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Elektromechanik für Embedded-Systeme SCHWERPUNKT
Elektromechanik nach DIN EN 60297
Alte Norm in
neuem Outfit
Vor etwas mehr als 35 Jahren wurde ein Standard aus der Taufe gehoben,
der die mechanischen Bauweisen auf der ganzen Erde wesentlich
verändert hat. Es handelt sich hierbei um das sogenannte 19-
Zoll-Aufbausystem. Ursprünglich aus den USA nach Europa importiert
und mit deutscher Gründlichkeit verbessert, ist es zunächst für
mechanische Anforderungen zugeschnitten. Im Laufe der Jahre wurde
diese Basisnorm immer mehr an die steigenden elektromechanischen
Bedürfnisse angepasst. Heute ist mit der DIN EN 60297 ein
umfassendes Nachschlagewerk entstanden, welches mit allen mitgeltenden
Unterlagen allen mechanischen und elektromechanischen
Anforderungen gerecht wird. Die Norm basiert auf den Ebenen 1 bis
4, vom elektrischen Bauteil auf der Leiterkarte über den Baugruppenträger
bis zum Gehäuse oder Schrank.
Was nutzt jedoch die beste Mechanik,
wenn es keine Schnittstelle
zur elektrischen Seite gibt (Bild 1)? So
oder ähnlich sagten sich wohl die Entwickler
der zum 19-Zoll-System passenden
Steckverbinder. Die mittlerweile
in der IEC 603 aufgegangene
DIN 41612 stellt dem Anwender verschiedenste
Steckverbindertypen zur
Verfügung. Die wesentlichen Unterscheidungsmerkmale
der einzelnen
Bauformen sind die verschiedenen
Stromstärken, welche die Einzelkontakte
ertragen können. Bei annähernd
gleicher Baugröße reicht das Spektrum
hier von 1A bis 12A. Dies wird durch
eine streng gegliederte Anzahl der
Kontakte erreicht. Nur dadurch wird
gewährleistet, dass die vorgeschriebenen
Luft- und Kriechstrecken erreicht
werden.
Bei der Klassifizierung dieser Steckverbinderfamilie
spielt die Anschlusstechnik
eine wesentliche Rolle. Klassische
Lötverfahren, zum Beispiel
Schwall- oder Reflowlöten, werden
auch heute noch für die Fertigung von
Leiterkarten mit bedrahteten Bauteilen
verwendet. Für die Befestigung von
Litzen bieten die Steckverbinder-Hersteller
spezielle Kontakte mit ausgeformten
Lötkelchen an.
Parallel hierzu haben sich lötfreie
Verbindungstechniken durchgesetzt.
Hierbei wird die gewünschte gasdichte
Verbindung zwischen Leiter und Kontaktpfosten
durch Verformung beider
Komponenten herbeigeführt. Noch vor
15 Jahren ist die Wickeltechnik, auch
Wire-Wrap genannt, durchaus üblich
gewesen. Bei diesem Verfahren wird
ein feiner, isolierter Draht mit speziellen
Werkzeugen fest um den langen
Anschlusspin gewickelt. Crimp-Snap-
In-Kontakte werden verwendet, um
Bestückungsvarianten und geringe
Kontaktzahlen mit einem Gehäuse zu
vereinigen.
Moderne Einpressautomaten sind in
der Lage, jeden Steckverbinder in
Backplanes oder sogar in normale Leiterkarten
einzupressen. Dadurch ist es
möglich, schnell große Stückzahlen
von Verdrahtungsplatinen zu günstigen
Kosten herzustellen. Voraussetzung
sind allerdings, genau abge-
stimmte Bohrungen und ein genauer
definierter Lochaufbau der Platine. Einer
der Vorzugstypen dieser Norm ist
sicherlich die Steckerleiste Bauform C,
vielfach auch als VG-Leiste bekannt.
Der bekannteste Einsatzfall dieses
Steckverbinders wurde 1985 durch eine
Entwicklung von Motorola geschaffen:
dem VMEBus.
Die technische Weiterentwicklung
der frühen Rückwandverdrahtung aus
gebohrten Metallplatten spiegelt sich
in den mittlerweile viellagigen Backplanes
moderner Bauweise wieder.
Aus einem stabilen Trägermaterial,
Bild 1. Schrank mit 19-Zolleinschüben
Kupferfolie und Isolationsschicht wird
unter Druck und Temperatur eine solche
Backplane »zusammengebacken«.
Nach dem Bohren und diversen anderen
Bearbeitungsschritten, wird die
Platine mit den notwendigen Steckverbindern
und weiteren Bauelementen
bestückt und getestet. Ihrer Verwendung
in einem Bussystem von Knürr
steht dann nichts mehr im Weg.
Von den unzähligen Angeboten des
Markts sind im wesentlichen nur zwei
Systeme 9/2000 Infos zu Anzeigen/Redaktions-Kennziffern via www.systeme-online.de/direkt
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