Verbindungstechnik im Wandel

Durchgängige Push-Pull-Verkabelungen für die Automatisierung

Die aktuelle Automatisierungstechnik braucht schnelle, zuverlässige und servicefreundliche Verbindungslösungen. Die M12-Push-Pull-Schnellverriegelung ermöglicht eine durchgängige, werkzeuglose Verkabelung vom Schaltschrank bis in die Feldebene.

3 min
Neuer Standard in der Fabrikautomatisierung: Push-Pull steht für einfache Handhabung, hohe Installationsgeschwindigkeit und maximale Betriebssicherheit.
Neuer Standard in der Fabrikautomatisierung: Push-Pull steht für einfache Handhabung, hohe Installationsgeschwindigkeit und maximale Betriebssicherheit.

Seit Jahren hat sich die M12-Schraubverriegelung bewährt. Mit ihr ist jedoch ein erhöhter Zeitaufwand für eine ordnungsgemäße Verschraubung verbunden. Da die Prozesskosten zunehmend steigen, sind in den letzten Jahren verschiedene Schnellverriegelungstechniken mit M12-Gewinde entstanden. Sie konnten sich allerdings nicht als Marktstandard durchsetzen.

Die Push-Pull-Schnellverriegelungstechnologie findet dank ihrer globalen Standardisierung nach der IEC 61076-2-010-Norm eine weltweite und marktübergreifende Akzeptanz. Durch die normative Einbindung können zukünftige Automatisierungssysteme mit einer durchgängigen sowie herstellerübergreifend kompatiblen Push-Pull-Schnittstelle ausgestattet werden. Das schafft Investitionssicherheit und flexible Systemarchitekturen. 

Vorteile der M12-Push-Pull-Schnellverriegelung

Diese Schnellverriegelung bietet im Vergleich zu klassischen M12-Steckverbindern mit Schraubgewinde zahlreiche Vorteile, insbesondere bei der Installation. Der intuitive Steckmechanismus reduziert die Montagezeit um bis zu 80 Prozent – was nicht nur die Effizienz steigert, sondern auch die Kosten deutlich senkt. Ein haptisches und akustisches Feedback beim Einrasten sorgt für eine fehlerfreie Verbindung und erhöht die Zuverlässigkeit im Einsatz.

Die verbesserte Bedienbarkeit ermöglicht ein kompakteres Geräte-Design. Da weniger Abstand zwischen den einzelnen Ports erforderlich ist, können die Anschlüsse bei Bedarf vollständig ins Gehäuse integriert werden.

Darüber hinaus überzeugt die Lösung durch ihre Servicefreundlichkeit. Wartungsarbeiten lassen sich schnell und ohne Spezialwerkzeug durchführen, was insbesondere im Feld große Vorteile bietet. Die Push-Pull-Schnittstelle ist zudem nach IEC-Norm standardisiert und damit wettbewerbsübergreifend kompatibel – ein entscheidender Faktor für zukunftssichere und flexible Systemlösungen.

Vielfalt und Flexibilität im Portfolio

Neben der Standardisierung spielt vor allem eine durchgängige Systemtopologie eine entscheidende Rolle für die erfolgreiche Umsetzung neuer Verdrahtungskonzepte. Damit der Endanwender die Vorteile der M12-Push-Pull-Schnellverriegelung voll ausschöpfen kann, sind nicht nur Geräte-Ports mit Duo-Kontur erforderlich. Auch passende umspritzte Leitungen, konfektionierbare Steckverbinder sowie geeignete Verteilungssysteme gehören ins Konzept. Nur so lässt sich eine durchgängige und anwendungsorientierte Verdrahtung realisieren. (Bild 1)

Bild 1: Beispielhafte Systemtopologie einer M12-Verkabelung mit Push-Pull-Schnellverriegelung.
Bild 1: Beispielhafte Systemtopologie einer M12-Verkabelung mit Push-Pull-Schnellverriegelung.

Konfektionierte Leitungen

Die Vielfalt von Push-Pull-Verkabelungen wächst stetig. Zur Produktvarianz zählen neben Gerätesteckverbindern, frei konfektionierbaren Steckverbindern oder Verteilerlösungen auch vorkonfektionierte, umspritzte Leitungen. Diese sind mit klassischer A-Kodierung zur Signalübertragung sowie mit D- und X-Kodierung zur Übertragung von Daten im Feld verfügbar.

Im Falle einer Schirmanbindung sind die vorkonfektionierten Leitungen auch mit dem von Phoenix Contact entwickelten und einzigartigen Schirmkonzept „Advanced Shielding Technology“ erhältlich. Diese Technologie ermöglicht eine innovative Art der Schirmanbindung mit flüssigem Metall in Form von Zinn. Damit erübrigt sich die Verwendung einer klassischen Crimphülse aus Zinkdruckguss. Durch eine besondere Vorumspritzung mit Polyamid wird der vormontierte Steckbereich mit den Einzeladern verbunden. Dies erhöht die mechanische Robustheit und vermeidet gleichzeitig Kurzschlüsse zwischen Schirmumspritzung und Kontaktträger. Eine anschließende Umspritzung mit flüssigem Zinn führt zu einem Stoffschluss mit dem Schirmgeflecht der Rohleitung sowie zu einer zuverlässigen 360-Grad- Schirmanbindung zum M12-Steckverbinderkopf.

Bild 2: Vorkonfektionierte Leitungen mit dem einzigartigen Schirmkonzept „Advanced Shielding Technology'.
Bild 2: Vorkonfektionierte Leitungen mit dem einzigartigen Schirmkonzept „Advanced Shielding Technology".

Die neue Art der Schirmanbindung und des Schnellanschlusses bildet die Grundlage für moderne, umspritzte Feldverkabelungen. Sie stechen durch ihre hohe mechanische Robustheit sowie einfache Installation mit enormem Reduzierungspotential der Installationszeiten hervor: ein wichtiger Schritt für die Verkabelung der Zukunft hinsichtlich der Anforderungen von Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (Bild 2).

Konfektionierbare Steckverbinder

Neben umspritzten, vorkonfektionierten Leitungen mit Push-Pull-Schnellverriegelung sind auch frei konfektionierbare Steckverbinder mit Anschlusstechniken wie Push-Lock- oder Crimpanschluss vorhanden. Mit der Wahl verschiedener Leitungslängen und -qualitäten sorgt diese Vielfalt für eine flexible und individuelle Verdrahtung im Feld. Dabei hat sich die Push-Lock-Anschlusstechnik, auch bekannt als Federkraft- oder Hebelanschluss, gegen den Schraub- oder Schneidklemmenanschluss am Markt etabliert. Die Leiter werden anhand einer Schenkelfeder kontaktiert, die bei Nutzung einer Aderendhülse eine Konfektion nach dem Push-In-Prinzip ermöglicht. Die Adern lassen sich jedoch auch ohne Verwendung einer Aderendhülse mit den blanken Litzen schonend klemmen, ohne dass einzelne Litzen brechen. Sichergestellt wird dies durch die an der Klemmkammer integrierten Hebel, die sich von Hand bedienen lassen. In geöffneter Hebelstellung ist die Klemmkammer vollständig geöffnet, sodass die blanken Litzen ohne Widerstand eingeführt werden können. Die Hebel sind in verschiedenen, standardisierten Farben ausgeprägt. Damit ist nicht nur eine numerische, sondern auch eine farbliche Kennzeichnung für eine schnelle, korrekte und fehlerfreie Installation vorhanden, was Prozesskosten senken kann. So vereinen sich zwei werkzeuglose Konzepte in einem Steckverbinder. Denn weder die Installation mit Push-Pull noch die Konfektionierung mit Push-Lock erfordert spezielle Werkzeuge (Bild 3).

Bild 3: Durchgängig werkzeuglos: M12-Push-Pull-Steckverbinder mit Push-Lock-Technologie.
Bild 3: Durchgängig werkzeuglos: M12-Push-Pull-Steckverbinder mit Push-Lock-Technologie.

Welche Geräteanschlüsse möglich sind

Immer mehr Gerätehersteller integrieren Push-Pull-Rundsteckverbinderschnittstellen direkt in ihre Produkte. Das reduziert den Verdrahtungsaufwand und ermöglicht eine durchgängige werkzeuglose Verbindung ins Feld.

Die Gerätesteckverbinder sind in verschiedenen Ausführungen mit der Push-Pull-Duokontur verfügbar. Neben Steckverbindern mit direkter Leiterplattenanbindung mittels SMT-, THR oder Wellenlötverfahren sind auch Steckverbinder mit Litzenabgang vorhanden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit einer direkten Integration in die Gehäusewand oder durch klassische Vorder- und Hinterwandmontagen.

Durch die geräteseitige Duokontur lassen sich neben Push-Pull-Steckverbindern ebenso Schraubsteckverbinder einsetzen, um flexibel und uneingeschränkt auf die Zukunft vorbereitet zu sein.

Diese Verteilerlösungen gibt es

Push-Pull-Verteiler sind ein zentraler Baustein für die Umsetzung modularer und strukturierter Topologien. Neben klassischen Y-/H- und T-Verteilern sind bei dezentralen Installationen mit einer hohen Verkabelungsdichte insbesondere Verteilerboxen unverzichtbar. Sie stellen eine übersichtliche und flexible Verdrahtung sicher.

Um Anwendern dabei den größtmöglichen Nutzen zu bieten, basiert das Konzept neuer M12-Push-Pull-Verteilerboxen auf durchgängig werkzeuglosen Technologien:

Neben der geräteseitig rückwärtskompatiblen Push-Pull-Duokontur überzeugt insbesondere die neue, steckbare Anschlusshaube. Sie lässt sich durch die integrierte Rastverriegelung schnell und sicher montieren – ganz ohne Werkzeugeinsatz. Rasthaken sorgen dabei für einen festen Sitz und ermöglichen gleichzeitig eine einfache Demontage im Wartungsfall. So lassen sich Serviceeinsätze effizient und mit minimalen Stillstandszeiten durchführen.

Ebenso erfolgt der Anschluss des Stammkabels werkzeuglos über Push-in-Leiterplattenklemmen – wahlweise als feste oder steckbare Variante. Neben selbstkonfektionierbaren Ausführungen sind auch Varianten mit Steck- oder Festkabelanschluss verfügbar, um maximale Flexibilität für unterschiedlichste Anwendungen zu bieten.

Push-Pull für effizientere und flexiblere Automatisierung

Push-Pull ist mehr als nur eine Verbindungstechnik – es ist der Schlüssel zu effizienteren, flexibleren und zukunftssicheren Automatisierungslösungen. Mit einem durchgängigen Portfolio aus Steckverbindern, Kabeln, Geräteanschlüssen und Verteilern ist eine passende Infrastruktur für jede Anwendung gegeben. Die werkzeuglose Schnellverriegelung spart Zeit, reduziert Fehler und erhöht die Anlagenverfügbarkeit – ein echter Mehrwert für jede industrielle Umgebung. (na)

Autoren:

Marcel Kittel, Produktmanager Field Connectivity, Phoenix Contact,

Hanne Schäfers, Produktmanagerin Field Connectivity, Phoenix Contact