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Industriesteckverbinder Neuartige Steckverbinder bieten mehr Pole auf gleichem Raum

Autor / Redakteur: Marc Thiedecke * / Kristin Rinortner

Schraubverbindungen sind nicht mehr Stand der Technik und Crimpen ist nicht perfekt. Der Beitrag zeigt die Möglichkeiten des Käfigzugfederanschlusses in Bezug auf höhere Kontaktdichten.

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Steckverbinder: Auch Industriesteckverbindern steht an modernen Maschinen immer weniger Raum zur Verfügung. Im Bild: Liegender Steckereinsatz der neunen Generation mit vier Codierelementen.
Steckverbinder: Auch Industriesteckverbindern steht an modernen Maschinen immer weniger Raum zur Verfügung. Im Bild: Liegender Steckereinsatz der neunen Generation mit vier Codierelementen.
(Bild: Ilme)

Seit 20 Jahren geraten herkömmliche Schraubverbindungen in allen Bereichen der industriellen Elektrotechnik immer mehr in die Kritik. Sei es, weil sie nicht vibrationsfest sind oder gewartet werden müssen, weil Temperaturschwankungen und Stromfluss zur Lockerung der Verbindung führen oder weil feste Vorgaben von Schraubendrehergrößen und Drehmomenten gemacht werden müssen.

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All das zusammen ist nur schwer in ein QS-System integrierbar. Einen Ausweg schien die Crimptechnologie als perfekte elektrische Verbindung zu bieten. Ist eine Crimpverbindung nach IEC- oder MIL-Norm fertiggestellt, lässt sie in der Regel keine elektrotechnischen Wünsche offen. Der Leiter und der Kontakt sind miteinander gasdicht verpresst. In Verbindung mit hohen Auszugskräften sichert diese Technik perfekte elektrotechnische Verbindungen über viele Jahre, auch im hochindustriellen Umfeld.

Allerdings gibt es einen Nachteil: Zur Herstellung einer Crimpverbindung nach MIL- oder IEC-Norm benötigt man eine vom Hersteller zugelassene Crimpzange. Die in den Kontakt eindringenden Indenter und Kräfte müssen exakt bemessen werden, je nach Querschnitt und Kontaktart. Diese Zange führt dazu, dass die exportorientierte Maschinenbauindustrie häufig Crimptechnologien wegen der Probleme im Servicefall nicht einsetzen möchte.

Steht eine Maschine in fernen Ländern, ist ein derartiges spezielles Crimpwerkzeug in der Regel nicht verfügbar. Selbst wenn der Hersteller dieses dann mit Bedienungsanleitungen versendet, ist die Wiederinbetriebnahme der Anlage schwierig und langwierig. Die teure Zange bleibt meist für immer verschwunden.

Aus diesen Gründen verbreiten sich seit 20 Jahren in vielen elektrotechnischen Anschlussbereichen Käfigzugfederanschlusssysteme immer weiter. Die klassische Käfigzugfederanschlussklemme bietet einen relativ leichten Anschluss mittels eines Standard-Schraubendrehers, ist wartungsfrei und stellt eine gasdichte Verbindung her. Sie ist flexibel, für unterschiedliche Querschnitte einsetzbar und völlig vibrationsfest.

Schnellanschlusssystem auf Basis von Käfigzugfedern

Auf Basis solcher Käfigzugfedersysteme hat der Steckverbinderhersteller ILME bereits vor neun Jahren ein spezielles Schnellanschlusssystem namens SQUICH entwickelt. Hier entfällt das übliche Öffnen der Kontaktkammer mit einem Schraubendreher. Die Kammer ist immer zu 100% geöffnet, ein Schraubendreher oder anders geartetes Werkzeug wird hier zum Anschluss gar nicht erst benötigt.

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Herr Thiedecke, warum sind Schraubverbindungen heute nicht mehr Stand der Technik?

Thiedecke: Schraubverbindungen sind nicht vibrationsfest. Sie verändern sich durch Temperaturschwankungen und den Fluss des Leitermaterials. Hierdurch sind sie faktisch eine zu wartende Verbindung, was aber in der Praxis unmöglich erscheint. Zur Produktion müssen Schraubendreherklingen und Drehmomente vorgeschrieben und eingehalten werden, die Überwachung hiervon ist aufwändig.

Worin bestehen die Nachteile von Crimp-Verbindungen?

Thiedecke: Crimpverbindungen nach IEC- oder MIL-Norm sind elektrotechnisch perfekt. Lediglich die Herstellung ist etwas aufwändiger als bei anderen Verbindungen, weil der Leiter ja außerhalb des Kontakteinsatzes mit dem Kontakt verbunden werden muss. Dann muss entweder der Kontakt oder der Kontakteinsatz über ein Haltesystem verfügen, welches den Kontakt in der richtigen Position des Einsatzes festhält. Der Nachteil dieses Prozesses ist das hierzu notwendige Spezialwerkzeug, in der Regel eine Crimpzange oder ein entsprechender Automat. Viele Maschinenbauer setzen keine Crimptechnologien ein, weil im Servicefall beim Kunden dann das Werkzeug gebraucht wird. Werkzeuge sind oft teuer und ein Maschinenbaukunde wird es vermeiden, nur für den seltenen Servicefall alle nötigen Spezialwerkzeuge vorzuhalten.

Was waren Ihre Intentionen bei der Entwicklung von CDSH?

Thiedecke: Wir wollten mehr Kontakte auf kleinem Raum anbieten, ohne dass man auf den „SQUICH Effekt“ verzichten muss.

Wie unterscheidet sich CDSH von Marktbegleiter-Produkten?

Thiedecke: CDSH unterscheidet sich durch die um bis zu 80% erhöhte Kontaktanzahl in den Standardbaugrößen. Eine hohe Kontaktdichte ist eine Stärke der Crimptechnik, wird dabei durch das Manko der benötigten Spezialwerkzeuge erkauft. Unsere Schnellanschlusstechnik SQUICH bietet außerdem den werkzeuglosen Anschluss von Leitern mit oder ohne Aderendhülse und ist intuitiv bedienbar. Andere Anschlusstechniken, wie z.B. die Schneidklemmtechnik oder die Push-In-Technik, haben einige Einschränkungen. Push-In-Systeme sind z.B. oft nicht für sehr kleine Leiter und/oder Leiter ohne Aderendhülse praktikabel, weil man mit dem Leiter gegen die Presskraft der Feder arbeiten muss, um die Kammer zu öffnen. Schneidklemmtechnik dagegen ist nicht mit Aderendhülse zu verwenden und der Leiter ist beim mehrmaligen Anschließen stets nachzubearbeiten. Mit SQUICH hat der Anwender die freie Entscheidung und die Bedienung erschließt sich praktisch von selbst, was beim weltweiten Einsatz ein wichtiger Faktor ist. Dies ist auch der Grund für den konsequenten Ausbau unserer Einsatzserien mit dieser Technologie.

Die Anschlussphilosophie, also ob der Anwender eine Aderendhülse verwendet oder nicht, ob er einen starren oder flexiblen Draht verwendet, wird vollständig dem Anwender überlassen. Die Technologie nimmt alle drei Arten in der offenen Kontaktkammer problemlos auf. Mittels Herunterdrücken des orangefarbenen Verriegelungselements wird die Verbindung dann sicher, schnell und zu 100% reproduzierbar hergestellt.

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