Schalter richtig auswählen Kontakt in rauen Umgebungen

 Bulgins umfangreiches Angebot an Schaltern für raue Umgebungen erfüllt die Anforderungen zahlreicher Anwendungen, u.a. in den Bereichen Medizintechnik, Industrie, Marine und Consumer.
Bulgins umfangreiches Angebot an Schaltern für raue Umgebungen erfüllt die Anforderungen zahlreicher Anwendungen, u.a. in den Bereichen Medizintechnik, Industrie, Marine und Consumer.

Einige Entwickler meinen, die Wahl des richtigen Schalters sei eine einfache Entscheidung. Doch bei der Unmenge von Schalterarten – auch in der Kategorie „besonders widerstandsfähig“ – und vielfältigen Einsatzmöglichkeiten, läuft man schnell Gefahr, eine nicht optimale Entscheidung zu treffen.

Ein Schalter ist ein Bauteil in einer elektrischen oder elektronischen Schaltung. Daher sollte die Frage geklärt sein, welche Funktion der Schalter in dieser Schaltung haben soll. Entwickler denken normalerweise darüber nach, was geschaltet werden soll. Ist es Strom, der über den Schalter geleitet werden soll, oder sind es Logikpegel, bei denen die Nennleistung des Schalters unbedeutend ist? Sofern Strom geschaltet wird, sind die Spannungs- und Stromnennwerte die wichtigsten Überlegungen. In einigen Fällen, in denen Entwickler hohe Leistungen schalten möchten, kann ein sicherer Ansatz ein entferntes Relais sein, das über einen Leistungsschalter, der für geringere Ströme ausgelegt ist, angesteuert wird. Damit lassen sich hohe Kosten, Schwierigkeiten und mögliche Sicherheitsprobleme vermeiden, beispielsweise ((anstatt)) das Frontpanel hohen Strömen auszusetzen.

Die Anordnung der Schaltkontakte ist während des Auswahlprozesses ebenfalls entscheidend: Soll der Schalter einen oder zwei Pole aufweisen, oder mehr? Sollen die Kontakte normal offen oder geschlossen sein und soll der Schaltvorgang kurzzeitig oder rastend sein? Die Art des zu übertragenden Signals kann sich darauf auswirken, welcher Schaltertyp gewählt wird, zum Beispiel ob eine Abschirmung oder eine bestimmte Bandbreite erforderlich ist.

Nicht zuletzt ist die Lebensdauer von Bedeutung, um die Gesamtzuverlässigkeit des Systems zu erhöhen. Abhängig von der Rolle des Schalters können die Anforderungen sehr unterschiedlich sein – ein Hauptschalter kann relativ selten verwendet werden, während ein Schalter zum Auswählen von Menüpunkten beispielsweise viel häufiger verwendet wird und eine entsprechend höhere Lebensdauer erfordert.

Wohlüberlegtes Anwendungsszenario

Raue Umgebungen gibt es in vielen Formen, insbesondere für Schalter. Die Umgebung selbst ist zu berücksichtigen – kommt der Schalter in einer Außenumgebung oder in einer regulierten Büroumgebung zum Einsatz? Schalter, die im Freien verwendet werden, müssen gegen Witterungs- und Umgebungseinflüsse beständig sein – dazu zählen insbesondere Feuchtigkeit und Staub. Selbst in einigen Innenräumen, wie in der Schwerindustrie oder in der Lebensmittelherstellung, wo Geräte und Systeme gereinigt und gespült werden müssen, kann ein versiegelter Schalter durchaus eine Anforderung sein. Weist das Gerät eine IP-Schutzklasse (Ingress Protection) auf, muss ein Schalter gewählt werden, der diese Bewertung erfüllt. Auch in anderen Situationen kann es ratsam sein, einen IP-bewerteten Schalter zu wählen.

Der andere „umgebungsbezogene“ Faktor ist der Nutzer/Bediener des Schalters. Die Wahl des Schalters ist für ein Hifi-Gerät zu Hause sicher anders als für ein Gerät, das von der Allgemeinheit benutzt wird. Generell müssen Schalter in öffentlichen Anwendungen äußerst robust sein, da sie auch mutwilligem Vandalismus ausgesetzt sind. Dafür stehen vandalismusgeschützte Schalter zur Verfügung. In rauen Umgebungen tragen Nutzer möglicherweise Handschuhe, was auch eine Überlegung für Entwickler sein sollte. So sind kapazitive Berührungsschalter für Bediener mit Handschuhen nutzlos – aber piezoelektrische Schalter wären eine gute Wahl, da sie nur Druck und keinen Hautkontakt erfordern.

Es kommt also darauf an, die Anwendung selbst und alle möglichen Anwendungsfälle zu verstehen, um die Umgebung einschätzen zu können, in der der Schalter zum Einsatz kommt. Während das Wetter und der Bediener zwei mögliche Schadenquellen sind, kommen noch weitere Faktoren hinzu. Ein Schalter kann in Maschinen übermäßigen und anhaltenden Vibrationen ausgesetzt sein. In industriellen Umgebungen können aggressive Chemikalien zudem Kunststoffschalter zerstören, was den Einsatz rostfreier Stahlschalter sinnvoll macht. In vielen Fällen muss nicht nur der Schalter selbst IP-klassifiziert sein, sondern auch die Art der Montage - inklusive Dichtungen - muss sicherstellen, dass das entsprechende Dichtungs-/IP-Niveau aufrechterhalten wird.

Geschützt vor rauen, staubigen und feuchten Umgebungen

Platz ist in vielen modernen Anwendungen eine ständige Herausforderung, da Endanwender immer mehr Funktionen auf kleinerem Raum erwarten. Dadurch kann sowohl der Platz auf der Frontseite für die Schalter als auch der Raum hinter der Frontplatte begrenzt werden, was sich auf die wählbaren Schalter auswirkt. Es kann vorteilhaft sein, das Ein-/Ausschalten der Stromversorgung an der Frontplatte zu vermeiden und stattdessen einen kleineren Schalter zu verwenden, der einen entfernten Schalter (MOSFET/Relais) an einer anderen Stelle im System ansteuert.

Die Wahl des Schalters kann sich erheblich auf die Ergonomie des Gesamtsystems auswirken. Durch die Wahl des richtigen Schalters lässt sich das Frontpanel einfach und intuitiv bedienen, was den Wert des Systems erhöht. Schalter sollten für den Benutzer und die Anwendung entsprechend dimensioniert sein – größere Tasten können von Vorteil sein, wenn Benutzer möglicherweise in ihrer Mobilität eingeschränkt oder sehbehindert sind

Die Farbe des Schalters kann ebenfalls eine wichtige Rolle spielen – Rot wird fast überall als „Stromfluss“ oder „Stopp“ erkannt, während Grün von fast allen Bedienern als „Ein“ verstanden wird. Abhängig von der Anwendung lassen sich farbige Schalter verwenden, um den Menüoptionen auf einem Display zu entsprechen oder sogar das Markenbewusstsein eines Geräts zu verbessern.

Schalter sind auch mit aufgedruckten Beschriftungen erhältlich. Das spart Platz im Schaltschrank, da keine separate Legende benötigt wird. Dies ist auch nützlich, wenn mehrere Versionen eines Produkts gefertigt werden, bei denen der Schalter verschiedene Funktionen ausführt. Somit lässt sich ein gemeinsames Frontpanel-Design verwenden, das Kosten einspart.

Da LEDs immer einfacher zur Verfügung gestellt werden können, sind beleuchtete Schalter heute eine beliebte Wahl. Sie eignen sich für den Einsatz bei schlechten Lichtverhältnissen sowie als Anzeige, wie „Power On“. Da stromsparende LEDs zum Einsatz kommen, haben diese minimale Auswirkungen auf die Systemeffizienz und sind auch für den Einsatz in batteriebetriebenen Systemen geeignet. Durch den Einbau der Anzeige-LED in das Schaltergehäuse wird deren Platz im Frontpanel eingespart.

Die letzte Überlegung ist die Zertifizierung. Häufig sind Netzschalter mit UL-, CSA-, ENEC- oder einer anderen elektrischen Sicherheitszulassung ausgestattet. Eine weitere allgemeine Zertifizierung bezieht sich auf das Material. UL94V-0 deutet darauf hin, dass das Material schwer entzündlich ist. Schalter mit IP-Schutzklasse sind nützlich in rauen, staubigen oder feuchten Umgebungen, da sie in verschiedenen Schutzklassen erhältlich sind und somit sicherstellen, dass Feuchtigkeit und Schmutz nicht in den Schalter eindringen und einen vorzeitigen Ausfall verursachen können.

Vorstehend, gewölbt und flach

Die Wahl eines Schalters für den Einsatz in rauen Umgebungen kann aufgrund der Vielzahl an verfügbaren Arten, Stilen und Optionen zunächst schwieriger erscheinen als es ist. Entwickler, die mit der Anwendung und der Einsatzumgebung vertraut sind, können schnell die Anforderungen in Bezug auf elektrische Funktion, Zuverlässigkeit, Abdichtung und Aussehen des Schalters definieren, um eine optimale Lösung zu finden.

Mit seinem Angebot an Drucktastern, Piezo-, Schiebe-, Kipp- und Wippschaltern erfüllt Bulgin die Anforderungen einiger Anwendungen für die Bereiche Medizintechnik, Industrie, Marine und Consumer. Die Drucktaster sind für die Front- und Rückpanelmontage in drei Profiltypen erhältlich: vorstehend, gewölbt und flach. Eine umfassende Auswahl robuster und vandalismusgeschützter Edelstahl-Drucktaster ist ebenso erhältlich wie Varianten in den Schutzklassen IP66, IP67 und IP68.