Ohne Kraftaufwand und für alle Kabelenden einsetzbar

Kabelsteckverbinder sparen Zeit und Platz

Der Schraubendreher hält selbstständig in seiner Führung, der Monteur hat beide Hände frei, um die Litze einzuführen. Bild: Omron

Schaltschränke mit hunderten von Verbindungen zu verdrahten ist aufwändig. Zur Sisyphusarbeit wird es, wenn dazu die althergebrachten Schraubklemmen eingesetzt werden. Daher kamen schon früh einfache Steckverbindungen zum Einsatz, die den Arbeitsaufwand drastisch reduzierten. Aber auch Gutes kann noch besser werden. Eine neue Generation von Kabelsteckverbindungen bietet einen dauerhaft festen Sitz bei nur minimalen Einschubkräften für das Kabel. Gleichzeitig hält die patentierte Federklemme sowohl einfache Litzendrähte als auch Aderendhülsen und Volldrähte sicher fest.

Zeit ist Geld und gerade im Schaltschrankbau ist die Verdrahtung ein Arbeitsschritt, der einen nicht unbeträchtlichen Anteil der Herstellungszeit erfordert. Auch bei der Wartung, beim Modulaustausch oder bei Erweiterungen muss immer die bestehende Verdrahtung aufwändig geändert werden. Der Automatisierungsspezialist Omron hat sich nun der „zeitfressenden“ Verkabelung angenommen, mit dem Ziel, die Verdrahtung deutlich einfacher und schneller zu gestalten. Dabei entstand das sogenannte „Push-In Plus“-System, eine neue Generation von Kabelsteckverbindern mit Federklemme. Gegenüber herkömmlichen Schraubklemmen können so ca. 60 % der Montagezeit eingespart werden.

Klemme mit federnder Zunge hält Kabel fest

Die besondere Materialauswahl und die patentierte Formgebung der fixierenden Klemmfeder garantieren festen Kabelsitz, ohne dass Litzendrähte beschädigt werden. Bild: Omron

Die besondere Materialauswahl und die patentierte Formgebung der fixierenden Klemmfeder garantieren festen Kabelsitz, ohne dass Litzendrähte beschädigt werden.

Das Prinzip einer Steckklemme ist einfach: Eine federnde Zunge ist so im Körper der Steckklemme angebracht, dass ein eingeschobener Draht die Federzunge am Kontaktpunkt leicht wegdrücken kann. Ist der Draht dann in der Klemme fixiert, bewirkt die Federkraft ein enges Anliegen an der Metallführung und hält so den Draht in beiden Richtungen fest. Beim Ausziehen des Drahtes bewirkt die Federform zudem eine Selbstverstärkung der Fixierung, die die Kabelenden sicher mit der Stromschiene der Klemme verpresst. Selbst mit größerem Zug lässt sich so das Kabel praktisch nicht lösen. Dieses Grundprinzip wurde nun durch die Auswahl besonderer Materialien und patentierte Formgebung der fixierenden Klemmfeder weiter optimiert. Besonderer Vorteil der neuen Lösung: die Kabelenden lassen sich besonders leicht einschieben und sind danach so fixiert, dass sie einem Mehrfachen des Ausziehwiderstandes nach der Prüfnorm widerstehen. Dabei sind alle Funktionsöffnungen, also Kabeleinschub und die Führungsöffnung zum Lösen der Klemmung, frei und gut sichtbar von vorne zugänglich. Gleichzeitig lässt sich die neue Klemme für alle gängigen Kabelenden einsetzen. Vom Volldraht über Draht mit Aderendhülse bis hin zum einfachen Litzendraht lassen sich alle Kombinationen leicht verbauen. Ein Volldraht oder ein Draht mit Aderendhülse wird einfach eingeschoben, der Kraftaufwand dafür ist vergleichbar mit z.B. dem Einstecken eines Klinkensteckers für einen Kopfhörer. Für die Drahtlitze dagegen wird die Federzunge über einen eingesteckten Schraubendreher vorgespannt. Der Schraubendreher hält dabei selbstständig in seiner Führung, der Monteur hat beide Hände frei, um die Litze einzuführe. Nach Entfernen des Drehers ist die Litze montiert. Das Lösen der Kabel ist ebenso einfach, auch hier wird die Federzunge jeweils durch den Schraubendreher vorgespannt, die Kabel können dann ohne Kraftaufwand entnommen werden.

Vorteile in der Praxis

Die Klemmen bauen deutlich schmaler, der wertvolle Platz im Schaltschrank lässt sich so effektiver nutzen. Bild: Omron

Die Klemmen bauen deutlich schmaler, der wertvolle Platz im Schaltschrank lässt sich so effektiver nutzen.

Jeder Monteur kennt den oft erheblichen Aufwand, wenn man für Umbau- oder Nachrüstarbeiten separate Verteilerklemmen und -leisten einsetzen muss. Aus diesem Grund sind die neuen Federklemmen grundsätzlich mit jeweils zwei Klemmportalen ausgeführt, so kann man schnell eine Signal- oder Stromweiterführung zu anderen Bauteilen einstecken. Dem kommt auch die durch umfangreiche Tests nachgewiesene Klemmbeständigkeit entgegen: Selbst nach mehr als 200  Steckzyklen ist die Auszugsfestigkeit der Drähte noch bedeutend besser als von der Prüfnorm vorgegeben. So überstehen z.B. vorkonfektionierte Schaltschränke und Anlagen auch längere Transportvibrationen problemlos, ohne dass am Zielort wie bei Schraubklemmen der sichere Kabelsitz nochmal geprüft werden müsste.

Die Steckklemme nach dem „Push-In Plus“-System erleichtert die Verkabelung im Schaltschrank erheblich. Bild: Omron

Die Steckklemme nach dem „Push-In Plus“-System erleichtert die Verkabelung im Schaltschrank erheblich.

Die „Push-In Plus“-Technik erlaubt durch die Reduzierung der Klemmenbauteile bei der Verdrahtung zudem einen besonders schlanken Aufbau der Anschlüsse. Statt einer Schraube im Drahtdurchmesser plus zweimal der Wandstärke für die Gewindebuchse reicht nun die Klemmzunge in Drahtstärke aus. Die Optimierung des Federweges und die ausgesuchten Werkstoffe garantieren dabei einen festen Sitz der Kabel, ohne dass Litzendrähte beschädigt werden. Simulationen der Klemmverbindungen ergaben einen sicheren Sitz auch über mehr als vier Jahre hinweg ohne Verlust an Zugfestigkeit. Daher bietet Omron nun 18  Produktreihen mit über 600  Komponenten mit der neuen Klemmlösung an. Ob Relaissockel oder -klemme, Spannungsversorgung, Klemmblöcke oder Zeitgeber, Temperaturregler und SPS-E/A-Baugruppen etc., die Bauteile werden schlanker, es passen mehr Komponenten in den gleichen Bauraum.

Die neue Steckklemme nach dem „Push-In Plus“-System erleichtert die Verkabelung im Schaltschrank erheblich. Kleine Einsteckkräfte bei gut einsehbarem Zugang direkt von vorne und die Möglichkeit, die Kabel mit beiden Händen zu fixieren, reduzieren den Zeitaufwand enorm. Doppelte Klemmportale erleichtern die Weiterführung von Strom und Signalen ebenso wie eine schnelle Auf- bzw. Nachrüstung. Zudem bauen die Klemmen deutlich schmaler, der wertvolle Platz im Schaltschrank lässt sich effektiver nutzen. So spart sowohl der Hersteller wie der Anwender Zeit und Geld, da die Systemkosten über die Lebensdauer der Anlage sinken.

Über Omron
Omron Industrial Automation ist ein führender Hersteller von High-Tech-Produkten und Lösungen für die Industrieautomation. Das Unternehmen ist Teil der 1933 gegründeten Omron Corporation, Kyoto, Japan mit weltweit über 35.000 Mitarbeitern. Das breite Produktspektrum enthält Steuerungs-, Antriebs- und Sicherheitstechnik, Bildverarbeitung und Sensorik sowie Kontroll- und Schaltkomponenten. Ziel ist es, Maschinenbauern bedarfsgerechte, durchgängige Automatisierungslösungen aus einer Hand zur Verfügung zu stellen. Zudem bietet Omron seinen Kunden umfassendes Anwendungs-Knowhow sowie flächendeckenden vor-Ort-Service. Allein in Europa ist Omron mit 19 Vertriebsniederlassungen vertreten. Weitere Informationen finden Sie auf der Omron Website www.industrial.omron.de.

Weitere Informationen zum Thema: https://industrial.omron.de/de/solutions/panel-building/panel-white-papers/push-in-plus-technology

Alle Bilder: Omron

Benjamin Papst

Product Marketing Manager ICD Products Germany, Austria & Switzerland

Andreas Zeiff

Andreas Zeiff

Studium des Chemie-Ingenieurwesens und der Chemie, Beschäftigung mit Elektronik, berufliche Tätigkeit im Maschinenbau, seit Ende 1998 journalistisch tätig für das Redaktionsbüro Stutensee.

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