Voetschakelaars - Hoe ze werken

Een voetschakelaar is een type schakelaar die wordt bediend door voetdruk, waardoor de gebruiker een apparaat of machine kan bedienen zonder de handen te gebruiken. Deze handsfree bediening is vooral voordelig in toepassingen waar het vrijmaken van de handen voor andere taken gunstig of noodzakelijk is. Dit artikel gebruikt de Legrand mini voetschakelaar als voorbeeld om een overzicht te geven van voetschakelaars in het algemeen.

Inhoudsopgave

• Hoe een voetschakelaar werkt
• Werkingsprincipe
• Hoe een voetschakelaar aan te sluiten
• Toepassingen
• Voetschakelaar symbool
• Veelgestelde vragen

Hoe een voetschakelaar werkt

De Legrand voetschakelaar werkt door te schakelen tussen AAN en UIT standen, waardoor de gebruiker aangesloten apparaten kan activeren of deactiveren zonder de handen te gebruiken. De schakelaar heeft een vergrendelmechanisme, wat betekent dat deze zijn toestand (AAN of UIT) kan behouden totdat deze opzettelijk wordt gewijzigd door de gebruiker.

Bistabiele vs momentane voetschakelaars

Voetschakelaars zijn essentiële componenten in verschillende toepassingen, van industriële machines tot muziekinstrumenten, en ze komen in twee hoofdtypen op basis van hun werking: bistabiel en momentaan.

Bistabiele voetschakelaars

Bistabiele voetschakelaars zijn ontworpen om hun toestand te behouden na activering. Wanneer u op het activeringsmechanisme (zoals een knop of hendel) van een bistabiele voetschakelaar drukt, verandert deze van toestand en blijft in die positie, zelfs nadat u uw voet verwijdert. Om terug te keren naar de oorspronkelijke toestand, moet u de schakelaar opnieuw indrukken. Dit type schakelaar is vooral nuttig in situaties waar een aanhoudende actie nodig is zonder continue druk. Bijvoorbeeld:

• Industriële apparatuur: In machines kunnen bistabiele voetschakelaars worden gebruikt om een machine te starten of te stoppen, waarbij ze in de gewenste toestand blijven tot deze handmatig wordt gewijzigd.
• Verlichtingssystemen: Bistabiele schakelaars kunnen verlichting regelen, waarbij ze aan of uit blijven tot de schakelaar opnieuw wordt ingedrukt.
• Muziekinstrumenten: Gitaristen gebruiken vaak bistabiele voetschakelaars om effectpedalen aan en uit te zetten, zodat ze zich kunnen concentreren op het spelen zonder hun voet op de schakelaar te hoeven houden.

Momentane voetschakelaars

Momentane voetschakelaars daarentegen zijn ontworpen om terug te keren naar hun standaardtoestand zodra de druk wordt weggenomen. Wanneer u op het activeringsmechanisme drukt, verandert de schakelaar van toestand, maar keert terug zodra u uw voet optilt. Dit type schakelaar is ideaal voor toepassingen die tijdelijke activering vereisen. Bijvoorbeeld:

• Medische apparatuur: In medische apparaten kunnen momentane voetschakelaars worden gebruikt voor acties zoals het activeren van een chirurgisch instrument, waarbij het instrument alleen werkt terwijl de schakelaar is ingedrukt.
• Industriële besturingen: Momentane schakelaars worden vaak gebruikt in machines voor taken zoals het bedienen van een pers of een snijmachine, waarbij de actie alleen moet plaatsvinden terwijl de schakelaar actief wordt ingedrukt.
• Muziekinstrumenten: Toetsenisten kunnen momentane voetschakelaars gebruiken als sustainpedalen, waarbij het sustaineffect alleen actief is terwijl het pedaal wordt ingedrukt.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van de Legrand voetschakelaar volgt de onderstaande stappen, die specifiek zijn voor een voetschakelaar met een bistabiel mechanisme.

1. Voetactivering: De schakelaar is ontworpen om te worden bediend door voetdruk. Wanneer de gebruiker op de schakelaar stapt, verandert deze van toestand van UIT naar AAN of vice versa.
2. Vergrendelfunctie: De vergrendelschakelaars functie zorgt ervoor dat de schakelaar in zijn huidige toestand blijft totdat de gebruiker opnieuw druk uitoefent. Dit is nuttig voor toepassingen waar een constante toestand vereist is zonder continue druk.
3. Beschermingsgraad: Met een IP20-classificatie is de schakelaar beschermd tegen vaste voorwerpen groter dan 12,5 mm, maar niet tegen water. Dit maakt hem geschikt voor binnenomgevingen waar het onwaarschijnlijk is dat hij in contact komt met vocht.
4. Contactconfiguratie: De schakelaar bevat twee normaal open (NO) en twee normaal gesloten (NC) contacten. Dit maakt veelzijdige bedradingsconfiguraties mogelijk, afhankelijk van de vereisten van de aangesloten apparaten.

Hoe een voetschakelaar te bedraden

Net als elke schakelaar is een voetschakelaar een onderbreking in een circuit die open of gesloten kan zijn om de elektriciteitsstroom door het circuit te regelen. Een normaal open (NO) voetschakelaar blokkeert de stroom door het circuit in de UIT-stand en laat stroom door in de AAN-stand. Een normaal gesloten (NC) voetschakelaar werkt tegenovergesteld. Sommige voetschakelaars, zoals de Legrand mini voetschakelaar, hebben aansluitingen voor zowel normaal open als normaal gesloten, wat betekent dat ze kunnen worden bedraad om als beide types te functioneren.

Bedradingsstappen

De volgende stappen zijn een voorbeeld van hoe een basis voetschakelaar kan worden bedraad. Raadpleeg een elektrisch schema van de voetschakelaar voordat u begint met bedraden.

1. Identificeer contacten: Lokaliseer de NO en NC contacten op de schakelaar. Deze zijn meestal gemarkeerd op de behuizing van de schakelaar of in de documentatie van het product.
2. Bereid draden voor: Knip en strip de isolatie van de uiteinden van de draden die op de schakelaar worden aangesloten.
3. Sluit NO contacten aan:
   1. Sluit één draad van de stroombron aan op een van de NO aansluitingen.
   2. Sluit een andere draad van de andere NO aansluiting aan op de belasting (het apparaat dat u wilt bedienen).
4. Sluit NC contacten aan (indien nodig):
   1. Sluit één draad van de stroombron aan op een van de NC aansluitingen.
   2. Sluit een andere draad van de andere NC aansluiting aan op de belasting.
5. Isoleer aansluitingen: Zorg ervoor dat alle aansluitingen goed geïsoleerd zijn om kortsluiting of onbedoeld contact te voorkomen.
6. Test de schakelaar: Test na het bedraden de schakelaar door voetdruk uit te oefenen om te controleren of deze het aangesloten apparaat/de apparaten correct schakelt.

Toepassingen

• Medische apparatuur: Voetpedaalschakelaars worden vaak gebruikt in medische apparaten om handsfree bediening mogelijk te maken, wat steriliteit en gemak garandeert.
• Industriële machines: Voetschakelaars worden gebruikt om machines te bedienen, waardoor operators hun handen vrij hebben voor andere taken (Figuur 2).
• Muziekinstrumenten: Voetschakelaarpedalen worden vaak gebruikt bij elektrische gitaren en andere muziekinstrumenten om effecten en instellingen te regelen.
• Naaimachines: Voetpedaalschakelaars zijn essentieel voor het regelen van de snelheid en werking van naaimachines.
• Kantoorapparatuur: Voetschakelaars kunnen worden gebruikt om dicteermachines en andere kantoorapparatuur te bedienen, waardoor handsfree bediening mogelijk is.
• Lampen en verlichting: Een voetschakelaar voor lampen biedt een handige manier om lichten aan en uit te doen zonder handen te gebruiken.
• Elektrisch gereedschap: Voetpedaalschakelaars worden gebruikt om elektrisch gereedschap te bedienen, wat de veiligheid en efficiëntie verhoogt.
• Computers en gaming: Voetschakelaars kunnen worden gebruikt om computerfuncties of gaming-acties te bedienen, wat een ergonomisch alternatief biedt voor handbediening.

NC vs NO voetschakelaars

Omdat voetschakelaars NC of NO kunnen zijn, is het nuttig om enkele toepassingen te begrijpen waar elk type geschikter is dan het andere.

• Normaal gesloten voetschakelaars
  • Noodstopbedieningen: Bij machines en apparatuur kunnen NC voetschakelaars fungeren als noodstopbedieningen. Wanneer de schakelaar wordt ingedrukt, opent het circuit, waardoor de werking onmiddellijk stopt.
  • Continue bedieningscontrole: Voor processen die continu moeten draaien tenzij onderbroken, zijn NC voetschakelaars ideaal. De machine werkt zolang de schakelaar niet wordt ingedrukt.
  • Beveiligingssystemen: NC voetschakelaars kunnen worden gebruikt in beveiligingssystemen waarbij het verbreken van het circuit (door op de schakelaar te drukken) een alarm of andere beveiligingsreactie activeert.
• Normaal open voetschakelaars
  • Momentane activering: NO voetschakelaars zijn geschikt voor toepassingen die momentane activering vereisen, zoals het activeren van een gereedschap of machine alleen terwijl de schakelaar wordt ingedrukt.
  • Start/Stop bedieningen: In scenario's waar een operator een machine moet starten of stoppen met een voetschakelaar, worden NO schakelaars gebruikt. Het indrukken van de schakelaar sluit het circuit en start de machine.
  • Signaal verzenden: NO voetschakelaars kunnen worden gebruikt om signalen te verzenden, zoals bij muziekinstrumenten (bijv. sustainpedalen voor keyboards) of communicatieapparaten.

Voetschakelaar symbool

Zoals te zien in Figuur 3, zijn er P&ID symbolen voor normaal gesloten en normaal open voetschakelaars.

Veelgestelde vragen

Wat is een voetschakelaar?

Een voetschakelaar is een apparaat dat wordt bediend door voetdruk om elektrische circuits te regelen, vaak gebruikt voor handsfree bediening in verschillende toepassingen.

Hoe werkt een voetschakelaar?

Een voetschakelaar werkt door een elektrisch circuit te sluiten of te openen wanneer deze wordt ingedrukt, waardoor de elektriciteitsstroom naar aangesloten apparaten wordt toegestaan of onderbroken.

Wat zijn de soorten voetschakelaars?

Soorten voetschakelaars zijn onder andere momentane, vergrendelende en multifunctionele schakelaars, elk geschikt voor verschillende operationele behoeften.

Hoe bedraad je een voetschakelaar?

Om een voetschakelaar te bedraden, sluit u de schakelaaraansluitingen aan op het apparaat en de stroombron volgens het elektrisch schema, waarbij u zorgt voor goede isolatie en veilige verbindingen.