Alles rund um die Snap-In-Technologie
Die Schaltschrankverdrahtung beschleunigen und automatisieren
Die Verdrahtung eines Schaltschranks ist zeitaufwendig. Die Snap-in-Anschlusstechnik von Weidmüller verspricht eine Zeitersparnis von bis zu 50 Prozent. Die neue Anschlussoption unterstützt eine robotergestützte Montage – sie ist ready to robot.
Die Anforderungen bei der Schaltschrankverdrahtung steigen. Erstens werden in Schaltschränken immer mehr Komponenten platziert – von Signalgebern bis hin zu Stromversorgungen –, die dicht gepackt sind und oft rauen Umgebungen standhalten müssen. Zweitens sollen Installationen immer schneller und möglichst automatisiert durchgeführt werden. Und drittens müssen Schränke vor Ort aufrüstbar und an neue Verkabelungen und Technologien anpassbar sein.
Um diese Herausforderungen zu erfüllen, ist eine Verbindungstechnik erforderlich, die dauerhaft zuverlässig, flexibel und wartungsfreundlich ist.
Wie komplex die Schaltschrankverdrahtung sein kann, zeigen folgende Zahlen: Ein durchschnittlicher Schaltschrank verfügt über 500 Drähte und erfordert damit einen Zeitaufwand von 54 Stunden für die Verdrahtung. Davon entfällt mehr als die Hälfte der Zeit auf das Schneiden, Anbringen von Steckern und Crimpen. Das beschreibt eine Studie des Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart.
Klemmenblöcke vereinfachen die Verdrahtung und erleichtern das Anordnen von Modulen im Schrank. Dennoch verlassen sich viele Anwender und Kunden immer noch auf bewährte manuelle Verbindungen, um folgende drei Anschlussmöglichkeiten zu realisieren:
- Schraubverbindungen, entweder mit Zugbügel- oder Bolzenverbindungen. Diese sind besonders für Verbindungen mit großen Leiterquerschnitten geeignet. Sie haben sich bewährt und sind zuverlässig, müssen aber möglicherweise regelmäßig nachgezogen werden. Ein zu festes Anziehen stellt ein potenzielles Risiko dar, das die Verkabelung beschädigen kann.
- Federverbindungen, bei denen abisolierte solide Leiter einfach in eine selbstsichernde, federbetätigte Zugklemme eingeführt werden. Sie erfordern jedoch das Einsetzen eines Werkzeugs, um die Klemme zu öffnen.
- Steckverbindungen, eine Weiterentwicklung der federbetätigten Zugklemme, bieten mehr Komfort und Kontaktsicherheit. Dabei kann ein abisolierter Litzenleiter mit angecrimpter Aderendhülse oder ein solider Leiter einfach bis zum Anschlag in die Klemmstelle eingeführt werden, ohne ein Werkzeug zu benötigen. Neben der häufigen Verwendung von Aderendhülsen erfordert das Öffnen der Klemme zum Entfernen von Leitern immer noch den Einsatz eines Werkzeugs.
Der Snap-in-Anschluss
Weidmüller bietet eine weitere Möglichkeit, welche verschiedene Vorteile miteinander kombiniert. Die Snap-in-Anschlussklemmen »Klippon Connect« ermöglichen es, einfacher, schneller und effizienter elektrische Verbindungen herzustellen. Die Technologie kann die Anschlusszeiten für Klemmen um bis zu 50 Prozent reduzieren, und sie unterstützt vollautomatische Verdrahtungsprozesse. Selbst flexible Litzenleiter lassen sich ohne Aderendhülse oder spezielle Werkzeuge anschließen.
Die Snap-in-Durchgangs- und -Schutzleiter-/Masseklemmen der S-Serie verfügen über eine vorgespannte Feder, sodass abisolierte Leitungen ohne weitere Vorbereitung schnell und sicher in die Klemmstelle eingeführt werden können. Der Kontakt mit der Klemmstelle wird durch ein deutliches Klickgeräusch signalisiert, und ein grüner Hebel hebt sich zur optischen Bestätigung. Die zuverlässige Kontaktierung des Leiters sorgt dafür, dass die Drahtverbindung vibrationsgeschützt, gasdicht und stabil ist.
Bei den Snap-in-Klemmen können die Leiterdrähte durch Drücken des Hebels schnell gelöst werden. Dabei wird gleichzeitig die Klemmstelle für das spätere Einstecken vorgespannt. Die Kunden können die Verdrahtungszeiten durch eine reduzierte Kabelvorbereitung verkürzen und einen effizienteren Installationsprozess schaffen. Der Leiteranschlusshebel der Snap-in-Klemmen ist bereits geöffnet, sodass der abisolierte Draht eingeführt werden kann, woraufhin sich der patentierte Klemmmechanismus automatisch schließt. Dies gewährleistet eine sichere, selbstverriegelnde, dauerhafte Verbindung mit hoher Kontaktkraft vom Leiter zur Stromschiene.
In Fällen, in denen ein abisoliertes Leiterende geschützt werden muss, können Ultraschallschweißen oder gecrimpte Aderendhülsen verwendet werden. Standardisierte Prüfpunkte ermöglichen automatisierte Prüf- und Kontrollprozesse.
Korrekt eingesteckte Snap-in-Verbindungen sind langzeitstabil. Sie eignen sich gemäß IEC 61373/10.2011 für vibrations- und schockgefährdete Bereiche. Eine nachträgliche Kontrolle oder Nachjustierung ist nicht erforderlich. Des Weiteren sind die Snap-in-Komponenten für einen Temperaturbereich von –40 °C bis +120 °C ausgelegt.
Eine wichtige Eigenschaft der Snap-in-Klemmen ist, dass diese für eine Robotermontage ausgelegt sind. Dazu verfügen die Klemmen über ein optimiertes Design, das direkt mit Robotersystemen verbunden werden kann. Der automatisierte Anschluss von Klemmenblöcken kann Produktionsfehler verhindern, Arbeitsabläufe beschleunigen und Kosten senken.
Optionen der S-Serie
Die Durchführungsklemmen von Weidmüller eignen sich zum Verbinden und/oder Anschließen von einem oder mehreren Leitern. Sie können eine oder mehrere Anschlussebenen haben, die auf demselben Potenzial liegen oder gegeneinander isoliert sind.
Die Snap-in-Durchgangsklemmen der S-Serie sind in einstufiger Ausführung mit zwei, drei oder vier Anschlüssen verfügbar. Des Weiteren gehören zur Serie auch Schutzerdungsklemmen (PE), eine Art von Durchgangsklemmen, die eine zuverlässige Erdungsverbindung zu Montagepunkten herstellen. Sie verfügen über eine oder mehrere Kontaktstellen für die Verbindung mit und/oder die Abzweigung von Schutzleitern. Für die Verdrahtung von Anschlussklemmen wird auch eine Endplatte benötigt. Sie wird an der offenen Seite des letzten Anschlussblocks vor der Endhalterung angebracht, um die Funktion der Anschlussklemme und die angegebene Nennspannung zu gewährleisten und vor der Berührung mit spannungsführenden Teilen zu schützen.
Fazit
Da die Elektrifizierung und die Automatisierung immer schneller voranschreiten, gewinnt eine effiziente Verdrahtung in Schaltschränken an Bedeutung. Der selbstaktivierende Anschlussmechanismus der Snap-in-Technologie von Weidmüller bietet Möglichkeiten zu weiteren Produktivitätssteigerungen durch einfach zu montierende und zu wartende Reihenklemmen, die sich leichter umkonfigurieren lassen und optimal für die robotergestützte Montage vorbereitet sind.
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