Schaut man sich einen Schaltschrank von außen an, könnte man so manches Mal vermuten, dass darin das Prinzip Chaos herrscht. Kabelverschraubungen, Steckverbinder, Kabeleinführungssysteme mit unterschiedlicher Performance und häufig auch von unterschiedlichen Herstellern dominieren das Bild. Zu den anspruchsvollen Aufgaben im industriellen Umfeld zählt die Führung von Kabeln durch die Schaltschrankwand auf eine Rangierebene oder direkt an ein einzelnes Gerät. Nicht nur die Kosten sollen dabei möglichst gering sein, auch die Handhabung sollte so einfach wie möglich sein.

Plug & Play für größere Transporteinheiten

Betrachtet man die Materialkosten, so sind Würgenippel und Kabelverschraubungen zwar kosteneffizient. Sie erlauben jedoch lediglich die Durchführung von Kabeln, angeschlossen wird dann manuell im Schaltschrank. Diese Art der Durchführung findet sich vor allem bei kleineren Maschinen und Anlagenteilen, die als eigenständige Einheit vom Herstellungs- zum Einsatzort transportiert werden. Für diese Zwecke bietet Phoenix Contact ein umfangreiches Produktprogramm an Kunststoff-, Metall- und EMV-Kabelverschraubungen – jetzt auch mit Schutzschläuchen aus Kunststoff und Metall.

Steckverbinder kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn die Transporteinheiten größer werden. Der Verdrahtungsaufwand der Kabel am Einsatzort nimmt dann häufig zu viel Zeit in Anspruch und birgt außerdem Fehlerpotenzial. Hier bietet sich ein Plug & Play mit Steckverbindern an. Die schnelle und sichere Installation, bei der auf Fachpersonal verzichtet werden kann, lässt sich ausreichend oft wiederholen. Auch bei einem Störfall lassen sich die Komponenten mittels Steckverbindern schnell austauschen – was zur Erhöhung der Verfügbarkeit einer Anlage beiträgt.

Hohes Rationalisierungspotenzial

Kabeleinführungssysteme zeichnen sich durch die Teilbarkeit der Rahmen und Schlitze in den Kabeltüllen aus. Auf diese Weise kann eine nachträgliche Montage über die Kabel mit konfektionierten Steckverbindern erfolgen. Auch diese Systeme bieten Plug & Play – die Steckzone ist jedoch in das Innere des Schaltschranks verlagert.

Darüber hinaus bieten Kabeleinführungssysteme weitere Vorteile. Dazu gehört der geringe Platzbedarf. Auf einer kleinen Grundfläche, die sich an den Standard-Wandausschnitten typischer Industrie-Steckverbinder orientiert, werden zahlreiche unterschied- liche Kabel mittels Einzel- und Mehrfach-Kabeltüllen kompakt montiert. Auf die Steckverbinder-Gehäuse mit hoher Schutzart kann verzichtet werden, wenn die Steckzone nach innen verlagert wird.

Mittels Kabeleinführungssystemen können sogar Schnittstellen eingespart werden. Das ist der Fall, wenn die anzuschließenden Kabel mit RJ45-, D-Sub- oder sonstigen Daten-Schnittstellen direkt in ein elektronisches Gerät gesteckt werden. Werden die Leitungsschirme nicht unterbrochen, ist das auch unter EMV-Aspekten von Vorteil.

Unter der Bezeichnung Cable Entry System (CES) hat Phoenix Contact ein neues Produktprogramm aufgelegt. Im Vordergrund steht dabei die einfache Handhabung durch den Anwender. Das Programm umfasst nicht nur metallverstärkte Schraubrahmen, die gegen Durchbiegen geschützt sind, sondern auch Rahmen mit Knebel-Verriegelung, die per Hand ohne Werkzeug bedient werden. Aufgrund der Metallverstärkung sind nur zwei Verriegelungen erforderlich, was vor allem die Montage großer B24-Rahmen vereinfacht. Eine Kennzeichnung auf der Rückseite der Rahmen dokumentiert die geplanten Kabelpositionen.

Schutzart IP65 mit Konus- Tüllen

Neben den üblichen geschlitzten Kabeltüllen, die es jetzt auch aus vulkanisiertem, ölbeständigem NBR (Nitrilkautschuk) gibt, bietet Phoenix Contact jetzt ungeschlitzte konusförmige Kabeltüllen mit integriertem Stabilisierungsring an. Die Tüllen müssen vor der Konfektionierung eines Steckverbinders über das Kabel montiert werden. Damit verlagert sich die Montage der Kabeldichtungen vom Feld in die Fabrik.

Auswahl und Verfügbarkeit der passenden geschlitzten Kabeltüllen sind bei der Feldmontage oft ein Problem. Beim Ausmessen der Kabel schleichen sich schnell Messfehler ein, oder die Toleranzen der Kabel liegen außerhalb der angegebenen Dichttoleranzen der Kabeltüllen. Beeinträchtigungen bei der Schutzart können hier die Folge sein, während der Toleranzbereich mit den konusförmigen Kabeltüllen völlig unkritisch ist. Nur zwei Varianten decken den gesamten Bereich an Kabeldurchmessern von 2 bis 24 mm ab. Die Kabel werden lediglich gemäß der aufgeprägten Durchmesser-Angaben passend abgeschnitten. Mittels zusätzlicher Kabelbinder – auch hier hält Phoenix Contact ein umfangreiches Programm inklusive geeigneter Verarbeitungswerkzeuge bereit – wird in den Schraubrahmen sogar die Schutzart IP65 erreicht.

Industriesteckverbinder auf der Tragschiene

Um die bei Industriesteckverbindern üblichen Kontakteinsätze auf die Tragschiene zu bringen, bieten sich die neuen Stecker-Montage-Rahmen aus der Produktfamilie Heavycon an. Sie werden häufig eingesetzt, wenn die Kabel durch den Boden in den Schaltschrank geführt werden.

Bei der Entwicklung der Stecker-Montage-Rahmen standen Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie die einfache Handhabung im Vordergrund. Sie bestehen aus robustem und seewasserbeständigem Aluminium-Druckguss. Durch die elektrische Leitfähigkeit der Rahmen wird der voreilende PE-Kontakt der Kontakteinsätze sichergestellt. Die gängigen M3-Einschraubgwinde, mit denen die Kontakteinsätze befestigt werden, lassen sich auch für Kodier- und Führungselemente nutzen. Das offene U-Profil des Basisrahmens auf der Tragschiene dient dabei als Kabelkanal. Durch den circa 20 mm breiten Schlitz des Basisrahmens lassen sich vorkonfektionierte Kontakteinsätze einfach einschwenken und festschrauben. Zur Verriegelung des Rahmens kann zwischen einer günstigen Schraubverriegelung und einer komfortablen Bügelverriegelung gewählt werden. Letztere kann auch für die Standard-IP65-Tüllengehäuse genutzt werden – für den Fall, dass die angelieferten Kabel bereits damit ausgestattet sind.

Neu sind auch die Steckverbinder für die Reihenklemmen aus dem Produktprogramm Clipline Combi – für den oberen Querschnittsbereich bis 6 mm² für 41 A und 1000 V. Durch den scheibenförmigen Aufbau können die Steckverbinder flexibel mit unterschiedlichen Polzahlen und Anschlusstechniken wie Schraube, Federkraft und Schneidklemmverbindung (IDC) eingesetzt werden. Zur Übertragung von Daten und Signalen dienen die neuen kompakten Crimp-Steckverbinder. Die 4-poligen Scheiben lassen sich ebenfalls flexibel – auch zu hochpoligen – Steckverbindern konfigurieren und zum Rangieren auf Reihenklemmen nutzen. In Verbindung mit dem Kabeleinführungs-System CES erfolgt die Steckverbindung direkt auf der Rangierebene. Gegenüber konventionellen Steckverbinder-Lösungen lassen sich dann über 50% der Kosten einsparen.

DER AUTOR Dipl.-Wirtsch.-Ing. Jens Andresen ist Leiter Produkt-Management Industrie-Steckverbinder bei Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg ( www.phoenixcontact.de )