Mikroschalter und Zubehör

Mikroschalter sind auch bekannt unter der Bezeichnung „Miniatur-Sprungschalter“. Der Begriff Mikroschalter ist zwar rechtlich geschützt, wird jedoch mitunter sehr häufig zur Beschreibung dieser Komponenten verwendet. Die Schalter zeichnen sich vor allen Dingen dadurch aus, dass sie mit minimalem physischem Kraftaufwand ihren Zustand ändern können.

Sie sind sehr kostengünstig und können über einen sehr langen Zeitraum hinweg verwendet werden – manche Mikroschalter sind mit einer Lebensdauer von sage und schreibe 10 Millionen Schaltzyklen ausgeschrieben. Diese Schalter kommen in vielen verschiedenen Anwendungen zum Einsatz, mit ihren bedeutsamsten Eigenschaften – müheloses Auslösen und unglaublich hohe Lebensdauer – werden sie jedoch vor allem in Produkten für den Endverbraucher sowie in industriellen Anwendungen und Ähnlichem eingesetzt, wo eine hohe Lebensdauer erforderlich ist.

Diese Schalter werden zudem sehr weitläufig als Sicherheitsvorrichtung eingesetzt: Sie sind zuverlässig, preiswert und können einen Schaltkreis bei Bedarf öffnen, sodass sie zum Beispiel den Start einer Maschine oder das Schließen einer Tür verhindern können.

 

Wie funktionieren Mikroschalter?

Viele Mikroschalter sind so aufgebaut, dass sie über eine Rolle über einem Bedienelement in Form eines Drucktasters verfügen. Wird das Bedienelement gedrückt, führt ein Hebel die Kontakte in die gewünschte Position. Viele Mikroschalter sind sogenannte federnde Schalter. Das bedeutet, dass das Bedienelement wieder in seine ursprüngliche Position zurückkehrt, sobald es losgelassen wird. Dies erfolgt, wie der Name vermuten lässt, über Federn. Die Federn halten das Bedienelement in Position und die Kontakte in ihrer normalerweise geöffneten bzw. geschlossenen Stellung. Beim Drücken des Tasters bewegt eine etwas schwächere Flachfeder die Kontakte in dem Schalter. Diese nehmen ihre ursprüngliche Position jedoch wieder an, wenn der Schalter losgelassen wird.

 

Mikroschalter erzeugen ein typisches Klicken, wenn sie aktiviert werden. Somit steht ein spürbares Feedback zur Prüfung des Schalters zur Verfügung. Die inneren Mechanismen sind relativ simpel und zudem sicher in ihrem Gehäuse verstaut, sodass diese Schalter auch unter sehr widrigen Bedingungen zuverlässig ihren Dienst leisten können. Um die Performance der Schalter noch weitergehend sicherzustellen, können bestimmte Materialien für die Kontakte ausgewählt werden, während die Schalter zudem nach ihrer Fähigkeit unterteilt werden, das Eindringen von Schadstoffen in die jeweiligen Komponenten zu verhindern.

Mikroschalter verfügen in aller Regel über einige wenige Bohrungen in ihrem Gehäuse, mit deren Hilfe sie an jeder beliebigen Oberfläche befestigt werden können. Diese Schalter sind in aller Regel kleine, rechteckige und vollständig in sich abgeschlossene Komponenten, die keinerlei Wartungsarbeiten erfordern. Dank ihres geringen Anschaffungspreises können die Schalter mühelos ausgetauscht werden, sobald sie ihre Verschleißgrenze erreicht haben – was nur äußerst selten vorkommt, wenn überhaupt.

 

Unterschieden werden Mikroschalter anhand ihres Normalzustands sowie anhand ihrer Anzahl an Öffnern und Schließern und der Art ihres Gehäuses. Erhältlich sind Mikroschalter in Designs, die für den Einsatz auf Leiterplatten bestimmt sind, und in Designs, die mit einer herkömmlichen Mutter an Ort und Stelle befestigt werden können. Mit ihrer kompakten Größe und hohen Zuverlässigkeit sind Mikroschalter in vielen verschiedenen Varianten und speziell für zahlreiche unterschiedliche Anwendungen erhältlich.

Zudem werden Mikroschalter nach ihren elektrischen Eigenschaften klassifiziert. Bei diesen Schaltern handelt es sich um kleine Gerätschaften, die grundsätzlich nur auf geringe Ströme und Spannungen ausgelegt sind. Es gibt sie jedoch auch in Designs, die auf etwas anspruchsvollere Aufgaben ausgelegt sind.

 

Für welche Art von Anwendungen werden Mikroschalter benötigt?

 

Mikroschalter sind sehr weit verbreitete Bauelemente. So werden sie in Geräten für den Endverbraucher, in industriellen Gerätschaften und vielem mehr eingesetzt.

Zu den häufigsten Anwendungen dieser Geräte zählen jedoch Türschlösser. Man findet sie jedoch auch oftmals in Geräten für den Endverbraucher – insbesondere bei Mikrowellen, wo die Klappe zunächst geschlossen werden muss, damit das Gerät angeschaltet werden kann.

Mikroschalter kommen auch in Nivelliervorrichtungen zum Einsatz, wie man sie zum Beispiel in Münzautomaten vorfindet. Bei Aufzügen können diese Schalter als Sicherheitsschalter in der Tür eingebaut werden. Diese Schalter ermöglichen es, dass Drucker eigenständig einen Papierstau erkennen, und eignen sich für viele weitere Anwendungen.

Mikroschalter können darüber hinaus ausgesprochen empfindlich gestaltet sein. In solchen Ausführungen kommen Mikroschalter in sehr präzisen Geräten zum Einsatz, zum Beispiel zur Messung eines Luft- oder Gasstroms in einem System. Mikroschalter können zudem zur Erkennung von Druck und Temperatur eingesetzt werden.

Verwendung finden diese Geräte besonders häufig in industriellen Anwendungen, insbesondere in Steuerkreisen. Ebenso werden sie manchmal als direktes Mittel zum An- und Ausschalten diverser Geräte genutzt.

 

Welche Merkmale weisen Mikroschalter auf?

 

Mikroschalter sind sehr weit verbreitete elektrische Komponenten und sind in zahlreichen Ausführungen erhältlich. Je nach dem, wofür und unter welchen Bedingungen sie eingesetzt werden, sind zahlreiche Merkmale zu berücksichtigen.

 

Art des Betätigungselements

 

Dies beschreibt lediglich, welche Art von Betätigungselement (auch: Bedienelement) die Kontakte in dem Schalter bewegt. Hiervon sind viele verschiedene Ausführungen erhältlich. Neben Drucktasten sind auch Varianten mit einem Hebel sehr beliebt. Dazu gibt es zahlreiche Unterkategorien, zum Beispiel in Form von langen Scharnierhebeln, langen Blatthebeln und langen geraden Hebeln. Daneben gibt es Designs mit Rollen, Federn und mehr.

 

Kontaktkonfiguration

 

Die möglichen Kontaktkonfigurationen dieser Schalter sind dieselben wie bei allen anderen Schaltern. Hierzu zählen normalerweise geöffnete bzw. geschlossene Designs mit den verschiedensten Öffner- und Schließer-Konfigurationen.

 

Nennkontaktstrom

Dieses Rating gibt Aufschluss darüber, wieviel Strom die Kontakte verarbeiten können. Während die meisten Mikroschalter speziell auf niedrige Ströme ausgelegt sind, sind auch Designs für Anwendungen mit höheren Strömen erhältlich, zum Beispiel für Regler von Elektromotoren und ähnlichen Geräten.

 

Anschlussklemmentyp

Mikroschalter bieten flexible Installationsoptionen und können dank ihrer Größe auch auf Leiterplatten verwendet werden. Die Optionen für die Anschlussklemmen sind dementsprechend zahlreich. Hierzu zählen Lötfahnen, Vorrichtungen zur Montage auf Leiterplatten unter verschiedenen Winkeln, Schrauben und vieles mehr. Manche Varianten sind darauf ausgelegt, an Ort und Stelle gelötet zu werden.

 

Schutzart

Die Schutzart (im Englischen: IP Rating) beschreibt den Schutz vor eindringenden Medien. Dieser Angabe beschreibt, wie gut das Gerät vor dem Eindringen allerlei Stoffe geschützt ist. Dabei bezieht sich diese Angabe sowohl auf mechanische Teile als auch auf bestimmte Substanzen wie Wasser und Chemikalien. Ein solches Klassifizierungssystem soll etwas spezifischere Angaben liefern als Bezeichnungen wie „wasserdicht“ und Ähnliches.

So kann die Schutzart hinsichtlich Flüssigkeiten Auskunft darüber geben, ob sich das jeweilige Gerät für Bedingungen eignet, in denen tropfendes, spritzendes, sprühendes oder strahlförmig anliegendes Wasser auftritt. Somit können Entwickler sichergehen, dass sich das gewählte Gerät mit Sicherheit für die vorherrschenden Bedingungen eignen wird.

 

Betätigungskraft

Dieser Parameter wird grundsätzlich in Newton angegeben. Er beschreibt, wieviel Kraft zum Auslösen des Schalters erforderlich ist.

 

Freigabekraft

Dies ist die Kraft, die beim Loslassen des Schalters frei wird. Sie wird ebenso in Newton angegeben.

 

Kontaktmaterial

Das Kontaktmaterial von Mikroschaltern kann in Abhängigkeit von den Anforderungen hinsichtlich der Langlebigkeit und Ähnlichem ausgewählt werden. Zu den verfügbaren Materialien zählen Gold, Silber, Messing, Nickel und diverse Legierungen dieser vier Metalle. Darüber hinaus sind auch Optionen verfügbar, bei denen unterschiedliche Materialien für die beweglichen und die starren Teile verwendet werden, sowie Optionen mit doppelt bekleidetem Material.

 

Mechanische Lebensdauer

Die mechanische Lebensdauer von Mikroschalter ist allgemein sehr hoch und wird in den allermeisten Fällen in Millionen Schaltzyklen angegeben. Verbraucherprodukte verfügen in der Regel über etwas weniger robuste Mikroschalter als industrielle Produkte. Der niedrige Preis dieser Teile ermöglicht es jedoch, bei Bedarf bzw. auf Wunsch Teile mit höherer Lebensdauer zu verwenden.

 

Minimale Betriebstemperatur

Dieser Parameter ist geradewegs selbsterklärend. Er benennt letztlich die kleinstmögliche Temperatur, bei der ein Schalter wie gewünscht arbeiten kann. Dies kann in Bereichen von Bedeutung sein, wo Luft gekühlt wird oder die Umgebung allgemein kalt ist. Die meisten Mikroschalter können jedoch bis weit unterhalb des Gefrierpunkts sicher betrieben werden.

 

Maximale Betriebstemperatur

Hierbei wird die höchste Temperatur angegeben, bei der ein Schalter sicher betrieben werden kann. Mikroschalter sind sehr robust und zuverlässig, manche von ihnen können sogar bei Temperaturen weit oberhalb der Siedetemperatur von Wasser arbeiten.

 

Gehäusematerial

 

Mikroschalter schulden ihre Robustheit mitunter den sehr widerstandsfähigen Materialien ihrer Gehäuse. Fiberglas und Ähnliches wird sehr häufig zum Bau dieser Schalter eingesetzt. Spezielle Materialien wie Nitril können zudem in Anwendungen eingesetzt werden, die dies erfordern. Für besonders stoß- und vibrationsbelastete Bereiche können Materialien wie Kautschuk und Ähnliches ausgewählt werden. Weitläufig erhältlich sind darüber hinaus Materialien wie Stahl und Zink, gleichwohl die meisten von Menschenhand geschaffenen Materialien für die allermeisten Anwendungen ausreichen.

 

Schaltergehäuse

Bei der Wahl des Schaltergehäuses wird vor allen Dingen der Apparat berücksichtigt, an dem der Schalter einmal befestigt werden soll. Gehäuse sind in vielen verschiedenen Designs erhältlich: Von standardisierten V-Bauarten bis hin zu kastenförmigen Gehäusen ist eine Unmenge an Optionen für die Installation dieser Schalter an den unterschiedlichsten Geräten verfügbar.

 

Was sind Mikroschalter für Türverriegelungen?

Ein Mikroschalter für eine Türverriegelung ist eine Sicherheitsvorrichtung. Dabei schützt er eine Maschine, den Bediener oder beide gleichzeitig.

 

Die geläufigste Form eines solchen Mikroschalters, mit denen die meisten Verbraucher vertraut sein mögen, findet man in der Türe einer Mikrowelle. Dabei verhindert der Schalter, dass die Mikrowelle bei offener Türe betrieben werden kann, und kann somit Verletzungen durch Kontakt mit Mikrowellenstrahlung vermeiden.

Mikroschalter für Türverriegelungen findet man zudem sehr häufig bei Autos. Dabei signalisieren sie zum Beispiel, wenn eine Tür offen steht, ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist und so weiter. Oftmals können diese Schalter mit nur einem Blick auf den Türrahmen erkannt werden, wo der Betätiger dieser Schalter herausragt.

Mikroschalter für Türverriegelungen werden auch an sehr gefährlichen Geräten eingesetzt, darunter Industriemaschinen und Aufzugtüren. So verhindern die Mikroschalter Verletzungen des Personals und sorgen im Falle mehrerer Industriemaschinen dafür, dass eine Maschine nicht ohne entsprechende Sicherung angeschaltet wird.

 

Mikroschalter-Zubehör

Mikroschalter-Zubehör sorgt dafür, dass der Schalter an Ort und Stelle bleibt, sicher betrieben werden kann, und so weiter. In manchen Fällen muss dieses Zubehör den Bedingungen entsprechend ausgewählt werden, unter denen der Schalter eingesetzt wird. So muss zum Beispiel ein Schalter in Bereichen, in denen ein Wasserstrahl auftreten kann, vor diesem Strahl geschützt werden. In anderen Fällen kann Mikroschalter-Zubehör auch einfach dafür sorgen, dass der Schalter mit weniger Aufwand betätigt werden kann.

 

Was sind Mikroschalter-Betätiger?

Als Betätiger, auch Betätigungs- oder Bedienelement, wird die Vorrichtung bezeichnet, an dem die mechanische Kraft zur Änderung des Zustands des Schalters angelegt wird. Sie sind in vielen verschiedenen Designs erhältlich, von Tasten bis hin zu Hebeln und vielem mehr. Sie werden in aller Regel danach ausgewählt, welcher Betätiger sich am besten für das Gerät bzw. die Maschine eignen wird, an dem bzw. der der Schalter angebracht ist. Bei einer Autotür eignet sich zum Beispiel ein Drucktaster sehr gut: Die geschlossene Tür drückt den Taster und ändert den Zustand des Mikroschalters, sodass ein Alarmsignal ausgeschaltet wird, und so weiter.

 

Was sind Mikroschalter-Abdichtkappen?

Eine Abdichtkappe wird über dem Betätiger und anderen Teilen des Schalters angebracht, um entweder das Eindringen diverser Materialien zu verhindern oder um den Schalter besser erkennen zu können. Mit ihren farblichen Kennzeichnungen können sie darauf hinweisen, dass der Schalter Teil eines bestimmten Schaltkreises bzw. Systems ist. Sie können zudem über farbliche Kappen verfügen, mit deren Hilfe der Schalter einfacher aufgefunden werden kann.

Diese Kappen sind grundsätzlich austauschbar. Dabei sind sie aufgrund der hohen Lebensdauer von Mikroschaltern ab und an zu ersetzen, um weiterhin zuverlässige Performance zu gewährleisten. Darüber hinaus können diese Komponenten verhindern, dass bestimmte Oberflächen mit dem Schalter in Kontakt geraten – damit zum Beispiel das Innere einer Tür nicht von dem heraus stehenden Betätiger zerkratzt wird.

 

Was sind Mikroschalter-Kappen?

Eine solche Kappe ist im Grunde genommen fast wie eine Abdichtkappe. Sie umschließt den Betätiger, bietet Schutz und erleichtert die Identifikation des Schalters.

 

Was sind Mikroschalter-Befestigungsmuttern?

Befestigungsmuttern werden auf den Mikroschalter geschraubt, um diesen an Ort und Stelle zu halten. Sie eignen sich besonders gut für Situationen, in denen ein Schalter unter einer Oberfläche montiert ist, aus welcher der Betätiger hervor ragt. Diese Befestigungsmuttern stellen eine simple Methode zur Befestigung des Schalters dar und können bei Bedarf mühelos entfernt werden.

 

Was sind Mikroschalter-Betätigungshebel?

Der Hebel eines Mikroschalters ist dazu da, den Betätiger auszulösen. Sie sind in vielen verschiedenen Designs und Größen erhältlich und eignen sich somit für nahezu jede nur erdenkliche Anwendung, bei denen der Schalter mit wenig Aufwand ausgelöst werden soll.

 

Was sind Mikroschalter-Klemmenabdeckungen?

Klemmenabdeckungen sind eine Möglichkeit, den Schalter vor möglichen Verschmutzungen zu bewahren. Sie schützen die Klemmen zudem vor unbeabsichtigten Kurzschlüssen und verhindern, dass Personen versehentlich mit den Klemmen in Kontakt kommen, sodass das Risiko eines Stromschlags minimiert wird.