Push-in-Leiterplattenklemmen für bestehende Geräte-Designs

In vielen Geräteentwicklungen entscheidet heute nicht mehr allein die elektrische Leistung einer Anschlusslösung über ihren Erfolg. Ebenso wichtig sind Bauraumeffizienz, Designkontinuität, der Komfort bei der Handhabung des Leiteranschlusses und die Möglichkeit, Produktplattformen über mehrere Generationen hinweg weiterzuentwickeln. Moderne Leiterplattenanschlusstechnik muss deshalb mehr leisten als eine sichere elektrische Verbindung. Push-in-Leiterplattenklemmen im TWIN-Design eröffnen neue Freiheiten bei der Geräteentwicklung, indem sie die Vorteile einer schnellen Push-in-Verdrahtung mit der Kompatibilität zu bestehenden Schraubanschlusskonzepten kombinieren. Das schafft Flexibilität für zukünftige Marktanforderungen und reduziert den Aufwand für Layoutanpassungen und Redesigns. 

In der Geräteentwicklung ist die elektrische Anschlusstechnik ein kleines Detail mit großer Wirkung. Sie beeinflusst nicht nur die Verdrahtungszeit im Feld, sondern auch Leiterplatten-Layout, Gehäusekonstruktion, Prüfkonzept, Zulassung, Variantenmanagement und Fertigungsprozesse. Besonders bei langlebigen Geräteplattformen sind diese Abhängigkeiten entscheidend. Ein einmal qualifiziertes Leiterplatten-Layout und ein abgestimmtes Gehäuse sollen möglichst lange genutzt werden, während sich Marktanforderungen, Installationsgewohnheiten und Kundenpräferenzen weiterentwickeln. Daraus entsteht ein klassischer Zielkonflikt: Moderne Anschlusstechnik soll integriert werden, ohne ein bestehendes Gerätekonzept vollständig neu aufzusetzen. Genau an dieser Stelle setzen die Leiterplattenklemmen der Serien SPTH 1,5 und SPTH 3 von Phoenix Contact an.

AC-Ladeinfrastruktur schnell in Betrieb nehmen

Ladeinfrastruktur muss skalierbar sein, Sicherheitsanforderungen erfüllen und sich an neue Standards anpassen. Die Kombination aus Charx control modular und einer neuen Konfigurations App vereinfacht die Inbetriebnahme und schafft gleichzeitig eine offene Plattform, die mit den Anforderungen der Zukunft wächst.

Julia Krüger

Regionale Märkte verlangen flexible Anschlusstechnik

Die Anforderungen an Leiterplattenanschlüsse unterscheiden sich deutlich je nach Region und Anwendung. In vielen Märkten ist der Schraubanschluss seit Jahrzehnten etabliert. Er gilt als vertraut, robust und universell einsetzbar. Installateure kennen die Bedienung, und das Servicepersonal erkennt die Anschlusslogik sofort. Bestehende Geräteplattformen sind häufig auf entsprechende Anschlussräume und Leiterplattenbohrbilder ausgelegt.

Gleichzeitig nimmt die Nachfrage nach Push-in-Anschlusstechnik zu. Der Grund liegt vor allem in der einfachen und schnellen Verdrahtung. Starre Leiter und Leiter mit Aderendhülse werden direkt gesteckt, ohne dass ein Werkzeug zum Öffnen der Klemmstelle erforderlich ist. Flexible Leiter ohne Aderendhülse lassen sich über den Betätigungsdrücker anschließen. Dadurch reduziert sich die Verdrahtungszeit um etwa 50 bis 70 Prozent gegenüber der Schraubanschlusstechnik, was insbesondere bei der Serienverdrahtung, kompakten Geräten oder vielen Anschlusspunkten relevant ist.

Für Gerätehersteller entsteht daraus eine strategische Fragestellung: Soll eine bestehende Produktfamilie weiterhin ausschließlich mit Schraubanschluss angeboten werden, obwohl viele Märkte Push-in bevorzugen? Oder lohnt sich die Entwicklung einer zusätzlichen Gerätevariante mit moderner Federanschlusstechnik? In der Vergangenheit bedeutete eine solche Entscheidung häufig zusätzlichen Aufwand für Geräteentwickler. Eine andere Klemmenkontur konnte Änderungen am Leiterplatten-Layout, am Gehäuseausschnitt oder an der Beschriftung erforderlich machen. Hinzu kamen Prüfungen, Dokumentationsanpassungen und mögliche Auswirkungen auf die Zulassung. 

Redesign als Kostentreiber

Der Aufwand für den Wechsel der Anschlusstechnik wird in der Praxis oft unterschätzt. Wird eine Leiterplattenklemme durch eine mechanisch abweichende Variante ersetzt, reicht der Aufwand weit über die Auswahl eines neuen Bauteils hinaus. Bohrbild, Lötstellen, Anschlussrichtung, Gehäuseöffnung und Bedienraum müssen zusammenpassen. Schon geringe Unterschiede in Kontur oder Bauhöhe können viele Folgeänderungen mit sich bringen.

Besonders kritisch ist dies bei bestehenden Geräteplattformen, die über viele Jahre im Markt sind. Dort sind Leiterplatte und Gehäuse meist effizient aufeinander abgestimmt. Änderungen verursachen nicht nur Konstruktionsaufwand, sondern auch neue Musterstände, interne Freigaben, Anpassungen in der Fertigung und möglicherweise erneute Prüfungen. Bei internationalen Produktprogrammen vervielfacht sich dieser Aufwand zusätzlich, weil unterschiedliche Märkte oft unterschiedliche Anschlussvarianten benötigen.

Die wirtschaftliche Folge ist ein Spannungsfeld zwischen Standardisierung und Marktanpassung. Einerseits sollen möglichst wenige Hardware-Varianten entstehen, um Lagerhaltung, Beschaffung und Produktion schlank zu halten. Andererseits verlangen Kunden und Regionen nach spezifischen Anschlusstechniken. Eine Lösung ist daher besonders wertvoll, wenn sie die Variantenbildung auf Bauteilebene ermöglicht, ohne das Gerätefundament zu verändern (Bild 3).  

Konturgleich zu etablierten Schraubanschlussserien

Bereits vor einigen Jahren wurde die TDPT-Produktfamilie genau für diesen Anwendungsfall entwickelt und wird zunehmend eingesetzt. Sie kombiniert Push-in-Federanschluss mit einem TWIN-Design, das die Kompatibilität zu bestehenden Layouts und Gerätegehäusen bietet. Nun greifen die Serien SPTH 1,5 und SPTH 3 diesen Ansatz auf und bieten eine Konturgleichheit zu den seit Jahrzehnten bewährten Leiterplattenklemmen mit Schraubanschluss der Serien MKDS 1,5 und MKDS 3, sowie auch zu ihren zahlreichen Nachahmungen von Marktbegleitern. Für Gerätehersteller bedeutet dies: Ein bestehendes Gerätekonzept, das bisher auf MKDS-Schraubanschlüssen basiert, kann mit SPTH-Varianten auf Push-in-Technik umgestellt oder ergänzt werden, ohne die mechanische Umgebung neu zu konstruieren. Die Anschlusstechnik wird damit zu einer flexibel wählbaren Ausstattungsvariante innerhalb derselben Plattform.

Diese Eigenschaft ist insbesondere für Produktfamilien interessant, die in mehreren Regionen vertrieben werden. In einem Markt kann weiterhin die Schraubanschlusstechnik angeboten werden, während in einem anderen Markt Push-in-Anschlusstechnik zum Einsatz kommt. Die Leiterplatte und das Gehäuse bleiben identisch. Das reduziert Entwicklungsaufwand, vereinfacht die Pflege der Produktdokumentation und unterstützt eine wirtschaftliche Variantenstrategie. 

Push-in-Anschluss für effiziente Verdrahtung

Neben der mechanischen Austauschbarkeit steht die Verdrahtung im Mittelpunkt. Push-in-Federanschlüsse ermöglichen eine schnelle und sichere Kontaktierung von Leitern. Starre Leiter sowie Leiter mit Aderendhülse werden direkt eingeführt. Die Feder sorgt für eine definierte Kontaktkraft und einen dauerhaft stabilen Anschluss. Für den Installationsprozess bedeutet dies eine intuitive Bedienung und eine Reduzierung manueller Tätigkeiten.

Die SPTH 1,5 ist für Leiterquerschnitte bis 2,5 mm² bei einem Nennstrom von 24 A und einer Nennspannung von 400 V ausgelegt. Der anschließbare Leiterquerschnitt reicht bei starren und flexiblen Leitern von 0,14 bis 2,5 mm², die Abisolierlänge beträgt 8 mm. Die SPTH 3 deckt den nächsthöheren Leistungsbereich ab. Sie ist für Leiterquerschnitte bis 4 mm² ausgelegt und erreicht einen Nennstrom von 32 A bei 400 V. Der Leiterquerschnitt reicht bei starren und flexiblen Leitern von 0,14 bis 4 mm², ebenfalls bei 8 mm Abisolierlänge.

Damit lassen sich mit den beiden Serien sowohl Signal- als auch Leistungsanschlüsse innerhalb einer Gerätefamilie realisieren. Für die SPTH 1,5 und SPTH 3 besteht eine Stromtragfähigkeit bis 32 A und eine Nennspannung von 400 V. Für Entwickler ist diese Skalierbarkeit relevant, weil unterschiedliche Geräteklassen oder Leistungsstufen mit einem einheitlichen Anschlusskonzept umgesetzt werden können. 

Power Reliability für hohe Anlagenverfügbarkeit

Power Reliability beschreibt ein integriertes Konzept für industrielle Energieversorgung. Durch abgestimmte Produktkombinationen lassen sich Verfügbarkeit erhöhen, Wartungsaufwand senken und Fehler frühzeitig erkennen.

Timo Beßler

Sunit Saran

Prozessgerechte Integration in die Fertigung

Die Vorteile konturgleicher Anschlussvarianten kommen nicht nur in der Entwicklung zum Tragen. Auch in der Fertigung ist eine mechanisch kompatible Lösung von Bedeutung. Die SPTH-Leiterplattenklemmen sind für die Wellenlötung ausgelegt und weisen neben einem linearen Pinning, eine Pinlänge von 3,5 mm und ein Lötpin pro Potenzial auf.

Darüber hinaus erleichtert eine optimierte Geometrie der Lötstifte den Bestückungsvorgang. Die spezielle Einführgeometrie unterstützt das präzise Einbringen der Pins in die Leiterplatte und kann dadurch den Montageaufwand reduzieren. In der Serienfertigung ist dies ein wichtiger Faktor, denn jede zusätzliche Handhabung und jede unpräzise Positionierung kann Prozesszeit oder Nacharbeit verursachen.

Auch die Materialeigenschaften sind für industrielle Anwendungen relevant. Die Leiterplattenklemmen überzeugen hierbei u. a. mit PA als Isolierstoff, der Brennbarkeitsklasse V0 nach UL 94 sowie WEEE/RoHS-Konformität und Whisker-Freiheit nach IEC 60068-2-82 beziehungsweise JEDEC JESD 201. Damit erfüllen sie typische Anforderungen an robuste Komponenten für industrielle Elektronik. UL- und IEC-Zulassungen ermöglichen zudem einen weltweiten Einsatz (Bild 4). 

Prüfbarkeit als unterschätzter Nutzen

Ein weiterer Aspekt moderner Anschlusstechnik ist die Prüfbarkeit. Elektrische Prüfungen finden an mehreren Stellen des Produktlebenszyklus statt: während der Fertigung, bei der Endprüfung, während der Inbetriebnahme und im Servicefall. Je kompakter Geräte werden, desto wichtiger ist ein gut zugänglicher Prüfpunkt.

Die SPTH-Serien verfügen über eine große Prüföffnung, die das Testen mit gängigen Prüfspitzen wie einem DUSPOL bis 2 mm Durchmesser ermöglicht. Das erleichtert Messungen im eingebauten Zustand und unterstützt standardisierte Prüfabläufe. Für Gerätehersteller kann dies die Qualitätssicherung vereinfachen, während Servicepersonal im Feld von einer klar definierten Messmöglichkeit profitiert.

Eine gute Prüfbarkeit wirkt sich indirekt auch auf die Gerätesicherheit aus. Wenn Messpunkte eindeutig zugänglich sind, sinkt die Wahrscheinlichkeit improvisierter Kontaktierungen. Gleichzeitig lassen sich Prüfschritte besser dokumentieren und reproduzieren. Damit wird die Anschlussklemme nicht nur als Kontaktierungselement betrachtet, sondern als Bestandteil eines durchgängigen Geräte- und Servicekonzepts.

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.

Marcel Kittel

Hanne Schäfers

Variantenkosten senken, Märkte erschließen

Der größte wirtschaftliche Hebel der SPTH-Familien liegt in der Kombination aus moderner Anschlusstechnik und mechanischer Kompatibilität. Gerätehersteller können bestehende Plattformen weiterverwenden und dennoch auf veränderte Marktanforderungen reagieren. Der Schritt von Schraubanschluss zu Push-in-Anschluss wird dadurch weniger zu einem Redesign-Projekt und stärker zu einer Variantenentscheidung.

Das reduziert Entwicklungsaufwand und unterstützt eine schnellere Markteinführung regional angepasster Geräteausführungen. Gleichzeitig können Beschaffung und Produktion auf einer gemeinsamen konstruktiven Basis aufbauen. Die Anzahl unterschiedlicher Leiterplatten- und Gehäusevarianten bleibt begrenzt, während die Anschlussausführung flexibel gewählt werden kann.

Für global ausgerichtete Gerätehersteller ist dies besonders relevant. Unterschiedliche Installationsgewohnheiten müssen nicht zwangsläufig zu unterschiedlichen Gerätekonstruktionen führen. Stattdessen kann dieselbe Plattform mit variierender Anschlusstechnik bedient werden. Push-in-Technik kann damit den Zugang zu neuen Märkten erleichtern, ohne bestehende und bewährte Gerätekonzepte infrage zu stellen.

Push-in-Leiterplattenklemmen für flexible Geräteplattformen

Die Leiterplattenklemmen SPTH 1,5 und SPTH 3 zeigen, wie sich moderne Push-in-Anschlusstechnik in bestehende Geräteplattformen integrieren lässt. Durch die Konturgleichheit zu den etablierten Schraubanschlussserien MKDS 1,5 und MKDS 3 kann die Anschlusstechnik angepasst werden, ohne Leiterplatten-Layout oder Gehäuse zu ändern. Dadurch sinken Entwicklungsaufwand und Variantenkosten, während Gerätehersteller regionale Marktanforderungen flexibler erfüllen können. Gleichzeitig bieten die Serien schnelle Verdrahtung, hohe elektrische Leistungsdaten, prozessgerechte Wellenlötintegration und gute Prüfbarkeit. Damit wird die Anschlusstechnik zu einem wichtigen Element für Plattformstrategie, Produktpflege und Markterschließung. (na)

Phoenix Contact auf der electronica 2026: Halle B3, Stand 103