Ein langjähriger Trend in vielen Bereichen der Technik ist die zunehmende Miniaturisierung aller Komponenten, die zudem gleichzeitig immer mehr Funktionen integrieren. In besonderem Maße gilt dies für elektronische Bauelemente wie Dioden, Transistoren, integrierte Schaltkreise oder Kondensatoren, und entsprechend verkleinern müssen sich daher auch die elektromechanischen Bauelemente der Leiterplatten-Anschlusstechnik.

Der Anschluss- und Verbindungstechnikspezialist Phoenix Contact aus Blomberg hat deshalb jetzt zwei neue Baureihen von Miniatur-Steckverbindern vorgestellt, die speziell für derartige Aufgaben entwickelt wurden.

Entscheidend für die Bedienbarkeit jedes Steckverbinders ist vor allem der Verdrahtungsprozess im Feld. So muss der Monteur im Feld rasch erkennen, wie die Klemmung des Leiters bewerkstelligt wird und welche Arbeitsschritte erforderlich sind. Auch die Funktion der Betätigung muss sich dem Bediener rasch erschließen.

Mögliche Anschlussverfahren bieten hier die Federkraft-, Schneidklemm- oder Schraubtechnik. Die Schraubtechnik allerdings gerät bei einem Rastermaß von 2,5 Millimeter und kleiner an die Grenzen ihrer Miniaturisierung, da hier auch immer die Größe der metallischen Klemmkörper berücksichtigt werden muss, die als Gegenstück der Schraube wirken.

Einfache Bedienung
Stattdessen setzen sich in diesem Größenbereich immer mehr die Schneidklemm- und die Federkrafttechnik durch, allerdings können die Betätigungs- oder Führungselemente dabei nicht mehr neben dem Leiter angeordnet sein. Potenzial für eine weitere Miniaturisierung bietet deshalb nur der Bauraum in der Tiefe und in der Höhe. Zudem lassen sich die einzelnen Pole bei diesem Rastermaß nur noch mit Werkzeugen effizient bedienen, da die Betätigungselemente für eine reine Fingerbetätigung zu eng beieinander liegen.

Außerdem wirkt die Federkrafttechnik im Gegensatz zur Schraubklemme im Inneren der Klemme und kann daher nicht eingesehen werden. Daher muss sich die Betätigungsweise der Feder durch äußerlich erkennbare Merkmale leicht erschließen. Erreichen lässt sich dies zum einen durch farbige Drücker, die sich nur in einer Richtung betätigen lassen, oder durch Betätigungsschächte, in die beispielsweise ein Schraubendreher eintaucht, um den Leiter zu lösen.

Je nach Bauart der Verbindung geschieht der Anschluss entweder mit einer oder mit beiden Händen. Bei der Bedienung mit einer Hand betätigt der Bediener die Klemme direkt mit dem Leiter. Dies ist beispielsweise bei der Push-in-Federtechnik der Fall. Bei diesem Anschlussverfahren bringt der Bediener den Leiter gegen den Widerstand der Feder aus seiner Positionierung vor der Feder in die Klemmstelle, wo sie geklemmt wird. Bei einer Bedienung mit zwei Händen muss zusätzlich der Betätigungsmechanismus geöffnet und geschlossen werden, und der Leiter muss zudem in Position gehalten werden.

Klemmen spart Platz
Beim Miniatur-Steckverbinder der Baureihe Combicon compact PTSM mit Federkraft-Anschlusssystem nutzt Phoenix Contact eine Push-in-Schenkelfeder als Klemmelement, das einen schnellen Anschluss für abisolierte starre und flexible Leiter erlaubt. Zusätzliches Miniaturisierungspotenzial bieten hier die Betätigungselemente der Klemme, da nicht vorhandene Lösetasten keinen Bauraum benötigen. Statt mittels zusätzlicher Lösetasten erfolgt die Betätigung deshalb mittels Schraubendreher im Betätigungsschacht.

Der Federkraftstecker im Rastermaß von 2,5 Millimeter eignet sich für flexible und starre Leiter mit Querschnitten von 0,14 bis 0,75 Quadratmillimeter und überträgt Ströme bis 6 Ampere bei einer Spannung von 160 Volt. Die Betätigung geschieht mit einem Zwei-Millimeter-Schraubendreher. Zur Vorbereitung der Verdrahtung wird der Leiter entweder abisoliert oder zusätzlich mit einer Aderendhülse versehen.

Ohne Werkzeug
Den Anschluss von nicht isolierten, flexiblen Leitern mit Querschnitten zwischen 0,14 und 0,34 Quadratmillimeter (AWG 26 bis AWG 22) ermöglichen dagegen die Miniatur-Steckverbinder der Baureihe PTPM in Schneidklemmtechnik, die werkzeuglos betätigt werden. Schwenkbare Führungen gewährleisten dabei die korrekte Positionierung der Leiter.

Nachdem die Leiter positioniert sind, genügt ein Daumendruck des Monteurs, um die Verbindung herzustellen. Der Schneidanschlussstecker PTPM bietet ebenfalls das Rastermaß 2,5 Millimeter und überträgt Ströme bis 4 Ampere bei einer Spannung bis 160 Volt. Der werkzeuglose, paarweise ausgeführte Leiteranschluss ermöglicht die einfache Verdrahtung von Ethernet-Leitungen.

Beide Steckverbindertypen bieten eine Bauhöhe von lediglich 5 Millimeter und erlauben damit eine weitere Funktionsverdichtung auf der Leiterplatte. THR- und SMD-Grundleisten für beide Stecker ermöglichen ihre rasche Verarbeitung in der Oberflächenmontage von Leiterplatten.

Lukas Muth, Phoenix Contact/bt