Bild: Shutterstock

Schnittstelle für Daten, Leistung und Signale Robuste Industrie-4.0-Steckverbinder

11.10.2018

Zur Steigerung der Produktivität, werden künftig mobile und flexible Maschinen und Automatisierungskomponenten eingesetzt. Hierfür muss deren Gewicht, Platzbedarf sowie Handlings- und Installationsaufwand reduziert werden. Eine effektive Lösung für zahlreiche Anwendungen sind multifunktionale Steckverbinder.

Die universelle beziehungsweise multifunktionale Steckverbinder sind durch hybride Schnittstellen, eine hohe Poldichte und ihre emodulare Bauform für viele unterschiedliche Anwendungen geeignet. Wichtig ist, dass diese bei hohen Steckzyklen nicht verschleißen und unterschiedlichen Umgebungsbedingungen widerstehen. Multifunktionale Steckverbinder können elektrische mit fluiden Übertragungsmedien kombinieren. Das bedeutet dass über eine Schnittstelle nicht nur Daten, Signale und Leistung übertragen werden können, sondern ebenso auch Wasser, Öle und Druckluft. Entsprechende Lösungen mit multiplen Fluiddurchführungen wurden bereits sowohl für Rund- als auch für Rechtecksteckverbinder realisiert.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nicht mehrere Kabel erforderlich sind, sondern nur eines. Somit verringert sich die Gefahr des Verfangens in Kabeln, wenn mobile Maschinen und Personen Hand in Hand zusammenarbeiten. Einen Steckverbinder mit Schraubanschluss vorschriftsmäßig zu installieren dauert circa eine Minute, das ist für mobile Einsatzszenarien im Sinne von Industrie 4.0 deutlich zu lange. Deshalb werden bei multifunktionalen Steckverbindern Schnellverriegelungstechniken wie Push-Pull, Spindelverriegelung oder Break-Away, mit denen die Installation nur wenige Sekunden dauert, eingesetzt.

Da mobile Roboter und Automatisierungskomponenten nach jedem Ortswechsel an eine neue Umgebungsinfrastruktur angeschlossen werden müssen, ist Langlebigkeit essentiell. Um auch höchsten mechanischen Beanspruchungen gerecht zu werden, wurden multifunktionale Rund- und Rechtecksteckverbinder entwickelt, die 2.000, 10.000 oder 100.000 Steckzyklen standhalten, mitunter sogar 1 Million. Extreme Steckzyklen sind vor allem bei Dock-Verbindungen für spezielle Anwendungen erforderlich. Hierzu gehört beispielsweise die Endprüfung von Motoren, bei der diese in kurzen Intervallen über eine Schnittstelle an das Test-Equipment an- und wieder abgedockt werden.

Für einen flexiblen Einsatz mobiler Roboter und intelligenter Automatisierungstechnik müssen deren Schnittstellen extremen Umgebungsbedingungen widerstehen. Hierzu gehören hohe Temperaturen, starke Vibrationen, Druck, Spritzwasser oder aggressive Chemikalien. Um sicherzustellen, dass multifunktionale Steckverbinder die jeweiligen Anforderungen zur Gänze erfüllen, werden bestimmte Eigenschaften von Werkstoffen wie Kunststoff, Metall und Glas kombiniert. Zusammen mit speziellen Konstruktionsprinzipien und neuartigen Vergusstechniken werden Lösungen realisiert die in zahlreichen Branchen, wie beispielsweise dem Maschinenbau, der Mess- und Prüftechnik oder Medizintechnik, eingesetzt werden können. Durch ihren modularen Aufbau können die Lösungen zudem an individuelle Anforderungen angepasst werden.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass multifunktionale Steckverbinder mit hoher Polzahl, die sowohl Daten, Signale und Leistung als auch Fluide übertragen, deutlich kompaktere und effizientere Schnittstellen ermöglichen als bisherige Verbindungslösungen. Somit können auch mobile Maschinen und Automatisierungskomponenten kleiner und leichter werden, was eine wichtige Voraussetzung für flexible Einsatzszenarien ist. Darüber hinaus reduzieren multifunktionale Steckverbinder das Risiko von Installationsfehlern und sorgen ferner für sicherere und wirtschaftlichere Prozesse.

Bildergalerie

  • Fabian Seymer, Global Head of Product Management Circular Connectors bei ODU.

    Bild: ODU

Firmen zu diesem Artikel
Verwandte Artikel