Eckdaten

Eine bereits in der frühen Entwicklungsphase erstellte Anforderungsliste für das Endprodukt erleichtert die Auswahl des passenden Gehäuses. Erfahrene Gehäusehersteller helfen bei der Auslegung und Umsetzung der benötigten Hardware und können durch Simulationen frühzeitig Erkenntnisse über die kritischen Punkte gewinnen.

Nach der dritten digital geprägten industriellen Revolution wurde mit Industrie 4.0, zumindest künstlich, eine vierte Revolution angestoßen. Ob es sich wirklich um eine Revolution handelt, wird die Zukunft zeigen. Jedoch schon jetzt ist der stark gestiegene Einsatz von Embedded-Systemen und Industriecomputern (IPC) deutlich erkennbar. Ohne diese Systeme ist eine weitere digitale Revolution nicht denkbar. Hierfür müssen Systeme geschaffen werden, die entgegen einem handelsüblichen Computer besonderen Anforderungen genügen. Der breit gefächerte Einsatzbereich, angefangen von Robotik, Industrieautomation, Visualisierung bis hin zur Sicherheitstechnik verlangt ganzheitliche Lösungskonzepte, die in der Regel besonders widerstandsfähig gegen negative Umwelteinflüsse, elektromagnetische Störungen und Gefahren, wie Überhitzung, ausgelegt werden müssen. Da die schützende Hülle der Elektronik das Gehäuse ist, muss der Entwickler genau darauf ein besonderes Augenmerk legen.

Die Schutzart eines Gehäuses

Übersicht von Wärmeableitgehäusen aus Aluminium.

Übersicht von Wärmeableitgehäusen aus Aluminium. Fischer Elektronik

Für den Einsatz von Embedded-Systemen oder anderen elektronischen Geräten unter erschwerten Umweltbedingungen ist es von besonderer Wichtigkeit, das Gehäuse mit entsprechender Schutzart zu wählen. Die Schutzart ist standardisiert und wird zum Beispiel in der DIN EN 60529 behandelt. Darin werden die Schutzarten mit einem IP-Code angegeben. IP bedeutet International Protection und wird auch oft als Ingress Protection entschlüsselt. Der IP-Code besteht aus zwei Ziffern, wobei die erste Ziffer für den Berührungs- und Fremdkörperschutz steht und die zweite Ziffer für den Wasserschutz. Der Einsatzort der Elektronik sollte immer frühzeitig berücksichtigt werden, um rechtzeitig das passende Gehäuse mit der passenden IP-Klasse zu wählen oder ein entsprechendes Gehäuse auszulegen. Ein hoher IP-Schutz wird bei Gehäusen oft durch Vermeidung von Öffnungen und durch spezielle Dichtungen aus Polyurethan oder Chloroprene erreicht.

Elektromagnetische Verträglichkeit

Nicht nur Wasser und Staub gefährden den langfristigen Einsatz von Embedded-Systemen, sondern auch elektromagnetische Felder, auch bekannt als Elektrosmog, der durch den gestiegenen Einsatz von Elektronik eine immer größere Rolle spielt. Vor allem Systeme, welche sicherheitsrelevante Aufgaben übernehmen, müssen besonders sensibel betrachtet werden. Die europäische EMV-Richtlinie 2014/30/EU beschreibt die Fähigkeit von elektrischen Betriebsmitteln, in einer elektromagnetischen Umwelt zufriedenstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst Störungen zu verursachen, die für andere Betriebsmittel unannehmbar wären.

Dieser Aspekt ist für die CE-Kennzeichnung eines Produktes unabdingbar. Aus diesem Grund ist die Wahl eines Gehäuses mit einer hohen Schirmdämpfung von Anfang an wichtig. Für solche Einsätze sind Metallgehäuse prädestiniert, die elektrisch leitend und im Idealfall aus einem ferromagnetischen Material, das eine hohe magnetische Permeabilität besitzt, bestehen. Schlitze und andere Öffnungen sind durch elektrisch leitende Dichtungen oder Gitterelemente abzudichten.

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