Schalterpole und Schaltstellungen verstehen: So finden Sie die optimale Lösung für Ihre Anwendung

Moderne Schalter sind in einer Vielzahl von Bauformen erhältlich. Vom einfachen Drucktaster bis zum industriellen Kippschalter decken Schalter ein breites Anwendungsspektrum ab – von einfachen Schaltaufgaben bis hin zur komplexen Stromkreissteuerung. Dennoch weisen nahezu alle Schalter grundlegende gemeinsame Eigenschaften auf, die sich als Pole und Schaltstellungen beschreiben lassen. Im Zusammenhang mit Schaltern begegnen Ihnen häufig Akronyme wie SPDT (Single Pole, Double Throw – einpoliger Umschalter mit zwei Schaltstellungen). Vor der Auswahl eines Schalters ist es entscheidend, diese Eigenschaften zu verstehen – sowohl die Unterschiede zwischen Polen und Schaltstellungen als auch die zwischen rastenden und tastenden Schaltern.

Ein Schalter ist ein einfaches Bauelement, mit dem sich ein Stromkreis öffnen oder schließen lässt. Im geöffneten Zustand ist der Stromkreis unterbrochen, und es kann kein Strom fließen. Im geschlossenen Zustand ist der Stromkreis vollständig, und der Strom kann fließen.

Dies ist die einfachste Schalterart: Sie verfügt über einen Eingang – den Pol – und einen entsprechenden Ausgang – die Schaltstellung. Wird der Schalter geschlossen, ist der Stromkreis vollständig, und der Strom fließt vom Eingang zum Ausgang. Diese Anordnung wird daher als einpoliger Schalter mit einer Schaltstellung (Single Pole – Single Throw, SPST) bezeichnet. Die Einsatzmöglichkeiten dieses Schaltertyps sind nahezu unbegrenzt – vom Lichtschalter im Wohnzimmer bis zum Zündstromkreis einer Rakete. 

Ein zweipoliger Schalter mit einer Schaltstellung (Double Pole – Single Throw, DPST) hat ein wesentliches Merkmal mit dem SPST-Typ gemeinsam: Jedem Eingang ist genau ein Ausgang zugeordnet. Im Unterschied dazu verfügt der DPST-Schalter jedoch über zwei Eingänge (zweipolig), denen jeweils ein Ausgang zugeordnet ist (eine Schaltstellung). Die beiden Stromkreise sind voneinander unabhängig, werden jedoch durch dieselbe Betätigung geöffnet und geschlossen. Daher eignet sich ein DPST-Schalter ideal, um eine Maschine sicher freizuschalten oder zwei Motoren gleichzeitig zu aktivieren.

Ein Schalter mit zwei Schaltstellungen verfügt dagegen über zwei Ausgänge pro Eingang. Der Schalter verbindet den Eingang wahlweise mit einem der beiden Ausgänge. Bei Betätigung des Schalters wechselt der Kontakt von einem Ausgang zum anderen: Während sich der eine Stromkreis öffnet, schließt sich der andere.

Ein einpoliger Wechselschalter oder SPDT-Schalter (Single Pole, Double Throw) kann für jede beliebige Anwendung eingesetzt werden, bei der ein Bediener zwischen zwei Optionen wechseln muss. Ein SPDT-Schalter ist beispielsweise nützlich, wenn die Richtung eines Motor umgekehrt werden soll oder um zwischen den Helligkeitsstufen einer Lampe zu wechseln.

Neben den zweipoligen Einschaltern gibt es auch zweipolige Wechselschalter, bzw. DPDT (Double Pole, Double Throw). Ein DPDT-Schalter verfügt über zwei Eingänge mit jeweils zwei Ausgängen. Ein DPDT-Schalter verfügt über zwei Eingänge mit jeweils zwei Ausgängen. Wie beim DPST-Schalter gibt es auch hier zwei unabhängige Stromkreise, von denen jeder durch einen einzigen Schalter aktiviert wird. Ein DPDT-Schalter ist ideal für die gleichzeitige Steuerung mehrerer Geräte, sei es im Haushalt oder bei der industriellen Steuerung.

Schalter werden nicht nur nach ihrer Anzahl an Polen und Stellungen bestimmt. Es ist wichtig zu verstehen, wie sich der Schalter verhält, sobald er ausgelöst wird. Schalter, die im ausgelösten Zustand verbleiben, werden als verriegelnde Schalter bezeichnet. Dies ist typisch für Schalter, mit denen eine Leuchte eingeschaltet oder ein Motor aktiviert wird. 

Das Gegenstück zum rastenden Schalter ist der nicht rastende bzw. tastende Typ. In diesem Fall kehrt der Schalter beim Loslassen in seine vorherige Position zurück. Sobald das Betätigungselement losgelassen wird, ist der Stromkreis unterbrochen. Das einfachste Beispiel für einen tastenden Schalter ist die Türklingel.

Angesichts der Vielzahl an verfügbaren Schaltern kann die Auswahl des richtigen Produkts schwierig erscheinen. Doch mittels einiger wichtiger Fragen können Ingenieure die jeweiligen Anforderungen ermitteln.

Erfordert die Anwendung einen Ein-/Ausschalter oder einen Entweder-/Oder-Schalter? Einschalter eignen sich ideal für Ein-/Aus-Anwendungen, während Wechselschalter flexibler sind und dem Konstrukteur die Möglichkeit geben, zwischen zwei Schaltungen zu wechseln („entweder/oder“).

Zweitens muss der Ingenieur wissen, wie sich der Schalter verhalten soll, sobald er losgelassen wird. Muss es in diesem neuen Zustand verbleiben, oder sollte es in seinen vorherigen Zustand zurückkehren? Durch die Antwort auf diese Frage erschließt sich, ob der Konstrukteur einen verriegelnden oder einen federnden Schalter benötigt.  

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