Gehäuse und Anschlusssysteme für die Gebäudeautomation

Vielen Geräteherstellern reicht nicht mehr das einfache Standardgehäuse von der Stange, um komplexe Gerätelösungen umzusetzen. Beispielsweise genügen Anschlussbereiche nicht den Anforderungen und es müssen unliebsame Kompromisse eingegangen werden, wie die Wahl der nächstgrößeren Einheit eines Gehäuses. Das wiederum kann negative Folgen für den Endanwender haben oder das nun breitere Gerät ist sogar untauglich für bestimmte Applikationen.

Im Bereich der Gebäudeautomation müssen Geräte oftmals den Abmessungen der DIN EN 43880 für Installationsverteiler genügen. Die Normkonformität kann eine weitere Herausforderung für den Geräteentwickler sein, da er durch die Abmessungen noch eingeschränkter bei seinem Leiterplattenlayout ist.

Individuell konfigurieren

Mit der neuen Generation der Elektronikgehäuse BC modular von Phoenix Contact können Anwender wählen, an welcher Stelle sie die Anschlusstechnik oder Elektronik platzieren möchten. Sie sind nicht an ein starr vorgegebenes Gehäuse gebunden, sondern können nach individuellen Bedürfnissen konfigurieren. Kein Nacharbeiten, kein Verbiegen der Elektronik. Das Gehäuse passt sich den Anforderungen an und nicht umgekehrt.

Diese Option wird nun mit der Push-in-Anschlusstechnik kombiniert. Bei der Konfiguration der BC-modular-Oberteile können Anwender zwischen verschieden Einsätzen wählen und diese beliebig in den Segmenten kombinieren. Neben offenen, halb geschlossenen oder ganz geschlossen Segmenten mit und ohne Lüftungsschlitzen werden nun neu auch Einsätze für Push-in-Leiterplattenklemmen der Serien SPT-THR 1,5 und SPT-THR 2,5 angeboten.

Zur Verfügung stehen die Konfigurationen Push-in 1,5 mm² einreihig und zweireihig oder 2,5 mm² Push-in einreihig. Darüber hinaus lassen sich die einreihigen Konfigurationen für Anwendungen des KNX-Steckverbinders vorbereiten. Für die genormten KNX-Steckverbinder steht eine passende Stiftleiste für den automatisierten Lötvorgang zur Verfügung. Die Leiterplattenklemmen der Serie SPT-THR eignen sich ebenfalls für den Reflow-Prozess. Eine Alternative bieten die konturgleichen Varianten, die sich mit dem Wellenlötprozess verarbeiten lassen.

Push-in-Verbindungstechnik in der Gebäudeinstallation

In der Gebäudeinstallation hat sich nicht nur bei der Verdrahtung von Reihen- und Dosenklemmen, sondern auch bei Schaltern, Steckdosen, Leuchten und anderen Betriebsmitteln die Push-in-Technologie durchgesetzt. Die Tatsache, dass Installateure überwiegend mit starren Leitern arbeiten und damit beste Voraussetzungen für Push-in vorliegen, hat diesen Trend zusätzlich begünstigt. Bislang hatte der Gerätebauer nur begrenzte Möglichkeiten, diesem Trend zu folgen.

In Steuerungen und Geräten in den Schaltschränken der Gebäude hat sich dieser Trend (noch) nicht durchgesetzt. Oftmals wird auf die Schraubtechnologie vertraut, die deutlich längere Verdrahtungszeiten beansprucht und damit höhere Prozesskosten. Die Push-in-Verbindungstechnik kann die Verdrahtungszeiten um 50 Prozent reduzieren – und das werkzeuglos.

Technologisch verbirgt sich dahinter das Druckfederprinzip: der Leiter, egal ob starr oder mit Aderendhülse, wird direkt gesteckt, ohne dass zuvor die Klemmstelle geöffnet werden muss. Durch das spezifische Design der hochlegierten Stahlfeder, die den Leiter gegen den Strombalken drückt, reichen bei der Montage des Leiters sehr niedrige Steckkräfte.

Die Technik ermöglicht es, durchgängig ohne Werkzeug vom Feld bis zur Leistungs- und Steuerungsebene komfortabel und ermüdungsfrei zu verdrahten. Elektrische Installationen lassen sich so einfacher und kostengünstiger aufbauen.

Gebäudefunktionen visualisiert und intuitiv gesteuert

Die dezentrale Steuerung ist neben der Push-in-Anschlusstechnik ein weiteres zentrales Element in der Gebäudeautomation. Insbesondere die Raumautomation ist inzwischen für Planer und Betreiber von Bürogebäuden, Hotels, Schulen und Kliniken zu einem dominierenden Thema geworden. Nicht nur der Komfort der Nutzer steht im Vordergrund, wenn Temperatur, Beleuchtung, Beschattung und viele weitere Funktionen individuell gesteuert und geregelt werden sollen. Auch Themen wie Energieeffizienz und Kostenoptimierung gewinnen für Betreiber und Nutzer zunehmend an Bedeutung. Nutzer kennen aus ihrem Alltag mit Smartphones eine einfache, durchdachte und ansprechende Interaktion. Diese Erwartung übertragen sie auf das HMI von Geräten aller Art. Usability und User Experience sind daher ein wichtiger Faktor für zufriedene Kunden.

Vormontierte Touchdisplays und Folientastaturen der Serie BC modular ermöglichen die Visualisierung und Bedienung direkt vor Ort. Über einen 8- oder 16-poligen Tragschienenbus können Geräte effizient lokal vernetzt werden. Für den Bediener vor Ort bedeutet das weniger Verdrahtungsaufwand, um Geräte miteinander zu verbinden. Zudem ist der Geräteaustausch ohne Auflösung des Verbunds sehr komfortabel. Der vorgesehene KNX-Anschluss gewährleistet darüber hinaus die Anbindung an eine übergeordnete Hierarchie.

Was heißt mass customization in Elektronikgehäusen?

Die Elektronikgehäuse der Serie BC modular lassen sich in vier Segmenten (Baubreiten 71,6mm und 107,6mm) oder 6 Segmenten (Baubreite 161,6 mm) frei konfigurieren (Bild 3).

Jeder konfigurierbare Einsatz lässt sich auf alle Segmente umsetzen. Das ergibt über eine Million mögliche Konfigurationen.

Zwei Beispiele:

1. Wenn viele Ein- und Ausgänge gefragt sind, lassen sich bei Wahl eines BC modular 107,6 mit der Konfiguration von 4 mal Push-in 1,5mm² zweireihig, 96 Anschlusspunkte auf einer Baubreite von 107,6mm umsetzen.
2. Sind weniger Anschlüsse, größere Querschnitte und mehr Platz für die Elektronik gefragt, können Einsätze mit Push-in 2,5mm² und geschlossene Einsätze in einem Gehäuse kombiniert werden.

Unmittelbar nach der Konfiguration auf der Webseite stehen 3D-Daten in allen üblichen Formaten wie „.step“ zur Verfügung. Damit können Geräteentwickler Zeit sparen. Durch die Umrüstvorgänge und die Komplexität des Spritzgießwerkzeuges besteht eine Mindestbestellmenge von 500 abgespritzten individuellen Oberteilen.

Aber auch Serienproduktionen von mehreren 10000 Stück im Jahr können problemlos in dem gleichen Werkzeug produziert werden. Falls Prototypen für Tests oder zur Anschauung benötigt werden, kann diese das Tochterunternehmen Protiq herstellen, das auf additive Fertigung spezialisiert ist – ab Stückzahl 1 und mit verschiedensten Materialien.

Drei Schritte zur individuellen Gehäuselösung für die Gebäudeautomation

Mit wenigen Klicks zur individuellen Gehäuselösung – unterstützt mit sofort verfügbaren 3D-Daten

1. Gehäusebreite für BC modular auswählen: BC 71,6/107,6/161,6 modular
2. Jede einzelne Kammer des Gehäuseoberteils nach individuellen Wünschen konfigurieren. Abgestimmt auf die Serien SPT-THR 1,5/2,5 oder mit Platz für Elektronik oder sonstige Anschlüsse
3. Weiteres Zubehör wie Touchdisplays, Folientastaturen und Tragschienenbusverbinder auswählen

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