Schwerpunkte

Anschlusstechniken im Überblick

Rundsteckverbinder schneller konfektionieren

12. August 2021, 08:00 Uhr   |  Von Jörg Hohmeier, Produktmarketing für den Bereich Industrial Field Connectivity bei Phoenix Contact

Rundsteckverbinder schneller konfektionieren
© Phoenix Contact

Im Bereich der Feldverkabelung hat der Push-Lock-Anschluss den Vorteil, dass er einen großen Durchmesserbereich an Leitungsschirmung kontaktieren kann.

Der M12-Steckverbinder hat sich weltweit als Standard etabliert. In puncto Konfektionierung gibt es aber durchaus Unterschiede. Phoenix Contact setzt zum Beispiel auf den Push-Lock-Anschluss. Dabei handelt es sich um eine Weiterentwicklung der Push-in-Technologie.

Für den Leiteranschluss an M12-Rundsteckverbindern sind die generellen Anforderungen bekannt – aber einige spezifische Aspekte werden eher selten betrachtet. Doch sind es gerade diese, die den Anwender dabei unterstützen, die Installation zu beschleunigen und zu vereinfachen sowie den Anschluss langzeitstabil auszuführen, Installationsfehler zu vermeiden und letztlich die Schnittstelle wirtschaftlich umzusetzen.

Konfektionierbare M12-Steckverbinder stehen mit mehreren Anschlusstechniken zur Auswahl. Die Steckverbinder-Hersteller haben den Schneidklemm- und Federkraftanschluss in den letzten Jahren massiv weiterentwickelt; unter den konfektionierbaren M12-Steckverbindern sind diese Anschlusstechniken heute Standard. Hohe Absatzzahlen und Zuwachsraten bestätigen diese Entwicklung. Auch bei der Piercecon- sowie bei der populären Schraubanschlusstechnik steigt der Absatz stetig. Unersetzlich ist zu guter Letzt auch der Crimp-Anschluss – er untermauert den hohen Anteil konfektionierbarer Steckverbinder an der industriellen M12-Verkabelung.

Anschlusstechnik hängt von der Applikation ab

Um bei der kupferbasierten Verkabelung für Signale, Daten und Energie die Frage nach der richtigen Anschlusstechnik genauer zu beantworten, rückt stets die Applikation ins Blickfeld. Auch wenn die Steckverbinder auf den ersten Blick im Inneren recht ähnlich scheinen, lohnt ein genaueres Hinsehen.

Unabhängig vom Isolationsmaterial der anzuschließenden Leiter arbeitet der M12-Steckverbinder mit Schraubanschluss – er genießt weltweit in fast allen Märkten einen hohen Bekanntheitsgrad und wird nahezu universell verwendet. Dabei ist längst nicht immer sichergestellt, dass die Schraube mit dem richtigen Drehmoment angezogen wird. Ist es zu gering, ist der Leiter nur bedingt kontaktiert und es kann zu Erhöhungen der Übergangswiderstände kommen. Bei einem zu hohen Drehmoment und ohne Leiterschutz besteht die Gefahr, dass der Leiter unter der Schraube beschädigt wird, der Leiterquerschnitt sich verringert und die Klemmstelle sich unzulässig erwärmt. Weil das richtige Drehmoment für eine dauerhaft zuverlässige Verbindung unerlässlich ist, wird es seitens der Hersteller dokumentiert und kann auch dort angefragt werden.

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Jörg Hohmeier, Phoenix Contact: »Auch wenn die Steckverbinder auf den ersten Blick im Inneren recht ähnlich scheinen, lohnt ein genaueres Hinsehen.«

M12-Anschluss mit Federkraft

Die Anschlusstechnik mittels Feder ist die bekannteste unter den Anschluss- bzw. Verdrahtungstechniken. Damit lassen sich sowohl Reihenklemmen wie auch Rundsteckverbinder und Leiterplatten-Steckverbinder bequem anschließen.

Der Zugfederanschluss bietet eine schnelle Verdrahtungsmöglichkeit starrer und flexibler Leiter sowohl mit wie auch ohne Aderendhülse. Dabei muss der Klemmraum mit einem Schraubendreher geöffnet werden, bevor dann der Leiter zugeführt wird. Noch einen Schritt weiter geht hier der Push-in-Anschluss – Push-in hat in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen. Bei dieser Art des Federanschlusses wird das Werkzeug gewissermaßen mitgeliefert: Ein Hebel – auch Pusher genannt – wird gedrückt, um die Klemmstelle zu öffnen. Flexible Leiter ohne Aderendhülse können dann bequem zugeführt werden. Anschließend wird der Hebel entlastet, und die Klemmstelle schließt selbstständig. Dabei wird der Leiter mit einer definierten Kontaktkraft kontaktiert – so entsteht eine langfristig sichere und zuverlässige Verbindung. Beim Einsatz von starren oder flexiblen Leitern mit Aderendhülse kann auf die Betätigung des Pushers verzichtet werden, denn der Leiter kann direkt gesteckt werden. Gemeinsam haben beide Anschlusstechniken, dass sie eine robuste und wartungsfreie Art des Leiteranschlusses ermöglichen.

Während bei der Leiterplatten- oder Hutschienen-Montage die Klemme fixiert ist, muss der konfektionierbare M12-Steckverbinder beim Anschluss von Hand gehalten werden. Um diese Herausforderung der „dritten Hand“ zu lösen, wurde der Push-in-Anschluss in den letzten Jahren für die M12-Steckverbinder kontinuierlich weiterentwickelt. Daraus entstanden ist das Prinzip „Push-Lock“.

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Der M12-Steckverbinder mit Push-Lock-Anschluss kombiniert Push-in-Technik und Betätigungshebel. Das Ergebnis ist ein einfacher und langzeitstabiler Leiteranschluss.

Push-Lock-Anschluss

Der Push-Lock-Anschluss nutzt wie auch der Push-in-Anschluss für die Kontaktierung der Leiter eine Schenkelfeder. Auch die Funktion, den Leiter direkt – also Push-in-mäßig – zu stecken, ist gegeben.

Zudem hat der Push-Lock-Anschluss einen weiteren Vorteil bei der Konfektionierung von M12-Steckverbindern. An der Klemmkammer ist ein Hebel positioniert, der sich von Hand bedienen lässt. Mit ihm kann man die Klemmkammer öffnen und schließen. Der Hebel bietet allerdings noch einen anderen Vorteil: Die Klemmkammer bleibt damit geöffnet, beide Hände sind somit für die Zuführung des Leiters frei. Nicht nur bei dünnen Signal- und Datenleitungen, sondern auch beim Anschluss von Energieleitungen mit Leiterquerschnitten von 1,5 mm2 oder 2,5 mm2 kommt dieser Vorteil zum Tragen. Der Push-Lock-Anschluss macht die Arbeit erheblich einfacher, weil er den Federkraftanschluss auch im M12-Bereich zu einer echten Schnellanschlusstechnik werden lässt.

Um den Anschluss noch intuitiver zu gestalten, hat man neben der numerischen auch eine farbliche Kennzeichnung realisiert. Die Hebel sind je nach Anwendung in den standardisierten Farben der Signal-, Daten- und Energieleitungen ausgeführt. So bietet sich dem Installateur eine Vereinfachung beim Zuordnen der Leiter, wodurch sich die Fehlerquote deutlich reduzieren lässt.

Ein weiteres Augenmerk verdienen PE-Anbindung und Schirmung. Bei der Energieverteilung beispielsweise mit hohen Spannungen ist ein PE-Anschluss erforderlich. Dieser muss im Fehlerfall die Energie ableiten und den Anwender vor lebensbedrohlichen Spannungen schützen. Beim Push-Lock-Anschluss ist diese Funktion bereits integriert. Die Klemmstelle des PE-Leiters ist mit dem metallischen Gehäuse innenliegend verbunden, sodass im Fehlerfall die Energie über die PE-Anbindung sicher abgeleitet wird. Zudem ist der Hebel für die PE-Klemmstelle grün-gelb gekennzeichnet, was dem Anwender die Zuordnung weiter vereinfacht.

Bei der Datenübertragung ist die Schirmanbindung schon lange ein Thema, aber auch die Feldverkabelung muss die wachsenden Anforderungen an die Kommunikation innerhalb von Geräten und Anlagen erfüllen. Da sich die Länge der installierten Leitungen auch auf die Datenübertragung auswirkt, werden möglichst kurze Leitungslängen angestrebt. Das lässt sich realisieren, indem man konfektionierte Datenleitungen auf Maß bestellt oder aber die Datenleitung während der Installation auf Maß ablängt und mit konfektionierbaren Steckverbindern versieht. Hier bieten die M12-Steckverbinder mit Push-Lock-Anschluss eine federbasierte Lösung, die einen großen Durchmesserbereich an Leitungsschirmung kontaktieren kann. Mit 360° ist die Kontaktierung großflächig umgesetzt und sie erfüllt die Anforderung eines geringen Übergangswiderstandes. 

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