Gusci in acciaio inox per la protezione dei connettori in ambienti difficili

Gli ambienti industriali e marittimi rappresentano due delle sfide più impegnative per i progettisti di sistemi elettronici. L'automazione industriale e di fabbrica comporta l'esposizione a calore, umidità, polvere, urti e vibrazioni, getti d'acqua e prodotti chimici disinfettanti. Gli ambienti marittimi condividono molti degli stessi problemi, con l'aggiunta della salsedine e della luce solare intensa. A prescindere dall'ambiente, i connettori elettronici devono essere ben protetti per funzionare in modo affidabile e sicuro.

L'alloggiamento di un connettore è la prima linea di difesa per la sigillatura e il bloccaggio. Gli alloggiamenti proteggono la connessione da agenti esterni quali umidità, acqua, polvere, urti meccanici, corpi estranei, agenti refrigeranti, prodotti chimici disinfettanti e olio, nonché dalle interferenze elettromagnetiche (EMI).

Esaminiamo la struttura dei gusci dei connettori e il modo in cui proteggono la parte interna vulnerabile di un connettore. Prenderemo in esame prodotti della famiglia Han-INOX di Harting che comprende cappellotti e alloggiamenti in acciaio inox.

Anatomia di un connettore

Un set di connettori robusti collega segnali, alimentazione o entrambi (Figura 1). All'interno del connettore, gli inserti maschio e femmina contengono i contatti che si accoppiano ai circuiti corrispondenti. L'acqua e altri liquidi conduttori, nonché l'elevata umidità con particelle sospese nell'aria, possono creare un ponte sullo strato isolante e causare danni. È qui che entra in gioco il guscio del connettore.

Figura 1: Elementi di un tipico connettore multiconduttore. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Il guscio di un connettore è solitamente dotato di un cappellotto per la parte mobile del collegamento del filo e di un serracavo per trattenere il filo e fornire la resistenza alla trazione. Il serracavo è dotato di un premitreccia con una o più tenute per proteggere l'ingresso del cavo da polvere e liquidi. L'alloggiamento è la parte fissa, solitamente montata in modo immobile su una paratia o un pannello. Nel caso di collegamenti cavo-cavo, il guscio può essere costituito da cappellotti superiori e inferiori. I cappellotti e gli alloggiamenti dei connettori destinati all'esposizione ad ambienti difficili sono realizzati in acciaio inox, un materiale meccanicamente robusto, resistente alle sostanze chimiche, all'acqua salata e alla corrosione, che garantisce una lunga durata in ambienti ostili.

Gli inserti maschio e femmina, con i relativi contatti, si inseriscono nel cappellotto e nell'alloggiamento. Il guscio è dotato di un meccanismo di bloccaggio che tiene uniti i due elementi anche in presenza di urti e vibrazioni. Le tenute in gomma fluorurata uniscono il cappellotto all'alloggiamento e l'alloggiamento alla superficie di montaggio. Queste tenute adatte a tutte le condizioni atmosferiche presentano proprietà eccezionali, tra cui un'elevata resistenza al calore, all'ozono e a molti agenti chimici.

Valutazione della qualità di una tenuta

La qualità della tenuta di un connettore è determinata dal suo grado di protezione dalle infiltrazioni (IP). Il grado di protezione IP è un numero a due cifre. La prima cifra rappresenta la protezione contro le particelle solide, come polvere e sabbia, e può variare da 0 a 6, dove 0 indica nessuna protezione e 6 rappresenta la protezione totale. La seconda cifra indica il grado di protezione dalle infiltrazioni d'acqua. Questa scala va da 0 a 9, dove 0 indica nessuna protezione e 9 indica protezione dall'acqua erogata da un'idropulitrice a getto di vapore ad alta pressione. Il grado IP65 indica che un connettore è resistente all'acqua erogata da un tubo flessibile in qualsiasi direzione. Il grado IP67 indica un connettore impermeabile che può resistere a immersioni temporanee.

Esempi di gusci di connettori in acciaio inox

I gusci dei connettori sono progettati per adattarsi agli inserti di contatto. Ad esempio, 19440031750 di Harting (Figura 2) è un cappellotto di accoppiamento cavo-cavo in acciaio inox.

Figura 2: Il cappellotto di accoppiamento in acciaio inox 19440031750 è destinato ad applicazioni cavo-cavo. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Questo cappellotto è dimensionato per adattarsi agli inserti di contatto 3A di Harting, è dotato di una superficie con finitura opaca e include una molletta di bloccaggio in posizione centrale con una leva. Una volta dotato di inserti e tenute e quindi accoppiato, ha un grado di protezione IP67.

Il cappellotto abbinato 19440031440 (Figura 3) è dotato di perni di bloccaggio che si agganciano alla molletta sull'accoppiamento.

Figura 3: Il cappellotto 19440031440 si blocca con il cappellotto di accoppiamento a leva compatibile. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Entrambi i gusci sono dotati di aperture filettate, in questo caso nella parte superiore, per accogliere un serracavo e un pressacavo. Il guscio del perno di bloccaggio è disponibile anche con una porta per l'ingresso laterale del cavo.

Per ospitare inserti di contatto serie B24 più grandi, i progettisti possono optare per il modello 19440240427 (Figura 4). Questo cappellotto è inoltre dotato di una porta per cavi dall'alto e di due perni di bloccaggio.

Figura 4: Il cappellotto 19440240427 accetta inserti di contatto B24 ed è resistente alla polvere e all'acqua. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Il cappellotto per connettore 19440240427 è disponibile in una versione con porta di ingresso laterale e ha un grado di protezione IP65.

La base di montaggio per scatola o paratia B24 compatibile per 19440240427 è 19440240301 (Figura 5).

Figura 5: La base 19440240301 compatibile con B24 è dotata di una doppia configurazione di bloccaggio e ha un grado di protezione IP65. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Ha il medesimo grado di protezione IP65 e una doppia leva di bloccaggio per trattenere il cappellotto abbinato. Come il corpo della base, anche le leve di bloccaggio sono realizzate in acciaio inox.

Il modello 19440160527 (Figura 6) è un esempio di un cappellotto con ingresso laterale che accetta un inserto di contatto B16. Ha un grado di protezione IP65 e una configurazione a doppia leva.

Figura 6: Il cappellotto 19440160527 compatibile con B16 è dotato di una porta di ingresso laterale e utilizza una configurazione con doppia leva di bloccaggio. (Immagine per gentile concessione di Harting)

La base B16 compatibile per 19440160527 è 19440160301 (Figura 7) ed è destinata al montaggio su pannello o paratia. Questa base è dotata di un'apertura di ingresso nella parte inferiore e ha un grado di protezione IP65.

Figura 7: Anche la base B16 19440160301 utilizza due leve di bloccaggio. (Immagine per gentile concessione di Harting)

Conclusione

Dalle applicazioni industriali a quelle marittime, i progettisti devono avere la certezza che i collegamenti elettrici siano sicuri e affidabili. I gusci per connettori in acciaio inox Han-INOX di Harting proteggono i connettori da urti meccanici, polvere, acqua o sostanze chimiche corrosive negli ambienti operativi più difficili.