Schalter und Taster

Eine Einführung

1. Einleitung

Was machen Schalter und Taster?

Die Aufgabe eines Schalters / Tasters ist es, eine elektrische Verbindung herzustellen, die sich wieder trennen lässt. Schalter und Taster werden betätigt, um ein kontrolliertes Fließen von Strom zu ermöglichen. Neben dem Begriff „Schalter“ ist der Name „Umschalter“ geläufig, beide Bezeichnungen können synonym verwendet werden.

Das Konzept „Schaltung“ in der Elektrotechnik beruht auf denselben Prinzipien. Wir haben es mit Schaltkreisen zu tun, die im Kleinen wie im Großen vergleichbar sind. Der Lichtschalter an der Wand funktioniert als Schaltkreis ebenso wie die Gangschaltung im Fahrzeug, auch wenn die Einzelelemente sowie Umgebung auf den ersten Blick kaum Gemeinsamkeiten haben.

Was bietet dieser Info-Beitrag?

In diesem Beitrag wird ein Blick auf Schalter und Taster geworfen und deren Unterschiede werden erläutert. Die große Gruppe der Schalter und Taster lässt sich nach Art und Typ klassifizieren. Das erste und einfachste Unterscheidungsmerkmal betrifft die Art: Handelt es sich um einen mechanischen oder elektronischen Schalter / Taster? Danach typisieren wir Schalter und Taster, bringen Beispiele für Anwendungen, und zeigen exemplarisch einige Delock-Produkte aus diesem Bereich. – Im Folgenden nutzen wir die Bezeichnung „Schalter“ und meinen damit auch „Taster“.

2. Arten und Typen von Schaltern

Art: Mechanisch oder elektronisch?

Mechanische Schalter trennen galvanisch und auf diese Weise komplett. Im offenen Zustand des Schalters ist keine elektrisch leitende Verbindung vorhanden. Bei elektronischen Schaltern kommt es nicht zu galvanischer Trennung. Ein solcher Schalter ist ein Halbleiterelement. Er reduziert bzw. sperrt den Stromfluss. Er trennt nicht mechanisch, und die leitende Verbindung ist nie vollständig unterbrochen.

Typisierung von Schaltern

Je nachdem, wie sich ein Schalter bei einer Betätigung verhält, kann seine Grundfunktion klassifiziert werden. Die Grundfunktionen erlauben eine weitere Klassifizierung, das sind dann Varianten der Grundfunktion. Die Fachbegriffe für Schalter verweisen auf die Grundfunktionen und die Mechanismen, die ihnen zugrunde liegen. Unterschieden werden:

A. Schließer / Öffner / Wechsler
B. Rastend und tastend
C. Einpolig / mehrpolig
D. Brückend / nicht brückend

A.: Schließender, öffnender oder wechselnder Schalter?

Ein Schließer muss betätigt werden, um die elektrische Verbindung herzustellen. In ruhendem Zustand ist die Verbindung offen, es fließt kein Strom. Ein Schließer wird auch als NO bezeichnet: das steht für „normally open“. - Beim Öffner ist es umgekehrt: in ruhendem Zustand ist er geschlossen, Strom fließt. Bei Betätigung wird die elektrische Verbindung getrennt. Ein Öffner wird auch als NC bezeichnet, was für „normally close“ steht.

Bei der Betätigung eines Wechslers schaltet die Verbindung auf einen anderen Kontakt um. Wird ein Wechsler erneut betätigt, schaltet er zurück auf den ursprünglichen Kontakt. Bei einem Wechsler mit tastender Verbindung findet die Umschaltung durch das Beenden der Betätigung statt. Einfach formuliert: wenn der Druck durch den Finger nicht mehr besteht, geht der Taster in seine Ausgangsposition zurück, siehe auch im Folgenden.

B.: Rastender oder tastender Schalter?

Ein rastender Schalter hält seine neue Position eigenständig ein, nachdem er betätigt worden ist: er ist dann eingerastet. Ein Tastschalter hingegen hat eine Ruheposition, die er nach Ende der Betätigung wieder einnimmt – er geht in die Ruheposition zurück. - Ein praktisches Beispiel, um bisherige Art und Klassifizierung anwenden zu können: Der Delock Drucktaster Art. 20979 ist ein elektronischer Taster des Typs Wechsler, als Drucktaster konzipiert.

C.: Einpoliger oder mehrpoliger Schalter?

Je nachdem, wie viele eigentlich voneinander getrennte elektrische Anschlüsse miteinander verbunden werden können, gibt es ein- und mehrpolige Schalter. Der einpolige Schalter stellt die Verbindung eines Anschlusses zu einem zweiten her. Der zweipolige Schalter verbindet zwei Anschlüsse mit zwei anderen, und so weiter.

D.: Brückender oder nicht brückender Schalter?

Bei einem brückenden Schalter sind im Umschaltmoment alle Anschlüsse miteinander verbunden. Es besteht eine „Brücke“ an elektrischer Spannung. Denn der brückende Schalter verbindet sich erst mit Anschluss 2, bevor er den Kontakt zu Anschluss 1 trennt. Bei einem nicht brückenden Umschalter sind im Moment des Schaltens die Kontakte offen: Anschluss 1 ist getrennt, bevor mit Anschluss 2 verbunden wird. Diese Bauart bietet den Vorteil, dass sie einen Kurzschluss der Versorgungsspannung vermeiden kann. Dementsprechend ist diese Art eher verbreitet.

In der Elektroinstallationstechnik gibt es weitere Klassifizierungen von Schaltern, wie beispielsweise Nullspannungsschalter oder entprellte Schalter. Im vorliegenden Beitrag soll aber lediglich ein allgemeiner Überblick vermittelt werden.

3. Schalter in der Anwendung - Praktische Beispiele

Kippschalter gehören zu den am häufigsten genutzten Schaltertypen. Sie kommen beispielsweise in Wohnhäusern zum Einsatz und dienen dem Ein- und Ausschalten von Lampen. In der Regel sind sie mit einer Kunststoffabdeckung versehen, die die dahinterliegende Elektronik schützt und verdeckt.

Druckschalter funktionieren durch Änderungen im Druck von Medien wie Luft. Sobald der Druck auf den Schalter variiert, wird ein Stromkreis entweder geschlossen oder geöffnet. Diese Technik ermöglicht eine präzise Steuerung durch Druckveränderung.

Ein Rastschalter wird, ähnlich wie andere Schaltertypen, durch Druck aktiviert. Sobald er gedrückt wird, rastet er mechanisch in einer Position ein und schließt den Stromkreis. Bei erneutem Drücken löst sich die Verrastung, wodurch der Stromkreis unterbrochen wird. Solche Schalter werden oft in Maschinen als „Notschalter“ verwendet, um die Sicherheit der Bediener zu gewährleisten.

Der Drehschalter unterscheidet sich durch seine Funktionsweise von herkömmlichen Schaltern. Wie der Name vermuten lässt, wird er durch eine Drehbewegung aktiviert. Dabei werden die Kontakte zur leitenden Verbindung hergestellt. Zum Unterbrechen des Stromkreises wird der Schalter in die Ausgangsposition zurückgedreht. Häufig findet man diese Schalter in Kameras.

Der Stufenschalter, auch als Drehschalter oder Flachbahnschalter bekannt, bietet mehrere Schaltstellungen. Er verbindet unterschiedliche Anschlüsse miteinander und ermöglicht so die Auswahl der gewünschten Stufe. Dieser Schaltertyp wird oft zur Steuerung von Signalen oder zur Spannungsregelung eingesetzt.

Klingeltaster zählen zu den bekanntesten Tastschaltern. Wird der Taster gedrückt, entsteht eine Verbindung, die ein akustisches Signal auslöst – wie etwa das Läuten einer Haustürklingel oder das Hupen eines Fahrzeugs.

Die Auswurftaste ist den meisten Menschen aus Autos oder elektronischen Geräten vertraut. Sie wird beispielsweise bei Radios oder DVD-Playern verwendet. Ein Druck auf die Taste löst den Auswurf des Mediums aus, sodass dieses bequem entnommen werden kann.

Signaltaster kommen häufig in Telefonen vor. Sie ermöglichen, dass bei einem eingehenden Anruf ein Signal weitergeleitet wird. Dabei wird ein akustisches Signal erzeugt, indem die Leitungen miteinander verbunden werden.

4. Produktbeispiele zum Einbau von Delock

Diese Drucktaster von Delock sind ideal für die Installation in Schalttafeln zum Beispiel in der Industrie, der Steuerungs- oder Regeltechnik, in der Automobilbranche oder für diverse Anwendungen im Endkundenbereich. Alle hier gezeigten Produkte haben gemeinsam:

Schaltspannung: AC 230 V~ / 3 A
Betriebstemperatur: -25 °C ~ 55 °C
LED Spannung: 12 V
Material: Edelstahl vernickelt
Mechanische Lebensdauer: 1.000.000 Zyklen
Elektrische Lebensdauer: 100.000 Zyklen
Schutzart: IP65