Kippschalter

<H2>Übersicht Kippschalter</H2>
 

Eine Variante des elektrischen Schalters ist der Kippschalter, dessen Bauteile Stromkreise öffnen und schließen (oder den Stromfluss zu einem anderen  Stromleiter weiterleiten). Dies geschieht durch die manuelle Betätigung eines abstehenden Hebels, Wippmechanismus oder Griffes. Der „Kipp“mechanismus bezieht sich auf die mechanischen Komponenten, die diese Art von Schalter von anderen Schaltern unterscheidet: die meisten Kippschalter verfügen über zwei Arme (wobei nur einer davon von außen sichtbar ist), die an einem Drehgelenk miteinander verbunden sind.

 

Ihr Hauptunterscheidungsmerkmal liegt in der Schnappfunktion eines kurzen Griffes, auch wenn kein zweiter Arm im Inneren des Gerätes eingebaut ist. Schalter dieser Art, die ein Geräusch von sich geben, wenn der Kippmechanimus betätigt wird, werden „positive An/Aus-Schalter“ genannt.

 

Kippschalter lassen sich grob in vier Kategorien einteilen:

 

•           Einpoliger Wechselschalter (SPDT)

•           Einpoliger Einschalter (SPST)

•           Zweipoliger Wechselschalter (DPDT)

•           Zweipoliger Einschalter (DPST)

 

Die einfachste Bauweise stellt der SPST-Schalter dar, der Schaltkreise durch eine Schnappbewegung des Hebels unterbricht oder am Laufen hält. Der SPDT-Schalter wird verwendet, um einen von zwei verfügbaren Anschlüssen mit dem Hauptstromkreis zu verbinden, beispielsweise bei einem Schalter für Flur und oberen Treppenabsatz, die vom gleichen Lichtstromkreis gespeist werden. DPST-Kippschalter verfügen über vier Anschlüsse, die gleichzeitig zwei Doppelanschlüsse, wie z. B. zwei Lichtstromkreise (z. B. Stromkreis für Erdgeschoss und Obergeschoss) verbinden oder trennen, die jeweils einen separaten An/Aus-Schalter vorweisen. DPDT-Kippschalter weisen sechs Anschlüsse auf, die einen Doppelanschluss mit zwei anderen Doppelanschlüssen verbinden.  

 

Kippschalter lassen sich, je nachdem, ob sie temporäre oder permanente Funktionen ausführen sollen, welche Kontakte oder Isolierung sie vorweisen und je nach Drehmoment, Betriebstemperatur und ihrer dielektrischen Stärke, in noch engere Kategorien unterteilen.

 

Sie werden je nach Verwendungszweck in unterschiedlichen Größen hergestellt, sodass sie für Ingenieure wie für Hobby-Handwerker gleichermaßen von großem Nutzen sind. Aufgrund neuester technologischer Entwicklungen sind Hersteller nun auch in der Lage Kippschalter in Miniformat anzubieten.  

 

Je nach ihrer Positionierung an der Leiterplatte, lassen sich Kippschalter entweder senkrecht oder waagrecht anbringen. Die Ausrichtung hat zwar keine Auswirkungen auf ihre Funktionstüchtigkeit, allerdings kann dadurch das Handling des Produktes, an dem sie angebracht werden darunter leiden.

 

<H2>Geschichte des Kippschalters</H2>
 

Obwohl man um die Existenz von Elektrizität schon seit mehreren Jahrhunderten wusste, wurde der erste Lichtschalter erst 1884 konstruiert. Der aus Shieldfield stammende Erfinder John Holmes schuf einen Schalter, der auf seiner „Quick Break“- Technologie beruhte (die auch heute noch verwendet wird). Bis sich der Kippschalter durchsetzen konnte, vergingen allerdings weitere 22 Jahre. Die Erfinder William J. Newton und Morris Goldberg aus New York schufen einen Schalter für Lichtstromkreise im Jahre 1916. Heute finden diese Schalter in unzähligen Produkten und Gebäuden auf der ganzen Welt Verwendung.

 

<H2>Technische Aspekte</H2>
 

Viele Produkte mit Kippschalter werden in der Industrie eingesetzt. Das bedeutet, dass die Schalter ausreichend gegen Flüssigkeit und Zerstörung durch Schwebepartikel, wie z. B. Staub, gesichert sein müssen, um einwandfrei funktionieren zu können. Hersteller verwenden daher meist eine IP-Klassifizierung (auch als Ingress Protection Code oder International Protection Code bekannt), der den Nutzer darauf aufmerksam macht, ob der Schalter seine Funktionstüchtigkeit beibehält, wenn er in Flüssigkeit getaucht wird oder mit Industriestaub oder Festkörpern in Berührung kommt.

 

 

Hersteller berücksichtigen bei der Produktion von Kippschaltern zwei Hauptfaktoren, um die Lebensdauer zu berechnen: zum einen die elektrische und zum anderen die mechanische Lebensdauer der Bauteile. Obwohl mittlerweile unzählige Kippschalter erhältlich sind, die auf die Lebensdauer hinweisen, sind diese Werte dennoch so gut wie nie deckungsgleich. Die elektrische Lebensdauer des Schalters fällt fast immer geringer aus, als seine mechanische Lebensdauer.

 

 

<H2>Verwendung des Kippschalters in der Herstellung</H2>
 

Jedes Gebäude ist mit zahlreichen Lichschaltern ausgestattet. Gerade in größeren Gebäuden, wie Fabriken, Lagerhallen oder Krankenhäusern sind sie hundertfach vertreten. Schalter, mit denen mittels einer einfachen Handbewegung die Stromzufuhr aktiviert oder unterbrochen werden kann (im Gegensatz zu gedimmtem Licht), sind mit höchster Wahrscheinlichkeit Kippschalter. Auch eine Vielzahl von Geräten, Maschinen, darunter auch Industriemaschinen, verfügen meist über einen An/Aus-Knopf, der über einen Kippschaltermechanismus verfügt.

 

Ausgefeilte Maschinen, wie z. B. Gabelstapler oder Flugzeuge, verfügen meist über eine ganze Reihe von Kippschaltern, die durch einen Schutzschalter ergänzt werden. Elektrische Mischpulte wie sie von Musikern verwendet werden, sind mit Kippschaltern ausgestattet, um die zahlreichen Eingabe- und Ausgabekanäle zu steuern. In Industrie über Landwirtschaft bis hin zu Nautik und landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen ist eine Vielfalt von Geräten mit Kippschaltern versehen.

 

Neben ihrem mechanischen Einsatzbereich werden Kippschalter auch verwendet, um beispielsweise über eine Tastatur Softwareprogramme zu steuern. Der Software-Kippschalter ermöglicht das Hin- und Herspringen zwischen mehreren Programmen, wie z. B. das Hin- und Herklicken zwischen auf dem PC-Bildschirm oder dem Laptop geöffneten Fenstern. Je nachdem wie oft der Nutzer den Knopf betätigt, werden unterschiedliche Funktionen ausgeführt: beim einmaligen Betätigen eines Software-Kippschalters wird der Nutzer von Auswahlmöglichkeit 1 zu Auswahlmöglichkeit 2 geführt, durch einen weiteren Knopfdruck gelangt man zu Auswahlmöglichkeit 3. Sind alle Auswahlmöglichkeiten erschöpft, wird der Nutzer wieder zu Auswahlmöglichkeit 1 zurückgeführt.  

 

Das Drücken eines Tastaturknopfes durch mechanische Einwirkung ist nur eine der vielen Funktionsweisen des Kippschalters. Vielmehr handelt es sich um eine Abfolge von Codes, die ein breitgefächertes Menü an Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung stellt. Auf Websiten wird die Idee, die dahinter steckt, in virtuelle Checklisten deutlich. Bestellen Kunden online z. B. in einem Restaurant oder einem Imbiss etwas zu Essen, werden sie aufgefordert verschiedene Kästchen, wie z.B. „vegetarisch“ anzuklicken, um ihre Auswahl einzugrenzen. Entscheidet sich ein Nutzer für „Lachs“, nachdem er die Option „vegetarisch“ ausgewählt hat, entfernt der Softwareschalter automatisch die Auswahlmöglichkeit „vegetarisch“ und springt auf „Lachs“ über.  “