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Steckverbindungen Ohne schrauben und drehen für höchste Hygiene-Anforderungen

| Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Mit einer Handbewegung schnelle und stets zuverlässige Verbindungen herstellen — ohne das Montagepersonal zu ermüden, dafür hat Woodhead Industries seine neue M12-Steckverbinder-Generation Ultra-Lock entwickelt. Dessen Edelstahl-Version genügt zudem höchsten Hygiene-Anforderungen.

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Kein Schrauben und kein Drehen — zum Verriegeln brauchen die Ultra-Lock-Steckverbinder einfach nur heruntergedrückt werden.
Kein Schrauben und kein Drehen — zum Verriegeln brauchen die Ultra-Lock-Steckverbinder einfach nur heruntergedrückt werden.
( Archiv: Vogel Business Media )

„Intermittierende Verbindungen, das heißt Verbindungen, die sporadisch ohne sichtbaren Grund unterbrochen sind, gehören zu den gravierenden Problemen in einer Automatisierungslinie“, weiß Stefan Schmidt, Product Marketing Specialist bei Woodhead Industries, a Division of Molex. Nicht nur, dass solche Unterbrechungen den Wartungstechniker bei Fehlersuche, Diagnose und Reparatur oder Austausch Stunden kosten können, sie führen auch zu teuren Produktionsausfällen. In der Automobilproduktion oder in der Endfertigung beispielsweise kann eine fehlerhafte Steckverbindung in der Verkabelung Tausende Euro kosten, schätzen Experten. Klar, dass Sensoren und Näherungsschalter in Automatisierungs-Systemen so fehlerfrei wie möglich arbeiten müssen. Dazu muss aber auch die Verkabeluns-Infrastruktur konsistent und zuverlässig sein.

Robust und hygienisch — auch für Hochdruckreinigung

Hersteller von Lebensmitteln, Getränken, Pharmazeutika und Körperpflege-Produkten unterliegen zudem strengen gesetzlichen Hygienevorschriften. Um diese Normen einhalten zu können, müssen die Verarbeitungsanlagen und Geräte zum Beispiel den häufigen Hochdruckreinigungen bei hoher Temperatur dauerhaft standhalten können — etwa um übergreifende Kontaminierung zu verhindern.

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„Speziell für solche hohen Hygienemaßstäbe hat Woodhead das Ultra-Lock-Edelstahl-Verbindungssystem entwickelt, wobei der gewindelose Verbinder aus poliertem Edelstahl V4A Mikroorganismen kaum eine Angriffsfläche bietet und somit das Bakterienwachstum verhindert“, erklärt Stefan Schmidt. Der radiale O-Dichtring bietet auch bei häufigen Hochdruckreinigungen (bis 100 bar) mit hoher Temperatur eine Dichtigkeit gemäß IP69K und höchste Zuverlässigkeit. „Die perfekte Dichte ist sozusagen schon integriert“, wie der Spezialist beschreibt. „Mit einer Handbewegung lassen sich reproduzierbare Abdichtungen herstellen und garantieren somit eine schnelle und zuverlässige Verbindung bei sehr geringem ergonomischem und zeitlichem Aufwand.

90 Prozent geringere Installationszeit

Um eben diese steckerbedingten Ausfallszeiten geht es: „Die Installationszeiten der Ultra-Lock-Technologie verringern sich im Vergleich zu Schraubverbindungen um 90 Prozent“, verdeutlicht Stefan Schmidt. Es gibt — auch im Unterschied zu anderen Schnellverbindungs-Systemen — kein Schrauben und Drehen. Das ist ein großer Vorteil gerade bei beengten oder uneinsehbaren Platzverhältnissen. Außerdem verringert das ergonomische Design die Ermüdung des Montagepersonals. Denn allein durch einfaches Herunterdrücken lassen sich die Verbinder installieren. Dabei sorgt die radiale Dichtung unabhängig vom Bediener für eine wasserdichte Verbindung nach IP67/68/69K.

Im Unterschied dazu sind herkömmliche axiale Dichtungssysteme in Schraubverbindungen vom Bediener abhängig oder erfordern ein Spezialwerkzeug, um die korrekte Installation mit dem entsprechenden Anzugsdrehmoment zu gewährleisten. Das bedingt nicht nur einen deutlich höheren Zeitaufwand, sondern führt bei täglich vielfachen Verbindungsvorgängen zu einer stärkeren Belastung des Monteurs — der überdies meist nach „Gefühl“ entscheidet, ob die Verbindung passt. Das Eindringen von Feuchtigkeit mit der Gefahr von Kürzschlüssen ist somit oft schon vorprogrammiert.

Für vielfältige Applikationen

„Diese Gefahr gehört mit dem Ultra-Lock-System quasi der Vergangenheit an“, ist Schmidt überzeugt und erläutert die technischen Eigenschaften: Eine radiale wasserfeste Runddichtung, schützt die Verteilerboxen und konfektionierten Leitungen vor Feuchtigkeit und chemischen Verunreinigungen. Einmal eingerastet, bietet das System selbst unter Belastungen wie Kabelverbiegungen, mechanischen Erschütterungen und Vibrationen eine ausfallsichere Verbindung. Die zu den M12-Steckverbindern identische Kontaktkonfiguration sorgt auch für Rückwärtskompatibilität.

Die Ultra-Lock-Gerätebuchsen akzeptieren sowohl Ultra-Lock- als auch M12-Schraub-Steckverbinder und sind daher variabel einsetzbar. Mittlerweile steht ein komplettes Spektrum von konfektionierten Kabeln, Buchsen, Verteiler-Boxen, Gerätestecker, In-Line-Splittern, frei konfektionierbaren Steckverbindern und Adaptern in Ultra-Lock-Technologie zur Verfügung. Die frei konfektionierbaren Gerätesteckverbinder sind in geraden und abgewinkelten Versionen, jeweils als Stift- und Buchsen-Stecker als geschirmte und ungeschirmte Varianten erhältlich. Das erlaubt einen flexiblen, anwenderspezifischen Einsatz.

Fast alle Sensoren sind mit dem bekannten M12-Schraubgewinde ausgestattet. Das neue Schnellanschluss-System garantiert Schutzklasse IP67/68/69K auch über die Kunststoff-Dichtung. So lassen sich auch alle Sensoren mit einem Vollkunststoff-Gehäuse adaptieren. Gleichzeitig bietet sich aber auch an, die Kontaktträger-Einsätze aus Kunststoff so zu gestalten, dass die herkömmlichen M12-Sensor-Röhrchen ohne weitere Veränderung auf das neue Verbindungssystem umstellbar sind. Das Innenleben, das bisherige Sensordesign, und auch die Verarbeitung in den bestehenden Prozessen bleiben dabei unverändert. Der neue Kontaktträger umfasst das komplette Design für die Adaption des Ultra-Lock-Systems und hat im Anschlussbereich zur Elektronik exakt das bisherige Layout. Der Sensor wird mit dem nun heraus stehenden Kontaktträger lediglich um 3,1 mm länger.

Verschraubte Steckverbinder führen insbesondere dann zur ergonomische Belastung, wenn während eines normalen Arbeitstags das Einstecken und Festschrauben von vielen Steckern erforderlich ist. Solche kumulativen Stressbelastungen können zu Fehlern mit gravierenden Ausmaßen führen und damit zum enormen ökonomischen Problem werden. Zum Beispiel belaufen sich nach aktuellen Schätzungen die jährlichen Kompensationskosten für die entsprechenden Erkrankungen allein in Nordamerika auf mehr als 20 Mrd. US-Dollar. Nach Angaben des National Institute for Occupational Saftey and Health (NIOSH) sind mehr als 20 Mio. Arbeiter an Montagelinien oder ähnlichen Arbeitsplätzen mit monotonen, belastenden Tätigkeiten dem Risiko von Erkrankungen wie dem Karpal-Tunnel-Syndrom ausgesetzt. Hierzu zählen insbesondere monotone Drehbewegungen, das Arbeiten mit abgeknickten Händen und erhöhte Muskelanspannungen bzw. -kräfte bei bestimmten Aufgaben.

(in)

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