Verschlusssysteme für große Schaltschränke
Ob konventionell, elektronisch oder als Sonderlösung
Grundlegend gilt für alle Schaltschränke, dass die innenliegenden Komponenten, insbesondere die sensible Elektronik, sicher geschützt sein müssen. Deutliche Unterschiede gibt es besonders bei den eingesetzten Verschlusssystemen. Wenn spezielle Kundenanforderungen zu erfüllen sind, stoßen standardisierte Verschlüsse manchmal an ihre Grenzen. Individuell gefertigte Verschlusssysteme bieten dann die passende Lösung.
Schaltschrank mit elektronischem Schwenkgriff, Mehrpunktverriegelung mit Eckumlenkung, 3-fach Scharnierung
und PE-verschweißten Dichtungsrahmen – Bild: EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG

Schaltschränke gibt es in vielfältiger Form und Ausführung als Einzelschrank, Reihenschrank oder Schrank mit Doppeltür, und das sowohl im Innen- als auch im Außenbereich. Dabei haben Umgebungsbedingungen und die jeweiligen Anforderungen starke Auswirkung auf die Wahl der Materialien und die finale Konzeption des Schrankes. Doch der Schrank allein schützt die innenliegenden Komponenten samt Elektronik nicht ausreichend. Vielmehr kommt der Verschluss- und Scharnierlösung eine große Bedeutung zu, soll die Schranktür sicher abdichten und gegebenenfalls hohem Druck widerstehen oder andere Sicherheitsanforderungen erfüllen. Um die passende Verschluss- und Scharnierlösung zu finden, sind auch die Umgebungseinflüsse und der Standort ausschlaggebend. Werden im Außenbereich zumeist Schaltschränke aus Kunststoff und pulverbeschichtetem Stahl eingesetzt, ist für sehr spezielle Anwendungen Edelstahl das Material der Wahl. Entsprechend eignen sich Verschlusskomponenten aus denselben Materialien. Darüber hinaus können im Outdooreinsatz hohe Ansprüche an Dichtigkeit und Aufbruchssicherheit zu erfüllen sein, beispielsweise die Schutzartklasse IP65 und Sicherheitsstandards nach Widerstandsklassen. Emka greift auf ein breites Portfolio an unterschiedlichen Materialien zurück, um für die jeweils vorherrschenden Bedingungen die passenden Werkstoffe bei den Verschlüssen, Scharnieren und Dichtungen einsetzen zu können und damit die Forderungen nach Festigkeit, Funktionalität und Wirtschaftlichkeit bestmöglich zu erfüllen. So kommen rund 1,2 Millionen Produktvarianten in der Verschlusstechnik für Schaltschränke zusammen.

Konventionelle Verschlusssysteme mit Ausbaustufen

Im Schaltschrankbau unterscheidet man zwischen Verschlüssen innerhalb und außerhalb der Türdichtung. Verschlüsse innerhalb der Türdichtung werden bei innenliegenden Türen und häufig im Outdoor-Bereich verbaut. Hierbei wird beispielsweise ein Schwenkgriff auf die Tür montiert, der auf der Türinnenseite zwei Verschlussstangen antreibt – entweder über einen Antrieb oder eine Verschlusszunge. Diese Dreipunktverriegelung komprimiert die Türdichtung und sorgt für einen sicheren Verschluss. Emka hat für Verschlüsse innerhalb der Türdichtung ein Dreh-Spann-Verschlusssystem mit Mehrfachverriegelung entwickelt. Mit einer Drehbewegung eines Dreh-Spann-Verschlusses von nur 90° – üblicherweise 180° – schließt die Tür dabei an mehreren, auf nur einer Stange flexibel platzierbaren, Verschlusspunkten. Die vertikal verteilten Verschlusspunkte können mit einer eigens entwickelten Eckumlenkung auf weitere horizontale Punkte erweitert werden. Der Kompressionsweg erreicht bei dieser Mehrfachverriegelung bis zu 18mm gegenüber dem Standardhub von 6mm. Damit wird die Tür gleichmäßig und umlaufend in die Türdichtung gezogen und ist selbst bei hohem Innendruck zuverlässig gesichert. Die Dreh-Spann-Funktion verhindert das Aufspringen der Tür und ermöglicht eine Druckentlastung. Soll der Verschluss außerhalb der Dichtung platziert werden, damit beispielsweise keine Bauteile in den Schaltschrankinnenraum hineinragen, werden die Verschlussstangen auf der Türinnenseite bei geschlossener Tür mit Hilfe eines Schwenk- oder Hebelgriffes in montierte Verschlusspunkte auf dem Türrahmen geschoben. Angeschrägte Ausklinkungen an den Verschlussstangen sorgen für den notwendigen Anpressdruck der Tür. Auch hier kann eine Eckumlenkung eine zusätzliche horizontale Verriegelung ermöglichen.

Elektromechanischer und konventioneller Schwenkgriff
Elektromechanischer und konventioneller SchwenkgriffBild: EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG

Elektronische Verschlusslösungen

Zusätzlich zu konventionellen Verschlusssystemen werden zunehmend elektronische Verschlusslösungen nachgefragt. Emka bietet auch hier ein komplettes Portfolio – von elektromechanischen Outdoor-Griffen für aktive und passive Gehäuse über elektronische Schaltschrankverschlüsse bis hin zu Lösungen für Datacenter, die völlig ohne Verkabelung auskommen. Für höchste Sicherheitsansprüche mit AES 256Bit-Verschlüsselung bei der Zutrittskontrolle bis hin zum Leitstand-Monitoring entwickelte Emka daher den Schwenkgriff Agent E. Die Smartphone- oder PC-basierten Softwareprodukte vernetzen die Verschlusslösungen zu vollständigen Online-Zutrittskontrollsystemen. Im Schaltschrankbau sind vermehrt hohe Sicherheitsansprüche von Verschlusskomponenten gefordert. So realisierte der Spezialist für Verschlusssysteme von Schaltschränken beispielsweise für Outdoor-Schaltschränke des niederländischen IT-Systemhauses Tecnolimit einen formschönen Schwenkgriff mit Widerstandsklasse RC2, der komfortabel zu bedienen ist und sich elektronisch überwachen lässt. Ein Kartenleser wurde integriert, so dass sich der Schrank nur per RFID-Karte von autorisierten Personen öffnen lässt. Damit schützt der Griff vor unberechtigtem Zugang. Dieses Beispiel zeigt: Für spezielle Anforderungen reicht der standardisierte Verschluss nicht aus. Grundsätzlich bietet Emka bereits mit seinem modularen Produktprogramm viele Möglichkeiten der Gestaltung von Verschlüssen. Doch manchmal müssen Standardkomponenten angepasst oder gänzlich individuelle Kundenlösungen gefunden werden. Die Konzeption und Entwicklung dieser eigenständigen Sonderlösungen gehört mit zu den Kernkompetenzen des Anbieters. Entsprechende Lösungen werden im hauseigenen Technologiezentrum in Wuppertal entwickelt.

Scharniere und Dichtungen als wichtige Bausteine eines Systems

Doch nicht nur die Verschlüsse eines Schaltschrankes, sondern auch dessen Scharniere und Dichtungen haben direkten Einfluss auf die Stabilität, Ästhetik und Funktionalität des Schrankes. Das erste Kriterium für die Auswahl eines Scharniers wird durch die Türposition – ob innen- oder aufliegende Tür – entschieden. Das Gewicht, die Größe und das Material der Tür sowie der Öffnungswinkel sind wichtige Einflussgrößen. Die Montagesituation, also ob das Scharnier anschraub- oder anschweißbar, sichtbar, verdeckt, oder komplett unsichtbar sein soll, sind weitere Faktoren. Zur Auswahl stehen verschiedene Werkstoffe: von Kunststoff über Zink-Druckguss, Stahl und Edelstahl bis zu Aluminium-Druckguss. Die Dichtung zwischen Tür und Gehäuse ist ebenfalls ein wichtiger Bestandteil des Schaltschrankes. Hier geben die Umgebungseinflüsse und die Anforderungen an die Dichtigkeit die entscheidenden Parameter für die richtige Auswahl vor. Emka stellt Gummiprofile in eigenen Produktionsstätten her. Elastomerdichtungen zum Stecken (Nut, Blech) sind geeignet für die Abdichtung der Spaltmaße und zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen. Individuell im Design und durch Werkstoffvarianten an chemische Einflüsse anpassbar, erfüllen sie kundenspezifische Eigenschaften und sind im Servicefall austauschbar. So fertigt das Unternehmen Dichtungen und Kantenschutzprofile im Extrusionsverfahren – in verschiedenen Materialien mit bis zu fünf integrierten Komponenten. Für den Schaltschrankbau stehen somit alle Formen von Aufsteckprofilen mit vulkanisierten 90° Ecken als fertiger Rahmen passgenau zur Verfügung.

Bild 3 | Dichtprofile aus geprüften Mischungen nach UL, DIN EN45545-2, VDI6022 etc.
Dichtprofile aus geprüften Mischungen nach UL, DIN EN45545-2, VDI6022 etc. – Bild: EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG

Verschlusssysteme aus einer Hand

Es ist von Vorteil, wenn das gesamte Verschlusssystem – also Verschluss, Scharnier und Dichtung – aus einer Hand geliefert wird. Der Kunde hat nur einen Ansprechpartner, um diese wichtigen Komponenten auf die Gehäusekonstruktion abzustimmen. Bei Verschlusssystemen außerhalb der Dichtung können Komponenten wie Scharnier und Verschlusshalter dann so ausgewählt werden, dass die Lochbilder identisch sind. Somit lässt sich die Tür flexibel sowohl rechts- als auch linksanschlagend montieren. Darüber hinaus müssen die Beschlagteile bei Verschlusssystemen außerhalb der Türdichtung in der Bautiefe wie auch in der Breite platzsparend konstruiert sein, um den Verkantungsraum möglichst klein zu halten. So erhöht sich die lichte Weite des Schrankgehäuses. Auch ist die Abstimmung der Einzelteile wichtig für die symmetrische Gestaltung von Verschlussseite und Scharnierseite des Schrankgehäuses.

Vom Katalogstandard zur Individuallösung

Zunehmend an Bedeutung gewinnen Ästhetik und Design der Verschlusslösung. Dabei steigt die Nachfrage nach individuellen Systemen, die auch optisch zum Gesamtbild des Schaltschrankes passen und dem Schaltschrank ein unverwechselbares Wiedererkennungsmerkmal verleihen. Gefragt sind Hersteller mit dem notwendigen Expertenwissen und entsprechender Innovationsstärke, die diese kundenindividuellen Anforderungen erfüllen können. Emka produziert seine Komponenten zu über 92 Prozent in Eigenfertigung und nutzt sein Technologiezentrum mit akkreditiertem Prüflabor zur Prüfung und Weiterentwicklung seiner Produkte. So stellt der Hersteller auch sicher, dass er anspruchsvolle Sonderanfertigungen in kurzer Zeit realisieren kann.

Qualitätsnachweis durch akkreditiertes Prüflabor

Emka testet und zertifiziert die Verschlusssysteme im eigenen akkreditierten Prüflabor. Zur Verfügung stehen eine Wasserstrahl- und Staubtestanlage, eine Salzsprühnebel- und Klimakammer, ein Spektralanalysegerät, eine Zug-Druck-Prüfmaschine sowie ein Vibrationsprüfstand für Schwingungs- und Schockprüfungen. Darüber hinaus sind Dauerlaufprüfstände sowie ein programmierbarer Roboter zur Durchführung komplexerer, sich hundertfach wiederholender Bewegungsabläufe vorhanden. Beschlagteile werden so mechanisch und technisch geprüft. Mithilfe von Dauertests über einen längeren Zeitraum hinweg lässt sich die Korrosionswirkung und Beständigkeit bewerten. Damit wird auch gewährleistet, dass die Schaltschränke die besonderen Vorgaben in puncto IP-Schutz und UL-Zertifizierung einhalten. Durch den Einsatz der Thermogravimetrie (TGA) und der Infrarotspektroskopie (FTIR) ist es im EMKA Prüflabor außerdem möglich, Elastomere auf ihre Bestandteile zu analysieren. Bei der Thermogravimetrie wird eine Probe definiert aufgeheizt, während zur gleichen Zeit der Masseverlust durch eine Feinwaage aufgenommen wird. Durch die Kopplung mit der Infrarotspektroskopie können die gasförmigen Stoffe auf deren Bestandteile analysiert werden.

Formenbau und ErstmusterHerstellung inhouse

In den letzten Jahren entstanden in enger Zusammenarbeit zwischen Kunden und Emka rund 16.000 Sonderprodukte. Bei der Entwicklung neuer Bauteile kommt dem eigenen Werkzeug- und Formenbau eine besondere Bedeutung zu. Erfahrene Fachleute fertigen inhouse jährlich bis zu 900 Formen für Kunststoff-Spritzguss, Zink- und Aluminium-Druckgussteile. Der Anbieter ist dadurch in der Lage, für alle diese Verfahren die entsprechenden Formen, Prototypen, Erstmuster und Nullserien zu fertigen – und im Anschluss auch Großserien zu produzieren. Sämtliche Schritte und Ergebnisse werden protokolliert. Das Unternehmen versteht sich dabei als Prozesspartner der Industrie, der durch sein gesamtes Fertigungs- und Dienstleistungsspektrum sicherstellt, dass die Verschlusstechnik die an sie gestellten Anforderungen ohne Einschränkungen erfüllt.

Nach Scan des
QR-Codes gelangen
Sie zum Video zur DSV
Mehrpunktverriegelung:
tedo.link/uQx12J

EMKA Beschlagteile GmbH & Co. KG

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Bernstein AG
Bild: Bernstein AG
Ab in die Presse?

Ab in die Presse?

Millionen Tonnen Abfall produzieren allein die Deutschen pro Jahr – wenn man die Menge in Abfallsammelfahrzeuge laden und diese hintereinanderstellen würde, reichten sie einmal komplett um die Erde. Die Firma Ludden & Mennekes konzipiert, konstruiert und realisiert als auf Umwelttechnik spezialisierter Maschinenbauprofi Anlagen für den Einsatz in der Entsorgungsindustrie. Für eine Serie davon setzte das Unternehmen auf smarte Sicherheitstechnik und holte sich dafür die Firma Bernstein als Partner zur Seite.

Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG
Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG
Mehr Platz, Sicherheit 
und Übersichtlichkeit

Mehr Platz, Sicherheit und Übersichtlichkeit

Platz im Schaltschrank ist schon lange rar und daher heiß begehrt. Zunehmend komplexere Anforderungen an die Automatisierungsprozesse
und steigende Ansprüche an die Überwachung und Betriebsdatenerfassung führen in der Leittechnik zudem dazu, dass die Anzahl der Sensoren und Messgeräte im Feld kontinuierlich zunimmt – und natürlich dürfen Übersichtlichkeit, Sicherheit und Handhabung nicht leiden. Bei der Modernisierung der Schaltanlage ihrer Fertigung arbeitet die Covestro unter anderem mit dem Schaltschrankspezialisten SBM Steuerungsbau- und Montage zusammen. Um die zum Teil erhöhten Kundenanforderungen zu verwirklichen, setzen sie unter anderem auf die Reihenklemmen für die Rangierverteilung (PRV) von Weidmüller. Damit lässt sich ein kompakter und gleichzeitig übersichtlicher Schaltschrankaufbau realisieren.

Bild: HMS Industrial Networks GmbH / ©Gorodenkoff/shutterstock.com
Bild: HMS Industrial Networks GmbH / ©Gorodenkoff/shutterstock.com
Groß träumen, pragmatisch starten

Groß träumen, pragmatisch starten

Das Industrial Internet of Things (IIoT) bietet fantastische Aussichten: Maschinenbauer könnten z.B. über Fernzugriff schneller auf Probleme reagieren, Reisekosten sparen und damit Service günstiger anbieten, neue Geschäftsmodelle entwickeln oder höhere Kundenzufriedenheit generieren. Anlagenbetreiber wiederum würden von höheren Anlagenverfügbarkeiten, optimierten Prozessen und damit einhergehenden Energieeinsparungen sowie vom Support durch externe Experten u.v.m. profitieren. Und dennoch geht die praktische Umsetzung von IIoT nur zögerlich vonstatten. Bedenken gibt es bei Maschinenbauern, Anlagenbetreibern und im Management gleichermaßen. Ließen sich diese durch einfach zu integrierende aber zugleich sichere Lösungen vertreiben, entstünde eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten. Wie kann das gelingen? Der erfolgreiche Weg zur IIoT-Integration lautet: Groß träumen, pragmatisch starten.