Ratgeber
Kaum ein strombetriebenes Gerät, das ohne sie auskommt: Drehknöpfe. Sie gibt es seit den ersten Elektrogeräten, ob Elektroherde, Kühlschränke oder Radios. Im Gegensatz zu einfachen Ein/Aus-Schaltern erlauben Drehknöpfe die Wahl zwischen verschiedenen Einstellungen.
In unserem Ratgeber stellen wir Ihnen die wichtigsten Typen der Knöpfe vor und geben Tipps für die Beschaffung.
Technisch gesehen ist ein Drehknopf oder Drehregler ein passives mechanisches Bauelement. Er funktioniert durch Drehen einer Welle, die mit dem Bauteil verbunden ist, das den eigentlichen Eingang erzeugt. Zu den häufig verwendeten Steuerungskomponenten gehören Potentiometer, Drehschalter und variable Kondensatoren. Einige ähnliche Bedienelemente erzeugen ähnliche Eingaben, indem sie eine andere Geometrie verwenden – so lässt sich die Welle mit dem Drehknopf um einen Hebel erweitern, der in einem bestimmten Winkel bewegt wird und so beispielsweise Zeiger steuert.
Die Montage eines Drehknopfs geschieht meist durch einfaches Aufstecken auf die Achse der Steuerungskomponente, mithilfe einer winzigen Madenschraube oder mit durch eine Schraube gesteuerten Spannzangen. Im ersten Fall enthält der Knopf einen flexiblen Aufnehmer, der Bruchteile von Millimetern größer ist als standardisierte Achsen der Steuerungskomponente. Der Drehregler wird so sicher festgehalten und lässt sich dennoch leicht wieder abziehen. Die Verbindung mit Madenschraube oder über Spannzangen ist allerdings deutlich kraftvoller und erschwert damit eine Drehung der Achse über die Anfangs- und Endanschläge der Komponente hinaus.
Ein Potentiometer oder kurz Poti ist ein einstellbarerer Widerstand mit einem Schleifkontakt. Es besitzt drei Kontakte: einen Anfangskontakt für den geringsten Widerstand, einen Endkontakt für den höchsten Widerstand und einen mit dem Schleifer verbundenen Kontakt. Mit letzterem lässt sich über den auf der Welle aufgesteckten Drehregler jeder Widerstand zwischen dem Anfangs- und dem Endwert einstellen.
Potis dienen häufig zur Steuerung elektrischer Geräte, zum Beispiel als Regler für die Lautstärke bei Audiogeräten. Sie werden allerdings nur selten zur direkten Steuerung einer Leistung von mehr als einem Watt verwendet, da die im Poti verbrauchte Leistung mit der Leistung der gesteuerten Last vergleichbar ist.
Drehschalter oder Stufenschalter werden meist bei mehr als zwei definierten Positionen eingesetzt, beispielsweise bei einem dreistufigen Ventilator oder einem Funkgerät mit mehreren Kanälen. Ein Stufen-Drehschalter besteht aus einer Spindel oder einem Rotor mit einem Kontaktarm oder einer Speiche, die wie eine Nocke aus seiner Oberfläche herausragt.
Die Anschlüsse des Drehschalters sind kreisförmig um den Rotor angeordnet. Sie dienen als Kontakt für die Speiche, über die eine beliebige Anzahl verschiedener elektrischer Schaltungen an den Rotor angeschlossen werden kann. Der Stufen-Drehschalter ist häufig geschichtet, um die Verwendung mehrerer Pole zu ermöglichen. Jede Schicht entspricht dabei einem Pol. In der Regel verfügt ein Drehschalter über einen Rastmechanismus, so dass er von einer aktiven Position in eine andere einrastet und nicht in einer Zwischenposition stehen bleibt.
Moderne Stufen-Drehschalter verwenden einen Sternrad-Mechanismus, um die Position zu bestimmen, zum Beispiel alle 30, 45, 60 oder 90 Grad. Hinter diesem Mechanismus sind Nocken aus Nylon angebracht. Federbelastete elektrische Kontakte gleiten um diese Nocken herum. Die Nocken sind an den Stellen gekerbt oder geschnitten, an denen sich der Kontakt schließen soll, um über den Drehschalter einen Stromkreis zu schließen.
Unter einem variablen Kondensator oder Drehkondensator ist ein Kondensator zu verstehen, dessen Kapazität wiederholt mechanisch verändert werden kann. Drehkondensatoren werden im Allgemeinen in Empfängerschaltungen verwendet, um die Resonanzfrequenz einzustellen. Gängige Beispiele ist die Frequenzabstimmung eines Radios oder die Impedanzanpassung in Antennen-Tunern.
Bei einem mechanisch gesteuerten Drehkondensator lässt sich der Abstand zwischen den Kondensatorlamellen beziehungsweise der Bereich überlappender Plattenfläche durch Drehen des Drehreglers und damit der Welle verändern.
Als dielektrisches Material sind Luft oder Kunststofffolien im Einsatz. Durch die Wahl der Form der rotierenden Platten lassen sich verschiedene Funktionen der Kapazität im Verhältnis zum Winkel erzeugen. Unterschiedliche Formen von Untersetzungsgetrieben werden häufig verwendet, um eine feinere Abstimmung zu erreichen, das heißt, um die Kapazitätsschwankungen über einen größeren Winkel – oft mehrere Umdrehungen – zu verteilen. Die maximale Kapazität ist erreicht, wenn die Platten ineinander verschachtelt sind, die minimale bei der fast vollständigen Öffnung.
Drehknöpfe bestehen überwiegend aus Kunststoff oder eloxiertem Aluminium, und zwar sowohl mit als auch ohne unterlegbare Scheiben. Letztere sind oft notwendig, wenn der Knopf nicht über eine auf dem Gehäuse aufgedruckte Skaleneinteilung verfügt. Erhältlich sind auch Drehknöpfe mit eingebauter digitaler LED-Anzeige im Gehäusekopf, die allerdings mit dem Poti abgeglichen werden muss. Für spezielle Einsatzzwecke eignen sich arretierbare Drehknöpfe. Sie lassen sich mit oder ohne Einrastfunktion bedienen.
Bei der Beschaffung spielen die Dimensionen der Steuerungskomponente die wichtigste Rolle. Gängige Achsendurchmesser reichen von 3 bis 10 Millimeter. Hinsichtlich der Bedienbarkeit – beispielsweise auch mit dicken Handschuhen – ist auch der Knopfdurchmesser zu berücksichtigen. Übliche Werte umfassen Durchmesser zwischen 8 bis 59 Millimeter.
Je nach Verwendungszweck ist auch zu prüfen, ob der Knopf mit einem Zeiger, einer Fingermulde, einer Punktmarkierung oder einer Skala ausgestattet sein soll. Obwohl die meisten erhältlichen Drehknöpfe schwarz sind, gibt es neben weißen und grauen auch farbige Ausführungen, beispielsweise in Rot, Blau oder Grün.