Fußschalter - Wie sie funktionieren

Ein Fußschalter ist eine Art Schalter, der durch Fußdruck betätigt wird und es dem Benutzer ermöglicht, ein Gerät oder eine Maschine zu steuern, ohne die Hände zu benutzen. Diese freihändige Bedienung ist besonders vorteilhaft in Anwendungen, bei denen es vorteilhaft oder notwendig ist, die Hände für andere Aufgaben freizuhalten. Dieser Artikel verwendet den Legrand Mini-Fußschalter als Beispiel, um einen Überblick über Fußschalter im Allgemeinen zu geben.

Inhaltsverzeichnis

• Wie ein Fußschalter funktioniert
• Funktionsprinzip
• Wie man einen Fußschalter verdrahtet
• Anwendungen
• Fußschalter-Symbol
• FAQs

Wie ein Fußschalter funktioniert

Der Legrand Fußschalter funktioniert durch Umschalten zwischen EIN- und AUS-Zuständen und ermöglicht es dem Benutzer, angeschlossene Geräte zu aktivieren oder zu deaktivieren, ohne die Hände zu benutzen. Der Schalter verfügt über einen Verriegelungsmechanismus, was bedeutet, dass er seinen Zustand (entweder EIN oder AUS) beibehalten kann, bis er vom Benutzer absichtlich geändert wird.

Rastschalter vs. Momentschalter bei Fußschaltern

Fußschalter sind wesentliche Komponenten in verschiedenen Anwendungen, von Industriemaschinen bis hin zu Musikinstrumenten, und sie kommen in zwei Haupttypen basierend auf ihrer Funktionsweise vor: bistabil und momentan.

Bistabile Fußschalter

Rastschalter sind so konzipiert, dass sie ihren Zustand nach der Aktivierung beibehalten. Wenn Sie auf den Aktivierungsmechanismus (wie einen Knopf oder Hebel) eines Rastschalters drücken, ändert er seinen Zustand und bleibt in dieser Position, auch nachdem Sie Ihren Fuß entfernt haben. Um zum ursprünglichen Zustand zurückzukehren, müssen Sie den Schalter erneut drücken. Diese Art von Schalter ist besonders nützlich in Situationen, in denen eine anhaltende Aktion ohne kontinuierlichen Druck erforderlich ist. Zum Beispiel:

• Industrieausrüstung: In Maschinen können Rastschalter verwendet werden, um eine Maschine zu starten oder zu stoppen, wobei sichergestellt wird, dass sie im gewünschten Zustand bleibt, bis sie manuell geändert wird.
• Beleuchtungssysteme: Rastschalter können Lichter steuern und sie ein- oder ausgeschaltet lassen, bis der Schalter erneut gedrückt wird.
• Musikinstrumente: Gitarristen verwenden oft Rastschalter, um Effektpedale ein- und auszuschalten, sodass sie sich auf das Spielen konzentrieren können, ohne den Fuß auf dem Schalter halten zu müssen.

Momentane Fußschalter

Momentane Fußschalter hingegen sind so konzipiert, dass sie in ihren Ausgangszustand zurückkehren, sobald der Druck entfernt wird. Wenn Sie auf den Aktivierungsmechanismus drücken, ändert der Schalter seinen Zustand, kehrt aber zurück, sobald Sie Ihren Fuß anheben. Diese Art von Schalter ist ideal für Anwendungen, die eine vorübergehende Aktivierung erfordern. Zum Beispiel:

• Medizinische Geräte: In medizinischen Geräten können momentane Fußschalter für Aktionen wie die Aktivierung eines chirurgischen Instruments verwendet werden, wobei sichergestellt wird, dass das Instrument nur funktioniert, während der Schalter betätigt wird.
• Industriesteuerungen: Momentane Schalter werden oft in Maschinen für Aufgaben wie die Bedienung einer Presse oder eines Schneidgeräts verwendet, bei denen die Aktion nur erfolgen sollte, während der Schalter aktiv gedrückt wird.
• Musikinstrumente: Keyboardspieler könnten momentane Fußschalter als Sustainpedale verwenden, bei denen der Sustaineffekt nur aktiv ist, während das Pedal gedrückt wird.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des Legrand Fußschalters folgt den unten aufgeführten Schritten, die spezifisch für einen Fußschalter mit einem Rastmechanismus sind.

1. Fußaktivierung: Der Schalter ist so konzipiert, dass er durch Fußdruck betätigt wird. Wenn der Benutzer auf den Schalter tritt, ändert sich sein Zustand von AUS zu EIN oder umgekehrt.
2. Verriegelungsfunktion: Die Verriegelungsfunktion des Schalters stellt sicher, dass der Schalter in seinem aktuellen Zustand bleibt, bis der Benutzer erneut Druck ausübt. Dies ist nützlich für Anwendungen, bei denen ein konstanter Zustand ohne kontinuierlichen Druck erforderlich ist.
3. Schutzart: Mit einer IP20-Schutzart ist der Schalter gegen feste Objekte größer als 12,5 mm geschützt, aber nicht gegen Wasser. Dies macht ihn geeignet für Innenumgebungen, in denen er wahrscheinlich nicht mit Feuchtigkeit in Berührung kommt.
4. Kontaktkonfiguration: Der Schalter umfasst zwei normal offene (NO) und zwei normal geschlossene (NC) Kontakte. Dies ermöglicht vielseitige Verdrahtungskonfigurationen je nach den Anforderungen der angeschlossenen Geräte.

Wie man einen Fußschalter verdrahtet

Wie jeder Schalter ist ein Fußschalter eine Unterbrechung in einem Stromkreis, die geöffnet oder geschlossen werden kann, um den Stromfluss durch den Stromkreis zu steuern. Ein normal offener (NO) Fußschalter blockiert den Stromfluss durch den Stromkreis im AUS-Zustand und ermöglicht den Fluss im EIN-Zustand. Ein normal geschlossener (NC) Fußschalter funktioniert umgekehrt. Einige Fußschalter, wie der Legrand Mini-Fußschalter, haben Anschlüsse für normal offen und normal geschlossen, was bedeutet, dass sie so verdrahtet werden können, dass sie als einer der beiden Typen funktionieren.

Verdrahtungsschritte

Die folgenden Schritte sind ein Beispiel dafür, wie ein einfacher Fußschalter verdrahtet werden kann. Beziehen Sie sich vor dem Verdrahten auf ein Anschlussbild des Fußschalters.

1. Kontakte identifizieren: Lokalisieren Sie die NO- und NC-Kontakte am Schalter. Diese sind normalerweise auf dem Schaltergehäuse oder in der Produktdokumentation gekennzeichnet.
2. Drähte vorbereiten: Schneiden und entfernen Sie die Isolierung von den Enden der Drähte, die mit dem Schalter verbunden werden sollen.
3. NO-Kontakte anschließen:
   1. Verbinden Sie einen Draht von der Stromquelle mit einem der NO-Anschlüsse.
   2. Verbinden Sie einen anderen Draht vom anderen NO-Anschluss mit der Last (dem Gerät, das Sie steuern möchten).
4. NC-Kontakte anschließen (falls erforderlich):
   1. Verbinden Sie einen Draht von der Stromquelle mit einem der NC-Anschlüsse.
   2. Verbinden Sie einen anderen Draht vom anderen NC-Anschluss mit der Last.
5. Verbindungen isolieren: Stellen Sie sicher, dass alle Verbindungen ordnungsgemäß isoliert sind, um Kurzschlüsse oder versehentlichen Kontakt zu verhindern.
6. Schalter testen: Testen Sie nach der Verdrahtung den Schalter, indem Sie Fußdruck ausüben, um sicherzustellen, dass er das angeschlossene Gerät (die angeschlossenen Geräte) korrekt schaltet.

Anwendungen

• Medizinische Geräte: Fußpedalschalter werden oft in medizinischen Geräten verwendet, um eine freihändige Bedienung zu ermöglichen und Sterilität und Bequemlichkeit zu gewährleisten.
• Industriemaschinen: Fußschalter werden zur Steuerung von Maschinen eingesetzt, sodass Bediener ihre Hände für andere Aufgaben frei haben (Abbildung 2).
• Musikinstrumente: Fußschalterpedale werden häufig bei E-Gitarren und anderen Musikinstrumenten verwendet, um Effekte und Einstellungen zu steuern.
• Nähmaschinen: Fußpedalschalter sind für die Steuerung der Geschwindigkeit und des Betriebs von Nähmaschinen unerlässlich.
• Bürogeräte: Fußschalter können zur Bedienung von Diktiergeräten und anderen Bürogeräten verwendet werden und ermöglichen eine freihändige Steuerung.
• Lampen und Beleuchtung: Ein Fußschalter für Lampen bietet eine bequeme Möglichkeit, Lichter ein- und auszuschalten, ohne die Hände zu benutzen.
• Elektrowerkzeuge: Fußpedalschalter werden zur Steuerung von Elektrowerkzeugen eingesetzt und erhöhen Sicherheit und Effizienz.
• Computer und Gaming: Fußschalter können zur Steuerung von Computerfunktionen oder Spielaktionen verwendet werden und bieten eine ergonomische Alternative zu Handsteuerungen.

NC vs NO Fußschalter

Da Fußschalter NC oder NO sein können, ist es nützlich, einige Anwendungen zu verstehen, bei denen der eine Typ geeigneter ist als der andere.

• Normal geschlossene Fußschalter
  • Not-Aus-Steuerungen: Bei Maschinen und Anlagen können NC-Fußschalter als Not-Aus-Steuerungen fungieren. Wenn der Schalter gedrückt wird, öffnet sich der Stromkreis und stoppt den Betrieb sofort.
  • Steuerung des Dauerbetriebs: Für Prozesse, die kontinuierlich laufen müssen, es sei denn, sie werden unterbrochen, sind NC-Fußschalter ideal. Die Maschine läuft, solange der Schalter nicht gedrückt wird.
  • Sicherheitssysteme: NC-Fußschalter können in Sicherheitssystemen verwendet werden, bei denen das Unterbrechen des Stromkreises (durch Drücken des Schalters) einen Alarm oder eine andere Sicherheitsreaktion auslöst.
• Normal offene Fußschalter
  • Momentane Aktivierung: NO-Fußschalter eignen sich für Anwendungen, die eine momentane Aktivierung erfordern, wie z.B. das Aktivieren eines Werkzeugs oder einer Maschine nur während der Schalter gedrückt wird.
  • Start/Stopp-Steuerungen: In Szenarien, in denen ein Bediener eine Maschine mit einem Fußschalter starten oder stoppen muss, werden NO-Schalter verwendet. Das Drücken des Schalters schließt den Stromkreis und startet die Maschine.
  • Signalsendung: NO-Fußschalter können zum Senden von Signalen verwendet werden, wie bei Musikinstrumenten (z.B. Sustainpedale für Keyboards) oder Kommunikationsgeräten.

Fußschalter-Symbol

Wie in Abbildung 3 zu sehen ist, gibt es P&ID-Symbole für normal geschlossene und normal offene Fußschalter.

FAQs

Was ist ein Fußschalter?

Ein Fußschalter ist ein Gerät, das durch Fußdruck betätigt wird, um elektrische Stromkreise zu steuern und wird oft für die freihändige Bedienung in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.

Wie funktioniert ein Fußschalter?

Ein Fußschalter funktioniert, indem er beim Drücken einen elektrischen Stromkreis schließt oder öffnet und so den Stromfluss zu angeschlossenen Geräten ermöglicht oder unterbricht.

Welche Arten von Fußschaltern gibt es?

Zu den Arten von Fußschaltern gehören Momentschalter, Rastschalter und Multifunktionsschalter, die jeweils unterschiedlichen Betriebsanforderungen dienen.

Wie verdrahtet man einen Fußschalter?

Um einen Fußschalter zu verdrahten, verbinden Sie die Schalteranschlüsse gemäß dem Anschlussbild mit dem Gerät und der Stromquelle, wobei Sie auf eine ordnungsgemäße Isolierung und sichere Verbindungen achten.