Zuverlässige Steckverbinder für Industrie 4.0

Die meisten Fertigungs- und Prozessumgebungen werden inzwischen wie selbstverständlich von elektronischen Systemen gesteuert und überwacht. Dabei sind die – in der Regel elektromechanischen – Komponenten zur Verknüpfung des Equipments untereinander potenziell die schwächsten Glieder dieser Systeme. Aus diesem Grund ist es ausgesprochen wichtig, dass industrielle Steckverbinder den Bedingungen standhalten können, denen sie ausgesetzt sind. Im Folgenden werden einige Beispiele moderner und robuster Steckverbinder genauer unter die Lupe genommen.

 

Industrielle Leistungssteckverbinder

Ein gutes Beispiel für einen Mehrzweck-Leistungssteckverbinder bietet die Metrimate-Reihe von TE Connectivity. Diese Reihe umfasst Steckverbinder zur Leiterplattenmontage mit 5-mm-Quadratraster und einer höheren Anschlussdichte als die ebenfalls von TE Connectivity stammende Reihe Mate-N-Lok: 4 bis 36 Pins. So eignen sich diese Steckverbinder zur Montage an Panels sowie für freischwebende Anwendungen. Mit ihrem 94V-0 Thermoplast mit UL-Zertifizierung bieten sie anderen Soft-Shell-Steckverbindern gegenüber Vorteile in Sachen Dichte, Robustheit und Leistungsfähigkeit.

Steckverbinder der Metrimate-Reihe verfügen über Duplex-Stiftkontakte aus verzinnter oder vergoldeter Kupferlegierung bzw. über Duplex-Buchsenkontakte aus verzinnter oder vergoldeter Phosphorbronze. Ebenso sind sie mit Verriegelungslaschen und Befestigungsösen für müheloses und sicheres Einstecken ausgestattet.

Freigegeben sind sie für bis zu 14 A und 600 V AC und DC. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -55 bis +130 °C.

 

Schwere Steckverbinder

Für etwas schwerere Anwendungen bietet Harting das Han-Yellock-System. Die Yellock-Schnittstelle besteht aus einem anbaumontierten Gehäuse auf der Seite des Schaltschranks sowie einer Trägerhaube mit einer Abdeckung auf der Seite der Kabel. Das System verfügt zudem über einen verriegelbaren Industrie-Schalter, der den Steckverbinder sicher an Ort und Stelle halten kann, sobald die Verbindung einmal hergestellt ist. Geschützt ist das System mit bis zu IP67, zudem ist es stoß- und vibrationsfest. Das Ein- und Ausstecken erfolgt sicher, mühelos und schnell.

Han-Yellock-Hauben und -Gehäuse unterstützen Steckverbinder der Reihe Han Modular in Kombination mit einem Adapterrahmen, doch das System kann mit einer Vielzahl verschiedenster Einsätze verwendet werden.

Hauben sind mit Öffnungen an der Oberseite sowie an der Seite erhältlich.

EINGEBETTETES VIDEO http://youtu.be/umBGDyaB9yQ?list=PL7444F11000425BB1

 

Steckverbinder für Gefahrenbereiche

In Anwendungen wie beispielsweise chemischen Raffinerien können die Umgebungsbedingungen ausgesprochen aggressiv sein, sodass eventuell Steckverbinder erforderlich sind, die Schutz vor Explosionen bieten. Die verschiedenen Anwendungen werden dabei in Zonen unterteilt. So spricht man beispielsweise von Bereichen der Zonen 1 und 2 (entzündliche Flüssigkeiten oder Gase unter normalen Bedingungen bzw. besonderen Bedingungen ausgesetzt) und/oder den Zonen 21 und 22 (explosive Atmosphären in Form von entzündlichem Staub unter normalen Bedingungen bzw. besonderen Bedingungen ausgesetzt).

Die Reihe CEAG Crouse-Hinds GHG511 an explosionsgeschützten IEC 309 16-A-Leistungssteckverbindern entspricht den Anforderungen für Bereiche der Zonen 1, 2, 21 und 22. Eine spezielle Kodiermethode gewährleistet dabei, dass das Equipment nicht in einer falschen Zone verwendet wird. Herkömmliches industrielles Equipment kann in explosionsgefährdeten Bereichen nicht mit Strom versorgt werden, da ihre Stecker nicht in die speziellen Buchsen für die Zonen 1/21 bzw. 2/22 passen. Stecker für die Zone 2/22 passen in Buchsen der Zone 2 sowie in standardmäßige Industrie-Steckdosen. Stecker für die Zone 1/21 passen in alle drei Buchsen.

Ein patentierter Steck- und Dreh-Mechanismus gewährleistet dabei eine sichere Verbindung und bietet Schutz vor Wasser, Staub und Schmutz. Die Steckverbinder sind dank eines Bajonettrings und einer High-End-Dichtung nach IP66 zertifiziert – unabhängig davon, ob sie eingesteckt sind oder nicht.

Die Pole verfügen über eine hochwertige Nickelbeschichtung und sind somit selbst in aggressiven Umgebungen vor Korrosion geschützt. Ebenso kommen die Pole in Buchsenform mit zahlreichen Lamellen für einen zuverlässigen Anschluss; hinzu kommen mehrere elastische Kupferberyllium-Kontakte rund um die Pole anstelle von vernickelten Buchsen mit Schlitz und Federstahl. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung liegt in dem gleichmäßigen elektrischen Kontakt und einer sehr niedrigen Einführkraft.

Darüber hinaus verfügen diese robusten Steckverbinder über ein korrosionsbeständiges Nicht-Metall-Gehäuse. Alle Schrauben des Gehäuses der Einheit mit Wandmontage sind aus Edelstahl gefertigt, sodass die Einheit selbst nach mehreren Jahren mühelos instandgehalten werden kann. Die Buchsen können dabei schnell und mühelos angebracht werden, da die Montageplatten mit einem Einrastmechanismus zur Montage an einer Wand, einem Gitter oder einem Rohr ausgestattet sind. Die Seitenwände der Buchse sind für mühelosen Zugang zu den Anschlussklemmen abgesenkt und erlauben somit schnelles und müheloses Verdrahten.

EINGEBETTETES VIDEO http://youtu.be/kHNjWbJJmvM

 

Datensteckverbinder

Datensteckverbinder für widrige Bedingungen lassen sich beispielsweise anhand der sehr weit verbreiteten Harwin-Datamate-Reihe erklären. Neben zahlreichen Einsätzen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt und militärischen COTS-Anwendungen erlauben ihre technischen Daten ebenso den Eintritt in industrielle High-End-Bereiche. Diese Datensteckerbinder mit 2-mm-Raster sind sehr robust sowie stoß- und vibrationsfest und können dank ihres breiten Temperaturbereichs von -55 bis +125 °C sehr widrigen Temperaturen standhalten. Dabei können sie in Wire-to-Board- oder in Board-to-Board-Anwendungen eingesetzt werden. Geschirmte Varianten sind ebenfalls erhältlich.

 

Abbildung 1: Das ausgesprochen zuverlässige Datamate-Steckverbindersystem ist ideal für Anwendungen mit besonderem Augenmerk auf Sicherheit

Die Datamate-Reihe verfügt über Harwins äußerst zuverlässige Berylliumkupfer-Kontakte mit 4 Blättern und einem Clip mit vier Fingern, damit der Anschluss auch unter widrigen Bedingungen stets sicher ist. Der Kontaktwiderstand liegt bei maximal 20 mΩ; ausgelegt sind die Steckverbinder auf 500 Schaltvorgänge.