Verbindungstechnik Schwere Steckverbinder aus Kunststoff und Metall sparen bis zu 80 Prozent Varianten

Autor / Redakteur: Jens Andresen * / Kristin Rinortner

Rechteckige Industriesteckverbinder sind mittlerweile aufgrund der Variantenvielfalt eine logistische Herausforderung. Im Beitrag zeigen wir, wie man die Varianten um bis zu 80 Prozent reduzieren kann.

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Weniger Varianten: Die Kunststoff-Steckverbinder und die neuen Metall-Steckverbinder aus der Serie Heavycon Evo decken ein breites Anwendungsspektrum ab. Durch die Kabelverschraubungen mit schrägem Bajonett-Verschluss und der EMV-tauglichen Metallausführung werden bis zu 80% der sonst üblichen Varianten eingespart.
Weniger Varianten: Die Kunststoff-Steckverbinder und die neuen Metall-Steckverbinder aus der Serie Heavycon Evo decken ein breites Anwendungsspektrum ab. Durch die Kabelverschraubungen mit schrägem Bajonett-Verschluss und der EMV-tauglichen Metallausführung werden bis zu 80% der sonst üblichen Varianten eingespart.
(Bild: Phoenix Contact)

Im Maschinen- und Anlagenbau kommen häufig geschirmte Kabel zum Einsatz, die steckbar angeschlossen werden. Die Anforderungen an die Kabelverschraubungen und Abgangsrichtungen sind bei EMV-Steckverbindern ähnlich vielfältig wie bei den Standardausführungen aus pulverbeschichtetem Aluminium oder aus Kunststoff.

Mit den aktuellen Industriesteckverbindern aus Metall für EMV-Applikationen hat Phoenix Contact jetzt sein Produktprogramm Heavycon Evo erweitert. Durch die schwenkbare Kabelverschraubung mit Bajonett-Verschluss werden erheblich weniger Varianten benötigt.

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Rechteckige Industriesteckverbinder aus Aluminium-Druckguss sind durch die – historisch bedingte – Variantenvielfalt für Hersteller und Anwender mittlerweile zu einer logistischen Herausforderung geworden. So besteht beispielsweise bereits ein Basisprogramm der B- und E-Serie aus insgesamt etwa 200 Gehäusen.

Das Programm umfasst Tüllengehäuse für das Anschlusskabel, Anbaugehäuse für die Wanddurchführung, Kupplungsgehäuse für frei verlegbare Kabelkupplungen sowie Sockelgehäuse für elektrische T-Verbindungen.

Die vier Größen – B6, B10, B16, B24 – sind mit zahlreichen Kabeleingängen und Kabelabgangsrichtungen verfügbar. Und mit jeder Kabelverschraubungsvariante verdoppelt sich die Anzahl der Gehäuse. So gibt es im Bereich der Kabelverschraubungen Gehäuse mit einfachen PG-, metrischen- und NPT-Gewinden für die USA. Das Gleiche gibt es noch einmal mit Messingstutzen, um den Verkabelungsraum zu vergrößern und die Dichtigkeit zu verbessern. Und es gibt die Gehäuse mit kompletten Kabelverschraubungen aus Kunststoff und Metall sowie störfest. Steckverbindergehäuse für höhere EMV-Anforderungen bilden meist eine eigene Serie, weil die elektrische Verbindung zwischen Anbauwand und Kabelschirm möglichst lückenlos und niederohmig sein muss. Möglich ist dies nur bei Gehäusen mit leitfähigen Oberflächen und Dichtungen.

Zwei Serien decken die meisten Applikationen ab

Metallgehäuse empfehlen sich bei Applikationen mit extremer mechanischer Beanspruchung wie etwa auf Baustellen oder auch, wenn Kunststoff für die Kabelzugentlastung nicht ausreicht. Sinnvoll sind sie auch in ozonhaltiger Atmosphäre und bei Schweißfunken-Bildung wie in der Automobilfertigung.

Auch bei extremen Temperaturen und hohen Vibrationen, denen Schienenfahrzeuge ausgesetzt sind, werden sie gerne eingesetzt. Die Metallgehäuse aus der Serie Heavycon Evo eignen sich darüber hinaus auch für EMV-Anwendungen - sie können wahlweise mit Standard- und mit EMV-Kabelverschraubungen ausgestattet werden (Bild 1).

Für Standard-Anwendungen, die keinen Störschutz brauchen, bieten sich die kostengünstigen Kunststoffgehäuse der Serie Heavycon Evo an. Sinnvoll sind sie auch überall dort, wo sich heute bereits CEE-Stecker und Kunststoff-Kabelverschraubungen etabliert haben. Vorteilhaft bei der Kunststoffausführung sind die hohe Schutzart bis IP66, die Korrosionsbeständigkeit sowie das viel geringere Gewicht gegenüber Aluminium.

Bajonett-Kabelverschraubung reduziert Varianz

Beide Gehäuseserien – also Kunststoff und Metall - besitzen einen schrägen und einheitlichen Bajonett-Anschluss. So verdoppelt sich nicht bei jeder neuen Kabelverschraubung jedes Mal das gesamte Gehäuseprogramm. Auch der schräge Kabeleingang bei den Tüllengehäusen, bei dem die Kabelabgangsrichtung seitlich und gerade eingestellt werden kann, reduziert die Varianten-Bildung (Bild 2).

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Die Kabelverschraubungen der Aluminium-Serie mit den Klemmbereichen von M20 bis M40 lassen sich mit einer 45°-Drehung bequem von Hand entweder zur Seite oder nach oben auf die Tüllengehäuse montieren. Die Demontage erfolgt mittels Schraubendreher. Die seitliche Stahlfeder, über welche die Kabelverschraubung beim Andrehen selbsttätig verriegelt, sorgt auch für eine normgerechte elektrische Erdung zum Gehäuse (Bild 3).

Der große Kabeleinlass erleichtert zudem die Konfektionierung steifer Kabel, denn die Kabelverschraubung kann auch nachträglich montiert werden. Nicht das ganze Kabel, sondern nur die Adern müssen dann gebogen werden. Die Kabelabgangsrichtung am Stecker kann auch noch nachträglich vor Ort auf die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. Auf diese Weise erhöht sich die Flexibilität in der Anwendung erheblich.

Bei der Kunststoffserie ist das Prinzip des Bajonett-Verschlusses ähnlich. Angeschlossen werden kann ebenfalls von Hand – zur Demontage werden jedoch Gabelschlüssel oder Rohrzange benötigt.

Durchgängig kompatibel mit marktgängigen Gehäusen

Mit ihrer leitfähigen Oberfläche und ihren leitfähigen Dichtungen sind die Metallgehäuse auch für EMV-Anwendungen prädestiniert. Zum Produktprogramm gehören Standard-Kabelverschraubungen ohne Schirmanbindung sowie EMV-Ausführungen mit integriertem Schirmkorb. Je nach Störschutz-Anforderung können die Standard-Metallgehäuse mit den marktgängigen Gehäusen anderer Anbieter kombiniert werden.

Die Kunststoffgehäuse haben auf der Innenseite patentierte Metall-Inlays, die für den voreilenden PE-Kontakt sorgen, den die Norm DIN EN 61984 vorschreibt. So können die Aluminiumgehäuse mit den Kunststoffgehäusen kombiniert werden (Bild 4).

Die Anbau- und Sockelgehäuse passen für die marktüblichen Montagemaße und Wandausschnitte – wie etwa Rittal sie nutzt. Feste und modulare Kontakteinsätze sowie Klemmenadapter können problemlos eingesetzt werden. Die beste Störfestigkeit wird erzielt, wenn Tüllengehäuse, Unterbaugehäuse und entsprechende EMV-Kabelverschraubungen aus der gleichen Serie kombiniert werden.

Bajonett-Kabeleingang führt zu 80 Prozent weniger Varianten

Hauptgrund für die Varianten-Reduzierung bei Heavycon Evo ist der schräge Bajonett-Kabeleingang. Bei einem Tüllengehäuse, das es sonst mit geraden und seitlichen Kabelabgängen sowie mit den Verschraubungsgrößen M20 bis M40 gibt, werden jetzt acht Varianten durch eine einzige ersetzt. Bei den Kupplungsgehäusen, die üblicherweise nur über gerade Kabeleingänge verfügen, lassen sich vier Varianten einsparen.

Die Anbaugehäuse haben keine Kabeleingänge, und bei den Sockelgehäusen liefern die Blomberger für den zweiten Kabeleingang stets eine Blindkappe mit, um auch hier die Artikel-Varianz zu halbieren. In der Summe ergibt sich also – rein rechnerisch - ein Einspar-Potential über alle Varianten hinweg und bezogen auf die marktüblichen grauen pulverbeschichteten Aluminiumgehäuse von circa 70%.

Um die Variantenbildung noch weiter zu reduzieren, werden die neuen Steckverbinder-Gehäuse aus einer besonders korrosionsbeständigen Legierung aus Aluminium-Druckguss gefertigt – auf die übliche Pulverbeschichtung wird dabei verzichtet. Berücksichtigt man alle Faktoren, kommt man auf eine Reduktion der Variantenvielfalt von 80%.

* Jens Andresen ist Produkt-Manager Industriesteckverbinder bei Phoenix Contact in Blomberg.

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