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Anschlusstechnik

Einfach sicher gesteckt mit M12-Push-Pull-Schnellverriegelung

| Autor/ Redakteur: Falk Daniel Clemens und Jörg Hohmeier / Sandra Häuslein

Rundsteckverbinder der Baugröße M12 haben sich in vielen industriellen Bereichen durchgesetzt – von der Produktion bis zu Infrastruktur-Projekten. Für viele Anwender wird das neue M12-Push-Pull-System weitere Vorteile bringen – neben der vereinfachten Handhabung bietet es eine hohe mechanische und elektrische Stabilität.

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Die neuen M12-Steckverbinder mit Push-Pull-Schnellverriegelung von Phoenix Contact verriegeln mit einem Klick.
Die neuen M12-Steckverbinder mit Push-Pull-Schnellverriegelung von Phoenix Contact verriegeln mit einem Klick.
( Bilder: Phoenix Contact )

M12 begann seine Erfolgsgeschichte vor vielen Jahren im Maschinenbau. Zu Beginn der Markteinführung wünschten sich die Anwender eine kompakte standardisierte Schnittstelle, die herstellerübergreifend verfügbar ist. Die mechanischen Anforderungen standen damals noch nicht so deutlich im Fokus.

Hohe Ansprüche an die Schnittstelle

Heute sind die Anwender um einiges anspruchsvoller – sie fordern überwiegend Schnittstellen, die zum Beispiel mechanischen Einflüssen widerstehen oder hohe Datenmengen sicher übertragen. In vielen Fällen fordern sie auch beides gleichzeitig. Denn zum einen sind die Einsatzbedingungen der M12-Schnittstelle nicht immer hinreichend bekannt, und zum anderen möchte der Anwender eine möglichst geringe Zahl von Komponenten in seiner Beschaffungs- und Lagerlogistik verwalten und vorhalten. Zudem sollen die Steckverbinder auch von elektrotechnischen Laien ohne Risiko verarbeitet werden können.

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Um die mechanischen Anforderungen wie etwa Dichtigkeit gegenüber Stäuben und flüssigen Medien im Industrieumfeld zu erfüllen, müssen die Standard-M12-Steckverbinder mit einem definierten Drehmoment verschraubt werden.

Dazu benötigt der Installateur zum einen genügend Platz, um mit seiner Hand an das Rändel des M12-Steckverbinders zu gelangen. Zum anderen benötigt er ein gutes Fingerspitzengefühl beim Stecken und Lösen der Steckverbinder. Wenn beides fehlt, kann es zum Ausfall der Schnittstelle kommen.

Es sei denn, der Installateur hält einen Drehmoment-Schraubendreher mit entsprechendem Aufsatz bereit. Damit kann das M12-Rändel auch unter beengten Platzverhältnissen mit einem definierten Drehmoment angezogen werden.

Verriegelungssystem: einfach stecken und ziehen

Diese Herausforderungen lassen sich mit dem neuen Verriegelungssystem M12 Push-Pull meistern. Das Prinzip funktioniert durch einfaches Stecken und Ziehen. Der Steckverbinder wird gesteckt und verrastet. Zum Lösen wird an einem Element des Steckverbinders gezogen. Dabei entriegelt eine interne Mechanik die Steckverbindung. Ohne weitere Bedienung kann dieser dann abgezogen werden.

BUCHTIPP Das „Praxishandbuch Steckverbinder“ ist ein Nachschlagewerk für die Geräteentwicklung und für den Einsatz von Steckverbindern. Entwickler und Anwender erhalten Antworten auf Fragen zur Ausführung, Materialien, physikalische Grundlagen, Kontaktoberflächen, Abschirmmaßnahmen, Gehäusemechanik und Verriegelungssysteme.

Zum Ver- und Entriegeln wird eine lineare Bewegung ausgeführt. Diese Eigenschaft bietet einige Vorteile bei der Handhabung in zahlreichen Einsatzbereichen und die Zuverlässigkeit der M12-Schnittstelle wird erhöht. So kann auch die Packungsdichte der Schnittstellen erhöht werden – ohne den Einsatz von Drehmomentwerkzeugen.

Auch die Anforderungen an die Dichtigkeit und an die mechanische Beständigkeit werden erfüllt, ohne dass auf Werkzeug zurückgegriffen werden muss. Bei Steckverbindern mit Standard-M12-Schnittstelle wird der dichtende O-Ring innerhalb der M12-Buchse axial durch das Drehmoment des M12-Rändels verformt, und die Schnittstelle wird abgedichtet. Ein definiertes Drehmoment am M12-Rändel ist somit unerlässlich. Weil bei den neuen M12-Push-Pull-Steckverbindern die innenliegende Dichtung radial wirkt, benötigt sie keine definierten Drehmomente zum Erreichen der IP-Schutzart.

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Mechanische Vorteile der M12-Push-Pull-Verriegelungsfeder

Mechanische Vorteile gegenüber der Schnittstelle mit M12-Standardgewinde bietet die Push-Pull-Verriegelungsfeder. Ist das M12-Rändel nicht ausreichend verschraubt, entsteht keine Selbsthemmung am M12-Gewinde und die Verschraubung kann sich unter mechanischen Einflüssen wie beispielsweise Schocks und Vibrationen lösen. Auch hier bietet der M12-Push-Pull-Steckverbinder Vorteile: beim Stecken verrastet die Steckverbindung mit einem spürbaren Klick.

Durch diese taktile Rückmeldung kann sich der Anwender sicher sein, dass seine M12-Schnittstelle auf lange Sicht zuverlässig arbeitet. Ist der Steckverbinder nicht korrekt verrastet, springt er zurück und der Anwender erhält ebenfalls ein eindeutiges Feedback.

Veranstaltungstipp Der 13. Anwenderkongress Steckverbinder in Würzburg beleuchtet praxisorientiert technische Aspekte beim Design und Einsatz moderner Steckverbinder. In diesem Jahr findet er von 1. bis 3. Juli 2019 statt.
Weitere Informationen: www.steckverbinderkongress.de

Das neue Produktprogramm der M12-Push-Pull-Steckverbinder von Phoenix Contact umfasst konfektionierbare Steckverbinder mit Crimp-Anschlusstechnik sowie Gerätesteckverbinder.

Der Anschluss eines Steckverbinders mit Crimp-Anschluss nimmt tendenziell mehr Zeit in Anspruch als der Anschluss mit Schnellanschlusstechnik. Mit geeigneten Werkzeugen oder Maschinen wird jedoch auch hier in der Serienfertigung und Kabelkonfektionierung eine schnelle und sichere Verbindung hergestellt, die - etwa im Bereich der Automatisierung - hohe Einsparpotenziale bietet.

Crimp-Anschluss in der Fließfertigung

Als Beispiel dient hier die Fließfertigung: Die einzelnen Arbeits- und Montageschritte lassen sich genau definieren und noch weiter aufteilen, wie etwa die Arbeitsschritte Vorbereitung der Leitung, Crimpen der Einzelkontakte oder Endmontage des Steckverbinders. Vorteilhaft ist die Crimp-Anschlusstechnik auch, weil der Anschluss unabhängig von den Isolationsmaterialien erfolgen kann. So bekommt der Anwender neben mehr Sicherheit auch eine erhöhte Flexibilität bei der Leitungsauswahl.

Ergänzt wird das Produktprogramm durch einteilige Gerätesteckverbinder für die Vorder- und Hinterwandmontage in A- und D-Kodierung sowie durch zweiteilige Steckverbinder für das THR-Verfahren in A-, D- und X-Kodierung.

Die einteiligen Ausführungen verfügen über vorkonfektionierte Litzen für den flexiblen Leiterplattenanschluss oder über Lötbeine zur direkten Leiterplattenmontage. Die Kontaktträger der zweiteiligen Ausführungen ermöglichen die Bestückung im Pick-and-Place-Verfahren und bieten aufgrund der einheitlichen Geräteverschraubungen unabhängig von ihrer Polzahl und Kodierung identische mechanische Einbaubedingungen.

Damit stehen Geräteherstellern je nach Anwendung und Gerätedesign einheitliche und durchgängige Anschlusslösungen für die Signal- und Datenübertragung zur Verfügung. Alle Ausführungen besitzen eine durchgängige Schirmanbindung, die auch unter hohen mechanischen und Vibrationseinflüssen eine auf lange Sicht störungsfreie Übertragung ermöglicht. (sh)

SPS IPC Drives 2018: Halle 9, Stand 310

* Falk Daniel Clemens, B. Eng., und Dipl.-Ing. Jörg Hohmeier, Industrial Field Connectivity, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg.

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