Richtig verkabeln im Feld

Titel

Steckverbinder – Mit ihren zahlreichen technischen Vorteilen schöpfen konfektionierbare M12-Steckverbinder – richtig eingesetzt – hohe wirtschaftliche Potenziale aus. Phoenix Contact unterstützt Anwender mit einem breiten Programm.

22. August 2017

Konfektionierbare M12-Steckverbinder ermöglichen eine flexible Verkabelung im Feld. Weiterentwickelte Anschlusstechniken und Schirmkontaktierungen vereinfachen den Anschluss auch von geschirmten Leitungen und sorgen so für zuverlässige Verbindungen. Vor der Auswahl des passenden Steckverbindertyps sollten Anlagenplaner und Installateure wichtige Punkte wie die elektrischen Anforderungen sowie mechanische und thermische Einflüsse klären. Darüber sind die Art der angeschlossenen Leitung, die Position und der verfügbare Bauraum des Steckverbinders sowie die Qualifizierung des Personals zu beachten.

Nach einer gründlichen Vorklärung dieser Aspekte wird die Auswahl des Steckverbinders einfacher. Auch wenn sich zahlreiche Steckverbinder auf den ersten Blick ähnlich sehen und kaum Unterschiede im Inneren erahnen lassen, lohnt es sich, genauer hinzuschauen. Nur dann kann eine auf lange Sicht technisch und wirtschaftlich sinnvolle Entscheidung getroffen werden.

Breites Spektrum an Lösungen

Beim M12 sind schon seit Jahren unterschiedliche Anschlusstechniken verfügbar. Schneidklemmanschluss und Federkraftanschluss wurden in den letzten Jahren massiv weiterentwickelt – und haben sich als Standard bei konfektionierbaren M12-Steckverbindern etabliert. Auch die Märkte spiegeln diese Entwicklung wider.

Die Piercecon-Anschlusstechnik des Anbieters Phoenix Contact aus Blomberg sowie die konventionelle Schraubanschlusstechnik verzeichnen ebenfalls Zuwächse am Markt. Auch der Crimp-Anschluss hat sich etabliert und untermauert den häufigen Einsatz von konfektionierbaren Steckverbindern bei der M12-Verkabelung.

Mit dem Federanschluss lassen sich Reihenklemmen, Rundsteckverbinder und Leiterplatten-Steckverbinder bequem anschließen. Musste die Klemmkammer früher noch mit einem Hilfswerkzeug geöffnet werden, gibt es inzwischen einfache Lösungen mit Pusher oder Hebel.

Während bei der Leiterplatten- oder Hutschienen-Montage der Steckverbinder fixiert ist, muss der konfektionierbare M12-Steckverbinder beim Anschluss von Hand gehalten werden; seit Kurzem gibt es auch hier eine einfache Hebellösung. Der Hebel bietet den Vorteil, dass die Klemmkammer geöffnet bleibt und der Anwender beide Hände für die Zuführung des Leiters frei hat. Dieser Anschluss stellt eine erhebliche Erleichterung dar.

Der Federkraftanschluss ist vielfältig einsetzbar und wird im Bereich der M12-Verkabelung häufig für Signal- und Daten-Leitungen verwendet. Geschirmte Varianten bieten die Möglichkeit, das Schirmgeflecht der Leitungen großflächig zu kontaktieren und eine sichere Schirmanbindung herzustellen. Somit lassen sich neben einfachen Signal-Anwendungen auch anspruchsvolle Profinet-Anwendungen umsetzen.

Direkte Verbindung

Im Bereich der industriellen Verkabelung wird auch vermehrt der Schneidklemm- oder IDC-Anschluss (Insulation Displacement Connection) verwendet. Diese Anschlusstechnik funktioniert, ohne dass der Anwender löten, schrauben oder abisolieren muss: Der isolierte Leiter wird direkt zwischen zwei Schneiden geführt.

Die Schneiden durchtrennen die Isolierung und ein gasdichter Kontakt zum Leiter entsteht. Bei den konfektionierbaren M12-Steckverbindern sind die Schneiden weitestgehend federnd ausgelegt und üben eine gleichmäßige Kontaktkraft auf den Leiter aus – dadurch entsteht eine zuverlässige Verbindung.

Ein wichtiges Kriterium ist dabei die Isolierung der Leiter sowie ein symmetrischer Aufbau von flexiblen Leitern. Ein Großteil der eingesetzten Leitungen im industriellen Umfeld erfüllt diese Anforderungen. Im Herstellerdatenblatt der Steckverbinder sind diese Angaben üblicherweise zu finden und sollten, falls nicht vorhanden, angefragt werden. Die ständige Weiterentwicklung des Schneidklemm-Anschlusses erlaubt neben einfachen Sensorleitungen auch den Anschluss von hohen Strömen oder schnellen Netzwerken.

Vor allem im Bereich der Netzwerkverkabelung bietet der Schneidklemmanschluss dem Installateur die Möglichkeit, das Netzwerk schnell und flexibel vor Ort zu verdrahten. So lässt sich beispielsweise eine geschirmte achtadrige Netzwerkleitung in nur zwei Minuten mit einem Steckverbinder konfektionieren. Viel Zeit spart auch die einfache Leitungsvorbereitung. Der Außenmantel der Leitung wird auf ein ungefähres Maß abisoliert und der Leitungsschirm auf eine definierte Länge gekürzt. Auch die einzelnen Leiter werden beim Konfektionieren nur bündig am Spleißkörper abgeschnitten, sodass kein genaues Maß erforderlich ist.

Alle Techniken vorhanden

Konfektionierbare Steckverbinder mit der Schnittstelle M12 sind bei Phoenix Contact mit allen Anschlusstechniken verfügbar: Feder, Schneidklemme, Crimp, Piercecon und Schraube. Mit dieser Option kann der Anlagenbauer oder Installateur die für seine Applikation geeignete M12-Anschlusstechnik auswählen.

Sind die anzuschließenden Leitungen und ihre Isolationsmaterialien bekannt, lohnt die Betrachtung des Schneidklemmanschlusses. Dieser bietet die Vorteile der einfachen Leitervorbereitung sowie der werkzeuglosen Kontaktierung der Leiter. Daher gilt der Schneidklemmanschluss als der schnellste Anschluss am Markt. Er eignet sich ebenso für geringe als auch für hohe Stückzahlen, da die selbstständige Kontaktierung des Leiters den Anschluss reproduzierbar macht.

Sind Isolationsmaterialien und Leiteraufbau unbekannt, empfiehlt sich der Federanschluss. Dabei ist der Leiterkontakt ebenfalls reproduzierbar, da die Federklemme den Leiter auch langfristig mit gleichmäßiger Kontaktkraft hält. Diese Eigenschaft ermöglicht auch den Einsatz bei vermehrten Vibrationen oder Temperaturschwankungen.

Ebenfalls für solche Anwendungen eignet sich der Crimp-Anschluss. Zur Vorbereitung der Leitung und zum Ancrimpen der Kontakte wird etwas Zeit benötigt, jedoch lässt sich dies bei höheren Stückzahlen auch automatisieren. Bei der dann folgenden Konfektionierung des Steckverbinders sind Fehler bei der Leiter-Kontaktierung nahezu ausgeschlossen. Aufgrund der tendenziell kleinen Bauform und des geringen Gewichts eignen sich Steckverbinder mit Crimp-Anschluss auch für beengte Platzverhältnisse.

Bei hoher Packungsdichte oder beengten Platzverhältnissen ist auch der Piercecon-Anschluss eine gute Wahl. Durch die bauartbedingte Kontaktierung der Leiter lassen sich, bei einer ähnlichen Baugröße wie beim Crimp-Anschluss, bis zu 17-polige Leitungen anschließen.

Die Leitung muss dafür lediglich abgemantelt werden, ein Abisolieren der Leiter entfällt. Da die Kontakte stirnseitig in den Leiter eindringen, müssen bei dieser Anschlusstechnik Isolationsmaterial und Leiteraufbau bekannt sein.

Unabhängig vom Isolationsmaterial ist der Schraubanschluss. Er kann nahezu universell verwendet werden und bietet zudem den Vorteil des hohen Bekanntheitsgrades. Wichtig ist dabei, die Schraubklemme mit der richtigen Kraft anzuziehen. Die richtigen Werte sollten – wenn nicht vom Hersteller dokumentiert – angefragt werden. Nur dann lässt sich eine dauerhaft zuverlässige Verbindung schaffen. mk

Auf einen Blick

Konfektionierbare M12-Steckverbinder von Phoenix Contact ermöglichen eine individuelle Verkabelung für immer mehr Applikationsbereiche. Auch ungewöhnliche Anforderungen an die M12-Steckverbinder können durch die große Varianz an Anschlusstechniken und Gehäusedesigns bedient werden. Für die richtige Auswahl ist die genaue Kenntnis der Leitung von großer Bedeutung, da sich je nach Anwendung und anzuschließender Leitung häufig eine bestimmte Anschlusstechnik als besonders vorteilhaft erweist. Nur wenn die richtige Wahl getroffen wurde, wird aus einer zuverlässigen Verbindung auch eine wirtschaftliche.

Erschienen in Ausgabe: 06/2017