Steckverbinder

Noch lange kein altes Eisen

Zukunft der Steckverbinder. Die digitale Welt braucht Kabel und Stecker mehr denn je, so das Unternehmen Lapp. Gleichzeitig steigen die Anforderungen, vor allem an Steckverbinder: Sie müssen flexibler und robuster werden. 

Das Steckersystem Epic MH lässt sich flexibel für Leitungen unterschiedlicher Funktionen bestücken und nimmt beliebige Steckermodule für Energie, Signale und Daten auf. (Bild: Lapp)

Haben Kabel noch eine Zukunft? Diese Frage drängt sich auf angesichts immer schnellerer Funktechniken wie WLAN oder LTE. Doch womit wir zuhause ins Internet gehen ist kein Maßstab für die Verbindungstechniken in einer Fabrik. „Leitungen und Steckverbinder sind dort auf lange Zeit unverzichtbar, ihre Bedeutung wird sogar noch zunehmen“, sagt Martin Guserle, Leiter des Geschäftsbereichs Steckverbinder bei Lapp. Leitungen blieben erste Wahl, wo es auf die schnelle und störungsfreie Kommunikation der Maschinen untereinander ankomme, etwa zur Übermittlung von Sensordaten in Echtzeit oder für die Zuführung von Energie zu den Antrieben. Kabel seien im Vorteil, wenn Datenzuverlässigkeit und kurze Latenzzeiten wichtig sind, außerdem seien Leitungen weniger anfällig für Angriffe von Hackern. Die kabellose Verbindungstechnik werde kabelbasierte Systeme also nicht verdrängen, sondern bestenfalls ergänzen.

Ein „Weiter-so“ gibt es dabei aber nicht. Denn die Anforderungen an Verbindungssysteme steigen unaufhörlich, Stichworte sind hier Flexibilität und Modularität, die mit Industrie 4.0 an Bedeutung gewinnen. So werden künftig auf einer Produktionslinie ganz unterschiedliche Produkte gefertigt: heute ein Smartphone, morgen ein Staubsauger. Einzelne Fertigungsmodule werden im Handumdrehen getauscht oder neu angeordnet. Das hat Konsequenzen für die Verbindungstechnik: Wurden elektrische Verbindungen früher festverdrahtet, verlötet und dann oft viele Jahre nicht mehr angerührt, erfordert die Flexibilität Steckverbinder, die sich viele tausend Mal lösen lassen und immer wieder verlässlichen Kontakt herstellen.

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Auch die Steckverbinder selbst werden modularer. Sie vereinen Kontakte für hohe Ströme etwa für Antriebe und Datenleitungen mit Gigabit-Tempo, manchmal sogar mit Pneumatik oder Hydraulik – alles lässt sich leicht konfigurieren und immer wieder neu zusammenstellen, zum Beispiel wenn eine Maschine aufgerüstet wird. „Die Zahl der Steckverbinder wird in der Industrie weiter steigen“, versichert Guserle.

Lapp kann dank hoch automatisierter Fertigung individuelle Steckergehäuse innerhalb von fünf Tagen herstellen. (Bild: Lapp)

Bestimmte Steckverbinder haben sich in der globalisierten Wirtschaft als Standard durchgesetzt, vor allem Rechteckstecker sind seit vielen Jahren etabliert und erobern neue Anwendungen. 138 Millionen Konfigurationen sind allein für die Gehäuse der Epic-Rechteckstecker von Lapp möglich. Wie findet der Kunde die für ihn richtige Variante? Im Online-Gehäusekonfigurator von Lapp erstellt der Kunde sein individuell passendes Steckergehäuse, die Bestellung geht direkt in die Produktion und nach spätestens fünf Werktagen (innerhalb Deutschlands) trifft die Ware beim Kunden ein.

Auch bei Rundsteckern gibt es Fortschritte. Standards sind die Gewindegrößen M23, M17 und immer häufiger der kompakte M12-Stecker, der bei vielen Anwendungen Unterstützer gewinnt. Diese Steckverbinder sind zukunftssicher und damit ein Beitrag zur Nachhaltigkeit: Stecker für industrielle Anwendungen sollen mitunter 30 Jahre oder länger halten. Allerdings sind die Anforderungen in den letzten Jahren stark gestiegen – zum Beispiel was Bewegung und Vibration betrifft. Denn die Zahl der bewegten Anwendungen nimmt zu und ebenso Geschwindigkeit und Beschleunigung der Bewegungen, etwa in Schleppketten oder Robotern.

Nachhaltigkeit ist eng verknüpft mit der eingangs erwähnten Flexibilität. Wenn an einem Roboter eine Kamera zur Qualitätsinspektion nachgerüstet wird, sollte die Erweiterung auch im Steckverbinder leicht möglich sein. Hier bieten sich modulare Rechtecksteckverbinder an, etwa das einfach erweiterbare Steckersystem Epic MH von Lapp. Es lässt sich flexibel für Leitungen unterschiedlicher Funktionen bestücken und nimmt beliebige Steckermodule für Energie, Signale und Daten auf. Kommt eine Funktion hinzu, wird einfach ein weiteres Modul eingesetzt oder ein anderes ersetzt. Davon profitieren insbesondere Branchen, die sich gerade in großem Maßstab industrialisieren, zum Beispiel die Lebensmittelbranche.

Nachhaltigkeit heißt aber auch, dass Steckverbinder sehr robust sein müssen gegen Öl, Dampf und mechanische Belastungen. Das wird umso schwieriger, je kleiner Steckverbinder werden. Das ist zum Beispiel bei kompakten Robotern der Fall. Für einen Hersteller solcher Roboter hat Lapp ein völlig neues Fertigungsverfahren entwickelt, bei dem das Steckerinnere in einem Arbeitsgang umgossen und umspritzt wird – mit zwei unterschiedlichen Kunststoffen. Der Stecker ist absolut dicht und hat unverlierbare Dichtungen.

Fertig konfektionierte und maßgeschneiderte Leitungen sind ein weiterer Trend. Die Maschinenbauer wollen sich auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren. Das Konfektionieren von Leitungen – das Kürzen der Kabel und Anbringen von Steckverbindern – gehört nicht dazu. Fertigkonfektionen sind haltbarer, weil der Anbieter die Qualität des Gesamtsystems gewährleistet – um Montagefehler müssen sich die Anwender keine Sorgen machen. Für die Hersteller von Verbindungstechnik ist das eine Herausforderung: Sie müssen effiziente, am besten automatisierte Prozesse einführen und dabei in der Lage sein, auch kundenindividuelle Einzelanfertigungen in kurzer Zeit zu liefern. Und die Ansprüche steigen weiter: Zunehmend nachgefragt werden kundenindividuelle Systemlösungen wie Schleppketten, die komplett mit Leitungen und Schläuchen bestückt und anschlussfertig geliefert werden. as

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