Abisolieren im Fokus: Vom Handwerkzeug bis zum Werkzeugautomaten

Bevor eine elektrische Verbindung hergestellt werden kann, müssen die Leiter in der Regel abisoliert werden. Worauf ist dabei zu achten? Und welches Werkzeug eignet sich wofür am besten? Diese Fragen beantwortet dieser Beitrag (Bild 1).

Einfach abisolieren – das ist leichter gesagt als getan. Es gibt eine große Varianz an Leitertypen am Markt, und viele davon haben ihre Eigenarten. Der zunehmende Fokus auf Prozesssicherheit und Effizienz stellt hohe Anforderungen an diesen Bearbeitungsschritt.

Abisolieren im engeren Sinn ist das Entfernen der Isolation eines elektrischen Leiters auf eine bestimmte Länge. Die Geometrie der Klemmstelle beziehungsweise des Verbinders gibt vor, auf welche Länge die Isola­tion entfernt werden muss. Darüber hinaus zählt auch das Abmanteln zum Abisolieren. Hierbei wird der äußere Mantel eines mehr­adrigen Kabels entfernt, um die Einzeladern freizulegen.

Für eine sichere elektrische Verbindung ist es wichtig, dass Litzen, Einzeladern oder das Schirmgeflecht nicht beschädigt werden. Ein nach DIN IEC 60352-2 einwandfreies Abisolierergebnis zeigt das Bild 2 im unteren Bereich. Je nachdem welches Werkzeug eingesetzt wird, kann das Festklemmen des Leiters zu Druckstellen und dadurch zu einer Verfärbung der Isolation führen. Solange die Isolation nicht beschädigt wird, ist das Abiso­lier­ergebnis konform mit DIN IEC 60352-2.

Um die Litzen nicht zu beschädigen, ist das Abisolieren ein zweistufiger Prozess aus »Einschneiden« und »Abreißen« der Isola­tion:

• Im ersten Schritt wird bis zu einem Abstand von ca. 0,1…0,3 mm zu den Litzen in die Isolation eingeschnitten.
• Im zweiten Schritt wird der nicht eingeschnittene Bereich der Isolation abgerissen und die Isolation entfernt.

Typische Fehler beim Abisolieren zeigt ebenfalls das Bild 2.

Nicht einstellbare Handwerkzeuge

Zum Abisolieren können Handwerkzeuge oder Werkzeugautomaten eingesetzt werden. Handwerkzeuge lassen sich unterteilen in nicht einstellbare, einstellbare und automatisch einstellbare Werkzeuge.

Nicht einstellbare Werkzeuge wie das ­Multifunktionswerkzeug »Wirefox-MP VDE« sind die einfachsten Werkzeuge. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie meist ­einen großen Querschnittsbereich abdecken (0,2…10 mm²) und unterschiedliche Leiter nacheinander schnell verarbeitet werden können. Ein einwandfreies Abisolierergebnis erfordert einiges an Übung. Durch die fehlende Einstellbarkeit eignen sich diese Werkzeuge nicht, wenn eine hohe Prozesssicherheit gefordert ist.

Einstellbare Handwerkzeuge

Neben der besseren Prozesssicherheit wird für die Anwendung des einstellbaren Werkzeugs wenig Übung benötigt. Zum Abmanteln und zum Abisolieren im Querschnittsbereich > 10 mm² eignen sich in der Regel Werkzeuge mit rotierender Klinge wie die »Wirefox-D 40«. Dadurch lässt sich über den gesamten Umfang eine konstante Einschnitttiefe erzielen. Bei kleineren Querschnitten werden nicht rotierende Schneiden eingesetzt, wodurch der Reißanteil größer ist.

Neben den Werkzeugen mit einem weiten Anwendungsspektrum gibt es auch Werkzeuge, die für ganz spezielle Anwendungsfälle entwickelt wurden. So sind die Werkzeuge der Serie »Wirefox D-CX…« für das mehrstufige Abisolieren von Koaxialkabeln ausgelegt. Je nach verwendetem Steckertyp wird ein Werkzeug mit dem richtigen Messerabstand gewählt, um die geforderten Abisolierlängen zu erzielen. Durch den zeitlichen Aufwand für das Einstellen der Werkzeuge eignen sich diese jedoch nicht für häufige Materialwechsel.

Automatisch einstellbare Handwerkzeuge

Die automatisch einstellbaren Handwerkzeuge vereinen die Vorteile von nicht einstellbaren und einstellbaren Handwerkzeugen und ermöglichen schnelle Materialwechsel bei hoher Prozesssicherheit. Je nach Anwendungsfall kommen unterschiedliche Messergeometrien zum Einsatz. Mit dem Flachmesser der »Wirefox 10« können z. B. PVC-Leitungen bis 10 mm² abisoliert werden.

Bei Querschnitten bis 16 mm² werden Halbrundmesser eingesetzt, um den Reiß­anteil und somit die benötigte Kraft zu reduzieren. Mit dem verstellbaren Anschlag kann man die Abisolierlängen einstellen. Bei harten Isolationsmaterialien wie PTFE oder kurzschlussfesten Leitungen mit weicher Gummiisolation kommen V-Messer zum Einsatz. Die Messer lassen sich werkzeuglos tauschen und ermöglichen eine lange Lebenszeit der Abisolierzange.

Auch im Bereich der automatisch einstellbaren Handwerkzeuge gibt es für spezielle Anwendungsfälle ausgelegte Werkzeuge. Dazu zählen das Abmanteln von SAC-Kabeln, AS-Interface-Flachleitungen und das Abisolieren von Flachbandkabeln. Sofern es der Anwendungsfall zulässt, wird der Einsatz von automatisch einstellbaren Werkzeugen empfohlen (Bild 3).

Manuell einstellbare Werkzeugautomaten

Bei steigenden Stückzahlen im Bereich der Serienfertigung und einem großen Anspruch an Qualität stoßen Handwerkzeuge an ihre Grenzen. Dabei ist es egal, wie ergonomisch die Handwerkzeuge gestaltet sind: Es wird zwangsläufig eine Form der Ermüdung auftreten. Hier kommen die Werkzeugautomaten zum Einsatz. Der elektrische Abisolier­automat »WF 1000« ist der Einstieg in den Bereich der Werkzeugautomaten.

Nachdem der Querschnitt, die Abisolierlänge und die Abzugslänge eingestellt wurden, lassen sich in kurzer Zeit viele Leiter ermüdungsfrei verarbeiten. Jeder Materialwechsel dauert wie bei manuell einstellbaren Handwerkzeugen eine gewisse Zeit. Die Abisolierparameter werden über Drehknöpfe eingestellt und das Abisolierergebnis wird geprüft. Daher eignet sich der Automat besonders gut für die Verarbeitung gleicher Materialien.

Automatisch einstellbare Werkzeug­automaten

Fordert der Fertigungsprozess oder die Auftragsplanung häufige Materialwechsel bzw. Parameteränderungen, bietet sich der Abisolierautomat »E.Fox S 10« an. Die elektrische Verstellung der Abisolierparameter ermöglicht Materialwechsel in sehr kurzer Zeit. Die Bedienung erfolgt über eine Benutzeroberfläche mittels Touchdisplay. Durch die Möglichkeit, gewünschte Abisolierparameter als Favoriten zu speichern und diese mittels Barcode-Scanner aufzurufen, kann die Effizienz gesteigert werden (Bild 4). Auch das menschliche Fehlerpotential wird im Vergleich zum Automaten mit manuellen Einstellungen reduziert.

Der »E.Fox S 10« kann nicht nur als Stand-alone-Gerät genutzt werden, sondern auch über die integrierte Ethernet-Schnittstelle mit der Werkerassistenz-Software »Clipx Wire assist« betrieben werden. Hier steht die durchgängige Nutzung von Fertigungsdaten im Vordergrund. Dadurch können auch größere, variantenreiche Aufträge komfortabel und prozesssicher abgearbeitet werden. In Kombination mit weiteren Werkzeugautomaten und Drucksystemen, die ebenfalls über dieselbe Software angesteuert werden, lässt sich ein auf den Anwender abgestimmtes Werkerassistenzsystem zur effizienten Leitervorbereitung zusammenstellen.

Fazit

Die Wahl des richtigen Werkzeugs zum Abisolieren hängt ab von der jeweiligen Anwendung. Im Bereich der Handwerkzeuge sollte, sofern möglich, eine automatisch einstellende Abisolierzange verwendet werden. Mehr Effizienz und größere Mengen sowie weniger Ermüdung und Fehler lassen sich durch den Einsatz von Werkzeugautomaten erzielen. Ob Handwerkzeug oder Automat: Das Abisolierergebnis regelmäßig zu kontrollieren und entsprechende Einstellungen vorzunehmen, ist ausschlaggebend für eine gleichbleibend hohe Qualität.

Autor

Jannis Münkner, Produktmanager Industrial Cabinet Solutions, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

Quelle und Bildquelle: www.elektro.net