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Displays & HMI Steckverbindungen leicht gemacht

13.06.2014

Vielfältig, zuverlässig, robust und kompakt – die perfekte Steckverbindung erfüllt diese und weitere Eigenschaften. Sie bietet Anwendern Lösungen für verschiedenste Anwendungsbereiche, ist individuell konfigurierbar und lässt sich dank flexibler Bauweise in das kundeneigene System integrieren. Die Modulbauweise vereinfacht dabei die Suche nach der jeweils optimalen Verbindungslösung.

Bei Recherchen auf dem Markt stoßen Produktentwickler unterschiedlichster Anwendungsgebiete auf eine unglaubliche Vielfalt an Steckverbindungslösungen. Für die einwandfreie Verbindung und Übertragung im eigenen System müssen sie Spezifikationen abgleichen und die Schnittstellen sauber überprüfen. Das Wälzen von Katalogen und der aufwendige Vergleich verschiedener Hersteller sind die Folgen. Modulare Steckverbindungssysteme – zum Beispiel der ODU-MAC – verkürzen diesen Prozess.

Für alle Anwendungsgebiete

Modulare Steckverbindungen kommen aufgrund ihrer flexiblen Bauweise in allen Applikationen zur Anwendung. Von der Medizin-, Mess- und Prüftechnik bis hin zur Sicherheitstechnik. Weitere Anwendungsbereiche sind die Energie- und Automobiltechnik sowie die Industrieelektronik. Hier werden zum Beispiel Leiterplatten fast immer vollautomatisch bestückt. Die Bauteile sind auf Rollen aufgegurtet. Die Rollen werden auf so genannten Feedern, Bestückungswagen, angeordnet.

Wird das Produktionsprogramm von Produkt 1 auf Produkt 2 geändert, werden meist auch unterschiedliche Bauteile benötigt. Der Feeder 1 wird durch Feeder 2 ersetzt. Die Schnittstelle zwischen Feeder und Maschine ist ein modularer Steckverbinder. Beide benötigen eine Toleranz von ±1,25 mm, damit der Steckverbinder seine eigene Führung zum Einsatz bringen kann. Eine schwimmende Lagerung macht dies möglich. Und da es sich nur um eine Schnittstelle handelt, erfolgt der Wechsel zeiteffizient. Das bedeutet natürlich den geringstmöglichen Aufwand im Servicefall.

Auch in der Medizintechnik kommen die modularen Steckverbindungen unter anderem in Diagnosesystemen wie EKG-Geräten, Magnetresonanztomographen, Endoskopen, Röntgen- und Ultraschallgeräten zum Einsatz. Längst sind die modularen Verbindungssysteme nicht mehr aus dem Markt wegzudenken. Ihr Marktanteil wächst seit Jahren konstant.

Vielfältige Kundenanforderungen

So kompakt und so flexibel wie möglich, ohne Kabelsalat integrierbar, hohe Steckzyklen, ansprechendes Design, einfache Verarbeitung und Montage vereinend – die Wünsche der Kunden an die Funktionalität ihrer Steckverbindungslösung ähneln sich. Die Ausgangsfrage für eine zuverlässige, passgenaue Verbindung bleibt jedoch: Was sucht der Kunde beziehungsweise Gerätehersteller?

Modulare Steckverbindungen kommen Kundenwünschen in vielerlei Hinsicht entgegen. Sollen unterschiedliche Anschlüsse und Medien kombiniert werden, ermöglicht eine Modullösung die Unterbringung der Verbindung in einem einzigen Steckverbinder. Eine Modullösung hat eine bestimmte Anzahl an Signalkontakten und bietet auf diese Weise eine passgenaue Umsetzung, wenn die gesuchte Steckverbindung nicht als Standard am Markt verfügbar ist. Weiterhin fordern modulare Maschinen auch modulare Steckverbindungen. Zudem kommen die Steckverbindungen zum Einsatz, wenn die Anwendung die Verbindung zwischen einem Modul und einer Maschine fordert. Prozesse, in denen Steckverbinder häufig gesteckt oder gezogen werden, benötigen besondere Verbindungslösungen.

Für alle vielfältigen Herausforderungen bieten modulare Steckverbindungssysteme ebenso vielfältige Lösungen. Durch die flexible Modulbauweise können Kunden Elemente für Signale, Hochstrom, Hochspannung, Highspeed-Datentechnik, Lichtwellenverbindungen, koaxiale und triaxiale Module, Pneumatik- und Hydraulikanschlüsse frei wählen und kombinieren. Realisierbar sind fast alle Varianten. Die Ausnahme bilden bestimmte Gase, zum Beispiel Sauerstoff. Hier muss individuell geprüft werden, ob eine Kombination mit einem elektrischen Steckverbinder möglich ist. Wichtiger Bestandteil eines Gesamtpakets sind auch diverse Schirmlösungen. Sie beheben die EMV-Problematik selbst bei hohen Datenraten und auf engem Raum und machen damit die verlust- und störfreie Datenübertragung möglich.

Grundformen modularer Steckverbindungen

Die modulare Steckverbindung gibt es in zwei Grundformen: als Lösung für manuelles Stecken und als automatische Andockvariante. Das manuelle Stecken kommt an allen Schnittstellen zum Einsatz, bei denen ein oder mehrere Kabel mit dem Gerät verbunden werden. Die Andockvariante wird in erster Linie bei automatischen Prüfstraßen und -ständen eingesetzt, aber auch in auswechselbaren Anwendermodulen, zum Beispiel in Schaltschrankeinschüben. Diese Systeme benötigen häufig komplexe Steckverbinder mit unterschiedlichen Kontakten. Verlangt werden in der Regel zwischen 10.000 und einer Million Steckzyklen. Grundsätzlich erlaubt der kompakte Aufbau der Kontakte eine kleine, platzsparende Bauweise und damit High Density in der Umsetzung. Im Falle des ODU-MAC können auf einer Kontaktfläche von 30 mm x 152 mm bei Verwenden des kleinsten Moduls bis zu 600 Signalkontakte untergebracht werden. Überzeugt die Verbindung in der Praxis, lässt sich aus der Steckverbindung ein Mono-Block erstellen, in dem das freie Setzen der Kontakte dem Hersteller wie dem Kunden weitere Möglichkeiten der Miniaturisierung bietet. Dies gilt auch im Hinblick auf die leichte Montierbarkeit und Demontierbarkeit von modularen Steckverbindungen.

Eine Schnellwechselkopfausführung erleichtert einen notwendigen Tausch und macht eine jeweils neue Konfektionierung beziehungsweise Anbringung neuer Leitungen überflüssig. Eine ebenfalls einfache Handhabung gewährleistet eine Spindelverriegelung, die neben der marktüblichen seitlichen Bügelverriegelung je nach Anwendung zum Einsatz kommt. Zum Beispiel in der Medizintechnik: Die Spindel lässt sich ohne viel Kraftaufwand und mit maximaler Sicherheit vom Fachpersonal lösen. Zudem braucht sie wenig Platz und erfüllt sehr hohe Verriegelunszyklen.

Standard- und Sonderlösungen kombinieren

Dank zahlreicher Möglichkeiten macht die Modulbauweise eine individuelle Steckverbindung leicht realisierbar. Für Anfragen, die das vielfältige Standardprogramm modularer Steckverbindungen nicht abdecken kann, ergänzen kunden- und applikationsspezifische Lösungen das Produktportfolio. Wo in einer Anwendung ein hochpoliger, aber preiswerter Sonderrahmen mit geringen Steckzyklen erforderlich ist, steht in einer anderen der Einsatz von verschiedenen Mediendurchgängen in einem Stecksystem im Vordergrund. Ziel ist, mit einer Kombination aus Standardprodukten und Sonderentwicklungen einen sinnvollen und kosteneffizienten Lösungsansatz zu realisieren. Um den Bedarf zu erkennen, ist die tiefe Fach- und Fertigungskompetenz des Herstellers notwendig. Damit lässt sich die Verbindung Schritt für Schritt und im Detail konzeptionieren.

Steckverbindungen heute und zukünftig

Modulare Steckverbindungen haben sich auf dem Markt etabliert und sind noch immer state of the art. Im Gegenteil: Es bleibt weiter spannend. Kundenwünsche fordern die Hersteller mit immer neuen Applikationen und in immer neuen Varianten heraus. Aktuelle Standards und kundeneigene Normen ergänzen die Wünsche. Dank der profunden Fachkompetenz der Steckverbindungsspezialisten wie ODU entstehen passgenaue Lösungen und sichere Verbindungen.

Fest steht: Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz und Ergonomie gewinnen weiter an Bedeutung. Das gilt für Verbindungslösungen wie für Betriebe. „Industrie 4.0“ fordert Flexibilität und Modularität – Steckverbinder wie der ODU-MAC erfüllen schon heute künftige Anforderungen. Dabei sind die bestehenden Märkte modularer Steckverbindungen auch ihre Zukunftsmärkte. Doch der Fokus ändert sich. Der Miniaturisierung und hohen Datenübertragungen kommen zukunftsweisende Rollen zu. Immer schnellere High-Speed-Übertragung beschäftigen die Hersteller schon heute. Ziel ist die Übertragung vieler Daten auf kleinem Raum. Umso besser, wenn ein Hersteller alle Fertigungs- und Schlüsseltechnologien unter einem Dach vereint. Entwicklungsabteilung, Fertigung und Labor greifen hier ineinander. Bestes Beispiel ist die Kabelkonfektionierung, die für High-Speed-Datenverbindungen stetig an Bedeutung gewinnt.
Weitere Informationen zu ODU finden Sie im Business-Profil auf der Seite 64.

Bildergalerie

  • Abbildung 1: Durch die flexible Bauweise von modularen Steckverbindungen können Kunden frei wählen und kombinieren – hier die Steckverbindungslösung ODU-MAC.

    Bild: Odu

  • Abbildung 2: Produktentwickler unterschiedlichster Anwendungsgebiete stoßen auf eine sehr hohe Vielfalt an Steckverbindungsmöglichkeiten. Mit modularen Steckverbindungen finden sie die maßgeschneiderte Lösung.

    Bild: Odu

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