Rundsteckverbinder in industriellen Anwendungen

In der Entwicklungsphase von Geräten und Anlagen stellen sich viele Fragen: Welche Verbindung sollte steckbar ausgeführt sein? Welche mechanischen und elektrischen Anforderungen gibt es? Soll der Steckverbinder konfektionierbar sein? Und wenn ja – gibt es dafür bereits Steckverbinder am Markt, und welcher wäre gegebenenfalls der wirtschaftlichste?

IDC- oder Schneidklemm-Anschluss: die Isolation der Leiter wird durchtrennt und eine gasdichte Verbindung entsteht - ein Abisolieren der Leiter ist nicht erforderlich. Phoenix Contact

Um bei der Suche nach der richtigen Anschlusstechnik im Bereich der Kupfer-basierenden Verkabelung zu helfen, sind die gängigen Anschlusstechniken für Steckverbinder nachfolgend etwas genauer erklärt. Und da der Faktor Zeit heute immer eine entscheidende Rolle spielt, beschränkt sich die Auswahl auf Schnellanschlusstechniken.

Steckverbinder mit Schnellanschlusstechnik erobern zusehends den Bereich der industriellen Verkabelung. Zum Einsatz kommen dabei üblicherweise Schneidklemm-, Piercing- sowie Federkraft-Anschlusstechnik. Ausschlaggebend für die richtige Wahl des konfektionierbaren Steckverbinders sind die Anforderungen am Einsatzort. Die zentrale Frage dabei lautet: welche Anschlusstechnik ist die wirtschaftlichste?

Schneidklemm-Anschluss ohne Abisolieren

Die Schneidklemm-Anschlusstechnik verzichtet vollständig auf Löten, Schrauben und Abisolieren. Dabei wird der isolierte Leiter direkt zwischen zwei Schneiden geführt. Die Schneiden durchtrennen die Isolierung und es entsteht ein gasdichter Kontakt zum Leiter. In der industriellen Verkabelung läuft diese Anschlusstechnik üblicherweise unter dem Begriff Schneidklemmtechnik oder auch IDC (Insulation Displacement Connection).

Bei Rundsteckverbindern vom Typ M8 und M12 sind die Schneiden weitestgehend federnd ausgelegt und üben eine gleichmäßige Kontaktkraft auf den Leiter aus. Auf diese Weise entsteht eine langfristig sichere und zuverlässige Verbindung. Wichtiges Kriterium beim Anschluss ist dabei die Isolierung der Leiter und der symmetrische Aufbau flexibler Leiter. Diese Anforderungen erfüllt jedoch ein Großteil der im industriellen Umfeld eingesetzten Leitungen. Üblicherweise sind diese Anforderungen im Datenblatt nachzulesen, andernfalls beim Hersteller zu erfragen.

Durch die ständige Weiterentwicklung eignet sich der Schneidklemm-Anschluss inzwischen nicht nur für einfache Sensorleitungen, sondern auch für den Anschluss hoher Ströme oder schneller Netzwerke. Gerade in der Netzwerkverkabelung ermöglichen Schneidklemm-Anschlüsse eine rasche und flexible Verdrahtung. So lässt sich beispielsweise eine geschirmte achtadrige Netzwerkleitung in etwa zwei Minuten mit dem Steckverbinder konfektionieren. Die bequeme Leitungsvorbereitung spart ebenfalls viel Zeit: Den Außenmantel der Leitung auf ein ungefähres Maß abisolieren, den Leitungsschirm auf Maß absetzen – und schon ist die Leitungsvorbereitung fertig. Auch die einzelnen Leiter werden bei der Konfektionierung nur bündig am Spleißkörper abgeschnitten, ein genaues Maß ist nicht erforderlich.

Piercing-Anschluss: Kontaktspieße dringen von vorn in die Leiter ein und stellen die elektrische Verbindung her. Phoenix Contact

Besonders kleiner Piercing-Anschluss

Neben dem Schneidklemm-Anschluss ermöglicht auch die Piercing- oder Eindring-Technik einen schnellen und kompakten Leiteranschluss. Bei Elektronikgeräten sowie der Sensor-Aktor-Verkabelung gibt es einen deutlichen Trend zur Miniaturisierung – und die Piercing-Technik bietet sich überall dort an, wo ein kleiner und kompakter Anschluss gewünscht ist. Ein M12-Stecker von Phoenix Contact mit Piercecon-Anschluss etwa ist kaum größer als eine vergleichbare umspritzte Steckverbinder-Variante, da die Positionen der einzelnen Leiter zueinander kaum verändert sind und im Stecker weitestgehend parallel geführt bleiben. Die elektrische Verbindung entsteht durch axiales Eindringen von Kontaktspießen in die einzelnen Leiter.

Auch bei dieser Anschlusstechnik müssen die flexiblen Leiter nicht abisoliert werden. Die farbige Codierung auf dem Kabel-Manager hilft Anwendern auch bei hochpoligen Leitungen die einzelnen Leiter fachgerecht einzuführen und zu fixieren. Anschließend werden die Litzen mit einem Elektronik-Seitenschneider bündig am Kabel-Manager abgeschnitten; ein Nachmessen der richtigen Leiterlänge entfällt. Der so vorbereitete hintere Teil des Steckverbinders wird mit dem Vorderteil verschraubt. Die Pierce-Kontakte dringen dabei von vorn in die Leitung ein und die elektrische Verbindung entsteht. So lassen sich Service-Einsätze mit wenig Aufwand erledigen, denn auch hier erfolgt die Vorbereitung deutlich schneller als bei Steckverbindern mit Löt- oder Schraubanschluss.

Federkraft-Anschluss: Mit Push-in-Technik lassen sich flexible Leiter ohne Aderendhülsen und ohne Werkzeug kontaktieren; Leiter mit Aderendhülse sind direkt steckbar. Phoenix Contact

Federkraft-Anschluss und Push-in-Technik

Der Anschluss mithilfe einer Feder ist die bekannteste aller Schnellanschlusstechniken. Mit diesem Verfahren lassen sich sowohl Reihenklemmen wie auch Rundsteckverbinder und Leiterplatten-Steckverbinder bequem anschließen. Eine Gemeinsamkeit der unterschiedlichen Federanschlüsse ist der robuste und wartungsfreie Leiteranschluss.

Der Zugfederanschluss bietet eine schnelle Verdrahtungsmöglichkeit starrer und flexibler Leiter sowohl mit als auch ohne Aderendhülse. Dabei ist vor dem Zuführen der Leiter der Klemmraum mit einem Schraubendreher zu öffnen. Diese Möglichkeit bietet auch der Schenkelfederanschluss.

Noch einen Schritt weiter geht hier der Push-in-Anschluss, der in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen hat. Bei dieser Art des Federanschlusses wird das Werkzeug gewissermaßen mitgeliefert. Um die Klemmstelle zu öffnen, wird ein Hebel, auch Pusher genannt, gedrückt. Dann lassen sich flexible Leiter ohne Aderendhülse zuführen. Anschließend wird der Hebel entlastet und die Klemmstelle schließt selbstständig. Auch hier erfolgt die Kontaktierung der Leiter mit einer definierten Kontaktkraft und sorgt so für langfristig zuverlässige Verbindungen. Starre oder flexible Leiter mit Aderendhülse lassen sich direkt stecken, ohne den Pusher zu betätigen.

(mou)