Eckdaten

In seinem Artikel geht der Autor darauf ein was bei der Auswahl von Gehäusen für Elektronikmodule auf Fabrikebene alles bedacht werden muss. Die allererste Frage, die es zu klären gilt, ist die, ob das Konzept standardmäßig oder anwendungsspezifisch sein soll.

Industrie 4.0, der Einsatz von verteilten Automatisierungssystemen und der Datenaustausch in der Fertigungstechnik beruhen auf dem Internet der Dinge und Cloud-Computing. Sie ermöglichen die „intelligente Fabrik“, in der die Maschinen nahezu in Echtzeit überwacht und gesteuert werden und Prozesse mittels autonomer, dezentraler Entscheidungsfindung verwaltet werden. Verteilte Rechenprozesse werfen jedoch einige wichtige Fragen auf. An erster Stelle steht die IT-Sicherheit. Durch die Öffnung bisher geschlossener Fertigungssysteme ist der Bedarf an äußerst zuverlässigen IT-Systemen stark gestiegen. Verteilte Systeme verfügen häufig über integrierte IP, WLAN- und Bluetooth-Konnektivität, um Informationen verarbeiten und an die Cloud weitergeben zu können und nicht nur an eine zentrale Leitstelle.

Die Auswahl von Elektronikgehäusen für Elektronikmodule auf Fabrikebene muss wohlbedacht sein. Zuerst stellt sich die Frage, ob das Konzept standardmäßig oder anwendungsspezifisch sein soll. Ein Standardgehäuse bietet den Vorteil, dass der Aufwand für ein neues Konzept sowie Konstruktion und Werkzeugtechnik entfallen. Dies führt zu einer schnelleren Markteinführung. Weitere Vorteile sind die attraktiven Stückkosten, zudem hat sich das Konzept bereits in vielen Anwendungsbereichen bewährt. Im Gegensatz zu anwendungsspezifischen Gehäusen sind Standardprodukte sofort verfügbar und äußerst wirtschaftlich, insbesondere in Stückzahlen von bis zu einigen Tausend. Allerdings muss ein Standardgehäuse stets an die Anforderungen der jeweiligen Anwendung angepasst und entsprechend bearbeitet werden. Dazu gehören die passenden Öffnungen, um Schalter, Anzeigen, E/A-Anschlüsse und andere Bauteile aufnehmen zu können. Ebenso müssen Beschriftungen und Logos angebracht werden.

Für den Anwender ist es am besten, wenn der Erstausrüster ein modifiziertes Gehäuse anbietet, das auf die speziellen Anforderungen zugeschnitten ist. Auf alle Fälle ist es von großem Vorteil, den Hersteller des Standardgehäuses möglichst früh in den Entwicklungsprozess einzubeziehen.

Bei Modulen und Systemen in der Fabrikhalle spielt der Schutz vor dem Eindringen von Staub und Wasser eine große Rolle.

Bei Modulen und Systemen in der Fabrikhalle spielt der Schutz vor dem Eindringen von Staub und Wasser eine große Rolle. Hammond

Kleine Gehäuse werden üblicherweise aus Druckguss oder extrudiertem Aluminium hergestellt oder aus flammbeständigem beziehungsweise gewöhnlichem ABS oder Polycarbonat geformt. Da sämtliche Materialien spezielle Eigenschaften bezüglich Stoßfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Abriebfestigkeit und so weiter aufweisen, wird die Materialwahl zum Teil durch den Standort und die zu erwartenden Umgebungsbedingungen bestimmt.

Schutz vor Umwelteinflüssen

Bei Modulen und Systemen in der Fabrikhalle spielt der Schutz vor dem Eindringen von Staub und Wasser eine große Rolle. Diese Schutzarten werden in der EN 60529 definiert als IPxx, wobei die erste Ziffer die Art des Schutzes vor Festkörpern und die zweite Ziffer die Art des Schutzes vor dem Eindringen von Wasser bezeichnet. Ein Allzweckgehäuse weist gewöhnlich die Schutzart IP54 auf, während Gehäuse für den Einsatz in einem aggressiven Umfeld mindestens Schutzart IP65 entsprechen müssen, wobei IP67 heute als De-facto-Mindestanforderung anzusehen ist.

Im Allgemeinen wenden die Gehäusehersteller zwei Haupttechniken an, um die gewünschte Schutzart zu erreichen. Ein IP54-Schutz kann einfach durch eine Nut-Feder-Verbindung zwischen dem Gehäusekörper und einer abnehmbaren Platte oder Abdeckung erreicht werden. Es werden keine Dichtungen verwendet; die Abdichtung wird durch die Verbindung einer Vertiefung im Sockelabschnitt mit dem entsprechenden Profil in der Abdeckung erreicht, wenn die Abdeckung fest verschraubt ist. Um eine umfassendere Abdichtung bei Gehäusen aus Metall, Kunststoff und extrudierten Kleingehäusen zu erreichen, ist eine Dichtung zwischen den beiden Passflächen erforderlich. Üblicherweise wird eine separat vorgeformte Dichtung zwischen den beiden Passflächen angebracht. Metallgehäuse können bei Bedarf lackiert werden, ohne dass der Dichtungsbereich abgedeckt werden muss; die Dichtung kann bei Beschädigung einfach ausgetauscht werden.

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