Patente Kontaktvermittler

Verdrahtung - Ein zeitaufwendiger Faktor beim Aufbau einer Maschine ist oft die Systemverdrahtung. Eine ­flexible Lösung dieser Aufgabe ermöglicht ein System von vielseitigen Reihenklemmen, das alle ­Funktionen mit steckbaren Elementen realisiert.

30. März 2005

Nicht immer sind schwere Industrie-Steckverbinder die optimale Lösung zum Aufbau einer elektrischen Systemverdrahtung: Eine flexiblere und preiswerte Alternative bietet hier meist der Einsatz von Reihenklemmen, speziell bei Anwendungen, bei denen keine hohe Schutzart gefordert ist. Eine gelungene Synthese aus Steckverbinder und Reihenklemmen dafür ist das System X-Com des Mindener In­dustrieelektronikunternehmens Wago zur Montage auf der Tragschiene, mit dem sich sämtliche Funktionen einer Reihenklemme mit steckbaren Einheiten realisieren lassen. Daneben kann das System auch Komponenten in die Systemverdrahtung einbeziehen, die nicht für eine Montage auf Tragschienen vorgesehen sind. Das modular aufgebaute System ermöglicht eine Kostenersparnis von bis zu 60 Prozent gegenüber konventionellen Verdrahtungstechniken und erlaubt bei einem Leiterquerschnitt von vier Quadratmillimetern und einer Nennspannung von 500 Volt Nennströme bis zu 32 Ampere. Zum Einsatz kommt das Verdrahtungssystem im Schaltschrank- und Steuerungsbau bei industriellen Anlagen ebenso wie in elektrischen Systemen und Anlagen von Schienenfahrzeugen, Sonderfahrzeugen und Schiffen. Das vielseitige Verbindungssystem ermöglicht es für eine Vielzahl von Anwendungen, die Verdrahtungen vorzukonfektionieren. Beim Aufbau komplexer Maschinen und Anlagen lassen sich deshalb einzelne Teilgruppen schon vor der Montage prüfen. ­Zudem erspart das Verdrahtungssystem Zeit und Platz bei der Montage, weil sich Verbindungslängen oder Kabelbäume mit Steckverbindern zeitlich und räumlich unabhängig von der Endmontage herstellen lassen. Im Servicefall ermöglicht das System zudem den schnellen und fehlerfreien Austausch einzelner Baugruppen .

Mit drei Komponenten zum System

Die Grundelemente des universell einsetzbaren Kontaktierungssystems sind Reihenklemmen zum Aufreihen auf der Tragschiene, passende Stift- und Federleisten für unterschiedliche Montagearten sowie Stift­leisten mit Einlötstiften. Das Teilungsmaß beträgt generell fünf Millimeter. Die Basis-Reihenklemmen arbeiten wahlweise als Durchgangs- oder Schutzleiterklemmen, jeweils entweder als reine »Steckvariante« mit einem oder zwei Pins oder als ›Mischvariante‹ mit dem patentierten Cage-Clamp-Anschluß für eine rüttelsichere und wartungsfreie Verdrahtung von Einzelleitern. Die Schutzleiterklemmen im grün-gelben Isoliergehäuse besitzen zudem eine automatische Kontaktierung zur Tragschiene. Dazu kommen Funktions-Basisklemmen, die als Trenn-, Dioden- oder LED-Klemmen ausgeführt sind.

Brücker erleichtern die Verdrahtung

Die Basisklemmen besitzen je nach Klemmentyp bis zu drei Brückerschächte für je zwei Brückerpfade zum Durchschleifen von bis zu sechs Potentialen mit Hilfe von isolierten Quer- oder Schachtelbrückern. Diese ermöglichen es beispielsweise, Drehstromkreise elegant zu vervielfältigen. Für die direkte Integration aktiver Komponen­­ten in den Schaltschrank gibt es zudem vormontierte mehrpolige Basisklemmenblocks. Diese besitzen einen zusätzlichen Steckplatz für Bauelemente­stecker mit ­einem breiten Spektrum von Funktionen wie Relais, Optokoppler oder Wandler. Zusätzlichen Platzgewinn bringen Doppelstockklemmen mit steckbaren Abgängen in beiden Ebenen. Die Gegenstücke zu diesen Basisklemmen sind Federleisten mit Cage-Clamp-Anschluß. Es gibt sie in Versionen mit 1 bis 15 Polen für die Verwendung mit einem oder zwei Leitern sowie in gerader oder abgewinkelter Ausführung. Letztere ermöglichen zusammen mit den Doppelstockklemmen eine hohe Packungsdichte bei zugleich geringer Bauhöhe. Die Zwei-Leiter-Feder­leisten erlauben ein Durchschleifen von Baugruppe zu Baugruppe wie bei einem Bus-System oder einen T-Abzweig auch bei gezogener Federleiste, beispielsweise bei der Leuchtenverdrahtung. Zusätzliche Einsatzmöglichkeiten der Federleisten eröffnet der integrierte Brückerschacht: So erspart die Brückungsmöglichkeit vor Ort die Verwendung zusätzlicher Leitungen, zudem bleiben gebrückte Potentiale auch im getrennten Zustand gebrückt. Andererseits ermöglichen die Brücker auch eine Kodierung von Betriebs­zuständen sowie die Autorisierung von Service- und Bedienpersonal über eine Art ›Hardware-Schlüssel‹. Eine Kurzschlußbrücke ermöglicht zudem die Steuerung optionaler Maschinenfunktionen oder den Anschluß von Sensoren. Die Belastbarkeit der einpoligen Federleisten entsprechend dem vollen Nennstrom der Klemmen ermöglicht außerdem ihren Einsatz als Prüfadapter oder als Anschlußstecker für Motortest­läufe. Zudem lassen sich so einfach mehrpolige Prototypen erstellen, die sich jederzeit nachrüsten lassen. Ebenso einfach möglich ist die Gestaltung einer Phasenvorwahl für 230-Volt-Verbraucher in einem Drehstromnetz ohne Eingriff in die Verdrahtung sowie die einpolige Spannungsversorgung in Fahrzeugen, bei denen das Bezugspotential der elektrischen Komponenten auf dem Chassis liegt. Ergänzende Stiftleisten für unterschiedliche Montagetechniken - etwa mit Befestigungsflanschen, für Snapin-Montage, mit Rastfüßen oder komplett ohne Montageelemente - erlauben den Einsatz beispielsweise in Durchführungsanwendungen oder auf Montageflächen oder die Verwendung als fliegende Verbindungen. Stiftleisten mit Einlötstiften ermöglichen zudem die Integration von Leiterplattenbaugruppen in die Systemverdrahtung. Als mechanische Sicherungsmaßnahmen für Stift- und Federleisten dienen Zugentlastungsplatten und -gehäuse sowie Verriegelungsklinken. Eine Kodierung sämtlicher Bauteile ohne Polzahlverlust verhindert sicher Fehlsteckungen von Stift- und Federleisten gleicher Polzahl. Sowohl Basisklemmen als auch Stift- und Federleisten sind auch in ge­trenntem Zustand berührungsgeschützt, so daß bei der Projektierung die Energie­fluß­richtung nicht beachtet werden muß.

Klaus Vollrath, Wago

Erschienen in Ausgabe: 02/2005