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Banner isolierte Steckschlüssel

Vormontage von Batteriekomponenten im Bereich E-Mobilität

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Produktivität und Sicherheit ohne Kompromisse mit der neuen isolierten Schraubtechnik von Atlas Copco Tools

Als einer der führenden Hersteller für Schraub- und Montagewerkzeuge, die ihre Anwendung auch im Bereich der Automobilindustrie finden, beschäftigt sich Atlas Copco Tools daher bereits seit längerer Zeit intensiv mit der Thematik Elektromobilität und den Auswirkungen auf zukünftige Produktions- und Verschraubungsprozesse. Durch umfangreiche Produktionstests mit unseren Werkzeugen konnten drei mögliche Risikofelder und Unfallszenarien bei der Vormontage von Elektrofahrzeug-Batterien skizziert werden.

Szenario 1: Direkter Kontakt mit spannungsführenden Komponenten

Der Bediener kommt direkt mit den spannungsführenden Komponenten in Kontakt. Werden dabei keine ausreichend isolierenden Werkzeuge und Ausrüstungen verwendet, können diese ab einer elektrischen Spannung von 120 V DC zu schwersten Verletzungen führen und womöglich auch tödlich verlaufen.

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Szenario 2: Kurzschluss von spannungsführenden Komponenten mit nicht isolierenden Werkzeugen und Ausrüstung

Als zweites Risikofeld kommt ein direkter Kurzschluss der Batteriezellen in Frage, welcher durch ein Überbrücken von spannungsführenden Komponenten mit nicht isolierten Werkzeugen erzeugt wird. Solche Kurzschlüsse können zu Lichtbögen, Gasbildung, Feuer und Explosionen führen, welche eine enorme Gefährdung sowohl für den Bediener, als auch das eingesetzte Material und die Ausrüstung darstellen können.

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Szenario 3: „Kurzschließen“ von Batteriemodulen mit geerdeten Werkzeugen

Als drittes Risiko ist das Kurzschließen von spannungsführenden Komponenten mit geerdeten Werkzeugen zu betrachten. Die Arbeit mit mindestens zwei geerdeten Werkzeugen, die gleichzeitig verwendet werden, kann durch den Kontakt mit zwei Polen zu einem Kurzschluss führen. Dementsprechend setzen sich auch die Verletzungsmöglichkeiten gleich mit den ersten zwei beschriebenen Szenarien.

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Neue Maßstäbe in der Vormontage dank der neuen isolierten Steckschlüssel und Werkzeugabdeckungen von Atlas Copco Tools

Die durchdachte Konstruktion der isolierenden Abdeckungen besteht aus einem nichtleitenden Kunststoff und einer zweiteiligen Schalenkonstruktion, welche mittels eines simplen Klickverfahrens am elektrischen Handwerkzeug befestigt wird. Zusätzlich gesichert über einen Gummiring und einen frontalen Schraubverschluss werden somit Schraubwerkzeuge, welche im Montageprozess zum Einsatz kommen, entsprechend isolierend geschützt. Kurzschlüsse, die durch den Winkelkopf aus Metall bei einem versehentlichen Kontakt mit spannungsführenden Teilen entstehen würden, können so gänzlich vermieden werden.

Mit der Entwicklung der isolierenden Werkzeugabdeckungen war offensichtlich, dass eine ganzheitliche Lösung auch eine spezielle Isolierung der Steckschlüssel erfordert. Um den direkten Kontakt mit spannungsführenden Komponenten und Kurzschlüsse mit geerdeten Werkzeugen und Batterien (siehe Szenario 1 und 3) zu vermeiden, entwickelte Atlas Copco Tools daher zwei weitere Produktinnovationen: Isolierende Steckschlüssel und Schnellwechseladapter. Beide Lösungen bieten eine galvanische Trennung sowohl in axialer als auch radialer Richtung und sorgen somit für maximale Prozess- und Anwendersicherheit.

Lösung 1

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Lösung 2

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Lösung 3

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Intensiv getestet und Prüfung bestanden

Auch wenn es nach heutigem Stand der Technik nicht die eine geltenden Norm und den einen Standard für isolierende Steckschlüssel gibt, wurden für interne und externe Prüfungen anwendbare Teile der DIN EN IEC 60900:2018 und ASTM F1505 herangezogen und diverse Tests identifiziert, um die mechanische Belastbarkeit und die elektrische Isolationsfähigkeit sicherzustellen. So wurde beispielsweise die Spannungsfestigkeitsprüfung sowohl durch den VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.) als auch durch das Labor Intertek durchgeführt und bestätigt.

Die erfolgreichen Prüfungen des VDEs erlaubt es uns, das „Doppeldreieck“ nach DIN EN IEC 60900:2018 als Prüfsymbol auf unseren isolierenden Werkzeugen zu verwenden.

Weitere Tests, wie z. B. Dauerbelastungs- oder Eindrückprüfungen oder die Prüfung des Brennverhaltens hinsichtlich des verwendeten Kunststoffes wurden intern intensiv durchgeführt.

Unter Spannung und trotzdem doppelt sicher

Durch den speziell verarbeitenden Kunststoffkern wird erstmalig eine nahezu vollständige Sicherheit gewährleistet. Die auf dem ROTACTION-Konzept basierenden galvanisch getrennten Steckschlüssel verfügen über einen 3/8“ Vierkantantrieb sowie über gängige Sechskantgrößen im Abtrieb. Durch die zusätzlichen isolierenden Schnellwechseladapter ist es außerdem möglich, diese mit den vorhandenen ROTACTION-Steckschlüsseln, welche bereits radial isoliert sind, zu kombinieren.

Dielektrische Tests des nichtleitenden Kunststoffmaterials, welches für die elektrische Isolierung verwendet wird, wurden mit 10.000 V in axialer und radialer Richtung erfolgreich durchgeführt (Hochspannungsprüfung).

Isolierte Steckschlüssel VDI/VDE

„Doppeldreieck“ nach DIN EN IEC 60900:2018 als Prüfsymbol: Das Doppeldreieck zeigt dem Anwender, dass er mit diesen Werkzeugen an Spannungen von bis zu 1000 Volt Spannung arbeiten darf.

Kombinationsmöglichkeiten

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