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Genormte Steckverbinderausführungen

Steckverbinder sind ein Teilgebiet der Verbindungstechnik; sie dienen zum Trennen und Verbinden von Leitungen (für elektrischen Strom, aber auch optische Strahlung oder andere Medien). Dabei werden die Verbindungsteile durch Formschluss der Steckerteile passend ausgerichtet, durch Federkraft kraftschlüssig lösbar fixiert und oft durch Verschrauben oder Verriegeln gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.

Weltweit existieren viele genormte Steckverbinder. Unterschieden werden einerseits Normen für die geometrische Form von Steckern, Buchsen, Kupplungen und Steckdosen und andererseits Normen für das Signal, das über Kabel/LWL und Steckverbinder übertragen wird.

Bei elektrischen Steckverbindungen unterscheidet man den männlichen Teil (mit nach außen weisenden Kontaktstiften) vom weiblichen Teil (mit nach innen weisenden Kontaktöffnungen). Ersterer wiederum ist ein Stecker, wenn er am Ende eines Kabels angebracht, oder ein Einbaustecker, wenn er fest in ein Gerätegehäuse eingebaut ist. Der  weibliche Teil wird am Kabelende als Kupplung, oder fest eingebaut als Buchse bezeichnet. Es gibt zudem Steckverbinder mit Steckelementen beiderlei Geschlechts oder solche für elektrischen Strom, Strahlung oder Medien in einem gemeinsamen Gehäuse.

Leiterplatte mit direktem Steckverbinder

Bei Leiterplatten unterscheidet man direkte und indirekte Steckverbinder. Bei direkten Steckverbindern sind die Steckkontakte speziell geformte Leiterbahnen. Bei indirekten Steckverbindern werden spezielle Stecker, die Stift- oder Messerleisten, aufgelötet. Bei den Gegenstücken der direkten Steckverbinder auf den Leiterplatten spricht man von Federleisten, es sind praktisch Buchsenleisten. Steckverbinder auf einer Platine werden meistens über gerade oder gewinkelte Lötstifte verlötet. Das deckt in vielen Fällen auch schon die mechanische Befestigung ab.

 ZEC 1,5/ 3-ST-5,0GYC1R1,3BD1-3 - Leiterplattensteckverbinder Grau Phoenix Contact 1947997 Inhalt: 50 St.

Mechanische Arretierung

Beim Anschluss schwerer Kabel wird eine zusätzliche mechanische Verbindung hergestellt. Bei Verbindungen innerhalb von Gehäusen wird oft eine einfache Snap-In-Technik verwendet, die sich auch manuell leicht wieder lösen lässt. Bei äußeren Verbindungen überwiegt die Arretierung per Schraubverbindung, wie sie beispielsweise bei D-Sub-Steckverbindern üblich ist. Eine andere Art von Schraubverbindung existiert für professionelle Ausführungen von DIN-Steckverbindern, die mit einer Überwurfmutter arbeiten. Daneben enthält beispielsweise eine Centronics—Schnittstelle eine Arretierung mit Federdrahtschleifen und eine sanft per Federkraft einrastende Verbindung wie bei USB-Steckern. Bei Klinkensteckern ist diese Rastfunktion schon in den Kontaktteil integriert. Bei Hf-Verbindungen wie den BNC-Steckern gibt es auch einen Bajonett-Verschluss, und bei Drehstrom- und Hochspannungssteckverbindern eine Reihe von Riegel- und Klammermechaniken.

 Verbindungsklemme starr: 0.08-2.5 mm² Polzahl: 3 WAGO 222-413 1 St. Grau, Orange

Kontaktwiderstand

Je nach Anwendung sind spezielle Anforderungen an den Übergangswiderstand zu stellen. Dazu zählt auch die Zuverlässigkeit des (niedrigen) Kontaktwiderstandes über lange Zeiträume oder über eine hohe Anzahl von Steckungen sowie während mechanischer Bewegungen. Bei kleinen Nutzspannungen muss auch die Frittspannung weitgehend vermieden werden. Außerdem sind für den Kontaktwiderstand Kontaktdruck und Kontaktfläche wichtig. Nicht immer ist eine große Kontaktfläche günstig, weil dann der Kontaktdruck fehlt und/oder der Kontakt doch nur punktweise stattfindet.

Steckergehäuse

Stecker und Kupplungen sind bei internen Verbindungen oft unverkleidet. Wenn es aber um Außenverbindungen geht, ist es aus mehreren Gründen angeraten, die Kontaktstelle zu verkleiden: 1.) als Berührungsschutz von Benutzern und anderen Kabeln oder Geräten, aber auch zum Schutz der Leiter vor ungewollten Verbindungen mit anderen Signalen oder Potentialen; 2.) zur Zugentlastung. Dabei wird das abgehende Kabel oft per Crimpen oder Schraubklemmen innerhalb des Steckergehäuses festgeklemmt, so dass Kräfte an dieser Stelle definiert angreifen können;

3.) Mechanische Festigkeit: Der Steckverbinder soll so geformt sein, dass er gut greifbar und handhabbar ist, oft auch geriffelt; 4.) Abschirmung: Insbesondere bei Audio- und Hf-Verbindungen ist es wichtig, Signalleitungen gegen Einstrahlung von Störungen abzuschirmen. Das Steckergehäuse enthält für diese Fälle eine geschlossene metallische Abschirmung. Bei DIN-Steckern gibt es dabei Varianten mit einem einzigen röhrenförmigen Abschirmteil, in das der eigentliche Kontaktteil eingeschoben wird, sowie Varianten mit zwei Metall-Halbschalen, die erst vom darüber geschobenen Plastikaußenteil zusammengehalten werden.

Kodierung

Manche Steckverbinder enthalten außer den Steckkontakten noch nichtleitende Nuten und Zapfen, die bewirken, dass der Stecker nur in einer bestimmten Position eingesteckt werden kann, während die Steckkontakte auch andere Positionen zulassen, die aber elektrisch nicht gleichwertig sind (“Verstecksicherheit”), oder die das Einstecken in andere Buchsen mit den gleichen Kontakten verhindern (z.B. TAE-Stecker in der Telekommunikation). Dies wird als Kodierung bezeichnet.

Schaltbuchsen

Manche Einbaubuchsen sind mit einem elektrischen Schalter kombiniert, der durch den Einsteckvorgang des Steckers betätigt wird. So kann sich ein Gerät auf einfache Weise darauf anpassen, ob eine Verbindung hergestellt wurde oder nicht. Beispiele: Diodenstecker, Kopfhörer-Anschlüsse, die den Lautsprecher abschalten, oder Steckernetzgeräte, die

die Verbindung zu einer internen Batterie unterbrochen, bei Akkuversorgung werden diese dann aufgeladen.

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