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DER KONSTRUKTEUR 11/2016

DER KONSTRUKTEUR 11/2016

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK AUF DEN ZAHN GEFÜHLT SPECIAL Thomas Schmid Bauteile bei gleichem oder vielleicht sogar erweitertem Funktionsumfang reduzieren, das ist eine dominante Aufgabenstellung für die Konstruktion. In der elektrischen Ausrüstung von Maschinen und Apparaten, wie einem Zahnarztstuhl, geht das zum Beispiel mit Kombi-Schutzschaltern mit zwei geschützten Lastabgängen, die gleichzeitig Ein-/Ausschalter sind. Entwickler müssen heute konsequent auf eine systematische Bauteilereduzierung achten. Sie ist einer der Schlüssel für eine Kosten sparende Konstruktion. Zudem bedeuten in der Regel weniger Bauteile einen zusätzlichen Raumgewinn und ermöglichen so die Konstruktion kompakterer Produkte. Um Entwickler bei der Bauteilereduzierung zu unterstützen, bietet E-T-A sogenannte Kombi-Schutzschalter an. Hierbei handelt es sich um Überstromschutzschalter, die gleichzeitig als Ein- und Ausschalter von Geräten, Maschinen und Anlagen dienen. Oder anders formuliert: Im Ein-/Ausschalter ist der Überstromschutz gleich platzsparend integriert. Im Falle eines Überstroms springt das Betätigungselement dabei selbsttätig in die AUS-Position. Zur Auswahl stehen unterschiedlichste Bauformen und Betätigungselemente. So kann der Kunde z. B. zwischen Wippen, Druckknöpfen und Tastern in verschiedensten Farben und mit zahlreichen Beschriftungen wählen – auf Wunsch auch mit Beleuchtung. Autor: Thomas Schmid, E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf Dank der Doppelfunktion – Ein-/Ausschalter und rückstellbarer Überstromschutz in einer einzigen Komponente – reduzieren Kombi- Schutzschalter nicht nur den Montage- und Verkabelungsaufwand, sondern sorgen auch für deutlich verringerte Dispositions- und Lagerkosten. Hinzu kommt: Weniger Bauteile bedeuten auch immer weniger Fehlerquellen. Durch den Einsatz von Kombi-Schutzschaltern erhöhen Hersteller somit auch konsequent die Gesamtzuverlässigkeit ihrer Produkte. KOSTENSPARENDE TWIN-LOAD-ANSCHLÜSSE In der Praxis werden nun oftmals zwei, drei oder sogar mehr Verbraucher durch einen einzigen Schutzschalter abgesichert. Der Schutzschalter dient in diesen Fällen nicht als Absicherungselement für einen bestimmten Verbraucher, beispielsweise einen Elektromotor. Er überwacht gleichzeitig den Summenstrom aller angeschlossenen Lasten. Überschreitet der Summenstrom den Nennstrom des Schutzschalters, trennt er alle angeschlossenen Lasten gleichzeitig von der Versorgungsspannung. Eine sogenannte selektive Absicherung der einzelnen Laststromkreise ist in diesem Fall nicht gegeben. In vielen Anwendungsfällen ist diese auch nicht notwendig, manchmal sogar unerwünscht. Ein Beispiel: Medizinische Laborzentrifugen verfügen in aller Regel über eine eingangsseitige Hauptsicherung. Im Fehlerfall trennt das Sicherungselement die gesamte Zentrifuge mit all ihren internen Einzelverbrauchern vom Netz. Damit ist sichergestellt, dass die Zentrifuge nicht in Teilbereichen weiter läuft und falsche Ergebnisse produziert. Der häufigste Praxisfall beim Anschluss mehrerer Leiter ist, zwei Verbraucher direkt an einen Kombi-Schutzschalter anzuschließen. Für diesen Fall bietet E-T-A den zweipoligen EIN-/AUS-Schutzschalter Typ 3120 optional mit Doppelleiteranschluss an. Der Schutzschalter verfügt über vier Ausgangsklemmen (2 x Line, 2 x Load) an die direkt zwei Laststromkreise angeschlossenen werden können. Damit entfällt der Einsatz zusätzlicher Durchgangsklemmen. Und dies wiederum bedeutet reduzierten Verdrahtungsaufwand sowie geringeren Platzbedarf. Außerdem kann ein Bauteil eingespart werden. 102 DER KONSTRUKTEUR 11/2016

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 01 Kombi-Schutzschalter mit zwei geschützten Lastabgängen und Push-in Anschlussklemmen 02 Schaltbild des Schutzschalters ZUVERLÄSSIGE PUSH-IN-ANSCHLÜSSE Um Anwendern den Verkabelungsprozess zu vereinfachen, bietet E-T-A den Typ 3120 neben Flachsteck- und Schraubanschlüssen auch mit Push-in-Anschlussklemmen für den direkten Leiteranschluss an. Dies bedeutet: Starre oder mit Aderendhülsen vorkonfektionierte Leiter lassen sich direkt in die Klemme stecken. Ein Werkzeug ist hierfür nicht notwendig. Die Kontaktfeder wird beim Einsteckvorgang vom Leiter selbsttätig geöffnet und sorgt so für die erforderliche Anpresskraft des Leiters gegen den Strombalken. Aufgrund der gleichmäßig hohen Federkräfte an der Klemmstelle garantiert die Push-in-Anschlusstechnik eine langzeitstabile Leiterkontaktierung. Durch den hohen Anpressdruck der aus speziellem Federstahl bestehenden Kontaktfeder hält die Verbindung selbst höchsten Schock- und Vibrationsbelastungen stand. Bei Flachsteckanschlüssen lassen sich vergleichbare Leistungsdaten nur mit speziellen Verriegelungskabelschuhen erreichen. 01 ANWENDUNG AM ZAHNARZTSTUHL Viele Hersteller von Behandlungseinheiten für Zahnarztpraxen bieten als individuelle Ausstattungsoption Touchscreen-Monitore für die Patientenkommunikation an. Der Monitor lässt sich bereits bei der Erstinstallation vorsehen, kann aber auch zu einem späteren Zeitpunkt nachgerüstet werden. In beiden Fällen stellt sich jedoch die Frage: Wie kann der zumeist mit AC 230 V betriebene Monitor kosteneffizient angeschlossen werden. Die sichere und gleichzeitig wirtschaftliche Lösung ist hier der Kombi-Schutzschalter Typ 3120 mit Twin-Load-Anschlüssen (Doppelleiteranschluss). Er dient in dieser EIN-/AUSSCHALTER UND RÜCK- STELLBARER ÜBERSTROMSCHUTZ IN EINER EINZIGEN KOMPONENTE Anwendung als zentraler Ein-/Ausschalter und schützt gleichzeitig die gesamte Behandlungseinheit im Falle auftretender Überströme. Der zweite Lastabgang des Schutzschalters wird in dieser Anwendung als Anschluss für den optionalen Monitor genutzt. Damit entfällt die Notwendigkeit des Einsatzes einer zusätzlichen Verteilerklemme. Um im Anschlussbereich 100 %ige Fingersicherheit zu haben, entschied sich ein renommierter deutscher Hersteller von Zahnarztstühlen außerdem bewusst für eine Ausführung mit modernen Push-in-Anschlussklemmen. Gefährliche Stromschläge sind so zuverlässig ausgeschlossen. Bei diesen Klemmen besteht der Strombalken aus einer hochwertigen und oberflächenvergüteten Kupferlegierung und sorgt so für geringste Übergangswiderstände und eine maximale Stromübertragung. Ein besonderer Vorteil der Push-in-Anschlusstechnik ist insbesondere das völlig mühelose Einstecken der Leiter. Bis zu 50 % geringere Steckkräfte im Vergleich zu herkömmlichen Federkraft-Anschlüssen beugen Arbeitsermüdungen in der Fertigung spürbar vor. Im Gegensatz zu Flachsteckanschlüssen muss auch keine Steckorientierung beachtet werden. Der runde Leiter lässt sich einfach und bequem in den Kontaktierungsslot einführen. Bilder: Tyler Olson – Fotolia (Aufmacher) und E-T-A www.e-t-a.de SCHUTZSCHALTER MIT DOPPELFUNKTION In Medizin- und Laborgeräten sowie im Apparate- und Automatenbau besteht oftmals die Anforderung, zwei Verbraucher an einen Schutzschalter anzuschließen. Hierzu wird in aller Regel lastseitig eine zusätzliche Durchgangsklemme mit Doppelleiteranschluss eingesetzt. Damit steigt jedoch nicht nur die Anzahl der eingesetzten Bauteile, auch der Verdrahtungsaufwand und der Platzbedarf nehmen zu. Eine zeit- und kostensparende Alternative ist hier der neue Kombi-Schutzschalter von E-T-A Typ 3120 mit Twin-Load-Anschlüssen, also zwei geschützten Lastabgängen. Die moderne Push-in-Anschlusstechnik sorgt dabei für eine einfache, schnelle und vor allem langzeitstabile Leiterkontaktierung. 02 DER KONSTRUKTEUR 11/2016 103

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