Das Marktsegment der IVCM (Industrial Vehicles und Construction Machines) kennt zum Aufbau der Fahrzeug- oder Maschinenverkabelung eine Vielzahl unterschiedlicher Steckverbinder. Dabei handelt es sich sowohl um Steckverbinder aus dem klassischen Industrieumfeld – schwere Industriesteckverbinder sowie Ventilstecker und Rundsteckverbinder-, aber auch um weitere Entwicklungen, die sich über Jahre einen hohen Anteil in diesem Marktsegment gesichert haben.
Die Entwicklung eines so umfangreichen Stecker-Portfolios für dieses Marktsegment hat dabei historische Gründe. Zahlreiche Anbieter dieses Industriezweiges entstammen dem klassischen Maschinenbau und greifen daher auf Steckverbinder-Familien zurück, die seit Jahren im Maschinenbau bekannt und gebräuchlich sind. Dies gilt unter anderem für schwere Industriesteckverbinder, Ventilstecker sowie Rundsteckverbinder der Bauformen M8 oder M12. Andere Anbieter kommen ursprünglich aus dem Automotive-Bereich oder aus dem Fahrzeugbau und setzen daher ebenfalls auf bereits bekannte Techniken und Steckverbinder. Aus diesem Bereich stammen zum Beispiel der Deutsch-Steckverbinder, der Junior Timer- oder der Superseal-Steckverbinder. Die Standard-Ausführungen dieser Steckverbinder-Typen sind allerdings für einen Einsatz unter extremen Bedingungen, wie sie oftmals auf Baustellen, im Winterdienst oder Untertage vorherrschen, nur eingeschränkt geeignet. Daher müssen die Steckverbinder für den Einsatz im IVCM-Segment fit gemacht werden.
Erhöhte Anforderungen
Für Industrial Vehicles und Construction Machines gelten besonders hohe Anforderungen in Bezug auf Dichtigkeit gegen Staub und Wasser, daher ist ein hoher IP-Schutzgrad erforderlich. So kann es zu hoher Staubbelastung zum Beispiel auf Baustellen kommen, zu Betauung durch Witterungseinflüsse sowie zu einem zeitweiligen oder dauerhaften Untertauchen in Wasser. Da das Fahrzeug zudem oftmals mit Hochdruck oder starkem Strahlwasser gereinigt wird, werden hier häufig Schutzgrade bis IP66K/IP69K gefordert. Der Einsatzbereich der Maschinen und Fahrzeuge zwingt die Hersteller, zusätzliche Beständigkeiten für die Elektroinstallation einzufordern. Eine hohe Widerstandskraft der eingesetzten Materialien gegen Kraft- und Schmierstoffe oder UV-Strahlung sind nur einige Beispiele. Der Einsatz von Geräten Untertage erfolgt teilweise in feuchten Atmosphären, die sauer oder basisch sein können. Diese Umgebungsbedingungen können starke Korrosionserscheinung an Standard-Materialien hervorrufen. Somit ist ein hoher direkter Korrosionsschutz an Metallaußenteilen unbedingt erforderlich – etwa an Gehäusen, Verschraubungen, Schirmkomponenten und Befestigungsmaterialien.
Da auch rasche Temperaturwechsel – etwa beim Verlassen einer Fahrzeughalle – nicht ungewöhnlich sind, ist zusätzlich ein erweiterter Temperaturbereich für die Steckverbinder gefordert. Dann können sie sowohl an Anbauteilen eingesetzt werden, die eher in kalten Bereichen verbaut werden, als auch in der Nähe des Motor- oder Abgastraktes, wo durchaus Temperaturen von über 80 ° C herrschen können. Eine hohe mechanische Beständigkeit ist in diesem Applikationsbereich ebenfalls von großer Bedeutung, da die außen am Gerät installierten Steckverbinder und Leitungen trotz zusätzlicher Schutzkomponenten wie Installationsrohren und Schutzschläuchen der Gefahr ausgesetzt sind, von Bauschutt oder ähnlichem Material beschädigt zu werden.
Umspritzung ersetzt Schutzschlauch
Deutsch-Steckverbinder, Junior Timer- und Superseal-Steckverbinder, die aus dem Automobilumfeld stammen, werden oftmals mit Einzeladern bestückt und angeschlossen. Dabei werden die Adern an die Steckkontakte gecrimpt und anschließend in den Steckverbinder geschoben. Danach wird er mit einem Dichtelement verschlossen. Diese Anschlusstechnik hat sich bewährt – erfordert aber den Einsatz der bereits erwähnten Schutzkomponenten meist bis direkt an den Steckverbinder heran. Auf diese Weise werden die Einzeladern vor Beschädigung geschützt. Damit der Abschluss möglichst dicht ist, wird oftmals ein Schrumpfschlauch oder ein Abschlussstück über den Steckverbinder geschoben. Diese notwendigen Schutzmaßnahmen machen eine Installation durch ungeschultes Personal annähernd unmöglich. Daher ist es üblich, die Installation durch einen Konfektionär oder Zulieferbetrieb als vollständigen Kabelbaum ausführen zu lassen. Nachträgliche Installationen und Ergänzungen sowie eine Suche nach Fehlern sind somit nur schwer möglich und erfordern oftmals das manuelle Auftrennen des gesamten Kabelbaums.
Durch den Einsatz vollständig umspritzter oder vergossener Steckverbinder bei mehradrigen extrudierten Leitungen ergibt sich bei der Verkabelung die Möglichkeit, auf aufwendige Schutzmaterialien zu verzichten. Wird bei der Leitungsauswahl auf eine gute Beständigkeit gegen Öle, Schmierstoffe, UV-Strahlung und Wärmeeinwirkung geachtet, ergeben sich für die Fahrzeughersteller neue Freiheiten bei der Installation. Denn dann können die Kosten für die Schutzeinrichtung sowie für die Installation verringert werden.
Phoenix Contact hat sein Produktprogramm für den Markt der Industrial Vehicles und Construction Machines um umspritzte Deutsch-Steckverbinder, Superseal-Steckverbinder und spezielle Ventilstecker erweitert. Diese Steckverbinder, die besonders häufig in Mobilhydraulik-Applikationen zu finden sind, werden mit einer PUR-Leitung angeschlossen. Sie verfügen – je nach Ausführung – optional über LEDs als Statusanzeigen sowie über eine robuste Schutzbeschaltung mit Suppressor-Dioden. Die konfektionierten Kabel sind mit zwei Köpfen oder mit einem Kopf und freiem Leitungsende in den üblichen Längen zwischen 1,5 und 10 Meter verfügbar. Bei Bedarf werden auch kundenspezifische Längen gefertigt.
Als Standard für fast alle mobilen Arbeitsmaschinen und Kraftfahrzeuge gilt das CAN-Bus-Protokoll. Daher wurde das M12-Outdoor-Programm für den IVCM-Markt um eine CANopen/Device-Net-Leitung ergänzt. Die robusten Steckverbinder der Baugröße M12 eignen sich auf Grund ihrer weitreichenden Beständigkeit für den Einsatz an Maschinen und Fahrzeugen jeglicher Bauart und für fast jede Applikation. Dabei kommen vollgeschirmte Steckverbinder zum Einsatz, deren außenliegende Metallteile – Verschraubung oder Teile der Schirmhülse – aus Edelstahl mit der Werkstoff-Nummer 1.4404 bestehen. Die Leitung ist aus schwarzem FRNC-Material, das ebenfalls eine hohe Beständigkeit aufweist. Verfügbar sind zur Zeit Stecker und Buchsen in gerader Ausführung mit Leitungslängen von 2, 5 und 10 Metern.
