Leistung für die Leitung

Industrieelektronik

Anschlusstechnik – Neuartige Klemmen ermöglichen den komplett werkzeuglosen Anschluss von Leitungen auf Leiterplatten. Dank der Einhand-Kipphebeltechnik lassen sichdie Leitungen danach auch ohne Hilfsmittel wieder lösen.

27. März 2013

Eine entscheidende Aufgabe bei der Montage und Installation von elektrischen oder elektronischen Geräten ist der Anschluss von elektrischen Leitungen an Leiterplatten. Die am häufigsten eingesetzte Anschlussart ist dabei der Schraubanschluss mit Zughülsentechnik, mit der allerdings eine zeitsparende Verdrahtung kaum möglich ist. Weit verbreitet ist deshalb auch der Federkraftanschluss. Bei dieser Technik gibt es jedoch große Unterschiede. So muss zum Beispiel die Zugfeder vor der Beschaltung sowie zum Lösen meist durch ein Werkzeug geöffnet werden. Mit einer Push-in-Feder hingegen lassen sich nur starre Leiter oder Leiter mit Aderendhülse werkzeuglos anschließen. Zum Lösen des angeschlossenen Leiters benötigt sie jedoch ebenso wie die Zugfederklemme einen Schraubendreher.

Eine komplett werkzeuglose Lösung zum Leiteranschluss bieten dagegen die neuen Leiterplatten-Anschlussklemmen der Serie PL, die der Verbindungs- und Interfacetechnikspezialist Phoenix Contact aus Blomberg vorgestellt hat. Der neu entwickelte Push-Lock-Federkraftanschluss basiert auf dem sogenannten Einhand-Kipphebelprinzip, mit dem sich Leiter mit und ohne Aderendhülse ohne Werkzeug anschließen und wieder lösen lassen. Zur Montage genügt es, den starren oder flexiblen Leiter in die geöffnete Klemmstelle zu führen und einen Kipphebel zu betätigen, der den Leiter über die Push-Lock-Feder anschließt. Darüber hinaus lassen sich starre Leiter sowie Leiter mit Aderendhülse bei geschlossenem Hebel auch direkt durchstecken.

Die werkzeuglose Bedienung mit anwenderfreundlichen Betätigungskräften gewährleistet einen schnellen und einfachen Leiteranschluss, der keinerlei Leitervorbehandlung benötigt. Die intuitive Bedienung durch die orangefarbene Betätigungshebel ermöglicht den schnellen Geräteanschluss sowohl für die interne Geräteverdrahtung als auch im Feld.

Klare Kennzeichnung

Um Fehler bei der Verdrahtung zu vermeiden, besitzen die Leiterplatten-Anschlussklemmen der PL-Serie eine Bedruckungs- und Beschriftungsfläche, die bei geöffnetem und geschlossenem Hebel gut sichtbar ist. Darüber hinaus können die Gehäuse von Pol zu Pol farbig codiert werden. Beispielsweise kann ein individueller mehrpoliger Anschlussblock nach Kundenwunsch in verschiedenen Farben gefertigt werden, zum Beispiel in den Farben der anzuschließenden Leiter.

Weitere Möglichkeiten eröffnet die Einzelscheibenbauweise als einpolige Variante: Hier erfolgt die geräteinterne Verdrahtung schnell und komfortabel über Einzelscheiben. Die Einzelanschlüsse werden dabei mit allen anderen Bauteilen zusammen auf der Leiterplatte verlötet, die Leiter können komfortabel und intuitiv in der Fertigung angeschlossen werden. Behelfslösungen mit Einlöthilfen und Handlötstellen oder vorkonfektionierte Leitungen mit Flachsteckhülsen können somit entfallen. Ein integrierter Tippabgriff ermöglicht Messungen bei Service-Arbeiten und zum Auffinden von Fehlern, ohne dass die Verdrahtung gelöst oder anderes Zubehör entfernt werden muss. Die zentrale Anordnung des Tippabgriffs im Hebel gewährleistet dabei die eindeutige Zuordnung zur Klemmstelle.

International zugelassen

Leiterplattenklemmen sind in den unterschiedlichen Anwendungen oft widrigen Bedingungen ausgesetzt, etwa hohen Temperaturen, ständigen Vibrationen oder häufigen Lastwechseln. Zudem entscheidet nicht allein die Anschlusstechnik darüber, welcher Leiterplattenanschluss verwendet werden kann: Eine wichtige Rolle spielen auch die anliegende Spannung, die Stromstärke und die Zulassungen der Anschlusstechnik. Im Rahmen der Internationalisierung werden dabei auch die amerikanischen UL-Zulassungen immer wichtiger. Die PL-Serie besitzt deshalb internationale Zulassungen nach VDE und UL. Dazu durchlaufen die Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder im hauseigenen Labor bei Phoenix Contact diverse Tests. So fordert etwa die UL-Zulassung einen Heat Cycling Test, der die Lebensdauer einer elektrischen Verbindung mit einer 50-prozentigen Überlast simuliert. Dabei werden die Klemmen über einen Zeitraum von 14 Tagen in einem Zeitintervall von 210 Minuten Last und 30 Minuten Abkühlung mit dem 1,5-Fachen des Bemessungsstromes belastet. Die Prüfung ist bestanden, wenn die Differenz der Erwärmung einer Klemmstelle zwischen dem ersten und dem letzten Zeitintervall kleiner gleich 5 Kelvin ist.

Zudem fordern viele Gerätehersteller für den weltweiten Einsatz ihrer Geräte eine uneingeschränkte 600-Volt-UL-Zulassung in der industriellen Usegroup C. Dies ist bei den Leiterplattenanschlüssen der PL-Serie bereits im 7,5-Millimeter-Raster gegeben, da alle Produkte nach der UL-Norm 1059 zugelassen sind. Ein universeller Einsatz von Klemmen und Steckverbindern als sogenannte feldverdrahtete Leiterplattenklemme ist durch diese Norm in nahezu allen Bereichen möglich.

Als Material für die PL-Anschlussfeder dient ein spezieller Federstahl, der die notwendigen Eigenschaften mitbringt: Er besitzt die erforderliche Härte für einen sicheren Leiteranschluss mit hohen Leiterauszugswerten und ist dennoch biegsam genug für viele Betätigungszyklen. Stärke und Zugfestigkeit des Materials, Biegeradius sowie Biegevorgang werden dabei bereits in der Konstruktionsphase der PL-Klemmen durch Simulationen und FEM-Berechnungen aufeinander abgestimmt.

Erschienen in Ausgabe: 02/2013