Abbildung 1: Ein Kippschalter (Bildquelle: TE Connectivity)

Welche Komponenten hat ein Kippschalter?

Ein Kippschalter besteht aus den folgenden Hauptkomponenten:

• Hebel: Wenn der Hebel bewegt wird, schalten die Kontakte im Schalter den Stromkreis EIN oder AUS. Hebel bestehen in der Regel aus Kunststoff oder Metall.
• Stößel: Es handelt sich um eine Kunststoffkomponente, die an der Unterseite des Hebels befestigt ist. Er ist so konstruiert, dass er den beweglichen Kontakt stets berührt und den Bewegungsbereich des Hebels einschränkt.
• Gehäuse: Das Gehäuse stützt den Hebel durch die Bohrung auf der Oberseite und schützt die internen Komponenten des Schalters.
• O-Ring: Diese O-förmigen Gummiteile befinden sich an der Basis des Betätigungselements und verhindern, dass Feuchtigkeit und Staub in den Schalter eindringen.
• Kontakte: In einem Kippschalter befinden sich zwei Kontakte: Der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt. Der feste Kontakt ist am Schaltergehäuse befestigt, der bewegliche Kontakt bewegt sich, wenn der Hebel bewegt wird. Wenn der bewegliche Kontakt den festen Kontakt berührt, beginnt der Strom im Stromkreis zu fließen. Ebenso wird der Stromkreis unterbrochen, wenn sich der bewegliche Kontakt vom festen Kontakt entfernt.
• Anschlüsse: An diesen Stellen werden die Kabel mit dem Schalter verbunden. Sie befinden sich in der Regel unten oder seitlich am Schalter und stellen eine sichere Verbindung zwischen dem Schalter und dem Stromkreis her.

Abbildung 2: Bauelemente eines Kippschalters (Bildquelle: NKK SWITCHES)

Wo werden Kippschalter eingesetzt?

Kippschalter werden dank ihrer Vielseitigkeit und Einfachheit in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen eingesetzt. Einige typische Anwendungen sind:

• Anwendungen in Haushalt und Verbraucherelektronik: Sie werden zur Bedienung von Lampen, Lüftern, Küchengeräten, Waschmaschinen, Heizgeräten, Audiosystemen, Fernsehern usw. eingesetzt.
• Kommerzielle und industrielle Anwendungen: Sie sind in Schalttafeln, Prüf- und Messgeräten, Netzwerkschaltern, Elektrowerkzeugen usw. vorhanden.
• Anwendungen in Automobilbranche und Verteidigung: In Pkw steuern sie die Außen- und Innenbeleuchtung, Scheibenwischer, Sonnendächer, Klimaanlagen usw. Im Verteidigungssektor werden sie in Flugzeugbedienfeldern, Kommunikationseinrichtungen, Motorsteuerung usw. verwendet.
• Medizinische Anwendungen: Kippschalter werden auch in medizinischen Geräten wie Rollstühlen, Krankenhausbetten und Diagnosegeräten wie BD-Monitoren, EKG-Geräten usw. verwendet.

Wie werden Kippschalter nach Betriebseigenschaften klassifiziert?

Kippschalter funktionieren auf unterschiedliche Weise. Die häufigsten Typen sind:

• Ein/Aus-Kippschalter: Dies ist die häufigste Art von Kippschalter. Er hat zwei Positionen: EIN und AUS. Wenn der Schalthebel in die EIN-Position geschoben wird, schließt sich der Schaltkreis, und der Strom beginnt durch ihn zu fließen. Wenn der Kippschalter auf AUS gestellt wird, öffnet sich der Stromkreis, und es fließt kein Strom mehr.

Abbildung 3: Ein/Aus-Kippschalter (Bildquelle: Multicomp Pro)

• Kippschalter mit Ein/Ein-Funktion: Ein Ein/Ein-Kippschalter hat zwei Positionen, ähnlich wie ein Ein/Aus-Schalter, aber beide Positionen sind „Ein“. Je nach Position des Schalters können zwei verschiedene Stromkreise geschlossen werden. Das häufigste Beispiel für diesen Schalter ist der Fernlichtschalter von Fahrzeugen, mit dem zwischen Fernlicht und Abblendlicht (oder umgekehrt) umgeschaltet werden kann. Es gibt auch „Ein/Ein/Ein“-Schalter mit drei Stellungen, die ähnlich wie Schalter mit Ein/Ein-Funktion arbeiten.

Abbildung 4: Ein/Ein-Kippschalter (Bildquelle: TE Connectivity)

• Ein/Aus/Ein-Kippschalter: Ein Ein/Aus/Ein-Kippschalter funktioniert ähnlich wie ein Ein/Aus-Schalter. Er hat drei Positionen: EIN, dann AUS und wieder EIN. Die erste Ein-Position schließt einen Stromkreis und ermöglicht es dem Strom, zu fließen. In der Aus- oder Mittelstellung wird der Stromkreis geöffnet und der Stromfluss vollständig unterbrochen. Die dritte Stellung ist wieder eine Ein-Stellung, aber hier wird ein anderer Stromkreis als in der ersten Ein-Stellung geschlossen. Ein typisches Beispiel für diese Schalter ist der Blinkerschalter eines Motorrads.

Abbildung 4: Ein/Aus/Ein-Kippschalter (Bildquelle: APEM)

Pole und Positionen bestimmen die Funktionen eines Schalters. Die Polzahl gibt die Anzahl der beweglichen Kontakte eines Schalters an. Die Schalterposition gibt die Gesamtzahl der verschiedenen Stromkreise an, die jeder bewegliche Kontakt steuern kann. Im Folgenden sind die Arten von Kippschaltern aufgeführt, die sich durch verschiedene Kombinationen von Polen und Positionen unterscheiden:

• Einpoliger Einwegschalter (SPST): Es handelt sich um einen einfachen EIN/AUS-Schalter mit einem Eingangs- und einem Ausgangsanschluss. In der EIN-Position erlaubt der Schalter den Stromfluss vom Pol zum Zubehör. In der Stellung AUS unterbricht der Schalter den Stromfluss zum Zubehör.
• Einpoliger Umschalter (SPDT): Dieser EIN/AUS-Schalter enthält drei Anschlüsse: Einen Eingang und zwei Ausgänge. Er schaltet den Eingang zwischen zwei Ausgangsoptionen um und eignet sich so für das Umschalten zwischen zwei verschiedenen Stromkreisen. Angenommen, Sie möchten eine Lampe mit zwei verschiedenen Leuchtmitteln betreiben: rot und grün. Sie können dann einen einpoligen Umschalter verwenden, um auszuwählen, welches Leuchtmittel leuchten soll. Der gemeinsame Anschluss würde an die Stromquelle angeschlossen, die anderen beiden an das rote bzw. grüne Leuchtmittel.
• Zweipoliger Einwegschalter (DPST): Dieser zweifache Ein/Aus-Schalter besitzt zwei Eingangs- und zwei Ausgangsklemmen und verhält sich wie zwei separate SPST-Schalter, die synchron arbeiten. In der AUS-Position sind beide Schalter geöffnet, und es werden keine Verbindungen hergestellt. In der EIN-Position sind beide Schalter geschlossen, und die Verbindungen zwischen jedem Eingangskontakt und seinem entsprechenden Ausgangskontakt werden hergestellt. DPST-Schalter werden häufig in Anwendungen verwendet, bei denen es aus Sicherheitsgründen wichtig ist, sowohl die stromführenden als auch die neutralen Drähte eines Stromkreises zu trennen, wie z. B. Elektroöfen oder Warmwasserbereiter.
• Zweipoliger Umschalter (DPDT): Dieser duale EIN/AUS-Schalter enthält zwei Eingangs- und vier Ausgangsklemmen und verhält sich wie zwei separate SPDT-Schalter, die synchron arbeiten. In einer Position sind zwei Eingangskontakte mit einem Satz Ausgangskontakte verbunden. In der anderen Position sind zwei Eingangskontakte mit den anderen Ausgangskontakten verbunden. Eine häufige Anwendung eines DPDT-Schalters ist die Richtungsumkehr eines Gleichstrommotors, indem der Motor an eine positive Spannung angeschlossen wird, um in eine Richtung zu drehen, und eine negative Spannung, um in die andere Richtung zu drehen.

Abbildung 5: Verschiedene Kombinationen von Polen und Positionen eines Kippschalters (Bildquelle: SIEMENS)

Frage: Was sind beleuchtete Kippschalter?

Antwort: Ein beleuchteter Kippschalter mit integrierter Kontrollleuchte zeigt den Status des Schalters an. Dadurch kann der Benutzer auch aus der Entfernung erkennen, ob der Schalter ein- oder ausgeschaltet ist. Beleuchtete Schalter sind beliebt in Automatisierungsanwendungen, Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräten, medizintechnischen Geräten, in der Telekommunikation und im Transportwesen. Ein Beispiel dafür ist der Ein/Aus-Schalter Ihres Computers oder Fernsehers.

Frage: Welche verschiedenen Montageoptionen gibt es für einen Kippschalter?

Antwort: Kippschalter verfügen über verschiedene Montageoptionen für Leiterplatten und Bedienfelder, wie z. B. Loch-, Oberflächen-, Leiterplatten- und Frontplattenmontage. Außerdem sind sie mit verschiedenen Anschlussmöglichkeiten wie Lötanschlüssen, Schraubklemmen und Schnellanschlussoptionen für eine einfachere Installation erhältlich.

Frage: Mein Raum verfügt über zwei Eingänge, und in der Mitte der Decke ist nur ein Lichtausgang vorhanden. An jedem Eingang ist ein einpoliger Umschalter vorhanden. Wie kann ich einen Stromkreis zum Ein-/Ausschalten der Deckenleuchte mit jeweils einem dieser beiden Schalter entwerfen?

Antwort: Verbinden Sie für diese Deckenleuchte den Ausgang jedes Schalters mit den beiden Seiten der Lampe, wie in der Abbildung unten dargestellt.