Rundsteckverbinder M5 bis M12. Einzigartige Vielfalt für Daten, Signale und Leistung

Anke Beck | Product Marketing Manager Field Device Connectors | PHOENIX CONTACT Deutschland GmbH
Paul-Martin Kamprath | Leitung Marketing | pk components GmbH

Rundsteckverbinder werden häufig im Bereich der Kabel-Gehäuse- oder Kabel-Leiterplatten-Verbindungen eingesetzt. Rundsteckverbinder haben ein rundes, kreisförmiges Steckgesicht. Diese symmetrische Form bietet Vorteile, insbesondere in Bezug auf Montagemöglichkeiten, Dichtigkeit und Verriegelungsarten. In der Industrie werden hauptsächlich Rundsteckverbinder M5, M8 und M12 verwendet, also Rundsteckverbinder mit genormten Durchmessern von 5, 8 oder 12 mm. Auf deren Grundlagen wird im Folgenden näher eingegangen.

Anforderungen an Rundsteckverbinder

Rundsteckverbinder sind meist für Anwendungen in anspruchsvolleren Umgebungsbedingungen vorgesehen. Sie verfügen, im Gegensatz zu beispielsweise Leiterplattenverbinder, über ein die Kontakte umhüllendes Gehäuse und bieten somit den Kontakten einen besseren Schutz. Die anspruchsvolleren Umgebungsbedingungen sind charakterisiert durch

• Große Temperaturbereiche und -schwankungen
• Schock und Vibration
• Staub, Chemikalien, (aggressive) Flüssigkeiten, schädliche Gase und UV-Belastung

Unter diesen Gesichtspunkten ist der Einsatz von Rundsteckverbindern in Außen-, mobilen und industriellen Anwendungen besonders sinnvoll.

Rundsteckverbinder müssen bestimmten technischen Anforderungen genügen, die je nach Design und Nutzung zu berücksichtigen sind. Das sind neben den klassischen Anforderungen wie Strombelastbarkeit der Kontakte und die Spannungsfestigkeit:

• Montage, Handhabung
• Verriegelung, Drehmoment bei Schraubverbindungen
• Konfektionierung (mit Kabel), Zugentlastung
• Schirmung, wichtig bei Datensteckverbindern
• Kontaktdichte

Normung und Standardisierung

Die vielfältigen Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten verlangen nach einer Normung und Standardisierung, um in den jeweiligen Bereichen die Kompatibilität sicherzustellen. Standardisierung und Normung sind in vielen Bereichen des täglichen Lebens zur Vereinfachung allgegenwärtig. So auch in der Industrie und natürlich bei Steckverbindern, in diesem Fall bei den Rundsteckverbindern M5, M8 und M12.

Die Basisnorm ist die IEC 61076-2, die seit den 90er Jahren mit den M12-Rundsteckverbindern existiert und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt wurde:

Die Standard-Polzahlen existieren schon seit rund 30 Jahren und wurden mit der Zeit zunehmend bis 17 Pole ausgeweitet. Typisch für die Signalverbinder ist die A, B und D-Kodierung:

Bei der einteiligen Ausführung (im Bild für das Wellenlöten links) ist der Kontaktträger und die Gehäuseverschraubung eine Einheit. Bei den zweiteiligen Ausführungen wird der Kontaktträger auf die Leiterplatte gesetzt, anschließend die Verlötung durchgeführt und dann die Gehäuseverschraubung montiert. Die Gehäuseverschraubungen sind für die hohen Temperaturen in Lötöfen nicht geeignet und dürfen aus diesem Grund erst nach dem Lötprozess montiert werden. Aus diesem Grund sind für das Reflow- und THR-Verfahren geeignete Bauformen nur zweiteilig erhältlich.

Befestigungsarten in der Gehäusewand

• Die Schraubvarianten sind für das Einschrauben in Gehäusewände geeignet. Es muss die passende Verriegelung für den Gegenstecker gewählt werden.
• Einclipsvarianten werden in die Gehäusewand eingeclipst.
• Einpressvarianten werden mit entsprechendem Druck in die Gehäusewand eingebracht.

Darüber hinaus ist es wichtig, wie schon behandelt, die Art der Verlötung zu berücksichtigen, hat man eine Vorder- oder Hinterwandmontage, welche Gewindeart passend ist und welche Art von Dichtung (O-Ring, Flachring).

Die Push-Pull-Innen- und Außenverriegelungen in M12 sind in der Norm IEC 61076-2-010 standardisiert, der sich nahezu alle etablierten und namhaften Hersteller von Rundsteckverbindern angeschlossen haben. Somit ist eine Kompatibilität herstellerübergreifend gewährleistet.

Daneben gibt es noch die Norm IEC 61076-2-012 für Push-Pull-Innenverriegelungen in M12. Diese wird nur von den Herstellern Yamaichi und TE verfolgt.

Eine weitere Eigenschaft der Push-Pull-Innenverriegelung ist die sogenannte Duo-Kontur. Bei der Verwendung eines geräteseitigen Steckverbinders für die Push-Pull-Innenverriegelung ist es möglich neben dem Push-Pull-Feldstecker auch ein Feldstecker mit Standard-Schraubverriegelung anzubringen. So ist es möglich bei der Vorderwandmontage den Gerätewandsteckverbinder im Allgemeinen mit einer Push-Pull-Variante unkompliziert auszutauschen. Bei der Hinterwandmontage kann die Vergrößerung des Gehäuseausschnittes notwendig sein.