Verbindungstechnik Komfortabel und sicher: So lassen sich Industriesteckverbinder schneller anschließen

Autor / Redakteur: Thomas Wolting* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Steckverbinder mit Anschlusstechniken, die eine schnelle und einfache Installation ermöglichen, reduzieren Aufwand und Kosten. Hier zeigt die Push-in-Anschlusstechnik ihre Vorteile – und das in allen Baugrößen und Bauformen der Steckverbinder-Serie Heavycon.

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Push-in-Technik: schnell und werkzeuglos verdrahten auch im schweren Steckverbinder mit festpoligen oder modularen Kontakteinsäten.
Push-in-Technik: schnell und werkzeuglos verdrahten auch im schweren Steckverbinder mit festpoligen oder modularen Kontakteinsäten.
(Bild: Phoenix Contact)

Die digitale Transformation ist auch im industriellen Umfeld in vollem Gange – die Produktionsprozesse sollen flexibler und schneller werden. Immer mehr Daten müssen universell zur Verfügung stehen. Maschinen und Anlagen werden auf der einen Seite immer komplexer, auf der anderen Seite müssen sie einfacher erweiterbar sein.

Die meisten Maschinen sind für die Massenfertigung mit hohen Stückzahlen ausgelegt – dabei sind die Anlagen meist starr auf ein bestimmtes Produkt zugeschnitten. So sind auch die Wartungsintervalle in hohem Maße planbar. Der Umbau der Maschine erfolgt dann in aller Regel in Verbindung mit der Wartung, ein neues Produkt kann erst nach Abschluss sämtlicher Arbeiten aufgesetzt werden. Diese konventionelle Art der Fertigung wird nicht aussterben, aber sie wird an Bedeutung verlieren. An ihre Stelle treten Flexibilität und Geschwindigkeit.

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Neue Anforderungen und mehr Schnittstellen

Im Hinblick auf die digitale Transformation und Industrie 4.0 gilt es, die Anforderungen an die Produktionsanlagen neu zu definieren. Der Anspruch an mehr Produktivität und Wirtschaftlichkeit wird immer universeller – Produktionsstandorte können nur aufrechterhalten werden, wenn bei hoher Termintreue immer schneller geliefert wird. Die Anforderungen wurden in zahlreichen Projektbeschreibungen definiert – nun gilt es, mit geeigneten Schnittstellen das „Große Ganze“ ins Auge zu fassen und die Projekte vom Kopf auf die Füße zu stellen.

Um die Produktionszyklen zu optimieren und Fehler zu minimieren, werden Maschinen mit „intelligenten“ Komponenten ausgestattet. Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Konzepte zur Realisierung der Maschinen und Produktionsanlagen aufwendiger und die Planungsphase wird länger. Dennoch wird der Aufbau der Anlage dadurch optimiert. Das ist kein Widerspruch – denn durch eine optimierte Planung können auch die Daten der eingesetzten Komponenten – etwa der Steckverbinder – frühzeitig in den Planungsprozess mit aufgenommen werden.

Da zeitgemäße Maschinen und Anlagen zunehmend aus Segmenten und Modulen entstehen, kommen auch immer mehr Schnittstellen zum Einsatz. Für den Anlagenplaner ist es von großem Vorteil, wenn alle benötigten Informationen und Daten dieser Schnittstellen in einem Online-Konfigurator zur Verfügung stehen – wie bei den Steckverbindern von Phoenix Contact. Die benötigten Informationen können dann als 3D-Daten heruntergeladen und auf einfache Weise in den Aufbauplan der Maschine oder Anlage mit eingebunden werden. Der Planer erhält eine Stückliste mit den ausgewählten Komponenten mit einer weltweit einmaligen Referenznummer, sodass er jederzeit und von überall auf die Daten der Komponenten zugreifen kann. Schon hier kann der Planer auf intelligente Anschlusstechnik achten, damit der Anschluss dann später bequem und ohne Spezialwerkzeug von der Hand geht.

Push-in vereinfacht die Anschlusstechnik

Bei Reihenklemmen ist der beliebte Push-in-Anschluss seit vielen Jahren im Einsatz, jetzt vereinfacht er auch die Arbeit mit schweren Steckverbindern. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie bei den Reihenklemmen, dennoch gibt es beim Einsatz direkt in der Maschine und Anlage doch einige Besonderheiten. Bei vielen Steckverbinder-Modulen – etwa bei den B24-Kontakteinsätzen der Baureihe Heavycon von Phoenix Contact – ist aufgrund der Kompaktheit der vorhandene Raum eingeschränkt. Außerdem muss stets die Steckkompatibilität zu anderen Anschlusstechniken gegeben sein. In der B-Serie der Heayvcon-Baureihe werden die Kontakte gestanzt oder gerollt und anschließend mit der Klemmfeder bestückt. Das „Markenzeichen“, der orangefarbene Aktivator, wird ebenfalls in nur einem Prozessschritt montiert. Durch das federnde Klemmelement ist der Anschluss vibrationssicher und kann in Industrieanwendungen auch im schwierigen Umfeld eingesetzt werden. Auch der Einsatz in und an Schienenfahrzeugen ist unproblematisch – Vibrations- und Schockprüfungen sind nach dem internationalen Standard IEC 61373 erfolgt.

Einfach ist auch die Verarbeitung des Steckverbinders: Die Litze wird abisoliert und mit einer Aderendhülse versehen. Der Leiter wird direkt – also ohne Werkzeug – in die Kontaktkammer gesteckt. Die Vorteile der Push-in-Technik, wie die schnelle und einfache Kontaktierung, werten damit auch diese Komponenten auf.

Kompakte Anschlussklemme für 12-polige Module

Für die digitalisierte Produktion werden immer häufiger hochpolige Module benötigt. Signale werden zusammengeführt, Messergebnisse werden übertragen, Daten werden im Steckverbinder gesammelt. Mit der Einführung der Baureihe HC Modular sind diese Schritte klar definiert worden – die Anschlusstechnik ist auch für kleine Leiterquerschnitte verfügbar. Auch hier muss auf Steckkompatibilität geachtet werden, auch hier ist der verfügbare Raum definiert. Auf der einen Seite kann der Anschluss über Crimp-Kontakt hergestellt werden, während das Gegenstück mit einem Push-in-Anschluss versehen wird. Auf Grund der geforderten hohen Flexibilität sind die technischen Anforderungen auch hier klar definiert. Beide Module können – unabhängig von der Anschlusstechnik – für Spannungen bis zu 250 V eingesetzt werden.

Inzwischen stehen zahlreiche Kontakteinsätze mit Push-in-Anschluss zur Verfügung. Mit den neuen PE-Anschlüssen, die ebenfalls über Push-in-Technik verfügen, wird die Installation noch einfacher. So können jetzt alle Isolierkörper schon vor der Verdrahtung an einen Schaltschrank montiert werden. Mit dem zuvor montierten PT-Adapter für den PE-Anschluss sind alle Anschlüsse im Schaltschrank erreichbar. Der Schaltschrank kann auf diese Weise vollständig mit allen Schnittstellen versehen und montiert werden. Auch die Verdrahtung geht erheblich schneller von der Hand. Denn alles, was am Steckverbinder anzuschließen ist, wird von innen verdrahtet. Das sonst übliche aufwendige und nachträgliche Montieren der Steckverbinder entfällt. Der Steckverbinder verbleibt in seiner Position, und im Schaltschrank können dann die flexiblen Litzen gut verlegt werden. Das macht nicht nur optisch einen guten Eindruck – die Arbeit wird erleichtert, Montage- und Installationszeiten werden verkürzt.

Einheitlicher Anschluss für alle Baugrößen

Der Heavycon-Steckverbinder verfügt nun bei allen Gehäusebaugrößen über mindestens einen Kontakteinsatz mit Push-in-Anschluss. Die kleinen Kontakteinsätze der Baureihen HC-A03 und HC-A04 besitzen einen Push-in-Anschluss für Leistung und PE-Kontakte. Für die größeren Baureihen HC-D15 und HC-D25 stehen die Kontakteinsätze HC-A10 und HC-A16 zur Verfügung. Zusätzlich zu den Leistungskontakten gibt es einen PT-Adapter für den PE-Anschluss. Die am häufigsten genutzten Kontakteinsätze – die B-Serien – stehen für alle Polzahlen zur Verfügung: 6, 10, 16 und 24. Das umfassende Programm an Kontakteinsätzen kann in alle Gehäuse der zugehörigen Baugröße eingesetzt werden. Dabei kommen Gehäuse aus Kunststoff oder aus Aluminiumdruckguss sowie Gehäuse mit frei wählbarem Verschraubungsabgang zum Einsatz.

Ein Steckverbinder besteht unabhängig von der Anschlusstechnik aus zahlreichen Einzelkomponenten. Mit der Gehäuseserie HC-Evo hat Phoenix Contact ein Tüllengehäuse mit einer Verschraubung im Programm, die einen geraden oder seitlichen Kabelabgang bietet. Die Verschraubung wird über den Bajonett-Anschluss in die gewünschte Abgangsrichtung eingesetzt und kann sogar im eingebauten Zustand noch geändert werden.

Videotipp:

So lassen sich schwere Steckverbinder der Serie Heavycon kompatibel stecken und flexibel kombinieren.

Hannover Messe: Halle 9, Stand F40

* Dipl.-Ing. Thomas Wolting, Produkt Marketing Industrial Field Connectivity, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

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