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Interruttori e pulsanti sono diventati indispensabili nella comunicazione tra uomo e macchina. Basta una semplice pressione del dito per creare, interrompere o modificare un collegamento elettrico. Per quanto semplice sia il processo, i requisiti costruttivi dei componenti di commutazione non sono banali. Qui conoscerete i tipi e i design più importanti e imparerete come funzionano. Vi daremo anche dei suggerimenti per l'acquisto.
Da un punto di vista tecnico, gli interruttori e i pulsanti hanno molto in comune con i classici relè elettrici. Anch'essi sono dotati di stati di commutazione che aprono, chiudono e cambiano i circuiti, a volte anche per un massimo di quattro circuiti. Tuttavia, l'impulso per gli interruttori e i pulsanti non proviene da un elettromagnete, ma dalla mano umana. Il design della maggior parte dei tipi è quindi semplice: gli elementi essenziali sono il pulsante, una molla che definisce la pressione minima e i contatti di commutazione e di collegamento.
Per le funzioni di apertura, chiusura e cambio di circuito, esistono sia interruttori che pulsanti. I primi si attivano quando si preme il pulsante e mantengono questo stato di commutazione. Solo quando il pulsante viene premuto di nuovo, ritorna allo stato normale, come nel meccanismo di una biro. I pulsanti, invece, aprono, chiudono o modificano il circuito solo finché dura la pressione del dito. In seguito, tornano alla posizione normale.
I pressostati ad azionamento manuale non devono essere confusi con quelli del settore idraulico o pneumatico. In questo caso, il cambiamento di stato dell'elemento di commutazione non avviene tramite la pressione del dito, ma tramite sensori di pressione e componenti meccanici. Questi interruttori si trovano, ad esempio, negli acquedotti domestici, per il controllo delle pompe o nei compressori. L'elemento scatenante è la pressione del rispettivo fluido in bar.
La maggior parte dei pulsanti e degli interruttori a pulsante ha dimensioni di installazione standardizzate. Per i modelli rotondi, i diametri variano da 1,5 a 60 millimetri. L'installazione nelle custodie avviene principalmente tramite una filettatura e un dado. Gli elementi di commutazione rettangolari sono solitamente dotati di clip di fissaggio o sono fissati con etichette a saldare. Le larghezze comuni vanno da 0,5 a 116 millimetri.
Tra la moltitudine di tipi e design, ve ne sono alcuni con capacità molto speciali. Questi includono, ad esempio:
Elementi di commutazione protetti da atti vandalici
I distributori automatici accessibili al pubblico, ad esempio per il trasporto pubblico o per i biglietti del parcheggio, sono generalmente a rischio di vandalismo.
Gli elementi di commutazione non protetti, soprattutto quelli in plastica, possono rompersi molto rapidamente e rendere impossibile il funzionamento del distributore automatico.
Al contrario, i pulsanti o gli interruttori appositamente attrezzati contro gli atti vandalici sono realizzati in acciaio inossidabile e sono inoltre protetti secondo lo standard IP67, il che significa che sono resistenti alla polvere e in gran parte impermeabili.
Interruttore a pedale
Molte attività in ambienti industriali o artigianali richiedono l'uso simultaneo di entrambe le mani.
In questo caso è impossibile azionare interruttori o pulsanti. Per renderlo comunque possibile, sono disponibili interruttori a pedale.
Sono particolarmente robusti e il materiale di contatto è l'ottone. Gli interruttori a pedale sono disponibili come interruttori di commutazione a scatto o ad azione momentanea.
Interruttore a pulsante illuminato e pulsante illuminato
In ambienti poco illuminati, spesso è difficile riconoscere lo stato di commutazione di un pulsante o di un interruttore a pressione.
Un rimedio è rappresentato da una luce posta direttamente nella manopola di comando. Segnala chiaramente se il circuito è chiuso o aperto o se è stato modificato.
I principali illuminatori disponibili sono i LED, la cui tensione di alimentazione viene regolata dall'elettronica integrata nell'elemento di commutazione. Le lampade a incandescenza funzionano completamente senza adattamento.
Pulsante di emergenza
Questi pulsanti sono sempre necessari quando una macchina in funzione deve essere spenta nel più breve tempo possibile, ad esempio quando si rompe un utensile o si inceppa del materiale. Tutti i pulsanti hanno un grande pulsante rosso, alcuni sono bloccabili o possono essere attivati con una chiave.
Poiché i pulsanti di arresto di emergenza devono essere generalmente montati direttamente sulla macchina o accanto ad essa, hanno un elevato livello di protezione contro il contatto con i contatti elettrici e contro l'acqua.
Le classi IP vanno da IP66 a IP69. Con lo stesso design e la stessa funzione, ma senza pulsante rosso, questi elementi di commutazione sono disponibili in commercio come pulsanti di arresto/stop.
Oltre alla scelta delle funzioni di commutazione, come apertura, chiusura o commutazione, al tipo di connessione - dai tappi piatti ai capicorda a saldare ai terminali a vite - e al design, i valori elettrici giocano un ruolo importante. La corrente di commutazione massima è fondamentale. Essa varia da 0,005 a 20 ampere, anche se la maggior parte dei pressostati e dei pulsanti offerti sono progettati per 2 o 3 ampere. La tensione di commutazione varia da 12 a 600 volt, con particolare attenzione ai 250 volt CA, che corrispondono alla normale corrente di rete.
FAQ - Domande frequenti
Come funzionano i pulsanti dei sensori?
Con fino a 50 milioni di cicli, gli interruttori a sensore sono tra gli elementi di commutazione più duraturi. Per un semplice motivo: non hanno alcuna meccanica. La commutazione del circuito è controllata dall'elettronica integrata, attivata dal sensore nel pulsante. È sufficiente un semplice tocco con il dito o con un oggetto metallico tenuto in mano. Il sensore è così sensibile che funziona anche con i guanti chirurgici.
La tecnologia alla base utilizza la capacità di superficie. Il retro del campo del sensore è rivestito di materiale conduttivo. A questo strato viene applicata una piccola tensione, creando un campo elettrostatico uniforme. Quando un conduttore, come un dito umano, tocca la superficie anteriore non rivestita, si forma un condensatore. Il circuito di controllo del sensore può determinare la posizione del tocco indirettamente dalla variazione di capacità misurata in altri punti del sensore: Maggiore è la variazione di capacità, più vicino è il tocco a uno di questi punti.
Tuttavia, un sensore capacitivo è sensibile all'accoppiamento capacitivo parassita, quindi deve essere calibrato durante la produzione. I moderni pulsanti a sensore sono ora dotati di calibrazione automatica.
La tensione di commutazione tipica di questi sensori è di 12 o 24 volt, la corrente di commutazione massima può essere di 0,2 o 05 ampere.