Würth Elektronik Leicht zu lösende Crimp-Kontakte

Obwohl für einen dauerhaften Anschluss gedacht, müssen hochpolige Steckverbindungen mit Crimp-Kontakten hin und wieder mal gelöst werden. Damit der Servicetechniker dabei den Steckverbinder nicht beschädigt, gibt es von Würth Elektronik nun eine Alternative mit reduzierter Steck- und Zugkraft.

Bereits bei der Entwicklung ihrer Produkte müssen Hersteller von Elektro-Haushaltsgeräten den Servicefall berücksichtigen. Das bedeutet, dass die verschleiß- und defektanfälligen Komponenten, beispielsweise die Brüheinheit einer Kaffeemaschine, leicht zugänglich sein sollten. Noch wichtiger ist es, Bauteile zu verwenden, die nicht erst durch die Reparatur beschädigt werden und somit von Anfang an mit Sicherheit Folgekosten verursachen.

Crimp-Steckverbindungen mit Polzahlen über 10 sind zum Beispiel solche Komponenten. Ausgestattet mit Standardkontakten lassen sich diese nur mühselig lösen, bei 24 Polen sind sie nahezu unmöglich lösbar. In umständlich zugänglicher Einbausituation erschweren auch schon kleinere Polzahlen das Trennen der Wire-to-Board-Verbindung. Weil es gerade an solchen Stellen unmöglich ist, Werkzeuge zu verwenden, hilft nur eins: Kräftig am Kabel ziehen! Und den Steckverbinder dabei mechanisch beschädigen.

Genau mit den beengten Platzverhältnissen hatte die Bahn bei Wartungsarbeiten an der Türsteuerung der Wagons ihre Probleme. Der Wunsch nach einem Crimp-Steckverbinder, der die gleichen elektrischen Eigenschaften wie der bisher verwendete besitzt, sich aber leichter stecken beziehungsweise lösen lässt und gleichzeitig den starken Vibrationen während der Fahrt standhält, veranlasste Würth Elektronik dazu, die Standard-Crimp-Kontakte der Serie »WR-MPC3« zu modifizieren (Bild 1). Standard- und Low-Force-Crimp-Kontakt sind Stanz-Biegeteile mit gleicher Crimp-Zone. Das Geheimnis der reduzierten Steck- und Abzugskräfte der Low-Force-Kontakte liegt in der geänderten Kontaktgeometrie.

Während die Standardausführung über geprägte Kontaktpunkte verfügt (Bild 2), ist die Low-Force-Variante aufgrund ihrer Federkontakte flexibel (Bild 3). Diese Flexibilität erforderte auch eine Änderung des Materials, um zum einen ein gutes Relaxionsverhalten und damit eine bleibende Anpresskraft zu erzielen, zum anderen, um einer Materialermüdung entgegenzuwirken.

Dennoch verfügen beide über die gleichen elektrischen Eigenschaften: eine Stromtragfähigkeit von maximal 5 A (AWG 20 bis AWG 22) beziehungsweise 4 A (AWG 24) sowie eine Spannung von 250 V (AC). Wegen der größeren Anzahl an Kontaktpunkten liegt der Kontaktwiderstand bei der Standardvariante bei maximal 10 mΩ, beim Low-Force-Kontakt bei 20 mΩ.

Neues Kontaktdesign

Ausschlaggebend ist jedoch der gravierende Unterschied in der Steckkraft, die beim Standardkontakt maximal 8 N und beim Low-Force-Kontakt höchstens 4 N beträgt, sowie in der Ziehkraft: Hier sind bei der Standardausführung mindestens 3,7 N, beim Low-Force-Pendant hingegen nur 1,5 N bis 3 N aufzubringen.

Mit dem neuen Kontaktdesign konnte die Steckkraft bezogen auf einen Kontakt also halbiert und die Abzugskraft um 20% bis 50% reduziert werden (Bild 3). Wie sehr sich die Handhabung der Steckverbindung verbessert, wird am Beispiel einer 24-poligen Steckverbindung besonders deutlich: Im günstigsten Fall ist für das Lösen der mit Standardkontakten ausgeführten Verbindung eine Kraft von 88,8 N (24 × 3,7 N) notwendig. 72 N (24 × 3 N) müssen im ungünstigsten Fall mit einem Low-Force-Kontakt aufgebracht werden. Somit reduziert sich der Kraftaufwand um mindestens 16,8 N.

Von den Low-Force-Crimp-Kontakten können Gerätehersteller bereits bei der Produktentwicklung profitieren. Weil dort die Verbindungen häufig hergestellt und wieder gelöst werden müssen, wird das schwergängige Stecken und Lösen als störend empfunden. Für Kabelkonfektionäre bleibt übrigens alles wie gehabt: Die Low Force-Kontakte können mit derselben Maschine gecrimpt werden wie die Standardausführung.