Steckverbinder: Hersteller gewährleistet 10.000 Steckzyklen

Es gibt keine Mechanik, die nicht einem Verschleiß ausgesetzt wäre. Jeder weiß, dass dies in der Natur der Sache liegt und für den Bewegungsapparat des Menschen gleichermaßen gilt wie für das Getriebe eines Fahrzeugs oder eine mechanisch beanspruchte Komponente im Maschinenbau. Bei elektromechanischen Bauteilen hat die Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung eine besondere Relevanz. Ob es um die Energieversorgung einer maschinellen Anlage geht oder um die Übertragung von Daten und Signalen, immer haben sie elementaren Einfluss auf deren zuverlässige Funktion und sicheren Betrieb.

Schwere Industriesteckverbinder spielen daher im Gesamtkonzept einer Maschine oder Produktionslinie eine wichtige Rolle, weshalb sich die Auswahl des für eine Anwendung optimalen Bauteils an den individuellen Einsatzbedingungen orientieren sollte. Der Spezialist für Industriesteckverbinder Ilme trägt den unterschiedlichen Anforderungen im industriellen Umfeld mit einer großen Variantenvielfalt an Kontakteinsätzen, Kontakten und Gehäusen Rechnung. Sei es beispielsweise für den Hochtemperatureinsatz, die Verwendung in rauen und chemisch aggressiven Umgebungen oder für Applikationen, bei denen es auf bestmöglichen EMV-Schutz ankommt.

Für Steckverbinder, die durch häufiges Ziehen, Stecken, Öffnen und Verschließen einem besonderen mechanischen Stress unterliegen, bot der Markt bis vor nicht allzu langer Zeit noch keine Lösung, die über die von allen Herstellern gewährleisteten 500 Steckzyklen hinausging. Wenn man nicht zu sehr teuren Spezialsteckverbindern greifen wollte, welche schnell das Sieben- bis Zehnfache eines normalen Industriesteckverbinders kosten. Die 500 Steckzyklen der Standardserien reichen für die meisten Standardanwendungen aus, was aber ist mit Schnittstellen, die im Produktionsablauf täglich mehrfach gesteckt und getrennt werden? „Das Ausmaß der mechanischen Belastung beim Stecken und Ziehen eines Industriesteckverbinders ist im Wesentlichen davon abhängig, wie behutsam und fachgerecht, also möglichst axial, dieser Vorgang ausgeführt wird“, erklärt Marc Thiedecke, Geschäftsführer von Ilme. „Es kann hier also je nach Handhabung mehr oder weniger Materialabrieb und Ermüdung der Kontakte erzeugt werden.“

Nun sind Steckverbinder an Maschinen und Anlagen zumeist nicht in ergonomisch idealer Position angebracht, sondern befinden sich an schwer zugänglichen Stellen oder zumindest solchen, die es erforderlich machen, dass der Anwender sich zum Ziehen oder Stecken bückt, in die Hocke begibt oder auf die Zehenspitzen stellt. In einer dieser Körperhaltungen eine axiale und damit optimale Trennung oder Steckung zu vollziehen, ist oft nicht möglich. Daher entspricht es gängiger Praxis, dass der Steckverbinder durch ruckelartiges Hin- und Herbewegen des Oberteils gesteckt oder getrennt wird. Diese mit hohem Materialabrieb verbundene Vorgehensweise lässt sich nur schwerlich vermeiden, wenn man sich den Kraftaufwand vergegenwärtigt, der zum Ziehen oder Stecken vor allem eines hochpoligen Steckverbinders benötigt wird.

Damit wird klar, dass Schnittstellen, die häufig getrennt und gesteckt werden, Merkmale aufweisen müssen, die eine höhere mechanische Beständigkeit bewirken, als dies bei Standardkomponenten der Fall ist. Zudem wirken sich thermische Einflüsse, wie hohe Umgebungstemperaturen oder die durch die Strombelastung herbeigeführte Eigenerwärmung, ebenso nachteilig auf die mechanischen Eigenschaften der beim Trenn- oder Steckvorgang in Berührung kommenden Teile eines Steckverbinders aus, wie – im nicht gesteckten Zustand – hohe Luftfeuchtigkeit, Öle oder eine chemisch durchsetzte Umgebungsatmosphäre die Oberflächen von Kontakten, Verschlussbügeln oder Schutzleiter beeinträchtigen. Ilme hat auf die Anforderungen, die hohe Steckzyklen an Industriesteckverbinder stellen, reagiert und schließt diese Lücke nun mit der Produktserie HNM, was für High Number of Matings steht.

Die Kontakte (10 A, 16 A und 40 A) dieser Baureihe sind vergoldet, da eine Goldlegierung in ihren Materialeigenschaften deutlich geschmeidiger ist als etwa Silber und sehr konstante Übergangswiderstände aufweist. „Die Kontakte der HNM-Serie sind mit zwei Mikrometer vergoldet, Standardgoldkontakte weisen hingegen nur eine Beschichtung von 0,5 Mikrometer auf“, erläutert Thiedecke „bereits dieser signifikante Unterschied führt zu einer langzeitigen Beständigkeit gegenüber der durch Stecken und Trennen verursachten mechanischen Belastung.“

Die Kontakte werden zusätzlich mit einer speziellen Antifriction-Beschichtung versehen, die den mit jedem Steckzyklus einhergehenden Materialabrieb auf ein geringstmögliches Maß reduziert. Das Gleiche gilt für alle weiteren beweglichen Teile des Steckverbinders, die durchweg aus Edelstahl gefertigt sind. Das Verschlusssystem V-Type, welches konstruktionsbedingt bereits einen geringen Materialverschleiß bewirkt und für die hohe Schutzart IP67 sorgt, die drehbar gelagerten Bolzen der Gehäuseoberteile sowie die Schutzleiter sind ebenfalls antifrictioned vorbeschichtet, um ein häufiges Trennen und Stecken langzeitig bewerkstelligen zu können. So ausgestattet gewährleistet der Hersteller für die HNM-Serie 10.000 Steckzyklen, was dem zwanzigfachen Wert eines Standardsteckverbinders entspricht.  aru