Leiterplatten-Anschlusstechnik
Federkraft für Signale, Daten und Leistung
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Industrielle Applikationen setzen langfristige Zuverlässigkeit der verwendeten Bauteile voraus
Als Material für die SPT-Anschlussfeder dient ein spezieller Federstahl, der unterschiedliche Anforderungen vereint. Für einen festen Leitersitz mit hohen Leiterauszugswerten besitzt er die erforderliche Härte. Aber er ist trotzdem biegsam genug, um viele Betätigungszyklen durchzustehen. Stärke und Zugfestigkeit des Materials, die Radien im Biegewinkel sowie der Biegevorgang selbst spielen harmonisch zusammen. Bereits in der Konstruktionsphase werden bei Phoenix Contact verschiedene Simulationen und FEM-Berechnungen am PC durchgeführt.
Leiterplatten-Anschlüsse sind im Laufe Ihres Lebens harten Bedingungen ausgesetzt. Hohe Umgebungs-Temperaturen, starke Vibrationen oder häufige Lastwechsel sind nur einige der Anforderungen an den Geräteanschluss. Im hauseigenen Labor in Blomberg durchlaufen die Steckverbinder und Printklemmen diverse Tests, um die harten Anforderungen am Markt zu erfüllen.
Außerdem besitzen die Produkte der SPT-Serie die internationalen Zulassungen nach UL, IEC und Kema. So durchlaufen die Printklemmen beispielweise den Heat Cycling Test nach der UL – ein Härtetest, der die Lebensdauer einer elektrischen Verbindung unter extremer elektrischer Last simuliert. Dabei wird das 1,5-fache des Bemessungsstroms in einem Zeitintervall von 210 Minuten und 30 Minuten Abkühlung über 14 Tage belastet. Nach der Prüfung darf sich die Klemmstelle bei der letzten Beschaltung um maximal 3 Kelvin mehr erwärmen als beim ersten Mal. Dadurch wird ein langfristig stabiler Durchgangswiderstand erreicht.
Weitere Themen sind Vibrationen und Ex-Schutz. Beim Anfahren eines Motors mit verschiedenen Schwingungs- und Lastintervallen und bei rotierenden Maschinen werden Leiterplatten-Anschlüsse hohen Vibrationen ausgesetzt. Im Rahmen der Freigabe-Prüfungen durchlaufen die Printklemmen deshalb einen Vibrationstest mit hohen Frequenzen sowie jeweils 5 g Beschleunigung in allen drei Raumachsen für mehrere Stunden. Auch diesen Test müssen die SPT-Printklemmen bestehen.
Anlagen in explosionsgefährdeten Bereichen erfordern besondere Sicherheits-Vorkehrungen: beispielsweise hohe Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken, ferner an das Erwärmungsverhalten, an die Alterungs-Beständigkeit sowie an das Isolationsvermögen der Isolierstoffe. All diese Anforderungen erfüllen die Ex-Varianten der Serie SPT 2,5.
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