Eine Angebotsanfrage, in der lediglich “Dreistellungs-Nockenschalter” steht und sonst nichts, ist kein Auftrag. Das ist der Auftakt zu einer Woche voller E-Mails.
Das passiert jeden Monat. Der Käufer weiß, welche Funktion er benötigt – eine Phase auswählen, einen Motor umkehren, eine Heizstufe umschalten –, kennt aber nicht die Fachbegriffe, mit denen sich daraus ein serienreifes Bauteil entwickeln lässt. Die Fabrik stellt Vermutungen an, das Muster kommt fehlerhaft zurück, drei Wochen gehen verloren. Fast alle diese Reibungsverluste lassen sich vermeiden, sobald man eine Schalttafel für Nockenschalter lesen kann.
Die Zeichnung zeigt eine Schalttafel für Nockenschalter. Die Teilenummer ist lediglich eine Bezeichnung.
Ein Drehnockenschalter besteht aus einem Stapel rotierender Nocken auf einer gemeinsamen Welle, wobei jede Nocke bei Drehung der Welle einen Kontaktsatz öffnet oder schließt. Durch Ändern eines Nockenprofils lässt sich die Funktion des Geräts ändern, ohne dessen Aussehen zu verändern.
Aus diesem Grund lässt sich ein Nockenschalter nicht anhand seines Aussehens bestimmen. Zwei Einheiten können identisch aussehen – gleiche Aussparung mit Φ22, gleicher Griff, gleiches graues Gehäuse – und sich im Inneren völlig unterschiedlich verhalten. Die Teilenummer ist eine Kennzeichnung für ein Nockenprogramm. Die Schalttafel ist das Programm selbst. Wenn Sie beabsichtigen, das Bauteil nachzubestellen, sollten Sie die Tabelle in Ihrem eigenen Zeichnungssystem speichern, da eine Teilenummer nur so zuverlässig ist wie die internen Unterlagen des Herstellers.
Fünf Parameter, die das Gerät vollständig definieren
| Parameter | Was das bedeutet | Typische Werte |
|---|---|---|
| Stangen / Anschlüsse | Wie viele unabhängige Stromkreise der Schalter unterbrechen kann | 3, 5, 6, 8, 12 Anschlüsse |
| Stellenangebote | Wie viele diskrete Wellenpositionen gibt es? | 2, 3, 4 oder mehr |
| Winkel pro Position | Wellenrotation zwischen benachbarten Positionen | 30°, 45°, 60°, 90° |
| Aktion | Ob die Welle hält oder zurückkehrt | Verriegelung oder Federrückstellung |
| Kontaktdaten nach Position | offen oder geschlossen, pro Kontakt, pro Position | Dies ist die Schalttafel |
Wenn diese fünf Punkte stimmen, kann eine kompetente Fabrik alles herstellen. Wenn auch nur einer davon nicht stimmt, kann selbst der größte gute Wille den Auftrag nicht retten.
So lesen Sie eine Schalttafel für Nockenschalter
Eine Schalttafel für Nockenschalter ist ein Raster: Die Kontakte sind an der Seite angeordnet, die Positionen oben, und in jeder Zelle befindet sich eine Markierung, die angibt, ob der jeweilige Kontakt in dieser Position geschlossen ist.
Nehmen Sie einen Spannungsmesser mit Zeilenwahlschalter. Drei eingehende Phasen, ein Spannungsmesser, vier Schaltstellungen einschließlich „AUS“. Die Klemmen 1, 2 und 3 sind L1, L2 und L3; die Klemmen 4 und 5 versorgen das Messgerät.
| Kontakt | Terminals | Pos. 0 (AUS) | Pos. 1 | Pos. 2 | Pos. 3 |
|---|---|---|---|---|---|
| c1 | 1 → 4 | öffnen | geschlossen | öffnen | öffnen |
| c2 | 2 → 5 | öffnen | geschlossen | öffnen | öffnen |
| c3 | 2 → 4 | öffnen | öffnen | geschlossen | öffnen |
| c4 | 3 → 5 | öffnen | öffnen | geschlossen | öffnen |
| c5 | 3 → 4 | öffnen | öffnen | öffnen | geschlossen |
| c6 | 1 → 5 | öffnen | öffnen | öffnen | geschlossen |
Die Spalten bieten Ihnen folgende Funktion:
- Pos. 1 Schließt c1 und c2: L1 an den U-Anschluss des Zählers, L2 an V. Ablesung L1–L2.
- Pos. 2 Schließt c3 und c4: L2 nach U, L3 nach V. L2–L3 lesen.
- Pos. 3 Schließt c5 und c6: L3 nach oben, L1 nach unten. L3–L1 ablesen.
- Pos. 0 Es wird nichts geschlossen. Der Zähler ist isoliert.
Sechs Nocken, vier Positionen, eine Funktion. Dieses Raster stellt die Kontaktfolge des Nockenschalters dar, und es zu lesen ist nur die halbe Arbeit.
„Break-before-make“ ist kein Detail. Bei einem Voltmeter-Schalter ist es das Konstruktionsprinzip.
Während des Übergangs von Pos. 1 zu Pos. 2 müssen c1 und c2 öffnen, bevor c3 und c4 schließen. Wenn es zu einer Überlappung kommt – selbst wenn diese nur wenige Millisekunden dauert, während ein Bediener den Griff langsam dreht –, wird L1 im selben Moment mit U verbunden, in dem auch L2 mit U verbunden wird. Das ist ein Phasen-zu-Phasen-Kurzschluss über Ihr Voltmeter, und das Messgerät fungiert dabei als Sicherung.
Ein Voltmeter-Wahlschalter muss daher „Break-before-make“, und die Nockenprofile müssen einen Spalt gewährleisten. Das ist nichts, was man mündlich festlegt und dann einfach hofft, dass es klappt. Das gehört in die Zeichnung.
Nun kehren Sie die Logik um, denn bei einem Amperemeter-Umschalter lautet die Antwort auf dieselbe Frage genau umgekehrt. Ein Amperemeter-Umschalter wirkt auf die Sekundärseiten von Stromwandlern, und eine Stromwandler-Sekundärseite darf niemals offen geschaltet werden, solange Primärstrom fließt. Die Sekundärspannung steigt so lange an, bis etwas ausfällt – und dieses „Etwas“ ist in der Regel entweder die Isolierung des Stromwandlers oder die Person, die in der Nähe steht. Ein Amperemeter-Umschalter muss also „make-before-break“: Der eingehende Kontakt schließt, bevor sich der ausgehende öffnet, und das Schaltgerät schließt die nicht ausgewählten Phasen selbst kurz.
Das Gerät sieht genauso aus. Das Nockenprofil ist jedoch umgekehrt. Wenn man sich vertut, hat das gegenteilige Ergebnis zur Folge.
Nummerierung der Nocken-Schalteranschlüsse: Die Konvention, die bei importierten Zeichnungen Probleme bereitet
Die Nummerierung der Anschlüsse ist nicht herstellerübergreifend standardisiert, und genau hier führt eine ansonsten völlig korrekte Vermittlungstabelle dennoch zum falschen Schalter.
Die gängigste europäische Konvention ist gerade/ungerade Paarung: Die Kontakte sind mit 1–2, 3–4 und 5–6 nummeriert, wobei jedes Paar einen Unterbrecher aufweist und der ungerade Kontakt in der Regel die Eingangsseite darstellt. Ein Schalter mit sechs Kontakten ist von 1 bis 12 nummeriert. Die andere gängige Anordnung ist fortlaufende Zeilennummerierung: 1, 3, 5, 7 in der oberen Zeile und 2, 4, 6, 8 darunter, sodass ein Kontakt durch sein vertikales Paar identifiziert wird.
Beide tauchen in echten Katalogen auf, und eine für das eine geschriebene Schalttafel für Nockenschalter ergibt im Vergleich zum anderen keinen Sinn. Zwei Vorgehensweisen beugen dem vor: Benennen Sie die Anschlussfunktion statt nur die Nummer, denn Nummern ändern sich je nach Hersteller, Funktionen hingegen nicht, und fordern Sie bei der Angebotsanfrage das Anschlussschema an.
Das Gleiche gilt für die mit einem Schlüssel bedienten Modelle. A 3-poliger Nockenschalter mit Schlüssel und ein 5-poliger Nockenschalter mit Schlüssel können zwar ein gemeinsames Gehäuse und ein gemeinsames Schlüsselprofil haben, aber völlig unterschiedliche Schaltkreise unterbrechen, und die Schalttafel ist die einzige zuverlässige Möglichkeit, sie voneinander zu unterscheiden.
Beispiel: Ein Schalter für drei Lampen mit zwei Stromquellen
Die häufigste Anfrage, die wir erhalten, betrifft einen Auswahlschalter, der auch anzeigt, was gerade ausgewählt ist. Hier kommt der Dreilampen-Nockenschalter und Nockenschalter mit zwei Anzeigen wo Familien leben.
Angenommen, Sie benötigen drei Stellungen für eine Umschaltung zwischen zwei Stromquellen: Netz, Generator, AUS. In jeder unter Spannung stehenden Stellung muss eine Lampe leuchten, und die beiden Stromquellen dürfen niemals miteinander verbunden werden, auch nicht für einen kurzen Moment. Daraus ergeben sich zwei Anforderungen, die in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die Hauptkontakte müssen „Break-before-make“, oder Sie überbrücken zwei unabhängige Stromversorgungen. Die Lampenkontakte sollten „make-before-break“ oder zumindest zeitgleich, da eine sichtbare Verzögerung zwischen der Auswahl einer Versorgungsquelle und dem Aufleuchten der entsprechenden Lampe vom Bediener als Störung wahrgenommen wird.
| Funktion | Terminals | Pos. 1 | Pos. 2 | Pos. 3 (AUS) |
|---|---|---|---|---|
| Netzanschluss zum Laden | 1 → 2 | geschlossen | öffnen | öffnen |
| Generator zum Laden | 3 → 4 | öffnen | geschlossen | öffnen |
| Netzlampe | 5 → 6 | geschlossen | öffnen | öffnen |
| Generatorlampe | 7 → 8 | öffnen | geschlossen | öffnen |
| Neutrale Referenz | 9 → 10 | geschlossen | geschlossen | öffnen |
Zu dieser Tabelle müssen zwei Hinweise hinzugefügt werden: “Break-before-Make bei 1–2 und 3–4, keine Überlappung zulässig” und “Die Lampenkontakte schließen beim gleichen Wellenwinkel wie der entsprechende Hauptkontakt, ±3°”. In der AUS-Stellung wird überhaupt nichts geschlossen, und dies ist der Parameter, dessen Angabe Kunden am häufigsten vergessen.
Elektrische Daten, die Sie angeben müssen, da die Fabrik sie sonst schätzen wird
Die Schalttafel legt die Logik fest. Sie sagt nichts darüber aus, ob der Schalter der Belastung standhält.
Nenn-Wärmestrom (Ith) ist der Strom, den die Kontakte dauerhaft führen können, ohne die zulässigen Temperaturanstiegsgrenzen zu überschreiten – bei der Schaltung von Messgeräten unerheblich, bei der Motorschaltung entscheidend.
Nennbetriebsstrom (Ie) bei Ihrer Spannung. Geben Sie immer die Spannung an, denn ein Kontakt mit einer Nennstromstärke von 20 A bei 230 V Wechselstrom ist kein 20-A-Kontakt bei 690 V.
Nutzungskategorie ist der, den Käufer oft übersehen und der zu Ausfällen im Einsatz führt. AC-21A ist ein ohmscher, leichter Betrieb. AC-22A beinhaltet eine induktive Last. AC-23A steht für Motorstart und Kurzschluss und ist typischerweise auf die Hälfte des AC-21A-Stroms oder weniger für denselben Kontakt ausgelegt. Wenn der Schalter einen Motor startet und in der Zeichnung AC-21A angegeben ist, verschweißen die Kontakte innerhalb weniger Monate.
Spezifische Angaben zu DC. Das Unterbrechen von Gleichstrom ist weitaus schwieriger, da es keinen natürlichen Stromnullpunkt gibt; daher ist ein Nockenschalter mit einer Nennleistung von 10 A Wechselstrom bei gleicher Spannung möglicherweise für 1–2 A Gleichstrom geeignet. Fragen Sie bei 110-V-Gleichstrom-Steuerkreisen nach einer Gleichstrom-Nennleistung und nicht nach einer mit einem Sternchen gekennzeichneten Wechselstrom-Nennleistung.
Was muss man dem Hersteller für ein individuelles Nockenwellenprogramm zusenden?
- Stellenangebote, einschließlich der Frage, ob „OFF“ als eins zählt und welche Position die Ruheposition ist.
- Winkel pro Position, und ob der Griff verriegelbar ist oder über eine Federrückstellung verfügt.
- Die Schalttafel — Kontakte als Zeilen, Positionen als Spalten, in jeder Zelle „offen“ oder „geschlossen“.
- Erst trennen, dann verbinden oder erst verbinden, dann trennen, angegeben pro Kontakt und nicht einmalig für den gesamten Schalter.
- Die von Ihnen gewünschte Nummerierung der Anschlüsse, mit benannten Funktionen.
- Elektrische Daten — Spannung, Stromstärke, Wechselstrom oder Gleichstrom, Einsatzkategorie und ob ein Motor beteiligt ist.
- Technische Daten und Kennzeichnungsangaben — Ausschnittdurchmesser, Griff- oder Schlüsseltyp, Schaftlänge, Text und Sprache auf dem Beschriftungsschild.
Bei den schlüsselbetätigten Ausführungen geben Sie bitte das Schlüsselprofil an und ob die Schlüssel in bestimmten Positionen abnehmbar sein müssen. A Schalter mit Schalthebel und Nocken Ob der Schlüssel in einer Betriebsstellung abgezogen werden kann oder nur in der AUS-Stellung – das macht einen großen Unterschied in puncto Sicherheit, und Käufer vergessen überraschend oft, dies zu erwähnen.
Wenn ein Schalter einfach in eine vorhandene Aussparung eingeschraubt wird, ohne dass dafür spezielle Nocken angefertigt werden müssen, sind die Standardbaureihen schneller und kostengünstiger. A Nockenschalter (allgemeiner Typ) deckt die meisten Ein-/Ausschalt- und Umschaltvorgänge ab; die Allgemeiner Typ mit 3 Anschlüssen und Allgemeiner Typ mit 5 Anschlüssen Die verschiedenen Ausführungen sind für einphasige und dreiphasige Stromkreise ausgelegt. Die zentral montierter Nockenschalter passt zu den Mechanismen hinter der Mittelkonsole. Für Motorleistungen über einigen Kilowatt siehe unseren Leitfaden zu Auswahl von Nockenschaltern für die Motorsteuerung; bei einer hohen Polzahl ist die Hinweise zum 6-poligen Drehschalter.
Drei Fehler, die in den meisten Angebotsanfragen für Kameraschalter auftreten
Eine Artikelnummer ohne Tabelle. Außerhalb des Herstellers, der diese Zahl vergeben hat, hat sie keinerlei Bedeutung. Eine Positionsangabe ohne Winkelangabe ist ebenso wenig aussagekräftig – sie ist nur die Hälfte einer Spezifikation und verschleiert die Frage nach dem „AUS“-Zustand.
Eine Wechselstrom-Nennleistung in einem Gleichstromkreis. Tritt häufig bei 110-V-Gleichstrom-Schalttafeln und Batteriestromkreisen auf; die Störung besteht in einem Kontaktverschweißung oder einem Lichtbogen, der nicht erlischt.
„Break-before-make“ wird vorausgesetzt, ist jedoch nicht schriftlich festgehalten. Jeder Ingenieur weiß, dass es notwendig ist; fast niemand spricht es aus. Schon ein einziger Auftrag von fünfzig, der anders ausgeführt wird, führt zum Ausfall eines Transformators.
Häufig gestellte Fragen
Kann ein Nockenschalter vor Ort umgerüstet werden, um seine Funktion zu ändern?
Manchmal, wenn es sich bei dem Rahmen um einen modularen Stapel mit austauschbaren Nockenelementen handelt. Viele kompakte Φ22-Einheiten sind dies jedoch nicht; behandeln Sie daher alles, was die Sicherheit betrifft, als versiegelte Baugruppe.
Wie viele Positionen kann ein Kammschalter haben?
Die meisten für den Schalttafeleinbau vorgesehenen Nockenschalter verfügen über zwei bis vier Positionen; größere Bauformen bieten noch mehr. Ab vier Positionen wird der Schaltweg des Griffs lang und die Betätigungskraft steigt an, weshalb zwei Schalter oft die ergonomischere Lösung sind.