Die Entwicklung im Reich der Steckverbinder schreitet voran, da auch die Anforderungen an diese Bauteile steigen. So genannte grüne Anwendungen und andere Wachstumsmärkte, insbesondere die Medizinelektronik haben die Hersteller dazu veranlasst, spezielle Produktreihen für diese Einsatzfelder zu planen, zu entwickeln und in Serie zu fertigen.

Auf einen Blick

Ein Steckverbinder-Distributor führt ein ständig wachsendes Sortiment an Steckverbindern und kann oft die Quelle zu der passenden Alternative darstellen, wenn die Steckverbindung der Wahl nicht mehr im Programm des Herstellers zu finden ist. RS Components hat rund 35.000 Steckverbinder-Typen von mehr als 70 Herstellern. Je mehr Flexibilität ein Entwickler also bei der Fragestellung nach einem Steckverbinder zeigt, desto mehr Alternativen kann RS Components ihm vorstellen.

Werkzeuge, die sich an die wachsende Gesundheits- und Sicherheitskultur innerhalb der europäischen Industrie wenden, sind ebenfalls zu einem Wachstumsmarkt gereift. Die Branche war allerdings nicht vollständig immun gegenüber den Auswirkungen des wirtschaftlichen Abschwunges. So stehen weniger populäre Varianten aus dem Standardsortiment an Steckverbindern auf dem Prüfstand.

Auf die Medizin ausgerichtet

Insbesondere medizinische Instrumente haben es schwer: sie müssen den Normen und Standards genügen und äußeren Einflüssen wie austretenden Flüssigkeiten widerstehen. Sie müssen genau so konstruiert sein, dass sie jederzeit zuverlässig, sicher und korrekt arbeiten, auch wenn Nicht-Spezialisten sie bedienen. Gerade in stressigen Situationen, wenn es buchstäblich ums Überleben geht, ist dieser Faktor entscheidend.

Zudem sind Steckverbinder leider auch ein erheblicher Kostenfaktor. Folglich suchen Hersteller vermehrt nach Lösungen, die auch optisch vielversprechend aussehen und dem Betrachter ein Gefühl der Sicherheit vermitteln. Diese Steckverbinder-Serien müssen trotz einer großen Menge von Ein- und Aussteckvorgängen zuverlässig arbeiten und auch raue Behandlung unbeschadet überstehen.

Die Kunststoffsteckverbinder sind für medizinische Anwendungen vorgesehen; sie sind in drei Versionen verfügbar.

Die Kunststoffsteckverbinder sind für medizinische Anwendungen vorgesehen; sie sind in drei Versionen verfügbar.Redel

Die Kunststoff-Steckverbinderreihe mit drei Ausführungen von Redel ist typisch für Produkte, die diese Spezifikationen erfüllen. Zu den Leistungsmerkmalen ihrer Serien gehört ein automatischer Verschlussmechanismus. Der Anwender kann den Kontakt durch das Ausüben eines einfachen Drucks sicher schließen und der Stecker verbleibt auch bei starker Belastung des Kabels durch Zugbelastung sicher an seinem Platz. Auf Wunsch öffnet ein gerader Zug an der Freigabehülse den Kontakt und der Stecker löst sich aus der Buchse. Redel hat die unterschiedlichen Formen, Kontakte und Optionen in dieser Reihe in ihrem Produktportfolio, um den verschiedenen Anwendungen nicht nur im medizinischen Bereich sondern auch im industriellen Umfeld zu genügen. Weitere Hersteller, die spezielle Serien im Produktportfolio haben, sind Recom Power Supplies, TE Connectivity, Hirose und Panasonic.

Die Geheimnisse des Crimpens

Die Technik des Crimpens bedeutet in der Elektronik das Pressen, Eindrücken und Verformen, also das durch mechanische Einflüsse bedingte Zusammendrücken einer Hülse, um eine feste mechanische Verbindung zwischen Leiter und Verbinder umzusetzen. Inzwischen haben Crimpverbindungen die Lötverbindungen weitgehend abgelöst und sich über die Jahre ihres Bestehens bestens bewährt. Sie sind aber nur dann zulässig, wenn sie den geforderten DIN-Anforderungen entsprechen. Dies wird an verschiedenen Arbeitsplätzen überprüft.

Als Grundvoraussetzung müssen der Leiter, der Kontakt, das Crimpwerkzeug und die Werkzeugeinstellung aufeinander abgestimmt sein. Eine gut ausgeführte Crimpverbidung kann zuverlässig und dauerhaft den Kontakt herstellen. Um diese Umsetzung zu erreichen, braucht es aber etwas Geschick. Der übereifrige Amateur zeigt oft die Tendenz unter zur Hilfenahme einer einfachen Zange zu stark zu quetschen. Das Resultat ist eine Verbindung mit erhöhtem Widerstand. Das bedeutet, dass diese Verbindung dazu neigt, sich aufzuheizen. Das kann zu Wackelkontakten führen und birgt das Risiko, dass das Kabel sich wieder löst.

Auf das Werkzeug kommt es an

Die Herausforderung und Problematik ist bekannt. Daher haben immer mehr Hersteller von Crimpverbindern in ihrem Produktportfolio auch maßgeschneiderte Werkzeuge mit Pressformen für die Verbindung bestimmter Kabel mit bestimmten Steckverbindern. Sie sichern jederzeit eine perfekte Crimpverbindung.

Das KK-Steckverbindersystem ermöglicht viele Kombininationen.

Das KK-Steckverbindersystem ermöglicht viele Kombininationen.Molex

Ein gutes Beispiel ist Molex mit seiner KK-Serie, einer kompletten Linie an Steckverbindern und Werkzeugen. Mit dem KK-Baustein-Steckverbindersystem, dessen Rastermaße von 2,5 bis 5,08 mm bei maximal 13 A pro Schaltkreis und bis zu 600 V reichen, lassen sich verschiedene Konfigurationen erstellen. Die KK-Produktfamilie umfasst zahlreiche Steckercodierungen, um die korrekte Steckung bei jeder Anwendung zu sichern. Gehäuse der KK-Serie verfügen über versetzte Stiftleistenöffnungen für eine passende 180°-Polarisierung, so dass sich Strom und Signal durch dasselbe Gehäuse leiten lassen. Die Gehäuse sind auch mit optionalen Steckercodierung und Polarisierungsstift verfügbar, um sicherzustellen, dass sich die Stiftleisten und die Gehäuse nur in einer Richtung verbinden können. Anpassbare Stiftleisten lassen weitere Steckercodierungsoptionen und Konfigurationen zu, wie Stiftleisten mit Nullleiterstiften, individuelle Stiftlängen, gewinkelte Leiterplattenanschlüsse und unterschiedliche Zinn- oder Goldkontaktoptionen. Dieses Baukastensystem an Steckverbindern lässt sich in vielen unterschiedlichen Varianten kombinieren. Jeder Anwender kann sein eigenes System schaffen, was genau auf den jeweiligen Anwendungszweck beziehungsweise applikationsspezifisch abgestimmt ist.

Crimpzangen stellen ein sinnvolles Werkzeug zum Schaffen von sicheren Verbindungen dar.

Crimpzangen stellen ein sinnvolles Werkzeug zum Schaffen von sicheren Verbindungen dar.Pressmaster

Für weniger spezielle Einsätze ist ein ergonomisches Crimp-Werkzeug eine Möglichkeit. In diese Entwicklung flossen verschiedene Erkenntnisse aus der Analyse von Schädigungen durch wiederholte Belastung ein. Laut RS Components nimmt der schwedische Hersteller Pressmaster da eine führende Rolle ein. Besonderes Augenmerk richtete der Hersteller auf den mechanischen Verstärkungsmechanismus, eine handliche Formgebung und die Verwendung von ausgesuchten Materialien. Der mit der Hand auszuübende Druck, um eine Crimpverbindung herzustellen, lässt sich dadurch erheblich minimieren.

Ausdünnungseffekte durch die Krise

Trotz der schwierigen gesamtwirtschaftlichen Bedingungen haben die Hersteller von Steckverbindern weiterhin die meisten Hauptfamilien gestützt. Trotzdem gibt es keinen Zweifel, dass alle die Bandbreite ihres Standardsortimentes reduziert haben, indem die Hersteller die unpopulären Varianten entfernten. Im Ergebnis ist die Anzahl der Varianten, Gehäuseformate, Kontaktmaterialien, die ein Standard-Katalog heute enthält, geringer. Auch Angebotsüberschneidungen als Ergebnis von Übernahmen anderer Hersteller gibt es heute weniger. Natürlich verringern sich dadurch die Spezifikationsmerkmale. Für Produktionsvolumina, die in die Hunderttausende gehen, sind die Produkte sicher weiterhin erhältlich. Andernfalls aber ist die Bandbreite der verfügbaren Lösungen nicht mehr die, die sie einmal war. Der verbreitete Ansatz, bei der Entwicklung die Entscheidung über die Steckverbinder hinauszuzögern, kann zu einem kleinen Risiko werden. Es lohnt sich daher, relativ früh im Entwicklungsprozess auch an die Steckverbinder zu denken.