Steckverbinder 4.0 für die intelligente Kommunikation

Eine adäquate Vernetzung und Datenübertragung sind in der Industrie 4.0 gefragt. Dafür muss die Infrastruktur mit einer Schnittstellenanbindung eines jeden einzelnen erforderlichen Teilnehmers geschaffen werden. Die Spezialisten bei Intercontec erkannten das frühzeitig.

Mit der Hybridsteckverbindertechnologie htec sind sie bereits seit vielen Jahren mitten drin im Thema Steckverbinder und Anschlusslösungen für Industrie 4.0. Weg vom reinen Leistungsstecker hin zum hybriden Alleskönner, der den Anforderungen einer modernen Verbindungs- und Schnittstellentechnik gewachsen ist. Je nach Kundenanforderung kann hiermit in verschiedenen Größen, Leistungsklassen, Polbildern, Codierungen und Übertragungsraten eine moderne automatisierte Aufgabe übernommen werden.

Beispielsweise integrierten die Ingenieure um Entwicklungsleiter Philipp Moncher erstmals in ein vertrautes M23-Gehäuse. Das Ergebnis: Der um rund 35 Prozent von 19 Kilowatt auf über 25 Kilowatt leistungsgesteigerte Steckverbinder 723 htec, der zusätzlich EMV-technisch ungestört Daten gigabitweise übertragen kann. Seitdem ist es erst möglich, Servoantriebe mittlerer Leistungsklasse mit einer Ein-Kabel-Lösung auszustatten. Eine damit verbundene dezentralisierte Ein-Kabel-Verkettung von Verbrauchern innerhalb einer Anlage spart Platz, Aufwand, Kupfer und Kosten.

Vor kurzem brachte das Team um Philipp Moncher als logische Konsequenz auf den fortschreitenden Vernetzungstrend den M40 Leistungssteckverbinder als Hybridausführung auf den Markt; ebenfalls separat geschirmt und zusätzlich bestückt mit sechs Signalkontakten für Feedback- und Safety-Aufgaben. Denn gerade große, energieintensive Verbraucher jenseits der 30 Kilowatt Leistungsaufnahme in Anlagen und Maschinen wollen vernetzt und angesprochen werden.

Für die funktionierende Smart Factory spielt die kompakte Bauweise der Komponenten eine entscheidende Rolle. Die immer kleiner werdenden Anwendungen lenken das Interesse immer noch – oder wieder verstärkt – auf die Miniaturisierung von Steckverbindern. Dafür bietet das Unternehmen seit Jahren den M17 oder den kleinen springtec-Stecker der Serie 615/915 mit seinem kompakten ytec-(Doppelwinkel)Gerätestecker. Weitere Faktoren für den Einsatz von Anschlussequipment in einer Smart Factory sind Zuverlässigkeit im Einsatz und eine vorteilhafte zeitgemäße Bedienbarkeit mit Schnellverschlüssen und einstellbaren Kabelabgängen.

Dazu mechanisch hochfeste Stecker, die unter teils widrigen Umgebungseinflüssen über viele Jahre zuverlässig ihren Dienst verrichten. Man möchte auch nicht alle zwei Jahre zu Hause die Steckdosen auswechseln oder gar die Kabel aus den Wänden raus reißen. Diese Aspekte sind heute eine Voraussetzung für die Verkabelung von hochsensiblen Automatisierungsanlagen und High-Tech-Werkzeugmaschinen der Kunden; seien es Kuka Roboter, Antriebe von Siemens, Automatisierungslösungen von SEW, Rockwell oder B&R.

Wenn man in Verbindung mit Industrie 4.0 von Smart Factory spricht, wo viele Prozesse, Betriebsmittel und Maschinen miteinander vernetzt arbeiten und kommunizieren müssen, macht es keinen Sinn die Evolution aufzuhalten und bei handmontierten Steckern und handkonfektionierten Stecker-Kabel-Baugruppen zu bleiben. Entscheidend sind individuelle, auf den jeweiligen Bedarf des Kunden abgestimmte Lösungen, die automatisiert und prozesssicher in einer Smart Factory 4.0 hergestellt werden. Das Thema automatisiert herstellbare Steckverbinder oder Anschlussleitungen ist in der elektrischen Anschlusstechnik nicht neu. Es gibt kleinere und einfach aufgebaute Stecker, die schon lange maschinell konfektioniert werden.

Auf der letzten SPS/IPC/Drives-Messe in Nürnberg hat das Unternehmen den maschinell montierbaren M23 Steckverbinder vorgestellt, wenn hohe Ströme fließen und kleine Konfektionierungsfehler große Auswirkungen haben können. Seit Jahresbeginn wird diese Komplettanschluss-Lösung exklusiv in enger Kooperation für einen Partner hergestellt, ab diesem Sommer wird der „4.tec“ am Markt verfügbar sein.

Beim Stecker 4.0 kann eine maschinelle Schirm-Gehäuse-Verbindung mit 100-prozentiger Wiederholgenauigkeit hergestellt werden. Dabei wird das gleichmäßig und exakt aufgefächerte Schirmgeflecht lagerichtig fixiert und großflächig mit dem Metallgehäuse verbunden. Die patentierte Schirmauflagetechnik zeichnet sich durch sehr gute Messergebnisse aus.

Durch die automatisierte Konfektionierung der Schirmauflage liegt die Zeitersparnis gegenüber manueller Montage bei rund 30 Prozent. Der Anwender bestimmt bei der Konfektionierung – je nach zu fertigender Menge und Investitionsumfang – den Grad der Automatisierung selbst.

Wird beispielsweise die Schirmanbindung automatisiert, können alle übrigen Montageschritte weiterhin manuell erfolgen. Weitere Automatisierungsmöglichkeiten bestehen beim Crimpen, Bestücken der Kontaktträger bis hin zum Fügen und Verriegeln des Gehäuses.

Das modular aufgebaute System ermöglicht es den Kunden, den Automatisierungsgrad nach seinen eigenen Bedürfnissen zu wählen und schrittweise auch nachträglich zu erhöhen. Die erreichbare Zeitersparnis liegt bei bis zu 30 Prozent. Je höher die Automatisierung ist, desto besser sind auch Prozesssicherheit und Güte der Konfektionen. Die Montagemodule können theoretisch an jedem beliebigen Ort weltweit und zu jederzeit Anschlussleitungen in gleichbleibender Qualität herstellen. Das Unternehmen plant den Stecker 4.0 schrittweise in weiteren Serien für eine automatisierte Montage anzubieten.

Und was bringt die Zukunft? „Der Blick nach vorne zeigt klar, dass im Zeitalter der elektrischen Vernetzung weitere Aufgaben und Anforderungen an moderne Anschlusslösungen auf die Hersteller zukommen werden: Intelligente Anschluss-Systeme mit Steckverbindern, die weit mehr können als Daten und elektrische Energie zu transportieren. „Auch darüber denken wir bereits intensiv nach“, sagt Philipp Moncher.