20.11.2019

Kabeldurchführungssysteme zur Verdrahtung und Verschlauchung

Dicht durch dick und dünn

Kommt gar nicht in die Tüte? Dafür aber in den Beutel: Ob Lebensmittel, Pharmaprodukte, Kosmetika, Tiernahrung oder Reinigungsmittel - die Firma SN Maschinenbau aus Wipperfürth sorgt mit der passenden Beutelpacktechnik für die richtige Verpackung. Damit nicht nur die Beutel, sondern auch die Maschinen dicht bleiben, verwendet der Hersteller die KDS Kabeldurchführungssysteme von Conta-Clip.


Das KDSClick-System zur werkzeuglosen Durchführung von Leitungen, Kabeln und Schläuchen in Schutzart IP66
Bild: Conta-Clip Verbindungstechnik GmbH

Angefangen hatte alles 1956, als die Gebrüder Höller die erste vollautomatische Beutelverpackungsmaschine mit sechzig Beuteln pro Minute herstellten. Nach einer Übernahme ihrer Gründung durch Robert Bosch im Jahr 1964 und nach diversen Erweiterungen und Neugründungen, ist die SN Maschinenbau Deutsche Beutelpack-Technik heute der Weltmarktführer für horizontal arbeitende Form-, Füll- und Verschließmaschinen (HFFS) und einer der führenden Hersteller von FS-Rundläufermaschinen. Am Standort Wipperfürth treiben über 270 Mitarbeiter die technische Entwicklung weiter voran. Neben neuen Greifer-Technologien und Siegeleinrichtungen hat der Maschinenbauer auch die erste horizontale 5-fach Maschine mit zehn Rundläuferstationen entwickelt und am Markt eingeführt. Das Fertigungsspektrum reicht heute von kleinen Maschinen für 20 Einheiten/min bis zu Hochleistungsanlagen mit einer Ausbringungsleistung von mehreren hundert Beuteln in der Minute. Zu den Kunden des Verpackungsmaschinenherstellers, der komplette Anlagen einschließlich Verpackungsmaschinen, Dosiersystemen für alle Füllgüter und der erforderlichen Peripherie liefert, zählen u.a. Dr. Oetker, Kraft, Erasco, Nestlé oder Dehner. So vielfältig wie die abgefüllten Produkte sind auch die Arten und Formen der Verpackungsbeutel. Je nach Produktart und Marke fertigen und/oder befüllen SN-Maschinen z.B. Siegelrandbeutel, Flachbeutel, Standbodenbeutel, Seitenfaltenbeutel oder Konturbeutel.

Lebensmittelgerechte Konstruktion

Lebensmittelverarbeitende bzw. -verpackende Maschinen müssen eine besonders einfache und gründliche Reinigung ermöglichen. SN verfolgt daher bei den Maschinengerüsten den konstruktiven Ansatz, Auflageflächen so weit wie möglich zu reduzieren. Auf diese Weise können sich Produktrückstände nicht auf Maschinenteilen ansammeln, sondern im Sinne einer einfacheren Reinigung direkt auf den Boden durchfallen. Zur Minimierung horizontaler Flächen ist der Maschinenbauer bestrebt, die Verkabelung und Verschlauchung für die Anlagenmodule weitgehend in die tragenden Rahmenteile zu verlegen. An den Stellen, an denen Stromkabel, Druckluft- oder auch Vakuumschläuche zu den jeweiligen Applikationen geführt werden müssen, verwendet SN zur Abdichtung des Rahmeninneren Kabeldurchführungssysteme, die eine unkomplizierte Konfektionierung und nachträgliche Änderungen der Verdrahtung oder Verschlauchung gestatten.

Individuell in Aus- und Durchführung

Jede in Wipperfürth produzierte Anlage ist ein in Modulbauweise gefertigtes Einzelstück, das auf die anwenderspezifischen Verpackungen, Füllgüter und Ausbringungsmengen abgestimmt wird. Entsprechend flexibel müssen sich die Kabelläufe und Durchlässe für die Daten-, Energie- und Medienleitungen konfektionieren lassen. Pro Maschine werden in der Trägerkonstruktion bis zu 20 Auslässe für Kabeldurchführungen geschaffen und mit unterteilbaren Durchführungsrahmen präpariert. Variable Durchführungssysteme, deren Rahmen sich auf einheitliche Gehäuseausbrüche aufschrauben und bei denen sich die Dichtelemente einzeln auswechseln lassen, erübrigen zeitintensive Bearbeitungsschritte für unterschiedlich dimensionierte Bohrungen und Verschraubungen. Stattdessen werden die Kabel und Leitungen mittels passender Dichtelemente bedarfsgerecht in die unterteilte Rahmenhalterung eingesetzt und freibleibende Öffnungen durch Blindstopfen verschlossen. "Dies erspart uns im Vergleich zu herkömmlichen Einzelverschraubungen immens viel Zeit", erklärt SN-Elektrotechniker Simon Goller. "Der Konzeptionsaufwand fällt deutlich geringer aus, weil wir Auslässe mit Standardformaten einplanen können - unabhängig von Anzahl und Querschnitten der später verwendeten Kabel. Alle weiteren Anpassungen führen wir dann ohne Vorplanung direkt bei der Montage durch." Um die Durchführung von Schläuchen, konfektionierten Kabeln und Leitungen mit wenigen Handgriffen zu bewerkstelligen, trägt der Monteur Dichtelemente für alle Standard-Querschnitte mit sich.

Hauptsache dichtgehalten

Neben Montagevorteilen muss das Durchführungssystem auch den funktionalen Anforderungen des Maschinenbauers an einen sicheren 'Sitz' mit zuverlässiger Zugentlastung entsprechen. Zudem dürfen keine Undichtigkeiten auftreten, die zum Eindringen von Staub oder Feuchtigkeit führen können. Weil die Maschinen am Einsatzort für gewöhnlich per Druckwasserschlauch gereinigt werden, ist ein Schutzgrad von IP66 erforderlich, um das Innere auch gegen starkes Strahlwasser abzudichten. "Wir mussten leider erfahren, dass nicht jedes IP66-Kabeldurchführungssystem in der Praxis wirklich ausreichend dichthält. Das zunächst in unserer neuen, auf der letzten FachPack präsentierten Anlage verbaute System hat den Anforderungen beim Anwender leider nicht standgehalten. Unter Produktionsbedingungen drang bereits nach kurzer Zeit Wasser in die Klemmenkisten ein. Eine Nachbesserung wurde erforderlich", berichtet Goller. Als ein Schwachpunkt der verwendeten Kabeldurchführung haben sich die separaten Rahmendichtungen aus Moosgummi erwiesen, weil schon kleine Verunreinigungen die Haftwirkung der Klebefläche beeinträchtigt haben. Dadurch kann sich die aufgeklebte Dichtung bei der Montage verziehen. Muss der Rahmen einmal demontiert werden, ist die Dichtung danach zumeist unbrauchbar. Das zweite Manko betraf die Dichtelemente mit geradem Einschnitt. Bei größeren Hebelkräften, die auftreten, wenn das austretende Kabel in engem Radius abgeführt wird, verformen sich die Dichtelemente und büßen ihre Dichtigkeit ein. "Aus diesen Gründen statten wir unsere Anlagen heute mit KDSClick von Conta-Clip aus", sagt Goller. "Bei diesen Produkten ist die Dichtung fest in das Rahmengehäuse eingeschäumt. Umständliche Vorarbeiten entfallen und die Dichtung kann sich weder verformen noch verrutschen. Außerdem verfügen die Dichtelemente über Innenlamellen im Durchführungskanal und als wesentliches Merkmal über einen seitlichen Schlitz im Wellenschnitt. Dadurch können die geschlitzten Flächen nicht gegeneinander verrutschen und das Element bleibt auch bei Einwirkung verziehender Hebelkräfte formstabil. Das stellt sicher, dass im Reinigungsprozess keine Feuchtigkeit durch Spalte an den Leitungsabdichtungen ins Innere eindringen kann."

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Werkzeuglos und variantenreich

Die KDS-Kabeldurchführungslösungen vom Verbindungstechnik-Spezialisten Conta-Clip sind in Varianten für bis zu 30 Kabelöffnungen erhältlich. Alle Systeme gewährleisten die sichere Zugentlastung in Anlehnung an die DIN EN62444. Anzahl und Durchmesser von Leiter- oder Schlauchdurchlässen können jederzeit ohne Werkzeugeinsatz bei Erhalt der Schutzart IP66 angepasst werden. Das modular aufgebaute, auf nur drei Grundkomponenten basierende KDSClick-System steht in Abmessungen für 4, 6, 8 oder 10 Dichtelemente zur Verfügung und lässt sich mit einem einfachen Baukastenprinzip zusammenstellen. Der einteilige Kunststoffrahmen ermöglicht eine schnelle und einfache Montage, die eingeschäumte Dichtung garantiert auch an lackierten oder rauen Oberflächen eine Dichtigkeit nach IP66. Zur gewünschten Dimensionierung der Rahmenöffnungen dienen Inlays, die als Trennwände, T-Stücke oder in Kreuz- und Doppelkreuzform ausgeführt sind und einfach eingeklickt werden. Im Anschluss lassen sich konfektionierte wie unkonfektionierte Leiterenden oder auch Schläuche durch die Rahmenöffnungen führen und mit den passenden, seitlich geschlitzten Dichtelementen aus dem KDS-Programm ummanteln. Danach werden die Dichtelemente von der Gehäuseinnenseite in die Rahmenöffnungen eingepresst. Die Dichtelemente stehen in über 100 verschiedenen Varianten für Leiter- und Schlauchdurchmesser von 2 bis 35mm, als 1-fach, 2-fach und 4-fach-Dichtelemente sowie als Flachbanddichtelemente und Blindstopfen zur Verfügung. Ihre konische Form und die Wellenschnitt-Schlitzung sorgen für einen festen Sitz und die zuverlässige Zugentlastung in Richtung Außenseite. Auch hohe Zugkräfte können keine Verformungen bewirken, so dass die Dichtigkeit jederzeit gewahrt bleibt. Für ein größeres Leiter- und Kabelaufkommen ist das System als Flanschplatte KDS-FP mit abtrennbaren Segmenten für bis zu drei KDSClick-Rahmen erhältlich. Zudem hat Conta-Clip sein Kabelmanagement-Programm mit KDS-R um eine Lösung für runde Auslässe erweitert und bietet mit KDS-FB auch ein eigenes System zur Durchführung von Flachleitungen an.

Fazit

Wo immer Kabel, Leitungen und Schläuche mit hoher Dichtigkeit und Zugentlastung aus Gehäusen geführt werden müssen, stellen KDS-Systeme von Conta-Clip eine sehr flexible und montagefreundliche Lösung dar. SN-Maschinenbau setzt KDSClick-Module in seinen Beutelfertigungs- und Füllmaschinen ein, um die Auslässe der integrierten Kabelstränge mit minimiertem Planungs- und Montageaufwand zu konfektionieren. Die eingeschäumte Rahmendichtung und der spezielle Wellenschnitt der Dichtelemente stellen dabei sicher, dass die Schutzart IP66 auch bei starken mechanischen Belastungen durch die Kabelführung erhalten bleibt.

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