Federzug-Technik Solche Systeme bieten mehr Sicherheit

Autor / Redakteur: Eberhard Kühnle / Ines Stotz

Bei der Installation von Niederspannungs-Schaltgeräten vertraut ZPF therm schon lange auf die bekannte Federzugtechnik. Von einem modular aufgebauten Einspeisesystem verspricht sich der Hersteller von Schmelz- und Warmhalteanlagen für Aluminium nun weitere Rationalisierungseffekte.

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Seit der Firmengründung Anfang der 1990er Jahre hat sich ZPF therm in Siegelsbach bei Heilbronn hervorragend entwickelt und erwirtschaftet heute mit rund 50 Mitarbeitern knapp 10 Mio. Euro Umsatz. Das Unternehmen, das auf den Ofenbau für von Aluminium-Gießereien spezialisiert ist, profitiert vom weltweiten Leichtmetall-Boom und erzielt inzwischen fast ein Drittel seines Jahresumsatzes im Export. Und mit dem neuen Investor Auctus soll nun auch der Übergang von handwerklichen zu industriellen Strukturen maßgeblich voran getrieben werden.

Bei der technischen Weiterentwicklung seiner Öfen setzt ZPF therm seit geraumer Zeit auf standardisierte Gerätekonzepte sowie einheitliche Prozessabläufe. Ein gutes Beispiel ist die systematische Umstellung der Niederspannungs-Schalttechnik von Schraub- auf Federzugtechnik. Damit, so Marko Arnold, Leiter der Elektrowerkstatt „verringern wir den Installationsaufwand spürbar.“

Im betriebseigenen Schaltschrankbau hat dieser Schritt zu deutlichen Rationalisierungs-Effekten geführt. So braucht man etwa bei der Federzugtechnik keine zusätzlichen Aderendhülsen mehr. Dicke Zinnschichten an der speziell gestalteten Kontakt-Übergangsstelle der Federzug-Anschlüsse bewirken eine gasdichte Verbindung und sichern damit die Langzeitkonstanz des Übergangs-Widerstands. Zusätzlich lassen sich die Litzen-Enden über Ultraschalltechnik bonden, was die Wirkung noch verstärken soll.

„Für den Einsatz der Federzugtechnik in Schützen, Drucktastern, Hilfsrelais, Einspeisesystemen und anderen Niederspannungs-Schaltgeräten sprach vor allem die dauerhaft sichere Verbindung“; erklärt Marko Arnold. Während mit der Schraubtechnik die Verbindungen beim Maschinentransport immer wieder locker werden, kommt dies mit Federzugtechnik nicht mehr vor.

Flexibel anpassbar und schnell montiert

In Siemens hat das Maschinenbau-Unternehmen zudem einen Elektrotechnik-Ausrüster, der viele seiner Niederspannungs-Schaltgeräte mit dieser Technik ausstattet. Ein Beispiel ist etwa das Einspeisesystem Sirius 3RV19, das seit Sommer 2006 standardmäßig in allen Öfen zum Einsatz kommt. Sein Vorteil: Der modulare Aufbau sorgt für eine sehr flexible Gestaltung. Im Gegensatz zu normalen Dreiphasen-Sammelschienen, die im Schaltschrank exakt eingepasst und aufwändig befestigt bzw. berührungssicher abgedeckt werden müssen, ist diese Lösung durchgängig steckbar.

Marko Arnold: „Die einzelnen Sammelschienen-Module lassen sich individuell kombinieren, einfach auf die Hutschiene stecken und mit Erweiterungs-Steckern schnell miteinander kontaktieren. Die Zeitersparnis ist entsprechend groß.“ Mit Federzugtechnik sind so in kürzester Zeit Abzweige bis 5,5 kW bei 400 V konfektionierbar. Für höhere Leistungen bis 11 kW gibt es das Einspeisesystem 3RV19 mit Schraubkontakten.

Besonders gefällt dem Leiter der Elektrowerkstatt, dass die dreiphasige Einspeisung sowohl links als auch rechts angeordnet sein darf. Das erhöht die Flexibilität und bietet sogar die Möglichkeit, am gegenüber liegenden Ende eine Ausleitung anzubringen, um von dort aus – auf kürzestem Weg – die nächste Sammelschiene oder einzelne Verbraucher zu versorgen. Bis zu einem Stromwert von 63 A lässt sich eine solche Anordnung kombinieren. Laut Marko Arnold spart das zusätzlichen Aufwand bei der Installation.

Flexible Schützanordnung führt zu optimaler Raumaufteilung

Bei der Kombination der unterschiedlichen Sammelschienen kann zwischen Modulen mit zwei oder drei Steckplätzen gewählt werden. ZPF therm verwendet in den Schaltschränken meist die Einspeisung mit zwei Abzweigen plus einem Modul für zwei weitere Abzweige. In der Regel genügt diese Aufteilung, um mit einer Standard-Elektrokonstruktion alle denkbaren Ofenvarianten abzudecken. Sollen mit dem Einspeisesystem Motoren gespeist werden, lässt sich das Schütz über einen Sockel nach unten in direkter Nähe zum Leistungsschalter platzieren.

Neben dem Direktstart bietet das Konzept auch die Möglichkeit Reversier-Antriebe aufzubauen. Das zweite Schütz kann dabei horizontal oder vertikal am ersten angeordnet sein. „Auch hier besteht die Flexibilität der freien Raumaufteilung“, freut sich Marko Arnold. Zudem ist auf einem Steckplatz des 3RV19 auch mal nur ein Leistungsschalter, um den nachfolgenden Energiestrang gegen Überlast oder Kurzschluss abzusichern. Die elektrische Kontaktierung erfolgt in beiden Fällen über Verbindungsstecker, die Schalter und Sammelschiene berührungssicher verbinden.

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Das Beispiel der Elektrotechnik für Aluminium-Schmelzöfen bei ZPF therm verdeutlicht die Vorteile der Federzugtechnik: Etwa 50 Öfen verlassen Jahr für Jahr das Werk – entsprechend hoch ist der wirtschaftliche Nutzen einer effizienten Elektroinstallation. Die steckbare Verbindungsvariante (Federzug) durchzieht bei den Öfen den gesamten Schaltschrank, was letztlich auch bei der Energiezuführung zu neuen Wegen geführt hat. Mit dem Einspeisesystem 3RV19 von Siemens hat das Unternehmen eine ideale Lösung für Abzweige im Dreiphasen-Netz gefunden. Dies lässt sich ebenfalls über Federzug-Technik nutzen. „Der deutlich reduzierte Installationsaufwand sowie die Fehlersicherheit von Niederspannungs-Schaltgeräten aufgrund der rüttelfesten Verbindung sind für den Leiter der Elektrowerkstatt, Marko Arnold, die entscheidenden Pluspunkte.

Dipl.-Ing. (FH) Eberhard Kühnle, Promotor Niederspannungs-Schalttechnik, Siemens Automation and Drives (A&D)

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