So spezifizieren Sie einen kundenspezifischen NEMA 12-Schaltkasten für Industriemaschinen

Wenn ein elektrischer Schaltkasten als Teil einer Industriemaschine installiert wird, reicht die Auswahl eines Standardgehäuses oft nicht aus. Das Gehäuse muss möglicherweise zur Maschinenstruktur passen, bestimmte Steuerungskomponenten aufnehmen, einen definierten Umgebungsschutz bieten und den Ein- und Ausgang von Kabeln an vorgegebenen Stellen ermöglichen.

Ein aktuelles Projekt zur Beschaffung von Steuerkästen veranschaulicht die typischen Anforderungen bei dieser Art von Anwendung. Die angeforderten Gehäuse wurden für die Installation an der unteren Struktur einer Maschine entwickelt und verfügen über zwei verschiedene Gehäusegrößen, eine 2 mm dicke verzinkte Stahlkonstruktion, eine lichtgraue RAL7035-Oberfläche, durchgehende Schweißnähte, einen NEMA-Typ-12-Schutz und Kabelführungsöffnungen mit Bürstenstreifen.

Für Gerätehersteller und technische Beschaffungsteams stellen diese Anforderungen eine nützliche Referenz für die Spezifikation eines kundenspezifischen elektrischen Schaltkastens dar.

 

Beginnen Sie mit der Maschinenschnittstelle, nicht nur mit den Kartonabmessungen

 

Ein kundenspezifischer Steuerkasten sollte zunächst als Teil der Maschinenmontage evaluiert werdenund nicht als eigenständige Metallbox.

Beispielsweise muss ein an einer Maschine-montiertes Gehäuse möglicherweise in einen begrenzten Raum unter der Ausrüstung passen und gleichzeitig den Abstand zu Strukturelementen, Motoren, beweglichen Komponenten, Kabelkanälen und Wartungszugangsbereichen einhalten. Daher müssen die Außenmaße auf das tatsächliche Maschinenlayout abgestimmt werden.

In einem Industrieprojekt wurden zwei Gehäusegrößen vorgegeben:

• 700 × 1250 × 500 mm
• 350 × 450 × 500 mm

Für jede Größe waren vier Einheiten erforderlich, was einer Gesamtprojektmenge von acht Gehäusen entspricht.

Zum jetzigen Zeitpunkt liefern Abmessungen allein keine ausreichenden Informationen für die Produktion. Der Gehäuselieferant benötigt möglicherweise auch die Positionen der Montagelöcher, die Abmessungen der Halterungen, die Richtung der Türöffnung, die Positionen der Kabeleinführungen, interne Montageanforderungen und das erwartete Gewicht der installierten elektrischen Komponenten.

Bei großen Steuerkästen ist die Montageschnittstelle besonders wichtig, da das Gehäuse Belastungen durch interne Komponenten, Kabelbündel, Vibrationen und wiederholte Türbetätigung ausgesetzt sein kann.

 

Warum 2 mm verzinkter Stahl spezifiziert werden kann

 

Die Materialstärke beeinflusst sowohl die Gehäusefestigkeit als auch das Herstellungsverhalten.

Ein 2 mm starkes verzinktes Stahlblech bietet eine solide Metallstruktur für die industrielle Schaltkastenfertigung. Je nach Gehäusekonstruktion kann es für Schweißkörper, Türen, Montagekonstruktionen und Verstärkungsteile eingesetzt werden.

Verzinkter Stahl sorgt außerdem für eine Zinkschicht auf dem Stahlsubstrat, die zum Korrosionsschutz beitragen kann. Das endgültige Oberflächenbehandlungssystem sollte jedoch dennoch entsprechend der vorgesehenen Umgebung und den Anforderungen an das Erscheinungsbild spezifiziert werden.

Wenn ein Kunde RAL7035 Lichtgrau wünscht, sollte der Lieferant bestätigen, ob sich die Anforderung auf eine Pulverbeschichtung, ein anderes Beschichtungssystem oder eine bestimmte Farbspezifikation bezieht. Die Farbe allein bestimmt nicht die Schichtdicke, Vorbehandlung, Haftung oder Korrosionsleistung.

Bei industriellen Gehäuseprojekten sollte die Materialspezifikation daher mehr als „2 mm verzinkter Stahl“ umfassen. Eine vollständige Spezifikation kann Folgendes umfassen:

• Stahlsorte
• Dicke des Grundmaterials
• Zustand der Zinkbeschichtung
• Oberflächenvorbehandlung
• Beschichtungsart
• Beschichtungsdicke
• RAL-Farbe
• Anforderungen an die Innen- und Außenausstattung

Diese Informationen reduzieren Unterschiede zwischen der Angebotsspezifikation und dem endgültigen Produktionsmuster.

 

Kontinuierliches Schweißen ist bei großen Gehäusen wichtig

 

Kontinuierliches Schweißen ist eine weitere wichtige Anforderung an einen kundenspezifischen Steuerkasten.

Große Blechgehäuse-enthalten mehrere verbundene Platten, Ecken, Nähte, Türen und Verstärkungsstrukturen. Wenn das Gehäuse nur mit unterbrochenen Schweißnähten zusammengebaut wird, weist das Gehäuse möglicherweise unterbrochene Nähte auf, die die strukturelle Steifigkeit und die Abdichtung gegenüber der Umgebung beeinträchtigen.

Durch das kontinuierliche Schweißen entsteht eine Verbindungsnaht entlang der vorgegebenen Bereiche des Gehäusekörpers. Nach dem Schweißen kann je nach sichtbarer Oberfläche und Versiegelungsanforderungen ein Schleifen und Nachbearbeiten erforderlich sein.

Bei großformatigen Steuerkästen stellt das Schweißen auch eine Herausforderung bei der Herstellung dar: Hitze kann zu Blechverformungen führen.

Der Produktionsprozess muss daher Folgendes steuern:

• Schweißsequenz
• Positionierung der Vorrichtung
• Wärmeeintrag
• Plattenausrichtung
• Korrektur nach-Schweißung
• Abschließende Maßkontrolle

Dies ist besonders wichtig bei einem Gehäuse mit einer Breite von 1250 mm. Selbst relativ kleine Maßabweichungen können sich auf die Türausrichtung, den Dichtungsdruck, die Montageschnittstellen und die Installation von Innenverkleidungen auswirken.

 

Was bedeutet NEMA Typ 12 für eine Steuerbox?

 

NEMA Typ 12 ist für die Verwendung in Innenräumen an ungefährlichen Standorten vorgesehen. Nach Angaben der National Electrical Manufacturers Association bieten Gehäuse des Typs 12 Schutz vor herabfallendem Schmutz und zirkulierendem Staub, Flusen, Fasern und herumfliegenden Partikeln sowie Schutz vor Tropf- und leichtem Spritzwasser.

Dies macht NEMA 12 für viele industrielle Innenumgebungen relevant, in denen elektrische Geräte luftgetragenem Staub, Produktionsabfällen oder leichten Flüssigkeiten ausgesetzt sein können.

Allerdings sollte NEMA Typ 12 nicht einfach als Synonym für „versiegelte Metallbox“ betrachtet werden.

Bei der Gehäusekonstruktion muss die gesamte Struktur berücksichtigt werden, einschließlich:

• Tür- und Abdeckungsschnittstellen
• Dichtungen
• Verschweißte Nähte
• Kabeleinführungspunkte
• Montageöffnungen
• Befestigungselemente
• Scharniere und Schlösser
• Belüftung oder andere Öffnungen

NEMA 250 deckt Gehäuseanforderungen für elektrische Geräte bis 1000 V ab und umfasst Typ 12 unter den Gehäusetypen für den Innenbereich.

Ein Lieferant sollte daher vermeiden, eine NEMA-Bewertung nur auf der Grundlage des Materials oder der Schweißmethode zu beanspruchen. Die fertige Gehäusekonfiguration und die entsprechende Test- oder Konformitätsdokumentation müssen den angegebenen Gehäusetyp unterstützen.

 

Das Design der Kabeleinführung kann sich auf die Gehäusebewertung auswirken

 

Die Kabelführung ist einer der am häufigsten übersehenen Teile der Spezifikation eines kundenspezifischen Steuerkastens.

Im oben beschriebenen Projekt wünschte der Kunde eine Bürstenleiste zur Abdeckung von Kabelführungsöffnungen. Bürstenleisten können eine praktische Möglichkeit sein, mehrere Kabel zu organisieren und gleichzeitig den Durchgang von Kabeln mit unterschiedlichen Durchmessern durch eine Öffnung zu ermöglichen.

Ein offener Kabelführungsbereich-stellt jedoch ein potenzielles Umweltschutzproblem dar.

Für eine NEMA 12-Anwendung sollte das Kabeleinführungsdesign daher als Teil des gesamten Gehäusesystems bewertet werden. Der Lieferant sollte Folgendes bestätigen:

• Öffnungsmaße
• Pinsel-Streifenstruktur
• Pinseldichte und Deckkraft
• Kabelmenge
• Kabeldurchmesserbereich
• Eintrittsrichtung
• Ort der Eröffnung
• Anforderungen an die Abdichtung

Erforderlicher NEMA-Schutz nach der Kabelinstallation

Der entscheidende Punkt ist, dass eine Bürstenleiste in erster Linie eine Kabel{0}}führungs- und Öffnungsabdeckung-komponente ist. Es sollte nicht automatisch davon ausgegangen werden, dass es die gleiche Dichtleistung bietet wie eine vollständig abgedichtete Kabelverschraubungsplatte.

Wenn der Kunde sowohl eine flexible Kabelführung als auch eine definierte Gehäusegröße benötigt, sollte die Einführungsstruktur während der Konstruktion überprüft und nicht erst nachträglich hinzugefügt werden.

 

Große Steuerkästen benötigen eine strukturelle Verstärkung

 

Ein 700 × 1250 × 500 mm großes Gehäuse stellt wesentlich andere strukturelle Anforderungen als ein kleiner Anschlusskasten.

Große Flachstahlplatten können sich durch ihr Eigengewicht oder durch den Einbau zusätzlicher Bauteile durchbiegen. Die Türgröße beeinflusst auch die Scharnierbelastung und -ausrichtung.

Abhängig von der internen Konfiguration erfordert das Gehäuse möglicherweise Folgendes:

• Interne Verstärkungsstäbe
• Türversteifungen
• Montageschienen
• Verstärkte Scharnierbereiche
• Montagehalterungen
• Interne Montageplatten
• Hebebestimmungen
• Zusätzliche strukturelle Unterstützungen

Die genaue Verstärkung sollte anhand der Gehäuseabmessungen, des Komponentengewichts, der Installationsmethode und der Maschinenschnittstelle ermittelt werden.

Bei maschinenmontierten Anwendungen sollte auch die Montagestruktur zusammen mit den Vibrationsbedingungen berücksichtigt werden. Das Gehäuse kann als eigenständiger Schrank stabil genug sein, erfordert aber dennoch zusätzliche Montageunterstützung, wenn es an einem Maschinenrahmen befestigt wird.

 

Welche Informationen sollten in einer Anfrage für ein individuelles Gehäuse enthalten sein?

 

Eine detaillierte Angebotsanfrage ermöglicht es Gehäuseherstellern, Werkzeuge, Materialverbrauch, Produktionszeit und Montageanforderungen genauer zu berechnen.

Für einen kundenspezifischen Schaltkasten sollten Käufer idealerweise Folgendes bereitstellen:

Abmessungen:
Gesamthöhe, -breite und -tiefe, vorzugsweise mit einer 2D- oder 3D-Zeichnung.

Material:
Stahltyp, Edelstahl, Aluminium, verzinkter Stahl oder ein anderes spezifiziertes Material.

Dicke:
Blechdicke für Karosserie, Tür, Montageplatte und ggf. Verstärkungsteile.

Umweltbewertung:
NEMA-Typ, IP-Schutzart oder eine andere erforderliche Schutzspezifikation.

Oberflächenbehandlung:
Vorbehandlung, Beschichtungssystem, Schichtdicke und RAL-Farbton.

Kabeleinführung:
Kabelverschraubungsplatten, Bürstenleisten, Vorprägungen, Ausschnitte oder kundenspezifische Öffnungen.

Montage:
Wandmontage, Bodenmontage, Maschinenmontage, Halterungen, Montagelöcher oder strukturelle Schnittstellen.

Interne Konfiguration:
Montageplatten, DIN-Schienen, Klemmenträger, Trennwände, Kabelführungsstrukturen und Komponentenabstände.

Türkonfiguration:
Scharnierposition, Öffnungswinkel, Schlosstyp, Griff, Anforderungen an abnehmbare Türen und Dichtungsanordnung.

Menge:
Prototypenmenge, Probeauftragsmenge und erwartetes Produktionsvolumen.

Einhaltung:
NEMA, UL, IEC oder andere anwendbare Anforderungen.

Die frühzeitige Bereitstellung dieser Details kann wiederholte technische Kommunikation reduzieren und die Vergleichbarkeit von Lieferantenangeboten verbessern.

 

Die Herstellung kundenspezifischer Gehäuse sollte eine technische Prüfung umfassen

 

Bei maschinenintegrierten Steuerkästen sollte der Herstellungsprozess mit der Überprüfung der Zeichnung und nicht mit der sofortigen Fertigung beginnen.

Der Lieferant kann vor der Produktion die Gehäuseabmessungen, die Materialstärke, die Schweißstruktur, die Kabelöffnungen, die Montagepunkte, die Türkonstruktion und den Innenraum überprüfen.

Dies ist besonders wichtig, wenn der Kunde lediglich eine isometrische Zeichnung und eine allgemeine Spezifikation bereitgestellt hat. Möglicherweise müssen noch weitere Produktionsdetails bestätigt werden, bevor die endgültige Fertigungszeichnung freigegeben wird.

Eine praktische technische Überprüfung kann potenzielle Konflikte identifizieren, wie z. B. unzureichenden Türabstand, nicht unterstützte große Platten, Störungen bei der Kabeleinführung, unzugängliche Befestigungselemente oder Montagepunkte, die mit dem Maschinenrahmen in Konflikt stehen.

Sobald diese Angaben bestätigt sind, kann der Lieferant mit der Blechfertigung, dem Schneiden, Biegen, Schweißen, der Oberflächenbehandlung, der Montage, der Maßprüfung und der abschließenden Qualitätsprüfung fortfahren.

 

Warum sollten Sie bei Ihren individuellen Gehäuseprojekten mit Prota zusammenarbeiten?

 

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