Steckverbinder und Energiekabel im 630-Volt-Bereich
Universell einsetzbare Installationstechnik setzt neue Standards im Maschinen- und Anlagenbau. Statt eine Vielzahl von Verbindungen zu nutzen, lassen sich alltägliche Abläufe in der Produktion deutlich rationalisieren: Eine einzige, herstellerneutrale und durchgängig einsetzbare Lösung reduziert den Installationsaufwand und verbessert die Benutzerfreundlichkeit.
Asynchronmotoren sind aktuell die in der Industriebranche am häufigsten verwendeten Elektromotoren. Sie werden als Antriebe in unterschiedlichsten Anwendungsfällen eingesetzt, beispielsweise im Bereich Pumpen, Förderanlagen oder als Getriebemotoren. Nach wie vor werden sie vielfach direkt an den Motorklemmkasten angeschlossen, beispielsweise mit einer PG-Verschraubung.
Ein großer Nachteil dabei ist der zeitlich wie technisch aufwändige Prozess von der Motorenfertigung bis hin zur Installation beim Endkunden. Nach jedem einzelnen Produktionsschritt ist es nötig, den Motor anzuschließen und auf seine Funktion zu testen. Dabei muss der Anschluss stets von einer Elektrofachkraft vorgenommen werden – sowohl beim Motoren- als auch beim Aggregatehersteller und später bei den produzierenden Unternehmen und Endkunden.
Installationsstandards erhöhen Qualität und Wirtschaftlichkeit
Standardisierte Schnittstellen vereinfachen und beschleunigen Prozesse. Der modulare Aufbau der Systeme erleichtert Engineering, Logistik, Montage und Service. Mit Steckverbindern muss der Motor nur ein einziges Mal von einem Elektriker zum Test angeschlossen werden – beim Motorenhersteller. An allen weiteren Stationen wird er zur Prüfung nur noch angesteckt.
Installationsstandards bieten mehrere Vorteile. Neben der Zeitersparnis profitieren Unternehmen unter anderem davon, dass der Anschluss des Motors auch von Mechanikern vorgenommen werden kann. Generell sind nur Elektrofachkräfte befugt, Maschinen anzuschließen. Anschlüsse mit Steckverbindern hingegen funktionieren nach Plug-and-Play-Prinzip, welches auch durch den Monteur ausgeführt werden darf. Auch im Fall eines Fehlers während des laufenden Betriebs oder beim Einbau von Ersatzteilen machen sich Steckverbinder bezahlt: Der Motor muss nur noch ausgesteckt und anschließend wieder eingesteckt werden.
Unternehmen wie die LQ Mechatronik-Systeme GmbH mit Sitz in Besigheim sind auf die Herstellung elektromechanischer Ausrüstungen im Maschinen- und Anlagenbau spezialisiert. Das Portfolio der Mechatronik-Experten umfasst Steckergrößen von M8 und M12, über X-TEC 15 bis hin zu X-TEC 23 und 32.
Kompakte Bauweise und hohe Leistungsdichte
Für den 630-Volt-Bereich bietet das Unternehmen den neuen Steckverbinder X-TEC 15 an. Damit lassen sich Motoren bis 5,5 Kilowatt ansteuern. Mit dem Energiekabel W-TEC 15 kombiniert, trägt der Steckverbinder zu einer deutlich kostenreduzierten Lösung bei. Die Steckverbinder und Energiekabel sind herstellerneutral einsetzbar und eröffnen mit ihrer kompakten Bauform zahlreiche Einsatzmöglichkeiten für Maschinen-, Aggregat- und Gerätehersteller sowie in der Fördertechnik. Im Gegensatz zu 7/8-Zoll-Steckern und -Kabeln sind sie kleiner und leistungsfähiger. Statt lediglich neun Ampere beträgt die Leistung im Dauerbetrieb 16 Ampere auf den Leistungskontakten, zehn Ampere werden auf den Hilfskontakten erreicht. Diese außergewöhnlich große Leistung bei derart kleinen Abmessungen ist auf dem Markt bisher einmalig.
Ein wesentlicher Vorteil der kompakten Rundstecker liegt neben dem verringerten Installationsaufwand auch darin, dass an jeder beliebigen Stelle Zwischensteckungen möglich sind. Dazu muss lediglich ein weiteres W-TEC Basiskabel gesteckt werden. „Mit den bisher eingesetzten Rechtecksteckern war dies nicht möglich, weil ein vergrößerter Platzbedarf bestand. Die Rechtecksteckverbinder tragen im Kabelkanal zu stark auf“, erklärt Matthias Eßlinger, Produktmanager bei LQ.
Hinzu kommt, dass mit dem verwendeten M20-Gewinde ein schnelles Anschließen der Leitungen am Motor möglich ist, ohne diesen mechanisch zu verändern. Der nötige Anschluss ist dafür bereits im Motorklemmkasten vorhanden. Ein Nachrüsten des Steckers ist leicht möglich. Somit können auch Standardmotoren problemlos eingesetzt werden.
Für hohe Sicherheit sorgt zudem die spezielle Schnellverriegelung: Durch Drehen des Verbindungselements um weniger als 90 Grad ist der Stecker sicher verriegelt. Der entsprechende Status der Verriegelung lässt sich dank aufgedruckter Piktogramme benutzerfreundlich auf einen Blick ablesen. Außerdem verhindert eine Vibrationssicherung das Entriegeln des Steckverbinders bei Erschütterungen. Der Rundstecker ist mit Flansch oder Einschraubgewinde (M20 x 1,5) erhältlich. Er lässt sich mit Hilfe des Hutschienenadapters, der von LQ passend zur Serie entwickelt wurde, funktional in unterschiedlichen Winkeln anbringen, um nahezu jeder Anwendungssituation gerecht zu werden.
Durchgängige, funktionsgeprüfte Lösung mit Schutzart IP 67
Die vollautomatische Umspritzung des Steckverbinders gewährleistet einen hohen Schutz gegen Staub und Wasser und macht ihn außerdem manipulationssicher. Das Umspritzmaterial wurde dabei genau auf den Mantel abgestimmt, um im Test die Schutzart IP 67 zu erreichen. Die durchgängige, funktionsgeprüfte Lösung aus Steckverbinder und Energiekabel hat den weiteren Vorteil, dass jederzeit auf der Ziel- und der Quellenseite verlängert werden kann. Grund dafür ist die Tatsache, dass effektiv nur ein Kabeltyp für die gesamte Installation benötigt wird: Das Basiskabel fungiert deshalb auch gleichzeitig als Verlängerungskabel.
Das konfektionierte, ungeschirmte Energiekabel W-TEC 15 ist mit beidseitigem oder einseitigem Stecker und ebenso mit gewinkeltem Steckverbinder erhältlich. Damit wird die Komplexität und Varianz der Kabelkonfektion deutlich reduziert. Hinzu kommt darüber hinaus eine Gewichtsreduktion, die den Einsatz von W-TEC 15 in Energieführungsketten begünstigt.
Präzision und Innovation als Kundenvorteil
Die Entwicklung des Rundsteckers und Kabels erfolgte unter anderem auch in enger Abstimmung mit der TRUMPF GmbH + Co. KG, Ditzingen. „Bei der Entwicklung unserer Produkte wurden auch die Belange der Firma Trumpf im Vorfeld abgefragt“, erklärt Mathias Leuze, Key Account Manager für TRUMPF bei LQ.
Das weltweit agierende Ditzinger Unternehmen entschied sich bereits vor einigen Jahren für steckbare Verbindungen. Damals war noch kein solcher Stecker in dieser Größe und mit dieser Leistungsdichte auf dem Markt verfügbar. Deshalb setzte man zunächst Rechteckstecker ein, für die allerdings mechanische Umbauarbeiten in Kauf genommen werden mussten.
Auch die Schutzart IP 67 war für das Ditzinger Unternehmen eine wichtige Produkteigenschaft. Die bis dato verwendete Verbindung war auf Schaltschrankseite jedoch verbesserungswürdig: Der Stecker wies lediglich die Schutzart IP 20 auf und konnte an der Stelle nicht verlängert werden. Die durchgängigen, funktionsgeprüften Steckverbinder und Kabel von LQ hingegen lassen sich auf der Ziel- und auf der Quellenseite beliebig verlängern, auch im Schaltschrank.
Die Kooperation zwischen den Unternehmen ist für beide ein wichtiger Erfolgsfaktor. „Die Leistungen unserer Lieferanten wirken sich direkt auf den Erfolg von TRUMPF aus. Aus diesem Grund legen wir bei der Wahl der Lieferanten größten Wert darauf, dass deren Produkte und Dienstleistungen unseren hohen Maßstäben gerecht werden“, erklärt Michael Baumstark, Gruppenleiter Einkauf bei TRUMPF. „Das moderne und innovative Konzept von LQ hat uns überzeugt.“
Fazit
Steckverbinder vereinfachen zahlreiche Arbeitsschritte in der Produktion. Die Komplexität und Varianz der Verbindungen von der Steuerung zum Motor sind erheblich reduziert, der Installationsaufwand sinkt.