Die Materialauswahl und die patentierte Formgebung der fixierenden Klemmfeder garantieren festen Kabelsitz, ohne dass Litzendrähte beschädigt werden. (Bild: Omron)
Im Schaltschrankbau ist die Verdrahtung ein Arbeitsschritt, der einen beträchtlichen Anteil der Herstellungszeit erfordert. Auch bei der Wartung, beim Modulaustausch oder bei Erweiterungen muss immer die bestehende Verdrahtung aufwendig geändert werden. Der Automatisierungsanbieter Omron bietet hierfür das „Push-In Plus“-System an. Es handelt sich um eine neue Generation von Kabelsteckverbindern mit Federklemme. Gegenüber herkömmlichen Schraubklemmen können mit dem System nach Herstellerangaben rund 60 Prozent der Montagezeit eingespart werden.
Klemme mit federnder Zunge hält Kabel fest
Das Prinzip einer Steckklemme ist einfach: Eine federnde Zunge ist so in ihrem Körper 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. Mit der neuen Lösung lassen sich die Kabelenden 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 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 einzuführen. 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
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 besser als von der Prüfnorm vorgegeben. So überstehen vorkonfektionierte Schaltschränke und Anlagen auch längere Transportvibrationen problemlos, ohne dass am Zielort wie bei Schraubklemmen der sichere Kabelsitz nochmal geprüft werden müsste.
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 – die Bauteile werden schlanker. Mehr Komponenten passen in den gleichen Bauraum.
Die neue Steckklemme nach dem „Push-In Plus“-System erleichtert die Verkabelung im Schaltschrank. Kleine Einsteckkräfte bei gut einsehbarem Zugang direkt von vorne und die Möglichkeit, die Kabel mit beiden Händen zu fixieren, reduzieren den Zeitaufwand. Doppelte Klemmportale erleichtern die Weiterführung von Strom und Signalen ebenso wie eine schnelle Auf- oder Nachrüstung. Zudem bauen die Klemmen deutlich schmaler, der wertvolle Platz im Schaltschrank lässt sich effektiver nutzen. So sparen sowohl der Hersteller wie der Anwender Zeit und Geld, da die Systemkosten über die Lebensdauer der Anlage sinken. eh
