Ethernet in der Industrie braucht besonders robuste und auch im Industrieumfeld konfektionierbare Steckverbinder. Deswegen hat sich der Rundsteckverbinder M12 für Ethernet in vielen Automatisierungs-Applikationen etabliert. Weil mit Industrie 4.0 ein zunehmender Datenaustausch zwischen Unternehmen und Applikationen (Maschine-zu-Maschine-Kommunikation) bis in die Feldebene hinein zu erwarten ist, werden höhere Datenübertragungsraten gebraucht. Mit der Norm für den X-kodierten M12 (IEC61076-2-109) wurde der Weg dahin geebnet.
Dirk Peter Post ist Produktmanager in der Harting-Technologiegruppe in Espelkamp
Um die ganze Bandbreite möglicher Verbindungen in der schnellen Datenkommunika-tion nach Cat 6A/10-GB-Ethernet abdecken zu können, hat Harting ein umfangreiches Portfolio aufgebaut, in dessen Zentrum X-kodierte M12-Steckverbinder stehen.
Für die Datenkommunikation in der Industrie war die Weiterentwicklung des M12-Steckverbinders unumgänglich. Das Konzept von Industrie 4.0 verlangt leistungsfähigere Kanäle zur Datenübertragung, insbesondere höhere Datenübertragungsraten bei geringer Fehlertoleranz. Die Harting-Technologiegruppe hat die Entwicklung eines Industriestandards und die IEC-Zertifizierung für den M12 mit vorangetrieben, unter anderem, um herstellerübergreifend einheitliche Steckgesichter zu erreichen. Dank der IEC-Norm gibt es weltweit ein einheitliches Steckgesicht, was für den Anwender Investitionssicherheit bedeutet.
Breites Spektrum an Applikationen
Die Anforderungen an das M12-Format variieren im großen Spektrum der Anwendungen, das von der Verkehrs- über die Energietechnik bis zur industriellen Automatisierung reicht. Um den äußerst hohen Anforderungen an die Vibrationsbeständigkeit von Steckverbindungen z.B. in der Verkehrstechnik gerecht zu werden, hat das Unternehmen M12-Kabelsteckverbinder mit Crimpan-schlusstechnik entwickelt. Denn Crimpan-schlüsse laufen auch bei lang anhaltender starker Vibration nicht Gefahr, sich zu lockern oder gar zu lösen.
Für die Daten-, Signal- und Leistungsübertragung werden zwei verschiedene Kontaktarten zur Verfügung stellt, die sich an Kabeln mit Durchmessern zwischen AWG 23 und AWG 28 anbringen lassen:
- die Crimpanschluss-Technik: Ein Kontakt wird von einem Leiter durch kontrollierte Verformung gasdicht umschlossen
- die Insulation Displacement Contact (IDC)-Technik: Eine Schneidklemme durchdringt die Aderisolierung und kontaktiert die Kabellitzen. Die patentierte IDC-Technik des Unternehmens trägt den Namen Harax.
Für den Einsatz eines M12-Steckverbinders darf der Kabelaußendurchmesser (wie marktüblich) maximal 8,8 mm betragen. Die Bedruckung des Kontaktträgers mit den konventionellen Kabelfarben erleichtert die Konfektionierung ebenso wie die Montage und Wartung. Mithilfe der Farbgebung lässt sich die Lage der Kontakte stets korrekt bestimmen. Beim Einlegen in den Isolierkörper schnappen die Kontakte zudem hörbar ein, sodass der Montierende stets sicher sein kann, dass er einen leistungsfähigen Kontakt hergestellt hat.
Vereinfachte Montage und Konfektionierung
Komponenten speziell für die Automatisierungstechnik runden das M12-Portfolio ab. Beim feldkonfektionierbaren har-speed M12 kommt die bewährte Harax-Schneidklemmentechnik zum Einsatz. Geräteseitig werden M12-Leiterplattensteckverbinder in gerader und gewinkelter Ausführung angeboten. Eine spezielle Auswahl der Werkstoffe sichert die Reflow-Fähigkeit der Komponenten, d.h. der Werkstoff hält im Lötofen Temperaturen bis 230 °C stand, das Lot wird flüssig, der Kunststoff bleibt stabil.
Für die Performance gemäß der Klasse EA ist sowohl auf der Kabel- als auch auf der Geräteseite ein Schirmkreuz vorhanden. Es führt Kabelpaare in einzelne Kammern und verhindert so eine Beeinträchtigung der Signalübertragung. Das Schirmkreuz vereinfacht die Konfektionierung, da sich die einzelnen Leiterpaare aufgrund von Anordnung und Farbgebung eindeutig zuordnen lassen. Darüber hinaus wird die Konfektionierung durch eine Montageanleitung erleichtert, die zum Lieferumfang gehört.
Hohe Flexibilität
Das M12-Portfolio von Harting bietet weitere Features, die für zusätzliche Flexibilität der Verkabelung sorgen. Zu den entsprechenden Komponenten zählen der har-speed-M12-Gender-Changer sowie der har-speed-Adapter. Der M12-RJ45-Adapter dient als Verbindungsstück zwischen dem Rundsteckverbinder in IP65/67 und der spezifischen IP20-Umgebung des RJ45. Zu den möglichen Anwendungssituationen zählen Gehäuse von Geräten und Schaltschränke. Mit dem M12-Gender-Changer (Buchse-Buchse) lassen sich zwei Stift-Steckverbinder miteinander verbinden. In Kombination mit einer Wandhalterung ermöglicht der Gender-Changer zudem eine komplett abgeschirmte Wanddurchführung.
Das M12-Portfolio verfügt optional über die äußerst bedienerfreundliche Push-Pull-Verriegelungstechnik. Dabei wird das Verrasten von Buchse und Stift durch ein klar hörbares Klicken angezeigt. Diese Art der Verriegelung bietet gegenüber der Verschraubung den Vorteil höherer Vibrationsfestigkeit, was vor allem für Applikationen im Bereich Transportation/Bahn relevant ist. Datenschnittstellen für Fast-Ethernet und Gigabit-Ethernet auf Switchen können mit der Push-Pull-Technik ausgerüstet werden. Zudem entfällt das aufwendige Verschrauben mit kontrolliertem Drehmoment.
Der Trend zur Miniaturisierung und die immer größere Dichte von Steckverbindungen führen immer häufiger zu Platz- bzw. Raumproblemen im Feld. Switche z.B. werden mit immer mehr Ports versehen. Die Zugänglichkeit einzelner Steckverbinder leidet darunter. Push-Pull-Steckverbinder sind eine gute Alternative für Applikationen, in denen zu wenig Platz für das Verschrauben von Rundsteckverbindern zur Verfügung steht. In solchen Einbausituationen lässt sich die Endposition der Verriegelung kaum zuverlässig bestimmen. Die Push-Pull-Technologie des Herstellers dagegen vereinfacht das Ver- und Entriegeln gleichermaßen. Zum Stecken und Ziehen der Push-Pull- Verbindung wird kein Werkzeug benötigt, Montage- und Wartungszeiten verkürzen sich.
Rückwärtskompatibilität
Kabelseitig hat der Anwender die Wahl, ob er auf die Push-Pull-Technik zurückgreift oder die bewährte Verschraubungstechnik nutzt. Die geräteseitigen M12-Flanschdosen sind rückwärtskompatibel; Anwender gewinnen Optionen zum Nachrüsten, wenn sie vorhandene Buchsen in einem rückwärtskompatiblen M12-Gehäuse platzieren. Entsprechende Applikationen sind dann sowohl für Push-Pull- als auch für Schraubsteck-Verbindungen gerüstet.
Cable Assemblies
Im industriellen Umfeld sind umspritzte Lösungen bei Kabelverbindungen üblich, weil sie in rauen Umgebungen besondere Festigkeit zeigen. Eine Herausforderung besteht darin, dass schon bei geringfügig abweichenden Kabeltypen die Werkzeuge für den Spritzguss neu angepasst werden müssen. Umspritzte Lösungen sind daher für Kabel-Konfektionierer vor allem dann attraktiv, wenn für einen Kabeltyp M12-Verbindungen in großer Stückzahl nachgefragt werden. Harting hat sich dieser Herausforderung gestellt und mit Press and Go eine Ergänzung zu seinem M12-Portfolio entwickelt. An die Stelle des Umspritzens mit Kunststoff tritt bei dieser Lösung das Aufpressen einer Metallkappe. Diese Kappe passt für unterschiedliche Kabeltypen und Durchmesser. Mit dem M12-Press-and-Go-Konzept bietet Harting eine flexible und wirtschaftliche Lösung, die auch schon bei geringen Stückzahlen rentabel ist.. ge
INFO & KONTAKT
Harting Electronics GmbH
Dirk Peter Post
Marienwerderstraße 3
32339 Espelkamp
Telefon 05771/47-0
Weitere Informationen zum Press-and- Go-Konzept:
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