Phoenix Contact Deutschland GmbH

Leiterplatten-Steckverbinder: Der intuitive Bedienhebel vereinfacht den Anschluss der Leiter.

Bild: Phoenix Contact

Zuverlässige Leiterplattenanschlüsse Anschließen im Handumdrehen

11.10.2018

Ohne industrieelektronische Geräte keine vierte industrielle Revolution - ohne Leiterplatten keine industrieelektronischen Geräte. Und ohne Leiterplattenanschlüsse keine elektronische Funktion. Diese einfachen Schlussfolgerungen bringen auf den Punkt, warum zuverlässige und komfortabel bedienbare Leiterplattenanschlüsse funktionskritische Komponenten für hochautomatisierte Anlagen sind.

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Was macht Leiterplattenanschlüsse besonders zuverlässig? Und wie definiert sich deren Bedienkomfort? In der Entwicklung der hebelbedienbaren Leiterplatten-Steckverbinder LPC 6 und LPCH 6 spielten genau diese Fragen eine zentrale Rolle. Das Hauptaugenmerk lag darauf, das Risiko von Bedienfehlern und damit Kontaktbeeinträchtigungen konstruktiv weitestgehend auszuschließen. Im Entwicklungsprozess entschied sich das Entwicklerteam daher schon frühzeitig für den Federanschluss. Hier sahen die Entwickler das größte Potenzial, die Zuverlässigkeit und den Bedienkomfort weiter zu steigern.

Die Push-in-Feder bietet dafür eine hervorragende technische Basis: Zum einen können Anwender starre Leiter sowie flexible Leiter mit Aderendhülse mühelos direkt in den Leiterschacht einführen, ohne die Schenkelfeder zuvor zu spannen. Zum anderen stellt die verwendete Schenkelfeder selbstständig die erforderliche Kontaktkraft zwischen Leiter und Strombalken her. Durch die speziell abgestimmte Federkennlinie ergibt sich jeweils eine individuelle Kontaktkraft in Abhängigkeit vom Durchmesser des angeschlossenen Leiters. Mit zunehmendem Durchmesser des Leiters wird die Feder weiter ausgelenkt - woraus eine höhere mechanische Spannung und letztlich eine höhere Kontaktkraft resultiert.

Schnell und sicher anschließen

Um den Anschlusskomfort und die Zuverlässigkeit noch weiter zu optimieren, hat das Entwicklungsteam das Push-in-Prinzip um einen neu konstruierten Bedienhebel ergänzt. Die Vorteile liegen sprichwörtlich auf der Hand: Dank des intuitiv bedienbaren Hebels können Anwender den Klemmraum ohne zusätzliches Werkzeug öffnen und die Leiter anschließend komfortabel mit der freien Hand einführen. Die Gestaltung des Leitereinführtrichters verhindert wirksam das Abspleißen einzelner Litzen. Flexible Leiter müssen also nicht mit zusätzlichen Aderendhülsen vorbereitet werden. Auf diese Weise wird die Verdrahtungszeit erheblich reduziert.

Darüber hinaus bietet der farbig abgesetzte Bedienhebel eine deutlich erkennbare optische und haptische Rückmeldung zum Zustand des Klemmraums. Ist der Hebel in Richtung der Klemmstelle umgelegt, ist diese in jedem Fall sicher geschlossen. Nicht geschlossene Klemmräume und somit fehlerhafte Verbindungen fallen so unmittelbar auf. Die elektrische Verbindung zwischen Leiter und Leiterplatte erfolgt über je zwei Kontaktpaare pro Pol, die zusammen die so genannte Kontakttulpe bilden. Gemeinsam mit dem messerförmigen Kontakt der Grundleiste bilden sie eine vollverzinnte und gasdichte Kontaktzone.

Erhöhte Sicherheit bei Leistungs- und Temperaturschwankungen bieten die integrierten Stahlüberfedern. Der zusätzliche Druck dieser Federn auf den Kontakt verhindert Kontaktkorrosion und gewährleistet so einen langzeitstabilen Übergangswiderstand.

Erhöhter Berührschutz dank Isolation

Die wesentliche Aufgabe des Steckverbindergehäuses ist es, die stromführenden Teile im Inneren zu isolieren und den Anwender so vor einem potenziell lebensbedrohlichen elektrischen Schlag zu schützen. Die neuen Steckverbinderserien LPC 6 und LPCH 6 wurden entsprechend der einschlägigen europäischen und amerikanischen Produkt- und Gerätenormen konstruiert, und sie berücksichtigen die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken zum Erreichen der ausgewiesenen Spannungsfestigkeit. Für einen erweiterten Berührschutz auch im ungesteckten Zustand wurden die Abstände zwischen berührbaren Oberflächen und potentialführenden Kontaktflächen bei Stecker und Grundleiste größer als drei Millimeter ausgeführt.

Die optionale Kodierung von Steckern und Grundleisten verhindert, dass gleichartige Stecker irrtümlich gesteckt werden. Spezielle Kodierprofile stellen sicher, dass nur ebenfalls kodierte Gegenstücke aufgesteckt werden können. Auch die optional erhältliche Flanschvariante des Steckverbinders folgt konsequent dem Konzept der werkzeuglosen Bedienbarkeit. Wird der Stecker in die Grundleiste eingesteckt, rastet der Mittelflansch automatisch ein und schützt die Verbindung vor einer versehentlichen Trennung.

Zum Entriegeln muss der Rasthebel lediglich nach unten gedrückt werden, um den Stecker wieder ziehen zu können. Die schraubenfreie Verriegelung ist selbsterklärend und schließt nicht korrekt angezogene Flanschverschraubungen aus. Verglichen mit konventionellen Schraubflanschen benötigt der Mittelflansch zudem zirka 50 Prozent weniger Bauraum.

Hybridausführung reduziert den Bauraum

In der Antriebstechnik werden immer häufiger so genannte Einkabellösungen eingesetzt. Servoantrieb und Umrichter werden hierbei mit einer Leitung verbunden, in der die Leistungsversorgung mit der Geberleitung und den Adern für analoge Signale in einem Mantel kombiniert sind. Die Encoder-Daten werden der Versorgungsspannung der Motor-Feedback-Systeme
aufmoduliert.

Die Vorteile der Einkabellösung - der reduzierte Platzbedarf, die Anzahl benötigter Komponenten, die verkürzte Verdrahtungszeit und das geringere Ausfallrisiko - lassen sich mit der Hybridausführung LPCH 6 konsequent auch bei Umrichtern nutzen. Die zugehörige Multi-Pitch-Grundleiste reduziert den Bauraum auf der Leiterplatte und in der Gerätefront zusätzlich. Eine optional erhältliche Leitungsschirmauflage komplettiert das Hybridkonzept.

Fazit

Ein kleiner Hebel, der vieles verändert: Künftig kann der Schraubendreher bei der Geräteverdrahtung in der Tasche bleiben. Der Komfortgewinn ist kein Selbstzweck, sondern beschleunigt die Inbetriebnahme, minimiert die Wahrscheinlichkeit von Anwendungsfehlern und erhöht die Verfügbarkeit der industrieelektronischen Baugruppe. Da Anwender zudem die Anzahl verbauter Komponenten reduzieren können, sinken auch die Teile-, Lager- und Montagekosten.

Hebelbedienbare Leiterplatten-Steckverbinder bringen neuen Komfort in den Leiteranschluss. Die integrierte Schenkelfeder gewährleistet eine gleichbleibende Kontaktkraft und der intuitiv bedienbare und farbig abgesetzte Hebel signalisiert optisch, haptisch und akustisch den Zustand der Klemmstelle. So geschieht der Leiteranschluss wortwörtlich im Handumdrehen und der Anwender kann sich sicher sein, dass die Leiter bei umgelegtem Hebel zuverlässig kontaktieren. Da die Hebelbedienung auf dem bewährten Push-in-Federanschluss basiert, können flexible Leiter mit Aderendhülse oder starre Leiter auch bei geschlossenem Hebel direkt in die Klemmstelle gesteckt werden. Die Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Werkzeugloses Hebelprinzip erlaubt zeitsparendes Anschließen und Lösen von Leitern mit und ohne
    Aderendhülse

  • Eindeutige Hebelpositionen liefern Rückmeldung über geöffneten oder geschlossenen Klemmraum

  • Definierte Kontaktkraft sorgt für langzeitstabile
    Kontaktierung

  • Push-in-Anschluss bei geschlossenem Hebel spart Zeit

  • Erweiterter Berührschutz bietet zusätzliche Sicherheit auch in ungestecktem Zustand

  • Kombination von Leistung und Signalen spart Zeit und Platz

Bildergalerie

  • Leiterplatten-Steckverbinder: Der intuitive Bedienhebel macht den Anschluss der Leiter zum Kinderspiel.

    Bild: Phoenix Contact

  • Push-in-Federanschluss mit Hebelbetätigung: das selbstsichernde Funktionsprinzip sorgt für die langzeitstabile Kontaktierung.

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  • Hoher Sicherheitsstandard: der erweiterte Berührschutz besteht auch in ungestecktem Zustand.

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  • Bedienfreundliche, sichere und effiziente Geräteschnittstellen: Leiterplatten-Steckverbinder der Serien LPCH 6 (oben) und LPC 6

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  • Leiterplatten-Steckverbinder: Der intuitive Bedienhebel macht den Anschluss der Leiter zum Kinderspiel.

    Bild: Phoenix Contact

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