Schalter verstehen: Wie Sie die beste Option für Ihre Konstruktion auswählen

Heutzutage sind Schalter der verschiedensten Arten erhältlich. Von einfachen Druckknopfschaltern bis hin zu industriellen Kipphebelschaltern – Schalter können nicht nur für einfache Aufgaben, sondern auch für komplexere Funktionen wie komplizierte Stromkreissteuerungen eingesetzt werden. Trotzdem haben fast alle Schalter dieselben grundlegenden Eigenschaften: Pole und Stellungen. Häufig werden im Zusammenhang mit Schaltern Akronyme wie SPDT (Single Pole, Double Throw; einpoliger Wechselschalter) verwendet. Vor der Auswahl eines Schalters ist es wichtig, diese Eigenschaften und Unterschiede zwischen Polen und Stellungen sowie die Unterschiede zwischen verriegelnden und federnden Schaltern zu kennen.

Ein Schalter ist ein einfaches Gerät, mit dem ein Bediener einen Stromkreis öffnen oder schließen kann. Im offenen Zustand ist die Schaltung unterbrochen und es kann kein Strom fließen. Wird der Schalter geschlossen, ist der Stromkreis komplett und der Strom kann fließen.

Hierbei handelt es sich um die einfachste Art von Schaltern. Diese Schalter haben einen Eingang bzw. Pol sowie einen entsprechenden einzelnen Ausgang bzw. eine Stellung. Mit dem Schließen des Schalters ist der Stromkreis komplett und der Strom fließt vom Eingang zum Ausgang. Diese Anordnung wird daher als einpoliger Einschalter (Single Pole, Single Throw, SPST) bezeichnet. Die Aufgaben, für die solche Schalter verwendet werden können, sind scheinbar endlos, vom Lichtschalter im Wohnzimmer bis hin zum Zündkreis einer Rakete. 

Ein zweipoliger Einschalter (Double Pole, Single Throw, DPST) hat ebenso wie der SPST-Typ für jeden Eingang einen einzigen Ausgang. Allerdings hat der DPST nicht nur einen Eingang, sondern zwei (Double Pole), und für jeden Eingang ist ein zugehöriger Ausgang (Single Throw) vorhanden. Die beiden Stromkreise sind voneinander unabhängig, werden aber durch denselben Vorgang geöffnet und geschlossen. Daher eignet sich ein DPST-Schalter ideal dafür, eine Maschine sicher zu isolieren oder zwei Motoren gleichzeitig zu aktivieren.

Umgekehrt verfügt ein Wechselschalter (Double Throw) über zwei Ausgänge für jeden Eingang. Der Schalter funktioniert, indem der Eingang an einen der beiden Ausgänge angeschlossen wird. Durch Betätigung des Schalters wechselt der Kontakt von einem zum anderen, d. h., wenn sich ein Stromkreis öffnet, schließt sich der andere.

Ein einpoliger Wechselschalter oder SPDT-Schalter (Single Pole, Double Throw) kann für jede beliebige Anwendung eingesetzt werden, bei der ein Bediener zwischen zwei Optionen wechseln muss. Ein SPDT-Schalter ist beispielsweise nützlich, wenn die Richtung eines Motor umgekehrt werden soll oder um zwischen den Helligkeitsstufen einer Lampe zu wechseln.

Neben den zweipoligen Einschaltern gibt es auch zweipolige Wechselschalter, bzw. DPDT (Double Pole, Double Throw). Ein DPDT-Schalter verfügt über zwei Eingänge mit jeweils zwei Ausgängen. Wie beim DPST-Schalter gibt es auch hier zwei unabhängige Stromkreise, von denen jeder durch einen einzigen Schalter aktiviert wird. Ein DPDT-Schalter ist ideal für die gleichzeitige Steuerung mehrerer Geräte, sei es im Haushalt oder bei der industriellen Steuerung.

Schalter werden nicht nur nach ihrer Anzahl an Polen und Stellungen bestimmt. Es ist wichtig zu verstehen, wie sich der Schalter verhält, sobald er ausgelöst wird. Schalter, die im ausgelösten Zustand verbleiben, werden als verriegelnde Schalter bezeichnet. Dies ist typisch für Schalter, die verwendet werden, um ein Licht einzuschalten oder einen Motor zu aktivieren. 

Das Gegenteil eines verriegelnden Schalters ist ein nicht-verriegelnder oder federnder Schalter. In diesem Fall kehrt der Schalter nach Auslösung in seinen vorherige Zustand zurück. Sobald der Schaltaktor betätigt wird, ist der Stromkreis unterbrochen. Das einfachste Beispiel für einen nicht-verriegelnden Schalter ist eine Türklingel.

Angesichts der Vielzahl an verfügbaren Schaltern kann die Auswahl des richtigen Produkts schwierig erscheinen. Doch mittels einiger wichtiger Fragen können Ingenieure die jeweiligen Anforderungen ermitteln. Erfordert die Anwendung einen Ein-/Ausschalter oder einen Entweder-/Oder-Schalter? Einschalter eignen sich ideal für Ein-/Aus-Anwendungen, während Wechselschalter flexibler sind und dem Konstrukteur die Möglichkeit geben, zwischen zwei Schaltungen zu wechseln („entweder/oder“).

Zweitens muss der Ingenieur wissen, wie sich der Schalter verhalten soll, sobald er ausgelöst wurde. Soll er im neuen Zustand verbleiben oder in den vorherigen Zustand zurückkehren? Durch die Antwort auf diese Frage erschließt sich, ob der Konstrukteur einen verriegelnden oder einen federnden Schalter benötigt. 

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