Die Leiterplatte in der Mittelachse
Bei der klassischen Leiterplattenmontage sitzt der Steckverbinder auf der Platine. Die Bauhöhe der Baugruppe ergibt sich damit aus beidem zusammen – und genau diese Summe entscheidet in runden Gehäusen über den möglichen Durchmesser. Der gewinkelte M12-A Einbaustecker folgt einem anderen Prinzip: Er nimmt die Leiterplatte stirnseitig auf, die Kontakte greifen von oben und von unten durch, und die Achse des Steckverbinders liegt in der Ebene der Leiterplatte. In einem zylindrischen Gehäuse fällt die Steckverbinderachse damit mit der Gehäuseachse zusammen. Die Aufnahme ist für Leiterplattendicken von 1 bis 2 mm ausgelegt.
Anwendungsfall: Sensoren im Rohrgehäuse
Am deutlichsten zeigt sich der Vorteil bei Sensoren im Rohrgehäuse. Hier ist der Durchmesser durch die Einbausituation vorgegeben, und die Elektronik muss auf einer schmalen Leiterplatte Platz finden. Die bestückte Leiterplatte wird mit dem Steckverbinder voran in das Rohr eingeschoben; die elektrische Schnittstelle sitzt anschließend mittig in der Stirnseite. Weil der Steckverbinder nicht über der Platine aufbaut, bleibt der verfügbare Querschnitt für die Elektronik erhalten – oder das Gehäuse kann eine Baugröße kleiner ausfallen. In der Anwendung ist es neben der Lösung „aufgesetzter Stecker“ ist es speziell bei Sensorröhrchen oftmals der Fall, dass Einbaustecker mit geraden Kontakten eingesetzt werden, diese werden händisch an Litzen gelötet, die dann wiederum eine Leiterplatte kontaktieren. Dieser händische Lötprozesse entfällt, was Zeit und Aufwand einspart.
Neben Sensoren im Rohrgehäuse ist die Bauform typischerweise dort im Einsatz, wo begrenzter Bauraum auf eine standardisierte M12-Schnittstelle trifft:
- Füllstands-, Abstands- und Drucksensoren
- Lichtschranken und Positionsschalter
- Messwertaufnehmer in zylindrischen Gehäusen
- Feldbus- und Peripheriegeräte mit knappem Bauraum
Verarbeitung ohne Sonderweg in der Fertigung
Der zweite Nutzen liegt in der Fertigung. Die THR-Technik erlaubt das Löten im normalen Reflow-Prozess, ein separater Lötschritt für den Steckverbinder entfällt. Die integrierte Saugfläche macht das Bauteil für den Bestückungsautomaten greifbar, sodass es gemeinsam mit der übrigen Bestückung durch die Linie läuft. Für Hersteller mit hohen Stückzahlen bedeutet das weniger Handarbeit, weniger Prozessschritte und eine reproduzierbare Qualität der Lötstelle.
Technische Merkmale im Überblick
- Bauform: gewinkelt, Frontmontage, zentrische Leiterplattenmontage (Midmount)
- Schnittstelle: M12 A-kodiert nach DIN EN 61076-2-101, 4- und 5-polig
- Varianten: geschirmt oder ungeschirmt, mit oder ohne O-Ring
- Anschlusstechnik: THR, reflowlötfähig, mit integrierter Saugfläche
- Leiterplattendicke: 1 bis 2 mm
- Schutzart: IP68 im gesteckten und verriegelten Zustand
- Elektrische Kennwerte: Bemessungsspannung 60 V, Bemessungs-Stoßspannung 1.500 V
- Umgebung: -40 °C bis +85 °C, mehr als 100 Steckzyklen
- Werkstoffe: Kontakte vergoldet, Kontaktkörper LCP nach UL 94 V-0
Expertenstatement
„Wer Sensorik in ein Rohrgehäuse bringen muss, kämpft um jeden Millimeter. Mit dem gewinkelten M12-A für die zentrische Leiterplattenmontage nehmen wir genau diesen Millimeter aus der Rechnung – und zwar ohne, dass der Kunde seine Fertigungslinie anfassen muss. Das ist für uns der eigentliche Punkt: eine Bauform, die im Gerät Platz schafft und in der Produktion keinen Sonderweg verlangt“, sagt Philipp Zuber, Head of Product Management bei binder.
Fazit
Mit den gewinkelten M12-A Einbausteckern für die zentrische Leiterplattenmontage ergänzt binder sein Automatisierungsportfolio um eine Bauform, die zwei Anforderungen gleichzeitig bedient: kompakte Bauhöhe im Gerät und automatisierte Verarbeitung in der Fertigung. Die Steckverbinder sind kompatibel zu bereits bestehenden Lösungen am Markt. Für Gerätehersteller entsteht damit eine zusätzliche Bezugsquelle für eine Schnittstelle, die bislang nur eingeschränkt verfügbar war.