Ratgeber
Mit diesen Schaltern hatten wohl schon alle Kontakt: Kippschalter gehören sozusagen zum kleinen Einmalseins der Elektromechanik. Sie stellen elektrische Verbindungen her und lösen sie wieder. Sicher, schnell und komfortabel. Und auch der Einbau gestaltet sich problemlos – wenn bekannt ist, worauf es ankommt. Wir zeigen Ihnen hier, welche Eigenschaften diese Bauelemente besitzen, nach welchen Kriterien sie ausgewählt werden sollten und wie sie montiert werden.
Alle Kippschalter bestehen aus einem Gehäuse mit herausragendem Hebel. Dieses Betätigungselement schließt oder öffnet einen oder zwei Stromkreise. In der einfachsten Version ist nur ein Stromkreis betroffen, der über den Schalter entweder ein- oder ausgeschaltet wird. Entsprechend rastet der Hebel durch Federkraft in der jeweiligen Position ein.
Bei Kippschaltern mit rastenden Kontakten für zwei Stromkreise existieren zwei mögliche Ausführung. Bei einer Produktvariante – dem Umschalter – rastet der Kontakt entweder für den ersten oder den zweiten Stromkreis ein. Der jeweils andere Stromkreis wird somit automatisch ausgeschaltet. Für Anwendungsfälle, in denen beide Stromkreise gleichzeitig ausgeschaltet werden sollen, gibt es Kippschalter mit rastender Aus-Stellung in der Mitte.
Neben ausschließlich rastenden Kippschaltern sind auch solche erhältlich, die einen Kontakt nur dann herstellen oder lösen, wenn der Hebel gedrückt ist. Diese Funktion nennt sich „tastend“. Sofort nach dem Loslassen springt das Betätigungselement in die Aus- beziehungsweise Ein-Position zurück. Die kann sich bei Kippschaltern mit zwei Schaltposition in der gegenüberliegenden Stellung befinden, bei Schaltern mit drei Position liegt sie in der Mitte. Da gerade bei diesen Kombi-Schaltern zahlreiche Variationen existieren, sind viele unterschiedliche Schaltungslayouts realisierbar.
Ob eine Position rastend oder tastend ausgeführt ist, lässt sich übrigens sowohl in der Produktbezeichnung als auch in den Menüpunkten „Schaltstellung“ und „Funktionen“ erkennen: Eine tastende Schaltstellung ist in Klammern gesetzt, zum Beispiel „(Ein)-Aus-(EIN). Dieser Schalter ist ein reiner „Taster“ mit neutraler Mittelstellung. „Ein-Aus-(Ein)“ wiederum steht für eine rastende und eine tastende Funktion. In der mittleren, ebenfalls rastenden Schaltstellung ist der Stromkreis unterbrochen. Am häufigsten eingesetzt werden allerdings Schalter mit den Stellungen "Ein-Aus", "Ein-Ein" und "Ein-Aus-Ein".
Schaltstrom und Schaltspannung
Wie bei allen elektromechanischen Verbindungselementen spielen die Werte für Strom und Spannung eine wichtige Rolle. Im Zweifel sollte in beiden Fällen größere Werte gewählt werden, da es bei einer Unterdimensionierung zu Fehlfunktionen und Schäden kommen kann. Die Skala der Schaltstromfestigkeit reicht von 0,02 Ampere bis zu 30 Ampere, bei der Spannung sind Werte von 12 Volt bis 60 Volt Gleichspannung und 20 Volt bis 250 Volt Wechselspannung erhältlich.
Einbau-Durchmesser
Die meisten Kippschalter bestehen aus Metall oder Kunststoff und lassen sich über ein Schraubgewinde mit Sechskant- oder Rändelmutter ins Gehäuse integrieren. Bei metallischen Gehäusen besteht dabei in der Regel ein Masseanschluss des Schalters. Damit sich der Kippschalter sicher und dauerhaft bedienen lässt, ist unbedingt auf den Bohrungsdurchmesser im Gehäuse zu achten. Er reicht von 3,8 Millimeter bis 22,3 Millimeter.
Anschluss
Für die elektrische Verbindung stehen neben Lötpins und Lötösen auch Steckverbinder zur Verfügung, zum Beispiel Flachstecker in den Standardbreiten 2,8 Millimeter, 4,8 Millimeter und 6,3 Millimeter. Möglich sind aber auch Schraubverbindungen sowie Kabel mit offenem Ende. Ein großer Vorteil der Versionen mit Kabel: Diese Schalter lassen sich direkt mit einer Platine verbinden.
Schutzart
Die IP-Schutzart bestimmt, welchen äußeren Einflüssen der Kippschalter ausgesetzt werden darf. So steht beispielsweise IP40 für „Geschützt gegen den Zugang mit einem Draht“ und „Geschützt gegen feste Fremdkörper mit Durchmesser gleich oder größer als 1,0 Millimeter“. IP67 bedeutet, dass es sich um einen staubdichten Schalter handelt, der zudem vollständig gegen Berührung geschützt ist und sogar ein zeitweiliges Untertauchen unbeschadet übersteht.
Besonderheiten
Die weitaus meisten Kippschalter sind mit einem Metallhebel ausgestattet, der bei einigen Ausführungen noch mit einem Kunststoffmantel isoliert ist. Zudem gibt es verriegelbare, mit einer Schutzkappe versehene oder Kipphebel aus Kunststoff.
FAQ – häufig gestellte Fragen
Welche Gefahren bestehen beim Schalten von hohen Strömen und Spannungen?
Eine der größten Gefahren sind entstehende Lichtbögen während des Schaltvorgangs. Bei entsprechend großer Schaltleistung reicht der Elektronenfluss über die sich öffnenden Kontakt aus, um die Luftmoleküle zu ionisieren und ein Gasplasma zu bilden. Der dabei entstehende Lichtbogen besitzt einen geringen Widerstand und hält den Leistungsfluss aufrecht, auch wenn der Trennungsabstand zwischen den Schaltkontakten ständig zunimmt. Das heiße Plasma kann zudem die Metalloberflächen der Schaltkontakte erodieren. Die Lichtbogenbildung verursacht eine erhebliche Verschlechterung der Kontakte und elektromagnetische Interferenzen (EMI), was sich besonders bei aktiven Audiogeräten durch lautes Knacken bemerkbar macht. Die vorgenannten Effekte treten allerdings nahezu ausschließlich bei Gleichspannungen auf - bei Wechselspannungen erlischt ein eventuell vorhandener Lichtbogen meist beim nächsten Nulldurchgang des Stroms.
Wie lassen sich Kippschalter durch Verdrehen bei der Bedienung sichern?
Viele Schalter verfügen am Gewinde über mechanische Elemente wie Nute, Abflachungen oder Metallnasen, die bei der Montage eine asymmetrische Verbindung mit dem Gehäuse eingehen. Grundsätzlich sollten diese Elemente sowie alle mitgelieferten Unterlegscheiben verwendet werden, um den festen Sitz des Schalter zu gewährleisten.
Welche Standzeit besitzt ein Kippschalter?
Je nach Größe, Ausführung und Beanspruchung hält ein hochwertiger Kippschalter etliche Tausend Bedienungszyklen durch, abhängig davon, ob die Bedienung unter Last erfolgt. Ein typischer Kippschalter sollte beim Schalten beispielsweise von Netzstrom durchschnittlich 50.000 Bedienungen problemlos bewältigen.
Was bedeutet der Begriff „MIL-Zulassung“ in den technischen Daten?
Es handelt sich dabei um eine Produktzulassung nach dem „United States Military Standard“. Darunter ist eine Sammlung verschiedener Regeln und Richtlinien zu verstehen, um den Einsatz und Austausch von Produkten zu standardisieren.
Gibt es auch Kippschalter mit integrierter Beleuchtung?
Einige Schaltervarianten sind mit einer Flächen- oder Punktbeleuchtung im Kipphebel ausgestattet, zum Beispiel über eine rote, grüne oder blaue LED. Damit entfällt die sonst übliche Installation einer LED im Gehäuse, und es ist sofort erkennbar, ob ein Stromkreis geschlossen oder geöffnet wurde.