AirSTREAM Plug and Play mit der neuen Tragschiene SR032

2010 kam mit dem AirSTREAM Verdrahtungssystem eine völlig neue Schaltschrankphilosophie auf den Markt. Erstmalig wurde damals konsequent die Wärmeableitung und -verteilung im Schrank optimiert. Studien belegen mittlerweile, dass die Kühleigenschaften des AirSTREAM Verdrahtungssystems bis zu 15% besser sind als bei vergleichbaren konventionellen Schaltschränken. Neben einer deutlichen Erhöhung der Lebensdauer aller verbauten Komponenten, bietet ein AirSTREAM Rahmen bis zu 30% mehr Platz gegenüber einer traditionellen Montagetafel. Jetzt, 10 Jahre später, haben sich die Schaltschrankpioniere aus Weinstadt vorgenommen, die herkömmliche Rahmenmontage auf den Kopf zu stellen und präsentieren hierfür ein richtungweisendes Tragschienensystem. Zum ersten Mal kann ein Rahmen vor Ort vom Kunden eigenständig in der Werkshalle und ohne größeren Zeitbedarf beziehungsweise Aufwand zusammengebaut werden. Das System ist dabei so einfach und intelligent im standardisierten Raster konzipiert, dass alle zur Befestigung der Komponenten dienenden Stege stufenlos ohne Einmessen und Anpassen montiert werden können. Im Ergebnis sparen Anwender so bis zu 50% Zeit bei der Endmontage vor Ort. Das Tragschienensystem ist als modulares Baukastensystem konzipiert und ermöglicht ein bis dato nicht erreichtes Maß an Flexibilität bei der Schaltschrankkonfiguration. So können z.B. in der Rahmenmitte komplette Felder für spätere Bestückungen oder Nachrüstungen frei gelassen werden.

Die Tatsache, dass ein AirSTREAM Rahmen dank dem neuen Baukastenprinzip sehr spontan und theoretisch sogar auf dem Werkstattboden zusammengebaut werden kann, zeigt den cleveren Ansatz des Systems. Die Montage erfolgt intuitiv anhand vorgegebener Lochraster. Ohne Ausmessen oder Bohren können Montagestege über Bügel oder auch EMV-Profile im 10 mm-Raster sowie über Gleitmuttern im Millimeterbereich platziert und verschraubt werden. Zum Rahmenaufbau wird weder ein Montagetisch noch Spezialwerkzeug benötigt. Praxistest belegen für den Anwender deutliche Vorteile durch die hohe Flexibilität bei der Endmontage sowie beim Umrüsten vor Ort gegenüber den Vorgängersystemen oder der Montageplatte. Die LÜTZE Ingenieure haben das neue Tragschienensystem modular als Baukasten konzipiert, mit vorgegebenen Längen und standardisierten Rastermaßen entsprechend 10-, 25- und 50-mm Lochraster. Weiterer Vorteil: Das AirSTREAM Tragschienensystem bietet bis zu 12 mm mehr Spielraum in der Tiefe, was insbesondere bei Sonderschränken von Vorteil ist. Zum Fixieren des Rahmens im Schrank stehen diverse Adapterwinkel zur Verfügung, die, je nach Gegebenheit, zusätzlich den Rahmeneinbau vereinfachen. Hierfür wird an der gewünschten Stelle eine Käfigmutter mit metrischem Gewinde in das Lochraster der Tragschiene eingeschwenkt. Alternativ können Blechschrauben verwendet werden. Michael Bautz, Produktmanager Cabinet bei LÜTZE: „Der entscheidende Vorteil der neuen Tragschiene ist die hohe Flexibilität, die sie mit sich bringt. Kunden können einfach Module tauschen oder auch nachträglich ergänzen, dies bringt vor Ort beim Anwender einen deutlichen Zeitvorteil was letzten Endes auch Geld einspart.“

Auch bei der anschließenden Gerätemontage lässt das Tragschienenkonzept von LÜTZE keine Wünsche offen und ermöglicht die Umsetzung unzähliger Varianten. So können zwischen allen installierten Verdrahtungsstegen nachträglich weitere mit Hilfe von einschwenkbaren Gleitmuttern oder durch eine verfügbare gewindefurchende Schraube hinzugefügt werden. Alternativ können komplette Felder in der Rahmenmitte für spätere Bestückungen frei gelassen werden. So kann der Rahmen zu einem späteren Zeitpunkt vollendet oder mit weiteren Modulen nachgerüstet werden.

Bernd Hütter, Produktmarktmanager Cabinet bei LÜTZE: „Für viele Anwender ist es ein Riesenvorteil, wenn man den Rahmen in der Fertigung mit einer Basisbestückung vorkonfigurieren kann. Erst wenn vor Ort die exakten Anforderungen definiert sind, wird der Rahmen z.B. mit Steuerungen in unterschiedlichen Größen oder Umrichtern finalisiert.“ Entsprechend können ab Werk standardmäßig im oberen Bereich des Rahmens die Profile für das Stromschienensystem sowie für die Spannungsversorgung und im unteren Bereich für die Klemmen installiert werden. Die Rahmenmitte bleibt offen für nachträgliche Installationen, beispielsweise für die entsprechenden Stegprofile auf denen die Umrichter oder Steuerungen eingesetzt werden sollen.“ Michael Bautz ergänzt: „Der Kunde kann jetzt viel einfacher seinen Schrank vor Ort komplett konfigurieren. Früher musste man die Gleitmuttern im Voraus planen oder aufwändig nachziehen, dafür mussten Module wieder entfernt werden. Dies entfällt mit dem neuen Tragschienensystem komplett – sozusagen AirSTREAM Plug and Play.“

Zu den positiven Nebeneffekten des neuen LÜTZE Tragschienensystems gehört, dass AirSTREAM nun weltweit noch schneller verfügbar ist. Das modulare System kann über global verfügbare LÜTZE Vertriebsgesellschaften und -partner komplett fertig montiert oder zur Selbstmontage bezogen werden. Michael Bautz: „Wir haben beide Kundengruppen: Bezieher fertiger Rahmen, die Wert darauf legen sofort mit der Verdrahtung beginnen zu können und Kunden, die die maximale Flexibilität durch die Selbstmontage sowie die kurze Lieferzeit bei gleichzeitig freier Gestaltungsmöglichkeit nutzen wollen. Letztere profitieren dann natürlich zusätzlich auch von Dingen, wie einer Vereinfachung bei Logistik und Zoll.“

Neben einem aufrastbaren Kantenschutz, der die Tragschiene an den Enden sauber abschließt und die Arbeitssicherheit gewährleistet, wurden neue, auf das AirSTREAM Tragschienensystem abgestimmte Bügel, entwickelt. Diese Bügel ermöglichen den platzsparenden Einbau der Montagestege über die gesamte Rahmenbreite. Die neuen Tragschienen sind kompatibel zur seit vielen Jahren bewährten Tragschiene VPSym. Beide Systeme können parallel verwendet werden. Erhältlich ist ein umfangreiches und hochwertiges Zubehörprogramm wie z.B. UL zertifizierte Klettbandsockel mit diversen Befestigungsmöglichkeiten, Adapterwinkel oder auch Erdungsbänder.

Die AirSTREAM Tragschienen werden über ein Profilierungsverfahren verformt, dabei wird ein hochwertiges Stahlblech in zahlreichen Schritten bearbeitet und in seine neue Struktur gebracht. Die Tragschienenmodule bieten sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Stromfestigkeit und Durchgangswiderstand und sind durchgehend geerdet. Gegenüber der klassischen Montageplatte bietet ein mit der neuen Tragschiene aufgebauter AirSTREAM Rahmen einen Gewichtsvorteil von rund 8 kg. Das neue AirSTREAM Tragschienensystem besitzt alle für den industriellen Einsatz relevanten Prüfungen und Zertifizierungen hinsichtlich Belastungen wie Schwing-Schock, Korrosion und Schadgas.

Bauteile und Leistungselektronik werden heute immer kleiner und effizienter und immer mehr Bauteile werden auf engerem Raum verbaut. Weil sich jedoch die Wärmeverlustleistungen nicht im selben Maße verringern, nimmt die Wärmeentwicklung im Schaltschrank kontinuierlich zu. LÜTZE hat mit seinem AirSTREAM Konzept darauf die richtigen Antworten gefunden. Mit der konstruktionsbedingt intelligenten Luftführung und dem AirBLOWER-Lüftersystem als Zubehör, werden nicht nur Hotspots unterbunden und das Klima im Schrank homogenisiert. Vielmehr sind so auch Energieeinsparungen bei der Schaltschrankkühlung von bis zu 23% möglich.

Das kanallose AirSTREAM-Verdrahtungssystem ermöglicht das Klima im Schaltschrank so zu verbessern, dass die aktive Kühlleistung minimiert werden kann. Anders als beim konventionellen Schaltschrankaufbau mit Montageplatte, wird bei AirSTREAM die Aufbau- von der Verdrahtungsebene getrennt. So werden strömungstechnisch ungünstige Kabelkanäle vermieden und es entsteht hinter dem Verdrahtungsrahmen ein Kamineffekt. Idealtypisch wird so die kalte Luft an der Schrankrückwand nach unten geleitet und strömt vorne wieder nach oben. Auf der Rückseite der Verkabelung entwickelt sich dadurch eine sogenannte Cool Zone. Es entsteht eine permanente Luftzirkulation zwischen wärmerer Verdrahtungsvorder- und kühlerer Verdrahtungsrückseite.

Empirische Studien - unter anderem in Kooperation mit dem IGTE (Institut für Gebäudeenergetik, Thermotechnik und Energiespeicherung der Universität Stuttgart) zeigen auf, wie sich mit einfachen und energiesparsamen Methoden eine dauerhaft niedrige und homogene Temperatur im Schaltschrank einstellen lässt. Die Forschungsergebnisse legen nahe, dass mittels AirBLOWER die aktive Kühlleistung unterstützt und reduziert werden kann. Voraussetzung ist jedoch, dass die Schaltschrankverdrahtung eine freie Luftzirkulation ermöglicht. Der Austausch zwischen wärmeren und kühleren Temperaturbereichen darf nicht behindert werden.

Zusätzlich bietet LÜTZE für die Schaltschrankplanung und Wärmesimulation hocheffiziente Werkzeuge, Software-Tools und intelligentes Zubehör. So kann z.B. mit dem AirTEMP Wärmeanalysetool die Temperatur im Schaltschrank theoretisch berechnet werden. Die Ergebnisse beziehen sich dabei nicht auf einen Körper, sondern auf drei Ebenen im Schaltschrankinneren. Die Ergebnisse sind somit dreimal präziser als herkömmliche Temperaturberechnungstools am Markt. Zur Planung des Schaltschrankes ist das AirSTREAM Verdrahtungssystem im EPLAN Data Portal verfügbar. Das Engineering aller AirSTREAM Standardrahmen lässt sich durch die Modulplatzierung deutlich vereinfachen und beschleunigen. Darüber hinaus gibt es AirSTREAM Compact, das speziell für kleinere Schaltschränke ausgelegt ist und die Vorteile der optimierten Platzausnutzung auch in Schaltkästen voll ausspielen kann.

Die Vorteile des neuen AirSTREAM Tragschienensystems

• Eigenständige Rahmenmontage vor Ort
• Modulares Baukastensystem mit 10-, 25- und 50-mm Lochraster
• Einfache Rahmenmontage ohne Messen, Bohren und Spezialwerkzeug. Montagetisch ist nicht nötig.
• Zeitersparnis bis zu 50 % bei der Endmontage beim Kunden vor Ort
• Komplette Felder können in der Rahmenmitte für spätere Auf- und Umrüstungen frei gelassen werden
• Verminderte Fracht- und Verpackungskosten
• Mehrwerte entstehen vor Ort und damit ggf. geringere Zölle und Importsteuern
• Umfangreiches Zubehörprogram
• Hochwertige, geprüfte Materialien mit Gewichtsvorteil von rund 8 kg gegenüber der Montageplatte

Autoren: Michael Bautz und Bernd Hütter | LÜTZE Produktmanagement Cabinet Solutions