InnoTrans: HARTING Lösungen zu Gewichtsreduktion und schnellem Datentransfer

Die Gewichtsreduzierung spielt eine immer wichtigere Rolle im Schienenfahrzeugbau. Einen messbaren Beitrag können hier Steckverbinder leisten. Durch einen konsequenten Umstieg von Metall auf Kunststoff kann bei Straßenbahnen und Zügen von einer Generation auf die nächste das Steckverbinder-Gehäusegewicht bis zu 50% reduziert werden.

HARTING hat deshalb die Kunststoffsteckverbinder-Baureihe Han-Eco^® um Gehäuse in der Baugröße Han B^® erweitert. Der Vorteil: Sie sind mit Han^® Steckverbindern im Metallgehäuse steckkompatibel. Damit werden HARTING Steckverbinder noch flexibler einsetzbar.

HARTING bietet die größte Auswahl an Kontakteinsätzen für Industriesteckverbinder. Zur Auswahl stehen über 100 verschieden Module und nochmals mindestens ebenso viele Monoblöcke für die Übertragung von Leistung, Daten, Signalen und Druckluft.

Die Kunststoffgehäuse sind nicht nur leicht, sie lassen sich auch schnell montieren. Bei Standard-Steckverbindern müssen die Kabel durch einen Montageausschnitt geführt werden, um die Einsätze am Schaltschrank zu konfektionieren. Beim Han-Eco^® B lassen sich Monoblöcke und modulare Einsätze vorkonfektionieren und direkt in das Anbaugehäuse einrasten. Die neue Option erleichtert die Arbeit: Kabelbäume und Schaltschränke können separat für die Endmontage vorbereitet werden.

Mehr Funktionen, weniger Platzbedarf

Modularisierung und Miniaturisierung eröffnen in vielen Bereichen neue Möglichkeiten. Durch die Verwendung immer kleinerer, mitunter modular aufgebauter Steckverbinder, können mehr Funktionen auf geringerem Raum vereint werden. Hierdurch verringert sich nicht nur der Gewichtsanteil der Steckverbinder, sondern auch ihr Platzbedarf. Den Anwendern bringt das mehr Flexibilität beim Design von Schienenfahrzeugen und eröffnet weitere Möglichkeiten, Kosten in diesem Bereich einzusparen.

Daher hat HARTING in den vergangenen Jahren vor allem die High Pressure Railway (HPR) Gehäuse-Baureihe so weiterentwickelt, dass mehr Steckverbinder-Module in ein Gehäuse passen. Bei einem der größten HPR Gehäuse, dem Han^® 34 HPR, können seither bis zu vier 650 A-Hochstromkontakte oder auch zwölf Han-Modular^® Einzelmodule eingesetzt werden. In der Vergangenheit mussten für eine vergleichbare Datenversorgung zwei Gehäuse mit jeweils sechs Han-Modular^® Einzelmodulen ausgestattet werden.

Eine weitere HARTING Lösung, die zur Gewichtsreduktion im Bahnbereich beitragen kann, ist der Motorsteckverbinder Han^® 22 HPR Slim, der sich aufgrund seiner kompakten, flachen Bauform besonders für den Unterflurbereich eignet. Durch Miniaturisierung ist es HARTING in diesem Fall gelungen, im Steckverbinder Platz für vier Kontakte zu schaffen – ohne Abstriche bei der Leistungsfähigkeit zu machen.

Ethernet über Single Twisted Pair

Um Gewicht zu sparen und trotzdem die gleichen Datenmengen bewältigen zu können, setzt HARTING für die Bahntechnik darüber hinaus zukünftig auf Ethernet über Single Twisted Pair und kleine Steckverbinder nach IEC 61076-3-125. Bei Leitungslängen bis zu 40 Metern können nach IEEE 802.3bp (1000 BASE-T1) 1Gbit/s übertragen werden, während die Kabelstrecke etwa ein Drittel leichter ausfällt als herkömmliche 8-adrige Ethernetkabel. Ein handelsübliches Ethernetkabel mit vier Aderpaaren für 1/10Gbit/s Ethernet wiegt pro Kilometer etwa 45 kg. Ein einpaariges Kabel mit gleicher Bandbreite hingegen wiegt pro Kilometer nur 30 kg. Da allein in den Waggons von Personenzügen mehrere Kilometer Kabel verbaut werden, besteht hier ein erhebliches Einsparpotenzial beim Fahrzeuggewicht.

Werkzeugfreie Montage mit PushPull

Um Montage und Service im Bahnbereich zu vereinfachen und zuverlässiger zu machen, bietet HARTING hierfür seine PushPull Lösungen an. DerM12 Rundsteckverbinder ist nun auch mit PushPull Verriegelung erhältlich. Für die Geräteanschlusstechnik gibt es ebenfalls das leicht zu bedienende PushPull System im rechteckigen Steckverbinder Variante 4. Sowohl mit M12 als auch mit Variante 4 ist die sichere Übertragung von Power, Signalen und Daten bis Cat. 6_A kein Problem.

Der Vorteil von PushPull Steckverbindern ist die werkzeugfreie Montage, unabhängig davon, ob runde oder eckige Varianten zum Einsatz kommen. Sie werden einfach gefasst und aufgesteckt. Mit einem akustischen Klick signalisieren die Steckverbinder die sichere Verriegelung und den korrekten Anschluss – und sparen bis zu 75% Montagezeit.

Servicefreundliche Antriebssteuerung mit dem Multifibre-Modul

IGBT-Halbleiterelemente steuern in Zügen leistungsstarke elektrische Antriebe an, deren Anschluss zur notwenigen Isolation über Kunststofflichtwellenleiter realisiert wird. Die bisherige Verbindung zwischen Controller- und Driverboard, sprich Steuerungs- und Motorenseite, wurde durch einzelne Fasern hergestellt. In den Transceivern der Leiterkarte erfolgt die elektro-optische Umwandlung der Signale, wobei optische Kontakte die Verbindung zu den Fasern herstellen. Jede optische Faser besitzt sowohl auf dem Driver- als auch auf dem Controllerboard einen einzelnen Anschluss, in dem sich die Transceiver befinden. Mit dieser bisherigen Lösung benötigen alle Sende- und Empfangselemente auf dem Controllerboard viel Platz und das Board wird unnötig vergrößert.

HARTING bietet hier für die Anwender einen neuen, miniaturisierten Lösungsweg in der IGBT-Ansteuerung – das Multifibre-Modul. Die Technologiegruppe hat damit ein Übertragungsprinzip entwickelt, das die Verlagerung der Transceiver des Controllerboards in ein steckbares Modul beinhaltet und auf diese Art und Weise die optische Schnittstelle nach dem Prinzip „elektrisch Stecken und optisch übertragen“ integriert. Zukünftig muss im Servicefall nur noch eine robuste Schnittstelle bedient werden und nicht bis zu sechzehn empfindliche optische Kontakte.