Flexibilität ist eines der zentralen Schlagworte, wenn es um moderne Maschinen- und Anlagenkonzepte geht. Das heißt: Produktionsmaschinen müssen sich  möglichst leicht auf individuelle Werkstücke umrüsten oder einstellen lassen. Für eine hohe Verfügbarkeit ist es zudem wichtig, Komponenten der Anlage schnell austauschen oder reparieren zu können – das gilt für Bauteile wie Sensoren oder Antriebe genauso wie für komplette Einheiten, zu denen Zuführungs- oder Handhabungssyteme zählen. Nutzt man Steckverbinder für die Verdrahtung, so bieten sich völlig neue Möglichkeiten beim Aufbau der bisher fest verdrahteten Anlagenteile sowie beim Anschluss von Antrieben oder Stromversorgungen.

Bild 2: Durch die EMV-Verschraubung wird das Standard-Metallgehäuse zum EMV-Gehäuse: die Wanddurchführung erleichtert die Installation und schützt den Kontakteinsatz im gesteckten Zustand - so ist eine durchgängige Schirmung sichergestellt.

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Grundsätzlich besitzen alle Gehäuse eine Anbau-seite und eine Kabelseite. Für die Kabelseite werden Tüllengehäuse verwendet. Die Abdichtung zwischen Gehäuse und Kabel übernimmt eine Verschraubung, die bei den Metallgehäusen in das entsprechende Gewinde des Gehäuses eingeschraubt wird. Diese Verschraubung ist bei den Kunststoffgehäusen der Baureihe bereits integriert. Zieht man die Mutter fest, wird der innenliegende Konus gegen den von der Dichtung umschlossenen Mantel des Kabels gepresst. So entsteht eine zuverlässige Abdichtung und Zugentlastung – für Kabel mit Durchmessern von 4 bis 17 mm.

Auf der Geräteseite sind Anbaugehäuse ideal für die Wanddurchführung am Schaltschrank oder am Klemmenkasten. Sockelgehäuse zur Montage am Maschinengestell sind ebenfalls Teil des D7-Programms. Die flach aufgeschraubten Gehäuse ermöglichen eine zum Gestell oder Rahmen parallele Leitungsführung. Auch Durchführungsgehäuse kommen in der Automatisierungs- und Anlagentechnik immer häufiger zum Einsatz. Im Fall der D7-Reihe werden die Gehäuse rechtwinklig zur Anbaufläche angebaut, wodurch sich die Installation erheblich vereinfacht (Bild 2). Denn so lassen sich Steckverbinder dicht und kostengünstig anordnen. Die Anbau- und Sockelgehäuse können am Gerät, am Schaltschrank oder am Klemmenkasten mit den üblichen zwei Schrauben befestigt werden. Wenn mit hohen mechanischen Belastungen zu rechnen ist, wird mit vier Schrauben befestigt. Universelle Flansche ermöglichen sogar beides. Mit entsprechenden  Kupplungsgehäusen vereinfacht sich zudem die Verlängerung von Kabeln - etwa bei Anlagen-Erweiterungen. Somit steht für nahezu jede Applikation eine Steckverbinder-Lösung mit einem Schutzgrad von IP67 zur Verfügung – die Steck-verbinder sind staubdicht, halten Wasser ab und schützen so die elektrische Verbindung.

Die Verbindung Kabel-Steckkontakt

Bild 3: Beispiele für quadratische Kontakteinsätze für Signale und Leistung - die Dichtung ist immer am Stift-Kontaktträger montiert.

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Die technischen Anforderungen an die Kontakt-einsätze sind ebenso vielfältig wie die an die Gehäuse selbst: Wie viel Kontakte werden benötigt? Mit welchen Spannungen und Strömen arbeitet die jeweilige Anwendung? Welchen Querschnitt haben die Leiter? Wie die in anderen Heavycon-Serien bereits verfügbaren Kontakteinsätze werden auch die neuen D7-Kontakteinsätze aus Polycarbonat gefertigt – einem Material, das sich bei Industriesteckverbindern auf breiter Front durchgesetzt hat. Zahlreiche Eigenschaften – etwa hohe Steifigkeit und Festigkeit sowie gute Isolierung – prädestinieren dieses Material für den Einsatz in nahezu allen Industrieanwendungen bis hin zur Bahntechnik.

In die Gehäuse werden Kontakteinsätze mit bis zu 12 Leistungskontakten bei 250 V und 10 A eingesetzt. Der hochpolige Steckverbinder Q12 - Q bedeutet hier quadratisch - ist in der Norm ISO 23570 standardisiert. Er kommt zum Beispiel bei kompakten Motoren oder als Signalstecker zum Einsatz. Wo quadratische Steckverbinder gefordert sind, steht der 5-polige Q5-Steckverbinder zur Verfügung – mit Bemessungsspannungen von 230/400 V und Bemessungsströmen bis zu 24 A je Kontakt. Bei hohen Strömen werden ebenfalls Kontakt-einsätze verwendet. Der 2-polige Steckverbinder HC-Q2 ist für Spannungen bis 400 V und Ströme bis 40 A einsetzbar. Beim Q3 steht bei gleichen technischen Eigenschaften ein weiterer Leistungskontakt zur Verfügung.

Um ein Fehlstecken zu verhindern, können die Kontakteinsätze für die Gehäuse mit einer Kunststoffcodierung ausgestattet werden – dabei sind mindestens vier Codierungspositionen möglich. Dieses gilt für die Kontakteinsätze aus der Serie Heavycon Q mit 2, 3, 4, 7 und 12 Polen sowie für alle Kontakteinsätze aus den Heavycon-Serien A3 und A4. Verwendung finden diese Kontakteinsätze gleichermaßen in den Metall- und den Kunststoffgehäusen. Eine Besonderheit zeigt sich noch beim Q4: die 4-poligen Kontakteinsätze für 830 V / 40 A sind so kodiert, dass sie ausschließlich im Kunststoffgehäuse einsetzbar sind.

Autoren:
Hartmut Schwettmann ist Leiter Produktmarketing der Sparte Industrial Field Connectivity von Phoenix Contact;
Thomas Wolting arbeitet im Produktmarketing Industrial Field Connectivity bei Phoenix Contact als Senior Produktmanager.