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Phoenix Contact

Modularisierung und Dezentralisierung, schnelleres Time-to-Market, wachsende Qualitäts- und Umweltanforderungen – das sind weltweite Trends in vielen Branchen. Dazu kommt fast immer der Wunsch nach einer schnelleren Konfektionierung im Feld, um Lohnkosten zu sparen. All das wirkt sich auf die Installation von Geräten, Maschinen und Anlagen aus.

Fehlerrisiko reduzieren

Die derzeit am Markt gängigen Anschlusstechniken basieren größtenteils auf dem Schraub-, Crimp- oder Federkraftanschluss – das gilt für Installationen in den Bereichen Produktion und Infrastruktur gleichermaßen. Dabei haben diese Anschlusstechniken einen entscheidenden Nachteil: Die anzuschließenden Leitungen oder Adern müssen aufwendig vorbereitet werden. Das kostet nicht nur Zeit, sondern führt auch häufig zu Fehlern, denn der Anwender muss die erforderlichen Abisolierlängen präzise einhalten.

Bild 1: Schneller und einfacher Anschluss von geschirmten und ungeschirmten Leitungen – bei der IDC-Technik werden Leistung, Signale und Daten mit wenigen Handgriffen sicher kontaktiert.

Bild 1: Schneller und einfacher Anschluss von geschirmten und ungeschirmten Leitungen – bei der IDC-Technik werden Leistung, Signale und Daten mit wenigen Handgriffen sicher kontaktiert.Phoenix Contact

Gerade vor dem Hintergrund steigender Lohnkosten sind die Zeitaufwände für die Verkabelung nicht zu unterschätzen. Dabei bieten sich hohe Einsparpotenziale, wenn man die zahlreichen Steckverbinder schneller konfektionieren und anschließen kann. Zu diesem Zweck hat Phoenix Contact die IDC-Anschlusstechnik entwickelt (Bild 1). IDC steht für Insulation Displacement Connection, also für eine isolationsverdrängende Anschlusstechnik.

Bereits in den 1970er Jahren nutzte die Telekommunikationsbranche eine ähnliche Anschlusstechnik: sie hieß LSA, weil sie ohne Löten, Schrauben und Abisolieren auskam. Für den Leiteranschluss kommt üblicherweise ein LSA-Anlegewerkzeug zum Einsatz. Durch die bauartbedingt kurzen Schneiden ist der Einsatz im Industriebereich – etwa bei Vibrationen und häufigen Temperaturwechseln – jedoch nicht empfehlenswert. Die beiden Anschlusstechniken LSA und IDC gleichen sich nur insofern, als sie einen schnellen Leiteranschluss ohne Abisolieren ermöglichen.

So funktioniert IDC

Die Bauform der IDC-Schneide gleicht einer Stimmgabel: Durch die federnde Funktion bleibt die Kontaktkraft auch langfristig und unter wechselnden Bedingungen erhalten. Steckverbinder mit IDC-Technik sind üblicherweise zweiteilig ausgeführt, bei der Installation hält der Anwender nur zwei Komponenten in den Händen. Die abgemantelte Leitung führt er durch den hinteren Teil des Steckverbinders und stößt innen gegen einen Anschlag. Die Einzeladern führt er in dieser Position zum Klemmkörper, dort bleiben sie in ihrer Position fixiert.

Durch farbliche und numerische Kennzeichnung erkennt der Anwender leicht die richtige Position der Adern. Sind alle Adern fixiert, trennt er die überstehenden Enden mithilfe eines handelsüblichen Seitenschneiders ab. Anschließend führt er den hinteren Teil des Steckverbinders zum vorderen Teil und verschraubt die Druckmutter. Beim Verschrauben des Gehäuses werden die Adern in den Schneiden zwangsgeführt, die Schneiden verdrängen dabei die Isolation und stellen den Kontakt her. Gleichzeitig sorgt die Kabelverschraubung für eine Zugentlastung.

Bild 2: Einfache Zuordnung und Fixierung der Leiter – die numerische und farbliche Kennzeichnung am Klemmkörper sowie die stabile Leiterklemmung vermeiden Fehler.

Bild 2: Einfache Zuordnung und Fixierung der Leiter – die numerische und farbliche Kennzeichnung am Klemmkörper sowie die stabile Leiterklemmung vermeiden Fehler.Phoenix Contact

Für eine sichere Kontaktierung sind lediglich die verwendeten Isolationswerkstoffe der Adern zu beachten. Die Schneiden durchtrennen problemlos PVC, PE, TPE und Gummi. Diese vier Kunststoffe decken bereits mehr als 90 % der gängigen Leitungsmaterialien ab (Bild 2).

Vorteile der Technologie

Das entscheidende Merkmal der IDC-Technik ist der schnelle und einfache Anschluss. Gegenüber herkömmlichen Anschlusstechniken, etwa Crimp- oder Schraubanschluss, beträgt die Zeitersparnis 60 bis 80 %. Ein großer Vorteil ist die einfache Vorbereitung der Leitung: der Installateur muss die Leitung lediglich auf ein ungefähres Maß abmanteln. Die Adern selbst benötigen keinerlei Vorbereitung, und die Fehlergefahr durch Nichteinhalten der Abisolierlängen entfällt.

Praktisch ist auch die schnelle Zuordnung und Fixierung der Leiter im Klemmkörper. Auf dem Klemmkörper befindet sich bei den Signal- und Datensteckverbindern neben der numerischen Kennzeichnung auch die Farbkodierung der anzuschließenden Leitungen. Sind die Adern erst einmal eingelegt, bleiben sie in ihrer Position fixiert.

Bild 3: Ob Netzwerk oder Energieverteilung, ob 10 GBit/s oder 40 A – mit der IDC-Technik kann man zuverlässig konfektionieren und bis zu 80 % Zeit sparen.

Bild 3: Ob Netzwerk oder Energieverteilung, ob 10 GBit/s oder 40 A – mit der IDC-Technik kann man zuverlässig konfektionieren und bis zu 80 % Zeit sparen.Phoenix Contact

Auch die einfache Zusammensetzung der IDC-Steckverbinder sowie die praktische Handhabung mit wenig Werkzeug kommen dem Anwender zugute. Da die Steckverbinder zweiteilig aufgebaut sind, muss er zwei Bauteile miteinander verschrauben. Bauteile wie Dichtungen, Hülsen oder Kontakte sind nicht mehr vorhanden. Abisolierwerkzeuge oder Crimp-Zangen sind daher auch unnötig. Lediglich ein Werkzeug zum Abmanteln sowie ein handelsüblicher Seitenschneider sind erforderlich (Bild 3).

Leistung, Signale und Daten

Die Anwendungsbereiche für die IDC-Anschlusstechnik erstrecken sich über den Anschluss von Leistung, Signalen und Daten. Sie eignet sich für ein breites Leiterspektrum von 0,08-mm2-Adern bis hin zu starren 6,00-mm2-Adern. Dabei geht es immer um das gleich Prinzip: Leitung abmanteln, Adern fixieren, Adern abschneiden, Steckverbinder verschrauben.

Eckdaten

Mit dem IDC-Schneidanschluss von Phoenix Contact gelingt die Verkabelung bei Installations- und Wartungsarbeiten von Maschinen und Anlagen schneller als mit anderen Techniken: Bei dieser isolationsverdrängenden Anschlusstechnik muss der Anwender die Einzelleiter nicht mehr abisolieren. Beim Anschließen durchtrennt ein Schneidkontakt die Leiterisolierung und kontaktiert die Litze federnd, rüttelsicher und gasdicht. Die Anwendungsbereiche erstrecken sich von Leistung, Signale und Daten mit 0,08-mm2-Adern bis hin zu starren 6,00-mm2-Leitungen.

Bei der Energieverteilung gibt es eine große Vielfalt an Anschlussmöglichkeiten, historisch bedingt werden hier meist Crimp- oder Schraubanschlusstechniken bevorzugt. Die IDC-Technik steht den herkömmlichen Anschlusstechniken aber in nichts nach, auch eine hohe Leistungsübertragung ist unproblematisch. Sie eignet sich für drei-, vier- und fünfpolige Leitungen mit Aderquerschnitten von 0,5 bis 6,0 mm2 sowie für Ströme bis zu 40 A und Spannungen bis zu 690 V.

Sensoren und Aktoren

In der Sensor-Aktor-Verkabelung kommen überwiegend standardisierte Steckverbinder zum Einsatz, hier sind kostengünstige und zuverlässige Verbindungen gefragt. Auch hier, wo die Steckverbinder teilweise von weniger geschultem Personal konfektioniert werden, hat die IDC-Technik ihre Stärken. Bereits nach wenigen Konfektionierungen beherrscht der Monteur die Anschlusstechnik und kann auch eine vierpolige abgeschirmte Sensorleitung in weniger als einer Minute sicher konfektionieren.

Deutlich komplexer ist die Verkabelung von Netzwerken und Feldbussen: Diese benötigen oft mehrpolige Leitungen, die paarweise oder auch mehrfach geschirmt ausgeführt sind. Eine sichere und zuverlässige Kontaktierung der Adern sowie des Schirmes sind entscheidend für den störungsfreien Netzwerkbetrieb. Selbst in der industriellen Automation sind Datenübertragungsraten bis zu 10 GBit/s bereits Standard. Auch hier bewährt sich IDC. Selbst unter erschwerten Bedingungen, etwa bei schwankenden Temperaturen oder hohe Vibrationen, sorgt die Schneidklemmtechnik für einen langzeitstabilen und zuverlässigen Kontakt.

Bild 4: Funktionsweise der IDC-Technik (siehe Textkasten).

Bild 4: Funktionsweise der IDC-Technik (siehe Textkasten).Phoenix Contact

Raus aus der Nische

Steckverbinder mit IDC-Technik sind längst keine Nischenprodukte mehr, sie sind ein etablierter Standard am Markt. Vor dem Hintergrund des zunehmenden Wettbewerbsdrucks wird sich dieser Trend noch verstärken, da IDC die Installationszeiten und die damit verbunden Kosten senkt, und das bei hoher Flexibilität und Zuverlässigkeit. Die Technik eignet sich für die Übertragung von Leistung, Signalen und Daten, derzeit für Adern von 0,08 bis 6,00 mm2.

Funktionsweise

Bild 4, links: Die IDC-Technik führt Adern der abgemantelten Leitung ohne vorhergehende Bearbeitung in die angeschrägten Schneiden des IDC-Kontaktes. Zunächst wird die Ader durch die Schrägen am Rand der Schneiden in die richtige Position geführt und zentriert. Dies stellt eine gleichmäßige Kontaktierung sicher.

Bild 4, Mitte: Im weiteren Prozess durchschneiden die IDC-Kontakte die Aderisolation. Dafür sorgt zum einen der konstante Druck der federnden IDC-Kontakte und zum anderen die konische Form des Schneidtrichters.

Bild 4, rechts: Schließlich wird der Kontakt mit den Einzellitzen hergestellt. Ein besonderer Vorteil hierbei ist die gasdichte Verbindung, welche die Kontaktstelle vor Umwelteinflüssen schützt.