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Steckverbinder – Harting verfolgt bei den Steckverbindern eine logische Weiterentwicklung in die Zukunft und wendet seine fortschrittliche PushPull-Technologie Schritt für Schritt übergreifend für immer mehr Bauarten an.

06. November 2017

In Industrie und Automatisierung gibt es beinahe unzählige Arten, Formen und Größen an Steckverbindern. Für Daten, Signale und Power auf elektrischer Basis wie auch in optischer Ausführung. Über Jahrzehnte der Entwicklung haben sich hier die unterschiedlichsten Konzepte etabliert.

Auf dem Markt gibt es eckige Steckverbinder, runde Steckverbinder, wasserdichte Exemplare, ungeschützte Exemplare, Anschlüsse zum Verschrauben, Anschlüsse zum Einstecken und noch viele andere Ausführungen mehr.

Apropos Einstecken… Darum heißt der Steckverbinder im umgangssprachlichen Gebrauch wohl auch schlichtweg »Stecker«. Jeder kennt dies aus seinem eigenen Alltag – das Spektrum reicht vom Staubsauger bis zum Smartphone oder Laptop. Der Vorgang ist dabei immer der gleiche: Stecker rein und die elektrische Verbindung steht.

Harte Bedingungen

Nicht so in der Industrie. Hier herrschen raue Bedingungen. Gase, Flüssigkeiten oder Erschütterungen sind ungünstige Einflussfaktoren, vor denen die Verbindung geschützt werden muss. Die dafür in Gehäusen verwendeten Dichtungen müssen logischerweise mit einem bestimmten Druck bündig abschließen, um diese Dichtheit herzustellen.

Im Bereich der Rundsteckverbinder, die in der Automatisierung weit verbreitet sind, wird dies durch das Festdrehen mit einem definierten Drehmoment erreicht. Dafür wird leider immer auch ein Werkzeug benötigt, und Anschluss und Lösen benötigen relativ viel Zeit. Die notwendigen Werkzeuge benötigen des Weiteren bei der Montage ein gewisses Maß an Platz, welches eine höhere Packungsdichte und weitere Miniaturisierung von Industriegeräten verhindert. Hier kann ein PushPull-System die Miniaturisierungskarte voll ausspielen.

Mit dem PushPull-Steckverbinder der Variante 4 bietet der bekannte Hersteller Harting aus Espelkamp ein leicht zu bedienendes Gehäuse, welches die verschiedensten Einsätze für die Übertragung von Daten, Signalen und Power aufnehmen kann. Dieser modulare Gedanke beinhaltet neben klassischen RJ45 auch Steckgesichter für Signale und Powerübertragung: die ideale Lösung für Ethernet-Anwendungen in anspruchsvollen Außeneinsätzen – seien es Kamerasysteme für die Überwachung von verfahrenstechnischen Anlagen, Telekommunikationseinrichtungen oder Verkehrstechnik.

Sie alle sind Sonne, Wind, Regen und an der See auch noch Salznebel ausgesetzt. Gerade in Offshore-Windkraftanlagen ist dieser Aspekt nicht zu unterschätzen. Moderne Windkraftanlagen überschreiten schon länger die Nabenhöhe von 100 Metern und benötigen für die Ethernet-Anbindung im Rotorkopf eine Alternative zum Kupferkabel, welches bei den geforderten Bandbreiten auf 100 Meter Übertragungsstrecke limitiert ist. In diesem Anwendungsfall ist der Schutz der Verbindung besonders wichtig, da optische Fasern zum Einsatz kommen. Bekanntermaßen sind optische Verbindungen empfindlicher gegenüber Verschmutzungen als ein elektrischer Anschluss. Für diesen Einsatzfall, kann das V4-PushPull-Gehäuse auch mit einem Faseroptik-Einsatz bestückt werden.

Film ab

Im Bereich der Automation und des Gerätebaus besitzen immer mehr Einrichtungen Touchpanels und Bildschirme zur Bedienung, deren Videosignale bisher über eine Ethernet-Schnittstelle verbunden waren. Um diesen Umweg der mehrfachen Konvertierung zu ersparen und direkt ein Videosignal übertragen zu können, gibt es den V4 auch mit Displayport-Steckgesicht. So können moderne HMI (Human Maschine Interfaces) direkt mit Videosignalen arbeiten. Allen gemeinsam sind das robuste Gehäuse und die einfache Handhabung. Aufstecken, klick und fertig.

Im Bereich der Robotik ist das modulare Denken schon lange verwurzelt. Apparate und Werkzeuge müssen je nach Einsatzzweck schnell und einfach angeschlossen werden.

In diesen Anwendungen kommt, vor allem in der Automobilproduktion, der große Bruder des PushPull V4 zum Einsatz: PushPull Variante 14. 

In der Robotik wird bevorzugt die Ausführung in Zink-Druckguss-Gehäuse verwendet. Dieses widersteht auch den härtesten Belastungsproben, schirmt zuverlässig gegen EMV und erträgt auch problemlos Schweißperlen in einer Karosseriestraße.

Doch was ist, wenn der Roboter nun eine andere Aufgabe übernehmen soll? Eine Hartverdrahtung wäre hier ganz klar fehl am Platz. Es muss einfach, schnell und zuverlässig gehen, wenn Roboter umgerüstet werden.

Mit PushPull V14 kein Problem: Egal ob Ethernet, Signale, Power oder LWL über lange Distanzen, auch die große Variante bietet mit zahlreichen Einsätzen immer das passende Steckgesicht.

Einen anderen Ansatz stellen die metrischen Vertreter der Rundsteckverbinder dar. Bei Ihnen resultiert die Art und Weise des Anschlusses schon aus Form und metrischem Maß.

Möchte der Anwender einen Steckverbinder der derzeit am häufigsten vertretenen Baugröße M12 anschließen, braucht es in erster Linie ein Werkzeug. Mit diesem erst kann der Stecker richtig »gefasst« und mit passendem Drehmoment angezogen werden, um die geforderte Dichtigkeit nach IP65/67 zu erfüllen. Geht es dabei lediglich um einige wenige Schnittstellen, die anzuschließen sind, ist dieser Aufwand noch überschaubar. Das Werkzeug darf der Monteur trotzdem nicht verlieren oder vergessen.

Werkzeug im Weg

Gilt es jedoch, Schaltschränke oder Switche anzuschließen, müssen viele Verbindungen geschlossen werden. Hier geht durch das vergleichsweise aufwendige Verschrauben von Steckverbindern viel Zeit verloren. Des Weiteren benötigt das Werkzeug beim Anschließen auch einen gewissen Platz. Hat der Monteur dann noch das passende Werkzeug vergessen, oder eine nicht ausreichend geschulte Montagekraft soll den Anschluss durchführen, kann es schon zu Problemen kommen. Die prozesssichere Rückmeldung über den korrekten Anschluss gibt hier nur das Werkzeug.

M12 als Vorreiter

Der M12, ursprünglich ein Steckverbinder mit Schraubverriegelung, wird von Harting bereits seit zwei Jahren erfolgreich als PushPull-Variante im Bereich Transportation eingesetzt. Der Erfolg gibt dem Unternehmen recht, und darum versieht Harting nun das gesamte M12-Rundsteckverbinder-Portfolio mit PushPull-Kompatibilität. Steckverbinder, Buchsen, Wanddurchführungen, Leiterplattenanschlüsse und weitere M12-Bauteile gehen mit dieser Entwicklung einen großen Schritt in Richtung Zukunft.

So genießen auch Monteure und Wartungspersonal im Umgang mit Rundsteckverbindern bald die Vorteile von PushPull-Steckverbindern. In der werkzeuglosen Montage signalisiert ein hörbares Klick den korrekten Anschluss, und die Packungsdichte, beispielsweise auf Switches, kann ebenfalls merklich erhöht werden.

Damit bedient der Steckverbinderspezialist aus Ostwestfalen den momentanen Industrie-4.0-Trend der Miniaturisierung und kommt so den Ansprüchen von Geräteherstellern nach, deren Gehäuse immer weiter schrumpfen. Um nicht nur die nächste Insellösung zu schaffen, setzt Harting mit neuen Entwicklungen und Pioniergeist immer wieder auch Pflöcke in der internationalen Normung.

Nur gemeinsame Standards sichern den Kunden die Investitionssicherheit und schaffen eine Grundlage für eine einheitliche und zuverlässige Anschlusstechnik. Aus diesem Grund sitzt Harting mit anderen Branchengrößen im IEC-Konsortium an einem Tisch und man einigt sich auf zukünftige Standards. Hier konnte der M12 PushPull aus dem westfälischen Espelkamp am meisten überzeugen und sich als der zukünftige Standard durchsetzen.

Wer profitiert?

Gerätehersteller werden nun fragen, ob ein M12 PushPull günstiger ist, sich schneller verarbeiten lässt oder welche Vorteile ihnen sonst dadurch entstehen. Ehrlich gesagt, ändert sich für einen Gerätehersteller erstmal nicht viel. Buchsen werden genauso wie bisher in die Geräte integriert, weisen nun aber die entsprechenden Änderungen für PushPull-Steckverbinder auf. Der Steckverbinder an sich ist in Größe, Form und Beschaffenheit seinem Schraubvorgänger auch sehr ähnlich.

Der Grund für Gerätehersteller, trotzdem auch im Bereich der Rundsteckverbinder auf PushPull umzurüsten, sind seine eigenen Kunden. Denn die Profiteure der neuen Technologie sind Monteure und Anwender seiner Maschinen. Diese sind jetzt wesentlich modularer und können schneller und sicherer angeschlossen oder gewechselt werden. Das bedeutet einen enormen Komfortgewinn für Servicetechniker und Anwender, die die Lebensadern der Maschinen lösen und verbinden müssen. Tauschzeiten minimieren sich eklatant, ein hörbares Klick signalisiert schnell und sicher den korrekten Anschluss. Service und Umrüstzeiten sinken bei gleichzeitig höherer Prozesssicherheit. Was bisher den rechteckigen Steckverbindern vorenthalten war, ist durch Harting in Zukunft auch im Bereich der Rundsteckverbinder möglich.

Back to the roots

Die Harting Technologiegruppe, als langjähriger Spezialist im Bereich der Steckverbinder, besinnt sich zur kommenden SPS auf den Ursprungsgedanken: Stecker – von Stecken. Getreu diesem Motto gibt es auf unserem Messestand verschiedene neue Lösungen aus der Reihe PushPull zu sehen. Eine Maschine oder ein Roboter müssen umgerüstet werden? Kein Problem! Einfach den Steckverbinder gefasst, gezogen und schon ist die Verbindung wieder getrennt.

Um diese schnelle, kostensparende und sichere Verriegelung in noch mehr Bereichen nutzen zu können, zeigt Harting auf der SPS IPC Drives 2017 bewährte Konzepte mit neuen Features und Ausblicke, was Sie in der Zukunft noch erwarten können.

Neben bekannten und neuen Vertretern der PushPull-Steckverbinder aus den Varianten V4 und V14, wird es auch M12 PushPull im Härtetest zu sehen geben. mk

Aktion

Auf Zeit

Um den Vorteil der PushPull-Technologie einmal live erleben zu können, bietet Harting an seinem Stand auf der SPS IPC Drives einen Wettbewerb an. Hier treten M12 in herkömmlicher Schraubvariante gegen den neuen M12 PushPull an – Old School vs. New School sozusagen. Wenn das Signal ertönt, beginnt der Wettstreit. Während ein Team einen einzigen Harting eCon Switch mit M12-Schraub-Steckverbindern anschließen muss, muss das zweite Team sogar zwei eCon Switches mit den neuen M12 PushPull anschließen. Die Zeit läuft – welches Team wird den Sieg davontragen? Ausprobieren und den Harting-Stand 140 in Halle 10.0 besuchen.

Erschienen in Ausgabe: 08/2017