TOOWEI entwickelte eine maßgeschneiderte Lösung der T500-Serie mit Hebel aus Edelstahl, vergoldeten Kontakten, IP67-Dichtung der Frontplatte, einem individuell angepassten Dichtungsring sowie einer Konfiguration für niedrige Temperaturen für Hubarbeitsbühnen, Hebezeuge und Bergbaumaschinen.
Ein Hersteller von Baumaschinen benötigte eine langlebigere und stabilere Kippschalter-Lösung für Hubarbeitsbühnen, Hebezeuge und Bergbaumaschinen. Diese Maschinen werden unter anspruchsvollen Außenumgebungen eingesetzt, die Feuchtigkeit, Staub, Temperaturschwankungen, Vibrationen, häufige Betätigung sowie wiederholte mechanische Belastung umfassen.
Die zuvor in den Geräten verwendeten Schalter erfüllten unter realen Betriebsbedingungen nicht durchgängig die Zuverlässigkeitsanforderungen des Kunden. Zudem waren die Kippschalterhebel bei langfristiger Nutzung anfällig für Beschädigungen und Brüche.
TOOWEI entwickelte eine maßgeschneiderte Lösung der T500-Serie mit einem Kippschalter aus Edelstahl, vergoldeten Kontakten, einem kundenspezifischen wasserdichten Dichtungsring und einer Konfiguration für niedrige Temperaturen, die einen Betrieb bis −40 °C ermöglicht.
Die Prototyp-Muster bestanden die interne Qualifizierungsprüfung und die Geräteebenen-Validierung des Kunden ohne weitere Modifikationen. Die maßgeschneiderte Konfiguration wurde daraufhin für die Serienfertigung freigegeben, und der Kunde platziert seitdem kontinuierlich Folgebestellungen.
Die Schalter waren für mehrere Kategorien von Außengeräten vorgesehen, darunter Hubarbeitsbühnen, industrielle Hebezeuge und Bergbaumaschinen.
In diesen Anwendungen dienen Kippschalter nicht nur zur einfachen Ein-/Aus-Steuerung. Sie werden häufig von Arbeitern bedient, die Handschuhe tragen, und sind Schmutz, Feuchtigkeit, Vibration, Temperaturschwankungen sowie wiederholter mechanischer Belastung ausgesetzt.
Die Schalter müssen sicher auf dem Bedienfeld montiert bleiben und während der gesamten Lebensdauer der Ausrüstung eine stabile elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit aufrechterhalten.
Da der Kunde die Schalter in mehreren Gerätemodellen einsetzte, erforderte das Projekt unterschiedliche Polanordnungen und Schaltfunktionen statt einer festen Spezifikation.
Zuverlässigkeit im Außeneinsatz
Die Geräte des Kunden wurden im Freien betrieben und waren Feuchtigkeit, Kondenswasser, Staub, Schlamm sowie wechselnden Temperaturen ausgesetzt. Diese Bedingungen stellten zusätzliche Anforderungen an das Dichtsystem, die internen Kontakte und die mechanische Konstruktion der Schalter.
Die vorhandenen Schalter erfüllten unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen der Geräte nicht durchgängig die Zuverlässigkeitsanforderungen des Kunden. Daher war eine stabilere Lösung für den Langzeiteinsatz in Außenmaschinen erforderlich.
Kraftfestigkeit des Wippschalters
Die ursprünglichen Wippschalterhebel waren bei häufigem Betrieb und langfristiger Gerätenutzung anfällig für Beschädigung oder Bruch.
Bei Baumaschinen und Bergbaumaschinen kann ein beschädigter Steuerschalter den Betrieb der Ausrüstung unterbrechen, den Wartungsaufwand erhöhen und die Zuverlässigkeit des gesamten Steuersystems beeinträchtigen.
Der Kunde verlangte daher einen robusteren Kippschalterhebel, der den mechanischen Anforderungen schwerindustrieller Geräte standhalten kann.
Niedertemperaturbetrieb
Einige Geräte mussten in Umgebungen mit Temperaturen bis zu −40 °C betrieben werden.
Niedrige Temperaturen können Dichtungsmaterialien, Kunststoffkomponenten, Schmierstoffe sowie die Bewegung innerer mechanischer Teile beeinträchtigen. Eine Standardproduktausführung konnte daher nicht einfach als geeignet für diese Betriebsbedingung angenommen werden.
Das Projekt erforderte daher eine maßgeschneiderte Tieftemperaturkonfiguration, die speziell für die Anwendung des Kunden entwickelt wurde.
Technische Anforderungen
Die maßgeschneiderte T500-Serie-Lösung wurde gemäß den folgenden Projektanforderungen entwickelt:
• Nennstrom und Nennspannung: 15 A, 250 V AC / 20 A, 125 V AC
• Polvarianten: SPST, SPDT, DPST und DPDT
• Schaltfunktionen: Ein-Aus, Ein-Ein und Momentarfunktionen
• Anschlussart: Integrierte Schraubklemmen
• Schutzart: IP67-Dichtung der Frontplatte
• Kundenspezifischer Kippschalterhebel aus Edelstahl
• Goldbeschichtete Kontakte
• Kundenspezifischer wasserdichter Dichtungsring
• Konfiguration für niedrige Temperaturen mit Einsatz bis −40 °C
• Mehrere Schaltkreiskonfigurationen für unterschiedliche Gerätefunktionen
Die Verfügbarkeit der Konfigurationen SPST, SPDT, DPST und DPDT ermöglichte es dem Kunden, die T500-Plattform in verschiedenen Gerätemodellen und Steuerschaltungen einzusetzen.
Die Halte- und Momentarfunktionen erfüllten unterschiedliche Betriebsanforderungen, während die integrierten Schraubklemmen eine sichere und praktische Verdrahtungsmethode für Gerätesteuerpaneele boten.
TOOWEI-Kundenspezifische Lösung
TOOWEI prüfte zunächst den Referenzschalter und die Anwendungsanforderungen des Kunden. Die ursprüngliche Konfiguration wurde hinsichtlich Einbauräumen, Schaltfunktionen, Klemmenanordnung, mechanischer Struktur und Betriebsumgebung bewertet.
Statt lediglich ein Standardkatalogmodell bereitzustellen, entwickelte TOOWEI eine projektspezifische T500-Konfiguration auf Grundlage der tatsächlichen Gegebenheiten bei der Ausrüstung des Kunden.
Kundenspezifischer Hebel aus Edelstahl
Ein kundenspezifischer Hebel aus Edelstahl wurde eingeführt, um die mechanische Festigkeit des Bedienelements zu verbessern.
Diese Modifikation ging direkt auf das Kundenanliegen bezüglich Beschädigung und Bruch des Hebels bei langfristiger Nutzung ein. Der verstärkte Hebel bot eine langlebigere Bedienoberfläche, ohne die vertraute Bedienung eines herkömmlichen Kippschalters aufzugeben.
Konfiguration für niedrige Temperaturen
Das Projekt erforderte den Betrieb in Umgebungen mit Temperaturen bis zu −40 °C. TOOWEI entwickelte daher eine maßgeschneiderte Niedertemperaturkonfiguration unter Verwendung von Materialien und Komponenten, die gemäß den umgebungsbedingten Anforderungen des Projekts ausgewählt wurden.
Die −40-°C-Funktion gilt ausschließlich für diese maßgeschneiderte Konfiguration und darf nicht als Standardbetriebstemperatur aller Modelle der T500-Serie interpretiert werden.
Maßgeschneiderte wasserdichte Dichtung
Der Schalter verwendete ein IP67-geschütztes Frontplattendichtungskonzept, um die Frontseite der Platte nach korrekter Montage vor Wasser und Staub zu schützen.
Eine maßgeschneiderte wasserdichte Dichtung wurde entsprechend der Panelstruktur und der Umgebungsanforderungen des Kunden entwickelt. Dadurch wurde die Dichtung zwischen Schalter und Gerätepanel verbessert.
Der IP67-Schutz gilt für den Frontplattenbereich des Schalters bei korrekter Montage. Er bedeutet nicht, dass die freiliegenden Anschlussklemmen an der Rückseite vollständig wasserdicht sind.
Goldbeschichtete Kontakte
Goldbeschichtete Kontakte wurden gemäß den Projektanforderungen des Kunden integriert.
Da der spezifische elektrische Grund für die Auswahl goldbeschichteter Kontakte nicht bestätigt wurde, wird keine unbegründete Aussage bezüglich der Leistung bei Niedrigstromsignalen oder der Hochstromfähigkeit getroffen. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fall die gelieferte Konfiguration korrekt widerspiegelt, ohne deren technische Funktion zu übertreiben.
Nach Prüfung des Referenzschalters und Bestätigung der erforderlichen Spezifikationen stellte TOOWEI maßgeschneiderte T500-Prototypen her.
Die Prototypen enthielten den Hebel aus Edelstahl, goldbeschichtete Kontakte, einen maßgeschneiderten Dichtungsring, eine Konfiguration für niedrige Temperaturen, die geforderten Polanordnungen, Schaltfunktionen sowie integrierte Schraubklemmen.
Die Muster wurden für die interne Qualifizierungsprüfung und die Validierung auf Geräteebene beim Kunden eingereicht. Dadurch konnte der Kunde die Schalter anhand seiner eigenen technischen Standards, seiner Gerätekonstruktion, seiner Installationsanforderungen und seiner Betriebsbedingungen bewerten.
Die ersten Prototyp-Muster erfüllten die Projektanforderungen, ohne dass weitere strukturelle oder spezifikationsbezogene Änderungen erforderlich waren. Es war keine zusätzliche Modifikation notwendig, und die kundenspezifische Konfiguration wurde für die Serienfertigung freigegeben.
Nach erfolgreicher Validierung der Muster erteilte der Kunde einen Produktionsauftrag für die kundenspezifischen T500-Kippschalter.
Die Schalter bieten in den Geräteanwendungen des Kunden weiterhin eine stabile Leistung. Der Hebel aus Edelstahl erfüllte die Anforderung an die mechanische Haltbarkeit, während der kundenspezifische Dichtungsring und die Konfiguration für niedrige Temperaturen den Betrieb unter anspruchsvollen Außenbedingungen ermöglichten.
Der Kunde setzte die TOOWEI-Lösung nach dem ersten Projekt weiter ein und bestellte im Laufe der Zeit wiederholt nach.
Die kundenspezifische T500-Serie ist zu einer dauerhaften Schaltlösung für die Baumaschinen, Hebezeuge und Bergbaumaschinen des Kunden geworden.
Dieses Projekt zeigt, dass der Austausch eines vorhandenen Schalters nicht einfach nur eine Frage der Übereinstimmung von Einbauräumen und elektrischen Kennwerten ist.
Eine erfolgreiche Schaltlösung muss zudem mechanische Festigkeit, Umgebungsabdichtung, Betriebstemperatur, Klemmanordnung, Schaltfunktion, Schaltkreiskonfiguration sowie die langfristigen Zuverlässigkeitsanforderungen der Anlage berücksichtigen.
Durch die Kombination der bewährten T500-Plattform mit projektspezifischer Individualisierung lieferte TOOWEI eine Lösung, die die Einbau-, Betriebs- und Zuverlässigkeitsanforderungen des Kunden erfüllte – ohne dass wiederholte Prototyp-Revisionen erforderlich waren.
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