Lemo — швейцарский производитель коннекторов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Компоненты и технологии, № 1'2003

LEMO -

швеицарскии производитель коннекторов

История швейцарской компании «LEMO S.A.» началась в 1946 году. Трое специалистов разработали и запатентовали новую оригинальную систему коммутации — «Самозащелкивающийся механизм LEMO "Тяни-Толкай"» (Push-Pull). Этой новинкой сразу же заинтересовалась CERN (Европейская лаборатория физики высоких энергий) и заключила договор на поставку соединителей нового типа для своих телефонных станций.

Михаил Гудин

[email protected]

Удачно освоив производство коннекторов на основе цветных и редкоземельных металлов, в 1957 году компания LEMO начинает выпуск униполярных коннекторов серии S.

После успеха первых продуктов на рынке, компания сконцентрировала свои усилия на разработке и производстве высококачественных соединителей и разъемов, адаптированных под конкретные нужды заказчиков, что позволило ей развить производство и дистрибьюторскую сеть практически во всем мире.

В 1961 году компания LEMO построила новый завод в Лоне (Швейцария), через три года в Моргесе

□ Коммуникации 5%

□ медицина 21%

□ автомобилестроение

3%

□ аудио-видео 8%

□ кабельная промышленность 12%

□ промышленное приборостроение 31 %

□ другие отрасли 20%

Рис. 1. Области применения коннекторов LEMO

I LEMO CONNECTORS ~|

lUNIPOLE 1 IMULTIPOLE |FIBER OPTIC | 1 COAXIAL |TRI AXIAL

—15 series -| В series I 100 series 1 |01 series | |S series 1

IP: 50 IPs50 IP: 50 №50 IP: 50

Range: 0-6 ИапдвЮ-5 single or multimode fiders: Cabel OD ranging:! ,8-3 mm Cabel OD ranging:1 -22 mm

Cabel OD ranging: Cabel OD ranging: 1,1-25 mm 9/125-50/125-100/125-100/140 иМ Frequency: up to 4,2 GHz |3T series (75Q)

1,1-30 mm Multicontact types: 2-64 |0B series 1 100.250 series 1 IP: 66

series 1 -|5series | IP: 50 №50 1 4A series (750} |

IP: 66/68 IP: 50 plattic multimode f Ider: Cabel OD ranging: 1,1 -5 mm IP: 61

Range: 0-5 Range: 0-6 200/230 to 1500 mM Frequency: up to 1,5 GHz |4M series {50 and 75Í1)

Cabel OD ranging: Cabel OD ranging: 1,3-30 mm |B series 1 |QA series | IP: 66

1-23 mm MuMcontoct type«: 2-106 IP: 50 №50 |4E series {750) jj

! 8 » IE singlentode fider: 9/125 |iM Cabel OD ranging:2,6-6,1 mm IP:66/68

№50 Cabel OD ranging:0,8-8,l mm Multicontact types: 2-14 lKser,es 1 IP:66/68 singlemode fiders: 9/123 |iM Frequency: up to 3,4 GHz № 50

-|2G series IP: 50 Cabel OD ranging »4,5 -7,9 mm Cabel OD ranging: 1,8-5 mm № 50

Multicontact types: 18 -|1D series №50 Cabel OD ranging:4-25 mm |K series № 50

Cabel OD ranging :1,0-23,5 Cabel OD ranging: 1,3-30 mm

Multicontact types: 2-64 |E series

-|K series № 66/68

№66/68 Cabel OD ranging:! ,3-30 mm

RangoK}-5 |2C series

Cabel OD ranging:!,00-23,5 mm № 50

Multicontact types: 2-64 Cabel OD ranging:2,2 - 8,1 mm

IHIGHVOLTAOE | [THERMOCOUPLE |

IP: 66/68 Range: 0-6

Cabal OD ranging: 1,3-30 mi Multicontact type*: 2-106 series ~|

IP: 67 ИапдвЮ-5

Cabel OD ranging:3,8-34 m Multicontact type«: 2-66

\Y serles~

IP: 50

Cabel OD ranging: 2,2-25 Voltage:7,5-l 8 kV d.c. ■

:

IP: 50 ^

Voltage: 1 * 12 kV d.c. ] \S6 series ~|

IP: 50

Voltage:50* 12 kV d.c. |K and S series ”]

IP: 50

Volftige:51 * 12 kV d.c. |ICseries I

IP: 50

from 1 to 3 pairs of contacts

I» I

IP: 50

from 1 to 32 pairs of contacts

IP: 50 Volfage:21 kVd.c.

Cabel OD ranging:! -22 mm

Рис. 2. Продукция компании LEMO

Компоненты и технологии, № 1'2003

Серия

Защелка Тяни-толкай (Push-Pull)

Корпус Металл или пластик Металл Пластик

Ключ Полумесяц G-ключ N-ключ G-ключ

Форма Полумесяц Цилиндр

Тип контакта на обжим, на пайку на обжим, на пайку и для печатных плат

Рис. 3. Коаксиальные коннекторы

Рис. 4. Униполярные и мультиполярные коннекторы

начался выпуск коннекторов серии Е. В середине семидесятых в швейцарском Деламонте в производство были запущены мультиполярные коннекторы серий В и К, затем была создана лаборатория волоконной оптики в Ворсин-ге (Великобритания), начато производство высокочастотных коннекторов в США, низкочастотных в Испании, разъемов на пластиковой основе в Венгрии.

Сегодня в ассортименте продукции компании LЕМО — 55 тысяч наименований различных видов соединителей и разъемов из металла, пластмассы и других материалов. При необходимости LEMO модифицирует уже существующие либо разрабатывает и производит принципиально новые модели.

Коннекторы LЕМО применяются в космических и глубоководных аппаратах, железнодорожном, автомобильном, воздушном и водном транспорте, автоматизированных и роботизированных производственных процессах,

в телекоммуникациях, аудио- и видеотехнике, радарах, в ядерной индустрии, тяжелом машиностроении, военной технике, экспериментальной физике, медицинском оборудовании и в научно-исследовательских лабораториях (рис. 1). Продукция LEMO исправно служит на расстоянии 36 тыс. км от Земли и на глубине 600 метров, надежно передает сигнал при температуре от -200 до +500 °С.

Детали соединителей изготавливаются на автоматизированных линиях, а их сборка в основном выполняется вручную специалистами высокой квалификации. Благодаря системе тотального управления качеством (Total Quality Management) изделия LEMO удовлетворяют самым высоким требованиям производителей. Не случайно автомобильная компания McLarren, принимающая участие в гонках «Формула-1», заказала у LEMO специальные соединители для систем мониторинга работы основных узлов и механизмов болида

во время гонок. Благодаря блестящему решению задачи по разработке легких, виброус-тойчивых, водонепроницаемых, ударопрочных и огнеупорных соединителей, компания Lemo получила заказ на изготовление аналогичных изделий для обеспечения связи в танковых войсках НАТО.

Спектр соединителей и разъемов, производимых компанией, весьма широк. На рис. 2 представлены серии и основные характеристики изделий, наиболее распространенных на российском рынке.

Коаксиальные коннекторы LEMO (50 и 75 Ом) нашли широкое применение во многих сферах деятельности человека (рис. 3). В аудио-и видеотехнике часто используются стандартные коннекторы серии S, разъемы-ключи серии В используют в медицине. Остальные серии коаксиальных коннекторов задействованы в коммуникации и информационных системах.

Высоковольтные коннекторы (3, 5, 8, 10, 15, 30, 50 кВ) используются в медицине и исследовательской отрасли, оптоволоконные разъемы LEMO применяются в авиации, военной индустрии и видеотехнике.

Фактически во всех вышеперечисленных областях используют униполярные и мульти-полярные разъемы (рис. 4). Фирма LEMO выпускает 40 серий униполярных и мультипо-лярных коннекторов, разделенных на семь групп, каждая из которых представляет собой широкое разнообразие гнезд и разъемов, совместимых с семейством кабелей до 106 жил и диаметром до 30 мм.

Все серии мультиполярных, униполярных и коаксиальных коннекторов снабжены системой самозащелкивающегося соединения (Push-Pull). Эта система получила всемирное признание, так как она обеспечивает легкую и быструю расстыковку и состыковку соединения, гарантирует защищенность от вибрации, толчков и рывков кабеля, обеспечивает влагозащищенность и легко эксплуатируется в ограниченном пространстве. Система позволяет разъему сопрягаться с помощью простого проталкивания штекера в гнездо, разъединить же разъем можно однократным соосным усилием, приложенным к внешней освобождающей муфте (рис. 5).

Fv

■ri _*L

Рис. 5. Ссоединение Push-Pull

Fd

Fa

Компоненты и технологии, № 1'2003

Таблица 1. Механические характеристики коннекторов серии E и В

Серия

0E 1E 2E 3E 4E 5E 6E 00 0B 1B 2B 2G 3B 4B 5B

Fv 14 16 20 32 65 85 100 9 10 14 15 12 17 39 48

Fd 9 10 13 25 40 60 75 7 8 11 12 12 14 38 38

Fa 250 300 400 550 700 800 900 120 250 300 400 400 550 700 800

Механические характеристики соединения Push-Pull некоторых мультиполярных и униполярных коннекторов представлены в таблице 1, Fv — сила защелкивания, Fd — сила разъединения, приложенная к освобождающей муфте, Fa — сила разъединения, приложенная к цанге штекера.

Надежное соединение контактов в разъеме Lemo обеспечивается в основном за счет двух особенностей дизайна гнезда контакта (рис. 6): 1) оно имеет корректирующий стыковку вход, который гарантирует идеальное соединение даже в случае небрежного направления штекера; 2) зажимная пружина столь эластична, что не ослабевает после соединения, а рабочая сторона пружины предохраняется от стирания золотым покрытием.

В большинстве случаев корпус коннекторов изготавливается из латуни. На наружную часть корпуса наносится никелевое покрытие, являющееся отличной защитой от промышленных газов, солевых испарений и других источников коррозии. Альтернативными защитными покрытиями являются электролитический никель и никелированное золото.

Корпус коннекторов, эксплуатируемых в суровых условиях, изготавливается из нержавеющей стали. Для ядерной индустрии, где разъемы подвергаются действию радиации и паров азотной кислоты, LEMO рекомендует использовать корпус из стали АК1304. Сталь АШ 316Ь идеальна для использования в медицинских целях.

В случае, когда вес разъема имеет критическое значение (авиа-, автомобилестроение) в качестве материала корпуса соединителя часто используют сплавы алюминия, которые обладают высокой прочностью и стойкостью к коррозии.

Некоторые модели разъемов имеют пластмассовый корпус. Черный полиоксиметилен применяется в сериях 00 и S, которые идеально работают в медицинской промышленности. Серый или белый полисульфон обладает превосходными механическими свойствами и эффективен для стерилизации газов. Этот материал используется в моделях серий 2В и 3В.

Контакты гнезда разъема Lemo (рис. 6) изготавливаются из бронзы, а контакты штекера — из латуни. Рабочая поверхность обрабатывается медью (0,5 мкм), никелем (3 мкм) и золотом (1 мкм) (рис. 7).

Изолятор разъемов LEMO изготавливается из термопластика, характеристики которого соответствуют типу коннектора. К этим ха-

рактеристикам относят диэлектрическую проницаемость, водопроницаемость, устойчивость к радиации, воспламеняемость, рабочий температурный диапазон. Для улучшения механических характеристик изолятора в термопластик добавляют стекловолокно. Наиболее часто используется термопластик Peek, разработанный специально для Lemo, — он имеет удельное сопротивление 1015 Ом, диэлектрическую постоянную 3,5х106 Гц, рабочий диапазон температур от -50 до +250 °С, радиорезистентность 107 Гр, предел прочности при растяжении 142 МПа при 23 °С. При производстве корпусов и изоляторов разъемов в компании Lemo используется порядка десяти типов термопластиков.

Внешние контакты разъемов делятся на 3 типа: «на пайку», «на зажим», «для печатных плат».

Входной канал контакта «на пайку» обработан под углом для придания формы, упрощающей процедуру паяния (рис. 8).

Зажимные контакты обладают рядом преимуществ: разъемы можно применять при высоких температурах, соединение разъема и кабеля происходит быстро и не затрагивает изолятор, отсутствует риск нагревания изолятора.

Контакты «на зажим» бывают двух форм (рис. 9): а) стандартная — для большого диаметра провода; б) уменьшенная — для небольших диаметров.

б)

Рис. 9. Формы контактов «на зажим»

Для униполярных коннекторов применяется метод зажима — квадрат, для мультипо-лярных и экрана коаксиальных — крест (рис. 10). Подобный метод требует контроля симметричности деформации контакта и провода. Радиальное отверстие со стороны контакта позволяет проверить корректность соединения.

Штекер контакта для печатных плат бывает двух видов: прямой и угловой (рис. 11).

Ключ коннектора подразумевает уникальное соответствие гнезда и штекера, что обеспечивается за счет индивидуальной формы (табл. 2). Данная система предотвращает

Таблица 2. Ключи мультиполярных коннекторов серии В

Серия

Гнездо коннектора (вид спереди) Модель Угол 00 0B 1B

**B 0° 0° 0°

а \ **A 30° 30° 30°

**B a 60° 60° 60°

\ _rv\ **C - 90° 90°

**D - 135° 135°

fxl ). **E в - 145° 145°

**F - 155° 155°

/^V **J 45° 45° 45°

**K Y - 70° 70°

**L - 80° 80°

**M 8 - 110° -

Компоненты и технологии, № 1'2003

Таблица 3. Система определения серийного номера разъема LEMO

1. Внешнее исполнение разъема

выбирается в соответствии с назначением и принципом крепления.

Например: РЭЭ - прямой разъем с цангой, «папа».

plug

socket

2. Серия и размер разъема

определяется частными характеристиками, необходимыми для применения.

• В В series 2 В series

3. Тип разъема и количество контактов

соответствует типу кабеля.

• • •

unipole multipole 1 • • • • - contact diameter • • = number of contacts

3 • •

4. Материал корпуса

определяется средой применения.

•

0 chrome-plated brass

5. Материал изолятора

соответствует типу изолятора.

•

PEEK (multipole) 0

PTFE (unipole) 0

6. Тип контакта и крепление

«мама» или «папа», «на пайку», «на зажим» и т. д.

I A I male to solder I L I female to solder

7. Внешний диаметр кабеля

необходим для определения кода зажимной гайки.

Є~

ошибки при соединении, увеличивает его плотность и обеспечивает соосность штекера и гнезда.

Таким образом, серийный номер разъема определяется его типом, серией, размером, ма-

териалом корпуса и изолятора, типом контакта и внешним диаметром кабеля (Таблица 3).

В следующих номерах журнала мы продолжим обзор продукции, производимой компании Lemo. НМ