Verbindungstechnik

Wie sieht der Steckverbinder der Zukunft aus?

| Autor / Redakteur: Kristin Rinortner / Rainer Graefen

Bild 1: Wer hat nicht schon einmal ausversehen an der Schnur gezogen und alle Daten waren weg. Der Greifer ist eine Lösung, bei der die Kupplung bei Zug fester wird.
Bild 1: Wer hat nicht schon einmal ausversehen an der Schnur gezogen und alle Daten waren weg. Der Greifer ist eine Lösung, bei der die Kupplung bei Zug fester wird. (Bild: Seiffert / FMB)

„Form follows function“ ist ein Leitsatz aus dem Produkt-Design, nach dem auch moderne Steckverbinder gestaltet werden. Wir stellen fünf Konzept-Steckverbinder vor, die etwas „anders stecken“.

Was sind die treibenden Faktoren beim Design von Steckverbindern? Steigende Miniaturisierung, höhere Packungsdichten, höhere Polzahlen, neue Funktionen und vor allem Kostenminimierung. Allen aktuellen Entwicklungen ist gemeinsam, dass eine Aufgabe gelöst werden muss. Im zweiten Schritt wird der Steckverbinder kostengünstiger und haltbarer gemacht. Bleibt das Design hier auf der Stecke?

Falko Eidner, Geschäftsführer der FMB Group, einer Lohngalvanik, die schwerpunktmäßig für die Steckverbinderindustrie arbeitet, hat sich intensiv mit Fragen zu Funktion und Design von Steckverbindern auseinandergesetzt. Sein Fazit: Die Formenvielfalt ist durch Funktionsaspekte eingeschränkt.

„Die technische Evolution macht vor allem in der Geometrie und Leistung, also der Miniaturisierung und physikalische Anforderungen der Steckverbinder eine Änderung der bisherigen Produkt und Designentwicklung notwendig. Bisher wurde die Technik und die technische Funktion zuerst entwickelt und das Ganze dann gestaltet, wie beispielsweise beim Steckverbindergehäuse. In Zukunft ist der Stellenwert des Designs und der Optik wesentlich wichtiger, das betrifft die Anmutung und Ergonomie, und in diese Lösung wird die Technik integriert!“, erklärt Eidner.

Falko Eidner ist immer für außergewöhnliche Ideen zu begeistern. Das kommt vielleicht daher, dass er als Lohngalvaniker, der schwerpunktmäßig für die Steckverbinderindustrie arbeitet, eine „neutrale Position“ innerhalb der Verbindungstechnik-Branche einnimmt. Aber vielleicht auch daher, dass er ein Quereinsteiger ist, der anders denkt und von seinem früheren Arbeitgeber Junghans ein Gefühl für edle Optiken mit Präzisionsfunktion mitbringt.

Unterstützung hat er beim Industriedesigner Professor Florian Seiffert gefunden, der eine Vertretungsprofessur für „Industrial Design“ an der italienischen Hochschule ISIA in Rom und ein Designbüro in Wiesbaden hat. Seiffert hat lange Industrieerfahrung u.a. bei Matsushita und Panasonic, hat Konsumgüter von Kaffeemaschinen und Rasierapparaten für Braun über Bohrmaschinen bis zu Computern gestaltet.

„Die verbesserten Elektronikkomponenten haben in 30 Jahren die größten Veränderungen verursacht und die Baugröße extrem reduziert. Das geht so weit, dass Geräte künstlich groß gehalten werden, um die Bedienbarkeit zu gewährleisten“, resümiert Seiffert. Hier könne Spracherkennung Fortschritte bringen.

Eidner und Seiffert fragten sich, ob es denn keine neuen Konzepte beim Steckverbinder-Design gäbe, da hier die Formenvielfalt extrem eingeschränkt ist. Seiffert ergänzt: „Je mehr Form ein Produkt hat, desto geringer ist der Wiedererkennungswert. Je weniger Form ein Produkt hat, desto einprägsamer ist es.“

Die Form entstehe immer über die Funktion. Dabei sei der Grundsatz von Mies van der Rohe anzuwenden: Less is more. Unter diesen Aspekten entwarf Seiffert zahlreiche Designvorschläge für den Steckverbinder der Zukunft. Fünf davon stellen wir vor, um eine Diskussion in der Branche anzuregen: Den MID-Trichter, den MID-Stern, den Greifer, den Zieher und einen Steckverbinder für E-Mobilität.

Neben der Ergonomie haben die Konzept-Steckverbinder eine ästhetische Funktion und ein emotionale Funktion. Wichtig war auch der Aspekt der Miniaturisierung. Dabei wurde auf die MID-Technik (Molded Interconnect Devices), also spritzgegossene Kunststoffbauteile mit metallischen Leiterbahnen, als zukunftsträchtiges Fertigungsverfahren zurückgegriffen, das material- und kosteneffizient ist.

Pate beim MID-Trichter stand das Betanken von Flugzeugen in der Luft, das durch die Treffsicherheit unter schwierigen Umständen bekannt ist. Warum soll ein Steckverbinder nicht seine Steckdose mit Sicherheit finden? Kann das ein alternatives Prinzip für Blindstecken werden? Durch die Größe der Kontaktflächen, die durch Ineinanderschieben verändert werden können, lässt sich der Stromfluss beeinflussen.

Der Greifer ist ein Konzept, mit dem ein Datenverlust verhindert werden kann. Er ist eine Lösung, bei der die Kupplung bei Zug fester wird. Vorbild waren hier Trapezkünstler. Auch der Zieher dient der sicheren Datenübertragung.

Er ist ebenfalls kein „Stecker“ und hat dadurch die Vorteile des Greifers. Die flache Bauweise erschließt alternative Möglichkeiten der Kontaktierung. Er könnte versenkt im Gerät integriert werden und dadurch nicht auftragen. Der Zieher kann aber auch als Kupplung verwendet werden.

Beim E-Mobility Konzept-Steckverbinder wird der Steckverbinder zur Steckdose umgewandelt. So lassen sich die stromführenden Kontakte leichter und platzsparend verbauen, was die Einbaugröße im e-Mobil und im Steckverbinder reduziert und die Ergonomie verbessert. Das spart Ressourcen und Geld. Eidner möchte mit seinem Projekt, die Branche ermuntern, neue Stecklösungen zu finden und auf diesem Weg aktuelle Limitationen zu überwinden.

* Diesen Beitrag haben wir von unserem Partnerportal Elektronikpraxis übernommen.

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