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Modulare Steckverbinder perfekt kombinieren

| Autor / Redakteur: Marc Thiedecke * / Kristin Rinortner

Modulare Steckverbinder sind hoch flexibel, haben geringeren Platzbedarf, bieten Raum für spätere Erweiterungen und zeichnen sich durch eine Vielfalt an High-Speed- Datensteckverbindern aus.

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Bild 1: 55 Modulepaare beim Steckverbindersystem Mixo bieten vielfältige Kombinationen.
Bild 1: 55 Modulepaare beim Steckverbindersystem Mixo bieten vielfältige Kombinationen.
(Bild: Ilme)

In den 1990-er Jahren zeichnete sich in der elektrischen Installation von Maschinen und Anlagen ein Trend ab: Immer mehr verschiedene elektrische Systeme wie Energieverteilung, Signalleitungen, Sicherheitssysteme oder ein Datenbus umspannen das gesamte Maschinensystem.

Diese unterschiedlichen Systeme jeweils an den nötigen Schnittstellen in unterschiedlichen Steckverbindersystemen unterzubringen, machte die Verbindungslandschaft einer Maschine unübersichtlich und teuer. So entstanden die ersten modularen Systeme bei Aluminium-Rechtecksteckverbindern.

Gab es am Anfang noch Unsicherheiten über Leiter von verschiedenen Stromkreisen in einem Steckverbinder, so schafft am Ende die DIN EN60204-1/11: 1998 Sicherheit: „Leiter von verschiedenen Stromkreisen dürfen nebeneinander verlegt werden, im selben Leitungskanal liegen oder zum selben Herleiterkabel gehören, vorausgesetzt, dass diese Anordnung die einwandfreie Betriebsweise der entsprechenden Stromkreise nicht beeinträchtigt. Werden diese Stromkreise mit unterschiedlichen Spannungen betrieben, müssen die Leiter entweder durch geeignete Abdeckungen getrennt sein oder für die höchste vorkommende Spannung, der ein beliebiger Leiter im selben Leitungskanal ausgesetzt sein kann, isoliert sein.“

Zusätzlich mussten diese Modular-Steckverbinder die Standards IEC 61984 und UL1977 erfüllen, da sie für Nennströme von wenigen mA bis 200 A ausgelegt sind.

Die neuartigen Steckverbinder bündeln die Leitungen und Leistungen verschiedener Systeme, sogar Druckluftanwendungen, in einem Steckverbindergehäuse. Im Schaltschrank können mit ihnen Maschinen mit Energie und den notwendigen Steuerungs- und Sensordaten versorgt oder an das übergeordnete Firmennetz angebunden werden.

Im Zuge der Digitalisierung der Produktion werden immer mehr Daten auch aus einzelnen Produktionsschritten erhoben und/oder verarbeitet, um die Materialflüsse zu optimieren oder beispielsweise präventive Instandhaltungszyklen oder Werkzeugwechsel zu kontrollieren und zu steuern. Die modularen Steckverbinder stellen Verbindungen her zwischen stationären und beweglichen Teilen, Werkzeugen und Service-Schnittstellen und ersetzen vielfach sogar die Reihenklemmen. In der Automobilproduktion, wo beispielsweise Produktionszellen und Förderanlagen miteinander verbunden werden, sind Modular-Steckverbinder heute unverzichtbar.

In der gesamten Windkraftindustrie, von Turmverkabelungen bis zum Gondelkabelsatz, sind die Kombinationen aus Energie und Daten nicht mehr wegzudenken. Die Verbindungstechnik kombiniert Signale von Bremsen, Drehgebern, Wettersensoren, Signalleuchten u.v.a.m.

Metallrahmen aus Aluminium-Druckguss für ein Baukastensystem

Ilme, als Spezialist für Schwere Indutrie-Rechtecksteckverbinder seit den 1960-er Jahren, befasst sich intensiv seit dem Jahr 1998 mit dem Thema modulare Steckverbinder. Anfangs wurden von Marktbegleitern auch Systeme mit Kunststoffrahmen angeboten. Diese boten zwar teilweise einen Modulplatz mehr an, langfristig erwies sich der Kunststoffrahmen oft als nicht ausreichend robust und industrietauglich.

Ein weiteres Angebot waren sogenannte Gelenk- oder Klapprahmen. Auch hier zeigte sich, dass die Module bis zum tatsächlichen Anschluss schwer in den vorgesehenen Positionen zu fixieren waren. Es waren zusätzliche Hilfsmittel notwendig, um die Rahmen zu befestigen, bevor sie ins Gehäuse eingeschraubt wurden. Insgesamt erschienen aber auch diese Lösungen zu kompliziert.

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