Utiliser des boîtiers en acier inoxydable pour la protection des connecteurs en environnements difficiles

Les environnements industriels et maritimes comptent parmi les plus exigeants pour les concepteurs de systèmes électroniques. L'automatisation industrielle implique une exposition à la chaleur, à l'humidité, à la poussière, aux chocs et aux vibrations, aux jets d'eau et aux produits chimiques désinfectants. Les environnements maritimes partagent bon nombre des mêmes problèmes, auxquels s'ajoutent le brouillard salin et la lumière intense du soleil. Quel que soit l'environnement, les connecteurs électroniques doivent être bien protégés pour fonctionner de manière fiable et sûre.

Le logement d'un connecteur est la première ligne de défense pour l'étanchéité et le verrouillage. Les logements protègent la connexion contre les effets externes tels que l'humidité, l'eau, la poussière, les chocs mécaniques, les corps étrangers, les agents de refroidissement, les produits chimiques désinfectants et les huiles. Ils offrent également une protection contre les interférences électromagnétiques (EMI).

Nous nous intéresserons d'abord à la structure des boîtiers de connecteurs et à la manière dont ces boîtiers protègent la partie intérieure vulnérable d'un connecteur. Nous examinerons ensuite des exemples de logements et de capots en acier inoxydable de la gamme Han-INOX de Harting.

Anatomie d'un connecteur

Un connecteur renforcé permet de relier les signaux, l'alimentation, ou les deux (Figure 1). À l'intérieur du connecteur, les inserts mâle et femelle maintiennent les contacts qui se raccordent aux circuits correspondants. L'eau et d'autres liquides conducteurs, voire une humidité élevée avec des particules en suspension dans l'air, peuvent traverser la couche isolante et causer des dommages. C'est là que le boîtier du connecteur entre en jeu.

Figure 1 : Éléments d'un connecteur multiconducteur typique. (Source de l'image : Harting)

Le boîtier d'un connecteur se compose typiquement d'un capot pour la partie mobile de la connexion filaire et d'un serre-câble pour maintenir le fil et fournir une réduction de tension. Le serre-câble est doté d'un presse-étoupe avec un ou plusieurs joints pour protéger l'entrée du câble contre la pénétration de poussière et de liquides. Le logement est la partie fixe, qui est généralement montée sur une traversée ou un panneau. Dans le cas de connexions câble-à-câble, le boîtier peut être constitué de capots supérieur et inférieur. Les capots et les logements de connecteurs conçus pour l'exposition à des environnements difficiles sont en acier inoxydable, car il s'agit d'un matériau mécaniquement robuste qui résiste aux produits chimiques, à l'eau salée et à la corrosion, ce qui lui confère une longue durée de vie dans les environnements hostiles.

Les inserts mâle et femelle, avec les contacts associés, s'intègrent dans le capot et le logement. Le boîtier est doté d'un mécanisme de verrouillage conçu pour maintenir les deux éléments ensemble, même en présence de chocs et de vibrations. Des joints en caoutchouc fluoré relient le capot au logement et le logement à la surface de montage. Ces joints résistants aux intempéries présentent des propriétés exceptionnelles, notamment une résistance élevée à la chaleur, à l'ozone et à de nombreux produits chimiques.

Évaluation de la qualité d'un joint

La qualité du joint d'un connecteur est déterminée par son indice de protection (IP). L'indice IP est un nombre à deux chiffres. Le premier chiffre représente la protection contre les matières particulaires solides, telles que la poussière et le sable, et peut aller de 0 à 6, 0 indiquant une absence de protection et 6 une protection totale. Le deuxième chiffre correspond au degré de protection contre les infiltrations d'eau. Cette échelle s'étend de 0 à 9, 0 indiquant une absence de protection et 9 une protection contre l'eau projetée par un nettoyeur à jet de vapeur à haute pression. L'indice IP65 indique qu'un connecteur résiste à un jet d'eau dans toutes les directions. L'indice IP67 correspond à un connecteur étanche, capable de supporter une immersion temporaire.

Exemples de boîtiers de connecteurs en acier inoxydable

Les boîtiers des connecteurs sont conçus pour s'adapter aux inserts de contact. Par exemple, le 19440031750 de Harting (Figure 2) est un capot de couplage câble-à-câble en acier inoxydable.

Figure 2 : Le capot de couplage en acier inoxydable 19440031750 est destiné aux applications câble-à-câble. (Source de l'image : Harting)

Ce capot est dimensionné pour correspondre aux inserts de contact 3A de Harting. Il présente une surface à finition mate et inclut un clip de verrouillage à position centrale à levier unique. Lorsqu'il est équipé d'inserts et de joints, puis raccordé, il offre un indice de protection IP67.

Le capot de raccordement 19440031440 (Figure 3) est doté de goujons de verrouillage qui s'engagent dans le clip de verrouillage lors du raccordement.

Figure 3 : Le capot 19440031440 se verrouille avec un capot de couplage à levier unique compatible. (Source de l'image : Harting)

Les deux boîtiers sont dotés d'ouvertures filetées, dans ce cas en haut, pour accueillir un serre-câble et un presse-étoupe. Le boîtier à goujon de verrouillage est également disponible avec un port de câble à entrée latérale.

Pour les inserts de contact série B24 plus grands, les concepteurs peuvent opter pour le modèle 19440240427 (Figure 4). Ce capot est également doté d'un port de câble à entrée supérieure et de deux goujons de verrouillage.

Figure 4 : Le capot 19440240427 accepte les inserts de contact B24 et est étanche à la poussière et à l'eau. (Source de l'image : Harting)

Le capot de connecteur 19440240427 est disponible dans une version à entrée latérale et est répertorié IP65.

La base de montage sur traversée ou boîtier B24 compatible pour le 19440240427 est le 19440240301 (Figure 5).

Figure 5 : La base 19440240301 compatible B24 est dotée d'une configuration à double verrouillage et est répertoriée IP65. (Source de l'image : Harting)

Cette base partage l'indice de protection IP65 et dispose d'un double levier de verrouillage pour maintenir le capot raccordé. Comme le corps de la base, les leviers de verrouillage sont en acier inoxydable.

Le 19440160527 (Figure 6) est un exemple de capot à entrée latérale acceptant un insert de contact B16. Il affiche un indice de protection IP65 et présente une configuration à double verrouillage.

Figure 6 : Le capot 19440160527 compatible B16 est doté d'un port à entrée latérale et utilise une configuration à double verrouillage. (Source de l'image : Harting)

La base compatible B16 pour le 19440160527 est la base à montage sur traversée ou sur panneau 19440160301 (Figure 7). Cette base présente une ouverture à entrée inférieure et est répertoriée IP65.

Figure 7 : La base compatible B16 19440160301 utilise également deux leviers de verrouillage. (Source de l'image : Harting)

Conclusion

Qu'il s'agisse d'applications industrielles ou maritimes, les concepteurs doivent avoir la garantie que leurs connexions électriques sont sûres et fiables. Les boîtiers de connecteurs en acier inoxydable Han-INOX de Harting protègent les connecteurs contre les chocs mécaniques, la poussière, l'eau ou les produits chimiques corrosifs dans les environnements d'exploitation les plus difficiles.