Industrieschalter

Industrielle Schalter – Arten und Eigenschaften

Schalter gehören zu den elektronischen Grund-Bauteilen. Vereinfacht gesagt, hat ein Schalter Kontakte, die geöffnet oder geschlossen werden können. Wenn diese Kontakte geschlossen sind, kann Strom fließen und so in den Schaltkreis gelangen, an den der Schalter angeschlossen ist. Der Schalter kann auf unterschiedliche Art und Weise geöffnet oder geschlossen werden. Laut „Electronics All-In-One Desk Reference for Dummies“ ist die Art und Weise, wie ein Schalter umgelegt oder geöffnet wird, eines der Kriterien für dessen Kategorisierung, wie Sie ebenfalls später in diesem Artikel lesen werden.

Was sind industrielle Schalter?

Die Informationen in diesem Artikel beziehen sich auf Schalter, die speziell zum Öffnen oder Schließen elektronischer Schaltkreise konzipiert sind. Wie Neteon.net zeigt, beziehen sich sehr viele Informationen über elektronische Schalter auf Ethernet-Switches, bei denen es sich um Schalter handelt, die in Computernetzwerken verwendet werden. Die folgenden Informationen jedoch betreffen nur Schalter, die zum Öffnen und Schließen von Schaltkreisen an industriellen Maschinen und Anlagen genutzt werden. Industrielle Schalter unterscheiden sich nicht in einem einzigen Punkt von anderen Schalterarten: ausgenommen ihrem Design, in dem sich die rauen Bedingungen widerspiegeln, unter denen sie eingesetzt werden. Industrielle Schalter müssen widerstandsfähiger sein, sich sehr oft betätigen lassen, ohne zu brechen, und in vielen Fällen verfügen sie über bestimmte Merkmale, die es ihnen ermöglichen, anhand der Eingabe durch Maschinerie, elektronische Geräte usw. umgelegt zu werden. Viele industrielle Schalter sind mit Merkmalen ausgestattet, die für bestimmte Arten von Betriebsbedingungen einbezogen wurden. Zum Beispiel sind Schalter mit wasserdichten Kappen in Umgebungen wie etwa Waschstraßen, Druckwäschestationen, Wasseraufbereitungsanlagen usw. nicht unüblich und haben dort einen klaren Verwendungszweck.

Geschichte

Schalter sind solch grundlegende elektronische Komponenten, dass in der Tat fast alles, dass es einem Bediener ermöglicht, einen elektronischen Schaltkreis zu öffnen oder zu schließen, ohne dass dafür eine Umverkabelung nötig wäre, als Schalter betrachtet werden kann. Die Geschichte des Schalters beginnt jedoch erst wirklich mit John Homes, der in den späten 1800er Jahren den Lichtschalter erfand. Dies war das erste Produkt, dass es den Leuten erlaubte, Schaltkreise bequem zu öffnen und zu schließen, und es ist seit seiner Erfindung nicht wieder verschwunden. Über die Zeit wurde durch immer raffiniertere Anwendungen die Entwicklung gleichermaßen raffinierterer Schalter notwendig. Zum Beispiel kann ein Quecksilber-Schalter in einer breiten Palette von Anwendungen genutzt werden, wie etwa bei einfachen Neigungsalarmen in Verkaufsmaschinen bis hin zu Anwendungen, bei denen es um Leben und Tod geht, wie bei der Steuerung bestimmter Arten von Flugzeugen. Neue Anwendungen, neue Materialien und andere technologische Fortschritte trugen zur Erfindung neuer Arten von Schaltern bei.

Wo werden sie verwendet?

In jeder Industrie kommen Schalter zum Einsatz. Da Schalter so vielfältig nutzbar sind – vom einfachen Ein-/Aus-Schalter für die Lampen an einer Wand bis hin zu gigantischen Schaltern, die in netzbetriebenen Einrichtungen verwendet werden – nutzt jede Industrie auf der ganzen Welt Schalter. Es bestehen zwischen den Industrien jedoch entscheidende Unterschiede hinsichtlich der Art von Schaltern, die sie nutzen. Die Arten von Schaltern hängen auch vom exakten Szenario ab, in dem sie eingesetzt werden. Zum Beispiel wird ein Unternehmen, das über eine Anlage mit separatem Steuerzentrum verfügt, eher modulare Schalter auf seinen Steuerplatinen installiert haben. Vielleicht hat sind auch gigantische Schalter auf der Maschinerie selbst installiert. Da Schalter solch grundlegende elektronische Komponenten sind, ist klar, dass wahrscheinlich jede elektronische Hardware über einen Schalter verfügt, unabhängig davon, ob der Schalter manuell oder automatisch aktiviert wird.

Überblick über die verschiedenen industriellen Schalter.

Die folgenden Arten von Schaltern werden Sie in den meisten industriellen Umgebungen finden. Bei manchen Anwendungen stellen Schalter eine von mehreren Optionen dar und bei anderen wiederum sind sie die einzige funktionierende Option.

Sicherungstrennschalter

Ein Sicherungstrennschalter wird bei Schaltungen als Schutzvorrichtung eingesetzt. Er kombiniert im Grunde die Funktionalitäten eines Trennschalters, eines Schalters und einer Sicherung in einem. Sicherungstrennschalter verfügen aufgrund ihrer Verwendung häufig über messerartige Kontakte.

Trennschalter ohne Sicherung

Eine Trennschaltung ohne Sicherung bietet eine zuverlässige Methode zum Abschalten eines Schaltkreises. Sie werden oftmals zu Wartungs- und Isolierungszwecken verwendet. Diese Schalter funktionieren in der Regel unabhängig vom Hauptschalter in einem Schaltkreis, wodurch ein Abschalten des Schaltkreises möglich ist. Der Trennschalter wird typischerweise eingesetzt, nachdem der Schaltkreis auf andere Art und Weise abgeschaltet wurde. Darin besteht der Unterschied zu einem Leistungsschalter. Trennschalter sind vor allem Schutzvorrichtungen und in vielen Fällen verfügen Sie über ein Vorhängeschloss, sodass sie sicher verschlossen werden können, wenn jemand am Schaltkreis arbeitet und ein erneutes Einschalten des Schaltkreises ein Sicherheitsrisiko darstellen würde.

Verriegelungsschalter

Verriegelungsschalter werden vorrangig als Schutzvorrichtungen genutzt. Diese Geräte kommen oftmals zusammen mit industriellen Einrichtungen zum Einsatz, die einen Schutz zur sicheren Verwendung benötigen. Beim Öffnen des Schutzes wird der Schalter ausgelöst, der Schaltkreis geöffnet und die Maschinerie abgeschaltet.

Schlüsselschalter

Schlüsselschalter treten hauptsächlich in zwei Ausführungen auf. Die einen sind Schalter, die über einen separat installierten Schutz über dem Schalter verfügen, der mit einem Schloss und Schlüssel montiert ist, um unbefugte Manipulation zu vermeiden. Die andere Art der Schlüsselschalter verwendet einen Schlüssel als vorrangige Methode zum Umlegen des Schalters. Ein Bediener muss über den richtigen Schlüssel verfügen, den er dann in den Schalter einführt, um diesen umzulegen. Hierbei werden die Kontakte zusammengebracht und der Schaltkreis so eingeschaltet bzw. getrennt und der Schaltkreis ausgeschaltet.

Endschalter

Ein Endschalter ist eine Art von Schalter, die mechanische Wirkung nutzt, um die Kontakte im Schalter zu öffnen oder zu schließen. Zum Beispiel können HLK-Einrichtungen über einen Endschalter verfügen, der die Position eines Ventils oder einer anderen Komponente im Heizsystem steuert und abhängig von dieser Position einen Schalter öffnet oder schließt.

Zubehör für Endschalter

Zubehör für Endschalter wird im Allgemeinen verwendet, um eine einfachere Installation dieser wichtigen Geräte zu ermöglichen. Sie können zum Beispiel die Montageausstattung bieten, die notwendig ist, um den Endschalter an HLK-Einrichtungen, einer häufigen Anwendung, zu installieren. Siehe unten für weitere Informationen zu Endschaltern an sich.

Quecksilber-Neigungsschalter

Quecksilber-Neigungsschalter verfügen über Vorteile, dank denen sie sich für sehr gefährliche Anwendungen eignen. Sie sind vollständig von einem Gehäuse umschlossen, daher besteht keine Explosions- oder Brandgefahr durch Funkenschlag bei netzbetriebenen elektronischen Schaltungen. Die von ihnen gebotene Verbindung prellt nicht, was bedeutet, dass sie sich für Umgebungen eignen, in denen Schwingungen auftreten. Quecksilber-Neigungsschalter nutzen Quecksilber zur Leitung von Elektrizität von einem Pol des Schalters zum anderen. Es handelt sich dabei oft um Geräte aus Glas, die je nach Anwendung mehr als zwei Kontakte enthalten können. Wird der Glaskörper, in dem sich das Quecksilber befindet, geneigt, kommt dieses in Kontakt mit beiden – oder allen – Polen auf dem Schalter, was den Durchfluss der Elektrizität ermöglicht.

Nicht-Quecksilber-Neigungsschalter

Quecksilber ist eine unglaublich gefährliche Substanz, die schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt und alles, was darin lebt, haben kann. Aus diesem Grund gibt es auch Neigungsschalter, die nicht eben dieses Element verwenden. Diese nutzen in der Regel nicht giftige Substanzen, die den gleichen Zweck erfüllen. Normalerweise würde man Quecksilber verwenden, um in einem Neigungsschalter Elektrizität zwischen den beiden Kontakten zu leiten. Nicht-Quecksilber-Modelle ermöglichen genau dies, jedoch unter Nutzung von weitaus sichereren Substanzen.

Fotovoltaik-Lasttrennschalter

Eine der Gefahren, der das Notfallpersonal durch den Vormarsch der Solarenergie ausgesetzt ist, ist, dass der Strom durch einen Schaltkreis fließt, selbst wenn der Netzanschluss zum Gebäude getrennt wurde. Ein Fotovoltaik-Lasttrennschalter bietet eine Möglichkeit, diese Gefahr auszuräumen. Seine Aufgabe besteht darin, unter Notfallbedingungen alle Fotovoltaik-Verbindungen in einem Schaltkreis zu trennen. Einige dieser Geräte verfügen über Leuchten, die es der Feuerwehr und anderen Notfallhelfern erleichtern, zu erkennen, ob der Schaltkreis komplett ausgeschaltet ist.

Präzisionspositionsschalter

Präzisionspositionsschalter sind Endschalter, die für die Arbeit unter Bedingungen konzipiert sind, in denen die exakte Position eines mechanischen Teils oder etwas anderem, das überwacht wird, festgestellt werden muss. Ihre Funktionsweise entspricht der der Endschalter, bis auf die Tatsache, dass sie wesentlich präziser arbeiten.

Drucktaster

Drucktaster gehören zu den geläufigsten Arten von Schaltern auf der Welt. Sie treten in zahlreichen Ausführungen auf, von einfachen Ein-/Aus-Schaltern bis hin zu Mehrfachschaltern, die ein Umschalten der Schaltkreisbedingung zwischen mehreren unterschiedlichen Variablen erlauben, indem die Drucktaste wiederholt betätigt wird. Diese Taster werden in einer Vielzahl von unterschiedlichen industriellen Anwendungen und natürlich auch als gängige Ausstattung von Verbrauchergeräten sowie im Haushalt eingesetzt. Das Design dieser Schalter ist oft modular, wodurch sie problemlos in eine Steuerplatine eingefügt oder von dieser entfernt werden können.

Drucktasterzubehör

Drucktastenschalter werden oftmals mit verschiedenen Zubehörteilen für ihre jeweilige Anwendung bereitgestellt. Sie können zum Beispiel Teil modularer Ausstattung sein, die problemlos in eine Steuerplatine eingefügt oder von dieser entfernt werden kann. Drucktastenzubehör umfasst alles, von Geräten mit Schlüsseln, die es jemandem ohne Berechtigung unmöglich machen, den Schalter zu aktivieren, bis hin zu farbcodierten Schalterabdeckungen, dank derer leichter identifizierbar ist, welcher Schalter welcher ist.

Drucktastergehäuse

Drucktastengehäuse sind in der Regel dafür vorgesehen, mehrere verschiedene Drucktastenschalter zu beinhalten, sie von der Umgebung zu isolieren und den einfachen Zugriff auf sie zu ermöglichen. Einige dieser Gehäuse sind für die Montage an einer Wand bestimmt und andere sind so konzipiert, dass sie direkt an Kabeln aufgehängt werden, wie etwa die typischen Ein-/Ausschalter, die man von großer Maschinerie kennt. Die Schalter sind in verschiedenen Ausführungen, Farben und für unterschiedliche Umgebungen verfügbar.

Drucktastertafeln mit Gehäuse

Drucktastentafeln mit Gehäuse sind gängige Ausstattungsmerkmale in den meisten industriellen Umgebungen. Es handelt sich dabei um autarke Schalter, die von einem Metall- oder Plastikgehäuse geschützt sind. Sie haben in der Regel einen Schalter, der von ihnen absteht, normalerweise ein Drucktastenmodell, und werden oftmals zum Starten oder Stoppen von Maschinerie verwendet. In manchen Fällen verfügen die Schalter zusätzlich über Abdeckplatten, die die eigentliche Drucktastenkomponente vor versehentlichem Umschalten schützen.

Hängetaster

Hängetaster sind für das freie Hängen an Kabeln konzipiert und bieten eine praktische Möglichkeit zum Steuern von Maschinerie und anderen Anlagen. Sie sind typischerweise für sehr anspruchsvolle Umgebungen gedacht und aus entsprechend geeigneten Materialien gefertigt, wie zum Beispiel aus verschiedenen Gummi- und Plastikarten sowie anderen Materialien, die widerstandsfähig gegenüber Umweltgefahren sind.

Reed-Schalter

Reed-Schalter sind Geräte, die in Abhängigkeit von einem Magnetfeld öffnen oder schließen. Sie befinden sich normalerweise in einem Glasgehäuse und der Schalter schließt, wenn ein Magnetfeld eingeführt wird. Diese Schalter werden oftmals in Alarmanlagen verwendet. Auch als Näherungsschalter werden sie häufig eingesetzt.

Austauschgriffe & Zubehör

Während Schalter an sich unglaublich langlebige Geräte sind, können ihre Schalthebel, Griffe und andere Bedienelemente manchmal kaputt gehen. Austauschgriffe & Zubehör bieten Wartungspersonal eine einfache Methode, einen Schalter wieder betriebsbereit zu machen, ohne die elektronischen Komponenten selbst austauschen zu müssen.

Drehschalter

Drehschalter sind die Geräte der ersten Wahl, wenn mehr als zwei unterschiedliche Positionen auf der Schalt-Hardware erforderlich sind. Diese Geräte findet man häufig auf Radios und TV-Sets, obwohl sie weitestgehend durch digitale Pendants verdrängt wurden. Einige dieser Schalter können vom Benutzer konfiguriert werden.

Drehschalterzubehör

Drehschalterzubehör sind unter anderem Knöpfe, Gehäuse und anderes Zubehör, das beim Schutz des Schalters hilft und dessen Verwendung vereinfacht.

Thermistoren

Ein Thermistor ist eine spezielle Art von Widerstand, der seinen Widerstand bei Hitze erhöht oder verringert. Sie werden manchmal zu Sicherheitszwecken als Schalter eingesetzt, da sie einen Schaltkreis unterbrechen können, wenn dieser überhitzt.

Thermostate

Thermostate sind gängige Geräte, die man in Haushalts- und industriellen Anwendungen finden kann. Sie steuern Schalter, die basierend auf einer Temperatureingabe geschlossen oder geöffnet werden. Thermostate gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, von sehr einfachen, analogen Geräten bis hin zu unglaublich raffinierten, digitalen Geräten, die einen Schaltkreis anhand sehr präziser Temperaturmessungen öffnen oder schließen können.