Druckschalter

Druckschalter überwachen bzw. regeln den Druck in einem System, beispielsweise einem Druckbehälter oder einer Leitung. Druckschalter werden häufig als Teil von Sicherheitsmassnahmen verwendet.

Bei einem mechanischen Druckschalter wird die Druckmessung zu einem elektrischen Schalter, beispielsweise einen Mikroschalter, übertragen. Für den Druckschalter selbst ist keine Energiequelle erforderlich. Bei einem elektronischen Druckschalter erfolgt die Messung mit einem Drucksensor, der einem Drucktransmitter vergleichbar ist. Der elektronische Druckschalter benötigt auch eine Energiequelle und kann eventuell über ein Anzeigegerät verfügen, das den aktuellen Druck anzeigt.

• Der elektronische Druckschalter hat eine ähnliche Funktion wie der elektronische Drucksensor, mit dem Unterschied, dass der Schalter über einen Ausgangskontakt und der Drucksensor über einen Analogausgang verfügt.
• Ein Rohrfedermanometer oder Kontaktmanometer hat eine ähnliche Funktion und bietet ebenfalls eine Anzeige des aktuellen Drucks.
• Je nach Messbereich unterscheiden wir zwischen Druckschaltern, Vakuumschaltern und Differenzdruckschaltern.

Einstellbereich, Schaltdifferenz und Höchstdruck

Ein Druckschalter verfügt in den meisten Fällen über einen Schaltkontakt, der auch als Wechsler bezeichnet wird. Dieser Kontakt kann zur Überwachung eines oberen oder unteren Grenzwerts verwendet werden, weshalb er auch Grenzsignalgeber genannt wird. Der Schaltpunkt sollte vorzugsweise zwischen 20 % und 80 % des Einstellbereichs liegen. Der Sollwert am Druckschalter wird immer bei steigendem Druck angegeben.

Die Schaltdifferenz, auch Totzone oder Hysterese genannt, ist für Druckschalter wichtig. Dies ist der Druckunterschied zwischen Ein- und Ausschalten.

Bei der Drucküberwachung wird ein Druckschalter mit einer festen Schaltdifferenz verwendet. Die Schaltdifferenz sorgt dafür, dass der Kontakt nicht zu schnell zurückschaltet.

Bei der Drucksteuerung kann ein Druckschalter mit einstellbarer Schaltdifferenz verwendet werden; die Differenz zwischen dem Ein- und Ausschalten des Kontakts kann dann in begrenztem Umfang getrennt werden.

Der Bereich der einstellbaren Schaltdifferenz ist kleiner als der Einstellbereich des Schaltpunktes.

Reicht die einstellbare Schaltdifferenz zur Druckregelung nicht aus, kann ein Druckschalter mit 2 Mikroschaltern gewählt werden, mit festem oder einstellbarem Schaltabstand.

Neben dem Einstellbereich ist der Druckschalter auch für einen maximal zulässigen Druck geeignet. Dieser muss höher sein als der maximale Prozessdruck im System.

Sicherheit: Sicherheitsmembran und Begrenzer mit manueller Rückstellung

Dampf- und Heisswasserkessel benötigen immer eine Drucküberwachung. In der Sortimentsübersicht sind verschiedene Druckschalter speziell für diese Anwendung zu finden. Die Druckschalter sind mit einer Berstscheibe ausgestattet und somit ausfallsicher. Sollte der Drucksensor, in diesem Fall ein Balg, defekt sein, wird die Sicherheitsmembran dennoch den Mikroschalter aktivieren, wodurch die Anlage in den Alarmzustand versetzt wird.

Eine weitere Sicherheitsmassnahme ist ein Druckschalter mit einem Begrenzer und manueller Rückstellung. Sobald dieser Druckschalter einen Alarm auslöst, wird er verriegelt und schaltet sich nicht wieder ein, wenn der Druck wieder auf den Normalwert fällt. Um den Schalter manuell zurückzusetzen, muss erst ein Techniker vor Ort die Situation beurteilen und sichern. 

Drucksensoren

Druckschalter, Vakuumschalter oder Differenzdruckschalter sind für die folgenden Drucksensoren erhältlich: 

Medium

Ein Druckschalter ist nicht für verunreinigte oder hochviskose Medien geeignet und verträgt in der Regel keine hohen Temperaturen, insbesondere wegen des vorhandenen Mikroschalters. Einige Druckschalterarten können mit einer Trennmembran ausgestattet werden. Dabei können spezielle Materialien verwendet werden, um die Druckschalter resistent gegen Schmutz und aggressive Medien zu machen oder um sie für eine sterile Verfahrenstechnik anzupassen.

Bei Dampfanwendungen muss ein geeignetes Siphonrohr eingebaut werden, um den Druckschalter vor zu hohen Temperaturen zu schützen.

Elektrischer Anschluss

Standardmässig sind die Druckschalter mit einem Stecker der Schutzart IP65 ausgestattet. Wahlweise ist eine Kabelverschraubung erhältlich. Die explosionsgeschützten Ausführungen sind serienmässig mit einer Kabelverschraubung ausgestattet.

Auswahlkriterien und lieferbare Optionen

Die folgenden Informationen sind für die Auswahl eines Druck-, Vakuum- oder Differenzdruckschalters wichtig:

• Einstellbereich, gewünschter Schaltdruck
• Schaltdifferenz, fest oder einstellbar
• Höchstdruck
• Medium wegen Materialresistenz
• Prozessanschluss
• Explosionsgeschützte Ausführung, Ex d druckfest oder Ex i eigensicher
• Ausführung mit Zulassung nach SIL, GL, PTB, TÜV oder DVWG
• Schutzart

Lieferbare Optionen:

• Ausführung mit 2 Mikroschaltern
• Elektrischer Anschluss mit Kabeldurchführung
• Begrenzer mit manueller Rückstellung
• Vergoldete Kontakte für niedrige Schaltleistungen
• Eingestellter Schaltpunkt
• Öl- und fettfreie Ausführung, für Sauerstoff geeignet