Federkraft-Printklemmen
Immer kleiner und immer mehr Leistung

In der modernen Geräteanschluss-Technik gibt es unterschiedliche Trends. Zum einen sollen Geräte möglichst klein sein, und zum anderen wird immer mehr Leistung über die Platine geführt. Außerdem müssen Frequenz-Umrichter und Stromversorgungen leicht zu verdrahten sein. Die neuen Federkraft-Printklemmen der SPT-Serie von Phoenix Contact haben ein einheitliches Geräte-Design bei gleicher Anschlusstechnik – über alle Größen hinweg.
Zeit- und Kostenersparnis bei der Installation ist ein wichtiges Thema, wenn es um effizienten Anlagenbau geht. Bei der industriellen Anschlusstechnik ist ein deutlicher Trend in Richtung Schnellanschluss-Technik zu beobachten. Neben Schneidklemm-Anschluss und Zugfeder erobert die Push-In-Feder mehr und mehr den Markt. Diese komfortable Anschlusstechnik wird heute sowohl im Schaltschrank und in Anlagen als auch auf der Leiterplatte eingesetzt. Neben der Schraube ist die Feder die erfolgreichste Anschlusstechnik, und sie bietet gerade bei vibrationsintensiven Anwendungen einige Vorteile.

Printklemmen mit Push-In-Anschluss

Die SPT-Serie – STP steht für Spring Print Terminal – von Phoenix Contact greift den Trend zum Federkraft-Anschluss auf. Vier Baugrößen vom Raster 3,5 bis 10mm sowie ein durchgängiges Design über alle Größen bilden ein einheitliches Geräte-Konzept für alle Leistungsklassen. Angeschlossen werden die SPT-Printklemmen mittels Push-In-Federkraft. Dabei werden flexible Leiter mit Ader-Endhülse oder starre Leiter schnell und ohne Werkzeug direkt in die Klemmstelle eingesteckt. Diese Technik macht den Anschluss an die Leiterplatte schnell und komfortabel. Auch flexible Leiter ohne Ader-Endhülse werden schnell und einfach angeschlossen. Der Anwender führt den Schraubendreher in die obere Öffnung ein und öffnet so die Klemmstelle. Dann wird der flexible Leiter eingeführt und der Schraubendreher wieder herausgezogen. Auch im Hinblick auf die Geometrie werden an die Anschlüsse moderner Geräteserien verschiedene Anforderungen gestellt. Die SPT-Serie sorgt sowohl bei der Front-Verdrahtung wie auch bei allen anderen Geräte-Verkabelungen für einen passenden Anschluss. In allen Leistungsklassen der SPT-Printklemme ist sowohl der horizontale Anschluss mit 0° zur Leiterplatte wie auch der vertikale Anschluss mit 90° zur Leiterplatte möglich.

Markieren oder farbig kodieren

Bei der Verkabelung von Maschinen, Schaltschränken und Geräten soll es schnell gehen. Damit in der Eile keine Fehler beim Leiteranschluss passieren, bieten Markierungs-Systeme für die einzelnen Klemmstellen eine wertvolle Hilfestellung für den Monteur vor Ort. Die SPT-Serie bietet neben der optionalen Bedruckung oder Beschriftung mittels selbstklebenden Markierungsstreifen auch eine farbige Codierung von Pol zu Pol. Die Printklemmen werden dann aus Einzelscheiben je nach Farbe der anzuschließenden Leiter in unterschiedlichen Farben gefertigt und als individueller Block konfektioniert. Mit diesem Verfahren entstehen Lösungen für jeden Anwendungsfall, bei denen Fehler bei der Montage nahezu ausgeschlossen sind. Die Einzelscheiben-Bauweise eröffnet weitere Möglichkeiten. Verkabelungen im Inneren des Gerätes können mit Einzelscheiben komfortabel und schnell erfolgen. Die Einzelanschlüsse werden mit allen anderen Bauteilen zusammen auf der Platine verlötet, und die Leiter können bequem und schnell eingesteckt werden. Primitive Lösungen mit Einlöthilfen oder Flachsteckhülsen entfallen dann.

Von Anfang an zuverlässig

Als Material für die SPT-Anschlussfeder dient ein spezieller Federstahl, der unterschiedliche Anforderungen vereint. Für einen festen Leitersitz mit hohen Leiterauszugswerten besitzt er die erforderliche Härte. Aber er ist trotzdem biegsam genug, um viele Betätigungszyklen durchzustehen. Stärke und Zugfestigkeit des Materials, die Radien im Biegewinkel sowie der Biegevorgang selbst spielen harmonisch zusammen. Bereits in der Konstruktionsphase werden bei Phoenix Contact Simulationen und FEM-Berechnungen am PC durchgeführt. Leiterplatten-Anschlüsse sind im Laufe Ihres Lebens harten Bedingungen ausgesetzt. Hohe Umgebungs-Temperaturen, starke Vibrationen oder häufige Lastwechsel sind nur einige der Anforderungen an den Geräteanschluss. Im hauseigenen Labor in Blomberg durchlaufen die Steckverbinder und Printklemmen diverse Tests, um die harten Anforderungen am Markt zu erfüllen. Außerdem besitzen die Produkte der SPT-Serie die internationalen Zulassungen nach UL, IEC und Kema. So durchlaufen die Printklemmen beispielsweise den Heat Cycling Test nach der UL – ein Härtetest, der die Lebensdauer einer elektrischen Verbindung unter extremer elektrischer Last simuliert. Dabei wird das 1,5-fache des Bemessungsstroms in einem Zeitintervall von 210 und 30min Abkühlung über 14 Tage belastet. Nach der Prüfung darf sich die Klemmstelle bei der letzten Beschaltung um maximal 3K mehr erwärmen als beim ersten Mal. Dadurch wird ein langfristig stabiler Durchgangswiderstand erreicht. Weitere Themen sind Vibrationen und Ex-Schutz. Beim Anfahren eines Motors mit verschiedenen Schwingungs- und Lastintervallen und bei rotierenden Maschinen werden Leiterplatten-Anschlüsse hohen Vibrationen ausgesetzt. Im Rahmen der Freigabe-Prüfungen durchlaufen die Printklemmen deshalb einen Vibrationstest mit hohen Frequenzen sowie jeweils 5g Beschleunigung in allen drei Raumachsen für mehrere Stunden. Auch diesen Test müssen die SPT-Printklemmen bestehen. Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen erfordern besondere Sicherheits-Vorkehrungen hohe Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken, an das Erwärmungsverhalten, an die Alterungs-Beständigkeit sowie an das Isolationsvermögen der Isolierstoffe. All diese Anforderungen erfüllen die Ex-Varianten der Serie SPT 2,5.

Fazit

Unabhängig davon, ob ein Anwender Signale, Daten oder Leistung übertragen möchte – die Federkraft-Printklemmen der SPT-Serie machen den Leiteranschluss schnell und komfortabel. Dabei vereinen die Anschlüsse sowohl internationale Normanforderungen als auch Marktanforderungen nach einem durchgängigen Design über alle Leistungsklassen hinweg.

Autor: Dipl.-Wirt.-Ing. Verena Klinge, Mitarbeiterin im Bereich Produkt-Marketing Geräteanschluss-Technik, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

Kasten: Printklemmen mit Push-In-Anschluss

Die neuen Printklemmen der SPT-Serie von Phoenix Contact mit Push-In-Anschluss bieten dem Geräte-Hersteller zahlreiche Vorteile:

–
Werkzeugloser Anschluss mit Federkraft
–
Einheitliches Geräte-Design über alle Leistungsklassen
–
Anschluss-Querschnitt von 0,2 bis 16 mm²
–
Farbige Codierung der Gehäuse
–
Internationale Zulassungen: IEC, UL, CUL, CCA, CB, SEV, IEC-Ex, Kema-Ex
–
Einzelscheiben für eine komfortable Verdrahtung im Inneren von Geräten
–
Leiteranschluss in horizontaler und vertikaler Bauform