Effizienz nach Maß

Spezial: Industrieelektronik

Steckverbinder – Schwere Industriesteckverbinder-Gehäuse aus Kunststoff verbinden die technischen Vorteile des modernen Werkstoffs mit flexiblen Montagemöglichkeiten und einem hohen Kosteneinsparungspotenzial.

10. Februar 2014

Ein langjähriger Trend in vielen Bereichen der Technik ist der zunehmende Einsatz von Kunststoffen anstelle von metallischen Werkstoffen. So sind moderne Industriekunststoffe nicht nur leicht, einfach formbar und korrosionsfest, sondern zudem extrem widerstandsfähig und langlebig und damit oft ein vollwertiger Ersatz für Stahl oder Aluminium. Davon zeugen zum Beispiel Bohrmaschinen-Gehäuse, Gartenmöbel oder Sportgeräte. Nach wie vor meist aus Aluminium-Druckguss gefertigt wurden dagegen bisher die schweren Industrie-Steckverbinder, die bei besonders rauen Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommen. Inzwischen jedoch eröffnen die Entwicklung immer leistungsfähigerer Kunststoffe sowie die computergestützte Gestaltung der Bauteile völlig neue Möglichkeiten. Dies beweisen die schweren Steckverbinder aus Hochleistungskunststoffen der neuen Produktreihe Heavycon Evo, die der Anschluss- und Verbindungstechnikspezialist Phoenix Contact mit Sitz in Blomberg vorgestellt hat und die als vollwertige Alternative zum Aluminium-Standard dienen. Dies gilt auch beim Außeneinsatz, wo zahlreiche Kunststoffe heute ihre hohe UV-Beständigkeit erwiesen haben. Dies belegen etwa Außenspiegel, Stoßfänger oder Radkappen im Automobilbereich oder die bekannten roten und blauen CEE-Steckvorrichtungen aus Kunststoff, die unter oft extremen Einsatzbedingungen über viele Jahre zuverlässig ihre Arbeit verrichten.

Die neue Baureihe umfasst ein vollständig standardkompatibles Gehäuseprogramm sowie verschiedene Kabelverschraubungen mit einem abgeschrägten Bajonettverschluss, die sich mit einer 45-Grad-Drehung bequem von Hand entweder seitlich oder nach oben auf die Tüllen-Gehäuse montieren lassen. Auf diese Weise kann die Kabelabgangsrichtung am Stecker auch erst bei der Montage auf die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. Da alle Gehäuse in den Größen HC-B 6 bis HC-B 24 mit dem gleichen Bajonett-Verschluss arbeiten, lassen sich damit Verschraubungen von M20 bis M40 beliebig mit Tüllen- und Kupplungs-Gehäusen kombinieren.

Einfacher Anschluss

Die große Gehäuseöffnung mit Bajonett-Verschluss vereinfacht den Anschluss von dicken und starren Kabeln, weil für die Konfektionierung lediglich die Adern innerhalb des Steckverbinder-Gehäuses gebogen werden müssen. Zudem lässt sich die Kabelverschraubung auch erst nach der Konfektionierung seitlich oder aufrecht montieren. Patentierte Metall-Inlays auf der Innenseite des Kunststoff-Gehäuses gewährleisten eine stabile Aufnahme der üblichen, festen oder modularen Kontakteinsätze und berücksichtigt zudem den in den Normen vorgeschriebenen voreilenden PE-Kontakt. Die Anbau- und Sockel-Gehäuse passen auf die marktüblichen Montagemaße und Wandausschnitte und bieten Schutz gegen das Eindringen von Staub und Flüssigkeiten gemäß den Anforderungen für die Schutzart IP65/66. Außerdem lassen sich die Kunststoff-Gehäuse beliebig mit Gegenstücken aus Aluminium-Druckguss kombinieren und sind damit vollkommen kompatibel zum Standard.

Flexible Einsatzmöglichkeiten

Der schräge Bajonett-Kabeleingang ermöglicht eine Vielzahl von Kombinationen. So lassen sich zum Beispiel bei einem Tüllen-Gehäuse durch vier verschiedene Kabelabgänge mit unterschiedlichen Verschraubungsgrößen acht Gehäusevarianten mit geradem oder seitlichem Kabelabgang ersetzen. Beim Kupplungs-Gehäuse ersetzt ein Heavycon-Evo-Gehäuse sogar gleich vier Metall-Gehäuse. Bei den Sockel-Gehäusen entfallen die Ausführungen mit zwei Kabeleingängen, weil der zweite Kabeleingang nach Bedarf durch einfaches Herausbrechen eines Verschlussdeckels hergestellt werden kann. Darüber hinaus lassen sich sämtliche Bügel und Schutzdeckel mit wenigen Handgriffen umsetzen. In der Summe ergibt sich bei Nutzung des vollständigen Gehäuseprogramms rechnerisch ein Einspar-Volumen bei den Varianten von rund 70 Prozent. Dazu kommen der verringerte Aufwand für Konstruktion und Datenpflege, weniger Einrichtungen bei der Herstellung, weniger Bestellpositionen für den Einkauf durch größere Bestellmengen gleicher Teile sowie weniger Kapitalbindung am Lager beim Hersteller, Händler und Endanwender.

In der Praxis sind Industrie-Steckverbinder oft härtesten Einsatzbedingungen ausgesetzt. Zudem kommt es häufig zu Beschädigungen – etwa bei einem Sturz aus großer Höhe, durch heftige Stöße beim Verrücken und Transportieren, oder wenn in gestecktem Zustand am Kabel gerissen wird. Es kommt sogar vor, dass Steckverbinder als Steighilfen zweckentfremdet werden. Starke Temperaturschwankungen, aggressive Substanzen, Staub und Wasser, Vibrationen und UV-Strahlung tun ihr Übriges.

Alle diese Umwelteinflüsse wurden in umfangreichen Labortests simuliert. Dabei zeigte sich, dass die modernen Kunststoffe mit ihrer Schlagzähigkeit den Vorbildern aus Aluminium-Druckguss in nichts nachstehen. Zugleich wurden die normativen Vorgaben an Industrie-Steckverbinder in umfangreichen Labortests teilweise weit übertroffen. Nach wie vor die bessere Wahl bleiben Steckverbinder-Gehäuse aus Metall damit lediglich für Applikationen, bei denen es auf die elektromagnetische Abschirmung von Kabeln und Gehäusen ankommt, sowie bei extremen Temperaturbedingen von unter –40 oder über 100 Grad Celsius.

Erschienen in Ausgabe: 01/2014