Welche Vorteile die M12-Schnittstelle mit Push-Pull-System bringt

Das Universalgenie M12 begann seine Erfolgsgeschichte vor vielen Jahren im Maschinenbau. Zu Beginn der Markteinführung wünschten sich die Anwender eine kompakte standardisierte Schnittstelle, die herstellerübergreifend verfügbar ist. Die mechanischen Anforderungen standen damals noch nicht so deutlich im Fokus. Heute sind die Anwender um einiges anspruchs­voller – sie fordern überwiegend Schnittstellen, die zum Beispiel mechanischen Einflüssen widerstehen oder hohe Datenmengen sicher übertragen. In vielen Fällen fordern sie auch beides gleichzeitig. Denn zum einen sind die Einsatzbedingungen der M12-Schnittstelle nicht immer hinreichend bekannt, und zum anderen möchte der Anwender eine möglichst geringe Zahl von Komponenten in seiner Beschaffungs- und Lagerlogistik verwalten und vorhalten. Zudem sollen die Steckverbinder auch von elektrotech­nischen Laien ohne Risiko verarbeitet werden können.

Um die mechanischen Anforderungen wie Dichtigkeit gegenüber Stäuben und flüssigen Medien im Industrieumfeld zu erfüllen, müssen die Standard-M12-Steckverbinder mit einem definierten Drehmoment verschraubt werden. Dazu benötigt der Installateur zum einen genügend Platz, um mit seiner Hand an das Rändel des M12-Steckverbinders zu gelangen. Zum anderen benötigt er ein gutes Fingerspitzengefühl beim Stecken und Lösen der Steckverbinder. Wenn beides fehlt, kann es mitunter zum Ausfall der Schnittstelle mit nicht absehbaren Folgen kommen. Es sei denn, der Installateur hält einen Drehmoment-Schrauben­dreher mit entsprechendem Aufsatz bereit. Damit kann das M12-Rändel auch unter beengten Platzverhältnissen mit einem definierten Drehmoment angezogen werden – für eine zuverlässige Verbindung.

M12-Schnittstelle mit Push-Pull

Einfach gesteckt und zuverlässig verriegelt: der Stecker springt zurück, wenn er nicht sicher verrastet (links) ‒ oder er verriegelt spürbar Phoenix Contact

Die beschriebenen Herausforderungen lassen sich mit dem Verriegelungssystem M12 Push-Pull meistern. Dessen Prinzip funktioniert durch einfaches Stecken und Ziehen: Dabei wird der Steckverbinder gesteckt und verrastet. Zum Lösen wird lediglich an einem Element des Steckverbin­ders gezogen. Dabei entriegelt eine interne Mechanik die Steckverbindung. Ohne weitere Bedienung lässt sich der Steckverbinder dann leicht abziehen.

Zum Ver- und Entriegeln braucht es nur eine lineare Bewegung. Diese Eigenschaft bietet eine Reihe von Vorteilen bei der Handhabung in zahlreichen Einsatzbereichen, und erhöht die Zuverlässigkeit der M12-Schnittstelle deutlich. Durch das Push-Pull-Prinzip kann auch die Packungsdichte der Schnittstellen erhöht werden – ohne Einsatz von Drehmomentwerkzeugen.

Auch die Anforderungen an die Dichtigkeit und an die mechanische Beständigkeit erfüllt das System, ohne die Verwendung von Werkzeug. Bei Steckverbindern mit Standard-M12-Schnittstelle verformt das Drehmoment des M12-Rändels den dichtenden O-Ring innerhalb der M12-Buchse axial. Somit ist ein definiertes Drehmoment am M12-Rändel unerlässlich. Weil bei den M12-Push-Pull-Steckverbindern die innenliegende Dichtung radial wirkt, benötigt sie keine definierten Drehmomente zum Erreichen der IP-Schutzart.

Weitere mechanische Vorteile gegenüber der Schnittstelle mit M12-Standardgewinde bietet die Push-Pull-Verriegelungsfeder. Ist das M12-Rändel nicht ausreichend verschraubt, entsteht keine Selbsthemmung am M12-Gewinde, und die Verschraubung kann sich unter mechanischen Einflüssen wie beispielsweise Schocks und Vibrationen lösen. Auch hier ist der M12-Push-Pull-Steckverbinder im Vorteil: beim Stecken verrastet die Steckver­bindung mit einem spürbaren Klick. Durch diese taktile Rückmeldung kann sich der Anwender sicher sein, dass seine M12-Schnittstelle auf lange Sicht zuverlässig arbeitet. Ist der Steckverbinder nicht korrekt verrastet, springt er zurück und der Anwender erhält ebenfalls ein eindeutiges Feedback.

Breites Produktspektrum

Einheitliche und durchgängige Anschlusslösungen für die Signal- und Datenübertragung: Steckverbinder mit D-Kodierung (links), A-Kodierung (Mitte) und X-Kodierung (rechts) Phoenix Contact

Das Produktprogramm der M12-Push-Pull-Steck­verbinder von Phoenix Contact umfasst konfektio­nierbare Steckverbinder mit Crimp-Anschluss­technik sowie Gerätesteckverbinder. Der Anschluss eines Steckverbinders mit Crimp-Anschluss nimmt tendenziell mehr Zeit in Anspruch als der Anschluss mit Schnellanschlusstechnik wie Schneidklemm- oder Push-in-Technik. Mit geeigneten Werkzeugen oder Maschinen wird jedoch auch hier in der Serienfertigung und Kabelkonfek­tionierung eine schnelle und sichere Verbindung hergestellt, die – etwa im Bereich der Automatisierung – hohe Einsparpotenziale ausschöpfen kann.

Als Beispiel dient hier die Fließfertigung: die einzelnen Arbeits- und Montageschritte lassen sich hier genau definieren und noch weiter aufteilen, wie etwa die Arbeitsschritte Vorbereitung der Leitung, Crimpen der Einzel­kontakte oder Endmontage des Steckverbinders. Vorteilhaft ist die Crimp-Anschlusstechnik auch, weil der Anschluss unabhängig von den Isolations­materialien erfolgen kann. So bekommt der Anwender neben mehr Sicherheit auch eine erhöhte Flexibilität bei der Leitungsauswahl.

Ergänzt wird das Produktprogramm durch einteilige Gerätesteckverbinder für die Vorder- und Hinterwandmontage in A- und D-Kodierung sowie durch zweiteilige Steckverbinder für das THR-Verfahren in A-, D- und X-Kodierung. Die einteiligen Ausführungen verfügen über vorkonfektionierte Litzen für den flexiblen Leiterplattenanschluss oder über Lötbeine zur direkten Leiterplatten­montage. Die Kontaktträger der zweiteiligen Ausführungen ermöglichen die Bestückung im Pick-and-Place-Verfahren und bieten dank einheitlicher Geräteverschraubungen unabhängig von ihrer Polzahl und Kodierung identische mechanische Einbaubedingungen.

Damit stehen Geräteherstellern je nach Anwendung und Gerätedesign einheitliche und durchgängige Anschlusslösungen für die Signal- und Datenüber­tragung zur Verfügung. Alle Ausführungen besitzen eine durchgängige Schirmanbindung, die auch unter hohen mechanischen und Vibrationseinflüssen eine auf lange Sicht störungsfreie Übertragung ermöglicht.

(ml)