Schließer, Öffner oder Umschalter – welche Schaltfunktion für welche Anwendung?
Schließer, Öffner oder Umschalter: Bei der Bestellung eines Schwimmerschalters ist diese Angabe ausschlaggebend – aber was bedeutet sie in der Praxis? Welche Schaltfunktion ist für eine Pumpensteuerung richtig, welche für eine Sicherheitsabschaltung? Und was hat das mit Kabelbruchsicherheit zu tun?
Was sind Schaltfunktionen beim Schwimmerschalter?
Die Schaltfunktion eines Reed-Kontakts beschreibt sein elektrisches Verhalten im Ruhezustand und im betätigten Zustand. Beim Schwimmerschalter gilt: betätigt bedeutet, dass der Schwimmer seinen Schaltpunkt erreicht hat und der Magnet im Schwimmerkörper den Reed-Kontakt auslöst. Im Ruhezustand befindet sich der Schwimmer außerhalb der Schaltposition.
Die drei Grundausführungen sind der Schließer (Form A/NO), der Öffner (Form B/NC) und der Umschalter (Form C/SPDT). Daneben gibt es Sonderformen – etwa den bistabilen Kontakt (Form E), der seinen zuletzt geschalteten Zustand ohne dauerhaftes Magnetfeld beibehält. Die Wahl der richtigen Schaltfunktion hängt nicht nur von der gewünschten Steuerungslogik ab, sondern auch von Sicherheitsanforderungen und dem Verhalten bei Kabelbruch oder Sensorausfall.
Schließer – Form A/NO (Normally Open)
Beim Schließer ist der Reed-Kontakt im Ruhezustand offen. Der Stromkreis ist unterbrochen. Sobald der Schwimmer den Schaltpunkt erreicht, zieht das Magnetfeld die Kontaktzungen zusammen – der Kontakt schließt, der Stromkreis wird geschlossen.
Der englische Begriff Normally Open (NO) beschreibt den Ruhezustand: Im Normalzustand – also wenn der Schwimmer nicht am Schaltpunkt ist – ist der Kontakt offen.
Abstand der Schaltpunkte und Mehrpunkt-Ausführung
- Pumpe einschalten: wenn Füllstand einen definierten Wert erreicht
- Nachfüllventil öffnen: wenn Behälter einen Mindeststand unterschreitet
- Meldeleuchte aktivieren: wenn Füllstand einen Maximalwert erreicht
- Allgemein: Aktivierung einer Funktion beim Erreichen des Schaltpunkts
Bei den Serien Miniatur (8 mm) und Standard (12 mm) sind bis zu vier Schaltpunkte auf einem Schaltrohr möglich – etwa für zusätzliche Ebenen wie Vollmeldung oder Trockenlaufschutz.
Öffner – Form B/NC (Normally Closed)
Die Öffner-Funktion (Normally Closed, NC) entsteht bei Schwimmerschaltern nicht durch einen speziellen Reedkontakt, sondern durch die Geometrie von Schwimmer und Magnet sowie die Einbaulage. Der Reedkontakt sitzt fest im Schaltrohr; der Magnet im Schwimmer ist so verbaut, dass er den Kontakt in der Ruhelage (niedriger Füllstand) geschlossen hält. Steigt der Füllstand über den Schaltpunkt, entfernt sich der Magnet – der Kontakt öffnet.
Weil die Funktion rein geometrisch bestimmt ist, kehrt das Drehen des Schwimmers um 180° das Verhalten um: Aus einem Öffner wird ein Schließer. „Öffner“ und „Schließer“ beschreiben also dieselbe Mechanik, bezogen auf den steigenden Füllstand – ein Schalter, der bei steigendem Pegel öffnet, schließt bei fallendem. hlm legt die Geometrie nach den Anforderungen der Anwendung aus.
Typische Anwendungen
- Überfüllschutz: Kontakt öffnet, sobald der Füllstand den oberen Schaltpunkt überschreitet – der Zulauf wird abgeschaltet.
- Grenzstandüberwachung nach dem Ruhestromprinzip: Ein Leitungsbruch führt zur sicheren Reaktion und bleibt nicht unbemerkt.
- Notabschaltung: bei der ein Signalausfall nicht übersehen werden darf.
- Allgemein: Überwachungs- und Sicherheitsfunktionen, bei denen der Stromfluss den sicheren Normalzustand darstellt.
Fail-safe-Regel: Beim Öffner fließt im Ruhezustand Strom (Ruhestromprinzip). Öffnet der Kontakt – beim Schalten oder bei einem Kabelbruch –, fällt der Strom weg. Steuerung und Alarm reagieren in beiden Fällen gleich.
Ein Leitungsbruch oder Sensorausfall bleibt dadurch nicht unbemerkt.
Für sicherheitsrelevante Funktionen wie Überfüllschutz oder Notabschaltung ist der Öffner deshalb die richtige Wahl.
Das ist sicherer als ein Schließer, bei dem ein Kabelbruch als „kein Signal = alles in Ordnung“ interpretiert wird.
1.
Ruhezustand → Schwimmerunterhalb des Schaltpunktes
Kontakt → GESCHLOSSEN → Stromfluss
2.
Geschaltet → Schwimmer über dem Schaltpunkt
Kontakt → OFFEN → kein Stromfluss
Umschalter – Form C/SPDT (Single Pole Double Throw)
Der Umschalter kombiniert Schließer und Öffner in einem einzigen Reed-Kontakt. Er hat drei Anschlüsse: einen gemeinsamen Mittenanschluss (Common, C), einen Normally-Open-Kontakt (NO) und einen Normally-Closed-Kontakt (NC).
Im Ruhezustand ist der Common-Anschluss mit NC verbunden (Öffner-Seite). Beim Erreichen des Schaltpunkts wechselt die Verbindung: Common trennt sich von NC und verbindet sich mit NO (Schließer-Seite). Daher der Name: Single Pole (ein gemeinsamer Anschluss) Double Throw (zwei mögliche Verbindungen).
Elektrisches Verhalten
| Zustand | Schwimmerposition | Common zu NC | Common zu NO |
|---|---|---|---|
| Ruhezustand | außerhalb Schaltpunkt | GESCHLOSSEN – Stromfluss | OFFEN – kein Stromfluss |
| Geschaltet | am Schaltpunkt | OFFEN – kein Stromfluss | GESCHLOSSEN – Stromfluss |
Typische Anwendungen
- Zwei verschiedene Aktionen mit einem Sensor steuern: z.B. Pumpe A ein und Pumpe B aus
- Signalumschaltung: Normalbetrieb über NC, Alarm über NO – ein Sensor, zwei Ausgänge
- Flexibilität vor Ort: Der Umschalter kann je nach Anforderung als Schließer oder Öffner verwendet werden, indem der NO- oder NC-Anschluss genutzt wird
Hinweis: Umschalter sind aufwändiger in der Konfektionierung und haben mehr Anschlussadern.
Sie werden eingesetzt, wenn die Anwendung zwei unabhängige Schaltkreise erfordert oder wenn Flexibilität in der Auslegung gefragt ist.
Für Standardanwendungen sind Schließer oder Öffner in der Regel ausreichend.
Schaltfunktionen im direkten Vergleich
Die Wahl der richtigen Schaltfunktion hängt von drei Faktoren ab: dem gewünschten Schaltverhalten, dem Sicherheitskonzept der Anlage und dem Verhalten bei Störung (Kabelbruch, Sensorausfall).
| Eigenschaft | Schließer Form A/NO | Öffner Form B/NC | Umschalter Form C/SPDT |
|---|---|---|---|
| Ruhezustand | Offen (kein Strom) | Geschlossen (Strom) | C-NC verbunden |
| Geschaltet | Geschlossen (Strom) | Offen (kein Strom) | C-NO verbunden |
| Anschlüsse | 2 | 2 | 3 |
| Stromfluss im Ruhezustand | Nein | Ja | Ja (C-NC) |
| Stromfluss im Kabelbruch → Signal | wie Ruhezustand | wie geschaltet | Je nach genutztem Anschluss – C-NC: wie Betätigung (fail-safe); C-NO: wie Ruhezustand |
| Fail-safe geeignet | Nein (Kabelbruch unbemerkt) | Ja (Kabelbruch = Alarm) | Bedingt (je nach Nutzung) |
| Typisch für | Aktivierung, Schaltung | Sicherheit, Überwachung | Zwei Ausgänge, Flexibilität |
Hinweis: Der Kontaktverschleiß unterscheidet sich zwischen Schließer, Öffner und Umschalter nicht systematisch. Maßgeblich für die Lebensdauer sind Schaltlast und Schaltspielzahl (siehe (siehe FAQ).
Verfügbarkeit bei hlm elektronik: Die Miniatur-Serie (8-mm-Schaltrohr) wird standardmäßig als Schließer (Form A) oder Öffner (Form B) ausgeführt, die Standard-Serie (12-mm-Schaltrohr) standardmäßig als Umschalter (Form C). Welche Schaltfunktion für Ihre Anwendung realisierbar ist, stimmen wir im Rahmen der Auslegung ab.
Fail-safe-Logik – die zentrale Praxisregel
Die Frage, ob ein Schließer oder Öffner die bessere Wahl ist, hängt weniger von der gewünschten Schaltfunktion ab – die lässt sich in der Steuerungslogik invertieren – als von dem, was bei einem Kabelbruch oder Sensorausfall passieren soll.
Kabelbruch mit Schließer (NO)
Reißt das Kabel durch, liegt am Steuerungseingang dasselbe Signal wie im Ruhezustand: kein Strom. Die Steuerung interpretiert das als „alles in Ordnung“ – kein Alarm, keine Abschaltung. Ein Sensorausfall bleibt unbemerkt. Das ist für sicherheitsrelevante Anwendungen nicht akzeptabel.
Kabelbruch mit Öffner (NC)
Reißt das Kabel, liegt am Steuerungseingang dasselbe Signal wie im Alarmzustand: kein Strom. Die Steuerung interpretiert das als Alarmsignal – und reagiert entsprechend. Kabelbruch und echter Alarm sind für die Steuerung identisch und führen beide zur Sicherheitsreaktion. Das ist der gewünschte Fail-safe-Zustand.
Wichtig: Der Öffner sorgt für eine sichere Reaktion (Ruhestromprinzip) – nicht für eine Diagnose des Kabelbruchs. Die Steuerung erkennt nicht, ob ein echter Alarm oder ein Leitungsbruch vorliegt. Eine echte Kabelbruch- und Kurzschlusserkennung erfordert eine sensorseitige Widerstandsbeschaltung (End-of-Line-Widerstand) und eine passende Auswerteelektronik.
Fail-safe-Praxisregel:
Öffner (NC) für alle sicherheitsrelevanten Anwendungen: Notabschaltungen, Überfüllschutz, Trockenlaufschutz.
Schließer (NO) für Standardfunktionen ohne Sicherheitsrelevanz: Anzeigelampen, einfache Pumpsteuerungen, Meldefunktionen.
Im Zweifel: Öffner wählen – ein unnötiger Alarm ist besser als eine unbemerkte Fehlfunktion.
Schaltfunktion und Füllstandsrichtung kombinieren
Ein häufiger Irrtum bei der Auslegung: Die Schaltfunktion wird isoliert betrachtet, ohne die Schaltrichtung (steigend/fallend) einzubeziehen. Das Gesamtverhalten des Sensors ergibt sich erst aus der Kombination beider Parameter.
| Schaltfunktion | Schaltrichtung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Schließer (NO) | steigend (Befüllung) | Kontakt schließt bei steigendem Pegel → z. B. Abpumpen einschalten |
| Schließer (NO) | fallend (Entleerung) | Kontakt öffnet bei fallendem Pegel → z. B. Befüllung/Zulauf beenden, sobald der Pegel unter den Schaltpunkt fällt (die Aktivierung endet) |
| Öffner (NC) | steigend (Befüllung) | Kontakt öffnet bei steigendem Pegel → z. B. Nachfüllventil schließen, Überfüllschutz |
| Öffner (NC) | fallend (Entleerung) | Kontakt schließt bei fallendem Pegel → z. B. Alarm bei Leerstand (fail-safe) |
Für einen fail-safe-Tiefstandalarm ist ein Öffner (NC) erforderlich (siehe Zeile Öffner/fallend). Ein Schließer (NO) ist nicht kabelbruchsicher, da ein Leitungsabriss den Stromkreis unterbricht und somit kein Signal mehr übertragen werden kann
Hinweis für die Anfrage: Die vollständige Angabe zur Steuerungslogik lautet immer:
Schaltfunktion (NO/NC) + Schaltrichtung (steigend/fallend) + Steuerungsreaktion (was soll passieren).
hlm elektronik unterstützt bei der Auswahl, wenn die gewünschte Steuerungslogik bekannt ist.
Häufige Fragen zu Schaltfunktionen beim Schwimmerschalter
Was ist der Unterschied zwischen Schließer und Öffner beim Schwimmerschalter?
- Grundprinzip (NO/NC): Die Begriffe beziehen sich auf den Ruhezustand des Kontakts. Ein Schließer (Form A/NO) ist im Ruhezustand offen und schließt beim Erreichen des Schaltpunkts. Ein Öffner (Form B/NC) ist im Ruhezustand geschlossen und öffnet beim Erreichen des Schaltpunkts.
- Technische Umsetzung: Die Öffner-Funktion erfordert keinen speziellen Reed-Kontakt. Da der Kontakt fest im Schaltrohr sitzt und sich der Magnet mit dem Schwimmer bewegt, bestimmt die Geometrie das Schaltverhalten (schon das Drehen des Schwimmers um 180° ändert die Funktion).
- Bei hlm elektronik (Miniatur- und Standard-Serie) wird die Schwimmergeometrie exakt an die Anforderungen der Anwendung angepasst, während die Bezeichnung Form B (NC) beibehalten wird.
Wann wähle ich einen Öffner (NC), wann einen Schließer (NO)?
Als Praxisregel gilt: Öffner (NC) für sicherheitsrelevante Anwendungen wie Notabschaltungen, Überfüllschutz oder Trockenlaufschutz. Der Grund: Bei Kabelbruch gibt der NC-Kontakt dasselbe Signal wie im Alarmzustand – die Steuerung reagiert auf beides. Schließer (NO) für Standardfunktionen ohne Sicherheitsrelevanz: einfache Pumpsteuerungen, Anzeigemeldungen. Im Zweifel ist der Öffner die sicherere Wahl.
Was passiert bei Kabelbruch – Schließer vs. Öffner?
Schließer (NO): Bei einem Kabelbruch fließt kein Strom – das entspricht dem normalen Ruhezustand. Die Steuerung interpretiert das als ‚Füllstand in Ordnung‘. Ein Kabelbruch bleibt somit unbemerkt und der Schutz fällt aus.
Öffner (NC): Bei einem Kabelbruch fließt ebenfalls kein Strom – das entspricht jedoch dem Alarmzustand. Die Steuerung löst sofort einen Alarm aus. Das ist das Fail-Safe-Prinzip (Ruhestromprinzip).“
Was ist ein Umschalter (Form C/SPDT)?
Ein Umschalter (in der Literatur auch als Wechsler bezeichnet) hat drei Anschlüsse: Common (C), Normally Open (NO) und Normally Closed (NC). Im Ruhezustand ist Common mit NC verbunden. Beim Erreichen des Schaltpunkts wechselt die Verbindung: Common trennt von NC und verbindet mit NO. Der Umschalter ermöglicht es, mit einem einzigen Sensor zwei unabhängige Schaltkreise zu steuern oder die Schaltfunktion vor Ort durch Wahl des NO- oder NC-Anschlusses festzulegen.
Schaltfunktion in der Steuerung invertieren statt Kontakttyp wechseln?
Technisch ja – die Steuerungslogik lässt sich in der SPS invertieren. Für die reine Logik im Normalbetrieb macht das keinen Unterschied. Für das Fail-safe-Verhalten bei Kabelbruch jedoch schon: Eine Software-Invertierung ändert nichts daran, dass ein NC-Kontakt bei einem Kabelbruch den Stromkreis unterbricht und ein Alarmsignal auslöst, während ein NO-Kontakt stumm bleibt. Die Wahl des Sensorkontakts muss sich daher immer am Sicherheitskonzept orientieren und darf nicht allein über die Software-Programmierung gelöst werden.
Verschleißt der Öffner (NC) schneller, weil dauerhaft Strom fließt?
Nein. Die Lebensdauer eines Reed-Kontakts hängt von der Schaltlast und der Anzahl der Schaltspiele ab, nicht von der dauerhaften Stromführung:
• Einflussfaktor Schaltlast: Bei kleinen Lasten (< 5 V) sind über 1 Milliarde Schaltspiele möglich. Verschleiß entsteht primär durch Lichtbögen beim Schalten höherer Lasten (z. B. 24 V), die zu Kontakt-Erosion führen.
• Dauerstrom: Die dauerhafte Stromführung im geschlossenen Zustand belastet den hermetisch gekapselten Kontakt dagegen kaum.
Der Öffner (NC) verschleißt durch den permanent fließenden Strom somit nicht schneller.
Was bedeuten die Bezeichnungen Form A, Form B und Form C?
Form A, Form B und Form C sind in der Reed- und Relaistechnik etablierte, herstellerunabhängige Bezeichnungen für Kontakt-Schaltfunktionen. Form A entspricht dem Schließer (NO), Form B dem Öffner (NC) und Form C dem Umschalter (SPDT). Sie sind herstellerübergreifend gebräuchlich. Bei hlm elektronik werden beide Bezeichnungsweisen verstanden und akzeptiert.
Muss ich bei der Anfrage die Schaltfunktion angeben?
Ja – die Schaltfunktion ist ein Pflichtparameter bei jeder Schwimmerschalter-Anfrage. Sie beeinflusst die Kontaktkonfiguration und das Fail-safe-Verhalten. Empfehlung: Schaltfunktion immer zusammen mit der Schaltrichtung (steigend/fallend) und der gewünschten Steuerungsreaktion angeben. hlm elektronik unterstützt bei der Auswahl, wenn die Steuerungslogik beschrieben, aber die passende Schaltfunktion noch nicht festgelegt ist.
Weiterführende Informationen
Reed-Technologie im Detail
Wie funktioniert der Reed-Kontakt genau? Schaltprinzipien, technische Kenngrößen und Vergleich mit anderen Technologien.
Werkstoff-Guide: PP, PVDF, Edelstahl und mehr
Welcher Werkstoff passt zu welchem Medium? Temperaturhinweise, chemische Beständigkeit und Entscheidungshilfen.
Schaltpunkt richtig spezifizieren
Schalthöhe, Schaltrichtung, Stellringe und Mehrpunkte-Auslegung: Wie der Schaltpunkt vollständig und korrekt angegeben wird.
Baukastensystem konfigurieren
Steigrohr, Schwimmerkörper, Schaltpunkte, Anschluss – wie das hlm-Baukastensystem aufgebaut ist.
Schaltfunktion nicht sicher – wir helfen bei der Auswahl
Sie beschreiben die Steuerungslogik, nennen die Sicherheitsanforderungen und skizzieren die Anwendung – wir empfehlen die passende Schaltfunktion und legt den Sensor vollständig aus.
