Eine anwendungsspezifische Verbindungslösung ist mehr als ein Standardkabel in einer anderen Länge. Geräteschnittstellen der Maschine, erforderliche M8- oder M12-Anschlüsse, Stecker-Buchsen-Anordnung, gerade oder gewinkelte Bauform, Kontaktzahl, Kabelmantel, Bewegungsprofil, Umgebungsbedingungen und Wartungskonzept werden in einer einzigen Produktdefinition zusammengeführt. Die im offiziellen Nemus-Katalog dokumentierten M8-M12-Übergangskabel sowie PVC-, PVC+- und PUR-Sensorkabel unterstützen diese Definition. Der Katalog bestätigt für die M12-M8-Familie bestimmte Anschlusskonfigurationen und kundenspezifische Längen; die Herstellbarkeit anderer Anschluss-, Pin- oder Gehäusekombinationen muss Nemus gesondert bestätigen. Dieser Leitfaden erläutert, welche technischen Daten vor einer Anfrage zu Sonderlängen oder nicht im Katalog aufgeführten Anforderungen zu klären sind und wie aus dem Angebot eine überprüfbare Anschlussspezifikation entsteht.
Wann ist eine anwendungsspezifische Verbindung erforderlich?
Ein beidseitig konfektioniertes Kabel in Standardlänge mit gleicher Anschlussbaugröße kann viele Sensorverbindungen abdecken. Hat der Sensor an der Maschine jedoch einen M8-Anschluss und die Verteiler- oder Steuerungsseite einen M12-Anschluss, fehlt Platz für eine gerade Bauform, erzeugt die Standardlänge unnötige Kabelschlaufen oder erfordert die kontinuierliche Bewegung einen anderen Mantel, kann eine anwendungsspezifisch definierte Kabelkonfektion die bessere Wahl sein. Ziel einer Sonderlösung ist nicht eine größere Variantenvielfalt, sondern die Abstimmung der Verbindung auf die Geräte und Betriebsbedingungen.
Eine Sonderausführung hebt die grundlegenden technischen Grenzen nicht auf. Kontaktstrom, Spannung, Leiterquerschnitt, Temperatur, Steckzyklen, IP-Bedingungen und mechanische Kabelgrenzen gelten weiterhin. Deshalb darf sich die Anfrage nicht auf „ein Ende M12, das andere M8, fünf Meter“ beschränken. Für beide Enden sind Stecker/Buchse, Kodierung, Kontaktzahl, Gehäuseausrichtung und Pinzuordnung anzugeben; für das Kabel Aderaufbau, Mantel, Farbe, Länge und Bewegungsbedingungen. Eine vollständige Definition reduziert Fehlzuordnungen und den Bedarf an zusätzlichen Adaptern vor Ort. Weicht die Anfrage von den Katalogkonfigurationen ab, ist diese technische Definition keine Zusage, dass Nemus ein solches Produkt liefern kann, sondern die erforderliche Grundlage für die Bewertung der Herstellbarkeit.
Nemus M12-M8-Übergangskabel
Der offizielle Nemus-Katalog enthält A-kodierte Kabelkonfektionen mit drei und vier Kontakten für den Übergang zwischen M12 und M8. Dokumentiert sind Konfigurationen mit M12-Stecker 0° oder 90° und M8-Buchse 0°; als Kabeloptionen sind PVC, PVC+ und PUR aufgeführt. Die Produkttabellen enthalten Beispiele mit 2, 5 und 10 Metern sowie kundenspezifische Längen. So lassen sich die beiden im Katalog definierten unterschiedlichen Geräteschnittstellen ohne zusätzliche Verbindungsstelle im Feld verbinden. Werden andere Stecker-Buchsen-Anordnungen, eine 90°-Bauform auf der M8-Seite oder andere Anschlusskombinationen benötigt, muss deren Herstellbarkeit gesondert bei Nemus angefragt werden.
Die offizielle Katalogtabelle nennt für diese Familie einen Leiterquerschnitt von 0,25 mm², 4 A je Kontakt und für die drei-/vierpolige Ausführung eine Obergrenze von 50 V AC oder 60 V DC. Die Angaben IP65, IP66K und IP67 gelten nur für Verbindungen, die mit dem Gegenstück gesteckt und korrekt festgezogen sind. Für die PUR-Option werden ein Temperaturbereich von −40 bis +80 °C, eine Einstufung von 4–6 Millionen Zyklen bei dynamischer Biegung mit dem 10-fachen Außendurchmesser, eine maximale Beschleunigung von 30 m/s² und Geschwindigkeiten bis 240 m/dakika angegeben. Diese Werte garantieren nicht bei jedem individuellen Verlegeweg dieselbe Lebensdauer; das konkrete Produkt, die Bewegungsart, der Biegeradius und die Prüfbedingungen des Herstellers sind gemeinsam zu bewerten.
Erster Schritt: beide Anschlussschnittstellen vollständig definieren
Die Auslegung einer Sonderkonfektion beginnt nicht beim Kabel, sondern bei den beiden anzuschließenden Geräten. Steckverbindergröße und Kodierung werden aus der technischen Zeichnung des Sensors, Aktors, Verteilermoduls oder der Schaltschrank-Schnittstelle entnommen. M8 oder M12 bezeichnet die mechanische Baureihe; für die elektrische Kompatibilität sind auch Kontaktzahl und Pinfunktionen erforderlich. Die Zuordnung von Stecker und Buchse muss anhand der korrekten Blickrichtung auf die Steckseite erfolgen. Eine aus einem Gerätefoto abgeleitete Pinreihenfolge kann gegenüber einer Formteilzeichnung oder einer Ansicht von der Kabelseite spiegelverkehrt gelesen werden.
Als Nächstes wird zwischen gerader und 90-Grad-Bauform entschieden. Eine gewinkelte Bauform kann in beengten Einbauräumen den Überstand verringern und das Kabel in die gewünschte Richtung führen. Zeigt der Winkel jedoch in die falsche Richtung, besteht die Gefahr einer Montage mit verdrehtem Kabel. Die dreidimensionale Maschinenanordnung, Schutzabdeckungen, benachbarte Sensoren und die Zugänglichkeit für Wartungswerkzeuge sind gemeinsam zu prüfen. Wenn möglich, werden eine bemaßte Zeichnung des Anschlussbereichs und die technische Zeichnung des Steckverbinders überlagert bewertet.
Kabelaufbau: Unterschiede zwischen PVC, PVC+ und PUR
Der Nemus-Katalog beschreibt Sensorkabel anhand von drei wesentlichen Mantelgruppen entsprechend ihrer Einsatzart. PVC ist die Basisoption für fest verlegte Anwendungen. PVC+ ist für wirtschaftliche dynamische Anwendungen vorgesehen; der allgemeine Katalogvergleich nennt 3–5 Millionen Zyklen, ein dynamisches Biegekriterium vom 10-fachen Außendurchmesser, eine maximale Geschwindigkeit von 180 m/dakika und eine maximale Beschleunigung von 10 m/s². PUR wird für höhere dynamische Anforderungen und Robotikanwendungen angeboten; angegeben sind 4–6 Millionen Zyklen, ein dynamisches Biegekriterium vom 10-fachen und ein statisches Biegekriterium vom 7,5-fachen Außendurchmesser, eine maximale Geschwindigkeit von 240 m/dakika und eine maximale Beschleunigung von 30 m/s².
Beim Temperaturvergleich wird für PVC und PVC+ allgemein ein Bereich von −15 bis +80 °C und für PUR von −40 bis +80 °C angegeben. PUR wird außerdem als halogenfrei beschrieben. Unter der Überschrift „TPE-0-Hochtemperatur-Sensorkabel“ nennt der Nemus-Katalog einen Bereich von −40 bis +140 °C sowie Bewegungsdaten. Da die Begriffe TPE-0, PVC und PUR auf derselben Seite jedoch widersprüchlich verwendet werden, müssen Mantelwerkstoff, Zulassung und vollständiger Produktcode unbedingt anhand des aktuellen technischen Datenblatts bestätigt werden.
| Kabelgruppe | Einsatzkonzept laut Katalog | Allgemeine Katalogdaten | Bei der Auswahl beachten |
|---|---|---|---|
| PVC | Fest verlegte Verbindungen | −15…+80 °C | Nicht ohne Weiteres für bewegte Verlegewege einsetzen |
| PVC+ | Wirtschaftlicher dynamischer Einsatz | 3–5 Millionen Zyklen; 180 m/dak.; 10 m/s² | Biegeradius und Anordnung der Energieführung prüfen |
| PUR | Höhere dynamische Anforderungen und Robotikanwendungen | 4–6 Millionen Zyklen; 240 m/dak.; 30 m/s²; −40…+80 °C | Torsion, chemische Umgebung und tatsächliches Bewegungsprofil gesondert prüfen |
| Als TPE-0 bezeichnete Option | Anwendungen mit hohen Temperaturen | Auf der betreffenden Katalogseite −40…+140 °C | Aufgrund der TPE-0/PVC/PUR-Terminologie auf der Seite Mantel und aktuellen Produktcode beim Hersteller bestätigen lassen |
Die Zyklenzahl allein reicht für die Kabelauswahl nicht aus. Länge der Energieführung, Biegeradius, Verfahrweg, Beschleunigungsprofil, Füllgrad des Kabelbündels, gegenseitige Reibung der Kabel und Zugentlastung an den Anschlussenden beeinflussen die tatsächliche Lebensdauer. Torsion am Roboterarm und wiederholte Biegung in einer linearen Schleppkette sind unterschiedliche Bewegungsarten. Im Anwendungsformular sind Achsenzahl, Bewegungsrichtung, Zyklusfrequenz, tägliche Betriebsdauer und erwartete Gesamtlebensdauer anzugeben. Weicht die Bewegung im Einsatz vom Katalogtest des Herstellers ab, ist eine gesonderte Eignungsbewertung erforderlich.
Sonderlängen richtig berechnen
Überlange Kabel sind keine unbedenkliche Sicherheitsreserve. Unkontrollierte Schlaufen können sich in der Energieführung einklemmen, an Maschinenoberflächen scheuern oder den Sensoranschluss durch ihr Gewicht belasten. Ein zu kurzes Kabel verursacht dagegen am Endpunkt der Bewegung Zugbelastungen und verhindert das Anfahren der Wartungsposition. Die Länge wird unter gemeinsamer Berücksichtigung des festen Verlegewegs, der Bewegungsgeometrie der Energieführung, der Servicereserven an beiden Enden, der Führung im Schaltschrank und der Abmessungen der Steckverbindergehäuse berechnet. Gemessen werden muss entlang des tatsächlichen Kabelverlaufs, nicht in Luftlinie zwischen zwei Punkten.
Bei Serienmaschinen ist nach Freigabe der am Erstmuster gemessenen Länge die Toleranz festzulegen. In der Zeichnung muss angegeben sein, zwischen welchen Bezugspunkten die Kabellänge gemessen wird – Steckgesicht, Gehäuseende oder Kabelaustritt. Bei gewinkelten Bauformen wird auch die Austrittsrichtung in die Zeichnung eingetragen. Soll dieselbe Kabelkonfektion in verschiedenen Maschinenvarianten eingesetzt werden, sollten statt einer einheitlichen Auslegung auf den größten Längenbedarf die Service- und Lagerkosten der Varianten verglichen werden.
Pinzuordnung und elektrische Grenzen
Bei einem M12-M8-Übergang darf nicht davon ausgegangen werden, dass die Pinnummern in derselben Reihenfolge fortgeführt werden. Versorgung, gemeinsamer Anschluss, Schaltausgang und gegebenenfalls Zusatzfunktion des Quellgeräts müssen den erwarteten Pins des Zielports in einer Zuordnungstabelle gegenübergestellt werden. Die Aderfarben des drei- oder vierpoligen Produkts sind anhand der technischen Zeichnung und am Muster zu bestätigen. Wird eine vom Katalog abweichende Kreuzverdrahtung benötigt, muss Nemus zunächst deren Herstellbarkeit bestätigen; die freigegebene Konfiguration ist eindeutig von der Standardverdrahtung abzugrenzen und über die Revision auf dem Produktetikett nachzuverfolgen.
Strom- und Spannungsgrenzen sind zusammen mit der Strombelastbarkeit des Kabels, dem Kontaktaufbau, der Temperatur und den Bedingungen der jeweiligen Norm zu bewerten. Die Werte 4 A/Kontakt und 50 V AC/60 V DC in den offiziellen Nemus-Katalogtabellen für M12-M8 dienen als Referenz für die betreffenden drei-/vierpoligen Kabelkonfektionen; sie dürfen nicht auf andere Produktgruppen übertragen werden. Ebenso bedeuten UL- oder CSA-Angaben zum Kabelmaterial nicht automatisch, dass die gesamte fertige Kabelkonfektion zertifiziert ist. Wird im Projekt eine Zulassung auf Produktebene gefordert, ist der genaue Geltungsbereich des Zertifikats bereits in der Angebotsphase anzufordern.
Schutz, Umgebung und Lebensdauer der Verbindung
Die IP-Schutzart eines umspritzten Steckverbinders lässt sich nicht allein anhand des Produktgehäuses beurteilen. In den Nemus-Produktinformationen gelten IP65, IP66K und IP67 für Verbindungen, die mit dem Gegensteckverbinder gesteckt und korrekt festgezogen sind. Ein ungeeigneter Geräteanschluss, verschmutzte Dichtflächen, eine lose Überwurfmutter oder auf die Verbindung wirkende mechanische Belastungen können den Schutz beeinträchtigen. Geeignete Schutzkappen für ungenutzte Ports müssen Bestandteil der Reinigungs- und Wartungsabläufe sein.
Die Beschreibung der Umgebung umfasst mehr als Wasser und Staub. Öl, Kühlschmierstoff, Reinigungschemikalien, Schweißfunken, UV, Ozon, heiße Späne, Vibrationen und elektromagnetische Einflüsse sind jeweils gesondert zu prüfen. Für Signale, die eine Kabelschirmung benötigen, Verlegewege in der Nähe von Leistungskabeln oder sehr empfindliche Analogmessungen kann der Aufbau eines Standard-Sensorkabels unzureichend sein. Bei Anforderungen außerhalb des Nemus-Standardproduktspektrums ist die Eignung gemeinsam mit dem Hersteller technisch zu bewerten.
Technischer Freigabeprozess für eine Anfrage außerhalb des Katalogprogramms
- Anforderungsformular: Geräte an beiden Enden, Schnittstellen, elektrische Daten, Umgebung und Bewegungsprofil werden dokumentiert.
- Produktdefinition: M8/M12-Baugröße, Stecker/Buchse, Kodierung, Kontakte, Gehäuseausrichtung, Kabeltyp, Farbe und Länge werden angegeben; nicht im Katalog enthaltene Merkmale werden zur Bestätigung der Herstellbarkeit gesondert ausgewiesen.
- Technische Zeichnung: Blickrichtung auf die Anschlussenden, Pinzuordnung, Messbezugspunkte, Toleranz und Etiketteninhalt werden zur Freigabe vorgelegt.
- Muster: Das erste Produkt wird mit den tatsächlichen Geräten auf mechanische Kompatibilität, Pindurchgang, Ausrichtung, Verlegeweg und Servicezugänglichkeit geprüft.
- Prüfplan: Durchgangs-, Kurzschluss-, Isolations- und erforderliche Anwendungsprüfungen werden einschließlich der Abnahmekriterien festgelegt.
- Serienfreigabe: Freigegebenes Muster, Zeichnungsrevision und Produktcode werden einander zugeordnet; das Änderungsmanagement wird eingeleitet.
- Rückmeldungen aus dem Einsatz: Inbetriebnahme- und Wartungsdaten werden ausgewertet; bei Bedarf werden Verlegeweg, Befestigung oder Produktdefinition kontrolliert überarbeitet.
Dieser Ablauf verhindert, dass eine Anfrage außerhalb des Katalogprogramms lediglich in der Bestellbeschreibung festgehalten wird; er ersetzt jedoch nicht die Bestätigung der Herstellbarkeit und der kaufmännischen Rahmenbedingungen durch Nemus. Die beidseitige Freigabe von Zeichnung und Pintabelle verringert das Verwechslungsrisiko bei ähnlich aussehenden, elektrisch jedoch unterschiedlichen Kabelkonfektionen. In der Serienfertigung muss das Ergebnis der elektrischen Prüfung der Produktcharge rückverfolgbar zugeordnet sein; Produktcode, Länge und gegebenenfalls Kundenreferenz müssen auf dem Etikett lesbar sein. Bei Änderungsanfragen ist zu dokumentieren, in welchen Maschinen die alte und die neue Revision verwendet werden.
Erforderliche Angaben in der Beschaffungsspezifikation
- Anschlussschnittstellen des Quell- und Zielgeräts, bestätigt anhand der technischen Herstellerzeichnungen
- Für jedes Ende: M8/M12, A-Kodierung, Stecker/Buchse, Kontaktzahl und Ausrichtung gerade/90°
- Nummerierte Pinzuordnungstabelle, Aderfarben und Signalfunktionen
- Spannung, Kontaktstrom, Leiterquerschnitt, Aderzahl und Schirmungsbedarf
- Umgebungsdaten, die die Auswahl von PVC, PVC+, PUR oder einer speziellen Temperaturlösung erfordern
- Bewegungsart, Biegeradius, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Bewegungszyklus, Torsion und tägliche Betriebsdauer
- Kabellänge, Bezugspunkt für die Längenmessung, Toleranz, Kabelfarbe, Bedruckung und Etiketteninhalt
- Steck- und Montagebedingungen, unter denen die angestrebte IP-Schutzart gelten soll
- Geforderte Norm, Zertifizierungsumfang, Prüfbericht, Musterfreigabe und Lieferdokumentation
Der Nutzen einer anwendungsspezifischen Verbindung geht über den Wegfall eines Adapters vor Ort hinaus. Bei richtiger Auslegung kann sie die Montagezeit, überschüssige Kabellängen, falsch ausgerichtete Kabelabgänge und die Zeit für die Produktsuche bei der Wartung reduzieren. Sind die Anforderungen hingegen unvollständig definiert, kann eine kundenspezifische Konfektionierung zu größeren Abhängigkeiten und einer komplexeren Lagerhaltung führen als ein Standardprodukt. Welche Varianten tatsächlich erforderlich sind, der jährliche Bedarf, die Anzahl kritischer Ersatzteile und künftige Maschinenänderungen sollten zu Projektbeginn gemeinsam bewertet werden.
Die Nemus-Produktfamilie bietet mit M8- und M12-Steckverbindern, M12-M8-Übergängen und unterschiedlichen Kabelaufbauten konkrete Optionen für diese Projektierung. Die endgültige Produktauswahl sollte nicht anhand einer allgemeinen Katalogtabelle erfolgen, sondern auf Grundlage des vollständigen ausgewählten Bestellcodes, des aktuellen technischen Datenblatts, der freigegebenen Zeichnung und der tatsächlichen Einsatzbedingungen. So wird die Verbindungstechnik nicht zu einem nachträglich ergänzten Maschinendetail, sondern zu einem nachvollziehbaren Bestandteil der Elektroplanung, der mechanischen Anordnung und des Wartungsplans.
