Buchsenstecker Kompakte Geräteanschlusstechnik für kompakte Industrieelektronik

Autor / Redakteur: Gerd Richter * / Kristin Rinortner

Die zweireihigen Signal-Steckverbinder B2CF im Raster 3,5 mm treffen die goldene Mitte zwischen den Anforderungen der Geräteminiaturisierung und den gleichzeitig zunehmenden Funktionen.

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Miniaturisierung: Der zweireihige Steckverbinder im Raster von 3,50 mm B2CF 3.50 baut 30% kleiner als Lösungen im Raster 2,5 mm. Werkzeuglos und Baugruppen schonend erfolgt mit den schwarzen Löseriegeln das Ver- und Entriegeln zwischen Buchsenstecker und Stiftleiste.
Miniaturisierung: Der zweireihige Steckverbinder im Raster von 3,50 mm B2CF 3.50 baut 30% kleiner als Lösungen im Raster 2,5 mm. Werkzeuglos und Baugruppen schonend erfolgt mit den schwarzen Löseriegeln das Ver- und Entriegeln zwischen Buchsenstecker und Stiftleiste.
(Bild: Weidmüller)

Moderne Industrie-Steuerungen sowie elektronische Komponenten im industriellen Umfeld werden permanent kompakter und leistungsfähiger. Das kompakte Design schlägt sich im Layout der Leiterplatten und Gerätefronten nieder. Der Platz auf der Gerätefront ist begrenzt. Der anzuschließende Leiterquerschnitt sollte, trotz Miniaturisierung, industrietauglich und möglichst groß sein. Jeder eingesparte Millimeter bedeutet eine kompaktere Baugröße der Geräte bei gleichzeitiger Reduzierung von Schaltschrank und Anlagegröße sowie daraus resultierende geringere Kosten.

Diese Anforderungen hat Weidmüller aufgegriffen und im zweireihigen Steckverbindersystem OMNIMATE Signal B2CF 3.50 umgesetzt. Das Steckverbindersystem im virtuellen Raster von 1,75 mm ermöglicht die Realisierung von 30 Prozent kleineren Lösungen, verglichen mit Lösungen, die im Raster 2,5 mm ausgeführt sind.

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Die Steckverbinderfamilie wird in den Polzahlen 4 bis 36 und im metrischen Leiterplattenraster 3,5 mm offeriert. Die Ausführung entspricht einer Packungsdichte von 2,0 mm und ermöglicht eine signifikante Miniaturisierung der Geräte.

Die hochtemperaturfesten, zweireihigen Stiftleisten sind fingersicher realisiert, so dass ein zusätzlicher Geräte- und Personenschutz gewährleistet ist. Die Stiftleisten sind in den Bauformen 90° und 180° Grad sowie seitlich geschlossen oder auch mit Lötflansch erhältlich. Gefertigt aus dem hochtemperaturfesten, dimensionsstabilen Kunststoff LCP (GF) Liquid Cristal Polymer (glasfaserverstärkt) und der Stiftlänge von 1,5 oder 3,2 mm sind sie sowohl für Reflow- und Wellenlötanwendungen einsetzbar.

Die zweireihigen orangenen Buchsenstecker verfügen über das Push-In-Anschlusssystem und werden mit und ohne Löseriegel angeboten. Die schwarzen Löseriegel, rechts und links montiert, besitzen gleich zwei Funktionen: Auf der einen Seite verriegeln sie die Buchsenstecker mit den Stiftleisten und sorgen so für eine rüttelsichere und zuverlässige Verbindung. Auf der anderen Seite trennt die spezielle Kurvenform beim Betätigen des Löseriegels die Buchsenstecker von den Stiftleisten – vollständig, präzise und kraftlos. Ingenieure sprechen vom definierten Ausdrückverhalten.

Der Löseriegel entlastet die Finger des Anwenders sowie Lötstellen und Leiterplatte. Das Ver- oder Entriegeln sowie Lösen erfolgt ohne Werkzeug. Mit einem Blick auf den Löseriegel nehmen Anwender eine optische Qualitätskontrolle vor und sehen sofort, ob der Buchsenstecker sicher verriegelt oder gelöst ist.

Das Anschlusssystem zeichnet sich durch einfaches und sicheres Handling sowie eine sehr geringe Verdrahtungszeit aus. Die abisolierten massiven Leiter bzw. feindrähtige Leiter mit Aderendhülsen werden bis zum Anschlag in die Klemmstelle gesteckt. Ein Werkzeug zum Anschließen ist nicht erforderlich. Feindrähtige Leiter werden durch Öffnen der Klemmstelle (Push Button betätigen) angeschlossen.

Einfacher und sicherer Leiteranschluss bis 1,5 mm2

Der Federkontakt hat einen Klemmbereich nach IEC 60664-1 / IEC 61984 von 0,14 bis 1,5mm2 (IEC) und 26 bis 16 AWG (UL). Er nimmt darin ein-, feindrähtige und feindrähtige Leiter mit Aderendhülse sicher und zuverlässig auf. Die Edelstahlfeder gewährleistet eine hohe Kontaktkraft auf den Leiter und die verzinnte Kupferstromschiene und sorgt somit für einen dauerhaften und rüttelsicheren Kontakt. Feindrähtige Leiter inklusive Aderendhülse mit Kunststoffkragen nimmt das Anschlusssystem im Leiterquerschnitt von 0,14 bis 1,0 mm2 auf. Das Anschlusssystem garantiert eine zuverlässige, rüttelsichere und gasdichte Verbindung.

Die Bemessungsdaten der Stiftleisten sind nach IEC: 200 V / 10 A und nach UL: 150 V / 10 A, die der Buchsenleisten: nach IEC: 320 V / 10 A (Leiterquerschnitt 014 bis 1,5 mm2) und nach UL: 300 V /10 A (Leiterquerschnitt AWG 26 bis 16).

Die eingesetzten Kunststoffe sind nach den Sicherheitsanforderungen gemäß der „Hausgerätenorm“ IEC 60335-1 qualifiziert. Zum Einsatz kommen Materialien, welche halogenfrei und nicht brennbar sind, eine hohe Gebrauchstemperatur gewährleisten und somit den erhöhten Anforderungen an Feuer- und Wärmebeständigkeit entsprechen.

Kunststoffe mit hoher Gebrauchstemperatur

Die Stiftleisten sind aus dem hochtemperaturfesten, dimensionsstabilen Kunststoff LCP (GF) Liquid Cristal Polymer (glasfaserverstärkt) gefertigt und entsprechen der Brennbarkeitsklasse UL 94, V0. Der Kunststoff LCP (GF) ist für alle bleifreien Reflow-Lötverfahren optimiert und bietet hohe Reserven, auch bei schwierigen Temperaturprofilen.

Der Kunststoff eignet sich auch für alle anderen Lötprozesse. Produkte aus LCP haben einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Material der Leiterplatte, dadurch werden Spannungen zwischen Leiterplatte und Stiftleiste vermieden.

Die Buchsenstecker bestehen aus Polyamid (PA 66 GF 30) und entsprechen der Brennbarkeitsklasse UL 94 V-0. Damit lassen sie sich in einem Temperaturbereich von –40° bis 120° C sicher einsetzen. Der mit 30% glasfaserverstärkte Kunststoff zeichnet sich durch einen verbesserten Brandschutz sowie einer erhöhten Dauergebrauchstemperatur aus.

Zubehör für die Betriebsmittelkennzeichnung

Industrielle Applikationen erfordern präzise und übersichtliche Betriebsmittelkennzeichnungen sowie eine eindeutige Zuordnung der Buchsenstecker zum Steckplatz. Deshalb gibt es umfangreiches Zubehör wie Markierer, Flutlichtanzeige, Zugentlastungen und Kodierungen.

Trotz kompakter Dimensionen lassen sich übersichtliche Markierungen an den Buchsensteckern anbringen, dazu wird ein Markierer auf den jeweiligen „Pusher“ der Klemmstelle gesteckt. Kodierelemente ermöglichen eine genaue Zuordnung von Stiftleiste und Buchsenstecker. Flutlichtanzeigen unterstützen einen sicheren Betrieb der Geräte und Anlagen.

* * Gerd Richter betreut als Produktmanager bei Weidmüller Interface GmbH & Co. KG den Bereich Leiterplatten-Steckverbinder.

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