Die Miniaturisierung von Bauteilen und Komponenten zählt zu den Megatrends des industriellen Zeitalters. Ohne die extreme Größenreduzierung verarbeiteter Bauelemente wäre auch das Informationszeitalter nicht denkbar. Alle mobilen elektronischen Geräte - wie etwa Smartphones, Ultrabooks und Digitalkameras - hätten dann niemals ihren Siegeszug angetreten.
Raum wird zur Mangelware
Doch nicht nur in der Consumer-Welt spielt die Miniaturisierung eine wichtige Rolle. Auch im industriellen Umfeld wirkt sich die Dimension der Komponenten immer deutlicher auf Systeme und Anlagen aus. Maschinen- und Anlagenbau, Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik (HKL), Prozesstechnik, Telekommunikationstechnik und nicht zuletzt der Aufzugsbau sind Branchen, die in besonderem Maße von kleinstmöglichen und dabei flexiblen Lösungen profitieren. Über fast alle Applikationen im Maschinen- und Anlagenbau erstreckt sich die Forderung nach kleineren und flexiblen Verbindungsmöglichkeiten. Dagilt für die Konnektierung von Bedienpulten und Panel-PCs an Versorgungs-, Schalt- oder Busleitungen, für den Leistungsanschluss der Motorik sowie für die Sensor- und Aktor-Verkabelung. Hier spielt der tatsächlich verfügbare Raum zumeist eine restriktive Rolle. Die beengten Verhältnisse lassen nicht viel Freiraum für die Unterbringung von Standard-Reihenklemmensystemen. Extrem dezentral aufgebaute Sensor-/Aktor-Installationen findet man vor allem in der Heizungs-, Klima- und Lüftungstechnik. An weitläufigen Verrohrungen sind kleinste Anschlussdosen montiert, etwa um die Temperatur oder Durchflussgeschwindigkeit zu erfassen, oder um Ventile und Motoren anzusteuern. Gerade in Rohrleitungssystemen ist der Raum zur Unterbringung elektrischer Verbindungen extrem begrenzt.
Schmaler Aufzugsbau
Auch der Aufzugsbau kennt die Anforderung, Leiter platzsparend miteinander zu verbinden. Die Verdrahtung von Außen- und Innen-Tableaus war schon immer eine Herausforderung, wenn es darum geht, raumsparend zu verdrahten. Hinter den Kulissen wollen Frequenzumrichter, Notruf-Einrichtungen, Inspektionssteuerungen und Türantriebe sowie weitere Sensorik verdrahtet werden. In der Prozessindustrie ist der Einsatz miniaturisierter Reihenklemmen ebenfalls lohnenswert. Große, gebündelte Signalleitungen, so genannte Trunk Cable, führen aus dem Rangier- oder Marshalling-Bereich in die Anschlusskästen oder Junction Boxes, wo die Leiter dann aufgelegt werden. Trunk Cable bestehen zumeist aus 40 einzelnen Leitern mit einem Querschnitt von jeweils 0,8 bis 1,0 mm². In der Box sind sie mittels Klemmen mit Sensor-/Aktorleitern - den Spurs - verbunden, welche direkt zu den Sensorik-Endstellen im Feld führen. Da mittels Miniatur-Klemmen in der Junction Box circa 30 Prozent an Raum eingespart wird, bieten sich zwei Möglichkeiten. Zum einen kann eine äquivalente kleinere Box genutzt werden. Zum anderen kann ein Drittel mehr Leiter über das Trunk Cable zugeführt werden - so werden dann mehr Spurs in einer einzigen Box verdrahtet. Typischerweise befinden sich die Boxen am Ende des Trunk Cables in einem Bereich, der gemäß EN 60079-1 in der Zündschutzart eigensicher (Ex i) zugelassen ist, die verwendeten Komponenten sind entsprechend qualifiziert.
Nicht ohne Kompromisse
Bislang gab es unterschiedliche Ansätze, die Raumprobleme bei den genannten Applikationen in den Griff zu bekommen. So ist zum Beispiel eine direkte Flansch-Montage von Reihenklemmen in mehr oder weniger individuell gestalteten Gehäusen oder Boxen oftmals die einzige Möglichkeit, eine ausreichend sichere und ansatzweise flexible Verbindung zu schaffen. In vielen raumsensiblen Applikationen kann eine nach DIN EN 60715 definierte Hutschiene TH 35 mit den entsprechenden Reihenklemmen trotz reduzierter Außenmaße nicht eingesetzt werden. Daher wird in diesen Fällen meist auf die Tragschiene TH 15 zurückgegriffen, die in derselben Norm definiert ist. Ob man sich nun für die Direktmontage mittels angeflanschter Klemmen oder für die Installation auf der Hutschiene TH 15 entscheidet - ein kritischer Nachteil bleibt die Bedienbarkeit. Auch wenn die Klemmenleiste auf engem Raum untergebracht werden kann, muss sie nicht zwangsläufig gut bedienbar sein. Wo der Raum zur Installation begrenzt ist, gibt es kaum Platz für Installationswerkzeuge wie Schraubendreher, geschweige denn für die Möglichkeit, Leiter seitlich zuzuführen und zu verdrahten.
Mini-Klemmen für die Hutschiene
Für die neuen Miniatur-Klemmen wurde die etablierte Schraubanschlusstechnik sowie die Push-in-Technik optimiert und in ein Miniatur-Format portiert. Dabei wurde die Kompatibilität des Reihenklemmen-Programms Clipline Complete auf die neuen Mini-Klemmen ausgeweitet. Der Anwender kann das gesamte umfangreiche Zubehör wie Steckbrücken, Beschriftungsmaterial, Steckverbinder und Prüfstecker auch für die Mini-Klemmen nutzen. So wird auch die Lagerhaltung entlastet. Als Novum bringt Phoenix Contact seine Push-in-Anschlusstechnik auf die 15 mm breite Hutschiene. Die Vorteile dieser Anschlusstechnik kommen bei beengten Verhältnissen besonders zum Tragen: die Frontverdrahtung, bei der im Vergleich zu den Schraubanschlussklemmen viel seitlicher Raum eingespart wird, sowie das werkzeuglose Direktstecken massiver Leiter und flexibler Leiter mit Aderendhülse. Auch der Anschluss feinadriger Leiter ohne Aderendhülse vereinfacht sich durch das einfache, frontale Betätigen der leicht erkennbaren Drücker bei gleichzeitigem Einführen des Leiters in den geöffneten Klemmraum. Die Anschlussdaten der Mini-Klemmen sind mit denen der Schwestern für die Hutschiene TH 35 vergleichbar. Während die Push-in-Serie mit der Bezeichnung MPT mit 1,5 und 2,5mm² Nennquerschnitt aufwartet, bietet die schraubbare Klemme - mit der Bezeichnung MUT - hier 2,5 und 4 mm². Auch der Nennstrom der Minis ist identisch mit dem der Standardklemmen. Aufgrund der Baugröße und der damit verbundenen Reduzierung der signifikanten Strecken verringert sich lediglich die zulässige Spannung an den MPT- und MUT-Klemmen - sie bieten eine Nennspannung von 500 V nach IEC 60947-7-1/2.
Auch im Ex-Bereich einsetzbar
Neu auf der Hutschiene TH 15 ist auch die Baubreite der MPT-Klemme von nur 3,5 mm bei 1,5 mm² Nennquerschnitt. Die steckbare Basisklemme lässt sich mit dem Combi-Stecksystem von Phoenix Contact problemlos verbinden. Die MPT-Klemmen haben einen Prüfkontakt für Prüfstecker mit 2,3mm Durchmesser. Der mittige Funktionsschacht zur Aufnahme von Steckbrücken oder Prüfsteckern kann zentral mit Beschriftungsschildchen bedeckt werden. Somit ist eine 3-fache Beschriftung jeder MPT-Klemme möglich. Bei den Schraubklemmen reichen aufgrund der abgewinkelten Beschriftungsnuten und der damit verbundenen guten Erkennbarkeit zwei seitliche Markierungsbereiche aus. MPT- und MUT-Reihenklemmen sind nach IEC 60947-7-1/2 geprüft, und erhalten neben nationalen und internationalen Zulassungen auch eine Atex- und Iecex-Zertifizierung. Damit sind sie auch im explosionsgefährdeten Bereich einsetzbar.
