Limit Anahtarı (Limit Switch) Nedir?

 Limit anahtarı (Limit Switch) , bir makine parçasının hareketi veya bir nesnenin varlığı ile çalıştırılan bir anahtardır. Bir kontrol sisteminin parçası olarak, bir güvenlik kilidi olarak veya bir noktadan geçen nesneleri sayan bir sayaç olarak makineleri kontrol etmek için kullanılır.  imit anahtarları sağlamlıkları, kurulum kolaylığı ve çalışma güvenilirliği nedeniyle çeşitli uygulamalarda ve ortamlarda kullanılır. Bir nesnenin varlığını, geçişini, konumunu ve hareketinin sonunu belirlemekte sıklıkla kullanılmaktadır.

Limit switch, bir nesnenin varlığını ve yokluğunu algılamak için kullanılır. Başka bir nesneyle temas ettirilerek mekanik olarak etkinleştirilebilir ve bu mekanik etkiyi elektriksel bilgiye çevirir. Ayrıca Limit anahtarı hareketin bazı yönleri normal sınırların ötesine geçtiğinde kişisel yaralanmayı veya hasarı önlemek için birçok elektrikli makine ve ekipmanda kullanılır. Limit switch bir nesne ile temas ettiğinde, bir elektrik bağlantısını yapmak veya kesmek için kontakları konum değiştirir. Ayrıca limit anahtarı, sınır anahtarı olarak da bilinir.

Bu cihazın ne olduğunu daha net anlayabilmeniz için bir örnekle konuyu pekiştirelim: En çok bilinen limit anahtarı buzdolaplarında kullanılır. Buzdolabını açtığınızda ışığı yanar ve kapattığınızda ışığı söner. Burada buzdolabı kapağı bir nihayet şalterine çarpmaktadır ve aydınlatma devresini açıp kapamaktadır. Aynı örneklemeyi elektrik panoları için de yapabiliriz. Elektrik panosunun kapağını açtığınızda içerisinde bir lamba yanıyorsa pano kapağı mutlaka bir nihayet şalterinden kurtulmuştur ve aydınlatma yanmıştır. Panoyu kapadığınızda ışık sönecektir. Bu özellik bilhassa karanlık ortamlarda pano başında çalışan kişilere pratiklik sağlar.

Limit Anahtarının Yapısı

Limit Anahtarı, metal veya reçine kasa içindeki bir algılama anahtarıdır. Anahtarı toz, kir, dış kuvvetler, nem, yağ vb.’den korumak için dış kasa gereklidir.

• Aktüatör: Hareket eden makine veya makine parçası ile fiziksel temas halinde gelen kısımdır. Önemli miktarda kuvvet ve şoka dayanacak şekilde sert malzemeden yapılmıştır.
• Çalıştırma başlığı: Aktüatör, anahtarı çalıştırmak için cihazın döner, doğrusal veya dikey hareketini elektrik sinyaline dönüştüren bir çalıştırma başlığı ile bağlanır.
• Anahtar gövdesi: Tüm elektriksel temas mekanizmasını ifade eder.
• Elektrik terminali: Kablolama amaçları için gerekli olan vidalar veya vida/kelepçe tertibatını içerir.

Limit Anahtarının Çalışma Prensibi

Limit switch genellikle normal sınırlar içinde olduğu sürece sisteme elektrik iletecek şekilde sabitlenir. Herhangi bir nesne limit anahtarının aktüatörüyle temas ettiğinde, aktüatörü kontakların durumunun değiştiği “sınırına” hareket ettirir. Bu mekanik hareket sayesinde, elektrik kontakları açılır veya kapanır. Böylelikle hareketli bir nesnenin sınırlarını belirlenmiş olur. Standart bir limit anahtarı bir aktüatör ve buna seri olarak bağlı kontaklardan oluşur. Bir cisim aktüatöre dokunduğunda limit anahtarının kontakları konum değiştirir ve bağlı olduğu devrenin elektrik bağlantısını keser.

Limit Anahtarı Çeşitleri

Limit anahtarları yapısına ve hareket türüne göre temelde ikiye ayrılmaktadır.

1-Yapısına göre Limit Anahtar Çeşitleri

Mekanik Limit Anahtar: Bu tipteki anahtarların kontrolü silindir veya kol ile olabilir. Tekerlek, düğme veya kol şeklindeki kontrol mekanizması mekanik etkiye maruz kaldığı anda çalışırlar. Bu durumda, kontakların konumunda bir değişiklik meydana gelir ve kontaktar kapanabilir veya açılabilirler. Bu açılıp kapanmaya bir kontrol sinyali veya uyarısı eşlik eder.

Temassız Limit Anahtar: Belirli bir nesnenin hassasiyet bölgesine düştüğünde çalışacak şekilde yapılandırılmış anahtarlardır. Etkilenen nesne ile üzerinde yapılandırılan anahtar elemanı arasında mekanik bir temas olmadığı için cihazın kendisinde hareketli parça yoktur. Cihazın hareket etmeye başladığı mesafe, sensörün modifikasyonuna ve işlemin gereksinimlerine göre ayarlanır. Hem hareketli hem de sürtünme elemanlarının kullanılmaması, bu cihazların güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

Manyetik Limit Anahtar:  Şamandıra veya kamış anahtarı olarak adlandırılan bu tür anahtar, yavaş yavaş mekanik modellerin yerini almaktadır. Kontakları mıknatıstan belirli bir mesafede olduklarında pozisyon değiştirirler. Bu durumda, kontrol devresine bir sinyal verilir. Bu anahtarlarda  özel bir malzemeden (ferromanyetik malzeme) yapılmış bir veya iki kontak vardır. Bu tasarımda mekanik bir temas olmaması, uzun ömürlülüğü artıran avantajdır.

2-Hareket Türüne göre Limit Anahtar Çeşitleri

Döner hareketli limit anahtar: Mil döndürülerek çalıştırılır. Mil belirli bir dönüş sayısına ulaştığında veya belirli bir açıya geldiğinde, anahtar etkinleşir. Genellikle hareket sınırlamasının belirli bir dönüş ile sınırlandırılması istenen döner hareketli limit anahtarları tercih edilir.

Doğrusal hareketli limit anahtar: Doğrusal yönde hareket eder ve temas değişikliklerini tetikler. Bu durumda, limit anahtarı bir kez sabitlendikten sonra, kol konumu ayarlanarak çok az miktarlarda hassas ayarlamalar yapmak mümkündür.

Limit Anahtarının Avantajları ve Dezavantajları

• Avantajları

-Yüksek akımları anahtarlamak mümkündür. (10Ae’ kadar)

-Yüksek hassasiyet ve doğruluk ile tekrarlı ölçüm yapabilir.

– Ekonomiktir. Diğer sensör uygulamaları kadar pahalı değildir.

-Sert koşullarda kullanıma uygundur.

-Az elektrik enerjisi tüketir.

-Birden fazla yükü kontrol edebilir.

• Dezavantajları

-Harekete geçmesi için bir nesneyle fiziksel bir temas kurmalıdır.

-Uzaktan algılama yapamaz. Zamanla mekanik bileşenleri yıpranabilir.

-Genellikle nispeten düşük hızlarda çalışan ekipmanların algılaması yapılabilir.

Limit Anahtarının Kullanım Alanları

-PLC arayüzü

-Makine parçası üretimi

-Asansör ve yürüyen merdiven

-Paketleme ve tekstil makineleri

-Ahşap makineleri

-Endüstriyel kapılar, platformlar, makaslar

-Elektronik teçhizat montajı

-Endüstriyel robot uygulamaları

-Plastik enjeksiyon makineleri Kontrol kabinleri

-Takım tezgahları