Schwerpunkte

Lösungen integrieren statt Bauteile kaufen

18. Oktober 2007, 12:24 Uhr   |  Peter Vianden


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Software als Innovationsmotor

Für den Anwender stehen Funktion, Kommunikation, Safety, Bedienbarkeit und (Lebenszyklus-)Kosten im Vordergrund. Die Innovationspotentiale in der Leistungselektronik liegen deshalb mit mehr als 50 % im Bereich Software. Ein Beispiel dazu ist der Ingenieur, der ein neues Kommunikationsprotokoll nach IEC 61508 entwickelt, mit dem sich das Gerät über verschiedene Transportschichten (Feldbussysteme) in komplexe Anlagen einbinden lässt.

Zusammen mit den übrigen Herausforderungen wie thermisches Management oder EMV beanspruchen Software-Innovationen die gesamte Kreativität und Konzentration des Entwicklers. Deshalb müssen eher mechanische Innovationen in Richtung Zuverlässigkeit, Inbetriebnahme- und Wartungsfreundlichkeit von Designin- Partnern eingebracht werden. Die folgenden Beispiele aus der Anschlusstechnik verdeutlichen das:

  • Die bereits erwähnte integrierte Schirmauflage (Bild 3) hat nicht nur den Vorteil der Unverlierbarkeit, Vorkonfektionierbarkeit oder Zeitersparnis, sondern kann durch eine intelligente Gestaltung auch noch die Packungsdichte im Schaltschrank und damit den Anwendernutzen signifikant erhöhen: Durch eine wählbare Abgangsrichtung kann die abgeschirmte Leitung bereits mit einem schlanken Bogen zum Kabelkanal geführt werden. Diese Möglichkeit reduziert die Höhe des Leitungsradius um etwa10 cm. Bei einer Bauhöhe von 45 cm inklusive Kabel ergibt sich daraus eine Platzersparnis von ca. 20 %.
  • Die steckbare Anschlussebene „BL I/O LED“ reduziert den Platzbedarf für acht I/Os (digitale Ein-/ Ausgänge) inklusive Spannungsversorgung, Einspeisung und zehn integrierten Status- LEDs (= 30 Anschlüsse in PNP- oder NPN-Technik) auf zehn Pole auf der Leiterplatte.

71KO0403_tm.jpg
©

Bild 3. Umfangreiches Zubehör kennzeichnet die Powermate Range: EMV-Schirmauflage – für abgeschirmte Leitungen, wahlweise in drei Abgangsrichtungen, optional mit Rändelschraube.

  • Der Lösehebel als Platz- und Kraftsparer: Während eines Design-in-Gespräches fragte der Kunde nach einem flacheren Steckverbinder. Der Anwender konnte die parallel gesteckten Anschlüsse nicht mit den Fingern greifen. Der Abstand zwischen den Steckverbinderteilen war zu gering. Die Ingenieure des Steckverbinderherstellers nahmen sich des Problems an und entwickelten einen Löse- und Verriegelungshebel. Dieses praxisgerechte Detail hat gleich zwei Funktionen: Auf der einen Seite verriegelt es die Buchsenleiste mit der Stiftleiste und sorgt so für eine vibrationssichere Verbindung. Auf der anderen Seite trennt die spezielle Kurvenform beim Betätigen des Lösehebels die hochpolige Buchsenleiste von der Stiftleiste – vollständig, präzise und mit geringstem Kraftaufwand. Ingenieure sprechen vom definierten Ausdrückverhalten. Das Ver- oder Entriegeln und Lösen erfolgt selbstverständlich ohne Werkzeug. Fazit: Das Problem konnte ohne Spezialwerkzeug, ohne Vergrößerung des Moduls bzw. ohne zusätzliche Ziehhilfe gelöst werden. Durch gezieltes Hinterfragen der wirklichen Aufgabenstellung und mit Hilfe eines innovativen Details wurde aus dem ursprünglichen Problem ein Vorteil für den Anwender und ein Alleinstellungsmerkmal für das Gerät.
  • Multifunktionsverriegelung (Bild 4) mit optischer Kontrolle: Besonders beim Verbinden von hohen Strömen ist eine sichere, vibrationsfeste Verriegelung von Buchsen- und Stiftleiste von elementarer Bedeutung. Deshalb hat Weidmüller seine Powermate Range mit der schnellen Multifunktionsverriegelung ausgestattet – stecken, rasten, fertig. Der Vorgang lässt sich einfach per Hand ohne Werkzeug durchführen. Die Rastkräfte der Verriegelung liegen dabei um das Fünffache gegenüber dem Normwert. Eine zusätzliche Verschraubung ist nicht notwendig, aber optional möglich. Der Rasthaken ist orange ausgeführt, so dass der jeweilige Verriegelungszustand dem Anwender deutlich signalisiert wird. Bei einem Schraubflansch ist das nicht möglich. Der Anwender sieht in der Regel nicht, ob die Schraube angezogen worden ist oder nicht.

Diese Beispiele zeigen, dass mit kleinen, aber nützlichen Innovationen auch im Bereich Elektromechanik durchaus Vorteile oder Differenzierungsmerkmale gegenüber dem Wettbewerb herausgearbeitet werden können.

71KO0404_tm.jpg
©

Bild 4. Multifunktionsverriegelung – stecken, rasten, fertig! Schnell, sicher, werkzeuglos. Sichtbarer Verriegelungszustand und fünffache Normhaltekraft.

Auch wenn aufgrund der Vorgabe harter Fakten bei der Performance wenig Spielraum bleibt und sich aus den Anforderungen oft ein klares Profil für die Komponenten ergibt – eine Design- in-Partnerschaft geht weit über den reinen Produktvertrieb hinaus: Eine auf den Kernkompetenzen basierende Aufgabenteilung ist aufgrund steigender Komplexität und höheren Entwicklungsumfangs entlastend. Sie führt bei guter Verzahnung zum bestmöglichen Ergebnis.

Der Elektronik-Entwickler kann sich mit dem Schaltungsdesign, dem thermischen Management oder den Steuerungsaufgaben befassen und sich darauf verlassen, dass die Anschlusstechnik reibungslos integriert wird. Dazu gehören neben einer zuverlässigen Einhaltung der technischen und normativen Anforderungen auch die Berücksichtigung von Umwelteinflüssen, Grenzwerten (z.B. Überlastprofile, Scheitelwerte, generatorische Wirkungen usw.) oder die markt-, branchenoder kundenspezifischen Präferenzen. Bezogen auf die Antriebstechnik heißt das: Der Entwickler kann sowohl im Leistungs- als auch im Signalbereich zwischen Standard- und High- Performance auswählen. Mit der vorrangig für den Einsatz in der Leistungselektronik entwickelten Produktserie Powermate Range steht dem Entwickler ein skalierbares Baukastensystem mit vier Leistungsklassen, vier Basiskonfigurationen, drei Anschlusstechniken und applikationsgerechtem Zubehör zur Verfügung. Leiterplatten oder Leiter können 1:1 und „bidirektional“ miteinander verbunden werden. Darüber hinaus ist das System auch im Schaltschrank einsetzbar oder im Gehäuse montierbar. Eine innovative Befestigungslösung erlaubt das schnelle, werkzeuglose Auf- und Abrasten auf dem separaten Trägerelement nach der Verdrahtung.

Der Baukasten wird nach unten durch die HP-Version der Omnimate Range ergänzt. Mit dieser Version steht auch ein Steckverbinder für kleinere Leistungsklassen zur Verfügung. Er erfüllt selbstverständlich die hohen Anforderungen an Luft- und Kriechstrecken.

71KO0402_tm.jpg
©

Bild 2. Powermate Range lässt sich für ein unverwechselbares Gerätedesign individualisieren, z.B. durch individuelle Bedruckung, Farbgebung oder Customizing (konstruktive Anpassung) auch exklusiv.

Seite 3 von 6

1. Lösungen integrieren statt Bauteile kaufen
2. Time-to-market entscheidet oft über Erfolg oder Misserfolg
3. Software als Innovationsmotor
4. Ein vorausschauende Arbeitsweise ist das Maß aller Dinge
5. Marktanforderungen muss man als Anbieter genau kennen
6. Lösungen integrieren statt Bauteile kaufen

Auf Facebook teilenAuf Twitter teilenAuf Linkedin teilenVia Mail teilen