Coax

Dichtungskonzepte
bei koaxialen Steckverbindern

Anforderungen, Auslegungen, Dichtungsformen

Die elektrischen Verbindungsstellen in Koaxialsteckverbindern müssen vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Besonders bei Außenanwendungen, z.B. Mobilfunkmasten, sind Staub und Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit eine ständige Gefahr. Besonders Feuchtigkeit, die in ein koaxiales System eindringt, verändert die HF-Übertragung maßgeblich und führt zu Impedanzen bzw. schlechten Werten der Rückflussdämpfung. Um die empfindliche und teure Elektronik zu schützen, müssen an allen Verbindungsstellen Dichtungen eingesetzt werden.

Anforderungen an Dichtungen

Dichtungen sind eine Klasse von Konstruktionselementen, die weit differenziert sind und in beinahe jedem technischen Gebilde Anwendung finden. Eine Dichtung hat zur Aufgabe, zwei funktionsmäßig unterschiedliche Räume so zu trennen, dass zwischen Ihnen kein Stoffaustausch stattfindet. Dichtungen können in viele verschiedene Arten eingeteilt werden. Die erste Klassifizierung ist in bewegte Dichtungen (Dynamische Dichtstellen) und Dichtungen in Ruhe (Statische Dichtstellen). Relevanz für Koaxialstecker haben nur die statischen Dichtstellen. Hier unterscheidet man weiter zwischen berührenden (O-Ringe, Profildichtung, Flachdichtung) und berührungsfreien Dichtungen (Entlüftung). Statische Dichtungen kann man auch in Dichtmassen, unlösbare, lösbare und Membranen unterteilen. Die lösbaren Dichtungen sind das, was man umgangssprachlich als Dichtung versteht. Die häufig verwendeten O-Ringe sind also statische, berührende und lösbare Dichtungen. Die Einflüsse auf die statische, berührende Dichtfunktion in Koaxialsteckern lassen sich in Fluid- und Dichtkörpereinfluss aufteilen. Seitens des Fluids spielen Druck, Dichte, Temperatur, Viskosität und der pH-Wert eine Rolle. Die Dichtfunktion wird weiterhin durch Elastizität, Oberflächenrauheit, chemische Beständigkeit, Verschleißfestigkeit und Porosität des Dichtkörpers bestimmt. Eine absolute Dichtheit im physikalischen Sinne gibt es jedoch nicht. Man muss klar definieren, was man unter „dicht“ verstehen möchte (Atome, Moleküle, Feuchtigkeit, Tropfen…). Diese Dichtheit bezeichnet man als technische Dichtheit. Bei koaxialen Steckverbindern definiert man eine technische Dichtheit auf die Ebene der Moleküle. Das heißt gegen Moleküle, also mehratomige Teilchen wie z.B. Wasser, ist die Dichtigkeit gewährleistet, gegen einzelne Atome hingegen nicht.

IP-Schutzklassen

Um die Dichtheit von koaxialen Steckverbindern eindeutig zu klassifizieren, ist stets ihr Schutzgrad mitangegeben. Die Kennzeichnung der Schutzgrade erfolgt nach IEC 60529. Das Bezeichnungssystem, das verwendet wird ist der IP-Code oder International Protection Code, z.B. IP-67. Dabei gibt die erste Ziffer den Schutzgrad gegen feste Fremdkörper an, die zweite Ziffer den Schutzgrad gegen Wasser. Die Bedeutung der einzelnen Schutzgrade sehen Sie in der folgenden Abbildung 1.

Schutzgrade gegen feste Fremdkörper*
Erste Kennziffer Kurbeschreibung
0 Nicht geschützt
1 Geschützt gegen feste Fremdkörper 50 mm Durchmesser oder größer
2 Geschützt gegen feste Fremdkörper 12,5 mm Durchmesser oder größer
3 Geschützt gegen feste Fremdkörper 2,5 mm Durchmesser oder größer
4 Geschützt gegen feste Fremdkörper 1,0 mm Durchmesser oder größer
5 Staubgeschützt
6 Staubdicht

 * Definitionen siehe IEC 60529

Schutzgrade gegen Wasser*
Zweite Kennziffer Kurzbeschreibung
0 Nicht geschützt
1 Geschützt gegen Tropfwasser
2 Geschützt gegen Tropfwasser, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist
3 Geschützt gegen Sprühwaser
4 Geschützt gegen Spritzwasser
5 Geschützt gegen Strahlwasser
6 Geschützt gegen starkes Strahlwasser
7 Geschützt gegen die Wirkungen beim zeitweiligen Untertauchen in Wasser
8 Geschützt gegen die Wirkungen beim dauernden untertauchen in Wasser. Wird zwischen Kunden und Lieferanten vereinbart.