Steckverbinder

King Size für alle

Bei größeren Rundsteckverbindern ab M17 gibt es keine normative Standardisierung. Es bestehen zwar Quasi-Standards, aber keine Normen. Kommen in einer Anlage Steckverbinder unterschiedlicher Hersteller zum Einsatz, kann es zu Kontaktschwierigkeiten kommen. Phoenix Contact will nun einen solchen Standard schaffen und stellt zur Messe erste Produkte vor.

05. November 2018
Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Bild 1: King Size für alle (Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG)

Metrische Rundsteckverbinder der Größe M5, M8 und vor allem M12 sind genormt; bei metrischen Rundsteckverbindern von M17 bis M58 gibt es dagegen keine normative Standardisierung. Mit einem neuen Rundsteckverbinderprogramm in den Baugrößen M17, M23 und M40 hat Phoenix Contact sein umfassendes Programm technisch weiterentwickelt und im Design vereinheitlicht. 

Zwar unterliegen Gehäusebauformen und Kodierungen sowie die verschiedenen Polbilder einem Quasi-Standard; es gibt jedoch keine national oder international verbindlichen Normen. Die Folge: elektrische und mechanische Daten weichen von Hersteller zu Hersteller ab. Damit haben Anlagenplaner und -betreiber die Wahl, entweder einen einzelnen Lieferanten für die gesamte Anlagenverkabelung zu spezifizieren oder das Risiko einzugehen, dass Steckverbinder unterschiedlicher Hersteller elektrisch und mechanisch nicht aufeinander abgestimmt sind.

Auch wenn die sogenannten mixed pairs am Markt keine Seltenheit sind, verbleiben doch besonders hinsichtlich der Kontaktüberdeckung, Stromtragfähigkeit, Dichtigkeit und Vibrationsbeständigkeit einige Restrisiken. Um diese Unsicherheiten auszuräumen, hat Phoenix Contact – als Zulieferer für Gerätehersteller, Maschinenbauer und Kabelkonfektionäre – ein neues Produktprogramm entwickelt, das sowohl zu den metrischen Standardgewinden als auch zum Schnellverriegelungssystem »Speedtec« von TE Connectivity kompatibel ist. Damit ist herstellerübergreifend eine hohe Kompatibilität zu den am Markt bestehenden Verkabelungslösungen gegeben. 

Produktionsausfälle können teuer werden

Neben der elektromechanischen Sicherheit der Feld- und Geräteverkabelung spielen im Maschinen- und Anlagenbau auch die Bediensicherheit und Anschlusszeit eine zentrale Rolle. Je einfacher eine elektromechanische Steckverbindung hergestellt werden kann, desto schneller können das Werkzeug, die Maschine und die gesamte Anlage in Betrieb genommen werden.

Da Anlagenstillstände, so genannte downtimes, zu teuren Produktionsausfällen führen können, ist eine möglichst geringe Verkabelungszeit nicht nur bei der Inbetriebnahme wichtig, sondern auch im Wartungsfall. Aus diesem Grund haben sich – teils mechanisch unterschiedliche– Schnellverriegelungssysteme am Markt etabliert. Ihr Vorteil gegenüber metrischen Standardgewinden ist, dass die Steckverbinder und ihre Gegenstücke schneller, mit einer kürzeren manuellen Drehbewegung verriegelt werden.

Die neue Produktserie von Phoenix Contact ist optional ebenfalls mit einer Schnellverriegelung erhältlich. Das neu entwickelte Oneclick-Verriegelungssystem lässt keinerlei Interpretationsspielraum in Bezug auf die Verschlussposition: Schloss-Piktogramme und Pfeilmarkierungen zeigen die korrekte Steck- und Verriegelungsposition optisch an. Zusätzlich rastet der Steckverbinder spür- und hörbar in die Verriegelungsposition ein. Diese dreifache Rückmeldung an den Anwender gewährleistet, dass die elektromechanische Verbindung auch in schwer zugänglichen oder schlecht einsehbaren Einbausituationen funktioniert. 

Vibrationsbremse im Stecker integriert

Das Verriegelungssystem erlaubt aber nicht nur den zeitsparenden und sicheren Geräteanschluss. Es ist auch vollständig kompatibel zur verbreiteten Speedtec-Verriegelung von TE Connectivity. Der kraftgesteuerte Toleranzausgleich im Kabelsteckverbinder ermöglicht einen definierten Anschlag nach exakt 45 Grad und sorgt so für die herstellerübergreifende Kompatibilität des Verrieglungssystems. 

Elektromechanische Steckverbindungen sind im industriellen Einsatz häufig starken Vibrationen und hohen Temperaturen ausgesetzt. Für eine sichere elektrische Verbindung und somit für die sichere Versorgung von Maschinen und Anlagen mit Signalen, Daten und Leistung werden Rundsteckverbinder mit Vibrationssicherungen versehen. Anstatt diese, wie bisher, auf dem Außengewinde der Gerätestecker anzubringen, hat Phoenix Contact die Vibrationsbremse in die Kabelsteckverbinder integriert. 

Da die Gerätesteckverbinder zu Kabelsteckverbindern mit Standardgewinden und Schnellverriegelung kompatibel sind, müssen Anwender nicht mehr unterschiedliche Gegenstücke vorhalten oder O-Ringe im Feld auf- und abziehen. Dies reduziert Lagerkosten, erleichtert die Artikelauswahl und eliminiert Unsicherheiten beim Feldanschluss. Das Unternehmen bietet damit eigenen Angaben zufolge die einzige Lösung am Markt, in der die endgültige Verriegelungsposition spielfrei definiert und zugleich eine Vibrationsfestigkeit von mindestens 20 Gramm sichergestellt ist.

Zuverlässige Schirmung ohne Zusatzwerkzeug

Weitere Vorteile der einheitlich gestalteten Serie sind ihr wiedererkennbares Design und das in den metrischen Größen M17, M23 und M40 gleichartige Schirmkonzept. Das Schirmgeflecht kann wahlweise abgeschnitten oder eingedreht werden. Bei gängigen Geber- und Servoleitungen ist nach dem Eindrehen jedoch kein Kürzen mehr notwendig. So können die Konfektionäre oder das Installations- und Wartungspersonal eine zuverlässige 360-Grad-Schirmung ohne Zusatzwerkzeug herstellen. 

Auch die Kontaktbestückung der Signalisolierkörper wurde überarbeitet. Durch eine Vor-Verriegelungsposition der Isolierkörperhälften können die Kontakte auch bei gekreuzten Adern leicht montiert werden. Durch Öffnen der Isolierkörperhälften lassen sich die Kontakte im Wartungsfall einfach und ganz ohne Entriegelungswerkzeug demontieren. Außerdem wurde der Bauraum der gewinkelten Leistungs-Gerätesteckverbinder optimiert – damit bieten sich laut dem Hersteller nun etwa 20 Prozent mehr Platz für die Litzen als bei vergleichbaren Gehäusen.

Zusätzliche Markierungen auf den Isolierkörpern und Gehäusen der Leistungs-Steckverbinder zeigen die Fügerichtung der Bauteile eindeutig an und erleichtern so die Konfektionierung. Geplant ist, als erster Anbieter am Markt bis 2020 ein vollständiges Produktprogramm in den metrischen Gewindegrößen M17, M23 und M40 anzubieten. Das Produktprogramm wird gewinkelte drehbare Gerätesteckverbinder sowie die zugehörigen Kabelsteckverbinder mit Standard- und Schnellverriegelung umfassen.

Basisbauformen und -polbilder der Baugröße M23 werden zur SPS IPC Drives in Nürnberg vorgestellt. In den Folgejahren wird das Gesamtprogramm dann sukzessive um weitere 600 Artikel ausgebaut. Alle Gehäusevarianten können mit Stift- oder Buchsenkontakten bestückt werden. Maschinell zu verarbeitende Kontakte und zusätzliche Polbilder für die Versorgungs- und Kommunikationswege von Geräten und Motoren werden das Programm perspektivisch ergänzen. 

Aufwendige Prüfungen

Um die elektrischen und mechanischen Eigenschaften auch in Kombination mit Steckverbindern diverser Marktbegleiter sicherzustellen, durchlaufen die Steckverbinder der Serie M17 bis M40 Pro ein aufwendiges Testverfahren. Die Prüfungen umfassen sowohl reine Steckverbinder-Kombinationen von Phoenix Contact als auch Kombinationen mit Produkten von TE Connectivity. 

Alle Prüfungen, die die allgemeine Steckverbinder-Norm IEC 61984 für die Schnittstelle von Steckverbinder zu Steckverbinder definiert, werden somit zweifach durchgeführt. Hierzu gehören unter anderem anspruchsvolle Schock- und Vibrationsprüfungen zur Sicherstellung der mechanischen Festigkeit sowie Strombelastungstests zur Bestätigung der sicheren elektrischen Verbindung. 

SPS IPC Drives: Halle 9, Stand 310

Erschienen in Ausgabe: 07/2018