Modulare Rundsteckverbinder GM-R: Das Beste aus Rundstecker und Rechteckmodul

GM-R: Rund kuppeln. Modular verbinden. Bahntauglich absichern.

Elektrische Schnittstellen in modernen Schienenfahrzeugen müssen zunehmend unterschiedliche Aufgaben übernehmen. Neben der Energieversorgung werden Steuer- und Sensorsignale sowie leistungsfähige Datenverbindungen benötigt. Gleichzeitig ist der verfügbare Bauraum begrenzt und die Verbindungstechnik muss den hohen Anforderungen des Bahnbetriebs hinsichtlich Vibration, Umwelteinflüssen, Brandschutz und elektromagnetischer Verträglichkeit gerecht werden.

Die modularen Rundsteckverbinder der GM-R Serie von Gimota wurden für diese Anforderungen entwickelt. Ihr Aufbau ermöglicht es, unterschiedliche Kontaktmodule für Leistung, Signale und Daten innerhalb eines gemeinsamen Rundsteckverbindergehäuses zu kombinieren.

Damit lassen sich Schnittstellen gezielt an die elektrische Architektur eines Fahrzeugs oder Subsystems anpassen. Statt für unterschiedliche Übertragungsaufgaben mehrere separate Steckverbinder vorzusehen, können verschiedene Funktionen in einer modular aufgebauten Schnittstelle zusammengeführt werden.

Das reduziert die Anzahl der Schnittstellen und schafft insbesondere bei beengten Einbauverhältnissen konstruktive Vorteile.

Kern der GM-R Serie ist der modulare Kontakteinsatz. Die Kontaktbestückung wird nicht durch ein festes Polbild vorgegeben, sondern kann entsprechend der jeweiligen Anwendung konfiguriert werden.

Zur Verfügung stehen unter anderem:

• Hochstrommodule bis 200 A
• Leistungsmodule für Spannungen bis 1000 V
• Signalmodule mit hoher Kontaktdichte
• Ethernet-Module bis 10 Gbit/s gemäss CAT 6A
• Q-CoaX-Module für geschirmte Daten- und Signalübertragung
• Blindmodule zur Belegung nicht benötigter Modulplätze

Leistungsversorgung, Steuerleitungen und Datenkommunikation können dadurch innerhalb derselben Steckverbindung realisiert werden.

Für Konstrukteure bietet dieses Konzept insbesondere dann Vorteile, wenn mehrere elektrische Funktionen auf begrenztem Raum geführt werden müssen – beispielsweise in Schaltschränken, an Wagenübergängen oder innerhalb dezentraler Steuerungs- und Versorgungssysteme.

Gleichzeitig bleibt die Schnittstelle anpassbar: Ändern sich die Anforderungen an ein System, kann die Modulkonfiguration entsprechend ausgelegt werden, ohne grundsätzlich auf ein anderes Steckverbinderkonzept wechseln zu müssen.

In Schienenfahrzeugen werden häufig mehrere Steckverbinder gleicher Baugrösse in unmittelbarer Nähe eingesetzt. Eine eindeutige mechanische Zuordnung der Schnittstellen ist deshalb insbesondere bei Montage, Inbetriebnahme und Wartung von Bedeutung.

Für die GM-R Serie stehen vier mechanische Kodierungen zur Verfügung. Steckverbinder unterschiedlicher Kodierung können dadurch nicht miteinander verbunden werden.

Dies unterstützt:

• die eindeutige Zuordnung von Schnittstellen
• den Schutz vor Fehlstecken
• eine sichere Montage und Inbetriebnahme
• effizientere Wartungs- und Servicearbeiten

Die Kodierung ist damit nicht nur ein mechanisches Detail, sondern Teil eines durchgängigen Schnittstellenkonzepts. Besonders bei Fahrzeugen mit wiederkehrenden Steckverbinderpositionen erleichtert sie die eindeutige Identifikation und reduziert das Risiko fehlerhafter Verbindungen.

Neben der elektrischen Konfiguration spielt im Bahnbereich die mechanische Ausführung eine zentrale Rolle. Steckverbinder sind je nach Einbauort Vibrationen, Schockbelastungen, Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit, Staub und weiteren Umwelteinflüssen ausgesetzt.

Die GM-R Serie basiert auf der bewährten Bauform robuster Rundsteckverbinder und orientiert sich am Gehäusekonzept nach MIL-DTL-5015. Verfügbar sind die Gehäusegrössen 36 und 40.

Eine Bajonettverriegelung ermöglicht das schnelle Verbinden und Trennen der Schnittstelle und stellt gleichzeitig eine definierte mechanische Verriegelung sicher. Das ist insbesondere dort relevant, wo Steckverbindungen im Rahmen von Montage- oder Wartungsarbeiten regelmässig zugänglich sein müssen.

In Verbindung mit gedrehten Crimpkontakten und robusten Aluminiumgehäusen ist das System für die mechanischen Anforderungen typischer Bahnanwendungen ausgelegt.

Durch die Kombination unterschiedlicher Kontaktmodule deckt die GM-R Serie sowohl Leistungs- und Signalübertragung als auch moderne Datenkommunikation ab.

Für bestimmte Module sind darüber hinaus Spannungsfestigkeiten bis 5000 V verfügbar.*

Damit kann eine GM-R Schnittstelle sowohl klassische Versorgungs- und Steuerungsaufgaben als auch Ethernet- und andere geschirmte Datenverbindungen innerhalb eines gemeinsamen Steckverbindersystems abbilden.

* Die konkrete elektrische Auslegung ist abhängig vom eingesetzten Modul und der jeweiligen Konfiguration. Massgebend sind die technischen Daten der entsprechenden Ausführung.

Die Tabelle verdeutlicht die Systemidee: GM-R ist kein einzelner Steckverbinder, sondern ein modularer Baukasten für anspruchsvolle Verbindungslösungen.

Steckverbinder für Schienenfahrzeuge müssen nicht nur elektrisch und mechanisch funktionieren. Werkstoffe, Gehäuse, Kontaktierung und Schirmkonzepte müssen auch auf die normativen Anforderungen des jeweiligen Einsatzbereichs abgestimmt sein.

Die GM-R Serie ist für Anwendungen im Bahn- und Verkehrsbereich ausgelegt und berücksichtigt unter anderem Anforderungen aus:

• EN 45545-2 – Brandschutz in Schienenfahrzeugen
• IEC 61373 – Schock- und Vibrationsbeanspruchungen
• IEC 60529 – Schutzarten durch Gehäuse
• RoHS
• REACH

Abhängig von der Ausführung stehen leitende und nicht leitende Gehäusevarianten zur Verfügung. Damit kann die Steckverbindung an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Potenzialführung und elektromagnetischer Verträglichkeit angepasst werden.

Insbesondere bei Ethernet-Verbindungen und anderen hochfrequenten Signalen ist eine durchgängige Schirmung entscheidend. Eine EMV-gerechte Auslegung der Schnittstelle trägt dazu bei, Störeinflüsse zu reduzieren und die Signalintegrität innerhalb des Gesamtsystems sicherzustellen.

Die modulare Architektur bietet nicht nur Vorteile bei der Entwicklung neuer Schienenfahrzeuge. Auch bei Refit- und Modernisierungsprojekten kann sie die Integration neuer elektrischer Funktionen vereinfachen.

Bestehende Fahrzeuge verfügen häufig bereits über definierte Einbaupositionen und runde Gehäuseausschnitte. Gleichzeitig steigen im Zuge einer Modernisierung die Anforderungen an Datenkommunikation, Diagnose, Sensorik oder Steuerung.

Die GM-R Serie eignet sich für Anwendungen, bei denen unterschiedliche elektrische Funktionen über eine robuste und kompakte Schnittstelle geführt werden sollen.

Besonders interessant ist das modulare Konzept bei Anwendungen, in denen Leistung, Steuerung und Daten bislang über mehrere separate Steckverbinder geführt werden oder bei denen der verfügbare Einbauraum begrenzt ist. So wird GM-R nicht nur zur Verbindungskomponente, sondern zu einem Baustein für robuste Systemintegration.

Nicht jede elektrische Schnittstelle erfordert einen modularen Aufbau. Werden ausschliesslich identische Signalkontakte benötigt und bleibt die Schnittstellenbelegung über die gesamte Lebensdauer unverändert, kann ein klassischer Rundsteckverbinder die einfachere Lösung darstellen.

Die GM-R Serie spielt ihre konstruktiven Vorteile vor allem dann aus, wenn unterschiedliche Übertragungsarten innerhalb einer Schnittstelle kombiniert werden müssen.

Das betrifft beispielsweise Anwendungen, bei denen Hochstromversorgung, Steuerkontakte und Ethernet gemeinsam an einem Aggregat oder zwischen zwei Fahrzeugbereichen geführt werden sollen.

Auch bei Projekten, bei denen spätere Erweiterungen oder Varianten bereits während der Konstruktion berücksichtigt werden müssen, bietet die modulare Kontaktbestückung zusätzliche Flexibilität.

Mit der GM-R Serie von Gimota lassen sich Leistung, Signale und Daten innerhalb eines modular aufgebauten Rundsteckverbinders kombinieren. Unterschiedliche Kontaktmodule ermöglichen es, die Schnittstelle entsprechend der jeweiligen Fahrzeug- oder Systemarchitektur auszulegen.

Mit Strombelastbarkeiten bis 200 A, Betriebsspannungen bis 1000 V, Ethernet-Übertragungen bis 10 Gbit/s, Schutzarten bis IP69 und vier mechanischen Kodierungen deckt die Serie ein breites Spektrum typischer Anforderungen in der Bahn- und Verkehrstechnik ab.

Der wesentliche konstruktive Vorteil liegt dabei weniger in einem einzelnen Leistungsmerkmal als in der Kombination verschiedener Funktionen innerhalb einer robusten Schnittstelle.

Damit eignet sich das Konzept insbesondere für Schienenfahrzeuge und Bahnsysteme, bei denen Bauraum, Schnittstellenanzahl, mechanische Robustheit und zukünftige Erweiterbarkeit bereits während der Konstruktion gemeinsam berücksichtigt werden müssen.

Modulare Rundsteckverbinder wie die GM-R Serie kombinieren ein rundes, robustes Steckergehäuse mit frei konfigurierbaren Einsätzen. So lassen sich Leistung, Signale und Daten in einer einzigen Schnittstelle übertragen.

GM-R erfüllt EN 45545-2 (Brandschutz, R22/R23/R24, HL1–HL3), EN 61373 (Vibration/Schock) und IEC 60529 (Schutzart bis IP69). Viele Komponenten sind zusätzlich nach UL 94 V0 klassifiziert.

Im montierten Zustand erreichen sie bis IP69 nach IEC 60529 — also Schutz gegen Staub, Wasser und Hochdruckreinigung.

Ja. Vorhandene runde Panelausschnitte lassen sich weiterverwenden, während im Gehäuseinneren modular für neue Leistungs-, Signal- und Datenanforderungen kombiniert wird.

Die leitende Ausführung (Zink, schwarz passiviert, ≤ 0,5 MΩ) ist für EMV-kritische und geschirmte Anwendungen gedacht. Die nicht leitende, lackierte Variante bietet dafür eine höhere Korrosionsbeständigkeit.