A huzalok kapocslécekbe való bekötésének automatizálása korszerű csatlakozókat igényel

Az automatizálásra, villamosításra és digitalizálásra fordított beruházások esetén a beruházók a megbízható áramellátásba fektetik a bizalmat. A kapcsolószekrények kézi bekötésével járó bonyodalmak és az emberi hiba lehetősége azonban rendkívül rossz hatékonyságú és időigényes folyamatokat eredményezhetnek. A kábeles összeköttetés automatizálása vagy legalábbis egyszerűsítése alapvető fontosságú a megbízhatóság és a kapcsolószekrény-gyártók jövedelmének növelése szempontjából.

A kapcsolószekrény-gyártóknak és a terméktervezőknek figyelembe kell venniük a villamos összeköttetések és a kapcsolódó gyártási folyamatok összetettségét, valamint a villamos érintkezők hosszú távú viselkedését és a megbízhatósági követelményeket. A kapcsolószekrények középpontjában a kapocslécek állnak, amelyek összekötik egymással a villamos rendszer megfelelő vezetékeit. Ezek elengedhetetlenek a vezetékek és alkatrészek rendezéséhez és teszteléséhez, és gyakran ipari szabványú DIN-síneket használnak.

A kapcsolószekrények alapvető fontosságúak a különböző ipari és kereskedelmi épületekben. Különböző áramellátási igényeket kell kielégíteniük, és el kell szigetelniük a hőtermelő, valamint a zaj- vagy rezgéskeltő alkatrészeket. Egyes kapcsolószekrényekben programozható logikai vezérlőegységek és érzékelők találhatók, és gyakran keverednek az adatátviteli kábelek a villanyvezetékekkel.

A terméktervezőknek egyre több alkatrészt kell a helyszűkében lévő kapcsolószekrényekbe begyömöszölniük – a jelzőberendezésektől a tápegységekig –, amelyeknek gyakran zord környezeti viszonyok között kell helytállniuk. A termelékenység és a nyereségesség növelése érdekében a kapcsolószekrény-gyártás szerelési munkálatait mind gyorsabban és lehetőleg automatizáltan kell elvégezni, de a kapocslécek csatlakozóinak tartósan megbízhatóaknak, biztonságosaknak és könnyen karbantarthatóaknak kell lenniük.

A jövőbeni igények kielégítése érdekében ezeknek a kapcsolószekrényeknek a helyszínen bővíthetőeknek és az új vezetékekhez és technikákhoz igazíthatóaknak kell lenniük. A hatékony, egyszerű kábelezés a hatékonyság növelésének az egyik legfontosabb összetevője a kapcsolószekrények tervezése, összeszerelése, telepítése és végső soron a robotizált összeszerelés során.

A kapocslécek továbbfejlesztése

A vezetékcsatlakozásoknak megbízhatóaknak, biztonságosaknak és könnyen karbantarthatóaknak kell lenniük, de a kapcsolószekrények bekábelezése bonyolult és időigényes lehet. A stuttgarti ISW (Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen, Szerszámgépek és gyártóberendezések irányítástechnikáját fejlesztő intézet) által készített tanulmány becslése szerint egy átlagos kapcsolószekrényben 500 vezeték található, amelyeknek a bekötése átlagosan 54 órát vesz igénybe, ennek 56%-át a vágás, valamint a csatlakozók felhelyezése és vezetékre préselése teszi ki.

A kapocslécek leegyszerűsítik a huzalozási folyamatot, és megkönnyítik a modulok kapcsolószekrényen belüli elrendezését és átrendezését. Sok gyártó és vásárló azonban még mindig inkább a fizikai munkában bízik a kapocslécek bekötése terén, az alábbi háromféle csatlakoztatási típus egyikét használva a vezetékek bekötéséhez:

• Csavaros rögzítés szorítókengyellel vagy szorítócsavarral. Ezek különösen a nagy keresztmetszetű vezetékek csatlakoztatására alkalmasak. Beváltak és megbízhatóak, de időnként szükség lehet az utánhúzásukra. A túlhúzás potenciális veszélyt jelent, mert roncsolhatja a vezetéket.
• Rugós rögzítés, ahol a lecsupaszított tömör vezetőket egyszerűen behelyezik egy önzáró, rugóval feszített szorítókengyelbe. A szorítókengyel kinyitásához azonban egy szerszámot kell a kengyelbe helyezni.
• Benyomós rögzítés, a rugós szorítókengyeles rögzítés továbbfejlesztése, amely nagyobb kényelmet és megbízhatóbb érintkezést tesz lehetővé. Az összeszerelők és a szerelők foghatnak egy lecsupaszított, finom szálakból sodrott huzalt rápréselt kábelsaruval vagy egy tömör huzalt, és egyszerűen, szerszám nélkül benyomhatják ütközésig a szorítókengyelbe. A kábelsaruk gyakori használata mellett a szorítókengyelnek a huzal eltávolítása érdekében történő kinyitásához itt is szerszámra van szükség.

A SNAP IN bepattintós rögzítésű technika

A Weidmüller cég egy további lehetőséget kínál, amely túlmutat a benyomós rögzítésen. A vállalat Klippon Connect SNAP IN kapocslécei egyszerűbb, gyorsabb, biztonságosabb és hatékonyabb bekötést ígérnek. Ez a technika akár 50%-kal is csökkentheti a csatlakoztatási időt, és akár teljesen automatizált huzalozási folyamatokat is lehetővé tehet.

Még a hajlékony huzalok is csatlakoztathatók kábelsaruk és szerszámok nélkül. A SNAP IN S sorozatú átvezető és védőföldes (PE, protective earth)/földelt kapocslécek egy előfeszített rugót tartalmaznak, és a lecsupaszított vezetékeket gyorsan és biztonságosan, további előkészítés nélkül be lehet helyezni a szorítókengyelbe. A szorítókengyel rögzülését egy egyértelmű kattanó hang jelzi, és egy zöld nyomógomb kiemelkedik, szemmel is látható megerősítést nyújtva. A huzal megbízható rögzítése biztosítja az érintkezés rezgés elleni védelmét, valamint a hermetikus zárást és a stabilitást.

A SNAP IN bepattintós kapocslécekből a huzalok gyorsan kioldhatók a nyomógombot megnyomva. A nyomógomb megnyomása egyben elő is feszíti a szorítókengyelt a későbbi huzalbehelyezéshez. A gyártók felgyorsíthatják a huzalozási időt azzal, hogy a huzal kevesebb előkészítést igényel, és hatékonyabb összeszerelési folyamatot hozhatnak így létre.

A SNAP IN bepattintós kapocslécek huzalrögzítő karja már nyitva van, lehetővé téve a lecsupaszított huzalvég behelyezését, ami után a szabadalmaztatott szorítómechanizmus automatikusan rögzül. Ez biztonságos, önzáró és tartós kapcsolatot és nagy érintkezési erőt tesz lehetővé a huzal és a gyűjtősín között.

Azokban az esetekben, amikor a lecsupaszított vezetékvéget védeni kell, a gyártók és a szerelők használhatnak ultrahangos hegesztést vagy rápréselt kábelsarukat. A szabványos tesztelési pontok automatizált tesztelési és ellenőrzési folyamatokat tesznek lehetővé.

A SNAP IN kapocslécek helyesen rögzített csatlakozói hosszú távon stabilak, és az IEC 61373/10.2011 szabvány szerint rezgésnek és ütéseknek kitett területeken is használhatók. Utólagos ellenőrzésre vagy utólagos beállításra nincs szükség. A SNAP IN kapocslécek még szélsőséges hőmérsékleti tartományokban is problémamentesek, –40 °C-tól körülbelül +120 °C-ig használhatóak.

A SNAP IN kapocslécek „robotos szerelésre készek”, optimalizált kialakításuknak köszönhetően robotok is közvetlenül el tudják végezni a csatlakoztatásokat. A kapocslécekhez való automatizált csatlakoztatás megelőzheti a gyártási hibákat, felgyorsíthatja a munkafolyamatokat, és csökkentheti a költségeket.

A SNAP IN S sorozatú kapocslécek optimalizálva vannak automatizált lézeres megjelölésre, hogy még tovább lehessen csökkenteni a gyártási időt.

A SNAP IN S sorozatú bepattintós rögzítésű technika

Az átmenő kapocslécek egy vagy több huzal összekötésére vagy egymáshoz csatlakoztatására alkalmasak. Lehet egy vagy több csatlakoztatási szintjük, amelyek lehetnek ugyanazon a potenciálon, vagy lehetnek egymástól elszigeteltek.

A Weidmüller SNAP IN S sorozatú átmenő kapocslécek egyszintű, 2, 3 vagy 4 csatlakozóhelyes kivitelben kaphatóak. Az 1. ábra a 2 csatlakozóhelyes, 2674530000 jelű és a 4 csatlakozóhelyes, 2753960000 jelű kapocslécet mutatja. Kapható a 3 csatlakozóhelyes, 2753950000 jelű kapocsléc is. Mindegyik kapocsléc legfeljebb 2,5 mm² keresztmetszetű,14–20 AWG (American Wire Gauge, amerikai huzalméret-szabvány) méretű (1,6 mm – 0,8 mm huzalátmérőjű) huzalok befogadására alkalmas.

1. ábra: Balra a 2674530000 jelű egyszintű, 2 csatlakozóhelyes átmenő kapocsléc, jobbra pedig a 2753960000 jelű egyszintű, 4 csatlakozóhelyes átmenő kapocsléc látható (kép: Weidmüller)

A Weidmüller kínálatában többszintű, egymás fölött elhelyezett csatlakozójú kapocslécek is szerepelnek, amelyek több huzalt képesek elhelyezni kis helyen. Ilyen például a 4 csatlakozóhelyes, 2902380000 jelű kapocsléc (2. ábra).

2. ábra: A 2902380000 jelű kétszintű, 4 csatlakozóhelyes, átmenő csatlakozójú kapocsléc (kép: Weidmüller)

A védőföldes/földelt kapocslécek az átmenő csatlakozójú kapocslécek egy olyan típusa, amely megbízhatóan földeli a rögzítési pontokat. Egy vagy több érintkezési pont van rajtuk kialakítva a védőföldelő vezetékkel való összeköttetés vagy elágazás céljából.

A Weidmüller SNAP IN S sorozat védőföldes változatai közé tartozik a 2674560000 jelű egyszintű, 2 csatlakozóhelyes és a 2902460000 jelű többszintű, 4 csatlakozóhelyes kapocsléc (3. ábra).

3. ábra: A 2902460000 jelű kétszintű, 4 csatlakozóhelyes védőföldes kapocsléc  (kép: Weidmüller)

A kapocslécek huzalozásához egy burkolólapra is szükség van. Ilyen például a Weidmüller 2751080000 jelű burkolólapja. A burkolólap az utolsó modulrendszerű kapocsléc nyitott oldalára helyezhető fel a zárókonzol elé, és az a feladata, hogy biztosítsa a modulrendszerű kapocsléc funkcióit és a megadott névleges feszültséget, valamint hogy védje az érintkezőket a feszültség alatt álló alkatrészekkel való érintkezéstől.

Összegzés

A hatékony és egyszerű kábelezés kulcsfontosságú a villamos kapcsolószekrényekkel kapcsolatos elvárások kielégítéséhez, mivel a villamosítás és az automatizálás üteme egyre növekszik. A Weidmüller SNAP IN technikája nyújtotta öncsatlakoztató mechanizmus nagyobb termelékenységet tesz lehetővé egyszerűbben átalakítható, könnyebben összeszerelhető és karbantartható csatlakozókkal, amelyeket úgy terveztek, hogy optimálisan támogassák a robotokkal segített összeszerelést.