Verriegelungsarten und Anschlusstechniken

Einfach und sicher verbunden

Metrische Rundsteckverbinder sind in rauen industriellen Umgebungen ein bekannter Standard. In diversen Durchmessern und Kodierungen sind sie eine zuverlässige Verbindung für die drei Lebensadern industrieller Anwendungen. Daten, Signale und Leistung sind unabdingbar für Antrieb, Steuerung und Kommunikation. Während sich Teil 1 (SPS-MAGAZIN 4/2019) des zweiteiligen Überblicks mit den gängigen Größen, Kodierungen und Aufgabengebieten beschäftigte, fokussiert der nachfolgende Teil 2 die unterschiedlichen Verriegelungsarten und Anschlusstechniken.


Die Verriegelung von industriell eingesetzten Steckverbindern ist annähernd der wichtigste Faktor einer Schnittstelle.
Bild: Harting Technologiegruppe

Die Verriegelung von industriell eingesetzten Steckverbindern ist annähernd der wichtigste Faktor einer Schnittstelle. Erst die sichere und robuste Verriegelung schafft die elektrische Verbindung und sichert diese gegen Schock, Vibrationen, Fremdkörper, Flüssigkeiten oder Fremdeinstrahlung. Die Zuverlässigkeit einer Verbindung bedeutet im industriellen Umfeld den Unterschied zwischen reibungsloser, planbarer und kosteneffizienter Produktion oder ungeplanter Stillstandszeiten und unkalkulierbarer Kosten. Schnittstellen für Data, Signal und Power mögen auf den ersten Blick nur wie unbedeutende Kleinteile wirken. Doch letztendlich hängt von der fehlerfreien Funktion dieser Lebendsadern eine gesamte Fertigung ab. Im Bereich der Rundsteckverbinder ist die klassische Verriegelung die Schraubverriegelung mittels metrischem Gewinde. Sie schafft eine sehr robuste und IP65/67 geschützte Verbindung. Wermutstropfen dieser Technik ist die Montagezeit und der dafür benötigte Platz von Werkzeugen zur Kontrolle des korrekten Anzugdrehmomentes. Aber auch dafür bietet Harting eine zeitgemäße Lösung. Im Bereich der Rundsteckverbinder bietet das Unternehmen dafür die PushPull Technik an, die in Sekundenschnelle ohne Werkzeug und mit einem gut wahrnehmbaren Klick verriegelt. Sie spart bis zu 70% Montagezeit gegenüber bisheriger Schraubverriegelungen ein, ist auch von angelerntem Personal schnell und sicher zu bedienen und bietet gleiche oder sogar höhere Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse. Aufstecken, klick und die Verbindung steht. Zum Lösen einfach den Verriegelungsring fassen, ziehen und die Verbindung ist getrennt. Für die M23 heißt diese schnelle Alternative zur Verschraubung Comfortable-Lock, kurz Com-Lock, und wird mittels einer Viertelumdrehung des Sicherungsrings verriegelt. Das Prinzip erinnert in der Handhabung an einen Bajonettverschluss und ist genauso schnell und einfach zu bedienen. Am Markt ist der Trend zu diesen schnell und einfach zu bedienenden Techniken klar zu erkennen. Montagezeit einzusparen bedeutet für Einrichter eine Kostenersparnis und für das Montagepersonal eine Arbeitserleichterung.

Anschlusstechniken

Mit Anschlusstechnik ist hier nicht die Verbindung von Stecker zur Buchse gemeint, sondern der Anschluss vom Kabel an den Steckverbinder. Auch dieser Übergang ist, gerade bei Daten- und Power-Verbindungen, ein sensibles Thema. In der Datenweiterleitung muss die Schirmung gegen Übersprechen, Return-loss und Fremdeinstrahlung geschützt werden, in der Leistungsversorgung spielen Kabeldurchmesser und Temperaturen durch Übergangswiderstände eine wichtige Rolle. Die gängigen Anschlusstechniken im Bereich der Rundsteckverbinder sind Crimpverbindungen, bei denen der Kupferleiter in einer Metallhülse verpresst wird. Das Ziel ist stets eine elektrisch leitende und gasdichte Verbindung. Die Crimpverbindung gilt als sehr zuverlässige und robuste Verbindung, wenn denn die Crimpung sachgerecht ausgeführt ist. Für feldkonfektionierbare Rundsteckverbinder, die beispielsweise erst beim Errichten einer Betriebsstraße an das passend gekürzte Kabel angeschlossen werden, kommen Schneidklemmen zum Einsatz. Harting nutzt im Bereich M12 Steckverbinder dafür die patentierte Harax Schneidklemme. Sie zeichnet sich durch einfache und schnelle Bedienung und einen sicheren Anschluss aus. Diese Verbindung ist resistent gegen Schock, Vibrationen und ebenfalls eine solide und gasdichte Verbindung für Litzen- und Einzeladern. Eine weitere Technik ist die Verschraubung, bei der der Leiter mittels einer Klemme und einer Schraube festgezogen wird. Auf der Geräteseite werden Buchsen in der Regel über verschiedene Löttechniken verbunden. Hier bietet Harting Lösungen für Wellenlötanlagen oder auch für Reflow-Lötanlagen. In den großen M23 Vertretern können Leiter in vorbereitete Hülsen eingelötet werden.

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Zwei getrennte Einheiten

Eine Spezialität der Anschlusstechniken stellt das von Harting patentierte PreLink System dar, welches auch zuverlässig und modular die M12 Steckverbinder in D-, und X-Kodierung anschließt. Das Besondere am Funktionsprinzip des Systems ist die Trennung der bisher festen und unlösbaren Verbindung von Kabel und Steckverbinder in zwei getrennte Einheiten. Die erste Einheit bilden Steckverbinder, Buchsen, Kupplungen und Leiterplattenanschlüsse die über eine identische Aufnahme für den PreLink Abschlussblock verfügen. Dieser Abschlussblock bildet die zweite Einheit. Er kann bis zu acht Litzen- oder Massivleiter aufnehmen, die mit der passenden Zange in nur einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig gekürzt und kontaktiert werden. Ein so absolut prozesssicher und vor Ort konfektioniertes Kabel passt nun in jedes PreLink-Bauteil und kann dort jederzeit eingesetzt oder wieder herausgenommen und gewechselt werden. So können Kabel und Steckverbinder unabhängig voneinander getauscht oder nach Belieben getrennt verbaut werden. Dies ist besonders angenehm, wenn man die Verkabelung mit fertig konfektionierten Kabeln durchführen kann. Die Datenkabel mit dem angeschlossenen PreLink Abschlussblock passen dabei auch durch enge Räume und können nach dem Verlegen in Sekunden angeschlossen werden, was eine große Erleichterung und Zeitersparnis bedeutet. Zudem können verschlissene Kabel an bewegten Geräten unabhängig und schnell vom Steckverbinder gewechselt werden, was weiter die Betriebskosten senkt.

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