Actualice fácilmente los conectores D-Sub con un mecanismo push-pull (empujar-tirar) sin herramientas

Durante décadas, los conectores D-subminiatura (D-sub) han servido como interfaz estándar para aplicaciones industriales. Sin embargo, los conectores D-sub tradicionales requieren conexiones atornilladas que llevan mucho tiempo y ralentizan considerablemente la instalación y el mantenimiento. Esto es especialmente problemático en aplicaciones que requieren cambios frecuentes de conexión, como equipos de prueba, líneas de producción y paneles de control. Los diseñadores necesitan una solución que mantenga la fiabilidad y la amplia compatibilidad de las interfaces D-sub mientras reduce el tiempo de conexión y garantiza la compatibilidad electromagnética (CEM).

En este artículo se explica brevemente por qué el sub-D sigue siendo relevante en un mundo de modernas opciones de conectores. A continuación, se presenta un mecanismo de conexión D-sub de HARTING y muestra cómo transforma la arquitectura D-sub tradicional en un proceso de conexión mediante clic sin herramientas que reduce el tiempo de acoplamiento/desacoplamiento a la vez que mantiene la compatibilidad y la fiabilidad.

Por qué los conectores D-sub siguen siendo importantes

Los conectores D-sub son prácticamente omnipresentes en automatización y control, robótica y herramientas para máquinas. También pueden encontrarse en infraestructuras de transporte, equipos de prueba y comunicaciones, como ferrocarriles, herramientas de semiconductores y redes de control.

No se trata sólo de una cuestión de infraestructura heredada. D-sub sigue siendo atractivo por la gran variedad de opciones disponibles de numerosos proveedores. Además de los conectores de señal estándar, los diseñadores pueden acceder a diseños mixtos que combinan señal, alimentación y coaxial en una única carcasa, lo que los convierte en una opción práctica para muchos diseños. Los conectores también están respaldados por décadas de normalización y pruebas de conformidad, lo que añade seguridad en sectores regulados como el transporte y el ferrocarril.

A pesar de estas ventajas, los sub-D no son tan fáciles de implantar y mantener como las modernas alternativas push-pull. Sin embargo, no suele ser práctico sustituirlos directamente, ya que la tecnología está profundamente integrada en la infraestructura existente. Introducir nuevos conectores junto a la infraestructura D-sub existente también es problemático, ya que complica los inventarios, el utillaje y la formación.

Actualización de los conectores D-sub con capacidades push-pull reales

El mecanismo push-pull D-sub de HARTING (figura 1) ofrece una solución convincente a este dilema. En el corazón del mecanismo hay una carcasa push-pull que sustituye a la tradicional carcasa trasera D-sub. Este capó se engancha con pernos de bloqueo que pueden instalarse en los postes de jack existentes.

Figura 1: El mecanismo de bloqueo push-pull D-sub incluye una carcasa push-pull (1) que rodea la carcasa posterior y pernos de bloqueo (2) que pueden instalarse posteriormente en postes de jack existentes (3). (Fuente de la imagen: HARTING, modificado por Kenton Williston)

Al sustituir los tornillos de fijación por un mecanismo de bloqueo de clic para conectar, los diseñadores obtienen la comodidad de los conectores modernos a la vez que mantienen la compatibilidad con la tecnología D-sub de hace décadas. Lo que es más importante, puede instalarse en instalaciones existentes sin necesidad de modificar los equipos; sólo hay que mejorar el conjunto de cables.

El enganche y el desenganche son sencillos. Para conectarlo, se empuja la carcasa directamente en los pernos del lado del dispositivo hasta que se bloquea con un clic claramente audible y táctil, confirmando un ajuste seguro. Para desconectarlo, el usuario sólo tiene que tirar de la cubierta de la carcasa, lo que desengancha el mecanismo de bloqueo y libera el conector con un solo movimiento suave. La fuerza de bloqueo es constante y repetible, incluso después de cientos de ciclos de acoplamiento, lo que garantiza un rendimiento fiable durante el mantenimiento frecuente de los equipos.

El mecanismo push-pull es versátil, con carcasas disponibles en versiones de plástico y plástico metalizado. Se ofrecen en los tamaños de carcasa 1, 2 y 3 para adaptarse a los conectores estándar de 9, 15 y 25 posiciones. Las carcasas admiten diámetros de cable de hasta 14 milímetros (mm) y vienen con una a tres entradas para servir a diferentes orientaciones del cable.

Las opciones de bloqueo son igualmente flexibles. Existen versiones para roscas 4-40 UNC y M3, con soluciones de montaje frontal y posterior para adaptarse a los diseños de panel habituales.

Características principales de las carcasas push-pull D-sub

La carcasa 09670090200 (Figura 2) ilustra las características estándar de un diseño push-pull de plástico. Esta carcasa de tamaño E admite conectores de 9 posiciones e incluye dos entradas de cables, una en la parte superior y otra en un ángulo de 45° en el lateral. Se proporciona una placa ciega para sellar la entrada no utilizada.

Figura 2: La 09670090200 es una típica carcasa push-pull D-sub de plástico. Viene con una placa ciega para rellenar la entrada de cable no utilizada. (Fuente de la imagen: HARTING)

También se incluye una abrazadera de cable interna con tornillos, que garantiza la retención segura de cables de hasta 7.5 mm de diámetro. Al anclar el cable en el interior de la carcasa, la abrazadera reduce la tensión mecánica sobre las uniones soldadas y los contactos crimpados, lo que favorece la fiabilidad a largo plazo.

El cuerpo de la carcasa está fabricado en termoplástico duradero, lo que proporciona una carcasa resistente sometida a pruebas de vibración y choque según IEC 61373, categoría 1, clase B. El material cumple la clasificación UL 94 V-0 de inflamabilidad y soporta temperaturas de -55 °C a +125 °C.

La carcasa está clasificada como IP30 para una protección básica contra el contacto accidental y los residuos. De acuerdo con las normas D-sub, el mecanismo de bloqueo está especificado para 500 o más ciclos de acoplamiento.

Estas características hacen que la carcasa 09670090200 se adapte bien a las interfaces de 9 posiciones más utilizadas. Los casos de uso típicos incluyen puertos serie RS-232 y conexiones de señales de control, donde el tamaño compacto y el funcionamiento fiable son esenciales.

Opciones para la CEM y la descarga de tracción de los cables

Los conectores D-sub en contrafase están disponibles con varias opciones además de la configuración básica, incluidas soluciones para entornos eléctricamente ruidosos y configuraciones que requieren un mayor alivio de la tensión del cable. Un ejemplo es 09670250210 (Figura 3), que está metalizado para mejorar la compatibilidad electromagnética. Estas versiones apantalladas son valiosas en aplicaciones como la automatización de fábricas con grandes motores, configuraciones de prueba de RF o equipos de señalización ferroviaria.

Figura 3: 09670250210 es una carcasa push-pull D-sub metalizada diseñada para su uso en entornos eléctricamente ruidosos. Se suministra con dos placas ciegas metalizadas. (Fuente de la imagen: HARTING)

Esta carcasa de tamaño B admite conectores de 25 posiciones e incluye tres entradas de cables y dos placas ciegas metalizadas. Al igual que los modelos de plástico, incorpora una abrazadera de cable interna para una retención segura del cable.

La carcasa metalizada alcanza la misma resistencia mecánica que las carcasas termoplásticas estándar, incluida la resistencia a vibraciones y golpes IEC 61373. Sin embargo, su rango de funcionamiento es más estrecho, de -20 °C a +90 °C, y la clasificación de inflamabilidad es UL 94 HB.

Para aplicaciones que requieren más espacio en la carcasa o necesitan un alivio de tensión externo, los diseñadores pueden utilizar una abrazadera de cable externa InduCom. La 61030000141 (Figura 4) es una opción representativa. Es compatible con la carcasa metalizada 09670250210 y puede manejar cables con diámetros comprendidos entre 5 mm y 7 mm, acomodando de 9 a 37 cables.

Figura 4: La abrazadera de cable 61030000141 puede proporcionar alivio de tensión externo para carcasas push-pull. (Fuente de la imagen: HARTING)

Los tamaños de las abrazaderas alcanzan los 14 mm, lo que proporciona flexibilidad para diversos mazos de cables. Al desplazar la descarga de tracción fuera de la cubierta, estos accesorios también liberan espacio interno para el cableado, lo que puede resultar útil cuando se trabaja con entradas de cables múltiples o cables apantallados.

Opciones de perno de bloqueo D-sub push-pull

Una de las principales ventajas del mecanismo push-pull de D-sub es su capacidad para adaptarse a las instalaciones existentes. Por ejemplo, el perno de bloqueo 97000002050 (Figura 5, arriba) es un perno roscado 4-40 UNC que puede atornillarse en los postes de un conector existente utilizando un destornillador plano estándar. El perno incorpora una brida para garantizar que se inserta a la profundidad adecuada. Una vez instalados los pernos, la carcasa push-pull adecuada (Figura 5, abajo) puede acoplarse al conector D-sub heredado.

Figura 5: El perno de bloqueo 97000002050 puede atornillarse en postes de jack existentes (arriba) para realizar un reequipamiento; a continuación puede acoplarse la carcasa push-pull (abajo). (Fuente de la imagen: HARTING, modificado por Kenton Williston)

HARTING también ofrece una variedad de pernos de bloqueo para instalaciones en campo abierto, incluidas soluciones para montaje delantero y trasero. El 97000002053 (Figura 6) es un ejemplo típico diseñado para aplicaciones de montaje trasero. Este conjunto roscado M3 puede adaptarse a paneles de 0.8 a 1.3 mm de grosor e incluye un perno con un poste de bloqueo integrado, arandelas y una tuerca.

Figura 6: 97000002053 es un conjunto de pernos de bloqueo para aplicaciones de montaje trasero. (Fuente de la imagen: HARTING)

Otro ejemplo es 97000002039 (Figura 7). Similar al 97000002053, este perno tiene una rosca M3 y está diseñado para paneles con un grosor de entre 0.8 y 1.3 mm. Sin embargo, este modelo está pensado para aplicaciones de montaje frontal.

Figura 7: El perno de bloqueo 97000002039 está diseñado para aplicaciones de montaje frontal y es compatible con el sistema de codificación HARTING. (Fuente de la imagen: HARTING)

Una característica notable del 97000002039 es su compatibilidad con el sistema de codificación HARTING. Este sistema añade insertos de plástico con llave al conjunto de conectores para garantizar que sólo se puedan acoplar conectores iguales. Los postes de jack asociados para este sistema tienen una sección transversal circular en lugar del patrón hexagonal tradicional y los pernos de bloqueo también adoptan la misma forma circular para mayor compatibilidad.

Juntas, estas opciones de tornillos permiten utilizar el mismo diseño de carcasa push-pull D-sub tanto en instalaciones nuevas como de reequipamiento en una amplia variedad de configuraciones de paneles. Esta es la principal ventaja del mecanismo push-pull: al igual que el conector Sub-D tradicional, es muy adaptable para ajustarse a las necesidades de muchas aplicaciones.

Conclusión

Los conectores D-sub siguen desempeñando un valioso papel en los sistemas industriales, pero sus tradicionales conexiones roscadas pueden ralentizar la instalación y el mantenimiento. El mecanismo push-pull D-sub de HARTING permite a los diseñadores conservar las ventajas probadas de estos conectores sin el inconveniente de la lentitud de acoplamiento y desacoplamiento. Con una amplia gama de opciones y una sencilla capacidad de retroadaptación, el mecanismo puede utilizarse en una gran variedad de aplicaciones nuevas y existentes.