Hochflexibler Anschluss –  ein Steckgesicht für drei  Anschlussarten.

Hochflexibler Anschluss – ein Steckgesicht für drei Anschlussarten.Phoenix Contact

Das modulare Steckverbinder-System Variocon für die Schutzart IP67 ist aufgrund seiner verschiedenen Anschlusstechniken für jede Art elektrischer Installationen geeignet – und zwar durchgängig von der Klein- bis zur Großserie. Die Schraub- und Crimp-Anschlusstechnik eignet sich für kleine bis größere Serien, und der direkte Leiterplattenanschluss sorgt für die letzten Kosten- und Prozessoptimierungen bei großen Serien. In allen Fällen ist das Steckgesicht gleich. Der Anwender wird mit späteren Änderungen der Anschlusstechnik auf der Anbauseite erst gar nicht konfrontiert, und sein gängiger Steckverbinder am Kabel passt weiterhin. Durch den modularen Aufbau sowie durch die Vielfalt der Kontakteinsätze von der Signal- bis hin zur Power-Verbindung bietet das Steckverbinder-System Variocon zahlreiche Einsatzmöglichkeiten.

Qualität, Termin- und Kostendruck spielen bei Projekten generell die Hauptrolle. Bei der Auswahl des passenden Steckverbinders rückt ein weiterer Punkt in den Fokus: die Stückzahl. An drei Beispielen wird dies deutlich. Beim Bau eines Schaltschranks oder eines Prototypen für eine Kleinserie ist hinsichtlich der Anschlusstechnik ein Höchstmaß an Flexibilität gefordert. Der anzuschließende Querschnittsbereich soll möglichst groß sein, eventuell sollen auch zwei oder drei Leiter auf eine Klemmstelle gelegt werden. Verschiedene Nutzer sollen, eventuell sogar weltweit, sicher auf die Anwendung zugreifen. Bei den Kosten kommt es dann nicht auf den letzten Cent an – hier punkten Zuverlässigkeit, Funktion und Flexibilität. Bei diesem Beispiel denkt man gleich an den klassischen Schraubanschluss.

Das zweite Beispiel zeigt eine andere Situation. Die Entwicklungsabteilung hat den Kleinserienumfang abgeschlossen, nun soll die Konstruktionsabteilung den Prozess optimieren und dabei die Kosten minimieren. Alle Komponenten sind in der Serie definiert. Baugröße und Kosten werden als wichtiger erachtet als Flexibilität, und hinsichtlich der Qualität soll es keine Kompromisse geben. Hier bietet sich die kompakte Crimp-Anschlusstechnik an: Kleinere Serien lassen sich von Hand crimpen, bei größeren Serien unterstützen Crimp-Automaten.

Beispiel Nummer drei: Die Applikation nähert sich dem Massengeschäft. Daten, Signale und Leistung werden nicht mehr von Hand verdrahtet, stattdessen wird die Installation auf die Leiterplatte geätzt. Um hier auch die Verbindung der Steckverbinder zur Leiterplatte zu rationalisieren, müssen die Steckverbinder direkt durch die Montagewand auf das Board kontaktieren und zusammen mit allen anderen PCB-Komponenten – möglichst in einem Arbeitsgang – rationell verlötet werden.

Einer für alle

Bild 1: Das Steckverbinder-System Variocon bietet auf der Anbauseite verschiedene Anschlussmöglichkeiten bei unverändertem Steckgesicht – Schraubanschlusstechnik für Prototypen und Kleinserien, Crimp-Anschlusstechnik für mittlere bis größere Stückzahlen s

Bild 1: Das Steckverbinder-System Variocon bietet auf der Anbauseite verschiedene Anschlussmöglichkeiten bei unverändertem Steckgesicht – Schraubanschlusstechnik für Prototypen und Kleinserien, Crimp-Anschlusstechnik für mittlere bis größere Stückzahlen salle Bilder: Phoenix Contact

Die Schwierigkeit bei der Auswahl eines geeigneten Steckverbinders besteht nun darin, sich auf ein Steckgesicht zu einem Zeitpunkt festzulegen, zu dem noch gar nicht klar ist, mit welchen Stückzahlen man es letztendlich zu tun haben wird. An der Applikation können später durchaus Änderungen vorgenommen werden. Aber an der Schnittstelle zum Anwender – am Steckverbinder also – lassen sich Modifikationen nicht ohne weiteres vornehmen.

Um dem Anwender hier die Arbeit zu erleichtern, hat Phoenix Contact im Bereich der Leistungssteckverbinder eine durchgängige Lösung im Programm: vier- und fünfpolige 630-V-Kontakteinsätze für die Anbauseite mit Schraub-, Crimp- und Leiterplattenanschluss. Bei diesen Leistungskontakt-Einsätzen aus dem Produktprogramm Variocon handelt es sich um die ersten Leistungskontakt-Einsätze überhaupt, bei denen diese Durchgängigkeit gegeben ist (Bild 1).

Variocon ist ein modulares Steckverbinder-Programm, bei dem sich Daten, Signale und Leistung auf vielfältige Weise kombinieren lassen (Bild 2).

Bild 2: Beim modularen Steckverbinder-System Variocon werden verschiedene Kontakteinsatz-Module für Daten, Signale und Power kombiniert.

Bild 2: Beim modularen Steckverbinder-System Variocon werden verschiedene Kontakteinsatz-Module für Daten, Signale und Power kombiniert.Phoenix Contact, Blomberg

Insbesondere die Schraub-Anschlusstechnik auf der Steckverbinderseite ermöglicht eine komfortable Verdrahtung im Feld – auch unter den oftmals rauen Bedingungen. Gemäß den üblichen Anforderungen im industriellen Umfeld sind die Gehäuse der Variocon-Steckverbinder aus schlagzähem Polyamid und aus Metall-Druckguss gefertigt, und sie besitzen eine leitfähige EMV-Dichtung. Die Steckverbinder dichten zudem direkt auf der Gerätewand – dadurch wird auf das Anbaugehäuse verzichtet, das sonst bei Steckverbindern üblich ist.

Die Gehäuse sind mit einer Schraubverriegelung ausgestattet, die gegenüber einer Bügelverriegelung folgende Vorteile hat: (Bild3)

  • geringerer Platzbedarf,
  • höhere Stabilität,
  • hohe Schutzart,
  • günstiger Stückpreis und kein unbeabsichtigtes Lösen von Hand.
Bild 3: Durch die schmale Bauform lassen sich Leistungssteckverbinder aus dem Produktprogramm Variocon kompakt und Platz sparend anordnen – hier am Beispiel einer Applikation mit Schaltschränken für 20 Spritzguss-Maschinen.

Bild 3: Durch die schmale Bauform lassen sich Leistungssteckverbinder aus dem Produktprogramm Variocon kompakt und Platz sparend anordnen – hier am Beispiel einer Applikation mit Schaltschränken für 20 Spritzguss-Maschinen.Phoenix Contact, Blomberg

Bei Steckverbindungen, die nur selten betätigt werden, ist die Schraubverriegelung völlig ausreichend. Die Schraubverriegelung des Steckverbinder-Systems Variocon gibt es in drei Ausführungen: Als Edelstahl-Schraube mit Zylinderkopf, als vernickelte Messingschraube mit Rändel für die werkzeuglose Bedienung sowie bei der neuen Kunststofftülle mit geradem Kabelabgang aus Edelstahl mit Innen-Sechskant.

Kontakteinsätze in verschiedenen Ausführungen

Die vier-, fünf- und siebenpoligen Power-Kontakteinsätze für Leiterquerschnitte bis 16 mm2 dienen der Übertragung von Strömen bis zu 70 A bei 690 V. Beim Crimp-Anschluss liegt die Begrenzung bei 50 A. Weitere Kontakteinsätze sind achtpolig für 160 V und 10 A, sechspolig für 250 V und 10 A, zweipolig für 400 V und 20 A sowie zweipolig für Polymerfasern für die optische Datenübertragung.

Die Leiterplatte kann parallel oder im rechten Winkel zur Montagewand des Steckverbinders liegen. Aufgrund der Kombinationsmöglichkeiten von Gehäusen und Kontakteinsätzen werden die Variocon-Steckverbinder vor allem in der Antriebstechnik und neuerdings auch vermehrt bei Solar-Wechselrichtern genutzt. Auf der Kabelseite ermöglicht die Schraubanschlusstechnik im Steckverbinder eine komfortable Feldverdrahtung, die von jedem Elektriker ohne Spezialwerkzeug weltweit durchgeführt werden kann.

Bild 4: Gestanzte Leistungskontakte auf der Anbauseite, einfache  Montage durch Rasten, Verzicht auf ein Anbaugehäuse sowie Integration von Kabelverschraubung und Kunststoff-Tüllengehäuse - der Leistungs-Steckverbinder für 630 V und 50 A erfüllt in gestec

Bild 4: Gestanzte Leistungskontakte auf der Anbauseite, einfache Montage durch Rasten, Verzicht auf ein Anbaugehäuse sowie Integration von Kabelverschraubung und Kunststoff-Tüllengehäuse – der Leistungs-Steckverbinder für 630 V und 50 A erfüllt in gestecPhoenix Contact, Blomberg

Vorteilhaft am neuen Power-Crimp-Einsatz ist, dass auf den sonst üblichen Anbaurahmen sowie auf die beiden Anbauflansche verzichtet wird. Der Kontaktträger wird einfach von hinten in den Wandausschnitt gerastet – mehr ist zur Montage nicht erforderlich. Die gestanzten Power-Crimp-Kontakte für Leiterquerschnitte von 4 bis 16 mm2 werden ebenfalls in den Kontaktträger gerastet und lassen sich auf einfache Weise mittels Standard-Schlitzschraubendreher wieder entriegeln. Die beiden quadratischen Metall-Muttern im Kontaktträger nehmen die beiden M4-Verriegelungsschrauben des Tüllensteckverbinders auf, der ohne ein Anbaugehäuse direkt auf der Montagewand dichtet. Ein Novum ist das schwarze Kunststofftüllen-Gehäuse mit geradem Kabelabgang und integrierter Kabelverschraubung. Durch den Zwiebeldichtring lassen sich Kabel mit einem Durchmesser von 10 bis 25 mm in der Schutzart IP68 dicht anschließen (Bild 4).