Feldkonfektion Sensor-/Aktor-Verkabelung mit M12-Steckverbindern

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In der Feldinstallation sind M12-Steckverbinder stark verbreitet. Bei der Auswahl der Komponenten ist einiges zu beachten – sowohl bei umspritzten als auch bei konfektionierbaren Steckverbindern.

Bei der Sensor-/Aktor-Verkabelung beginnt die Auswahl der Komponenten schon mit der Planung: Welche Anforderungen sind zu berücksichtigen? Wie ist der Einsatzort beschaffen? Welche mechanischen und elektrischen Aspekte sind von Bedeutung? Und welche Rolle spielen Temperatur, Schutzart oder Vibrationen?

Der Markt hält zahlreiche Lösungen für die Feldverkabelung bereit – vom Standard-Programm bis hin zum Sonderprogramm für spezielle Anwendungen. Das Programm der passiven Produkte umfasst in aller Regel folgende Komponenten: Wanddurchführungen, Leitungen mit umspritzten Steckverbindern, konfektionierbare Steckverbinder und Verteiler. Dabei dominiert die Schnittstelle im M12-Design den Markt (Bild 1).

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Kataloge unterstützen bei der Auswahl

Standard-Programm ist längst nicht gleich Standard-Programm – die Unterschiede bei den Beständigkeiten etwa sind beachtlich. Eine wichtige Komponente ist dabei die Leitung der umspritzten Steckverbinder – elektrische, mechanische und thermische Kennwerte sind hier unterschiedlich ausgeprägt. Der Anwender kann hier zwischen verschiedenen Leitungsqualitäten wählen – darunter kostengünstige PVC-Leitungen, ölbeständige und halogenfreie PUR-Leitungen sowie hochflexible Leitungen mit Torsionseignung.

Mit der steigenden Anzahl an Sensoren und Aktoren steigt auch die Anzahl der Leitungen. Hier liegt oft ein hohes Einsparpotenzial. Werden beispielsweise nur druckluftbetriebene Ventile angesteuert, müssen die Leitungen nicht ölbeständig sein. Beim Einsatz in Fräs- oder Drehmaschinen hingegen oder bei ständigem Kontakt mit Schmierölen müssen genau diese Leitungen verwendet werden.

Die Qualität der Leitungen spielt eine wichtige Rolle bei der Haltbarkeit. Wie kann jetzt der Anwender die richtige Leitungsqualität für sich bestimmen? Welche Leitung ist die richtige für seine Applikation? Marktführende Leitungshersteller sowie Anbieter von Leitungen mit umspritzten Steckverbindern stellen detaillierte Informationen zu den Komponenten in Print- und Online-Katalogen bereit.

Auf dieser Basis lassen sich bereits im Vorfeld zahlreiche Varianten ausschließen und die Auswahl der richtigen Leitung lässt sich eingrenzen. Bei der weiteren Auswahl von Steckverbindern und Leitungsqualität unterstützen Online-Tools wie etwa Selektoren. Durch diese umfassenden Informationen schon in der Planungsphase minimiert sich das Risiko, eine technisch oder wirtschaftlich nicht angemessene Lösung zu installieren (Bild 2).

Auch die Frage, wer vor Ort installiert, muss in Betracht gezogen werden. Ist eine Fachkraft vor Ort, welche die ausgewählten Komponenten verbaut und die Steckverbinder konfektionieren kann? Oder können nur Leitungen mit umspritzten Steckverbindern verwendet werden? In beiden Fällen sollte neben der Leitung auch der Steckverbinder die Anforderungen der Applikation erfüllen. Die Einflüsse etwa von Ölen, Stäuben und Vibrationen sollten die Funktion des Steckverbinders nicht einschränken.

Auch hier bietet der Markt unterschiedliche Qualitätsstufen, die nicht immer auf den ersten Blick erkennbar sind. So ist beispielsweise beim Einsatz neben Schweißrobotern ein UV- und Schweißfunken-beständiges Material erforderlich, während beim Einsatz in einer Fräs- oder Drehmaschine Parameter der Ölbeständigkeit und Dichtigkeit im Fokus stehen.

Ausprägung bei umspritzten Steckverbindern

Sind die Anforderungen an den Steckverbinder klar, wird die Ausprägung des kompletten Artikels festgelegt. Leitungen mit umspritzten Steckverbindern werden mit Steckverbindern an beiden Seiten sowie mit einem offenen Leitungsende angeboten. Bei der beidseitig umspritzten Variante muss zuvor die Leitungslänge definiert werden, um Leitungsschlaufen in der Maschine zu vermeiden.

Vorteilhaft ist diese Ausprägung aber vor allem wegen des Plug-and-play-Gedankens – die Komponenten sind elektrisch geprüft und müssen nur noch gesteckt werden. Wegen des kodierten Steckgesichtes kann die Verkabelung durch geschultes Personal erfolgen. Eine Konfektionierung vor Ort entfällt, und die Fehlerträchtigkeit bei der In­stallation sinkt erheblich.

Bei den Varianten mit einseitig umspritzten Steckverbindern muss die Leitungslänge zuvor nicht präzise definiert werden – der Anwender kann die Leitung nach Bedarf kürzen. Auch diese Ausprägung wird elektronisch geprüft – allerdings muss dann noch konfektioniert werden. Im Einsatz mit konfektionierbaren Steckverbindern entsteht eine beidseitig steckbare Schnittstelle.

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