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14<br />
FOCUS: CUSTOMER VALUE<br />
Win<strong>de</strong>nergie<br />
Gastbeitrag von<br />
ENERCON-Grün<strong>de</strong>r Aloys Wobben<br />
Automation IT<br />
Ein Netzwerk für alles<br />
Mikrotechnologie<br />
RFID-Transpon<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r<br />
automatisierten Produktion<br />
People | Power | Partnership<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Focus: Costumer Value<br />
„Focus: Costumer Value“ – lautet das Motto <strong>de</strong>r 14. Ausgabe<br />
unseres Technologiemagazins. Wie <strong>de</strong>r Titel bereits<br />
verrät, steht <strong>de</strong>r Kun<strong>de</strong>nnutzen in diesem Heft an erster<br />
Stelle – im Fokus. Neue Technologien wie RFID wer<strong>de</strong>n<br />
auf <strong>de</strong>n folgen<strong>de</strong>n Seiten ebenso ins Blickfeld gerückt<br />
wie innovative Produkte und Prozesse. Wertschöpfungspartnerschaften<br />
symbolisieren das Miteinan<strong>de</strong>r<br />
von Technologiegruppe und Kun<strong>de</strong>n, das in erfolgreich<br />
eingesetzte Applikationen mün<strong>de</strong>t.<br />
Unsere Lösungen fin<strong>de</strong>n sich in <strong>de</strong>r Automobilindustrie<br />
ebenso wie<strong>de</strong>r wie in <strong>de</strong>n Bereichen Telekommunikation,<br />
Mikrotechnologie, Win<strong>de</strong>nergie und Transportation.<br />
Unsere weltweiten Aktivitäten wer<strong>de</strong>n anhand von<br />
Beiträgen aus Tschechien, Japan, Indien und Großbritannien<br />
dokumentiert. <strong>harting</strong> arbeitet weiterhin nicht<br />
nur gemeinsam mit Kun<strong>de</strong>n an Lösungen, son<strong>de</strong>rn setzt<br />
sich bereits in <strong>de</strong>r Standardisierung für allgemeingültige<br />
Vorgaben ein.<br />
Durch die vorliegen<strong>de</strong> tec.News weht weiterhin ein ganz<br />
beson<strong>de</strong>rer Wind. Wir freuen uns, dass Diplom-Ingenieur<br />
Aloys Wobben sich bereit erklärt hat, einen Gastbeitrag<br />
für die tec.News 14 zu verfassen. Der Grün<strong>de</strong>r <strong>de</strong>s<br />
Win<strong>de</strong>nergieanlagenherstellers ENERCON GmbH hat<br />
seine Ausführungen unter <strong>de</strong>m Titel »Energiewen<strong>de</strong> statt<br />
Klimawan<strong>de</strong>l« zusammengefasst. Diesen mitreißen<strong>de</strong>n<br />
Artikel sollten Sie sich nicht entgehen lassen!<br />
Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Lesen unserer<br />
tec.News 14.<br />
K. Jording<br />
Redaktion<br />
<br />
HARTING tec.News 14-I-2006
t e c .<br />
I n h a l t<br />
EDITORIAL<br />
Wir wollen <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>nnutzen erhöhen durch Umsetzung<br />
technologischen Wan<strong>de</strong>ls und Fortschritts_4<br />
GASTBEITRAG<br />
Aloys Wobben: Energiewen<strong>de</strong> statt Klimawan<strong>de</strong>l_6<br />
PARTNERSCHAFT<br />
Schleifring-Powerverbindung für ENERCON auf neuen<br />
Wegen: 100 A und 200 A modular verbun<strong>de</strong>n_12<br />
Connectivity-Lösungen nach Maß. Wertschöpfungspartnerschaften<br />
bringen enge und vernetzte Zusammenarbeit_29<br />
Robust in rauer Industrieumgebung. Metallgehäuse D20<br />
für 19’’-Aufbausysteme_78<br />
CONNECTIVITY & NETWORKS<br />
Automation IT von <strong>harting</strong>_14<br />
Auf <strong>de</strong>r faseroptischen Übertragungsstrecke unterwegs.<br />
M12 microFX komplettiert Produktspektrum_20<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rlösungen für das PROFINET-Installationskonzept.<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r „Automation Initiative<br />
of German Domestic Automobil Manufacturers (AIDA)“<br />
wer<strong>de</strong>n berücksichtigt_22<br />
Die Zukunft gestalten. Neue Steckverbin<strong>de</strong>rfamilien für<br />
standardisierte Telekom-Architekturen_34<br />
Hybri<strong>de</strong> Interface-Lösungen für die drahtlose Telekom-<br />
Infrastruktur <strong>de</strong>r neuesten Generation_42<br />
<strong>harting</strong> har-bus HM auf <strong>de</strong>m Vormarsch. Teamwork in<br />
<strong>de</strong>r Technologiegruppe_55<br />
INTERNATIONAL<br />
HC Modular 350 A-Steckverbin<strong>de</strong>r wird weltweit in Fahrmotoren<br />
für Oberleitungsbusse verwen<strong>de</strong>t_32<br />
Millimeter-Wellenlänge för<strong>de</strong>rt Hochgeschwindigkeitskommunikation_40<br />
Indien – Ein neues Ziel für <strong>harting</strong>_51<br />
MIKROTECHNOLOGIE<br />
Vernetzte RFID-Transpon<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>r automatisierten Produktion_58<br />
MID-Technologie für eine neue Generation von Drucksensoren.<br />
Luft- und Gasdrücke mit immer kompakteren<br />
Modulen messen_60<br />
Klein und fein. Miniaturkontaktelemente auf Metallfolienbasis_62<br />
LÖSUNG<br />
Ein Meilenstein in <strong>de</strong>r Anschlusstechnologie. Hohe Kontaktpackungsdichten<br />
durch radialsymmetrische Fe<strong>de</strong>rklemme_66<br />
EMV-Schutz für Kunststoffgehäuse. Lichtbogen-Spritztechnik<br />
bringt Kostenersparnis_75<br />
Im Doppelpack doppelt gut – zwei Steckverbin<strong>de</strong>r in<br />
Einem: Han-Modular® Twin_80<br />
QUALITÄT<br />
Zuverlässigkeitssicherung und Lebensdauer von elektrischen<br />
Kontakten_68<br />
STANDARDISIERUNG<br />
Glänzen<strong>de</strong> Aussichten. RoHS-konforme Oberflächengestaltung<br />
für Rechtecksteckverbin<strong>de</strong>r_82<br />
IRIS: Ein neuer Qualitätsstandard für die Lieferanten <strong>de</strong>r<br />
Schienenfahrzeugindustrie _84<br />
MESSEN<br />
<strong>harting</strong>-Messeübersicht 2006_87<br />
I m p r e s s u m .<br />
Herausgeber: <strong>harting</strong> KGaA, M. Harting, Postfach 11 33, D-32325 Espelkamp, Tel. +49 5772 47-0, Fax +49 5772 47-400, Internet: www.<strong>harting</strong>.com | Chefredaktion:<br />
W. Pa<strong>de</strong>cken | Stellv. Chefredaktion: Dr. H. Peuler, K. Jording | Gesamtkoordination: Abteilung Publizistik und Kommunikation, W. Pa<strong>de</strong>cken | Layout & Illustration:<br />
Contrapunkt, Berlin | Produktion und Druck: Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück | Auflage: 22.000 Exemplare weltweit (Deutsch und Englisch sowie Kurzausgaben in<br />
11 weiteren Sprachen) | Bezug: Wenn Sie an einem regelmäßigen, kostenlosen Bezug dieses Magazins interessiert sind, sprechen Sie die nächstgelegene <strong>harting</strong>-Nie<strong>de</strong>rlassung,<br />
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Nachdruck: Für <strong>de</strong>n ganzen o<strong>de</strong>r auszugsweisen Nachdruck von Beiträgen ist eine schriftliche Genehmigung <strong>de</strong>r Redaktion erfor<strong>de</strong>rlich. Das gilt ebenso für die Aufnahme in<br />
elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung auf elektronischen Medien (z. B. CD-Rom und Internet). | Alle verwen<strong>de</strong>ten Produktbezeichnungen sind Warenzeichen<br />
o<strong>de</strong>r Produktnamen <strong>de</strong>r <strong>harting</strong> KGaA o<strong>de</strong>r an<strong>de</strong>rer Unternehmen | Trotz sorgfältiger Überprüfung können Druckfehler o<strong>de</strong>r kurzfristige Än<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r Produktspezifikationen<br />
nicht vollständig ausgeschlossen wer<strong>de</strong>n. Bin<strong>de</strong>nd für die <strong>harting</strong> KGaA sind daher in je<strong>de</strong>m Falle die Angaben im entsprechen<strong>de</strong>n Katalog. Umweltfreundlich gedruckt auf<br />
100% chlorfrei gebleichtem Papier mit hohem Recyclinganteil.<br />
© 2006 by HARTING KGaA, Espelkamp. Alle Rechte vorbehalten.
t e c .<br />
E d i t o r i a l<br />
Dietmar Harting<br />
Wir wollen <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>nnutzen erhöhen durch<br />
Umsetzung technologischen Wan<strong>de</strong>ls und Fortschritts<br />
So, liebe Leserinnen und Leser, lautet unser erstes Unternehmensziel.<br />
Ungefähr 50 Jahre sind vergangen, seit <strong>harting</strong> einen<br />
weltweiten industriellen Trend gesetzt hat, das Prinzip<br />
<strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs in <strong>de</strong>r Industrie. Mit dieser Innovation<br />
haben wir uns eine führen<strong>de</strong> Stellung in <strong>de</strong>r elektrischen<br />
Verbindungstechnik erarbeitet – <strong>de</strong>r Han-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
ist in vielen Märkten bekannt. Auch mit vielen<br />
weiteren Produkten nehmen wir eine Spitzenstellung ein.<br />
Doch wie sieht die Zukunft <strong>de</strong>r Industrie aus?<br />
Im industriellen Bereich nimmt die Verbindungstechnik<br />
eine immer wichtigere Rolle bei <strong>de</strong>r Vernetzung von Maschinen,<br />
Maschinenparks und Fabrikgebäu<strong>de</strong>n ein. Das<br />
Zusammenwachsen <strong>de</strong>r Büro- und Fabrikkommunikation<br />
bei gleichzeitig ständig wachsen<strong>de</strong>n Anfor<strong>de</strong>rungen z. B.<br />
an die Flexibilität und Stabilität <strong>de</strong>r Energieversorgungsinfrastruktur<br />
stellt die Verbindungstechnik vor neue und<br />
spannen<strong>de</strong> Herausfor<strong>de</strong>rungen. <strong>harting</strong> nimmt diese Herausfor<strong>de</strong>rungen<br />
an.<br />
Unsere letzte Kun<strong>de</strong>nbefragung hat uns eines klar ver<strong>de</strong>utlicht:<br />
<strong>harting</strong> ist <strong>de</strong>shalb <strong>de</strong>r präferierte Partner, weil<br />
wir für höchste Qualität, Zuverlässigkeit, Funktionalität,<br />
intelligente Lösungen und exzellenten Kun<strong>de</strong>nservice<br />
stehen. Das ist für unsere Mitarbeiter und für mich ein<br />
klares Signal, auf diese Stärken zu setzen und sie konsequent<br />
auszubauen.<br />
Wir sehen die Chance, gera<strong>de</strong> mit unserem ganzheitlichen<br />
Beratungs- und Betreuungsansatz ‚one face to the customer‘<br />
innerhalb <strong>de</strong>r Wertschöpfungskette unserer Kun<strong>de</strong>n<br />
einen zusätzlichen Wertbeitrag leisten zu können.<br />
Unsere konsequente Ausrichtung <strong>de</strong>r <strong>harting</strong> Technologiegruppe<br />
auf das, was wir „Connectivity & Networks“<br />
nennen, trägt diesem Anspruch Rechnung.<br />
Als ein Anwendungsbeispiel für „Connectivity & Networks“<br />
nenne ich hier die Industrie mit ihren drei<br />
Lebensa<strong>de</strong>rn industrielle Kommunikation, 24 V-Span-<br />
nungsversorgung und 400 V-Energieversorgung. Wir<br />
sind über Jahrzehnte als Industriespezialist gewachsen,<br />
gemeinsam mit unseren Kun<strong>de</strong>n. Auf <strong>de</strong>r Hannover Messe<br />
2006 wer<strong>de</strong>n wir vom 24. bis 28. April zeigen, was dies<br />
für unsere Kun<strong>de</strong>n an Vorteilen bringt o<strong>de</strong>r – um es mit<br />
<strong>de</strong>m Titel unserer aktuellen tec.News zu sagen – wo wir<br />
<strong>de</strong>n Customer Value erhöhen. Unser Technologiemagazin<br />
präsentiert zahlreiche Beispiele für unser Bemühen, <strong>de</strong>m<br />
ersten Unternehmensziel je<strong>de</strong>n Tag gerecht zu wer<strong>de</strong>n.<br />
Ein weiteres Einsatzfeld für unser Know-how und unsere<br />
Lösungen ist <strong>de</strong>r Energiesektor. Wir sind hocherfreut,<br />
dass Herr Diplom-Ingenieur Aloys Wobben, <strong>de</strong>r Grün<strong>de</strong>r<br />
und Geschäftsführer <strong>de</strong>r ENERCON GmbH, in seinem<br />
Gastbeitrag das Thema „Energiewen<strong>de</strong> statt Klimawan<strong>de</strong>l“<br />
aufgreift. Unserem Unternehmensmotto „People – Power<br />
– Partnership“ folgend haben wir mit ENERCON eine seit<br />
langem bestehen<strong>de</strong> Partnerschaft aufgebaut. Dabei ist das<br />
bei<strong>de</strong>rseitige Ziel ganz klar, mit vereinten Kräften die<br />
beste Lösung zu erreichen. Übrigens: Das Foto-Mo<strong>de</strong>l auf<br />
dieser Doppelseite – ein wesentlicher Bestandteil unserer<br />
Kampagne „<strong>harting</strong>. Einer fürs Ethernet“ – ist unser Mitarbeiter<br />
Jens Grunwald. Hier schließt sich <strong>de</strong>r Kreis, <strong>de</strong>nn<br />
er betreut gemeinsam mit weiteren Kollegen seit vielen<br />
Jahren ENERCON.<br />
Liebe Leserinnen und Leser, wir bedanken uns für Ihre<br />
langjährige Treue, sei es als Kun<strong>de</strong> o<strong>de</strong>r Lieferant, als<br />
Technologiepartner o<strong>de</strong>r Journalist, als Verbandsvertreter<br />
o<strong>de</strong>r einfach als interessierter Leser. Ich persönlich<br />
garantiere Ihnen auch für die Zukunft, dass wir unsere<br />
Ziele mit höchstem Engagement und einem klaren Anspruch<br />
verfolgen, <strong>de</strong>m Focus: Customer Value.<br />
Viel Freu<strong>de</strong> beim Lesen,<br />
Ihr Dietmar Harting<br />
<br />
HARTING tec.News 14-I-2006
t e c .<br />
G a s t b e i t r a g<br />
Aloys Wobben<br />
Energiewen<strong>de</strong> statt Klimawan<strong>de</strong>l<br />
Energie sorgt dafür, dass die Er<strong>de</strong> sich dreht. Energie lässt aus I<strong>de</strong>en Wirklichkeit wer<strong>de</strong>n. Energie treibt uns immer<br />
wie<strong>de</strong>r zu neuen Höchstleistungen. Weil Energie so wichtig ist, müssen wir sicher sein, dass uns auch morgen<br />
genug davon zur Verfügung steht. Und wir wollen sicher sein, dass das, was gut für <strong>de</strong>n Menschen ist, auch gut<br />
für die Umwelt ist. Die Win<strong>de</strong>nergienutzung spielt für eine soli<strong>de</strong> Energiezukunft eine wichtige Rolle.<br />
<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Dipl.-Ing. Aloys Wobben, Grün<strong>de</strong>r und<br />
Geschäftsführer <strong>de</strong>r ENERCON GmbH<br />
Dipl.-Ing. Aloys Wobben grün<strong>de</strong>te 1984 das Unternehmen<br />
ENERCON und leitete damit eine ökonomisch-ökologische<br />
Wen<strong>de</strong> auf <strong>de</strong>m <strong>de</strong>utschen Win<strong>de</strong>nergie-Markt ein. Wegweisend<br />
für das Unternehmen war 1991 die Entwicklung<br />
und Fertigung <strong>de</strong>r weltweit ersten getriebelosen Win<strong>de</strong>nergie-Anlage.<br />
Dieses bis dahin unbekannte Konzept gab<br />
<strong>de</strong>m Anspruch <strong>de</strong>s Unternehmens <strong>de</strong>n entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n<br />
Antrieb: Energie für die Welt.<br />
Heute beschäftigt ENERCON weltweit ca. 6.500 Mitarbeiter.<br />
Bislang (Stand 31.12.2005) hat das Unternehmen weltweit<br />
8.764 Win<strong>de</strong>nergieanlagen mit einer Gesamtleistung<br />
von 8.629.740 kW installiert.
Der Energiebedarf steigt weltweit. Neben <strong>de</strong>m zunehmen<strong>de</strong>n<br />
Verbrauch steigt die Abhängigkeit von Rohstoffimporten<br />
wie Öl, Gas und Uran. Die sich stetig erhöhen<strong>de</strong>n<br />
Rohstoffpreise för<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>n kontinuierlichen<br />
Preisanstieg für Energie. Diese Entwicklung wird sich in<br />
Anbetracht <strong>de</strong>r globalen Rohstoffverknappung in einem<br />
rasanten Tempo fortsetzen. Drastischer noch, als wir es<br />
heute erleben.<br />
Die ersten Windpioniere haben Mut und Weitsicht bewiesen.<br />
Wur<strong>de</strong>n sie zunächst noch belächelt, so weiß inzwischen<br />
je<strong>de</strong>r, dass die regenerativen Energien täglich an<br />
Be<strong>de</strong>utung gewinnen. Die steigen<strong>de</strong>n Kosten für fossile<br />
Energieträger erinnern uns immer wie<strong>de</strong>r daran.<br />
Klimawan<strong>de</strong>l durch Treibhauseffekt<br />
Die heutige Energieversorgung in Deutschland beruht<br />
zu ca. 60 % auf <strong>de</strong>n Energieträgern Kohle, Erdöl und Erdgas,<br />
die fossilen Kohlenstoff enthalten. Bei ihrer Verbrennung<br />
wird Kohlendioxid freigesetzt, das die natürliche<br />
Bilanz in unserem Klimasystem nachhaltig zerstört.<br />
Die Kohlendioxi<strong>de</strong>missionen sind neben an<strong>de</strong>ren Schadstoffemissionen<br />
verantwortlich für die Zerstörung <strong>de</strong>s<br />
Schutzschil<strong>de</strong>s (Filtersystems) in <strong>de</strong>r Stratosphäre unserer<br />
Er<strong>de</strong> mit <strong>de</strong>r Folge, dass bestimmte schädliche<br />
Strahlung (Frequenzen) <strong>de</strong>r Sonne ungehin<strong>de</strong>rt zur Biosphäre<br />
gelangen können. Klimatische Verän<strong>de</strong>rungen<br />
(anthropogener Treibhauseffekt), Luftverschmutzungen<br />
und Krankheiten (vorwiegend Krebserkrankungen) resultieren<br />
aus <strong>de</strong>m <strong>de</strong>fekten Filtersystem.<br />
Allein die Konsequenzen <strong>de</strong>r Er<strong>de</strong>rwärmung sind dramatisch.<br />
Die Zahl <strong>de</strong>r ungewöhnlichen Wetterbedingungen,<br />
die hohe volkswirtschaftliche Schä<strong>de</strong>n verursachen,<br />
nimmt drastisch zu. Die Zahl <strong>de</strong>r großen Naturkatastrophen<br />
ist seit <strong>de</strong>n 60er Jahren auf das Dreifache gestiegen,<br />
wie die Münchner Rückversicherungs AG feststellte. Die<br />
durchschnittlichen Kosten <strong>de</strong>s Klimawan<strong>de</strong>ls wer<strong>de</strong>n bei<br />
konservativer Schätzung auf weltweit mehr als 50 Mrd. €<br />
pro Jahr beziffert. Global müssen daher alle Nationen zur<br />
Vermin<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s Treibhauseffektes beitragen.<br />
<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Deutschland ist in <strong>de</strong>r Windindustrie weltweit führend.<br />
Ein Anteil <strong>de</strong>r Win<strong>de</strong>nergie am Stromverbrauch von<br />
inzwischen 6 % belegt ihr enormes Potenzial. Regional<br />
gesehen trägt die Win<strong>de</strong>nergie bereits mit mehr als 50 %<br />
zur Stromversorgung bei. Dies ist ein Beleg dafür, dass<br />
eine sichere Energieversorgung aufgrund intelligenter<br />
und flexibler Win<strong>de</strong>nergietechnologie möglich ist. Voraussetzung<br />
für die weitere Integration <strong>de</strong>r Win<strong>de</strong>nergie<br />
in die Energieversorgungsstruktur ist dabei, dass die<br />
Windparks über entsprechen<strong>de</strong> Kraftwerkseigenschaften<br />
verfügen. Heute gibt es Lösungen sowohl für kritische<br />
Situationen durch Netzkurzschlüsse o<strong>de</strong>r Engpässe als<br />
auch für <strong>de</strong>n Normalbetrieb wie Blindleistungsmanagement<br />
und Spannungsregelung. Das Verhalten von Windparks<br />
wird damit in wichtigen Punkten vergleichbar mit<br />
<strong>de</strong>m konventioneller Kraftwerke und kann darüber hinaus<br />
in lokalen Netzstrukturen einen zusätzlichen Nutzen<br />
bewirken (siehe Grafik).<br />
In getriebelosen Win<strong>de</strong>nergieanlagen ist <strong>de</strong>r Ringgenerator von zentraler<br />
Be<strong>de</strong>utung. Er sorgt für einen nahezu reibungslosen Energiefluss.<br />
Im Bild: Herstellung eines Ringgenerators bei ENERCON.<br />
Gesicherte Stromversorgung<br />
ohne Schadstoffe<br />
Die Win<strong>de</strong>nergienutzung leistet einen erheblichen Beitrag<br />
zur CO 2 -Min<strong>de</strong>rung. Allein durch die weltweit bereits<br />
installierten Win<strong>de</strong>nergie-Anlagen mit ihren fast<br />
60 Gigawatt Nennleistung lassen sich ca. 90 Mio. Tonnen<br />
an CO 2 -Emissionen jährlich einsparen. Die Anlagen können<br />
rund 140 Milliar<strong>de</strong>n Kilowattstun<strong>de</strong>n (kWh) produzieren,<br />
das entspricht etwa einem Prozent <strong>de</strong>s globalen<br />
Strombedarfs.<br />
Neue Energieträger<br />
eine soli<strong>de</strong> Energiezukunft<br />
Der Energieträger Wasserstoff gewinnt in Hinblick auf<br />
die <strong>de</strong>rzeitige Energiesituation immer mehr an Be<strong>de</strong>utung.<br />
Beispielsweise wird in <strong>de</strong>r Automobilindustrie mit<br />
Hochdruck an Brennstoffzellen-Antrieben gearbeitet. Bei<br />
<strong>de</strong>r Herstellung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff<br />
(Wasser + Elektrizität = Wasserstoff + Sauerstoff) könnte<br />
die Win<strong>de</strong>nergie als maßgeblicher Energielieferant für<br />
die Wasserstoffproduktion genutzt wer<strong>de</strong>n. Die Substitution<br />
fossiler und nuklearer Energieträger durch erneuerbare<br />
Energien wird weiter zunehmen, u. a. vor <strong>de</strong>m<br />
Hintergrund steigen<strong>de</strong>r Rohstoffpreise und einer notwendigen<br />
Reduzierung <strong>de</strong>r Abhängigkeit von Rohstoffimporten.<br />
Denn einem steigen<strong>de</strong>n Energiebedarf stehen sich<br />
zunehmend verknappen<strong>de</strong> Ressourcen gegenüber. Der<br />
Jahresertrag einer mo<strong>de</strong>rnen Multimegawatt-Win<strong>de</strong>nergieanlage<br />
könnte die jährliche Fahrleistung von<br />
fast 1.000 Elektroautos gewährleisten. Daraus ersieht<br />
man, dass die Nutzung <strong>de</strong>r Win<strong>de</strong>nergie zum Antrieb<br />
von Elektroautos in Zukunft eine sehr wichtige Rolle<br />
spielen kann.<br />
Wie<strong>de</strong>r einmal sind die Strompreise zum Jahresbeginn<br />
erhöht wor<strong>de</strong>n. Und wie<strong>de</strong>r versuchen die Stromkonzerne,<br />
die regenerativen Energien dafür verantwortlich<br />
zu machen. Dabei beträgt <strong>de</strong>r Kostenanteil <strong>de</strong>r erneuerbaren<br />
Energien gera<strong>de</strong> einmal 2,7 % am Strompreis.<br />
Verantwortlich ist in Wahrheit eine kräftige Preissteigerung<br />
auf <strong>de</strong>n Rohstoffmärkten <strong>de</strong>r Energieträger. Hinzu<br />
kommt die Mengenverknappung aufgrund einer Vielzahl
ereits heute kostengünstiger als konventionelle Energien.<br />
Die Win<strong>de</strong>nergie ist eine<br />
ausgereifte Spitzentechnologie<br />
und gehört zu <strong>de</strong>n wirtschaftlichsten<br />
erneuerbaren<br />
Energiequellen.<br />
Steuerungselektronik einer Win<strong>de</strong>nergieanlage:<br />
Windnachführung, Blattverstellung und eine ständige Anpassung an<strong>de</strong>rer Anlagenparameter<br />
optimieren bei allen Witterungsverhältnissen <strong>de</strong>n Energieertrag <strong>de</strong>r Anlage.<br />
abgeschalteter Alt-Kraftwerke. Die Ära <strong>de</strong>r Billigproduktion<br />
in alten abgeschriebenen Kraftwerken geht ihrem<br />
En<strong>de</strong> entgegen. Die bisherigen Preise für konventionell<br />
erzeugten Strom sind nicht zu halten.<br />
Dabei berücksichtigen die <strong>de</strong>rzeitigen Strompreise we<strong>de</strong>r<br />
die verursachten Schä<strong>de</strong>n an Menschen, Umwelt und<br />
Weltklima noch die Risiken aus <strong>de</strong>m Anlagenbetrieb<br />
konventioneller Kraftwerke. Wer<strong>de</strong>n diese Kosten in die<br />
Strompreiskalkulation einbezogen, ist die Win<strong>de</strong>nergie<br />
Energie muss bezahlbar<br />
bleiben<br />
Auf lange Sicht wird die Verknappung<br />
<strong>de</strong>r Rohstoffe für<br />
eine drastische Preissteigerung<br />
bei <strong>de</strong>n fossilen Energieträgern<br />
sorgen. Die Differenz<br />
zum angeblich zu teuren<br />
Öko-Strom wird sehr schnell<br />
schwin<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>nn durch eine<br />
stets weiter entwickelte Technologie<br />
und leistungsfähigere<br />
Win<strong>de</strong>nergieanlagen wird die<br />
Kilowattstun<strong>de</strong> Windstrom<br />
immer günstiger. Schließlich<br />
zwingt <strong>de</strong>r <strong>de</strong>gressive<br />
Charakter <strong>de</strong>s „Erneuerbare<br />
Energien-Gesetzes (EEG)“ zu<br />
laufen<strong>de</strong>n Innovationen. Die<br />
Stromgestehungskosten für<br />
Win<strong>de</strong>nergie haben sich im<br />
letzten Jahrzehnt mehr als<br />
halbiert und wer<strong>de</strong>n auch zukünftig<br />
weiter sinken.<br />
Eine beson<strong>de</strong>re Be<strong>de</strong>utung<br />
hat in <strong>de</strong>m Zusammenhang<br />
die weitere Effizienzsteigerung bei <strong>de</strong>n Win<strong>de</strong>nergieanlagen.<br />
Der Win<strong>de</strong>nergieanlagenhersteller ENERCON<br />
geht dabei mit gutem Beispiel voran. Exemplarisch für<br />
die technologische Innovationskraft ist eine im Jahr<br />
2004 eingeführte neue Rotorblattgeometrie, welche die<br />
Ertragswerte signifikant erhöht, die Schallemissionen<br />
verringert und die auf die Win<strong>de</strong>nergieanlage einwirken<strong>de</strong>n<br />
Lasten reduziert. Auch die aktuellen Turmhöhen<br />
von über 100 m sind ein Beispiel für <strong>de</strong>n technologischen<br />
Fortschritt, <strong>de</strong>r zur Effizienzsteigerung führt. Eine pa-<br />
10<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Umspannwerk<br />
Servicezentrale<br />
DFÜ<br />
ENERCON<br />
Leittechnik<br />
EVU (P,Q)<br />
••<br />
EVU<br />
Netz<br />
Netztechnik: Windparks verhalten sich heute wie konventionelle Kraftwerke. So gibt es Lösungen sowohl für kritische Situationen<br />
(Netzkurzschlüsse o<strong>de</strong>r Engpässe) als auch für <strong>de</strong>n Normalbetrieb (Blindleistungsmanagement und Spannungsregelung).<br />
tentierte Sturmregelung sorgt für eine Verfügbarkeit <strong>de</strong>r<br />
Win<strong>de</strong>nergieanlagen selbst bei Windgeschwindigkeiten<br />
von mehr als 25 m/s, also rund 90 km/h. Die Anlagen<br />
reduzieren bei Sturmböen kontrolliert ihre Leistung und<br />
bleiben am Netz, statt sich abzuschalten. Ertragsverluste<br />
gera<strong>de</strong> an Standorten mit böigen und starken Win<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n auf diese Weise vermie<strong>de</strong>n und die Stromnetze<br />
entlastet.<br />
Neue Multimegawatt-Anlagen erzeugen an einem Tag<br />
so viel Strom wie eine Win<strong>de</strong>nergieanlage im Jahr 1990<br />
in einem ganzen Jahr. Hieran wird das enorme Tempo<br />
<strong>de</strong>r technischen Entwicklung in dieser jungen Industriebranche<br />
<strong>de</strong>utlich. Die neuen Großanlagen bieten viel versprechen<strong>de</strong><br />
Perspektiven. Sie ermöglichen eine bessere<br />
Ausnutzung <strong>de</strong>r knapp wer<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Aufstellungsflächen<br />
und geben <strong>de</strong>m Repowering – also <strong>de</strong>m Austausch älterer,<br />
kleinerer Anlagen durch Anlagen <strong>de</strong>r Megawattklasse<br />
– neue Impulse.<br />
Die positive Entwicklung <strong>de</strong>r Win<strong>de</strong>nergie in Deutschland<br />
wird im Ausland aufmerksam verfolgt. Ein Exportanteil<br />
<strong>de</strong>r <strong>de</strong>utschen Windindustrie von bereits über<br />
50 % an <strong>de</strong>r Wertschöpfung im Jahr 2004 belegt das zu-<br />
nehmen<strong>de</strong> Interesse an<strong>de</strong>rer Län<strong>de</strong>r an <strong>de</strong>r <strong>de</strong>utschen<br />
Win<strong>de</strong>nergietechnologie.<br />
Essenzielle Voraussetzung<br />
für die Menschheit<br />
Das Erscheinungsbild <strong>de</strong>r weltweiten Energieversorgung<br />
wird sich in <strong>de</strong>n kommen<strong>de</strong>n 20 Jahren noch <strong>de</strong>utlicher<br />
verän<strong>de</strong>rn als in <strong>de</strong>n vorangegangenen. Gemeinsam<br />
müssen wir diese Energiewen<strong>de</strong> positiv gestalten. Die<br />
regenerativen Energien stehen dabei vor einer großen<br />
Herausfor<strong>de</strong>rung. Ihnen kommt beim Ausbau einer zukunftsfähigen<br />
Energieversorgung eine hohe Verantwortung<br />
zu. Eine nachhaltige Energieversorgung ist eine<br />
essenzielle Voraussetzung für die Menschheit. Auf die<br />
intensive Nutzung <strong>de</strong>r Win<strong>de</strong>nergie in Kombination mit<br />
an<strong>de</strong>ren regenerativen Energien und Elektrizitätsspeichern<br />
kann nicht verzichtet wer<strong>de</strong>n, darüber müssen wir<br />
uns im Klaren sein. Und genau das sollte unser aller<br />
Antrieb sein – für eine Energiewen<strong>de</strong> statt eines Klimawan<strong>de</strong>ls.<br />
11
t e c .<br />
P a r t n e r s c h a f t<br />
Joachim <strong>de</strong> Boer & Jens Grunwald<br />
Schleifring-Powerverbindung für ENERCON auf neuen<br />
Wegen: 100 A und 200 A modular verbun<strong>de</strong>n<br />
Der Wettbewerb bei <strong>de</strong>r Herstellung von Win<strong>de</strong>nergieanlagen hat in <strong>de</strong>r letzten Deka<strong>de</strong> eine bemerkenswerte<br />
Innovationsrate wie auch ein beachtliches Spektrum von Serienprodukten hervorgebracht. Herausragend hierbei<br />
war insbeson<strong>de</strong>re die Leistungssteigerung <strong>de</strong>r Anlagen, die führen<strong>de</strong> Hersteller wie ENERCON bis heute erreichen<br />
konnten. Gleichzeitig setzt ENERCON mit seinem Angebot an Win<strong>de</strong>nergieanlagen hohe Maßstäbe für die Umsetzung<br />
einer Serienproduktion. Aufbauend auf einem modularen Win<strong>de</strong>nergieanlagen<strong>de</strong>sign lassen sich kontinuierlich<br />
Neu- bzw. Weiterentwicklung und die Ansprüche an die Qualität <strong>de</strong>r laufen<strong>de</strong>n Produktion harmonisieren.<br />
12<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Das Design <strong>de</strong>r Modulbauweise selbst und die zugehörige<br />
Definition <strong>de</strong>r Verbindungs- und Interfacelösungen<br />
än<strong>de</strong>rn sich dann, wenn eine neue Seriengeneration an<br />
<strong>de</strong>n Start geht. Vorgaben für eine Leistungssteigerung<br />
wie auch <strong>de</strong>r Wunsch nach kompakteren und flexibleren<br />
Lösungen gehen dabei insbeson<strong>de</strong>re an die Adresse<br />
<strong>de</strong>r Hersteller von elektrischer Verbindungstechnik.<br />
<strong>harting</strong> bietet solche Connectivity in <strong>de</strong>r Ausführung<br />
industriegerechter Technologie, die neben <strong>de</strong>m qualifizierten<br />
Serieneinsatz bei ENERCON ebenfalls mit Neuund<br />
Weiterentwicklungen gezielt <strong>de</strong>n Designprozess <strong>de</strong>s<br />
Kun<strong>de</strong>n begleiten und unterstützen soll.<br />
200 A-Moduls für das Steckverbin<strong>de</strong>rsystem Han-Modular®.<br />
Ausgehend von <strong>de</strong>m vormals maximal übertragbaren<br />
Strom von 100 A gibt es im modularen Steckverbin<strong>de</strong>rsystem<br />
Han-Modular somit mehr Flexibilität in <strong>de</strong>r<br />
Kombination von Power- und Datenübertragung. Der Anschluss<br />
<strong>de</strong>s 200 A-Moduls erfolgt über die bewährte Axialschraubtechnik,<br />
die ohne teures Spezialwerkzeug einen<br />
erstaunlich schnellen und mehrfach wie<strong>de</strong>rholbaren<br />
Anschluss ermöglicht. Weiterhin wird hierbei ebenfalls<br />
die Schock- und Vibrationsbeständigkeit sichergestellt<br />
und <strong>de</strong>r Einsatz von Standardkabeln mit großen Querschnitten<br />
möglich.<br />
Dem Ziel von ENERCON, durch Windkraft „Energie für<br />
die Welt“ bereitzustellen, fühlt auch <strong>harting</strong> sich verpflichtet.<br />
Dies wird sowohl in <strong>de</strong>r <strong>harting</strong>-Vision „Wir<br />
wollen die Zukunft mit Technologien für Menschen zu<br />
gestalten“ , als auch bei <strong>de</strong>r <strong>harting</strong>-Philosophie „Die<br />
ökologische Verantwortung ist grundlegen<strong>de</strong>r Bestandteil<br />
unseres Han<strong>de</strong>lns“ <strong>de</strong>utlich.<br />
Im Applikationsbereich <strong>de</strong>r elektrischen Schleifringe zeigen<br />
sich sehr schnell die Vorteile einer Modulbauweise.<br />
Auch wenn die Hersteller solcher Systeme ständig an <strong>de</strong>r<br />
Verlängerung <strong>de</strong>r Lebensdauer arbeiten, muss <strong>de</strong>nnoch<br />
im Wartungsprogramm einer Win<strong>de</strong>nergieanlage <strong>de</strong>r<br />
Austausch von Schleifringen generell eingeplant wer<strong>de</strong>n.<br />
Die Verwendung elektrischer Steckverbin<strong>de</strong>r entspricht<br />
dabei einer Interface<strong>de</strong>finition, die für Tests und schließlich<br />
für Installationsarbeiten im Feld eine „Plug-and-<br />
Play“-Funktionalität <strong>de</strong>r Schleifringe eröffnet. Schleifringkörper<br />
dienen zur Übertragung von Leistungs- und<br />
Steuersignalen zwischen Stator und Rotor.<br />
Schleifringkörper einer Win<strong>de</strong>nergieanlage<br />
Joachim <strong>de</strong> Boer<br />
Entwicklung<br />
ENERCON GmbH<br />
Die Diskussion möglicher technischer Verbesserungen<br />
einer Connectivity-Lösung für die Schleifringe <strong>de</strong>r<br />
E 70/E 82 führte insbeson<strong>de</strong>re zur Neuentwicklung <strong>de</strong>s<br />
Jens Grunwald<br />
Sales Manager Area Sales Management<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
jens.grunwald@HARTING.com<br />
13
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
Andreas Huhmann<br />
Automation IT von HARTING<br />
Automation IT ist die Realisierung von nur einem gemeinsamen Kommunikationsnetzwerk auf Ethernet-Basis<br />
für <strong>de</strong>n Office-Bereich und für die Fertigung. Die Automatisierung tritt damit in ein nächsthöheres Stadium ein,<br />
was Qualität, Durchlaufzeiten und Flexibilität betrifft. Darüber freut sich hauptsächlich das Topmanagement<br />
produzieren<strong>de</strong>r Unternehmen, aber auch für Netzwerkplaner und Automatisierer eröffnen sich viele Vorteile und<br />
neue Anwendungsfel<strong>de</strong>r.<br />
14<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Office IT<br />
Switch<br />
Outlet<br />
Automation IT Netzwerk-Topologie<br />
LINIE/RING STERN Schaltschrank Schaltschrank HYBRIDE LINIE<br />
Spannungsversorgung – 24 Volt<br />
Automation IT Netzwerk-Komponenten<br />
IP67 Switch<br />
In-Between Switch<br />
IP30 Switch<br />
Schaltschrank<br />
Schaltschrank<br />
Automation Devices<br />
SPS Drive PC HMI<br />
Roboter/Modul I/O Device<br />
<br />
EQP: Equipment <br />
TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet Active <br />
Network Component (Switch) Security Module<br />
EQP: Equipment TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet<br />
Active Network Component (Switch)<br />
Security Modul<br />
Abb. 1: Systemlandschaft Automation IT<br />
Durch <strong>de</strong>n längst überfälligen „ungefilterten“ Einzug<br />
<strong>de</strong>r IT in die Fertigung wird die Durchgängigkeit <strong>de</strong>r<br />
Kommunikation vom Office bis an die Maschine möglich.<br />
Denn Automatisierungs- und Office-Applikationen<br />
stehen auf einer gemeinsamen Kommunikationsbasis.<br />
Ohne künstliche Grenzen, wie zum Beispiel Gateways.<br />
Wie zukünftige Automation IT-Netzwerke aussehen,<br />
zeigt das Unternehmen <strong>harting</strong> und profiliert sich damit<br />
als innovativer Netzwerkspezialist.<br />
Automation IT heisst: ein Netzwerk für alles<br />
Mit Automation IT wer<strong>de</strong>n Netzwerke zusammengefasst,<br />
die in industriellen Applikationen bisher nebeneinan<strong>de</strong>r<br />
am Feldbus betrieben wer<strong>de</strong>n. Also spezielle Netzwerke<br />
für Antriebslösungen, für Sicherheitsapplikationen<br />
o<strong>de</strong>r für die MES-Integration (MES = Manufacturing<br />
Execution System). Als integrative Brücke verbin<strong>de</strong>n<br />
MES-Systeme die Auftragsbearbeitung <strong>de</strong>r ERP-Ebene<br />
(ERP = Enterprise Ressource Planning) mit <strong>de</strong>n<br />
Steuerungssystemen <strong>de</strong>r Produktionswelt. So entsteht<br />
auf Basis <strong>de</strong>s Ethernets das universelle gemeinsame<br />
Netzwerk für die Office-Welt und für die Produktion.<br />
Einfach, schnell und sicher:<br />
ein Netzwerk Automation IT<br />
Entschei<strong>de</strong>nd für die Funktionalität <strong>de</strong>s Kommunikationsnetzwerks<br />
sind die aktiven und passiven Komponenten.<br />
Deren Einsatz leitet sich aus <strong>de</strong>r Vernetzungstopolo-<br />
16<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Office IT<br />
Switch<br />
Outlet<br />
Automation IT Netzwerk-Topologie<br />
LINIE/RING STERN Schaltschrank Schaltschrank HYBRIDE LINIE<br />
Aktive Netzwerkkomponenten<br />
Spannungsversorgung – 24 Volt<br />
Automation IT Netzwerk-Komponenten<br />
IP67 Switch<br />
In-Between Switch<br />
IP30 Switch<br />
Schaltschrank<br />
Schaltschrank<br />
Automation Devices<br />
Dezentral<br />
IP67<br />
In-Between IP<br />
IP67 & IP30<br />
Zentral/<br />
Dezentral IP30<br />
Abb. 3: Bauformen von Netzwerkkomponenten<br />
SPS Drive PC HMI<br />
Roboter/Modul I/O Device<br />
<br />
EQP: Equipment <br />
TO/AO: Telecommunication Outlet/Aparatus Outlet Active <br />
Network Component (Switch)<br />
ohne Systembruch. Um dafür eine Vernetzung innerhalb<br />
von Modulen und zwischen Modulen sicherzustellen,<br />
wer<strong>de</strong>n Netzwerkkomponenten für die unterschiedlichen<br />
Installationsphilosophien benötigt.<br />
Abb. 2: Industrielle Netzwerktopologien<br />
gie ab. So ist zum Beispiel ein IT-Switch optimal an die<br />
Sternverkabelung angepasst. Gera<strong>de</strong> die Sterntopologie<br />
ver<strong>de</strong>utlicht die Grundsituation bei <strong>de</strong>r Office-Applikation.<br />
Hier befin<strong>de</strong>n sich viele ähnlich gestaltete Arbeitsplätze<br />
in unmittelbarer Nachbarschaft.<br />
Auch in <strong>de</strong>r Fertigung leiten sich die Industrietopologien<br />
aus <strong>de</strong>r Anwendung, <strong>de</strong>m automatisierungstechnischen<br />
Aufbau einer Produktionseinheit, ab. Stellvertretend ist<br />
hier die För<strong>de</strong>rtechnik, wo Antriebe zumeist in einer Linie<br />
hintereinan<strong>de</strong>r geschaltet wer<strong>de</strong>n. Das Netzwerk für<br />
die Kommunikation folgt dieser Topologie. Eine Vorverkabelung<br />
wie im Büro ist dabei in <strong>de</strong>r Regel nicht möglich,<br />
da das Netzwerk zum Anlagenmodul gehört. Dieses<br />
Modul wie<strong>de</strong>rum wird bei einem Lieferanten gefertigt<br />
und getestet. Die Integration ins Netzwerk fin<strong>de</strong>t dann in<br />
<strong>de</strong>r Halle statt, i<strong>de</strong>alerweise vollständig transparent und<br />
Dezentraler Aufbau in Schutzart IP67<br />
Für die einfache Installation eines <strong>de</strong>zentralen Automatisierungskonzeptes<br />
bieten sich IP67-Baugruppen an.<br />
Diese sind ohne ein separates Gehäuse direkt im Industrieumfeld<br />
einsetzbar. Der IP67-Aufbau erlaubt damit<br />
äußerst flexibel die Realisierung <strong>de</strong>r vorgegebenen Topologie<br />
wie z. B. <strong>de</strong>r Linien- o<strong>de</strong>r Ringtopologie.<br />
In-Between-Switches<br />
in Schutzart IP67 und IP30<br />
Das In-Between-Konzept wird in beson<strong>de</strong>rer Weise <strong>de</strong>r<br />
Integration von Schaltschränken in Netzwerke gerecht.<br />
Es ermöglicht <strong>de</strong>n Ethernet-Anschluss in Schutzart IP67<br />
und im IP30-Bereich innerhalb <strong>de</strong>s Schaltschrankes. Somit<br />
steht <strong>de</strong>r In-Between-Switch zwischen <strong>de</strong>r Automatisierungsapplikation<br />
und <strong>de</strong>m Netzwerk. PROFINET- und<br />
Managementfunktionen sind voll integrierbar.<br />
Dezentraler o<strong>de</strong>r zentraler Aufbau<br />
mit IP30-Switches<br />
Der IP30-Switch wird zur sternförmigen Vernetzung von<br />
Maschinen eingesetzt. Er stellt in seiner ungemanagten<br />
Bauform einen Konsolidationspunkt zur Übergabe von<br />
17
400 V<br />
24 V<br />
Ethernet<br />
Informationen in das Netzwerk dar. IP30-Switches zeichnen<br />
sich durch eine einfache Montage auf <strong>de</strong>r Hutschiene<br />
aus. Dies ist <strong>de</strong>r Befestigungsstandard für Geräte im<br />
Schaltschrank.<br />
Industrielle Switches wer<strong>de</strong>n immer<br />
wichtiger<br />
Im ersten Ethernet-Migrationschritt ging man vor wenigen<br />
Jahren davon aus, dass in einer Industrieumgebung<br />
aktive Netzkomponenten in erster Linie eine Diagnose<br />
vor Ort brauchen und ohne erweiterte Managementfunktionen<br />
auskommen können. Heute herrscht Konsens darüber,<br />
dass ein wesentlich größerer Managementumfang<br />
benötigt wird.<br />
Demnach ist in <strong>de</strong>r Industrie das Management von Switches<br />
notwendig, um eine sichere Funktion sowohl <strong>de</strong>r<br />
Automatisierungsapplikationen als auch <strong>de</strong>r IT-Applikationen<br />
zu administrieren.<br />
Hallenverteiler<br />
IT-<br />
Netzwerk<br />
Abb. 4: Separate Netzwerke für IT und Automation<br />
Für welche Applikation welcher Managementumfang<br />
sinnvoll ist, richtet sich nicht nur nach <strong>de</strong>r Applikation,<br />
son<strong>de</strong>rn nach <strong>de</strong>m Umfeld, in das eine Automatisierungsapplikation<br />
eingebettet wird. So kann ein separates Netzwerk,<br />
ohne vertikale Integration o<strong>de</strong>r über eine Firewall<br />
gesichert, auch mit ungemanagten Switches realisiert<br />
Automatisierungs-<br />
Netzwerk<br />
wer<strong>de</strong>n. Diese Netzwerke wer<strong>de</strong>n jedoch<br />
zumeist nicht zur Automatisierung, son<strong>de</strong>rn<br />
zur Betriebsdatenerfassung genutzt.<br />
Damit bleibt beim Switch unterhalb einer<br />
Firewall nur noch die Funktion <strong>de</strong>r Mehrfachsteckdose,<br />
<strong>de</strong>ren Ausfall nicht zu Produktionsstillstän<strong>de</strong>n<br />
führt. Switches mit<br />
diesem Funktionsumfang sind folglich nur<br />
sehr eingeschränkt verwendbar. Dennoch<br />
wer<strong>de</strong>n diese einfachen Switches oftmals<br />
auch für Automatisierungsapplikationen<br />
vorgeschlagen, wobei Einfachheit mit Benutzerfreundlichkeit<br />
gleichgesetzt wird.<br />
Auch wird von einer Feldbusapplikation<br />
ausgegangen, bei <strong>de</strong>r Sternkoppler, die in<br />
<strong>de</strong>r Netztopologie vergleichbar mit Switches<br />
sind, nur sehr vereinzelt eingesetzt<br />
wur<strong>de</strong>n.<br />
Bei einem geswitchten Ethernet sieht die Situation an<strong>de</strong>rs<br />
aus. Hier ist eine stärkere logische Segmentierung<br />
gefragt, die mit ungemanagten Switches nicht möglich<br />
ist. Hilfreich ist auch eine zentrale Diagnose über ein<br />
Netzwerkmanagement-Tool, um vorausschauend die Verfügbarkeit<br />
<strong>de</strong>s Netzwerkes sicherzustellen.<br />
<strong>harting</strong>-Switches mit Managementfunktion unterstützen<br />
die IT durch SNMP und gleichzeitig die Automatisierung<br />
durch integrierte spezifische „Feldbus“-Funktionen, die<br />
z.B. im PROFINET-Umfeld verwen<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n. So kann<br />
ein Switch gleich doppelt sichtbar wer<strong>de</strong>n, im Diagnose-<br />
Tool ebenso wie in <strong>de</strong>r Netzwerkadministration.<br />
Hohe Funktionalität und zeitgemässer<br />
Komfort: Switches für je<strong>de</strong> Anwendung<br />
1. Unmanaged Switches sind neben <strong>de</strong>m Standard Ethernet<br />
auf Layer 2 mit einer PROFINET und Ethernet-IP-<br />
Grundfunktionalität ausgestattet.<br />
2. SmartCon, ein System, das <strong>de</strong>m Anwen<strong>de</strong>r neue komfortablere<br />
und umfangreiche Möglichkeiten beim<br />
Konfigurieren von unmanaged Ethernet-Switches ermöglicht.<br />
Folgen<strong>de</strong> Features wer<strong>de</strong>n durch SmartCon<br />
jetzt konfigurierbar:<br />
18<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
• Portpriorisierung<br />
• Auto-negotiation pro Port<br />
• Multicast Filtering pro Port<br />
• Full-/Halb-Duplex pro Port<br />
• Parallel-Redundanz<br />
• Port-Abschaltung pro Port<br />
• Mel<strong>de</strong>kontakt Aktivierung<br />
pro Port<br />
• 10 o<strong>de</strong>r 100 Mbit/s pro Port<br />
3. Managed Switches besitzen neben<br />
<strong>de</strong>m üblichen SNPM basierten Managementumfang<br />
ein einfach über<br />
einen Browser zu bedienen<strong>de</strong>s<br />
Web-based-Management.<br />
4. Managed Plus Switches besitzen<br />
neben SNMP-Management erweiterte<br />
Funktionen wie die PROFI-<br />
NET-I/O-Funktion o<strong>de</strong>r aber das<br />
für Ethernet IPgenutzte IGMP-<br />
Snooping.<br />
Automation IT übertrifft<br />
gängige Standards<br />
Die internationale Standardisierung<br />
für die passive Infrastruktur geht – oberflächlich betrachtet<br />
– <strong>de</strong>n Weg <strong>de</strong>r physikalischen Trennung <strong>de</strong>r<br />
Netzwerke für Automation und IT.<br />
Die Automatisierung wird als Automation-Island innerhalb<br />
<strong>de</strong>r Industriegebäu<strong>de</strong>vernetzung beschrieben. Das<br />
Industriegebäu<strong>de</strong>netzwerk, welches durch die Standardisierung<br />
ISO/IEC 24702 festgelegt ist, befin<strong>de</strong>t sich außerhalb<br />
dieses Islands. Die Welt innerhalb <strong>de</strong>s Islands<br />
wird durch die IEC 61918 dargestellt. Betrachtet man<br />
aber diese Normentwürfe genauer, so erkennt man, dass<br />
bei<strong>de</strong> Normen auch ein universelles Netzwerk ermöglichen.<br />
Mit <strong>de</strong>r <strong>harting</strong> PushPull-Steckverbin<strong>de</strong>rfamilie<br />
wird <strong>de</strong>r generische Standard <strong>de</strong>r ISO/IEC 24702 ebenso<br />
wie <strong>de</strong>r PROFINET-Standard <strong>de</strong>r IEC 61918 abge<strong>de</strong>ckt.<br />
Auf Basis dieser Steckverbin<strong>de</strong>rfamilie kann dann ein<br />
Abb. 5: Industrielle Applikation<br />
universelles Automation IT-Netzwerk aufgebaut wer<strong>de</strong>n.<br />
Erst diese Verschmelzung <strong>de</strong>r Netzwerke, auch als<br />
Konvergenz bezeichnet, bringt die erwarteten positiven<br />
Synergien und damit <strong>de</strong>n Nutzen für <strong>de</strong>n Anwen<strong>de</strong>r. Sie<br />
erfor<strong>de</strong>rt aber zwingend die Ab<strong>de</strong>ckung von Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
aus <strong>de</strong>m IT- sowie <strong>de</strong>m Automatisierungsumfeld.<br />
Mit <strong>de</strong>m Anspruch „Einer fürs Ethernet“ wird <strong>harting</strong><br />
<strong>de</strong>m gerecht und stellt die erfor<strong>de</strong>rlichen Automation IT-<br />
Produkte bereit.<br />
Andreas Huhmann<br />
Leiter Market Management<br />
Division Industrial Communication & Power Networks<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
andreas.huhmann@HARTING.com<br />
19
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
Jürgen Bösch & Claus Kleedörfer<br />
Auf <strong>de</strong>r faseroptischen Übertragungsstrecke unterwegs<br />
M12 microFX komplettiert Produktspektrum<br />
Dezentralisierung, stetig wachsen<strong>de</strong>s Informationsaufkommen und die Vernetzung <strong>de</strong>r IT-Infrastruktur mit <strong>de</strong>r<br />
Fertigungsebene sind wesentliche Trends <strong>de</strong>r Gegenwart und <strong>de</strong>r nahen Zukunft im Umfeld <strong>de</strong>r industriellen<br />
Automatisierungstechnik. Ethernet hat vor diesem Hintergrund in <strong>de</strong>n vergangenen fünf Jahren einen signifikanten<br />
Anteil an <strong>de</strong>n installierten Kommunikationsknoten erobern können.<br />
Neben <strong>de</strong>r dominieren<strong>de</strong>n elektrischen Datenübertragung<br />
ist es aufgrund <strong>de</strong>r Übertragungsentfernungen<br />
und <strong>de</strong>s störbehafteten industriellen Umfel<strong>de</strong>s notwendig,<br />
auf alternative Übertragungsmedien auszuweichen.<br />
Die faseroptische Datenübertragung bietet hier mit <strong>de</strong>n<br />
entsprechen<strong>de</strong>n Schnittstellen entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Vorteile.<br />
Diese Schnittstellen sind bei Netzwerkinfrastrukturkomponenten<br />
für die Büroumgebung bereits als Standard<br />
etabliert, für industrielle Applikationen fehlten bisher<br />
geeignete Varianten mit <strong>de</strong>m hier erfor<strong>de</strong>rlichen hohen<br />
Schutz gegen Umwelteinflüsse. Nur elektrische Schnittstellen<br />
erfüllten die Anfor<strong>de</strong>rungen gemäß IP65/67.<br />
Mit <strong>de</strong>m neuen M12 microFX ist jetzt erstmals eine aktive<br />
optische Schnittstelle mit <strong>de</strong>n Abmessungen <strong>de</strong>r bewährten<br />
elektrischen M12-Steckverbin<strong>de</strong>r verfügbar, die<br />
auch diesen For<strong>de</strong>rungen Rechnung trägt.<br />
Optische Datenübertragungsstrecken<br />
Die Schlüsselkomponenten einer optischen Datenübertragungsstrecke<br />
sind <strong>de</strong>r aktive elektro-optische Wandler<br />
(Transceiver), <strong>de</strong>r passive faseroptische Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
und optional eine Kupplungseinheit, die zwei Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
passiv miteinan<strong>de</strong>r verbin<strong>de</strong>t. Abhängig von <strong>de</strong>r<br />
gefor<strong>de</strong>rten Übertragungsentfernung kommen verschie<strong>de</strong>ne<br />
Arten von Lichtwellenleitern zum Einsatz, die ihrerseits<br />
aufgrund spezifischer Eigenschaften <strong>de</strong>r Fasern<br />
unterschiedliche Transceiverbausteine erfor<strong>de</strong>rn.<br />
Mit <strong>de</strong>m System M12 microFX <strong>de</strong>ckt <strong>harting</strong> das komplette<br />
Produktspektrum für eine faseroptische Übertragungsstrecke<br />
ab.<br />
Produktspektrum<br />
Im Einzelnen besteht das System aus:<br />
• Transceivern mit einer Wellenlänge von 650 nm für<br />
Kunststofffasern und kurze Übertragungsstrecken<br />
• Transceivern mit einer Wellenlänge von 1300 nm für<br />
Multi- und Singlemo<strong>de</strong>-Glasfasern und mittlere sowie<br />
lange Übertragungsentfernungen<br />
• Steckverbin<strong>de</strong>rn für Kunststofffasern mit zwei zusätzlich<br />
integrierten elektrischen Kontakten<br />
• Steckverbin<strong>de</strong>rn für Singlemo<strong>de</strong>- und Multimo<strong>de</strong>-Glasfasern<br />
mit zwei zusätzlich integrierten elektrischen<br />
Kontakten<br />
• passiven Kupplungen und Wanddurchführungen<br />
I<strong>de</strong>ntische Schnittstellen<br />
Für <strong>de</strong>n Anbieter von Automatisierungsgeräten bietet<br />
M12 microFX <strong>de</strong>n signifikanten Vorteil, dass sich Gehäuse<br />
von Geräten mit optischen Schnittstellen nicht von <strong>de</strong>nen<br />
mit elektrischen Schnittstellen unterschei<strong>de</strong>n, da die<br />
Abmessungen bei<strong>de</strong>r M12-Ausführungen i<strong>de</strong>ntisch sind.<br />
Kosten durch eine notwendige Diversifikation lassen sich<br />
einsparen. Durch die bei<strong>de</strong>n integrierten elektrischen<br />
Kontakte unterstützt das System auch <strong>de</strong>n Gedanken<br />
hybrid ausgeführter Applikationen in <strong>de</strong>r Automatisierungstechnik.<br />
Der Anwen<strong>de</strong>r <strong>de</strong>s M12 microFX profitiert davon, dass er<br />
für die Terminierung <strong>de</strong>r Fasern durch die Verwendung<br />
von Standardferrulen auf han<strong>de</strong>lsübliche Werkzeuge zurückgreifen<br />
kann.<br />
20<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Fazit<br />
<strong>harting</strong> ergänzt mit <strong>de</strong>m M12 microFX die bestehen<strong>de</strong>n<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r-Lösungen im Bereich faseroptischer Datenübertragung<br />
um eine zukunftsweisen<strong>de</strong> Rundsteckverbin<strong>de</strong>rtechnologie,<br />
die weltweit einen neuen Maßstab<br />
im Bereich Connectivity & Networks setzt. Im Feld <strong>de</strong>r<br />
Automation IT kann <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r aus <strong>de</strong>m Portfolio <strong>de</strong>r<br />
<strong>harting</strong> Technologiegruppe die für seine Anwendung<br />
optimale Lösung auswählen – beginnend bei reinen<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rkomponenten über passive und aktive<br />
Netzwerkkomponenten bis hin zur kompletten Systemverkabelung.<br />
M12 microFX<br />
M12 microFX<br />
Jürgen Bösch<br />
Product Manager<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
juergen.boesch@HARTING.com<br />
Claus Kleedörfer<br />
Director Strategic Markets<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
claus.kleedoerfer@HARTING.com<br />
21
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
Andreas Huhmann & Hartmut Schwettmann<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rlösungen für das<br />
PROFINET-Installationskonzept<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r „Automation Initiative of German Domestic Automobile<br />
Manufacturers (AIDA)“ wer<strong>de</strong>n berücksichtigt<br />
<strong>harting</strong> hat bei <strong>de</strong>r PROFINET-Installation die führen<strong>de</strong> Rolle in <strong>de</strong>r PNO (Profibus-Nutzer-Organisation). Da<br />
ein neuer Standard für die Installation im Bereich <strong>de</strong>r Automobilproduktion notwendig wird, ist <strong>harting</strong> bei <strong>de</strong>r<br />
Definition von Installationskonzepten wie<strong>de</strong>r vorne mit dabei. In einer Kooperation mit Phoenix Contact entstehen<br />
Lösungen in enger Abstimmung mit <strong>de</strong>m Anwen<strong>de</strong>r aus <strong>de</strong>r Automobilproduktion. Diese Lösungen sind in einem<br />
Zusammenhang mit <strong>de</strong>m durch Ethernet eingeleiteten Paradigmenwechsel in <strong>de</strong>r Industrie zu sehen, <strong>de</strong>nn das<br />
Ethernet stößt in industriellen Applikationen auf neue Herausfor<strong>de</strong>rungen.<br />
Im Gebäu<strong>de</strong> sind die datentechnische Verkabelung und<br />
die klassische Elektroinstallation noch voneinan<strong>de</strong>r getrennt.<br />
Die Konvergenz <strong>de</strong>r Netzwerke beschränkt sich<br />
zumeist auf die Kommunikation, z. B. Telekommunikation<br />
und IT-Dienste.<br />
Ganz im Gegensatz dazu verhält es sich mit <strong>de</strong>r Automatisierung.<br />
Diese ist <strong>de</strong>r Gebäu<strong>de</strong>verkabelung bereits<br />
voraus, <strong>de</strong>nn in <strong>de</strong>r Automatisierung gehören die klassischen<br />
Lebensa<strong>de</strong>rn zur Versorgung von Geräten immer<br />
zusammen. Diese sind die Kommunikation über einen<br />
Feldbus o<strong>de</strong>r Ethernet, die 24 V zur Spannungsversorgung<br />
<strong>de</strong>r Teilnehmer und zur Aktorversorgung sowie<br />
die 400 V für Antriebe und an<strong>de</strong>re Geräte mit hoher<br />
Leistung.<br />
Für <strong>harting</strong> stellen neue Systemlösungen für die drei<br />
Lebensa<strong>de</strong>rn im Bereich Connectivity sowie auch<br />
bei Netzwerken das Rückgrat <strong>de</strong>r Automatisierung dar.<br />
Hauptaugenmerk gilt dabei <strong>de</strong>r Definition <strong>de</strong>r passiven<br />
Netzwerkinfrastruktur für alle Lebensa<strong>de</strong>rn.<br />
Die Aspekte, die die passive Netzwerkinfrastruktur betreffen,<br />
sind zusammengefasst:<br />
1. Berücksichtigung aller für Anwendungen in <strong>de</strong>r Automobilproduktion<br />
relevanten Lebensa<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>r Automatisierung<br />
(Kommunikation, 24 V, 400 V)<br />
2. Berücksichtigung aller sinnvollen Topologien (vor<br />
allem Linie und Ring)<br />
3. Berücksichtigung von Installationsaspekten (die einfache<br />
Vor-Ort-Konfektionierung)<br />
Es wur<strong>de</strong>n Rahmenbedingungen <strong>de</strong>finiert, die zum einen<br />
die Anwendungsfreundlichkeit <strong>de</strong>r Feldbussysteme<br />
22<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
ewahren und zum an<strong>de</strong>ren die zusätzlichen Vorteile<br />
durch Ethernet aufgreifen.<br />
Systemlandschaft für Ethernet<br />
und 24 V-Spannungsversorgung<br />
Industrietopologien leiten sich in erster Linie aus <strong>de</strong>m<br />
automatisierungstechnischen Aufbau einer Produktionseinheit<br />
ab. Ein Aufbau mit mehreren Hierarchiestufen<br />
ermöglicht eine Segmentierung, die zu autark arbeiten<strong>de</strong>n<br />
Einzelzellen führt. Diese können im Störungsfall<br />
unabhängig weiterarbeiten. Innerhalb einer Automatisierungszelle<br />
hat sich ein modularer Aufbau durchgesetzt.<br />
Einzelne Funktionsbaugruppen wer<strong>de</strong>n auf diese Weise<br />
zu komplexen Anlagen zusammengestellt. Dieser Trend<br />
setzt sich innerhalb von Einzelmaschinen fort. Im Fall<br />
<strong>de</strong>r Erweiterung wer<strong>de</strong>n zusätzliche Module ergänzt. Das<br />
ist beson<strong>de</strong>rs in Montage-Bereichen (z. B. in <strong>de</strong>r Automobilproduktion)<br />
notwendig, da dort die Infrastruktur bei<br />
Abb. 1: Lebensa<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>r Automatisierung<br />
23
zu <strong>de</strong>finieren, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n schnellen Zugang zum weltweiten<br />
Ethernet-Netzwerk sichert. Hier hat die<br />
<strong>harting</strong> Technologiegruppe <strong>de</strong>n Standard<br />
gesetzt, <strong>de</strong>r sowohl <strong>de</strong>m IT-Spezialisten die<br />
erwartete Performance und RJ45-Kompatibilität<br />
als auch <strong>de</strong>m Automatisierer die einfache<br />
Anschlusstechnik sowie Robustheit und IP-<br />
Schutzart bietet.<br />
Abb. 2: Einheitliche PROFINET-Topologie für Kommunikation<br />
und 24 V-Spannungsversorgung<br />
Mo<strong>de</strong>llwechseln entsprechend <strong>de</strong>n Erfor<strong>de</strong>rnissen <strong>de</strong>r<br />
Anlage neu angepasst wer<strong>de</strong>n muss.<br />
Eine Kernfor<strong>de</strong>rung <strong>de</strong>s neuen PROFINET-Konzeptes<br />
ist die Möglichkeit, Geräte auch im laufen<strong>de</strong>n Betrieb<br />
<strong>de</strong>s Gesamtnetzwerkes einzeln zu tauschen. Dies führt<br />
datentechnisch zu einer Ringredundanz und ermöglicht<br />
das Weiterarbeiten aller Ringteilnehmer, auch wenn ein<br />
Teilnehmer dieses Rings entfernt wird. Allerdings muss<br />
hierbei die Spannungsversorgung <strong>de</strong>r Geräte ebenfalls<br />
berücksichtigt wer<strong>de</strong>n. Wür<strong>de</strong> diese in einer Linientopologie<br />
ohne eine vom Gerät getrennte Weiterschleifung<br />
vernetzt, wäre beim Gerätetausch <strong>de</strong>r Rest <strong>de</strong>r Linie abgetrennt.<br />
Es besteht daher die For<strong>de</strong>rung, dass alle Teilnehmer<br />
über ein separates T-Stück versorgt wer<strong>de</strong>n. So<br />
ist <strong>de</strong>r Austausch einzelner Geräte ohne <strong>de</strong>n Stillstand<br />
<strong>de</strong>s Gesamtnetzwerkes möglich.<br />
Passive Netzkomponenten<br />
Zunächst ist ein Steckverbin<strong>de</strong>r für die Kommunikation<br />
Durch unterschiedliche Vernetzungsphilosophien<br />
in <strong>de</strong>r Industrie ist ein Spektrum<br />
an Steckverbin<strong>de</strong>rlösungen für PROFINET<br />
IP67-Applikationen entstan<strong>de</strong>n, das vom M12<br />
bis zum IP67 RJ45 reicht. In <strong>de</strong>r Schutzart IP20 wird<br />
einheitlich für die Twisted Pair-Verkabelung <strong>de</strong>r RJ45<br />
eingesetzt.<br />
Die <strong>de</strong>utschen Automobilhersteller sehen die Notwendigkeit<br />
<strong>de</strong>r Rückwärtskompatibilität zum RJ45. Bei <strong>de</strong>r<br />
optischen Datenübertragung besteht im IP20-Bereich<br />
keine einheitliche Lösung. Im Office-Umfeld ist <strong>de</strong>r LC-<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r am weitesten verbreitet, wogegen in <strong>de</strong>r<br />
industriellen Applikation oftmals <strong>de</strong>r SCRJ-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
herangezogen wird, <strong>de</strong>r rückwärtskompatibel zum<br />
SC-Steckverbin<strong>de</strong>r ist.<br />
HARTING-PROFINET-Steckverbin<strong>de</strong>r-Lösungen<br />
Han® PushPull S RJ45 und Han® PushPull S LC<br />
Der genormte Steckverbin<strong>de</strong>r wur<strong>de</strong> in <strong>de</strong>r Norm für<br />
die generische Industriegebäu<strong>de</strong>verkabelung ISO/IEC<br />
24702 sowohl elektrisch für <strong>de</strong>n RJ45 als auch optisch<br />
für <strong>de</strong>n LC herangezogen. Der Steckverbin<strong>de</strong>r verfügt<br />
über einen einfach bedienbaren PushPull-Verriegelungsmechanismus.<br />
Die Automobilproduktion verwen<strong>de</strong>t <strong>de</strong>n<br />
24<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Abb. 3: Han PushPull S RJ45<br />
Abb. 4: Han PushPull RJ45. PROFINET-konformer PushPull-<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r für die Automobilproduktion (Kommunikation)<br />
SC als optischen Steckverbin<strong>de</strong>r. Dieser ist ohne Kompatibilitätseinschränkung<br />
in die Variante Han PushPull S<br />
nicht zu integrieren, da er im Steckgesicht größer als <strong>de</strong>r<br />
RJ45 o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r LC ist. Für die Variante steht überdies auch<br />
ein Einsatz für die Spannungsversorgung zur Verfügung.<br />
Damit stellt die Variante <strong>de</strong>n Standard für alle Geräte dar,<br />
die stark durch die Office IT geprägt sind.<br />
Han® PushPull RJ45 und Han® PushPull SCRJ<br />
(Automobilproduktion-konform)<br />
Diese Variante ist beson<strong>de</strong>rs für die Rahmenbedingungen<br />
in <strong>de</strong>r Automobilproduktion entstan<strong>de</strong>n und<br />
wird daher in Kunststoff und Metall für extremste Umgebungsbedingungen<br />
im automobilen Fertigungsumfeld<br />
realisiert. Aufgrund <strong>de</strong>r EMV wird vielfach eine optische<br />
Datenübertragung auf Basis <strong>de</strong>r 1 mm-Kunststofffaser,<br />
die vor Ort konfektioniert wer<strong>de</strong>n kann, eingesetzt. Dies<br />
wird durch die Integration <strong>de</strong>s SCRJ-Steckverbin<strong>de</strong>r erreicht.<br />
In Bereichen <strong>de</strong>r Industrie, für die SCRJ-Kompatibilität<br />
benötigt wird, ist diese Variante zu bevorzugen.<br />
Die IP67-PushPull-Steckverbin<strong>de</strong>r greifen somit die unterschiedlichen<br />
Installationsphilosophien auf und stellen<br />
ein wichtiges Bin<strong>de</strong>glied zwischen Automation- und IT-<br />
Netzen dar.<br />
M12<br />
Der M12 ist universell für die Verkabelung in <strong>de</strong>r Fel<strong>de</strong>bene<br />
einsetzbar, da alle relevanten Organisationen sich<br />
hier auf die genormte D-Kodierung festgelegt haben. Der<br />
M12 ist aber durch die Beschränkung auf vier Kontakte<br />
auch auf Fast-Ethernet-Applikationen limitiert. Seine Robustheit<br />
hat er in Jahrzehnten in <strong>de</strong>r Industrie unter Beweis<br />
gestellt. Des Weiteren steht mit <strong>de</strong>m MicroFX eine<br />
optische Lösung zur Verfügung.<br />
25
Abb. 5: PROFINET-konformer M12 Abb. 6: Han PushPull L Power 4/0<br />
Han® PushPull L Power 4/0<br />
Der nächste Schritt ist die Definition <strong>de</strong>s 24 V-Steckverbin<strong>de</strong>rs,<br />
die für die Automobilproduktion wie<strong>de</strong>r auf<br />
Basis <strong>de</strong>s PushPull-Konzeptes erfolgte. Ergänzend zum<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r wur<strong>de</strong> ein T-Stück <strong>de</strong>finiert, das ein Trennen<br />
<strong>de</strong>r Geräte ohne Unterbrechung <strong>de</strong>r Linie ermöglicht.<br />
Der PushPull-Steckverbin<strong>de</strong>r enthält einen vierpoligen<br />
Einsatz plus Funktionser<strong>de</strong>. Hier können mittels feldkonfektionierbarer<br />
Fe<strong>de</strong>rkraftanschlusstechnik bis zu fünf<br />
Leiter angeschlossen wer<strong>de</strong>n. Der maximale Leiterquerschnitt<br />
beträgt 2,5 mm 2 . Der Steckverbin<strong>de</strong>r ist ausgelegt<br />
für eine Stromtragfähigkeit von 16 A.<br />
Handhabung die Linientopologie und bietet eine Alternative<br />
zur Nutzung zweier Steckverbin<strong>de</strong>r. Abgerun<strong>de</strong>t<br />
wird dieses Konzept zukünftig durch eine auf <strong>de</strong>m<br />
SCRJ-Steckverbin<strong>de</strong>r basieren<strong>de</strong> optische Version. Der<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r ist ausgelegt für eine Stromtragfähigkeit<br />
von 16 A bei 24 V.<br />
Hybri<strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
Alternativ wird auch eine hybri<strong>de</strong> Verkabelung eingesetzt,<br />
bei <strong>de</strong>r das standardisierte Steckgesicht auf <strong>de</strong>m<br />
bewährten Industriegehäuse 3A basiert. Durch das 3A-<br />
Gehäuse wird die Integration weiterer Funktionen in <strong>de</strong>n<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r ermöglicht. PROFINET hat sich hier zur<br />
Integration weiterer Kontakte für die 24 V-Spannungsversorgung<br />
entschie<strong>de</strong>n. Dieses als hybrid bezeichnete<br />
Installationskonzept unterstützt durch äußerst einfache<br />
Abb. 7: PROFINET-konformer Hybridsteckverbin<strong>de</strong>r<br />
(Ethernet und 24 V-Spannungsversorgung)<br />
26<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Zukünftige<br />
Entwicklung<br />
Ethernet wird erst dann eine<br />
leistungsfähige Kommunikationsbasis,<br />
wenn das universelle<br />
Kommunikationsnetzwerk<br />
auf alle Lebensa<strong>de</strong>rn<br />
vervollständigt wird. Neben<br />
<strong>de</strong>r Festlegung <strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
kommt <strong>de</strong>r Definition<br />
<strong>de</strong>r gesamten passiven Netzwerkinfrastruktur<br />
aus Systemsicht<br />
eine entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong><br />
Rolle zu. Diese Aufgabe hat<br />
die PNO für die Kommunikation,<br />
nachlesbar in Installation<br />
Gui<strong>de</strong>line PROFINET,<br />
gelöst. Für die 24 V-Spannungsversorgung<br />
ist die Arbeit<br />
aufgenommen wor<strong>de</strong>n.<br />
Die Lebensa<strong>de</strong>rn für Kommunikation und 24 V können<br />
einen Großteil <strong>de</strong>r Automatisierungsgeräte versorgen.<br />
Für die Vernetzung von 400 V bestehen bereits Konzepte,<br />
die in Projekten <strong>de</strong>r Automobilproduktion erfolgreich<br />
eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Durch die gemeinsame Festlegung<br />
kann auf einen Standard zurückgegriffen wer<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>r<br />
breite Akzeptanz fin<strong>de</strong>t.<br />
Teilnehmer mit 400 V-Anschluss können entwe<strong>de</strong>r direkt<br />
über T-Stücke o<strong>de</strong>r alternativ über eine Stichleitung, <strong>de</strong>r<br />
so genannten „Trunkline“, versorgt wer<strong>de</strong>n. Auch hier<br />
wird <strong>harting</strong> <strong>de</strong>n Standard setzen.<br />
Abb. 8: Topologie <strong>de</strong>s 400 V-Power Bus<br />
Andreas Huhmann<br />
Leiter Market Management<br />
Division Industrial Communication & Power Networks<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
andreas.huhmann@HARTING.com<br />
Hartmut Schwettmann<br />
Director Marketing & Engineering<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
hartmut.schwettmann@HARTING.com<br />
27
t e c .<br />
P a r t n e r s c h a f t<br />
28<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Jens Grunwald & Udo Schoss<br />
Connectivity-Lösungen nach Maß<br />
Wertschöpfungspartnerschaften bringen enge und vernetzte Zusammenarbeit<br />
Der wachsen<strong>de</strong> Automatisierungsgrad, die stetige Miniaturisierung von Bauteilen in <strong>de</strong>r Elektroindustrie sowie<br />
das Ziel <strong>de</strong>r Optimierung <strong>de</strong>r Verkabelungsstruktur von Maschinen, Anlagen und Geräten bringen immer höhere<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen mit sich.<br />
Der wachsen<strong>de</strong> modulare Aufbau und die Vernetzung<br />
von allen elektronischen Komponenten führte zu ganzheitlichen<br />
Systemlösungen in <strong>de</strong>r Industrie. Diese Entwicklung<br />
brachte bei <strong>harting</strong> ein Nach<strong>de</strong>nken über neue<br />
Wege zur Steigerung <strong>de</strong>r Geräte- und Anlagenverfügbarkeit,<br />
das Bestehen im internationalen Wettbewerb, das<br />
Generieren weiterer Wachstumschancen und zur Kostenoptimierung<br />
von Bauelementen mit sich.<br />
Basierend auf diesen Überlegungen setzt die Technologiegruppe<br />
seit einigen Jahren auf die Umsetzung von<br />
kun<strong>de</strong>nspezifischen Systemlösungen und Subsystemen.<br />
Best Costumer Solution<br />
Der ganzheitliche Ansatz <strong>de</strong>s Kun<strong>de</strong>nwunsches steht<br />
im Mittelpunkt. Es wer<strong>de</strong>n nicht nur Produkte für <strong>de</strong>n<br />
Kun<strong>de</strong>n in <strong>de</strong>n Märkten, son<strong>de</strong>rn Systemlösungen, „Best<br />
Customer Solution”, umgesetzt. Dabei geht es nicht nur<br />
darum, die Fertigung <strong>de</strong>r durch Outsourcing betroffenen<br />
Produkte zu übernehmen, son<strong>de</strong>rn auch z. B. bestehen<strong>de</strong><br />
Verkabelungsstrukturen zu verbessern und<br />
Engineeringarbeit zu leisten. Damit sollen die Übertragungsmodalitäten<br />
von Signalen (Feldbussysteme) und<br />
Power-Leitungen (Versorgungsspannung) technisch optimiert<br />
und Kosten eingespart wer<strong>de</strong>n.<br />
Der Kun<strong>de</strong> wird bereits in <strong>de</strong>r Entwicklungsphase begleitet,<br />
um mit umfangreichem „Connectivity Engineering”<br />
die für ihn beste Lösung zu erarbeiten. Bei zahlreichen<br />
Projekten hat <strong>harting</strong> bereits diverse Systemlösungen<br />
in enger Zusammenarbeit mit <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>m Außendienst<br />
und <strong>de</strong>r Systemabteilung erarbeitet und erfolgreich<br />
umgesetzt. Beispielhaft wer<strong>de</strong>n hier drei kun<strong>de</strong>nspezifische<br />
Systemlösungen vorgestellt.<br />
Kun<strong>de</strong>nspezifische Lösungen<br />
Anschlussbox<br />
Bei <strong>de</strong>r Anschlussbox sollte in kompakter Bauweise<br />
eine steckbare Lösung zum Anschluss einer <strong>de</strong>zentralen<br />
Steuereinheit mit <strong>de</strong>m Plug-and-Play-Gedanken entwickelt<br />
wer<strong>de</strong>n. Zahlreiche erfor<strong>de</strong>rliche elektronische<br />
Anschlüsse wur<strong>de</strong>n durch <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>n vorgegeben. Die<br />
Aufgabe für <strong>harting</strong> bestand darin, unter Einhaltung<br />
entsprechen<strong>de</strong>r Normen die geeigneten Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
für die Systemlösung auszuwählen. Dabei sollten Standardteile<br />
zur Anwendung kommen und nur in Ausnahmefällen<br />
spezielle Komponenten entwickelt wer<strong>de</strong>n. Des<br />
Weiteren musste ein kompaktes Gehäuse nach <strong>de</strong>m Konzept<br />
einer Packaging-Lösung erarbeitet wer<strong>de</strong>n, in <strong>de</strong>m<br />
alle gefor<strong>de</strong>rten Anschlussmöglichkeiten in Form von<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rn ein<strong>de</strong>signt wer<strong>de</strong>n sollten. Die Vorgaben<br />
für die Lösung lauteten: leicht zugänglich, übersichtlich<br />
und mit ansprechen<strong>de</strong>m Design. Darüber hinaus musste<br />
die speziell entwickelte Anschlusseinheit an die vom<br />
Kun<strong>de</strong>n entwickelte elektronische Steuereinheit mechanisch<br />
und elektrisch angepasst wer<strong>de</strong>n.<br />
Um dies zu gewährleisten, wur<strong>de</strong>n CAD-Arbeitsplätze<br />
eingesetzt. Die 3D-Daten <strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r, <strong>de</strong>r elektronischen<br />
Anschlusseinheit <strong>de</strong>s Kun<strong>de</strong>n und <strong>de</strong>r<br />
internen Verdrahtung mussten zu einer ganzheitlichen<br />
29
verfahren gefertigt. Aus diesem<br />
Grundgehäuse können in einem<br />
hochmo<strong>de</strong>rnen CNC-Bearbeitungszentrum<br />
unterschiedliche<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rkonfigurationen<br />
eingebracht wer<strong>de</strong>n. Nach anschließen<strong>de</strong>r<br />
Oberflächenveredlung<br />
erfolgte eine mit <strong>de</strong>m<br />
Kun<strong>de</strong>n abgestimmte Pulverlackierung.<br />
Anschlussbox für <strong>de</strong>zentrale Motorsteuerung<br />
Systemlösung verschmelzen. Die Anschlussbox wur<strong>de</strong><br />
im Vorfeld im 3D-Format entwickelt. Die 3D-Zeichnungen<br />
dienten zur Erkennung und Optimierung <strong>de</strong>r<br />
noch fehlen<strong>de</strong>n und zu entwickeln<strong>de</strong>n Produkte sowie<br />
zur Abstimmung mit <strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n. Auf Basis dieser<br />
3D-Daten wur<strong>de</strong>n die Gehäuse <strong>de</strong>r A-Box im Aluguss-<br />
Verkabelung einer<br />
Win<strong>de</strong>nergieanlage<br />
Bei einem an<strong>de</strong>ren Projekt sollte<br />
die elektronische Verkabelung<br />
einer kompletten Win<strong>de</strong>nergieanlage<br />
nach <strong>de</strong>m Lösungsansatz<br />
„Plug-and-Play” erfolgen. Auf<br />
Basis <strong>de</strong>r technischen Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
wur<strong>de</strong>n diverse Schnittstellen<br />
<strong>de</strong>finiert und daraus<br />
Stücklisten für die elektronische<br />
Verkabelung generiert. Darin fan<strong>de</strong>n nicht nur die Steckverbin<strong>de</strong>r,<br />
son<strong>de</strong>rn auch die Systemkabel für Energieund<br />
Datenübertragung durch Definition <strong>de</strong>r zu konfektionieren<strong>de</strong>n<br />
Leitungen ihren Nie<strong>de</strong>rschlag. Ebenfalls<br />
waren spezielle – auf die Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>s Projektes<br />
zugeschnittene – Lösungen in <strong>de</strong>r Gehäusetechnik ge-<br />
Schaltschrank einer Win<strong>de</strong>nergieanlage<br />
Netintegrator-Ansicht: vier serielle Schnittstellen<br />
30<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Netintegrator-Ansicht: vier Ethernetports<br />
fragt, die gleichzeitig <strong>de</strong>n beson<strong>de</strong>ren und hohen Umwelteinflüssen<br />
einer solchen Anlage gerecht wer<strong>de</strong>n.<br />
Datenübertragung für die Steuerung<br />
einer Produktionsmaschine<br />
Für die Datenübertragung zur Steuerung einer kompakten<br />
Produktionsmaschine wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Netintegrator<br />
entwickelt. Zunächst wur<strong>de</strong>n dazu die Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
<strong>de</strong>s Kun<strong>de</strong>n für die Entwicklung einer kompakten Fast<br />
Ethernetverbindungsbox aufgenommen. Die Problemstellung<br />
war einen umschaltbaren Fast Ethernet-Switch<br />
10/100 Mbps mit vier Fast Ethernet-Ports, vier Com-Ports<br />
und mit vier seriellen Schnittstellen zu<br />
entwickeln. Der Netintegrator sollte die<br />
Umsetzung jeglicher serieller Schnittstellen<br />
(RS232/RS422/RS485) auf Ethernet<br />
ermöglichen. Diese sollten im Stand-alone-<br />
Betrieb o<strong>de</strong>r im PC-Modus von bis zu 255<br />
seriellen Schnittstellen durch einfache<br />
Konfigurationssoftware im Ethernet-Netzwerk<br />
erweiterbar sein.<br />
Nach<strong>de</strong>m die technischen Randbedingungen<br />
mit <strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n abgestimmt waren,<br />
erfolgte die Realisierung. Schaltungsentwicklung,<br />
Platinenauslegung mit Routing<br />
<strong>de</strong>r Leiterbahnen, Platinenfertigung<br />
und Bestückung, Gehäuseauslegung und<br />
Fertigung <strong>de</strong>sselben sowie Softwareentwicklung,<br />
Zusammenbau mit Funktionsprüfung und<br />
abschließen<strong>de</strong>r EMV- und CE-Prüfung.<br />
Der kompakt gebaute Netintegrator vereint verschie<strong>de</strong>nste<br />
<strong>harting</strong>-Technologien wie Steckverbin<strong>de</strong>r,<br />
Platinen und Software sowie das robuste Metallgehäuse<br />
mit Oberflächenveredlung.<br />
Fazit<br />
Die aufgezeigten Beispiele ver<strong>de</strong>utlichen, dass die<br />
<strong>harting</strong> Technologiegruppe nicht nur als maßgeblicher<br />
Partner für Connectivity-Systemlösungen anerkannt ist<br />
und sich im Markt erfolgreich behauptet hat, son<strong>de</strong>rn<br />
auch als treiben<strong>de</strong>r Innovationspartner für neue Technologien<br />
in diesem Bereich gilt.<br />
Jens Grunwald<br />
Sales Manager Area Sales Management<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
jens.grunwald@HARTING.com<br />
Netintegrator-Innenansicht<br />
Udo Schoss<br />
Manager Value Ad<strong>de</strong>d Business<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
udo.schoss@HARTING.com<br />
31
t e c .<br />
I n t e r n a t i o n a l<br />
Lubomir Kousal, Josef Schuster, Tomas Ledvina<br />
HC Modular 350 A-Steckverbin<strong>de</strong>r wird weltweit<br />
in Fahrmotoren für Oberleitungsbusse verwen<strong>de</strong>t<br />
Je<strong>de</strong>r, <strong>de</strong>r schon einmal versucht hat, eine Reparatur im Motorraum seines PKW vorzunehmen, hat sich vielleicht<br />
über die schwere Zugänglichkeit und <strong>de</strong>n Platzmangel beim Arbeiten geärgert. Und was wür<strong>de</strong> erst <strong>de</strong>r Wartungsmechaniker<br />
eines Fahrmotors dazu sagen? Wenn Ausgangskabel auf <strong>de</strong>m Motor- o<strong>de</strong>r einem Anschlussblock befestigt<br />
sind und entfernt wer<strong>de</strong>n sollen, müssen sie vom Anschlussblock <strong>de</strong>montiert wer<strong>de</strong>n o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Motor muss<br />
mitsamt <strong>de</strong>r Kabel aus <strong>de</strong>m Fahrzeug ausgebaut wer<strong>de</strong>n. Das kostet Zeit, Arbeit und Geld. Außer<strong>de</strong>m besteht bei<br />
dieser Vorgehensweise die erhöhte Gefahr, dass Kabel beschädigt wer<strong>de</strong>n. Der Arbeitsvorgang erfolgt an einer<br />
schwer zugänglichen Stelle und birgt das Risiko von Fehlern und Qualitätsmängeln.<br />
32<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Die Mitarbeiter bei SKODA Pilsen, <strong>de</strong>m weltbekannten<br />
Hersteller von Oberleitungsbussen, haben lange nach einer<br />
Lösung gesucht, weil Steckverbindungen für solch<br />
hohe Stromstärken nicht erhältlich waren. Diese Situation<br />
än<strong>de</strong>rte sich, als <strong>harting</strong> die HC-Serie mit Kontakten<br />
für 350 A und für 650 A mit Axial- bzw. Schraubanschlüssen<br />
einführte.<br />
Die Hauptvorteile sind: Schnelle und fehlerfreie Montage<br />
und Demontage <strong>de</strong>r Stromversorgung für <strong>de</strong>n Fahrmotor,<br />
vereinfachte Konstruktion und Reduzierung von Material-,<br />
Zeit- und Arbeitsaufwand.<br />
Die Entwurfs- und Konstruktionsingenieure von Skoda<br />
Pilsen griffen die neuen Möglichkeiten auf. Dabei setzten<br />
sie die HC-Steckverbin<strong>de</strong>r nicht nur als Verbindungselement<br />
zwischen einem Fahrmotor und seiner Stromquelle<br />
ein, son<strong>de</strong>rn integrierten <strong>de</strong>n Steckverbin<strong>de</strong>r in innovativer<br />
Weise in die Motorkonstruktion und schufen eine<br />
kompakte Einheit. Statorwicklungsanschlüsse wer<strong>de</strong>n<br />
direkt an die Buchsenteile eines modularen HC-Steckverbin<strong>de</strong>rs<br />
geleitet und angeschlossen, so dass <strong>de</strong>r gesamte<br />
Anschlussblock entfällt.<br />
ML 3444 K/4-Motor für einen NEOPLAN-Oberleitungsbus<br />
mit einem glatten HARTING-Steckeraufsatz rechts<br />
Der erste <strong>de</strong>rartig konstruierte Motor mit einem HC Modular<br />
350 A-Steckverbin<strong>de</strong>r wur<strong>de</strong> En<strong>de</strong> 2004 produziert<br />
und in einen SKODA 24Tr IRISBUS eingebaut, <strong>de</strong>r seinen<br />
Dienst in seiner „Heimatstadt“ Pilsen erfüllt. Die Konstruktion<br />
bewährte sich und 2005 wur<strong>de</strong>n direkt weitere<br />
Oberleitungsbusse für Zlin und Pilsen hergestellt. Die<br />
erfolgreiche Lösung wur<strong>de</strong> auch auf <strong>de</strong>n Motor für <strong>de</strong>n<br />
Gelenkbus SKODA 25Tr IRISBUS für zwei weitere tschechische<br />
Städte übertragen: Zlin und Ceske Bu<strong>de</strong>jovice.<br />
20ML 3550 K/4-Motor während <strong>de</strong>s Einbaus in einen SKODA 24Tr<br />
IRISBUS. Eine Kabelführung mit einem Gegenstück mit<br />
HC Modular 350 A-Axialbuchsen wird am En<strong>de</strong> angeschlossen<br />
Am erfolgreichsten sind die direkt an einen HC Modular<br />
350 A-Steckverbin<strong>de</strong>r angeschlossenen Motoren in<br />
NEOPLAN-Oberleitungsbussen. Sechzig Fahrzeuge dieser<br />
Art sind in Boston, USA, im Einsatz. Bei <strong>de</strong>r Hälfte<br />
dieser Busse han<strong>de</strong>lt es sich um Gelenkbusse mit zwei<br />
Skoda-Motoren als Antriebseinheit.<br />
Die Vorteile <strong>de</strong>r in Pilsen „geborenen“ I<strong>de</strong>e fin<strong>de</strong>n soviel<br />
Anklang, dass die Lösung zum Hit <strong>de</strong>s SKODA-Stan<strong>de</strong>s<br />
bei einer Messe wur<strong>de</strong>, die im November 2005 in Dallas,<br />
Texas, stattfand. Es ist das sprichwörtliche I-Tüpfelchen,<br />
das die Hersteller von Oberleitungsbussen und jetzt auch<br />
Straßenbahnen dazu veranlasst, diesen Motor für ihre<br />
Fahrzeuge zu wählen.<br />
Lubomir Kousal<br />
Technical Section, Design Department<br />
Skoda Electric, BU – Traction Motors, Pilsen,<br />
Tschechische Republik<br />
Josef Schuster<br />
Technical Section, Design Department<br />
Skoda Electric, BU – Traction Motors, Pilsen,<br />
Tschechische Republik<br />
Tomas Ledvina<br />
Product Manager EL&EC<br />
HARTING s.r.o., Prag, Tschechische Republik<br />
tomas.ledvina@HARTING.com<br />
33
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
Markus Witte, Michael Seele<br />
Die Zukunft gestalten<br />
Neue Steckverbin<strong>de</strong>rfamilien für standardisierte<br />
Telekom-Architekturen<br />
Die Telekommunikationsbranche bietet ständig neue<br />
Dienste wie Highspeed-DSL, WiMAX, UMTS, digitales<br />
Mobilfernsehen DVB-H für <strong>de</strong>n Endverbraucher an.<br />
Die damit verbun<strong>de</strong>nen wachsen<strong>de</strong>n Datenvolumina<br />
for<strong>de</strong>rn die Betreiber, in immer kürzeren Zeitabstän<strong>de</strong>n<br />
neue, leistungsfähige, zuverlässige, aber auch<br />
kostengünstige Telekommunikationshardware einzusetzen.<br />
Mit <strong>de</strong>n heute meist firmenspezifischen Systemen wird<br />
die Realisierung neuer kostengünstiger Systeme in <strong>de</strong>r<br />
Zukunft immer schwieriger zu erreichen sein. Durch die<br />
Globalisierung und durch starken Wettbewerbs- und Kostendruck<br />
sind die Hersteller solcher Hardware gezwungen,<br />
statt einer eigenen Entwicklung immer mehr externe<br />
Kapazitäten zu nutzen. Standardisierte Systeme, die<br />
eine proprietäre (firmeneigene) Integration ermöglichen,<br />
können mit einer schnellen Entwicklungszeit die Markteinführung<br />
verkürzen und somit schneller Gewinne für<br />
die Unternehmen einbringen.<br />
PICMG-Standardisierungen<br />
Die PCI Industrial Computer Manufacturing Group<br />
(PICMG) ist ein Konsortium von Kun<strong>de</strong>n und Herstellern,<br />
die das Ziel verfolgt, Systeme zu spezifizieren, die<br />
<strong>de</strong>n technischen Wünschen und Anfor<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>s<br />
Marktes entsprechen. In diesen Spezifikationen wer<strong>de</strong>n<br />
neben <strong>de</strong>r Architektur auch die Schnittstellen zwischen<br />
<strong>de</strong>n Modulen <strong>de</strong>finiert, d. h., dass auch Steckverbin<strong>de</strong>r,<br />
insbeson<strong>de</strong>re Leiterkartenanschluss und Formfaktor,<br />
spezifiziert sind.<br />
34<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Abb. 1: Trend von firmeneigenen zu standardisierten Systemen<br />
Abb. 2: AdvancedTCA Carrier-Modul<br />
Zu <strong>de</strong>r Gruppe <strong>de</strong>r PICMG-Spezifikationen gehören die<br />
Gruppen<br />
• Serie 1.x Passive Backplanes<br />
• Serie 2.x CompactPCI<br />
• Serie 3.x AdvancedTCA® (Advanced Telecom Computing<br />
Architecture)<br />
Mit <strong>de</strong>r Verabschiedung <strong>de</strong>s AdvancedTCA-Standards<br />
sollte diesen Anfor<strong>de</strong>rungen Rechnung getragen wer<strong>de</strong>n.<br />
Der Standard spezifiziert eine einheitliche Bauform<br />
<strong>de</strong>r Racks, Backplanes und Tochterkarten (Bla<strong>de</strong>s) und<br />
legt Protokolle und Systemmanagementfunktionen fest.<br />
Durch die einheitliche Architektur soll die Interoperabilität<br />
<strong>de</strong>r Bausteine verschie<strong>de</strong>ner Hersteller gewährleistet<br />
wer<strong>de</strong>n. Dadurch entsteht ein flexibles und kostengünstiges<br />
Hardwaresystem.<br />
Um Modularität und Funktionalität noch weiter zu erhöhen,<br />
wur<strong>de</strong> die Modulspezifikation AdvancedMC<br />
(Advanced Mezzanine Card) ratifiziert. Diese beschreibt<br />
die Verwendung von Modulen, die über einen speziellen<br />
direkten Steckverbin<strong>de</strong>r parallel mit <strong>de</strong>m Carrier-Modul<br />
verbun<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n. Direkte Steckverbin<strong>de</strong>r kontaktieren<br />
im Gegensatz zu zweiteiligen direkt mit <strong>de</strong>r Leiterkarte.<br />
Dieses Steckprinzip fin<strong>de</strong>t man u. a. in je<strong>de</strong>m PC.<br />
AdvancedMC bieten <strong>de</strong>n Vorteil, dass Karten während<br />
<strong>de</strong>s Betriebs (hot plug) ausgetauscht wer<strong>de</strong>n können.<br />
Durch die direkte Kontaktierung <strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs<br />
mit <strong>de</strong>r Leiterkarte vermei<strong>de</strong>t man zusätzliche Störeinflüsse<br />
eines zweiteiligen Verbin<strong>de</strong>rs auf das Signalübertragungsverhalten.<br />
Abbildung 2 zeigt ein AdvancedTCA Carrier-Modul. Die<br />
AdvancedMC Module gibt es in vier Baugrößen:<br />
• Einfache Breite, halbe Höhe;<br />
Abmessungen in mm: 73,8 x 13,88 x 181,5<br />
• Einfache Breite, volle Höhe;<br />
Abmessungen in mm: 73,8 x 28,95 x 181,5<br />
• Doppelte Breite, halbe Höhe;<br />
Abmessungen in mm: 148,8 x 13,88 x 181,5<br />
• Doppelte Breite, volle Höhe;<br />
Abmessungen in mm: 148,8 x 28,95 x 181,5<br />
Je nach Modulgrößen, können bis zu 8 AdvancedMC-<br />
Module (einfache Breite, halbe Höhe) in ein Carrier-<br />
Modul gesteckt wer<strong>de</strong>n.<br />
Die jüngste Systemalternative, die auf <strong>de</strong>m Advanced-<br />
MC-Prinzip aufbaut, soll die Kosten für Systemhardware<br />
noch weiter reduzieren. Anstatt Module als Mezzanine-<br />
Karten auf die ATCA-Tochterkarten aufzusetzen, beschreibt<br />
MicroTCA ein Konzept, bei <strong>de</strong>m das Modul<br />
direkt in eine Backplane gesteckt wird. Dadurch wird<br />
das System <strong>de</strong>utlich kompakter und preiswerter.<br />
Abb. 3: AdvancedMC-Modul<br />
36<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Abb. 5: Netzwerkarchitektur [Quelle: Lucent]<br />
Ein MicroTCA-System kann in verschie<strong>de</strong>ne Bauformen<br />
implementiert wer<strong>de</strong>n. Im Gegensatz zum AdvancedTCAmuss<br />
im MicroTCA-System die Steuerung und Adressierung<br />
<strong>de</strong>r Module von einem MicroTCA Carrier Hub<br />
(MCH) übernommen wer<strong>de</strong>n. Beim AdvancedTCA ist<br />
diese Elektronik bereits auf <strong>de</strong>m Carrier-Modul implementiert.<br />
Abb. 4: MicroTCA Shelf<br />
Während ATCA für Anwendungen mit sehr hohen Kapazitäten<br />
und Leistungsmerkmalen optimiert ist, adressiert<br />
MicroTCA kostenempfindlichere und physikalisch<br />
kleinere Anwendungen mit geringerer Kapazität, Leistungsmerkmalen<br />
und vielleicht weniger strengen Nutzungsanfor<strong>de</strong>rungen.<br />
Durch diese Vorteile hinsichtlich <strong>de</strong>r Kosten und <strong>de</strong>r<br />
Baugröße <strong>de</strong>s Systems erweitert MicroTCA das Anwendungsspektrum<br />
auch auf Märkte <strong>de</strong>r Medizintechnik,<br />
<strong>de</strong>r Industrie bis zum Consumer-Markt.<br />
Anwendung von ATCA und MicroTCA<br />
AdvancedTCA unterstützt drahtgebun<strong>de</strong>ne, drahtlose<br />
und Breitband-Netzwerkkomponenten. Der Standard ist<br />
auf die Telekommunikation fokussiert und Produkte sind<br />
in <strong>de</strong>n Elementen <strong>de</strong>r Transport-, Kern-, und Zugriffsebene<br />
zu fin<strong>de</strong>n.<br />
AdvancedTCA wird hauptsächlich für Switch Fabric<br />
Applikationen eingesetzt. Im AdvancedMC-Standard<br />
gibt es Unterspezifikationen, in welchen folgen<strong>de</strong><br />
Anwendungen beschrieben sind:<br />
37
Abb. 6: Übertragungspfad zwischen Sen<strong>de</strong>r- und Empfänger-Modul<br />
• Typ B+ (zweiseitige Modulkontaktierung<br />
mit 170 Kontaktpunkten)<br />
• Typ AB (einseitige Modulkontaktierung<br />
mit jeweils 85 Kontaktpunkten<br />
für zwei Steckplätze)<br />
• TypA+B+ (einseitige Modulkontaktierung<br />
mit jeweils 170<br />
Kontaktpunkten für zwei Steckplätze)<br />
Ein Carrier-Modul unterstützt<br />
bis zu acht AMC-Module mit vier<br />
A+B+-Steckverbin<strong>de</strong>rn. Mit <strong>de</strong>m<br />
AMC B+-Steckverbin<strong>de</strong>r sind vier<br />
Modulsteckplätze möglich. Aus<br />
heutiger Sicht ist <strong>de</strong>r Typ AMC<br />
B+ am gängigsten, da dieser mit<br />
bis zu vier AdvancedMC-Modulen<br />
pro Carrier Board keine beson<strong>de</strong>-<br />
AMC.1: PCI Express<br />
re Herausfor<strong>de</strong>rung an die Kühlung <strong>de</strong>r Module stellt.<br />
AMC.2: 10 Gigabit Ethernet (10 GE), XAUI<br />
Ferner sind die Module sehr dicht gepackt, so dass es<br />
AMC.3: Storage<br />
von <strong>de</strong>r Bauhöhe noch schwierig ist, zwei Module übereinan<strong>de</strong>r<br />
zu AMC.4: Rapid I/O<br />
stapeln.<br />
Für zukünftige Anwendungen wer<strong>de</strong>n serielle Datenübertragungsraten<br />
von bis zu 12,5 Gbit/s angestrebt.<br />
Dies stellt hohe Anfor<strong>de</strong>rungen an die Signalintegrität<br />
<strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r. Diese können dabei allerdings nicht<br />
mehr als einzelne Komponente charakterisiert wer<strong>de</strong>n,<br />
son<strong>de</strong>rn müssen im Zusammenhang mit <strong>de</strong>m vollständigen<br />
Übertragungskanal zwischen Sen<strong>de</strong>r und Empfänger<br />
betrachtet wer<strong>de</strong>n.<br />
Produktgruppen für AdvancedMC<br />
Es gibt verschie<strong>de</strong>ne AdvancedMC-Steckverbin<strong>de</strong>rtypen<br />
für ein AdvancedTCA Carrier-Modul, welche je nach Typ<br />
eine unterschiedliche Anzahl von Modulsteckplätzen zulässt:<br />
• Typ B (einseitige Modulkontaktierung mit 85 Kontaktpunkten)<br />
<strong>harting</strong> entwickelte <strong>de</strong>n einen AdvancedMC-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
in herkömmlicher Einpresstechnik. Im Vergleich<br />
zur Andrucktechnologie reduzierten sich die<br />
Herstellkosten, da man keine flexible Leiterkarte zur<br />
Signalübertragung innerhalb <strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs benötigt.<br />
Auch die im Standard gefor<strong>de</strong>rten hohen Datenübertragungsraten<br />
können erreicht wer<strong>de</strong>n. Mittlerweile<br />
wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r AdvancedMC-Standard <strong>de</strong>r PICMG um weitere<br />
Anschlusstechnologien, unter an<strong>de</strong>rem auch um die<br />
Einpresstechnik, ergänzt. Aufgrund <strong>de</strong>s Marktbedarfs<br />
wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>r Typ AdvancedMC B+ zuerst gefertigt.<br />
Weiterhin wur<strong>de</strong> auch für MicroTCA ein Signalsteckverbin<strong>de</strong>r<br />
in Einpresstechnik entwickelt, <strong>de</strong>r aufgrund<br />
seiner exzellenten Übertragungseigenschaften und <strong>de</strong>s<br />
Anschlussbil<strong>de</strong>s (Footprint) mit breiten Leiterbahnentflechtungskanälen<br />
in <strong>de</strong>n MicroTCA-Standard aufgenommen<br />
wur<strong>de</strong>. Das Footprint <strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs überzeugt,<br />
38<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
MicroTCA-Steckverbin<strong>de</strong>r entwickelt hat und ein funktionales<br />
MicroTCA-System mit einem Kun<strong>de</strong>n auf <strong>de</strong>r<br />
Supercomm im Juni 2005 <strong>de</strong>monstrieren konnte.<br />
Der MicroTCA-Standard ist im Mai 2006 soweit abgeschlossen,<br />
dass die Systeme nach diesem gebaut wer<strong>de</strong>n<br />
können.<br />
Abb. 7: AdvancedMC B+-Steckverbin<strong>de</strong>r in Einpresstechnik<br />
weil es <strong>de</strong>m Backplaneentwickler mehr Freiheitsgra<strong>de</strong><br />
bei <strong>de</strong>r Entflechtung gestattet und vollständig mit konventionellen<br />
Durchkontaktierungen auskommt.<br />
Zusammenfassung<br />
<strong>harting</strong> ist frühzeitig in Standardisierungen mit eingebun<strong>de</strong>n.<br />
Durch pro-aktives Mitwirken mit entsprechen<strong>de</strong>n<br />
Vorschlägen in <strong>de</strong>n Gremien, gelang es in kurzer<br />
Zeit neue Produkte zu entwickeln und zu fertigen.<br />
Ferner gelang es, über das Produkt hinaus mit Partnern<br />
funktionieren<strong>de</strong> MicroTCA-Systeme zu entwickeln.<br />
Mittlerweile sind bei<strong>de</strong> Steckverbin<strong>de</strong>r aus <strong>de</strong>r Serienproduktion<br />
verfügbar, viele Kun<strong>de</strong>nanfragen zu konkreten<br />
Projekten liegen vor.<br />
Abb. 8: Signalsteckverbin<strong>de</strong>r für MicroTCA in Einpresstechnik<br />
Im MicroTCA-System müssen für <strong>de</strong>n MicroTCA Carrier-<br />
Hub bis zu vier AdvancedMC-Steckverbin<strong>de</strong>r Wand an<br />
Wand gesetzt wer<strong>de</strong>n, um die notwendige Kontaktanzahl<br />
zum Steuern und Verwalten <strong>de</strong>r AdvancedMC-Module zu<br />
realisieren. Die Spannungsversorgung <strong>de</strong>r Module wird<br />
über einen speziellen Power-Steckverbin<strong>de</strong>r zugeführt.<br />
<strong>harting</strong> ist <strong>de</strong>r erste Hersteller, <strong>de</strong>r AdvancedMC-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
in Einpresstechnik liefern kann.<br />
Darüber hinaus stellt die Technologiegruppe einen umfassen<strong>de</strong>n<br />
Design-In-Support zur Verfügung, <strong>de</strong>r insbeson<strong>de</strong>re<br />
Berechnungen, Simulationen und Messungen im<br />
Bereich <strong>de</strong>r Signalintegrität umfasst. Weiterhin wer<strong>de</strong>n<br />
die Kun<strong>de</strong>n bei Einpresswerkzeugen mit einem umfangreichen<br />
Angebot unterstützt. Die Markteinführung <strong>de</strong>r<br />
Power-Steckverbin<strong>de</strong>r für AdvancedTCA und MicroTCA<br />
ist vorbereitet. Im Sommer sind die ersten Muster verfügbar,<br />
die Serienproduktion beginnt im Sommer 2006.<br />
Abb. 9: VCM- und Power-Steckverbin<strong>de</strong>r in einem MicroTCA Shelf<br />
Abbildung 9 zeigt einen Teil <strong>de</strong>s MicroTCA-Systems,<br />
welches <strong>harting</strong> auf einem PICMG-Interoperabilitäts-<br />
Workshop im November 2005 in Chicago zur Verfügung<br />
gestellt hat. <strong>harting</strong> ist das erste Unternehmen, das <strong>de</strong>n<br />
Markus Witte<br />
Senior Design Engineer<br />
Signal Integrity & CAE<br />
HARTING Electronics GmbH & Co. KG<br />
markus.witte@HARTING.com<br />
Michael Seele<br />
Global Product Manager<br />
Metric Connectors<br />
HARTING Electronics GmbH & Co. KG<br />
michael.seele@HARTING.com<br />
39
t e c .<br />
I n t e r n a t i o n a l<br />
Kenichi Kashima<br />
Millimeter-Wellenlänge för<strong>de</strong>rt<br />
Hochgeschwindigkeitskommunikation<br />
Die Hitachi Wireless Broadband Project-Gruppe beschäftigt sich mit <strong>de</strong>r Planung, Entwicklung und Fertigung<br />
sowie <strong>de</strong>m Vertrieb von Geräten und Systemen, die in <strong>de</strong>n Bereichen Rundfunktechnik, Bildüberwachung und<br />
Mobilfunkkommunikation eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Die auf Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen basieren<strong>de</strong>n<br />
Hitachi-Produkte wur<strong>de</strong>n auf <strong>de</strong>m Gebiet <strong>de</strong>r Mobilfunkkommunikation – hauptsächlich für Hochgeschwindigkeitsanwendungen<br />
genutzt. Der Bereich 60 GHz wird überwiegend für <strong>de</strong>n Millimeter-Wellenlängenbereich<br />
verwen<strong>de</strong>t.<br />
Seit <strong>de</strong>m Jahr 2000 wur<strong>de</strong>n die japanischen Standards<br />
und Regelungen für die Mobilfunkkommunikation überarbeitet,<br />
um Millimeter-Wellenlängen einzusetzen. Diese<br />
neuen Standards und Regelungen haben die Nutzung<br />
<strong>de</strong>s 60 GHz-Frequenzbereichs in Gang gebracht und<br />
damit die drahtlose Massendaten-Kurzübertragung bei<br />
bemerkenswerter Geschwindigkeit ermöglicht. Einige<br />
Anwendungen, die die 60 GHz-Bandbreite nutzen, enthalten<br />
Super-High Speed-Wireless LAN, drahtlose Bildübertragung,<br />
Millimeter-Wellenlängen-Radar sowie<br />
Multiplexverfahren für TV-Sendungen.<br />
VORTEILE/NACHTEILE<br />
Wellen im 60 GHz-Bereich sind wegen <strong>de</strong>r zunehmen<strong>de</strong>n<br />
Dämpfung aufgrund <strong>de</strong>r Luftverhältnisse im Vergleich<br />
zu geringeren Bandbreiten nicht für Fernübertragungen<br />
geeignet. An<strong>de</strong>rerseits wird eine stärkere Ausnutzung<br />
<strong>de</strong>r Frequenzen erreicht, da dieselbe Frequenz im<br />
60 GHz-Bereich in einem Schmalband mehrmals platziert<br />
wer<strong>de</strong>n kann. Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass<br />
in diesem Bereich nur wenige Störwellen erzeugt wer<strong>de</strong>n.<br />
Aufgrund <strong>de</strong>r belegten Bandbreite je Kanal, die immerhin<br />
2,5 GHz ausmacht, ist <strong>de</strong>r Bereich am besten für die Massendaten-Nahübertragung<br />
geeignet. Frequenzen wer<strong>de</strong>n<br />
im lizensierten Frequenzbereich von 54,25 bis 59,0 GHz<br />
und im unlizensierten Frequenzbereich von 59,0 bis 66,0<br />
GHz zugewiesen. Bei<strong>de</strong> Frequenzbereiche können für unterschiedliche<br />
Verwendungen gewählt wer<strong>de</strong>n.<br />
NEUESTE ENTWICKUNGEN<br />
Hitachi hat Mobilfunkanlagen mit einem 60 GHz-Frequenzbereich<br />
für drahtlose Zugriffssysteme und Super-High<br />
Speed-Wireless LAN-Systeme entwickelt.<br />
Wichtigste Kun<strong>de</strong>n für diese Technik sind Eisenbahnbetreiber<br />
und Telekommunikationsnetzbetreiber. Für<br />
Anwendungen in <strong>de</strong>r Rundfunktechnik wur<strong>de</strong> ein „Non-<br />
Compression HDTV“ (High Density TV)-Übertragungssystem<br />
entwickelt, das eine Übertragungsrate von 1.500<br />
Mbps erreicht.<br />
40<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Millimeter-Wellenlängen-Antenne für elektrische Signale (RJ45 3A)<br />
Millimeter-Wellenlängen-Antenne für optische Signale (PushPull Power)<br />
Die Geräte bieten 10/100 Base-TX-, 1000 Base-SX- sowie<br />
100 Base-T-Schnittstellen. Die Geräte erfüllen außer<strong>de</strong>m<br />
die Übertragungseigenschaften von SD-SDI (standard<strong>de</strong>finition<br />
serial digital interface) und HD-SDI (high-<strong>de</strong>finition<br />
serial digital interface). Somit sind bestehen<strong>de</strong><br />
Ausrüstungen mit diesen Geräten kompatibel.<br />
Die Übertragungsrate von 100~1000 Mbps eignet sich für<br />
die Übertragung großer Inhaltsvolumen und als Hauptdatenautobahn<br />
in <strong>de</strong>r Mobilfunkkommunikation. Nutzer<br />
wie beispielsweise Eisenbahnbetreiber, Privatunternehmen,<br />
staatliche Institutionen und viele Kommunalverwaltungen<br />
mit jeweils eigenen Kommunikationsnetzen<br />
haben sich bereits für solche Lösungen entschie<strong>de</strong>n. Es<br />
ist davon auszugehen, dass <strong>de</strong>r High-Speed-Mobilfunkmarkt<br />
enorm wachsen wird.<br />
PARTNERSCHAFTEN<br />
Diese Mobilfunkanlagen sind für <strong>de</strong>n Außeneinsatz entwickelt<br />
wor<strong>de</strong>n. Die Zuverlässigkeit <strong>de</strong>r Verbindungen<br />
und Komponenten, die <strong>de</strong>n Bedingungen im Freien ausgesetzt<br />
sind, ist dabei von entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>r Be<strong>de</strong>utung. Sie<br />
müssen über viele Jahre staub- und wasserdicht sowie<br />
mechanisch robust sein, um zuverlässig elektrische Verbindungen<br />
zu gewährleisten. Auch <strong>de</strong>r Aspekt geringerer<br />
Montagezeiten vor Ort hat enorme Be<strong>de</strong>utung.<br />
Um diese Anfor<strong>de</strong>rungen zu erfüllen, hat sich Hitachi<br />
für <strong>harting</strong> RJ Industrial Data 3A-Verbindungen mit<br />
UV-geschützten Systemkabeln für die kabelabhängige<br />
Datenkommunikation und <strong>harting</strong> PushPull-Verbindungsstecker<br />
für die Stromversorgung <strong>de</strong>r jeweiligen<br />
Geräte entschie<strong>de</strong>n.<br />
ZUKÜNFTIGE PROJEKTE<br />
In letzter Zeit wird zunehmend nach Systemen gefragt,<br />
die Rundfunktechnik und Überwachungsbil<strong>de</strong>r mit Mobilfunktechnik<br />
kombinieren. Hitachi will zur Erfüllung<br />
dieser Nachfrage neue Geschäftsaktivitäten entwickeln<br />
und dabei seine umfassen<strong>de</strong>n Erfahrungen und führen<strong>de</strong>n<br />
Technologien in <strong>de</strong>n Bereichen Rundfunktechnik,<br />
Überwachung und Mobilfunkanwendungen bün<strong>de</strong>ln, um<br />
<strong>de</strong>n Bedürfnissen <strong>de</strong>r Kun<strong>de</strong>n gerecht zu wer<strong>de</strong>n.<br />
Kenichi Kashima<br />
Wireless Broadband Project Team<br />
Hitachi Kokusai Electric Co., Ltd.<br />
41
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
Volker Sorhage<br />
Hybri<strong>de</strong> Interface-Lösungen für die drahtlose<br />
Telekom-Infrastruktur <strong>de</strong>r neuesten Generation<br />
Mit <strong>de</strong>r Möglichkeit, über High-Speed-Datennetze immer und überall auf Informationen zugreifen zu<br />
können, wird die drahtlose Breitband-Kommunikation unseren Alltag von Grund auf verän<strong>de</strong>rn. Neue<br />
drahtlose Technologien wie WiMAX (Worldwi<strong>de</strong> Interoperability for Microwave Access) eröffnen <strong>de</strong>n<br />
Netzbetreibern neue Geschäftsfel<strong>de</strong>r und <strong>de</strong>n Zugang zu Privat- und Geschäftskun<strong>de</strong>n in Industrie- und<br />
Entwicklungslän<strong>de</strong>rn. <strong>harting</strong> erfüllt mit seinen speziellen Verbindungslösungen die elektrischen und<br />
umweltbedingten Anfor<strong>de</strong>rungen weltweit operieren<strong>de</strong>r Netzwerkbetreiber und trägt somit einen wichtigen<br />
Teil zur Realisierung <strong>de</strong>r notwendigen Infrastruktur im Außenbereich bei.<br />
42<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Es gibt keinen Zweifel: Die Zukunft <strong>de</strong>r Telekommunikation<br />
ist drahtlos, schneller und weiter als man sich<br />
bislang vorstellen konnte. Der Übergang zur drahtlosen<br />
Technologie wur<strong>de</strong> durch die Internet-Revolution ins Rollen<br />
gebracht. Was ursprünglich nur zum Datenaustausch<br />
gedacht war, hat inzwischen eine weltweite Nachfrage<br />
für je<strong>de</strong>rzeit verfügbare Daten- und Kommunikationslösungen<br />
entfacht. Die Einführung von Wi-Fi-Hotspots ist<br />
dabei erst <strong>de</strong>r Anfang. Mit <strong>de</strong>m Angebot <strong>de</strong>s mobilen Internetzugangs<br />
ermöglichen Hotspots <strong>de</strong>m Anwen<strong>de</strong>r die<br />
Verbindung innerhalb eines begrenzten Bereichs um <strong>de</strong>n<br />
Zugangspunkt. Obwohl sie damit <strong>de</strong>n bisherigen Internetzugang<br />
erweitern, bin<strong>de</strong>n diese Hotspots <strong>de</strong>n Nutzer<br />
an einen festen Ort.<br />
Inzwischen wünschen jedoch viele Anwen<strong>de</strong>r einen<br />
mobilen Zugang. Dieser Anspruch wird sich bis hin<br />
zur permanenten Anbindung fortsetzen und damit die<br />
Kommunikationsindustrie <strong>de</strong>utlich verän<strong>de</strong>rn. Deshalb<br />
entwickelt die Telekom-Industrie neue Kommunikationsstandards,<br />
welche die Reichweite von drahtlosen Netzwerken<br />
über <strong>de</strong>n ganzen Globus aus<strong>de</strong>hnen wer<strong>de</strong>n.<br />
In <strong>de</strong>r Erwartung dieser drahtlosen Technologien halten<br />
sich die Netzwerkbetreiber inzwischen sogar mit <strong>de</strong>r<br />
Erweiterung von faseroptischen Netzwerken zurück.<br />
Entwicklungsabteilungen <strong>de</strong>r Telekommunikationsindustrie<br />
fokussieren sich verstärkt auf die Realisierung von<br />
Produkten und Dienstleistungen, welche die drahtlose<br />
Breitband-Kommunikation auf weiter Front ermöglichen<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Drahtlose Breitband-Technologien<br />
im Überblick<br />
Heute besteht die drahtlose High-Speed-Kommunikation<br />
aus einer Reihe von sich überschnei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Technologien:<br />
Wi-Fi, WiMAX, 3G und Ultra-Wi<strong>de</strong>band (UWB) schaffen<br />
eine globale drahtlose Infrastruktur, welche benötigt<br />
wird, um die High-Speed-Kommunikation und <strong>de</strong>n weltweiten<br />
Internetzugang zu unterstützen.<br />
Während Wi-Fi für isolierte Verbindungsbereiche i<strong>de</strong>al<br />
ist, sind WiMAX und 3G für die drahtlose Langstrecken-<br />
Infrastruktur gedacht. Aufgrund ihrer unterschiedlichen<br />
Zielsetzungen, wer<strong>de</strong>n bei<strong>de</strong> Technologien benötigt.<br />
WiMAX funktioniert am besten für Computerplattformen<br />
wie Laptops, während 3G für mobile Geräte wie PDAs<br />
und Mobiltelefone i<strong>de</strong>al ist. Im Gegensatz dazu bietet<br />
UWB eine Kurzstreckenverbindung, welche für private<br />
Unterhaltungselektronik o<strong>de</strong>r drahtloses USB genutzt<br />
wird. Je<strong>de</strong> dieser Technologien ist <strong>de</strong>mnach optimal auf<br />
die unterschiedlichen Anwendungsbereiche angepasst.<br />
WiMAX – Drahtlose Technologie<br />
für die „letzte Meile“<br />
WiMAX ist eine Technologie, die für die drahtlose Breitbandübertragung<br />
entwickelt wur<strong>de</strong> und basiert auf<br />
<strong>de</strong>m IEEE 802.16-2004 Standard. Wer heute eine Breitband-Verbindung<br />
benötigt, verbin<strong>de</strong>t sich über eine T1-,<br />
DSL- o<strong>de</strong>r eine Kabel-Mo<strong>de</strong>m-Verbindung über eine vorhan<strong>de</strong>ne<br />
Leitung. WiMAX, als ein neuer Standard für<br />
drahtlose Point-to-Multipoint-Netzwerke, funktioniert<br />
für die so genannte „letzte Meile“ auf die gleiche Art wie<br />
WiFi-Hotspots für die letzten paar Meter eines Netzwerks<br />
innerhalb eines Gebäu<strong>de</strong>s.<br />
Anwendung Technologie Datenrate Standard Reichweite<br />
WPAN UWB 110 – 480 Mbps IEEE 802.15.3a Bis zu 10 m<br />
WLAN WiFi Bis zu 54 Mbps IEEE 802.11g Bis zu 100 m<br />
WMAN WiMAX Bis zu 75 Mbps IEEE 802.16-2004 Typ. 5 – 10 km<br />
WWAN UMTS/WCDMA Bis zu 2 Mbps 3G Typ. 10 – 15 km<br />
Tabelle: Drahtlose Breitband-Technologien im Überblick<br />
44<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Zusätzlich zu <strong>de</strong>n Breitbandverbindungen für die „letzte<br />
Meile“ bietet WiMAX diverse Anwendungsbereiche wie<br />
z. B. Hotspot-Funktionalität, Richtfunkdienste und innerbetriebliche<br />
High Speed-Verbindungen. Prinzipiell hat<br />
WiMAX eine Reichweite von bis zu 50 km.<br />
WiMAX wird in drei Schritten eingeführt: Im ersten<br />
Schritt wird die WiMAX-Technologie nach IEEE 802.16.-<br />
2004 unter Verwendung von Außenantennen eingesetzt,<br />
um bekannte Teilnehmer an einem festen Standort zu<br />
bedienen. Weiterhin wer<strong>de</strong>n zusätzlich Innenantennen<br />
miteinbezogen, um <strong>de</strong>n Netzwerkbetreibern die Installation<br />
vor Ort zu vereinfachen. Schritt drei ist für das Jahr<br />
2006 geplant und basiert auf <strong>de</strong>m IEEE 802.16e Standard.<br />
Vom WiMAX-Forum zertifizierte Hardware für mobile<br />
Netzwerke wird zu diesem Zeitpunkt verfügbar sein.<br />
Dies ermöglicht <strong>de</strong>m Nutzer, sich innerhalb <strong>de</strong>s Servicebereichs<br />
frei zu bewegen (Roaming) und trotz<strong>de</strong>m immer<br />
eine bestehen<strong>de</strong> Verbindung zur Verfügung zu haben.<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
an die Netzwerk-Infrastruktur<br />
Die neuen Möglichkeiten, Breitbandverbindungen drahtlos<br />
zur Verfügung zu stellen, ohne dabei Kabel in <strong>de</strong>r<br />
Er<strong>de</strong> zu verlegen, senkt die Installations- und Betriebskosten<br />
dieser Dienste enorm. WiMAX könnte damit eine<br />
wirtschaftlich attraktive Technik darstellen und zwar<br />
vor allem dort, wo die Verlegung o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Ausbau von<br />
Fernkabeln und Glasfasern mit Breitbandkapazität unerschwinglich<br />
ist. Dies ist z. B. in <strong>de</strong>n heutigen Schwellenlän<strong>de</strong>rn<br />
<strong>de</strong>r Fall.<br />
In Län<strong>de</strong>rn wie Indien, Mexiko und China, wo die Verkabelungs-Infrastruktur<br />
zurzeit nur unzureichend ausge-<br />
Large Office<br />
Medium Office<br />
Small Office<br />
Home Office<br />
Point to Multipoint<br />
Point to Point<br />
Service Provi<strong>de</strong>r<br />
HARTING-Lösungen für drahtlose Netzwerk-Infrastruktur<br />
45
aut ist, könnte WiMAX ein wichtiger Teil <strong>de</strong>s gesamten<br />
Breitband-Datennetzes wer<strong>de</strong>n. Ein typisches drahtloses<br />
Point-to-Multipoint-Breitband-System besteht in <strong>de</strong>r Regel<br />
aus zwei Elementen: Der Basisstation und <strong>de</strong>r Endkun<strong>de</strong>n-Empfangseinheit.<br />
Die Basisstation, üblicherweise<br />
als 19 Zoll-Einheit im Innenbereich realisiert, stellt<br />
die wesentliche Verbindung zum Basisnetzwerk her.<br />
Sie nutzt Außenantennen, um Daten zum Endkun<strong>de</strong>n<br />
zu sen<strong>de</strong>n und zu empfangen. Sie kommuniziert zu<strong>de</strong>m<br />
mit <strong>de</strong>r rückseitigen Netzwerk-Infrastruktur über drahtlose<br />
Richtfunk-Verbindungen, wodurch aufwändige und<br />
teure drahtgebun<strong>de</strong>ne Infrastrukturen komplett vermie<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n. Zusammen ergibt dies eine hochflexible und<br />
kostengünstige Lösung für die „letzte Meile“. Auf <strong>de</strong>r<br />
Endkun<strong>de</strong>nseite wird die Empfangseinheit üblicherweise<br />
direkt in Endgeräte wie z. B. Laptops integriert.<br />
Ein weiterer wichtiger Erfolgsfaktor für <strong>de</strong>n Aufbau einer<br />
drahtlosen Netzinfrastruktur ist die Netzwerktopologie<br />
und die Installationsorte <strong>de</strong>r Basisstationen und Geräte.<br />
Heutige drahtlose Netze wer<strong>de</strong>n üblicherweise in Ballungsräumen<br />
als Mikro- o<strong>de</strong>r Picozellennetz mit kleinen<br />
Reichweiten von nur wenigen hun<strong>de</strong>rt Metern bis zu wenigen<br />
Kilometern realisiert.<br />
Anstatt Basisstationen und komplette Netzinfrastruktur<br />
in klimatisierten 19 Zoll-Rechnerräumen im Innenbereich<br />
zur Verfügung zu stellen, wird in Zukunft die<br />
Netzinfrastruktur vermehrt in kleinere Einheiten aufgeteilt<br />
und <strong>de</strong>zentral installiert. Dabei wird üblicherweise<br />
eine Basisstation in eine kleine kompakte Inneneinheit<br />
und eine aktive intelligente Außeneinheit aufgeteilt. Die<br />
Außeneinheit mit <strong>de</strong>m Funk-Empfangsteil ist in einem<br />
robusten wassergeschützten Gehäuse verpackt und wird<br />
im Außenbereich in direkter Nähe zur Antenne installiert.<br />
Üblicherweise versorgt die Inneneinheit die Außeneinheit<br />
mit drahtgebun<strong>de</strong>nen Daten und Energie. Das Datenprotokoll<br />
basiert häufig auf Industrie-Standards, wie<br />
z. B. Gigabit Ethernet über Kupfer o<strong>de</strong>r Glasfaser. Basierend<br />
auf diesen Industriestandards können Verbindungslängen<br />
bis zu 100 m in Kupfer und 2000 m in Glas<br />
realisiert wer<strong>de</strong>n, was <strong>de</strong>m Netzwerkbetreiber erlaubt,<br />
seine drahtlose Netzinfrastruktur schnell und flexibel<br />
zu installieren.<br />
Hybri<strong>de</strong> Lösungen für Telekom<br />
Durch die vermehrte Installation von <strong>de</strong>zentraler Netzwerk-Infrastruktur<br />
wird die Installationszeit, Zuverlässigkeit<br />
und Langlebigkeit unter unterschiedlichsten Umwelteinflüssen<br />
für die Netzwerkbetreiber zum wichtigen<br />
Erfolgsfaktor.<br />
<strong>harting</strong> unterstützt die Kun<strong>de</strong>n mit Lösungen für „beste<br />
Verbindungen weltweit“, wo immer <strong>de</strong>r Netzwerkbetreiber<br />
seine Systeme installiert. Die Technologiegruppe<br />
bietet eine komplette Verkabelungsarchitektur, die eine<br />
einfache und sichere Installation ermöglicht.<br />
Speziell für diesen Anwendungsfall in <strong>de</strong>r rauen Außenanwendung<br />
wur<strong>de</strong> eine komplette Steckverbin<strong>de</strong>rfamilie<br />
entwickelt, die auf <strong>de</strong>m Standard RJ45-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
in Kupfer und <strong>de</strong>m LC Glasfaser-Steckverbin<strong>de</strong>r beruht.<br />
Damit wer<strong>de</strong>n bereits heute Interface-Lösungen für die<br />
zukünftigen <strong>de</strong>zentralen Geräte in <strong>de</strong>r Telekom-Infrastruktur<br />
angeboten.<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen an Telekom-Geräte im Außenbereich:<br />
• Basierend auf Industriestandards und Schnittstellen<br />
wie RJ45 o<strong>de</strong>r LC<br />
• Wasser- und staubdicht nach IP67 und IP65<br />
• UV-Sonnenlicht beständig<br />
• Hybri<strong>de</strong> Verkabelungsstrukturen für Daten und<br />
Energie<br />
• Geschirmt für EMV gefähr<strong>de</strong>te Anwendungen<br />
• Korrosionsbeständige Materialien<br />
• Einfache Installation mit Kabellängen bis zu 100 m<br />
für Kupfer und 2000 m für Glasfaser<br />
Verbindungslösungen sind sowohl für die Schutzarten<br />
IP20 und IP65/67 als auch in Metall- o<strong>de</strong>r Kunststoffgehäusen<br />
verfügbar. Es können reine Daten- o<strong>de</strong>r Hybridkabel<br />
eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Auf <strong>de</strong>r Geräteseite sind<br />
46<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
integrierbare Wanddurchführungen o<strong>de</strong>r Kupplungen<br />
erhältlich. Der durchgängige Einsatz von SMD-Komponenten<br />
auf <strong>de</strong>r Geräteseite für Daten und Energie hält die<br />
Herstellkosten gering und erlaubt eine hohe Packungsdichte<br />
in <strong>de</strong>r Applikation.<br />
<strong>harting</strong> verwen<strong>de</strong>t außer<strong>de</strong>m die HARAX®-Schnellanschlusstechnik,<br />
mit <strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r einen Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
ohne Spezialwerkzeuge an ein Kabel anschließen<br />
kann. Das Design <strong>de</strong>r Ethernet-Steckverbin<strong>de</strong>r ermöglicht<br />
einen schnellen und einfachen Anschluss an Ethernet-Geräte<br />
in Daten- o<strong>de</strong>r Hybrid-Netzwerken.<br />
Auf Industriestandards basieren<strong>de</strong><br />
Hybrid-Schnittstellen<br />
Mit <strong>de</strong>m RJ-Hybrid-Steckverbin<strong>de</strong>r wur<strong>de</strong> eine Schnittstellenlösung<br />
für hybri<strong>de</strong> Ethernet-Netze entwickelt,<br />
welche Datenleitungen und Stromversorgung in einem<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r vereint. Durch die Geometrie <strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs<br />
sind Daten- und Stromkontakte jedoch klar<br />
voneinan<strong>de</strong>r getrennt. Solche hybri<strong>de</strong>n Verkabelungen<br />
für Telekommunikationsanwendungen ermöglichen eine<br />
signifikante Vereinfachung <strong>de</strong>r Installation und damit<br />
eine Kostenreduzierung für das gesamte System.<br />
Ethernet-Hybrid-Schnittstellen für Telekom-Anwendungen<br />
sind in drei Versionen verfügbar:<br />
Hybrid-Steckverbin<strong>de</strong>r Easy Install RJ45<br />
Unter Verwendung <strong>de</strong>s entsprechen<strong>de</strong>n Category 5-<br />
Hybrid-Kabels mit Datenleitungen in AWG 22 und einer<br />
maximalen Länge von 100 m können bis zu sechs<br />
Steckstellen auf dieser Länge untergebracht wer<strong>de</strong>n. Die<br />
komplette Übertragungsstrecke erfüllt eine Performance<br />
<strong>de</strong>r Class D nach ISO/IEC 11801:2002 für 100 Mbit/s<br />
Fast Ethernet. Die Wanddurchführung ist kompatibel<br />
mit Standard-RJ45-Steckverbin<strong>de</strong>rn, wodurch Standard-<br />
Patchkabel zu Test- und Servicezwecken verwen<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n<br />
können.<br />
Easy Install RJ45<br />
Die Easy Install-Version <strong>de</strong>r Hybrid-Schnittstelle basiert<br />
auf einem RJ45-Datenmodul, welches in ein neu entwickeltes<br />
Han® 3A-Gehäuse integriert wird. Dieses Gehäuse<br />
ist für die meisten Outdoor-Applikationen geeignet.<br />
Es ist in Kunststoff in <strong>de</strong>n Schutzarten IP65 und IP67<br />
verfügbar.<br />
Mit HARAX-IDC-Technologie kann <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r massive<br />
und flexible Datenleitungen in AWG 22 ohne Spezialwerkzeuge<br />
anschließen. Die vier Stromkontakte <strong>de</strong>s<br />
Hybrid-Moduls wur<strong>de</strong>n ebenfalls mit HARAX-Schnellanschlusstechnik<br />
entwickelt und ermöglichen <strong>de</strong>n Anschluss<br />
von 1,5 mm 2 -Leitungen. Sie können mit bis zu<br />
16 A und 48 V belastet wer<strong>de</strong>n.<br />
Gigalink RJ45<br />
Der Gigalink RJ45 übertrifft die hohen Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
<strong>de</strong>r Category 6 nach EIA/TIA 568 B.2.1:2002-06, EN<br />
50173-1:2002 und ISO/IEC 11801:2002-09. Das Category<br />
6 RJ45-Datenmodul wird in das Standard Han 3A-Gehäuse<br />
integriert. Dieses kann für eine Vielzahl von rauen<br />
Außen-Applikationen eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Das Gehäuse ist<br />
in Kunststoff und Metall verfügbar (Schutzart IP65/67).<br />
Die zwei Kontakte <strong>de</strong>s hybri<strong>de</strong>n Power-Moduls basieren<br />
auf Standard Han® D-Kontakten. Diese ermöglichen <strong>de</strong>n<br />
Einsatz von flexiblen Leitungen bis zu einem Querschnitt<br />
von 2,5 mm 2 und können mit bis 12 A und 250 V AC<br />
belastet wer<strong>de</strong>n. Alternativ ist auch ein Energie-Modul<br />
für 48 V DC verfügbar.<br />
47
Der Berührungsschutz <strong>de</strong>r Kontakte sowohl<br />
auf <strong>de</strong>r Kabel- als auch auf <strong>de</strong>r Geräteseite<br />
vereinfacht die Installation, in <strong>de</strong>m „Daisy-<br />
Chain“-Kabel mit <strong>de</strong>m gleichen Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
an bei<strong>de</strong>n En<strong>de</strong>n eingesetzt wer<strong>de</strong>n können.<br />
Der Gigalink RJ45-Steckverbin<strong>de</strong>r erfüllt<br />
die Standards DIN EN 60950-1 und DIN EN<br />
60950-22 für Sicherheits- und Installationsanfor<strong>de</strong>rungen<br />
in <strong>de</strong>r Informationstechnologie.<br />
Zusätzlich zu <strong>de</strong>n elektrischen und<br />
mechanischen Anfor<strong>de</strong>rungen, kann <strong>de</strong>r<br />
hybri<strong>de</strong> Gigalink RJ45-Steckverbin<strong>de</strong>r als<br />
vollgeschirmte Metallversion realisiert wer<strong>de</strong>n.<br />
Aufgrund <strong>de</strong>r EMV-Eigenschaften ist<br />
diese Version für Bereiche geeignet, die durch<br />
Blitzschlag o<strong>de</strong>r Antennenstrahlung gefähr<strong>de</strong>t<br />
sind.<br />
Hybrid-Steckverbin<strong>de</strong>r Gigalink RJ45<br />
Gigalink Fibre Optic<br />
Die faseroptische Version vereint Energieversorgung<br />
und hohe Datenübertragung. Überall<br />
dort, wo lange Übertragungsstrecken, hohe<br />
Datenraten o<strong>de</strong>r EMV-Anfor<strong>de</strong>rungen die<br />
Grenzen einer kupferbasierten Lösung überschreiten,<br />
ist eine IP-geschützte Fibre Optic-<br />
Version die beste Wahl.<br />
Der Gigalink Fibre Optic-Steckverbin<strong>de</strong>r basiert<br />
auf <strong>de</strong>r Gigalink RJ45-Lösung, wobei lediglich<br />
das Datenmodul ersetzt wird.<br />
Hybrid-Steckverbin<strong>de</strong>r Gigalink Fibre Optic<br />
Die Integration <strong>de</strong>s Standard LC-Glasfaser-<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rs nach IEC 61754-20 erschließt<br />
neue Anwendungsgebiete für faseroptische<br />
Verbindungen in rauen Umgebungen. Das gesamte<br />
System ist robust, vibrationsgeschützt<br />
und erfüllt die Anfor<strong>de</strong>rungen nach IP67/65.<br />
Die optischen Multimo<strong>de</strong>-Fasern erlauben<br />
Übertragungsstrecken von bis zu zwei Kilometern,<br />
wobei die Energiea<strong>de</strong>rn <strong>de</strong>n begrenzen<strong>de</strong>n<br />
Faktor darstellen. Bei einer in Telekom-<br />
Applikationen typischen Spannung von 48 V<br />
48<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
und einigen Ampere Strombelastung, kann z. B. mit<br />
2,5 mm 2 -Kupferleitungen üblicherweise eine Distanz von<br />
mehreren hun<strong>de</strong>rt Metern erreicht wer<strong>de</strong>n.<br />
Der Gigalink Fibre Optic-Steckverbin<strong>de</strong>r unterstützt<br />
außer<strong>de</strong>m die gängigen Telekom-Standards wie DIN EN<br />
60950-1 und DIN EN 60950-22 für die Informationstechnologie.<br />
Zubehörteile wie Schutzkappen und Kabelkonfektionen<br />
vervollständigen das Angebot für faseroptische<br />
Hybrid-Lösungen.<br />
Kabel und Leitungen<br />
Auch für eine drahtlose Infrastruktur ist die interne<br />
Verkabelung <strong>de</strong>r Basisstation ein Hauptbestandteil <strong>de</strong>s<br />
Netzwerks. Fehler bei Auswahl und Installation <strong>de</strong>r<br />
Kabel können eine Reihe von Problemen beim Betrieb<br />
<strong>de</strong>r Basisstation nach sich ziehen. Diese reichen von Datenverlust<br />
über temporäre Störungen in Abhängigkeit<br />
von <strong>de</strong>n Wetterverhältnissen bis hin zum kompletten<br />
Ausfall <strong>de</strong>s gesamten Netzwerks. Insbeson<strong>de</strong>re bei Telekom-Infrastrukturumgebungen<br />
sind zuverlässige und<br />
voll funktionsfähige Kabel ein kritischer Faktor bei <strong>de</strong>r<br />
Planung und Implementierung von hochverfügbaren<br />
Netzwerken.<br />
<strong>harting</strong> bietet eine Auswahl unterschiedlicher Ethernet-<br />
Kabel, die speziell für <strong>de</strong>n rauen Außeneinsatz entwickelt<br />
wur<strong>de</strong>n. Mit Massiv- und Litzenleitern sowie als<br />
Hybrid-Kabel unterstützen diese eine Datenübertragung<br />
nach Category 5 und 6 <strong>de</strong>r ISO/IEC 11801. UV-Beständigkeit,<br />
hohe mechanische Belastbarkeit und halogenfreie<br />
Materialien sind nur einige Voraussetzungen, die an die<br />
Kabel gestellt wer<strong>de</strong>n.<br />
Die Kombination von Telekom-Leitungen mit <strong>de</strong>n robusten<br />
Hybrid-Ethernet-Steckverbin<strong>de</strong>rn bietet eine<br />
langlebige Systemkabellösung. Mit <strong>de</strong>m durchgängigen<br />
Einsatz eines modularen Systems sowohl für Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
als auch für Systemkabel wird es möglich, eine<br />
große Bandbreite an Applikationen abzu<strong>de</strong>cken. Kun<strong>de</strong>nspezifische<br />
Systemkabel mit Ethernet-Steckverbin<strong>de</strong>rn<br />
sind ebenfalls verfügbar.<br />
Fazit<br />
Die Welt <strong>de</strong>r Telekommunikation befin<strong>de</strong>t sich im Wan<strong>de</strong>l<br />
zu drahtlosen Breitbandnetzen. Neue Technologien<br />
für Breitband- und Richtfunknetze ermöglichen Netzbetreibern,<br />
Geschäftskun<strong>de</strong>n und Privatkun<strong>de</strong>n, auf Daten<br />
und Netzdienste zuzugreifen, wann und wo immer sie<br />
wollen. Diese neuen Technologien führen zu einer großen<br />
Vielzahl von <strong>de</strong>zentralen Geräten für die Infrastruktur<br />
<strong>de</strong>r Netzbetreiber, die vermehrt im Außenbereich in<br />
unterschiedlichsten Umgebungen weltweit installiert<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
<strong>harting</strong> hat speziell für diese Anwendungen eine hybri<strong>de</strong><br />
Interface-Lösung entwickelt, die auf standardisierten<br />
Schnittstellen wie RJ45 o<strong>de</strong>r LC beruht. Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
für einfache Feldkonfektionierung, Gigabit Ethernet<br />
und Glasfaser LC sind ebenso verfügbar wie konfektionierte<br />
Systemkabel und Leitungen. Netzbetreiber und<br />
Gerätehersteller können somit ihre Geräte einfach und<br />
sicher in unterschiedlichsten Umgebungsbedingungen<br />
installieren.<br />
Hybrid Ethernet-Kabel für <strong>de</strong>n Außeneinsatz<br />
Volker Sorhage<br />
Senior Product Manager<br />
Ethernet & Bus Interface Connectors<br />
HARTING Electronics GmbH & Co. KG<br />
volker.sorhage@HARTING.com<br />
49
t e c .<br />
I n t e r n a t i o n a l<br />
50<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Pushpendra Singh & Andre Beneke<br />
Indien – Ein neues Ziel für HARTING<br />
Wenn heute über schnell wachsen<strong>de</strong> Märkte gesprochen wird, dann gibt es einen herausragen<strong>de</strong>n Akteur von<br />
politisch und wirtschaftlich zunehmen<strong>de</strong>r Be<strong>de</strong>utung: Indien.<br />
Briga<strong>de</strong> Road in Bangalore, Indiens Silicon Valley<br />
51
Berufsverkehr in Chennai<br />
Dieses faszinieren<strong>de</strong><br />
Land,<br />
die größte<br />
Demok rat ie<br />
<strong>de</strong>r Welt mit<br />
über einer<br />
Milliar<strong>de</strong> Einwohnern,<br />
hat<br />
eine lange Geschichte<br />
und<br />
ist durch eine<br />
großartige Kultur gekennzeichnet. Vor einigen Jahrhun<strong>de</strong>rten<br />
zählte Indien zu <strong>de</strong>n wichtigsten Welthan<strong>de</strong>lszentren.<br />
Seit Anfang <strong>de</strong>r 90er Jahre öffnet Indien im zunehmen<strong>de</strong>n<br />
Maße seinen Markt. Neueste Wachstumsraten<br />
erreichen fast das Niveau Chinas. Mit <strong>de</strong>r letztjährigen<br />
Wachstumsrate von rund 7 % zählt Indien zu <strong>de</strong>n weltweit<br />
am schnellsten wachsen<strong>de</strong>n Volkswirtschaften.<br />
Natürlich ist das Wirtschaftsniveau noch immer relativ<br />
gering, aber nach <strong>de</strong>n Prognosen ist zu erwarten, dass<br />
sich die hohen Wachstumsraten fortsetzen wer<strong>de</strong>n und<br />
Indien in Zukunft zu <strong>de</strong>n größten Volkswirtschaften <strong>de</strong>r<br />
Welt zählen könnte.<br />
HARTING India Pvt. Ltd.<br />
Internationale Unternehmen, die in Indien tätig wer<strong>de</strong>n,<br />
und beson<strong>de</strong>rs auch die indischen Unternehmen vor Ort<br />
haben in zunehmen<strong>de</strong>m Maße Bedarf an Verbindungstechnik-Lösungen.<br />
Damit wir unsere Kun<strong>de</strong>n bestmöglich<br />
unterstützen können, haben wir im letzten Jahr eigene<br />
Aktivitäten in Indien gestartet.<br />
Service wie in an<strong>de</strong>ren Län<strong>de</strong>rn anzubieten. Weiterhin<br />
erhalten unsere Kun<strong>de</strong>n <strong>de</strong>n direkten Zugang zu <strong>de</strong>n<br />
Verbindungstechnik-Lösungen und <strong>de</strong>m Produktwissen,<br />
das sie von uns erwarten.<br />
Zur Beschleunigung <strong>de</strong>r Entwicklung <strong>de</strong>r Geschäfte von<br />
<strong>harting</strong> in Indien und zur Stärkung unserer dortigen<br />
Marktpräsenz und unserer Bekanntheit bei <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>n<br />
ist die Teilnahme an wichtigen Messen von entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>r<br />
Be<strong>de</strong>utung. Im Januar 2006 waren wir bei <strong>de</strong>r<br />
Elecrama in Mumbai und bei <strong>de</strong>r Componex in New Delhi<br />
vertreten. Auch in Zukunft wer<strong>de</strong>n wir uns an solchen<br />
wichtigen Veranstaltungen beteiligen.<br />
Ein weiterer be<strong>de</strong>uten<strong>de</strong>r Faktor für unseren kun<strong>de</strong>norientierten<br />
Vertriebsansatz sind spezielle Produkt- und<br />
Applikationsschulungen, die wir bei wichtigen Kun<strong>de</strong>n<br />
und Geschäftspartnern durchführen.<br />
<strong>harting</strong> India konzentriert sich mit Nachdruck auf das<br />
Ziel, die Nachfrage <strong>de</strong>r großen indischen und internationalen<br />
Kun<strong>de</strong>n sowie <strong>de</strong>r kleineren, aber ebenfalls äußerst<br />
geschätzten Partner zu befriedigen. Neben <strong>de</strong>n Direktverkäufen<br />
an Großkun<strong>de</strong>n wer<strong>de</strong>n weitere geeignete<br />
Vertriebswege für die große Anzahl kleinerer Kun<strong>de</strong>n<br />
geschaffen, die dazu beitragen, dass sich die Reichweite<br />
von <strong>harting</strong> in Indien vergrößert.<br />
Die Ent<strong>de</strong>ckung Indiens<br />
Die indische Industrie bietet viele hervorragen<strong>de</strong> Geschäftsmöglichkeiten,<br />
und die Zukunftschancen sind<br />
groß. Heute ist Indien in erster Linie für seine Software-<br />
<strong>harting</strong> India Pvt. Ltd. eröffnete im<br />
Oktober 2005 ihre Pforten. Von unserer<br />
indischen Zentrale in Chennai aus bedienen<br />
wir unsere Kun<strong>de</strong>n im gesamten<br />
Land. Neben <strong>de</strong>m indischen Hauptgeschäftssitz<br />
in Chennai ist <strong>harting</strong> mit<br />
Vertriebsmitarbeitern in Delhi, Mumbai,<br />
Pune und Bangalore aktiv. Durch diese<br />
direkte Präsenz sind wir in <strong>de</strong>r Lage,<br />
in Indien <strong>de</strong>nselben ausgezeichneten<br />
Taj Mahal<br />
52<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
ilkonzerne ent<strong>de</strong>cken Indien für<br />
sich. Hyundai, Toyota, Fiat, Skoda,<br />
Qutub Minar, Delhi<br />
Industrie bekannt, die sich in Bangalore und Hy<strong>de</strong>rabad<br />
konzentriert. Fast alle großen internationalen Software-<br />
Häuser unterhalten Software-Zentren in Indien. Mehrere<br />
indische Universitäten zählen zu <strong>de</strong>n besten <strong>de</strong>r Welt.<br />
Dies gilt beson<strong>de</strong>rs für das Gebiet <strong>de</strong>r Software-Entwicklung.<br />
Investitionen in das gesamte Eisenbahnnetz erfor<strong>de</strong>rlich.<br />
Die indische Regierung hat sich hier für die kommen<strong>de</strong>n<br />
Jahre <strong>de</strong>utliche Ziele gesetzt. Kürzlich wur<strong>de</strong> mit einem<br />
neuen Metro Rail-Projekt in New Delhi unter Beweis gestellt,<br />
wie erfolgreich <strong>de</strong>r öffentliche Verkehr in Indien<br />
vorangebracht wird. Dieses Transportkonzept<br />
wird weiter ausgebaut,<br />
Und auch <strong>de</strong>r Servicesektor wächst<br />
weiter – wer hat nicht schon von<br />
Call-Centern in Indien gehört?<br />
und für Hy<strong>de</strong>rabad, Bangalore, Chennai,<br />
Kochi und Mumbai sind bereits<br />
neue Projekte geplant. Zu<strong>de</strong>m wird<br />
auch ein erheblicher Mo<strong>de</strong>rnisierungsaufwand<br />
Darüber hinaus hat auch <strong>de</strong>r gesamte<br />
industrielle Sektor enorme<br />
bei <strong>de</strong>r vorhan<strong>de</strong>nen<br />
Infrastruktur betrieben.<br />
Zuwachsraten zu verzeichnen.<br />
Man <strong>de</strong>nke beispielsweise an die<br />
beträchtliche indische Textilindustrie<br />
mit vielen großen Herstellern<br />
von Textilmaschinen.<br />
Auch die internationalen Automo-<br />
Last but not least ist auch in <strong>de</strong>r<br />
Telekommunikationsindustrie ein<br />
enormes Wachstum zu erwarten.<br />
Das Mobiltelefon gewinnt immer<br />
mehr an Beliebtheit und wird gleichzeitig<br />
auch für immer größere Bevölkerungsgruppen<br />
zu einer erschwing-<br />
GM und weitere Hersteller betreiben bereits Produktionsstandorte<br />
in Indien. Weitere Investitionen durch Investitionen in die erfor<strong>de</strong>rliche Infrastruktur erhöhen,<br />
lichen Anschaffung. Die Mobilnetzbetreiber wer<strong>de</strong>n ihre<br />
diese und neue Investoren wie beispielsweise BMW sind um diese Nachfrage befriedigen zu können.<br />
geplant. Die internationalen Akteure konkurrieren mit<br />
<strong>de</strong>n großen indischen Herstellern wie Tata, Mahindra & Alle erwähnten Segmente bieten für <strong>harting</strong> hervorragen<strong>de</strong><br />
Möglichkeiten, sich als verlässlicher und innova-<br />
Mahindra, Maruti Udyog o<strong>de</strong>r Hindustan Motors. Nach<br />
<strong>de</strong>n Erwartungen wird das Absatzvolumen für PKW bis tiver Partner auf <strong>de</strong>m Gebiet von Verbindungstechnik-<br />
2015 das <strong>de</strong>utsche Volumen bereits überholt haben. Lösungen zu bewähren.<br />
Das Segment <strong>de</strong>r industriellen Automatisierungstechnik<br />
wächst, da die Nachfrage im Bereich <strong>de</strong>r automatisierten India – here we are!<br />
Fertigung rapi<strong>de</strong> zunimmt.<br />
Energiesektor<br />
In Indien besteht ein erheblicher Investitionsbedarf<br />
auf <strong>de</strong>m Energiesektor. Das Energieversorgungsnetz<br />
ist nicht zuverlässig genug und die indische Regierung<br />
hat <strong>de</strong>shalb beschlossen, in diesen Sektor erheblich zu<br />
investieren.<br />
Zu<strong>de</strong>m besteht ein umfassen<strong>de</strong>r Mo<strong>de</strong>rnisierungsbedarf<br />
bei <strong>de</strong>r Infrastruktur, insbeson<strong>de</strong>re in <strong>de</strong>n größeren Städten.<br />
Es fehlen öffentliche Verkehrsmittel und zu<strong>de</strong>m sind<br />
Pushpendra Singh<br />
CEO<br />
HARTING (India) Private Limited<br />
pushpendra.singh@HARTING.com<br />
Andre Beneke<br />
Leiter Produktmarketing Connectors<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
andre.beneke@HARTING.com<br />
53
t e c .<br />
Connectivity & Networks<br />
54<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Martin Ion<br />
HARTING har-bus HM® auf <strong>de</strong>m Vormarsch<br />
Teamwork in <strong>de</strong>r Technologiegruppe<br />
Der führen<strong>de</strong> britische Hersteller von Telekommunikations-Equipment setzt in seinen Geräten eine Backplane mit<br />
2 mm-Steckverbin<strong>de</strong>rn von einem Mitbewerber ein, die von einem großen ebenfalls britischen Backplane-Haus<br />
hergestellt wird. <strong>harting</strong> war bisher in diesem Projekt nur als Zulieferer <strong>de</strong>r abgewinkelten Fe<strong>de</strong>rleisten für die<br />
Tochterkarten vertreten.<br />
Eine Herstellkosten-Analyse – durchgeführt von <strong>harting</strong><br />
Integrated Solutions (HIS) – ergab, dass diese Baugruppe<br />
wesentlich kostengünstiger hergestellt wer<strong>de</strong>n kann,<br />
wenn man <strong>de</strong>n Einsatz einer <strong>harting</strong> CPM-A-Presse und<br />
<strong>de</strong>s RoBAT Roboter-Backplane-Testers zugrun<strong>de</strong> legt.<br />
Nach Rücksprache mit <strong>de</strong>m Hersteller <strong>de</strong>r Leiterplatte,<br />
VIA Systems in China, konnte <strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n ein Angebot<br />
für die Lieferung von zunächst zehn Prototypen zum<br />
Preis <strong>de</strong>r späteren Serienausführung (1000 Baugruppen<br />
pro Jahr) unterbreitet wer<strong>de</strong>n.<br />
Im Angebot von HIS waren einmalige Entwicklungskosten<br />
(Non-Recurring Engineering – NRE) zur Vorbereitung<br />
<strong>de</strong>r Fertigung <strong>de</strong>r Backplane enthalten. Es wur<strong>de</strong><br />
vorgeschlagen, diese Gebühren erst in Rechnung zu stellen,<br />
wenn die Prototypen genehmigt und die Produktionsmengen<br />
bestellt wür<strong>de</strong>n. HIS <strong>de</strong>monstrierte bei einer<br />
Präsentation – unterstützt von einem Spezialisten aus<br />
<strong>de</strong>m Stammhaus – die <strong>harting</strong>-Möglichkeiten im Bereich<br />
Signal Integrity & CAE in <strong>de</strong>r Signalsimulation und -validation.<br />
Dieser Termin sollte sich in <strong>de</strong>r späteren Genehmigungsphase<br />
als entschei<strong>de</strong>nd herausstellen.<br />
Abb. 1: HARTING-Backplane für die Nutzung<br />
in Netzwerk-Telekommunikationssystemen <strong>de</strong>s 21. Jahrhun<strong>de</strong>rts<br />
Abb. 2: Test einer 2,5 Gbps-Backplane<br />
55
auf <strong>de</strong>r Backplane vorkommen<strong>de</strong> Datengeschwindigkeit<br />
von 3,125 Gbps beherrschen.<br />
Abb. 3: Testkarte im Einsatz auf einer Backplane<br />
Die Detail-Gespräche ergaben, dass bei <strong>de</strong>r aktuellen<br />
Backplane zeitweise ein Passproblem bei einem Pin<br />
reduzierter Länge bestand. Dieser sollte in einer bestimmten<br />
Position auf 50 % <strong>de</strong>r Backplane-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
aufgebracht wer<strong>de</strong>n. Nach Rücksprache innerhalb <strong>de</strong>r<br />
Technologiegruppe schlug HIS die Bereitstellung eines<br />
speziellen HM-Kontaktes zur sicheren Lösung <strong>de</strong>s Problems<br />
vor. Schließlich erhielt HIS <strong>de</strong>n Auftrag über zehn<br />
Prototypen, die kurzfristig geliefert wur<strong>de</strong>n.<br />
Abb. 4: Backplane-Steckverbin<strong>de</strong>r mit verschie<strong>de</strong>nen<br />
Kontaktlängen inklusive <strong>de</strong>m längenreduzierten Pin<br />
Mit <strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n wur<strong>de</strong> eine Testspezifikation und -konfiguration<br />
vereinbart, wozu spezielle Plug-In-Module<br />
(Abbildung 5) gefertigt wer<strong>de</strong>n mussten. Bereits nach<br />
wenigen Tagen konnten die erfor<strong>de</strong>rlichen Tests durchgeführt<br />
wer<strong>de</strong>n (Abbildungen 2 & 3).<br />
Die Ergebnisse (Abbildung 6) wur<strong>de</strong>n als Teil eines Gesamtberichts<br />
mit Augendiagrammen sowohl für 2,5 als<br />
auch für 3,125 Gbps über kurze und lange Leiterbahnen<br />
<strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n elektronisch zur Verfügung gestellt. Innerhalb<br />
von Stun<strong>de</strong>n lag die vollständige Genehmigung<br />
vor.<br />
Die Impedanz-optimierte 18-Layer-Backplane zeigte in<br />
allen vom Kun<strong>de</strong>n durchgeführten Tests hervorragen<strong>de</strong><br />
Ergebnisse und wur<strong>de</strong><br />
nach einem umfassen<strong>de</strong>n,<br />
vierwöchigen Test genehmigt.<br />
Am En<strong>de</strong> galt es<br />
noch nachzuweisen, dass<br />
die HM-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
von <strong>harting</strong> die 2,5<br />
Gbps und die maximale<br />
Abb. 5: Testkarte<br />
<strong>harting</strong> Integrated Solutions wur<strong>de</strong> als bevorzugter Lieferant<br />
für diese Baugruppe eingestuft und erhielt kaum<br />
zwei Wochen später die erste Bestellung für die Serienfertigung.<br />
Nach dieser überzeugen<strong>de</strong>n Teamleistung<br />
konnte <strong>harting</strong> im November 2005 mit diesem Kun<strong>de</strong>n<br />
einen Vertrag als Lieferpartner für <strong>de</strong>ssen gesamten<br />
Backplane-Bedarf abschließen.<br />
Abb. 6: Augendiagramm – links, kurzes Paar bei 3,125 Gbps – rechts, langes Paar bei 3,125 Gbps<br />
56<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Ein i<strong>de</strong>ales Beispiel für die Wertschöpfungskette<br />
von Harting Integrated Solutions in Aktion<br />
Entwicklung und Fertigung<br />
von Steckverbin<strong>de</strong>rn und<br />
Bestückungsmaschinen<br />
Fähigkeit, einen HM-2 mm-Kontakt in reduzierter Länge<br />
schnell und kompetent anbieten, entwickeln und herstellen<br />
zu können<br />
Gesamtsystem-Integration<br />
und Expertenkenntnisse in <strong>de</strong>r<br />
Backplane-Bestückung<br />
Echte ‚Teamleistung’ <strong>de</strong>r Mitarbeiter von UK Electronics<br />
Sales, HIS Sales und HARTING Espelkamp<br />
Backplane-/Systementwicklung,<br />
-simulation und -validierung<br />
Schnelle und professionelle Arbeit von Signal Integrity &<br />
CAE in Espelkamp<br />
Supply Chain Management<br />
Zuhilfenahme eines Lieferanten in China für<br />
äußerst komplexe, 18-Schichten-, impedanzgesteuerte<br />
5,5 mm starke PCB<br />
Bauteil-/Verbindungsstecker-<br />
Montage und Prüfung<br />
Nutzung <strong>de</strong>r eigenen CPM-A-Presse von HARTING und<br />
Möglichkeit, die Pin-Längen auf <strong>de</strong>r Backplane zu prüfen<br />
und zu verifizieren<br />
Vertikale Integration<br />
Könnte <strong>de</strong>r nächste Schritt sein …! Zukünftig das Einbringen<br />
<strong>de</strong>r Backplane in ein Metall-Rack, bestückt mit Lüftern,<br />
Stromversorgung und Verkabelung, ermöglichen.<br />
Komplette Elektronik- und<br />
Funktionstests<br />
Getestet auf <strong>de</strong>m ROBAT Backplane-Testroboter<br />
Multi Aspect Value Engineering<br />
Ein Kosten sparen<strong>de</strong>r Ansatz bei unserer ursprünglichen<br />
Kostenkalkulation, mit <strong>de</strong>m das erste Interesse an HIS<br />
geweckt wer<strong>de</strong>n konnte<br />
Produktverpackung und<br />
-auslieferung<br />
Speziell vom HIS-Projektteam konzipierte Verpackung für<br />
<strong>de</strong>n sicheren Transport dieser großen, starken Backplanes<br />
Martin Ion<br />
Regional Manager<br />
Electronic Division<br />
HARTING Ltd., UK<br />
martin.ion@HARTING.com<br />
57
t e c .<br />
M i k r o t e c h n o l o g i e<br />
Jörg Hehlgans & Detlef Tenhagen<br />
Vernetzte RFID-Transpon<strong>de</strong>r<br />
in <strong>de</strong>r automatisierten Produktion<br />
Wie kommt das Bierfass nach <strong>de</strong>m Befüllen, <strong>de</strong>m Transport über <strong>de</strong>n Bierverlag und das Gasthaus sicher wie<strong>de</strong>r<br />
zurück an seinen richtigen Platz im Lager? Ein kleiner Transpon<strong>de</strong>r macht es möglich. Er liefert die nötigen Informationen<br />
für die perfekte Lagerhaltung.<br />
Bierfass (so genanntes Keg) mit run<strong>de</strong>m Transpon<strong>de</strong>r „HARfid RO“<br />
Simulation eines Transpon<strong>de</strong>r-Richtdiagramms<br />
RFID-Anwendungen (Radio Frequency I<strong>de</strong>ntification)<br />
in <strong>de</strong>r Transport- und Produktionslogistik verlangen zunehmend<br />
nach hohen Lesereichweiten auch in <strong>de</strong>r Nähe<br />
von Flüssigkeiten und Metallen. Herkömmliche, folienbasierte<br />
RFID-Transpon<strong>de</strong>r (Smart Labels) sind hier nicht<br />
geeignet. Mit <strong>de</strong>m Einsatz von MID-Technologien (MID =<br />
Mol<strong>de</strong>d Interconnect Devices) können dreidimensionale<br />
Antennenstrukturen von <strong>harting</strong> Mitronics realisiert<br />
wer<strong>de</strong>n, die als passive Transpon<strong>de</strong>r im UHF-Bereich (Ultra<br />
High Frequency) eine Lesereichweite von über fünf<br />
Metern erreichen. Für die Integration im industriellen<br />
Umfeld wird dabei die Anbindung an Ethernet immer<br />
wichtiger. Dazu liefert die <strong>harting</strong>-Division Industrial<br />
Communication and Power Networks (ICPN) die entsprechen<strong>de</strong><br />
Infrastruktur zur Vernetzung, inklusive <strong>de</strong>r notwendigen<br />
industriellen Switches und Gateways.<br />
Antennen in 3D-MID<br />
Für passive RFID-Transpon<strong>de</strong>r im UHF-Bereich (868<br />
MHz) müssen verkürzte Antennenbauformen mit Richtcharakteristik<br />
eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Als Antennenprinzipien<br />
kommen z. B. Patch-, Inverted-F- o<strong>de</strong>r Dipol-Antennen<br />
in Frage, die jeweils direkt über einem Reflektor<br />
angeordnet wer<strong>de</strong>n.<br />
Herstellverfahren<br />
Ausgesuchte Thermoplaste weisen einen geringen Verlustfaktor<br />
und eine Dielektrizitätskonstante von 3 auf<br />
und ermöglichen Anwendungen bis 180 °C. Der Spritzgusskörper<br />
aus Thermoplast wird mit einer laserstrukturierten<br />
Metallisierung als dreidimensionales Leiterbild<br />
versehen.<br />
58<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Das Umgehäuse <strong>de</strong>s RFID-Transpon<strong>de</strong>rs ist gleichzeitig<br />
<strong>de</strong>r Schaltungsträger und <strong>de</strong>r RFID-Chip wird mittels<br />
<strong>de</strong>s Flip-Chip-Verfahrens kontaktiert. Durch das Verschließen<br />
<strong>de</strong>r Gehäuse mit Ultraschall-Schweißen können<br />
Schutzarten von IP54 bis IP67 erreicht wer<strong>de</strong>n.<br />
„HARfid LT“ Transpon<strong>de</strong>r für Ladungsträger und Gitterboxen<br />
Im Einsatz<br />
Die aufgebauten Funktionsmuster mit verschie<strong>de</strong>nen<br />
Antennenprinzipien zeigen eine hohe Übereinstimmung<br />
mit <strong>de</strong>n Simulationsergebnissen. Die verwen<strong>de</strong>ten Materialien<br />
und Fertigungsprozesse bieten einen großen<br />
Freiraum für Design- und Applikationsanfor<strong>de</strong>rungen.<br />
Die Funktion von passiven RFID-Transpon<strong>de</strong>rn im<br />
UHF-Bereich konnte nachgewiesen wer<strong>de</strong>n und erreicht<br />
Lesereichweiten von ca. sechs Metern. Auch <strong>de</strong>r Einsatz<br />
in Feldversuchen in <strong>de</strong>r Transportlogistik verlief erfolgreich<br />
und wird mit weiteren Varianten fortgesetzt.<br />
Anbindung an die Ethernet-Infrastruktur<br />
Für die erfolgreiche Integration <strong>de</strong>r RFID-Technologie<br />
in bestehen<strong>de</strong> Netzwerke ist die Kompatibilität zur örtlichen<br />
industriellen Ethernet-Netzwerkinfrastruktur von<br />
erheblicher Be<strong>de</strong>utung. Hierzu wer<strong>de</strong>n die Nutzungsprofile<br />
<strong>de</strong>r entsprechen<strong>de</strong>n Anlagen und RFID-Lesegeräte<br />
analysiert, um eine nahtlose Integration innerhalb <strong>de</strong>r<br />
Logistikkette zu ermöglichen.<br />
Zunächst wird mit Blick auf die anfallen<strong>de</strong>n Datenmengen<br />
bei <strong>de</strong>r Logistikkette und beim Netzwerk-Abschnitt<br />
anhand <strong>de</strong>r Zykluszeit <strong>de</strong>s Lesesystems das entsprechen<strong>de</strong><br />
Profil erstellt. Dieses wird in <strong>de</strong>r darauf folgen<strong>de</strong>n<br />
Anwendung in Form von standardisierten Datenpaketen<br />
– unter Nutzung <strong>de</strong>s TCP/IP-Netzwerkprotokolls – an die<br />
Logistiksysteme vermittelt.<br />
Für die nahtlose Integration ins Ethernet kann dabei<br />
<strong>harting</strong> in Zusammenarbeit mit <strong>de</strong>n Herstellern <strong>de</strong>r<br />
Lesesysteme die entsprechen<strong>de</strong>n Infrastrukturkomponenten<br />
anbieten. Die individuelle Konfiguration <strong>de</strong>r Systeme<br />
für die jeweilige Anwendung ist dabei über die<br />
Nutzung <strong>de</strong>s genormten UDP-Protokolls möglich. Somit<br />
ist <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r nicht mehr an die umständliche Programmierung<br />
mit speziellen Geräten und proprietären<br />
Lösungen gebun<strong>de</strong>n, son<strong>de</strong>rn kann mit Hilfe eines Stan-<br />
dard-Web-Browsers flexibel agieren und alle für <strong>de</strong>n<br />
RFID-Betrieb erfor<strong>de</strong>rlichen Systemparameter einstellen.<br />
Vorhan<strong>de</strong>ne RS485/422- und RS232-Systeme lassen sich<br />
dabei einfach durch einen entsprechen<strong>de</strong>n Konverter<br />
direkt integrieren.<br />
Fazit<br />
Lese- und Schreibeinheit mit Ethernet-Schnittstelle<br />
Der Einsatz von <strong>harting</strong>-Transpon<strong>de</strong>rn ermöglicht auch<br />
in <strong>de</strong>r Produktionsautomatisierung eine Vielzahl von Einsatzfällen<br />
von <strong>de</strong>r Prozesskontrolle bis hin zur Abwehr<br />
von Plagiaten im Ersatzteilmanagement. Darüber hinaus<br />
koordiniert <strong>harting</strong> die Kompatibilität <strong>de</strong>r Systemkomponenten<br />
bei kun<strong>de</strong>nspezifischen Projekten und stellt die<br />
aktive und passive Infrastruktur bis IP67 zur Verfügung.<br />
Jörg Hehlgans<br />
Leiter Marketing und Vertrieb<br />
HARTING Mitronics AG<br />
joerg.hehlgans@<strong>harting</strong>.com<br />
Detlef Tenhagen<br />
Manager Management & Techn. Transfer Sales<br />
Division Industrial Communication & Power Networks<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
<strong>de</strong>tlef.tenhagen@HARTING.com<br />
59
t e c .<br />
M i k r o t e c h n o l o g i e<br />
Dr. Jens Krause<br />
MID-Technologie für eine neue Generation von<br />
Drucksensoren<br />
Luft- und Gasdrücke mit immer kompakteren Modulen messen<br />
Die MID-Technologie stellt einen allseits anerkannten Fortschritt auf <strong>de</strong>m Weg zur funktionalen Integration von<br />
Elektronik dar. Die industrielle Beherrschung <strong>de</strong>r MID-Technologie ermöglicht speziell im Bereich Sensorik ganz<br />
wesentliche Produktvorteile auf <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>rseite. Dazu gehören räumliche Integration, 3D-Dimensionalität ohne<br />
Zusatzkosten, hohe Maßpräzision durch Spritzgussprozess, kun<strong>de</strong>nspezifische Lösungen auch für mo<strong>de</strong>rate Stückzahlen,<br />
sowie stressarme Montage von sensiblen Bauelementen. Der Laserprozess erlaubt weiterhin Designfreiheit<br />
für Än<strong>de</strong>rungen, und die Folgeumspritzung gewährt ein robustes und kostengünstiges Finish.<br />
Herstellverfahren für ein multifunktionales<br />
Drucksensor-Gehäuse<br />
Das Gehäuse wird als Mol<strong>de</strong>d Interconnect Device (MID)<br />
ausgeführt. Das be<strong>de</strong>utet, ein Spritzgusskörper aus Thermoplast<br />
wird mit einer strukturierten Metallisierung als<br />
dreidimensionales Leiterbild versehen. Auf diese Weise<br />
wird das Umgehäuse <strong>de</strong>s Sensorelements gleichzeitig<br />
zum Schaltungsträger.<br />
Für die Herstellung <strong>de</strong>s Kunststoffrohlings kommt eine<br />
2K-Mikrospritzgusstechnik zum Einsatz. In einem<br />
Formwerkzeug wer<strong>de</strong>n nacheinan<strong>de</strong>r zwei Kunststoffkomponenten<br />
verarbeitet. Der Rohling wird mittels einer<br />
chemischen Metallabscheidung beschichtet. Die unterschiedlichen<br />
Eigenschaften <strong>de</strong>r Kunststoffe bewirken<br />
eine selektive Metallisierung. Auf diese Weise entsteht<br />
ein strukturiertes Leiterbild.<br />
Vorteilhaft ist die Möglichkeit, <strong>de</strong>n Musteraufbau in einer<br />
Vielzahl von Varianten zunächst an Handarbeitsplätzen<br />
durchzuführen, während die Serie in gleicher Technologie<br />
auf eine automatisierte Fertigungsstraße verlagert<br />
wird.<br />
Aufbau- und Verbindungstechnik<br />
<strong>de</strong>s Sensor-Chips<br />
Neben <strong>de</strong>n räumlichen Integrationsvorteilen, die durch<br />
<strong>de</strong>n MID-Einsatz ermöglicht wer<strong>de</strong>n, ergibt sich ein<br />
zusätzlicher Einspareffekt durch <strong>de</strong>n Wegfall von Ein-<br />
zelteilen gegenüber herkömmlichen Gehäusen. Weitere<br />
Potenziale konnten durch die dreidimensionale Formgebung<br />
<strong>de</strong>s Gehäusekörpers für <strong>de</strong>n Aufbau <strong>de</strong>s Sensorchips<br />
erschlossen wer<strong>de</strong>n. Für <strong>de</strong>n Sensorchip wur<strong>de</strong><br />
eine Kavität erzeugt, die einen hohen Aufbau <strong>de</strong>s Sensorelements<br />
bei gleichzeitig mo<strong>de</strong>raten Bonddrahtlängen<br />
ermöglicht. Durch <strong>de</strong>n hohen, mehrschichtigen Aufbau<br />
kann das Sensorelement aufwandsarm weitestgehend<br />
von mechanischem und thermischen Stress entkoppelt<br />
wer<strong>de</strong>n. Dies ist ein wichtiger Beitrag, um in Bezug auf<br />
Genauigkeit und Vereinfachung <strong>de</strong>r Kalibrierung weitere<br />
Systemvorteile zu erzielen.<br />
Die eingangs genannten Vorteile dieser Aufbau- und<br />
Verbindungstechnik kommen in beson<strong>de</strong>rer Weise zum<br />
Tragen, wenn Gehäuse für Drucksensoren von vornherein<br />
für die Fertigung in MID-Technologie entwickelt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
In Kooperation mit <strong>de</strong>r AktivSensor GmbH, Stahnsdorf,<br />
einem etablierten Anbieter von Drucksensorelementen<br />
und fertigen Sensoren, ist ein solches Designprojekt<br />
durchgeführt wor<strong>de</strong>n.<br />
In <strong>de</strong>r Realisierungsphase befin<strong>de</strong>t sich ein Drucksensor<br />
mit MID-Gehäuse, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>m Kun<strong>de</strong>n u. a. folgen<strong>de</strong><br />
Vorteile bietet. Ein- und dasselbe Gehäuse ist für Absolutund<br />
Differenzdruckmessungen konfigurierbar. Weitere<br />
60<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Varianten wer<strong>de</strong>n durch die Bestückung<br />
mit verschie<strong>de</strong>nen Sensor-ASIC-Kombinationen<br />
ermöglicht. Durch das Design<br />
kann <strong>de</strong>r Musteraufbau in einer Vielzahl<br />
von Varianten zunächst an Handarbeitsplätzen<br />
durchgeführt wer<strong>de</strong>n. Die Serienproduktion<br />
ist in gleicher Technologie auf<br />
einer automatisierten Fertigungsstraße<br />
durchführbar. Potenziale in Bezug auf<br />
Genauigkeit und Vereinfachung <strong>de</strong>r Kalibrierung konnten<br />
durch die dreidimensionale Formgebung <strong>de</strong>s Gehäusekörpers<br />
für <strong>de</strong>n Aufbau <strong>de</strong>s Sensorchips erschlossen<br />
wer<strong>de</strong>n. Auf <strong>de</strong>r Kosten- und Komplexitätsseite ergeben<br />
sich Einspareffekte durch <strong>de</strong>n Wegfall von Einzelteilen<br />
gegenüber herkömmlichen Gehäusen. Je nach Stückzahl<br />
ist <strong>de</strong>r Kostenanteil für ein MID-Gehäuse <strong>de</strong>utlich unter<br />
einem Euro anzusetzen. Das Gesamtsystem konnte bei<br />
gleichem Funktionsumfang auf eine Grundfläche von<br />
14 x 11 mm verkleinert wer<strong>de</strong>n.<br />
Zusammenfassung<br />
Das Packaging-Konzept eines integrierten Drucksensorgehäuses<br />
erlaubt universelle Anwendungen. Es kann mit<br />
verschie<strong>de</strong>nen Chip-Sensor-Kombinationen bestückt<br />
wer<strong>de</strong>n. Über das Bondschema sind unterschiedliche<br />
Außenbeschaltungen realisierbar. Das Gehäuselayout<br />
unterstützt <strong>de</strong>n Aufbau sowohl für Absolut- als auch für<br />
Differenzdruckmessung. Es entstehen eine Vielzahl von<br />
SMT-fähigen Sensorvarianten, die bei gleichem Formfaktor<br />
und Footprint für unterschiedliche Anwendungen<br />
einsetzbar sind.<br />
Drucksensor in SMT-Bauform<br />
MID-Substrat mit eingebautem Sensorelement<br />
Dr. Jens Krause<br />
Technical Marketing<br />
HARTING Mitronics AG<br />
jens.krause@<strong>harting</strong>.com<br />
61
t e c .<br />
M i k r o t e c h n o l o g i e<br />
Thomas Heimann<br />
Klein und fein<br />
Miniaturkontaktelemente auf Metallfolienbasis<br />
Die zunehmen<strong>de</strong> Miniaturisierung<br />
von Bauteilen wird in hohem Maße<br />
von <strong>de</strong>r Halbleiter- und Kommunikationsindustrie<br />
vorangetrieben. Bei<br />
vielen neuen Halbleitergenerationen<br />
wer<strong>de</strong>n immer größere Funktionsdichten<br />
auf immer kleinerem Bauraum<br />
realisiert. Je feiner die Strukturen<br />
im Inneren <strong>de</strong>r Bauteile wer<strong>de</strong>n,<br />
<strong>de</strong>sto höher wird auch <strong>de</strong>r Anspruch<br />
an die mechanischen Komponenten,<br />
die die Verbindung zur Außenwelt<br />
herstellen.<br />
62<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Viele Kontaktierungstechniken (z.B.<br />
Flip Chip, Löten o<strong>de</strong>r Wire Bonding) haben die<br />
Eigenschaft, dass sie nicht wie<strong>de</strong>r lösbar sind. Sie kommen<br />
somit im Serienprozess zum Einsatz und sind für einen<br />
beschädigungsfreien Prüfprozess ungeeignet. Für Testaufbauten bei<br />
<strong>de</strong>r Bauteileprüfung fin<strong>de</strong>t die Kontaktierungstechnik mittels Fe<strong>de</strong>rkraft ihre<br />
Anwendung, da sie problemlos wie<strong>de</strong>r lösbar ist und die empfindlichen Bauteile nicht<br />
beschädigt. <strong>harting</strong> Applied Technologies hat für eine kun<strong>de</strong>nspezifische Lösung Kontaktfe<strong>de</strong>relemente<br />
entwickelt, die die hohen Anfor<strong>de</strong>rungen an <strong>de</strong>n Miniaturisierungsgrad erfüllen.<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
Für diese filigranen Kontaktelemente stand eine Grundfläche von 1 x 1 mm und eine Höhe von<br />
nur 0,8 mm zur Verfügung. Die gefor<strong>de</strong>rte Fe<strong>de</strong>rkraft sollte im Bereich von 100 mN liegen und <strong>de</strong>r<br />
Fe<strong>de</strong>rweg 0,1 – 0,2 mm. Weiterhin sollte es möglich sein, das Fe<strong>de</strong>relement mittels <strong>de</strong>r Saugna<strong>de</strong>l<br />
eines Pick-and-Placers automatisch verarbeiten zu können, um es anschließend durch einen Reflow-<br />
Lötprozess auf einer Platine zu montieren.<br />
63
Saugna<strong>de</strong>l<br />
Ø 0,3 mm<br />
planare<br />
Fläche<br />
Abb. 2: Simulation <strong>de</strong>r Fe<strong>de</strong>rkennlinie<br />
Kontaktfe<strong>de</strong>r<br />
Abb. 1: 3D-Entwurf Kontaktelement<br />
1. Schritt – Bauteilgestaltung<br />
Mit diesen Vorgaben wur<strong>de</strong> eine Form <strong>de</strong>r Fe<strong>de</strong>r kreiert,<br />
die eine maximal mögliche Fe<strong>de</strong>rarmlänge bietet (siehe<br />
Abb. 1). Eine Öffnung im Fe<strong>de</strong>rarm ermöglicht es <strong>de</strong>r<br />
Saugna<strong>de</strong>l (Ø = 0,3 mm) <strong>de</strong>s automatischen Bestückers<br />
durchzutauchen und das Bauteil an <strong>de</strong>r planaren Grundfläche<br />
sicher anzusaugen.<br />
2. Schritt – Simulation<br />
Um die gefor<strong>de</strong>rten Fe<strong>de</strong>rkräfte und -wege zu realisieren,<br />
mussten in <strong>de</strong>r Entwicklungsphase verschie<strong>de</strong>nste Materialien<br />
mit unterschiedlichen Materialdicken betrachtet<br />
wer<strong>de</strong>n. Eine beson<strong>de</strong>re Be<strong>de</strong>utung kam für die Bauteilauslegung<br />
dabei <strong>de</strong>r Simulation zu. Unter Verwendung<br />
<strong>de</strong>r im 3D-CAD-System erstellten Geometrie wur<strong>de</strong>n mit<br />
Hilfe <strong>de</strong>r Finiten-Elemente-Metho<strong>de</strong> (FEM) Fe<strong>de</strong>rkennlinien<br />
und Spannungsverläufe simuliert (siehe Abb. 2). Parametrisiert<br />
wur<strong>de</strong>n das E-Modul als charakteristischer<br />
Materialkennwert sowie die Materialstärke.<br />
Abb. 3: gemessene Kennlinien an Prototypen<br />
ausgewählt. Bei dieser Kombination von Werkstoff und<br />
Materialstärke zeigte sich in <strong>de</strong>r Simulation <strong>de</strong>r Fe<strong>de</strong>rkennlinie<br />
keine plastische Verformung. Dies wur<strong>de</strong> in<br />
später vorgenommenen Messungen an ersten Prototypen<br />
(siehe Abb. 3) bestätigt.<br />
Dabei wur<strong>de</strong> festgestellt, dass die Materialstärke für<br />
das Kontaktelement weit unter <strong>de</strong>r bisher verarbeiteten<br />
dünnsten Blechstärke von 0,1 mm liegen wür<strong>de</strong>. Als<br />
Ergebnis <strong>de</strong>r Berechnungen wur<strong>de</strong> eine Metallfolie aus<br />
Kupfer-Berryllium (CuBe) mit einer Dicke von 30 μm<br />
Abb. 4: Analyse <strong>de</strong>r Spannungsverteilung<br />
64<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Anhand <strong>de</strong>r analysierten Mises-Vergleichsspannungen<br />
(siehe Abb. 4) wur<strong>de</strong> dann eine entsprechen<strong>de</strong> Materialfestigkeitsklasse<br />
ausgesucht.<br />
aus Kunststoff, son<strong>de</strong>rn aus gut leitfähigem Aluminium<br />
gefertigt (Abb. 7).<br />
3. Schritt – Fertigung & Werkzeugtechnik<br />
Die Zuschnitte wur<strong>de</strong>n über einen Ätzprozess gefertigt<br />
und darauf mit einem Supportstreifen einem mehrstufigen<br />
Biegeprozess unterzogen. Für <strong>de</strong>n Kernprozess<br />
– die Biegung zur Erstellung <strong>de</strong>s Fe<strong>de</strong>rarms – wur<strong>de</strong><br />
ein Präzisionsschwenkbieger (siehe Abb. 5) konstruiert,<br />
<strong>de</strong>r die dünne Metallfolie sicher in die benötigte Endlage<br />
biegt. Aufgrund <strong>de</strong>r geringen Materialstärke und <strong>de</strong>r<br />
engen Artikeltoleranzen darf <strong>de</strong>r Schwenkbieger selbst<br />
nur wenige μm Abweichung aufweisen.<br />
Abb. 6: Ablage in Aluminiumtray<br />
Abb. 5: Präzisionsschwenkbiegemodul<br />
Abb. 7: fertiges Kontaktelement<br />
4. Schritt – Handhabung & Serienfertigung<br />
Aufgrund <strong>de</strong>r angestrebten Stückzahl kam aus Kostengrün<strong>de</strong>n<br />
nur ein manueller Fertigungsprozess für die<br />
Kontaktfe<strong>de</strong>rn in Betracht. Nach<strong>de</strong>m die fertig gebogenen<br />
und auf Höhe kalibrierten Kontaktfe<strong>de</strong>rn vom<br />
Supportstreifen getrennt wur<strong>de</strong>n, mussten sie in eine<br />
geeignete Transportverpackung abgelegt wer<strong>de</strong>n. Dies<br />
geschah durch Trays, aus <strong>de</strong>nen die Fe<strong>de</strong>rn durch einen<br />
Bauteilebestücker (Pick-and-Placer) automatisch<br />
wie<strong>de</strong>r entnommen wer<strong>de</strong>n konnten (siehe Abb. 6). Die<br />
Handhabung und lageorientierte Ablage <strong>de</strong>r nur 0,4 mg<br />
leichten Teile gestaltete sich durch die elektrostatische<br />
Anziehung zunächst schwierig. Nur eine Titanpinzette<br />
konnte die Anhaftung zwischen Bauteil und Pinzette<br />
verhin<strong>de</strong>rn. Aus diesem Grund wur<strong>de</strong>n die Trays nicht<br />
Zusammenfassung<br />
Mit <strong>de</strong>r Realisierung <strong>de</strong>r Kontaktelemente konnte<br />
<strong>harting</strong> Applied Technologies einen weiteren Schritt in<br />
die Welt <strong>de</strong>r Mikroumformung vornehmen. Hierbei konnten<br />
Artikelkonstruktion, Simulation, Werkzeugkonstruktion<br />
und Fertigung als ganzheitlicher Lösungsansatz im<br />
Sinne einer integrierten Produktentwicklung nahtlos<br />
miteinan<strong>de</strong>r verknüpft wer<strong>de</strong>n.<br />
Thomas Heimann<br />
Projektingenieur<br />
HARTING Applied Technologies GmbH & Co. KG<br />
thomas.heimann@<strong>harting</strong>.com<br />
65
t e c .<br />
L ö s u n g<br />
Andreas Naß<br />
Ein Meilenstein in <strong>de</strong>r Anschlusstechnologie<br />
Hohe Kontaktpackungsdichten durch radialsymmetrische Fe<strong>de</strong>rklemme<br />
Ständig wachsen<strong>de</strong> Anfor<strong>de</strong>rungen an effiziente Verarbeitung, hohe Zuverlässigkeit, geringe Baugröße sowie die<br />
Lösbarkeit von Kabelanschlüssen begrün<strong>de</strong>n die Notwendigkeit neuer Anschlusstechnologien für Steckverbin<strong>de</strong>r.<br />
Han Quick Lock ist eine Anschlusstechnik, die diesem Spannungsfeld gerecht wird.<br />
Betrachtet man die Trends <strong>de</strong>s Marktes, so lassen sich<br />
die Anfor<strong>de</strong>rungen an die Connectivity aus <strong>de</strong>n unterschiedlichen<br />
Phasen bei <strong>de</strong>r Herstellung und Errichtung<br />
von Anlagen und Maschinen ableiten. Für Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
wird durch die immer kleiner wer<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Maschinenund<br />
Anlagenkomponenten <strong>de</strong>r zur Verfügung stehen<strong>de</strong><br />
Platz immer geringer. Durch physikalische Randbedingungen<br />
und Normen ist die Gestaltungsfreiheit bei <strong>de</strong>n<br />
zu verwen<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n Querschnitten sowie <strong>de</strong>n Luft- und<br />
Kriechstrecken eingeschränkt. Der Bereich <strong>de</strong>s Kabelanschlusses<br />
bietet aber durchaus noch Potenzial zur<br />
Größenreduzierung.<br />
Weitere Anfor<strong>de</strong>rungen sind aus <strong>de</strong>r Verwendung und<br />
Konfektionierung <strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r abzuleiten. Hier ist<br />
entschei<strong>de</strong>nd, wann und wo <strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r konfektioniert<br />
wird.<br />
Plug-and-Play<br />
„Zeit ist Geld“ – <strong>de</strong>shalb ist beim Einsatz von Steckverbin<strong>de</strong>rn<br />
in <strong>de</strong>r Fabrik hohe Effizienz gefor<strong>de</strong>rt. Neben<br />
<strong>de</strong>m schnellen und sicheren „Plug-and-Play“ wird – je<br />
nach Menge <strong>de</strong>r benötigten Steckverbin<strong>de</strong>r – auch eine<br />
vollständige Automatisierung gefor<strong>de</strong>rt.<br />
Trotz einer umfangreichen Qualitätsprüfung können<br />
Probleme entstehen, die eine Wartung o<strong>de</strong>r Konzeptän<strong>de</strong>rung<br />
nach sich ziehen. Hierbei ist es notwendig, dass<br />
<strong>de</strong>r bereits angeschlossene Leiter einfach <strong>de</strong>montiert und<br />
möglichst ohne spezielles Werkzeug wie<strong>de</strong>r neu angeschlossen<br />
wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Diese Anfor<strong>de</strong>rungen gelten für die effiziente Verarbeitung<br />
in <strong>de</strong>r Fabrik und die einfache Wartung auf <strong>de</strong>r Baustelle<br />
für eine Steckverbindung gleichermaßen. Folglich<br />
muss die Steckverbindung mit zwei unterschiedlichen<br />
Anschlusstechnologien versehen sein. Aus dieser Betrachtung<br />
lässt sich die Spezifikation für eine neue Anschlusstechnologie<br />
ableiten.<br />
Abb. 1: Buchsenkontakt mit Han Quick Lock-Anschluss<br />
Die neue Lösung<br />
Betrachtet man die heute existieren<strong>de</strong>n Anschlusstechnologien<br />
im Vergleich, so bietet <strong>de</strong>r Fe<strong>de</strong>rkraftanschluss<br />
als lösbare Verbindung eine optimale Performance, was<br />
sein Handling und die Sicherheit <strong>de</strong>s Anschlusses darstellt.<br />
Einziger Nachteil ist <strong>de</strong>r<br />
hohe Platzverbrauch. Dieser ist<br />
in <strong>de</strong>r für Steckverbin<strong>de</strong>r nicht<br />
optimalen Anordnung <strong>de</strong>r Fe<strong>de</strong>r begrün<strong>de</strong>t.<br />
Damit ist die Aufgabenstellung formuliert. Eine neue Anschlusstechnik<br />
sollte auf <strong>de</strong>m Fe<strong>de</strong>rzugprinzip basieren<br />
und eine Steckkompatibilität auch zu hochpoligen Crimpsteckverbin<strong>de</strong>rn<br />
ermöglichen.<br />
66<br />
HARTING tec.News 14-I-2006
Abb. 2: Fünfpoliger Powersteckverbin<strong>de</strong>r<br />
mit Han Quick Lock-Anschluss<br />
Beim Han Quick Lock<br />
ist die Fe<strong>de</strong>r rund<br />
ausgeführt und umschließt<br />
die Litzen<br />
<strong>de</strong>s Leiters. Das Gegenlager<br />
bil<strong>de</strong>t ein<br />
speziell geformter Dorn, bei <strong>de</strong>m <strong>de</strong>r notwendige Kontaktdruck<br />
auf einer umlaufen<strong>de</strong>n Kante erzeugt wird.<br />
Über einen Betätiger wird <strong>de</strong>r Anschluss geöffnet. Der<br />
Leiter kann dann ohne Kraftaufwand eingeführt wer<strong>de</strong>n.<br />
Hierdurch wird gewährleistet, dass auch dünne Litzen<br />
in <strong>de</strong>n Anschluss eingeführt wer<strong>de</strong>n können, ohne dass<br />
sie verbiegen. Durch Herunterdrücken <strong>de</strong>s Betätigers<br />
wird <strong>de</strong>r Leiter fixiert. Der Betätiger schließt bündig mit<br />
<strong>de</strong>m Steckverbin<strong>de</strong>r ab. Damit ist auch gleichzeitig eine<br />
optische Kontrolle gegeben, dass alle Anschlüsse fixiert<br />
sind. Das Lösen <strong>de</strong>s Leiters erfolgt durch das Zurückziehen<br />
<strong>de</strong>s Betätigers. Danach kann <strong>de</strong>r Leiter<br />
problemlos aus <strong>de</strong>m Anschluss entfernt wer<strong>de</strong>n.<br />
Derselbe Leiter kann mehrfach angeschlossen<br />
wer<strong>de</strong>n. Diese Anschlusstechnologie ist extrem<br />
platzsparend. Hierdurch wird es möglich, Steckverbin<strong>de</strong>r-<br />
Typen, die aufgrund ihrer Kontaktdichte nur in Crimptechnologie<br />
realisierbar waren, auch mit einer wie<strong>de</strong>r<br />
lösbaren Anschlusstechnik auszurüsten. Abbildung 2<br />
zeigt einen Steckverbin<strong>de</strong>r mit fünf Kontakten, bei <strong>de</strong>nen<br />
ein Leiterquerschnitt von 2,5 mm 2 angeschlossen wer<strong>de</strong>n<br />
kann. Hierbei besteht insbeson<strong>de</strong>re die Möglichkeit,<br />
steckkompatibel zu bereits am Markt etablierten Typen<br />
zu bleiben.<br />
Fazit<br />
Dem Kun<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>r bislang die Nachteile <strong>de</strong>r Crimptechnologie<br />
bei <strong>de</strong>r Wartung in Kauf nehmen musste, wird<br />
es ermöglicht, wartungsfreundlichere Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
einzusetzen, ohne dass das Design <strong>de</strong>r Anlagen und<br />
Maschinen geän<strong>de</strong>rt wer<strong>de</strong>n muss.<br />
Andreas Naß<br />
Director Engineering<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
andreas.nass@HARTING.com<br />
67
t e c .<br />
Q u a l i t ä t<br />
Dr. Georg Staperfeld<br />
Zuverlässigkeitssicherung und Lebensdauer<br />
von elektrischen Kontakten<br />
Eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit von elektronischen Baugruppen setzt niedrige Ausfallraten <strong>de</strong>r einzelnen<br />
Komponenten und <strong>de</strong>r dazugehörigen Verbindungstechnik und Übertragungssysteme voraus. Der Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
als Einzelkomponente soll nicht over-engineered wer<strong>de</strong>n, <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r erwartet aber bei Anlaufströmen und<br />
Überlast Sicherheitsreserven.<br />
68<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
MTBF (Mean time between failure)-, MTTF (Mean<br />
time to failure)-, FIT (Failure in Time)-Fehlerraten<br />
und -Lebensdauern sind Zuverlässigkeitsparameter,<br />
die zunehmend auch für Steckverbin<strong>de</strong>r eingefor<strong>de</strong>rt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rhersteller taten sich in <strong>de</strong>r Vergangenheit<br />
schwer, zu Neuentwicklungen sichere<br />
Zuverlässigkeitsaussagen zu treffen, weil<br />
zum einen die Fel<strong>de</strong>rfahrung für innovative neue<br />
Produkti<strong>de</strong>en nicht vorhan<strong>de</strong>n sein kann und zum<br />
an<strong>de</strong>ren die Diversität von Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten<br />
sowie die Lebensdauer <strong>de</strong>r<br />
Produkte im Allgemeinen sehr hoch sind.<br />
Zur Lösung dieses Kernproblems hat <strong>harting</strong> ein<br />
Verfahren zur Bestimmung <strong>de</strong>r konstruktionsbedingten<br />
ausfallfreien Zeit entwickelt. Die Zeit,<br />
die die natürliche Lebens- bzw. Nutzungsdauer<br />
eines Steckverbin<strong>de</strong>rkontaktes vom Zeitbereich<br />
<strong>de</strong>r Verschleißausfälle abgrenzt. Es nutzt aus, dass die<br />
Lebensdauer <strong>de</strong>m Arrheniusgesetz folgt und baut auf <strong>de</strong>r<br />
Extrapolation von Labormesswerten auf. Diese Aussage<br />
zur Zuverlässigkeit einer Konstruktion ergänzt sehr<br />
sinnvoll und insbeson<strong>de</strong>re <strong>de</strong>n empirisch, rechnerisch<br />
ermittelten MTTF-Wert.<br />
In einem zweiten Schritt wird ein Verfahren zur Bestimmung<br />
<strong>de</strong>r mittleren Lebensdauer (MTTF) von Steckverbin<strong>de</strong>rn<br />
auf <strong>de</strong>r Grundlage physikalischer Ausfallmechanismen<br />
vorgestellt.<br />
Einfluss von Qualität und Entwicklung<br />
auf die Zuverlässigkeit<br />
Die nach <strong>de</strong>m schwedischen Ingenieur und Mathematiker<br />
Waloddi Weibull benannte Verteilung zur Materialermüdung<br />
und <strong>de</strong>m Ausfall von elektronischen Bauteilen<br />
glie<strong>de</strong>rt sich in die Bereiche I <strong>de</strong>r Frühausfälle, II <strong>de</strong>r<br />
natürlichen Lebensdauer und III <strong>de</strong>r Verschleißausfälle.<br />
Ein hoher Grad von Frühausfällen weist immer auf einen<br />
schwierigen o<strong>de</strong>r nicht ausgereiften Fertigungsprozess<br />
hin.<br />
Abb. 1: Das En<strong>de</strong> <strong>de</strong>r natürlichen Lebens-, bzw. Nutzungsdauer wird in <strong>de</strong>r<br />
Entwicklung und Konstruktion <strong>de</strong>s Produktes festgelegt.<br />
Quelle <strong>de</strong>r Ausfallrate „Ba<strong>de</strong>wannenkurve“: Taschenbuch <strong>de</strong>r Zuverlässigkeit<br />
und Sicherheitstechnik, Hanser Verlag.<br />
Die Ausfallrate λ =<br />
1<br />
MTTF im Zeitbereich <strong>de</strong>r natürlichen<br />
Lebens- bzw. Nutzungsdauer wird außer bei konstruktiven<br />
Mängeln maßgeblich durch die Güte und Fähigkeit<br />
<strong>de</strong>s Fertigungsprozesses bestimmt. Bei gegenwärtigen,<br />
hochautomatisierten Herstellungsprozessen tendiert die<br />
Ausfallrate h(t) = λ bei Prozessfähigkeiten für und Produkten<br />
ohne gravieren<strong>de</strong> konstruktive Schwachpunkte<br />
gegen Null h(t) = λ ➝ 0.<br />
Verschleißausfälle been<strong>de</strong>n <strong>de</strong>n natürlichen Bereich<br />
<strong>de</strong>r Lebensdauer. Der Beginn dieses Zeitbereichs wird<br />
in <strong>de</strong>r Entwicklung und während <strong>de</strong>r Konstruktion <strong>de</strong>s<br />
Produktes festgelegt.<br />
Relaxation <strong>de</strong>s Kontaktdrucks<br />
als physikalischer Grenzwert<br />
Eine sichere Kontaktgabe eines Steckverbin<strong>de</strong>rkontaktes<br />
wird gewährleistet, wenn <strong>de</strong>r Druck σ = F N<br />
A im<br />
Kontaktpunkt <strong>de</strong>n konstruktiven Min<strong>de</strong>stwert nicht unterschreitet,<br />
so dass Fremdschichten unter Trockenreibbedingungen<br />
sicher durchbrochen wer<strong>de</strong>n.<br />
70<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Die<br />
E<strong>de</strong>lmetallbeschichtung<br />
und Geometrie<br />
<strong>de</strong>s Kontaktsystems<br />
wer<strong>de</strong>n in erster<br />
Näherung als feste<br />
Größen angenommen,<br />
so dass die zeitabhängige<br />
Variable auf <strong>de</strong>n<br />
Kontaktdruck die Normalkraft<br />
darstellt. Die<br />
Zuverlässigkeit wird<br />
somit von <strong>de</strong>r Relaxation<br />
<strong>de</strong>s Fe<strong>de</strong>rkontaktes<br />
über die Zeit<br />
bestimmt.<br />
Bestimmung <strong>de</strong>r<br />
Lebensdauer über das Arrhenius-diagramm<br />
Es gilt, die Frage zu beantworten, nach welcher Zeit und<br />
Kontakttemperatur die Normalkraft <strong>de</strong>s Fe<strong>de</strong>rkontaktes<br />
noch oberhalb <strong>de</strong>s Min<strong>de</strong>stwertes liegt.<br />
Die nach <strong>de</strong>m schwedischen Wissenschaftler und Nobelpreisträger<br />
Svante Arrhenius benannte Funktion<br />
beschreibt Diffusionseigenschaften und lässt sich somit<br />
i<strong>de</strong>al auf Relaxationsprozesse anwen<strong>de</strong>n.<br />
Abb. 2: Simulation zur Berechnung <strong>de</strong>s Min<strong>de</strong>stkontaktdruckes in <strong>de</strong>r<br />
Entwicklungsphase<br />
In <strong>de</strong>r Laboruntersuchung<br />
wer<strong>de</strong>n die<br />
Prüflinge bei verschie<strong>de</strong>nen<br />
Temperaturen<br />
gelagert und<br />
die Normalkraft <strong>de</strong>r<br />
Fe<strong>de</strong>rkontakte über<br />
die Lagerzeit gemessen.<br />
Für die mechanische<br />
Spannung gilt allgemein<br />
σ S<br />
≈ In(t), so<br />
dass die logarithmierte<br />
Darstellung<br />
<strong>de</strong>r gemessenen Fe<strong>de</strong>rkräfte<br />
Gera<strong>de</strong>n ergeben.<br />
Aus <strong>de</strong>m Schnittpunkt <strong>de</strong>r extrapolierten Gera<strong>de</strong>n<br />
mit <strong>de</strong>r Min<strong>de</strong>stnormalkraft kann <strong>de</strong>r Zeitbereich für die<br />
zuverlässige Funktion <strong>de</strong>s Kontaktes abgelesen wer<strong>de</strong>n.<br />
Die zuvor ermittelten Zeitwerte für <strong>de</strong>n Zuverlässigkeitsbereich<br />
wer<strong>de</strong>n reziprok gegen <strong>de</strong>n Logarithmus <strong>de</strong>r Zeit<br />
in das Arrheniusdiagramm eingetragen.<br />
Hieraus lässt sich jetzt die Zuverlässigkeit <strong>de</strong>r Konstruktion<br />
in Jahren für die Kontakttemperaturen während <strong>de</strong>s<br />
Einsatzes ablesen.<br />
Abb. 3: Normal- bzw. Fe<strong>de</strong>rkraft als Funktion <strong>de</strong>r Zeit bei <strong>de</strong>n<br />
Auslagerungstemperaturen T= 70 °C, 85 °C, 105 °C und 125 °C<br />
Abb. 4: Extrapolation <strong>de</strong>r Relaxationsmessungen zur<br />
Bestimmung <strong>de</strong>s Zuverlässigkeitsbereiches<br />
71
Reziproker Wert <strong>de</strong>r Temperatur [1/Kelvin]<br />
Beispielsweise ist <strong>de</strong>r Kontakt bei einer kontinuierlichen<br />
Temperaturbelastung im Betrieb von T K<br />
= 110 °C noch<br />
nach t O<br />
= 100 Jahre arbeitsfähig (t O<br />
= die konstruktionsbedingte<br />
ausfallfreie Zeit).<br />
Die Kontakttemperatur T K<br />
ergibt sich aus Strombelastung<br />
und Umgebungstemperatur in <strong>de</strong>r Applikation. Sie lässt<br />
sich mit diesen Eingaben aus <strong>de</strong>m Diagramm zur Stromtragfähigkeit<br />
entnehmen.<br />
Absicherung <strong>de</strong>s Mo<strong>de</strong>lls und Bestätigung<br />
<strong>de</strong>s Min<strong>de</strong>stkontaktdruckes<br />
Zur Bestätigung <strong>de</strong>r konstruktiv bestimmten Min<strong>de</strong>stnormalkraft<br />
wur<strong>de</strong>n an einem zweiten Los Prüflinge<br />
vor <strong>de</strong>r Belastung mit trockener<br />
Wärme 200 Steckzyklen<br />
durchgeführt.<br />
Im Anschluss an die Relaxationsprüfung,<br />
also<br />
im vorgealterten Zustand,<br />
wur<strong>de</strong>n die Prüflinge<br />
mit 21 Tage Mischgastest<br />
nach IEC 60068-2-60, Vibrationsbelastung<br />
und<br />
Klimafolge belastet. Die<br />
Arrhenius-Diagramm für 16 A Kontakt<br />
Einsatzprofil<br />
Jahre<br />
Abb. 5: Arrhenius-Diagramm aus <strong>de</strong>n experimentell bestimmten Zuverlässigkeitswerten<br />
Virtuelles<br />
Zerlegen<br />
Datenanalyse,<br />
Prognostik<br />
Analyse, Risikokomponenten<br />
Prüfgrößen waren <strong>de</strong>r Durchgangswi<strong>de</strong>rstand<br />
und die Stromtragfähigkeit.<br />
Die Stromtragfähigkeit vermin<strong>de</strong>rt sich<br />
gegenüber <strong>de</strong>m Anfangswert vor <strong>de</strong>r<br />
Wärmelagerung um 5 %, dieses begrün<strong>de</strong>t<br />
sich durch <strong>de</strong>n infolge <strong>de</strong>r Relaxation<br />
etwas erhöhten Engewi<strong>de</strong>rstand.<br />
Die ausgewählten Belastungen und<br />
Messungen an <strong>de</strong>n Prüflingen nach<br />
Alterung bestätigen somit <strong>de</strong>n Min<strong>de</strong>stkontaktdruck<br />
und auch unser Mo<strong>de</strong>ll<br />
zur Bestimmung <strong>de</strong>r Lebensdauer bzw.<br />
ausfallsfreien Zeit.<br />
Bestimmung <strong>de</strong>r mittleren<br />
Lebensdauer auf <strong>de</strong>r<br />
Grundlage physikalischer<br />
Ausfall-mechanismen<br />
Während wir die Belastungsprüfungen trockene Wärme,<br />
Steckzyklen, Mehrkomponentenindustriegastest,<br />
Klimafolge, Schock und Vibration durchführten, wur<strong>de</strong>n<br />
die physikalischen Ausfallmechanismen Relaxation,<br />
Abrieb und Korrosion als Grundlage <strong>de</strong>s Mo<strong>de</strong>lls vorausgesetzt.<br />
Temperatur [°C]<br />
Auf dieser Basis lassen sich bei einer ausreichend großen<br />
Stichprobe und unter Kenntnis <strong>de</strong>r Beschleunigungsfaktoren<br />
auch die MTTF-Werte im Prüflabor bestimmen. Die<br />
Stichprobe muss groß genug gewählt sein (min<strong>de</strong>stens<br />
500 Kontakte), weil die Belastungszeit und -obergrenze<br />
nicht beliebig erweitert wer<strong>de</strong>n kann, ohne dass man<br />
Hochlaufabsicherung<br />
Prüfstrategie<br />
Beobachtung<br />
1 2 3 4 5 6 7 8<br />
Abb. 6: Ablauf zum Zuverlässigkeitsmanagement nach VDI 4003 (Entwurf)<br />
Prävention<br />
72<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Ergebnisse aus <strong>de</strong>m Verschleiß- anstelle <strong>de</strong>s Nutzungsbereiches<br />
erzielt.<br />
Der Korrosionsbelastung durch Mixed Flowing Gases<br />
(MFG) lassen sich wissenschaftlich bestätigte Beschleunigungsfaktoren<br />
zuordnen, die in <strong>de</strong>n 80er Jahren von<br />
W. H. Abbott am Battelle Institute und in <strong>de</strong>n 90ern vom<br />
Swedish Corrosion Institute erarbeitet wur<strong>de</strong>n.<br />
Bei<strong>de</strong> Forschungen bestätigen <strong>de</strong>n Beschleunigungsfaktor<br />
in erster Näherung, dass ein Tag unter MFG-Belastung<br />
einem Jahr in realer Anwendung unter Outdoor-<br />
Bedingungen entspricht.<br />
Für die an<strong>de</strong>ren Belastungen wur<strong>de</strong>n im Automobilbereich<br />
bereits Beschleunigungsfaktoren ermittelt, aber sie<br />
lassen sich auch mit Hilfe <strong>de</strong>r Arrheniusfunktion aus<br />
experimentellen Daten errechnen.<br />
Nach Einbindung <strong>de</strong>r Beschleunigungsfaktoren bestimmt<br />
sich die Ausfallrate für <strong>de</strong>n 16 A-Kontakt unter strengen<br />
Industriegasbedingungen und im Außenbereich vom<br />
Zugwagen auf λ Applikation<br />
= 0,4 FIT und <strong>de</strong>r MTTF-Wert auf<br />
MTTF = 2375 * 10 6 h für <strong>de</strong>n Zeitbereich <strong>de</strong>r natürlichen<br />
Lebens- und Nutzungsdauer mit einem Vertrauensbereich<br />
von 90 %. Der Vertrauensbereich ergibt sich aus<br />
<strong>de</strong>r Anwendung <strong>de</strong>r χ 2 -Funktion.<br />
Bausteine im Zuverlässigkeitsmanagement<br />
<strong>harting</strong> hat für Merkmale wie Kontaktdruck, Stromtragfähigkeit<br />
und Relaxation auch prognosesichere Simulationsmo<strong>de</strong>lle<br />
entwickelt (siehe tec.News 13). Auf <strong>de</strong>r<br />
Grundlage <strong>de</strong>s Arrheniusmo<strong>de</strong>lls kann somit die Zuverlässigkeit<br />
bereits in <strong>de</strong>r Entwicklungsphase sichergestellt<br />
und in das Produkt ein<strong>de</strong>signt wer<strong>de</strong>n.<br />
Diese bei<strong>de</strong>n wichtigen Bausteine zur Zuverlässigkeitsabsicherung<br />
im Prüfwesen und in <strong>de</strong>r Simulationsphase<br />
sind eng miteinan<strong>de</strong>r verwoben und fügen sich nahtlos<br />
in das Zuverlässigkeitsmanagement (VDI 4003 – Entwurf)<br />
ein.<br />
Dr. Georg Staperfeld<br />
Senior Manager<br />
Corporate Technology Services<br />
Harting KGaA<br />
georg.staperfeld@<strong>harting</strong>.com<br />
73
t e c .<br />
L ö s u n g<br />
74<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Hartmuth Schmidt<br />
EMV-Schutz für Kunststoffgehäuse<br />
Lichtbogen-Spritztechnik bringt kostengünstigen EMV-Schutz<br />
Das Metallisieren von kleinen bis sehr großen Kunststoffgehäusen wird jetzt mit einer vollautomatischen,<br />
robotergestützten Beschichtungsanlage kostengünstig möglich. Bei <strong>de</strong>m neuen Verfahren wird basierend auf <strong>de</strong>r<br />
Lichtbogen-Spritztechnik Zink als Beschichtungsmetall eingesetzt.<br />
Dieses neuartige Verfahren bietet zahlreiche Vorteile. Es<br />
können uneingeschränkt alle heute üblicherweise eingesetzten<br />
Kunststoffe verwen<strong>de</strong>t bzw. beibehalten wer<strong>de</strong>n.<br />
Die aufgebrachte Zinkschicht ist extrem robust und<br />
bietet ausgezeichnete Dämpfungswerte. Das Spektrum<br />
<strong>de</strong>r möglichen Anwendungen reicht von Cent-großen<br />
Teilen, über Handyschalen und Monitorgehäuse bis hin<br />
zu Fahrgastkabinen. Der hohe Flexibilitätsgrad <strong>de</strong>r automatisch<br />
arbeiten<strong>de</strong>n Anlage erlaubt auch das Einbringen<br />
von Prototypen und Kleinserien ohne signifikante<br />
Produktivitätseinbuße.<br />
Warum EMV-Schutz?<br />
Damit elektronische Baugruppen und Geräte störungsfrei<br />
funktionieren können, ist ein EMV-Schutz unerlässlich.<br />
Im einfachsten Fall ist dabei die elektronische<br />
Einheit in ein Metallgehäuse eingebettet. Das Metallgehäuse<br />
verhin<strong>de</strong>rt sowohl das Ausstrahlen von elektromagnetischen<br />
Wellen als auch das Einstrahlen, welches<br />
zur Funktionsstörung führen könnte. Aus unterschiedlichsten<br />
Grün<strong>de</strong>n wird bei vielen Geräten aber kein Metallgehäuse<br />
eingesetzt, son<strong>de</strong>rn ein Kunststoffkörper.<br />
Kunststoffspritzgießteile lassen sich kostengünstig und<br />
in beliebigem Design herstellen. Sie können allerdings<br />
nach klassisch hergestellter Produktionstechnik keinen<br />
EMV-Schutz leisten, da <strong>de</strong>r isolieren<strong>de</strong> Kunststoffkörper<br />
keine elektrische Störstrahlung ableiten kann.<br />
Um Kunststoffkörper in einen elektrisch leitfähigen Zustand<br />
zu versetzen, gibt es bekannte Verfahren, die allerdings<br />
alle mit Nachteilen behaftet sind. Am weitesten<br />
verbreitet ist das Galvanisieren von Kunststoffkörpern.<br />
Das wohl bekannteste Verfahren setzt allerdings <strong>de</strong>n<br />
Einsatz von ABS als Kunststoffmaterial voraus. Die im<br />
ABS eingelagerten kugelförmigen Elastomere müssen<br />
zunächst chemisch herausgeätzt wer<strong>de</strong>n, um die Oberfläche<br />
<strong>de</strong>s Kunststoffkörpers aufzurauen. Erst danach kann<br />
eine ausreichen<strong>de</strong> Verzahnung und Haftfestigkeit mit<br />
<strong>de</strong>r später galvanotechnisch aufgebrachten Metallschicht<br />
erreicht wer<strong>de</strong>n.<br />
Maskierungen zur partiellen Beschichtung sind recht<br />
aufwändig. Metallschutzlacke „Primer“ sind wenig robust<br />
und wenig verbreitet, ebenso wie <strong>de</strong>r Einsatz von<br />
speziellem Kunststoffgranulat mit eingelagerten, elektrisch<br />
leiten<strong>de</strong>n Fasern.<br />
Neben <strong>de</strong>n technischen Einschränkungen führen alle genannten<br />
Beschichtungstechniken zu einer signifikanten<br />
Erhöhung <strong>de</strong>r Stückkosten.<br />
Vorteile <strong>de</strong>s Einsatzes von Zink<br />
im Lichtbogen-Spritzverfahren<br />
Zink besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit verbun<strong>de</strong>n<br />
mit sehr geringen Materialkosten. Diese vorteilhafte<br />
Eigenschaftskombination nutzt das neue Verfahren.<br />
Zwei kontinuierlich an die Spitze einer Spritzpistole vorgeschobene<br />
Zinkdrähte zerfließen dort unter <strong>de</strong>r Hitze<br />
eines Lichtbogens, <strong>de</strong>n sie selbst initiieren. Mit Hilfe<br />
eines Luftdruckstrahls wird das verflüssigte Zink, ähnlich<br />
wie beim Lackieren, auf <strong>de</strong>n Kunststoffkörper aufgebracht.<br />
Um eine gute Haftfestigkeit zu erzielen, muss die<br />
Kunststoffoberfläche allerdings zuvor aktiviert wer<strong>de</strong>n.<br />
Dieser Schritt ist äußerst wichtig und <strong>de</strong>monstriert das<br />
<strong>harting</strong>-Know-how.<br />
Verfahren<br />
Zur Aktivierung wird die Kunststoffoberfläche gezielt<br />
mit Partikeln beschossen. Einstrahlwinkel, Partikelgrö-<br />
75
Frequenz 30 MHz<br />
Frequenz 300 MHz<br />
AI-Bedampfung 25 µm<br />
AI-Bedampfung 50 µm<br />
AI-Bedampfung 100 µm<br />
Cu-Bedampfung<br />
Zinkspritzverfahren<br />
Cu-Referenz<br />
AI-Bedampfung 25 µm<br />
AI-Bedampfung 50 µm<br />
AI-Bedampfung 100 µm<br />
Cu-Bedampfung<br />
Zinkspritzverfahren<br />
Cu-Referenz<br />
Dynamikgrenze<br />
Abb. 1: Unbehan<strong>de</strong>lte und aufgeraute Kunststoffoberfläche<br />
(Bildgebung mittels non-taktiler 3D-Oberflächen-Rekonstruktion<br />
auf Basis von Lichtmikroskopie)<br />
ße, -form und -menge sowie die Auftreffgeschwindigkeit<br />
bestimmen das Ergebnis.<br />
In Abb. 1 ist <strong>de</strong>r Vergleich zwischen <strong>de</strong>r unbehan<strong>de</strong>lten<br />
und <strong>de</strong>r aufgerauten Oberfläche sichtbar gemacht. Die<br />
<strong>de</strong>utlich erhöhte Rauigkeit nach <strong>de</strong>m Partikelbeschuss<br />
führt zu einer optimalen Verzahnung <strong>de</strong>r aufgebrachten<br />
Zinkschicht mit <strong>de</strong>r Kunststoffoberfläche. Dadurch wird<br />
die Haftfestigkeit von 3-5 N/mm 2 erreicht, die damit <strong>de</strong>r<br />
UL 746C entspricht.<br />
Die optimale Schichtdicke liegt typischerweise zwischen<br />
100 µm und 150 µm. Sie verkörpert damit ein hohes Maß<br />
an Robustheit und Langlebigkeit mit ausreichen<strong>de</strong>r Elastizität<br />
zur Kompensation <strong>de</strong>r unterschiedlichen Wärmeaus<strong>de</strong>hnungskoeffizienten.<br />
EMV-Eigenschaften von Zink<br />
Die elektrischen Schirmeigenschaften unterschiedlicher<br />
Beschichtungsverfahren wur<strong>de</strong>n im Fraunhofer Institut<br />
für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) in Braunschweig<br />
gemessen und mit <strong>de</strong>r Zinkschicht verglichen.<br />
Die in Abb. 2 dargestellten Ergebnisse mit <strong>de</strong>n Zinkschichten<br />
sind überzeugend. Über das gesamte hier<br />
nicht abgebil<strong>de</strong>te Spektrum lassen sich Dämpfungen im<br />
Bereich von 70 bis 110 dB im Frequenzbereich zwischen<br />
10 MHz und 1 GHz erreichen.<br />
Das in Abb. 4 gezeigte Ablaufdiagramm beschreibt die<br />
Arbeitsfolgen <strong>de</strong>r Anlage.<br />
50 60 70 80 90 100<br />
Schirmdämpfung [dB]<br />
Abb. 2: Durchstrahldämpfung bei unterschiedlichen Frequenzen<br />
Metallisierungsprozess<br />
Die Kunststoffgehäuse wer<strong>de</strong>n in rahmenförmigen Werkstückträgern<br />
mit <strong>de</strong>n Abmessungen 1500 mm * 1200 mm<br />
aufgenommen und mittels eines vollautomatischen För<strong>de</strong>rsystems<br />
durch die Anlage geführt. Dem För<strong>de</strong>rsystem<br />
stehen kontinuierlich acht Rahmen zur Verfügung. Je<strong>de</strong>r<br />
einzelne Rahmen trägt vier Ab<strong>de</strong>ckwerkzeuge, die einerseits<br />
das zu metallisieren<strong>de</strong> Gehäuseteil aufnehmen und<br />
an<strong>de</strong>rerseits die äußere Seite bzw. weitere frontseitige<br />
Flächen vor jeglicher Metallisierung abschirmen. Auf<br />
diese Weise lassen sich in einem Durchlauf maximal 32<br />
unterschiedliche Aufträge abarbeiten.<br />
Ermöglicht wird das durch Transpon<strong>de</strong>r, die mit je<strong>de</strong>m<br />
Ab<strong>de</strong>ckrahmen verbun<strong>de</strong>n sind.<br />
Beim Einfahren in die bei<strong>de</strong>n hermetisch geschlossenen<br />
Aufrau- und Metallisierungskabinen wird das Programm<br />
Abb. 3: Vollautomatisierte robotergestützte Beschichtungsanlage<br />
76<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
För<strong>de</strong>rsystem<br />
Puffer<br />
Rahmen<br />
2<br />
La<strong>de</strong>station<br />
Rahmen<br />
1<br />
Strahlen & Säubern<br />
Rahmen<br />
3<br />
Handling (Roboter)<br />
Puffer<br />
Rahmen<br />
8<br />
Schutzkabine mit Filteranlage<br />
(Trennung von Metall und Strahlmittel)<br />
Puffer<br />
Rahmen<br />
4<br />
Entnahmestation<br />
Rahmen<br />
7<br />
Puffer<br />
Rahmen<br />
6<br />
Lichtbogenspritzen<br />
Rahmen<br />
5<br />
Handling (Roboter)<br />
Schutzkabine mit Entstaubungsund<br />
Filteranlage<br />
Prozessfolge:<br />
1. Manuelles Befüllen eines<br />
Rahmens mit Gehäusen<br />
2. Pufferstation<br />
3a. Aktivieren <strong>de</strong>r zu<br />
beschichten<strong>de</strong>n Oberfläche<br />
durch Druckluftstrahlen/<br />
Strahlmittel<br />
3b. Säuberung <strong>de</strong>r Gehäuse<br />
von Strahlmittel mittels<br />
Druckluft<br />
4. Pufferstation<br />
5. Metallisieren <strong>de</strong>r Gehäuse im<br />
Lichtbogen-Spritzverfahren<br />
6. Pufferstation<br />
7. Manuelles Entnehmen <strong>de</strong>r<br />
Gehäuse<br />
8. Pufferstation<br />
Abb. 4: Ablaufdiagramm <strong>de</strong>r Arbeitsfolgen <strong>de</strong>r Anlage<br />
Abb. 5: Ab<strong>de</strong>ckvorrichtung auf Werkstückträger<br />
ausgelesen und <strong>de</strong>n bei<strong>de</strong>n Robotern mitgeteilt.<br />
Auf diese Weise lassen sich Volumenproduktion einzelner<br />
Artikel i<strong>de</strong>al mit Kleinserien und Prototypaufträgen<br />
kombinieren. Die Abb. 7 zeigt ein typisches Gehäuse, das<br />
im automatisierten Verfahren durch partielle Ab<strong>de</strong>ckung<br />
selektiv beschichtet wur<strong>de</strong>.<br />
Für sehr große sperrige Gehäuse steht neben <strong>de</strong>r vollautomatischen<br />
Anlage auch eine manuelle Anlage zur<br />
Verfügung. Auf diese Weise kann <strong>harting</strong> auf alle Kun<strong>de</strong>nwünsche<br />
flexibel reagieren.<br />
Abb. 6: Ab<strong>de</strong>ckvorrichtung bestückt mit kun<strong>de</strong>nspezifischen<br />
Gehäusen für D-Sub-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
Fazit<br />
Das vollautomatisierte Lichtbogen-Spritzverfahren erzeugt<br />
nicht nur technisch hochwertige Schichten für<br />
EMV-gerechte Gehäuse, es zeigt auch, wie durch innovative<br />
Technik <strong>de</strong>m steigen<strong>de</strong>n Kostendruck begegnet<br />
wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Abb. 7: Gehäuse für D-Sub-Steckverbin<strong>de</strong>r 68 mm * 41 mm<br />
Hartmuth Schmidt<br />
Leiter Marketing & Sales Telecom/Medical<br />
HARTING Electronics GmbH & Co. KG<br />
hartmuth.schmidt@HARTING.com<br />
77
t e c .<br />
P a r t n e r s c h a f t<br />
Heinz <strong>de</strong> Buhr & Wilfried Eickenhorst<br />
Robust in rauer Industrieumgebung<br />
Metallgehäuse D20 für 19’’-Aufbausysteme<br />
Elektronik für mobile Einsatzfel<strong>de</strong>r erfor<strong>de</strong>rt eine robuste Aufbaumechanik, die <strong>de</strong>n hohen Umweltbelastungen<br />
standhält. <strong>harting</strong>-Lösungen für Steckverbin<strong>de</strong>r und Gehäuse schützen durch hohe mechanische Stabilität und<br />
leisten so einen wichtigen Beitrag für eine sichere und reibungslose Funktion <strong>de</strong>s gesamten Systems.<br />
Das D20-Metallgehäuse ist eine innovative Weiterentwicklung <strong>de</strong>s bereits bestehen<strong>de</strong>n Gehäuseprogramms für<br />
DIN 41 612-Steckverbin<strong>de</strong>rsysteme, die überwiegend in <strong>de</strong>r 19“-Aufbautechnik zum Einsatz kommen. Die kun<strong>de</strong>nseitigen<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen nach einem großen Verkabelungsraum und einer hohen Varianz an Kabeleinführungsmöglichkeiten<br />
konnten in <strong>de</strong>m neuen Design erfolgreich umgesetzt wer<strong>de</strong>n.<br />
Grundmo<strong>de</strong>ll eines D20-Gehäuses<br />
78<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Beschreibung <strong>de</strong>s Gehäuses<br />
Das Zinkdruckguss-Gehäuse besteht aus einer Gehäuseschale<br />
und einem Deckel. Die Gehäuseschale ist so<br />
konstruiert, dass die komplette Konfektion vorgefertigt<br />
und abschließend in das Gehäuse eingelegt wer<strong>de</strong>n kann.<br />
Der Deckel wird von einer Seite mit vier Senkschrauben<br />
aufgeschraubt. Da die Schrauben über einen Torx-Antrieb<br />
verfügen, ist eine einfache Handhabung und die Übertragung<br />
hoher Drehmomente sichergestellt.<br />
Die zur besseren I<strong>de</strong>ntifizierung <strong>de</strong>s Gehäuses eingeformte<br />
Bestell-Nummer wur<strong>de</strong> vertieft angeordnet, damit<br />
die Leitungen bei Vibrationsbeanspruchungen nicht<br />
beschädigt wer<strong>de</strong>n.<br />
Die vier gleichgroßen Kabeleingänge sind seitlich und<br />
stirnseitig angeordnet. Mit <strong>de</strong>m umfangreichen Zubehör<br />
– wie Kabelklemme, Crimpflanschtechnik o<strong>de</strong>r auch <strong>de</strong>r<br />
Kabeltülle mit einer angespritzten Zugentlastung – lassen<br />
sich Einzela<strong>de</strong>rn sowie mehrere geschirmte o<strong>de</strong>r<br />
ungeschirmte Leitungen bis zu einem Durchmesser von<br />
Anwendung mit einer DIN-Messerleiste<br />
rund 13,5 mm problemlos in das Gehäuse einführen. Die<br />
Befestigung zum Baugruppenträger erfolgt über zwei Innensechskantschrauben,<br />
die jeweils mit einem Fe<strong>de</strong>rring<br />
gesichert sind. In einer schwer zugänglichen Einbausituation<br />
können die Schrauben mit einem Kugelkopfschraubendreher<br />
noch unter einem Winkel von 25° sicher betätigt<br />
wer<strong>de</strong>n. Anbaubedingung und Codierbarkeit sind zu<br />
<strong>de</strong>m bereits bekannten D20-Gehäuse kompatibel.<br />
Für die Anwendung <strong>de</strong>r Gehäuse bei höheren Spannungen<br />
(> 50 V) besteht im Gehäuse eine Anschlussmöglichkeit<br />
für die Schutzer<strong>de</strong>. In <strong>de</strong>n Fällen, in <strong>de</strong>nen<br />
im Kabel kein Schutzleiter mitgeführt wird, kann das<br />
Gehäuse über zwei Außenanschlüsse geer<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n.<br />
Fazit<br />
Das neue D20-Gehäuse von <strong>harting</strong> erfüllt nicht nur die<br />
Erwartungen <strong>de</strong>s Marktes, es bietet mit <strong>de</strong>n herausragen<strong>de</strong>n<br />
Auswahlmöglichkeiten bei <strong>de</strong>m umfangreichen<br />
Zubehör weitere Optionen für zukünftige Anwendungen.<br />
Heinz <strong>de</strong> Buhr<br />
Key-Account-Manager Bahntechnik<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
heinz.<strong>de</strong>buhr@HARTING.com<br />
Gehäuse bestückt mit <strong>de</strong>m entsprechen<strong>de</strong>m Zubehör<br />
Wilfried Eickenhorst<br />
Gruppenleiter Technischer Applikations-Support<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
wilfried.eickenhorst@<strong>harting</strong>.com<br />
79
t e c .<br />
L ö s u n g<br />
Heiko Meier<br />
Im Doppelpack doppelt gut<br />
Zwei Steckverbin<strong>de</strong>r in Einem: Han-Modular® Twin<br />
Platzsparend sowie einfach und schnell handhabbar – all diese Merkmale vereint <strong>de</strong>r Han-Modular Twin. Das<br />
neue Produkt vereint zwei Steckverbin<strong>de</strong>r zu Einem und erlaubt auf diese Weise <strong>de</strong>m Anwen<strong>de</strong>r eine einfache<br />
und schnelle Handhabung.<br />
Kombinierte o<strong>de</strong>r modulare Steckverbin<strong>de</strong>rsysteme gibt<br />
es bereits seit vielen Jahren. Doch bisher konnten z. B.<br />
beim Verlegen von zwei benötigten Anschlussleitungen<br />
nur zwei Steckverbin<strong>de</strong>r direkt nebeneinan<strong>de</strong>r montiert<br />
wer<strong>de</strong>n. Bei vielen Servomotoren wur<strong>de</strong> somit eine<br />
geschirmte Leistungsversorgung und eine weitere geschirmte<br />
Signalleitung angeschlossen. Als Stecksystem<br />
hat sich in diesem Bereich <strong>de</strong>r M23-Rundsteckverbin<strong>de</strong>r<br />
als „Quasi-Standard“ etabliert – Platzprobleme inklusive.<br />
Diese ergeben sich, wenn zwei Rundsteckverbin<strong>de</strong>r<br />
auf engem Raum direkt nebeneinan<strong>de</strong>r montiert sind.<br />
Folglich ist die Handhabung beim Stecken schwierig und<br />
zeitaufwändig. Oft wird am Schaltschrank sogar ganz<br />
auf eine Steckverbindung verzichtet.<br />
Für solche Anfor<strong>de</strong>rungen hat die <strong>harting</strong> Technologiegruppe<br />
<strong>de</strong>n Han-Modular Twin-Steckverbin<strong>de</strong>r entwickelt.<br />
Der „Zwilling“ macht z. B. bei einem <strong>de</strong>fekten<br />
Antrieb einen sehr schnellen Motorwechsel möglich und<br />
reduziert die Stillstandszeiten in <strong>de</strong>r Produktionsstätte<br />
erheblich.<br />
Ausstattung <strong>de</strong>s Zwillings<br />
Optisch erscheint <strong>de</strong>r Han-Modular Twin mit seinen<br />
Maßen 39 x 44 mm wie ein IP65-Industriesteckverbin<strong>de</strong>r<br />
im Kleinformat. Er wird aus einer robusten Aluminium-Druckgusslegierung<br />
hergestellt und hat auch ein<br />
Anbaugehäuse mit <strong>de</strong>m bewährten Han-Easy Lock®-Verriegelungsbügel.<br />
Das Tüllengehäuse ist zweigeteilt. Es<br />
besteht aus einem oberen Teil mit <strong>de</strong>m Kabeleingang sowie<br />
einem darunter verwen<strong>de</strong>ten Trägergehäuse. Dieses<br />
Design ermöglicht zum einen eine einfache Montage <strong>de</strong>r<br />
Einsätze in das Tüllengehäuse und zum an<strong>de</strong>ren einen<br />
schnellen und sicheren Anschluss <strong>de</strong>r Kabelseite. Auch<br />
Kabel-zu-Kabel-Verbindungen lassen sich leicht ohne<br />
zusätzliche Kupplungsgehäuse o<strong>de</strong>r an<strong>de</strong>re Son<strong>de</strong>rteile<br />
realisieren.<br />
Der Leistungs- und Signalbereich ist jeweils in einer<br />
einzelnen metallisch voneinan<strong>de</strong>r getrennten Kammer<br />
untergebracht. Der Kabelschirm kann im Tüllengehäuse<br />
mit einer Schelle an einer metallischen Trennwand<br />
Abb. 1: Han-Modular Twin-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
Abb. 2: Draufsicht<br />
80<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Abb. 3: Explosionsdarstellung mit Schirmanschluss<br />
Abb. 4: Designstudie eines umspritzen Han-Modular Twin-Tüllengehäuses<br />
und -Winkeladapters zur Anbindung an Motoren<br />
Abb. 5: Module für Han-Modular Twin<br />
festgeklemmt wer<strong>de</strong>n. Eine durchgehen<strong>de</strong>, EMV-gerechte<br />
Trennung ist gegeben.<br />
Vielfältig bestückbar<br />
Als Kontakteinsätze wer<strong>de</strong>n die Module <strong>de</strong>r Han-Modular-<br />
Baureihe eingesetzt. Dies macht das System sehr flexibel,<br />
da es schon für die unterschiedlichsten Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
optimal abgestimmte Module gibt. Es stehen diverse<br />
Leistungsmodule bis 50 A und 830 V, Signalmodule mit<br />
bis zu 25 Kontakten sowie spezielle Datenmodule zur<br />
Verfügung.<br />
Ein weiterer Vorteil ist die Verwendung <strong>de</strong>r bekannten<br />
Han-Kontakte, die sich als Standard im Bereich Industriesteckverbin<strong>de</strong>r<br />
etabliert haben. Die Crimpkontakte<br />
sind bei <strong>de</strong>n Monteuren und Anwen<strong>de</strong>rn bekannt und akzeptiert.<br />
Entsprechen<strong>de</strong> Crimpwerkzeuge stehen <strong>de</strong>n Anwen<strong>de</strong>rn<br />
ebenfalls in <strong>de</strong>r Regel bereits zur Verfügung.<br />
Aus zwei mach eins<br />
Das System integriert bewährte Technologien in einem<br />
neuen Steckverbin<strong>de</strong>rkonzept, das gleichzeitig offen und<br />
flexibel für weitere Ergänzungen ist. Mit einer Umspritzvariante<br />
wird es möglich, komplett geprüfte Systemkabel<br />
herzustellen. Auch ein Winkeladapter zur direkten<br />
Anbindung an Motoren kann leicht realisiert wer<strong>de</strong>n. So<br />
entsteht eine ganz neue Steckverbin<strong>de</strong>r-Technologie für<br />
Servomotoren, die zwei Rund- zu einem Rechtecksteckverbin<strong>de</strong>r<br />
vereint, <strong>de</strong>m Han-Modular Twin-Steckverbin<strong>de</strong>r.<br />
Heiko Meier<br />
Product Manager<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
heiko.meier@<strong>harting</strong>.com<br />
81
t e c .<br />
S t a n d a r d i s i e r u n g<br />
Frank Quast<br />
Glänzen<strong>de</strong> Aussichten<br />
RoHS-konforme Oberflächengestaltung<br />
für Rechtecksteckverbin<strong>de</strong>r<br />
Ein Steckverbin<strong>de</strong>r ist zur universalen Schnittstelle<br />
für Energie- und Datenübertragung gewor<strong>de</strong>n. Er wird<br />
in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt und muss<br />
sich unter extremen Umweltbedingungen bewähren.<br />
Garanten für diesen Erfolg sind neben <strong>de</strong>r I<strong>de</strong>e <strong>de</strong>r<br />
Modularität auch die Gestaltung und Bauweise dieser<br />
Schnittstellen. Ein wichtiger Aspekt ist in diesem Zusammenhang<br />
das äußere Erscheinungsbild. Es ist die<br />
Visitenkarte, die das Bauteil in <strong>de</strong>n ersten Sekun<strong>de</strong>n<br />
beim Anwen<strong>de</strong>r hinterlässt. Dazu gehört selbstverständlich<br />
auch <strong>de</strong>r Eindruck <strong>de</strong>r Oberfläche, die neben<br />
rein optischen Eindrücken auch technischen Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
bzw. gesetzlichen Richtlinien unterliegt.<br />
RoHS-Hintergrün<strong>de</strong><br />
Die RoHS-Verordnung (Restriction of Hazardous Substances,<br />
<strong>de</strong>utsch: Beschränkung gefährlicher Substanzen)<br />
ist die EU-Richtlinie 2002/95/EG zum Verbot<br />
bestimmter Substanzen bei <strong>de</strong>r Herstellung und Verarbeitung<br />
von elektronischen Geräten und Bauteilen. Hierzu<br />
zählen Blei, Quecksilber, Cadmium, sechswertiges<br />
Chrom, Polybromierte Biphenyle (PBB) und Polybromierte<br />
Diphenyl-Ether (PBDE). Die EU-Norm wur<strong>de</strong> am<br />
1. Januar 2003 verabschie<strong>de</strong>t. Die Übergangsfrist für die<br />
betroffenen Hersteller und Branchen läuft bis zum 1. Juli<br />
2006. Auch in Län<strong>de</strong>rn wie Japan, USA und China sind<br />
ähnliche Verordnungen im Gespräch, in <strong>de</strong>r Umsetzung<br />
o<strong>de</strong>r bereits in Kraft.<br />
82<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
Pulveroberfläche<br />
Galvanische Oberfläche<br />
Aluminiumlegierung<br />
Die RoHS-Richtlinie betrifft auch die von <strong>harting</strong> seit<br />
Jahren eingesetzte Pulveroberfläche, die in Bezug auf die<br />
RoHS Vorschrift unproblematisch ist. Sie verfügt über<br />
eine gute Oberflächenhaftung am Aluminiumgrundmaterial<br />
und vermittelt ein vorteilhaftes Erscheinungsbild.<br />
Galvanische Oberflächen<br />
Spezielle Applikationen, die neben <strong>de</strong>r Schutzklasse<br />
IP65 und Robustheit auch Anfor<strong>de</strong>rungen an die EMV<br />
stellen, benötigen Steckverbin<strong>de</strong>r mit einer leitfähigen<br />
Oberfläche. Hier dominierten am Markt so genannte<br />
Chromatierungen.<br />
Speziell die Gelbchromatierung zeichnet sich durch<br />
gute Eigenschaften bezüglich <strong>de</strong>r Korrosionsbeständigkeit<br />
und geringen Oberflächenwi<strong>de</strong>rstän<strong>de</strong>n aus. Das<br />
Erscheinungsbild differiert je nach Parametern <strong>de</strong>s<br />
Herstellungsverfahren zwischen gold-braun- bis bronzefarben.<br />
Als nachteilig zeigte sich jedoch die Tatsache,<br />
dass die Oberfläche Spuren von hexavalentem Chrom<br />
aufweisen kann.<br />
In Hinblick auf die in Kraft treten<strong>de</strong> RoHS-Verordnung<br />
hat <strong>harting</strong> die Gelbchromatierung verworfen und eine<br />
neue Oberfläche für die EMV-Baureihe qualifiziert.<br />
EMV steht für elektromagnetische Verträglichkeit und<br />
be<strong>de</strong>utet die Fähigkeit eines Apparates, einer Anlage<br />
o<strong>de</strong>r eines Systems, in <strong>de</strong>r elektromagnetischen Umwelt<br />
zufrie<strong>de</strong>nstellend zu arbeiten, ohne dabei selbst elektromagnetische<br />
Störungen zu verursachen, die für alle<br />
in dieser Umwelt vorhan<strong>de</strong>nen Apparate, Anlagen o<strong>de</strong>r<br />
Systeme unannehmbar wären.<br />
Lacklieferanten keine zufrie<strong>de</strong>nstellen<strong>de</strong>n Ergebnisse<br />
für Steckverbin<strong>de</strong>r lieferten. Die Anfor<strong>de</strong>rungskombination<br />
aus Leitfähigkeit, Fertigungsverfahren, Erscheinungsbild<br />
und Korrosionsbeständigkeit führte meist zu<br />
unwirtschaftlichen Lösungen. Der „industrielle EMV-<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r“ hätte entwe<strong>de</strong>r an Leistungsfähigkeit<br />
verloren o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Teilepreis hätte das Produkt am Markt<br />
unattraktiv erscheinen lassen.<br />
Der Lösungshinweis für eine technisch hochwertige Lösung<br />
in Kombination mit wirtschaftlicher Vertretbarkeit<br />
kam aus <strong>de</strong>r Automobilindustrie. Hier sammelten führen<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>utsche Automobilhersteller gute Erfahrungen mit<br />
hochwertigen Aluminium-Baugruppen, die erfolgreich<br />
im offenen Motorraumbereich eingesetzt wer<strong>de</strong>n. Diese<br />
Konzentration auf das Grundmaterial war auch im Falle<br />
<strong>de</strong>r <strong>harting</strong>-EMV-Steckverbin<strong>de</strong>r erfolgreich. Seit August<br />
2005 wer<strong>de</strong>n die EMV-Rechtecksteckverbin<strong>de</strong>r aus einer<br />
hochwertigen, korrosionsbeständigen Aluminiumlegierung<br />
gefertigt. Durch ein spezielles Verfahren wird die<br />
Aluminiumoberfläche zusätzlich oberflächenverdichtet<br />
und optisch aufgewertet.<br />
Gestaltungsergebnis<br />
Das Resultat ist eine leitfähige Oberfläche mit guten<br />
korrosionsbeständigen Eigenschaften und gleichzeitiger<br />
RoHS-Konformität. Der ehemals gold-braune Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
erstrahlt jetzt in silbriger Oberfläche in <strong>harting</strong>-<br />
Qualität.<br />
HARTING-Oberflächenkonzept<br />
Eine mehrjährige, intensive Suche nach einer Gehäuseoberfläche<br />
für Aluminiumlegierungen hat gezeigt,<br />
dass angebotene Verfahren durch Galvaniseure bzw.<br />
Frank Quast<br />
Product Manager Connectors<br />
HARTING Electric GmbH & Co. KG<br />
frank.quast@<strong>harting</strong>.com<br />
83
t e c .<br />
S t a n d a r d i s i e r u n g<br />
Heinz Welling<br />
IRIS: Ein neuer<br />
Qualitätsstandard für die<br />
Lieferanten <strong>de</strong>r<br />
Schienenfahrzeugindustrie<br />
Neue Spielregeln zwischen<br />
Kun<strong>de</strong> und Lieferant<br />
Wenn man heute in <strong>de</strong>n gängigen Nachschlagewerken<br />
o<strong>de</strong>r mit <strong>de</strong>n üblichen Internetsuchmaschinen nach<br />
<strong>de</strong>r Be<strong>de</strong>utung <strong>de</strong>s Wortes IRIS recherchiert, wer<strong>de</strong>n<br />
<strong>de</strong>m Leser Bezeichnungen wie Regenbogenhaut im<br />
Auge, griechische Göttin, Schwertlilie o<strong>de</strong>r vielleicht<br />
sogar Luft-Luft-Rakete angeboten. Die Be<strong>de</strong>utung „International<br />
Railway Industry Standard“ ist dort zum<br />
heutigen Zeitpunkt jedoch noch unbekannt.<br />
Die Initiative zur Entwicklung eines einheitlichen Qualitätsstandards<br />
für Schienenfahrzeuge haben die Firmen<br />
Bombardier, Siemens Transportation und Alstom 2005<br />
ins Leben gerufen. Das Ziel <strong>de</strong>s neuen Standards ist es,<br />
ein einheitliches, weltweit anwendbares System für die<br />
Beurteilung von Management-Systemen zu entwickeln<br />
und einzuführen, das spezifische Anfor<strong>de</strong>rungen für<br />
die Schienenfahrzeugindustrie enthält. Hierdurch soll<br />
erreicht wer<strong>de</strong>n, dass alle Zulieferer in diesem Industriezweig<br />
einen gleichen Min<strong>de</strong>ststandard erfüllen und<br />
durch ein harmonisiertes Verfahren beurteilt wer<strong>de</strong>n<br />
können. Dies hat sowohl für die großen Hersteller wie<br />
auch für die vielen Zulieferer Vorteile, <strong>de</strong>nn die große<br />
Zahl <strong>de</strong>r Audits durch die verschie<strong>de</strong>nen Hersteller und<br />
Betreiber kann durch wenige Audits einer neutralen Stelle<br />
ersetzt wer<strong>de</strong>n.<br />
84<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
VIELE AUDITS<br />
durch Hersteller<br />
WENIGE AUDITS<br />
durch Zertifizierungsstelle<br />
Neutrale<br />
Zertifizierungsstelle<br />
halte und -regularien sowie die<br />
Zulassungsregeln für die Zertifizierer<br />
weiterentwickelt.<br />
Heute sind die Inhalte <strong>de</strong>s neuen<br />
Standards im Wesentlichen fixiert.<br />
Als Basis dienen die Prinzipien<br />
<strong>de</strong>r ISO 9001:2000, die jedoch um<br />
Spezifika <strong>de</strong>r Schienenindustrie<br />
ergänzt wur<strong>de</strong>n.<br />
Lieferant A Lieferant B Lieferant C Lieferant Z Lieferant A Lieferant B Lieferant C Lieferant Z<br />
Rationalisierung <strong>de</strong>s hohen Auditaufwan<strong>de</strong>s<br />
IRIS Präsidium<br />
UNIFE Präsidium<br />
permanente o<strong>de</strong>r ad hoc<br />
IRIS Arbeitsgruppen<br />
IRIS<br />
Diskussionsforen<br />
Geschäftsordnung<br />
Zulieferer 1<br />
Die IRIS-Organisation unter <strong>de</strong>m Dach <strong>de</strong>r UNIFE<br />
Diese I<strong>de</strong>e fand schnell eine breitere Basis und wur<strong>de</strong><br />
vom europäischen Dachverband <strong>de</strong>r Bahnindustrie<br />
UNIFE aufgegriffen und weiter vorangetrieben.<br />
Unter <strong>de</strong>m Präsidium <strong>de</strong>r UNIFE entstand die IRIS-Organisation.<br />
Sie treibt von ihrem Standort in Brüssel <strong>de</strong>n<br />
neuen Qualitätsstandard IRIS und <strong>de</strong>ssen Anwendung<br />
in <strong>de</strong>r Railway-Branche voran. Dort wer<strong>de</strong>n in verschie<strong>de</strong>nen<br />
Arbeitsgruppen <strong>de</strong>r IRIS-Standard, die Auditin-<br />
Die Organisation<br />
IRIS Leitungszentrum<br />
(UNIFE)<br />
Zulieferer 2<br />
Zulassung & Vertrag<br />
Zertifizierungsgesellschaft<br />
X*<br />
Zulieferer 3<br />
* akkreditiert/zugelassen<br />
für IRIS und ISO 9001<br />
Zulieferer 4<br />
Antrag auf<br />
Zertifizierung<br />
Zertifizierungsgesellschaft<br />
X*<br />
Zulieferer 5<br />
Zulieferer N<br />
Lieferanten, die zukünftig am<br />
Railway-Geschäft Teil haben wollen,<br />
müssen nachweislich diese<br />
For<strong>de</strong>rungen erfüllen. Viele große<br />
Zertifizierungsgesellschaften wie<br />
DQS, TÜV und DNV lassen sich<br />
momentan akkreditieren, um <strong>de</strong>n<br />
Railwayzulieferern nach erfolgreicher<br />
Auditierung diese Nachweise<br />
in Form von Zertifikaten<br />
ausstellen zu können.<br />
Parallelen<br />
zur Automobilindustrie<br />
Diese Vorgehensweise ist nicht<br />
neu. Bereits vor mehr als 15 Jahren<br />
hatten die drei Großen <strong>de</strong>r Automobilbranche<br />
eine ähnliche I<strong>de</strong>e,<br />
die zur Norm TS16949 führte, an<br />
<strong>de</strong>r heute kein Zulieferer <strong>de</strong>r Automobilindustrie<br />
vorbeikommt.<br />
Im Jahr 1988 kreierten Ford, Ge-<br />
neral Motors und Chrysler einen gemeinsamen Standard<br />
zur Begutachtung und Qualifizierung ihrer Lieferanten.<br />
Schon 1994 selektierten die „Big Three“ ihre wichtigsten<br />
Zulieferer nach <strong>de</strong>n Quality-System-Requirements, festgelegt<br />
in <strong>de</strong>r damaligen QS 9000. Nach<strong>de</strong>m auch die<br />
Automobilhersteller in an<strong>de</strong>ren Län<strong>de</strong>rn ähnliche Aktivitäten<br />
entwickelten – in Deutschland trieben beispielsweise<br />
VW, Merce<strong>de</strong>s und BMW die Zulassungsregeln<br />
in <strong>de</strong>r VDA 6.6 voran – übernahm 1995 die IATF, <strong>de</strong>r<br />
85
internationale Dachverband <strong>de</strong>r Automobilindustrie, die<br />
Koordinierung <strong>de</strong>r Aktivitäten. In <strong>de</strong>r TS 16949 wur<strong>de</strong>n<br />
1999 erstmalig weltweit gültig alle automobilen Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
zusammengefasst.<br />
Da es im industriellen Bereich bereits die branchenneutralen<br />
ISO 9000-For<strong>de</strong>rungen gab, mühten sich fortan<br />
tausen<strong>de</strong> Lieferanten mit <strong>de</strong>r Erfüllung bei<strong>de</strong>r, völlig unterschiedlich<br />
strukturierten Standards ab. 2001 brachte<br />
eine Abstimmung zwischen <strong>de</strong>r IATF und <strong>de</strong>m ISO/IEC-<br />
Verband die heutige ISO/TS 16949:2002. Sie basiert auf<br />
<strong>de</strong>r ISO 9001:2000, die klar gekennzeichneten Add-Ons<br />
erleichtern <strong>de</strong>n Anwen<strong>de</strong>rn bei<strong>de</strong>r Normen – was nahezu<br />
immer <strong>de</strong>r Fall ist – die Anwendung erheblich. Bis En<strong>de</strong><br />
2006 wer<strong>de</strong>n weltweit 80 % <strong>de</strong>r Personen- und Lastkraftwagen<br />
Bauteile o<strong>de</strong>r Komponenten enthalten, die auf Basis<br />
dieser TS 16949 entwickelt, gefertigt und vertrieben<br />
wer<strong>de</strong>n. Heute sind mehr als 30.000 Zulieferfirmen nach<br />
diesen Qualitätsfor<strong>de</strong>rungen zertifiziert.<br />
Die extrem kurzen Entwicklungszyklen in <strong>de</strong>r Automobilindustrie<br />
basieren heute auf eng abgestimmten und vernetzten<br />
Abläufen zwischen Herstellern und Zulieferern,<br />
die ohne diesen einheitlichen hohen Qualitätsstandard<br />
un<strong>de</strong>nkbar wären. Die Begutachtung und Überwachung<br />
<strong>de</strong>r Lieferanten geschieht inzwischen nicht mehr durch<br />
die großen Automobilhersteller, son<strong>de</strong>rn durch neutrale<br />
Zertifizierungsgesellschaften, die bei ihren Audits<br />
gleichzeitig die Erfüllung verschie<strong>de</strong>ner Regelwerke attestieren<br />
können und somit <strong>de</strong>n Aufwand für die Lieferanten<br />
in Grenzen halten.<br />
Wann ist es soweit?<br />
Die IRIS-Initiative <strong>de</strong>r Railway-Branche soll drei Mal<br />
schneller verlaufen als die Entwicklung <strong>de</strong>r TS 16949 in<br />
<strong>de</strong>r Automobilindustrie. Nach <strong>de</strong>n Angaben <strong>de</strong>r IRIS-Organisation<br />
wer<strong>de</strong>n bereits 2009 die ersten 1000 Firmen<br />
nach <strong>de</strong>r IRIS-Norm zertifiziert sein.<br />
Die Geschwindigkeit, mit <strong>de</strong>r die ersten Schritte umgesetzt<br />
wur<strong>de</strong>n, spricht dafür, dass diese Vorstellung<br />
durchaus realistisch ist. Ein Jahr nach <strong>de</strong>m Start stehen<br />
ein verabschie<strong>de</strong>ter IRIS-Standard, eine funktionieren<strong>de</strong><br />
IRIS-Organisation in Brüssel, getestete Auditroutinen<br />
sowie mehrere renommierte Zertifizierer bereit, um<br />
2007 die ersten Zertifikate auszustellen. 2006 bleibt <strong>de</strong>r<br />
Ausbildung <strong>de</strong>r erfor<strong>de</strong>rlichen Auditoren, <strong>de</strong>m letzten<br />
Feinschliff und <strong>de</strong>r notwendigen Öffentlichkeitsarbeit<br />
vorbehalten.<br />
Ab 2007 wer<strong>de</strong>n dann die großen Schienenfahrzeughersteller<br />
immer öfter die For<strong>de</strong>rung nach einem IRIS-<br />
Zertifikat äußern. Zunächst wer<strong>de</strong>n hiervon die großen<br />
First Tier Supplier betroffen sein. Die Entwicklung in<br />
<strong>de</strong>r Automobilbranche zeigt jedoch <strong>de</strong>utlich, dass sich<br />
kein Lieferant dieser Entwicklung entziehen kann, <strong>de</strong>r<br />
langfristig im Railway-Geschäft bestehen will.<br />
<strong>harting</strong> engagiert sich bereits seit Jahren im Bahngeschäft<br />
und hält hierzu engen Kontakt zu Schienenfahrzeugherstellern<br />
und -zulieferern. Diese intensive Zusammenarbeit<br />
zeigt sich auch beim hohen Engagement in<br />
<strong>de</strong>n entsprechen<strong>de</strong>n Gremien. <strong>harting</strong> ist beispielsweise<br />
von Beginn an Mitglied im IRIS-Steering-Committee und<br />
arbeitet aktiv an <strong>de</strong>r Ausgestaltung <strong>de</strong>s neuen Qualitätsstandards<br />
für die Lieferanten <strong>de</strong>r Schienenfahrzeugindustrie<br />
mit.<br />
Logo <strong>de</strong>r neuen IRIS-Institution<br />
Heinz Welling<br />
Bereichsleiter Qualitätswesen<br />
HARTING KGaA<br />
heinz.welling@HARTING.com<br />
86<br />
HARTING tec.News 14 (2006)
t e c .<br />
M e s s e n<br />
HARTING Messepräsenz 2006<br />
30.03. Belgien, Gent, M+R<br />
04.04. – 07.04. Tschechien, Prag, Amper 2006<br />
12.04. – 13.04. USA, Minneapolis, Midwest Expo<br />
24.04. – 28.04. Deutschland, Hannover, Hannover Messe<br />
25.04. – 28.04. Russland, Moskau, Expo-Electronica<br />
26.04. – 29.04. China, Shanghai, Chinaplas<br />
01.05. Ungarn, Budapest, Industria<br />
08.05. – 11.05. Norwegen, Oslo, Elia<strong>de</strong>n 2006<br />
16.05. – 19.05. Deutschland, Hamburg, Win<strong>de</strong>nergy 2006<br />
17.05. – 18.05. Nie<strong>de</strong>rlan<strong>de</strong>, Rotterdam, Fair Mocom<br />
23.05. – 26.05. Slowakei, Nitra, MSV Nitra<br />
29.05. – 02.06. Schweiz, Zürich, focus.technology forum<br />
30.05. – 01.06. Deutschland, Nürnberg, SMT/Hybrid/Package<br />
05.06. – 09.06. Russland, Moskau, Electro<br />
06.06. – 08.06. USA, New York, Design Con 2006<br />
22.08. – 25.08. Norwegen, Stavanger, ONS 2006<br />
19.09. – 22.09. Deutschland, Berlin, innotrans<br />
20.09. – 28.09. Spanien, Saragossa, PowerExpo<br />
27.09. – 28.09. Deutschland, Nürnberg, MID-Congress<br />
03.10. – 06.10. Nie<strong>de</strong>rlan<strong>de</strong>, Utrecht, Fair Aandrijftechniek Factory Automation<br />
24.10. – 28.10. Spanien, Madrid, MATELEC<br />
31.10. – 03.11. China, Peking, EP China<br />
14.11. – 17.11. Deutschland, München, electronica<br />
28.11. – 30.11. Deutschland, Nürnberg, SPS/IPC/DRIVES<br />
87
Belgien<br />
HARTING N.V. / S.A.<br />
Doornveld 8, B-1731 Zellik<br />
Phone +32 2 / 4 66 01 90, Fax +32 2 / 4 66 78 55<br />
E-Mail: be@HARTING.com<br />
Brasilien<br />
HARTING Ltda.<br />
Av. Dr. Lino <strong>de</strong> Moraes, Pq. Jabaquara, 255<br />
CEP 04360-001 – São Paulo – SP – Brazil<br />
Phone +55 11 / 50 35 - 00 73, Fax +55 11 / 50 34 - 47 43<br />
E-Mail: br@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com.br<br />
China<br />
Zhuhai HARTING<br />
Limited Shanghai branch<br />
Room 5403, 300 Huaihai Zhong Road<br />
Hong Kong New World Tower<br />
Luwan District, P.R.C , Shanghai 200021, China<br />
Phone +86 21 – 63 86 22 00, Fax +86 21 – 63 86 86 36<br />
E-Mail: cn@HARTING.com<br />
Deutschland<br />
HARTING Deutschland GmbH & Co. KG<br />
P.O. Box 2451 – D-32381 Min<strong>de</strong>n<br />
Simeonscarré 1 – D-32427 Min<strong>de</strong>n<br />
Phone (05 71) 88 96 - 0, Fax (05 71) 88 96 - 2 82<br />
E-Mail: <strong>de</strong>@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com<br />
Finnland<br />
HARTING Oy<br />
Hakamäenkuja 11 A, FIN-01510 Vantaa<br />
Phone +358 9 350 873 00, Fax +358 9 350 873 20<br />
E-Mail: fi@HARTING.com<br />
Frankreich<br />
HARTING France<br />
181 avenue <strong>de</strong>s Nations, Paris Nord 2<br />
BP 66058 Tremblay en France<br />
F-95972 Roissy Charles <strong>de</strong> Gaulle Cé<strong>de</strong>x<br />
Phone +33 1 49 38 34 00, Fax +33 1 48 63 23 06<br />
E-Mail: fr@HARTING.com<br />
Großbritannien<br />
HARTING Ltd., Caswell Road<br />
Brackmills Industrial Estate<br />
GB-Northampton, NN4 7PW<br />
Phone +44 16 04 / 76 66 86, 82 75 00<br />
Fax +44 16 04 / 70 67 77<br />
E-Mail: gb@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.co.uk<br />
Hongkong<br />
HARTING (HK) Limited, Regional Office Asia Pacific<br />
4208 Metroplaza Tower 1, 223 Hing Fong Road<br />
Kwai Fong, N. T., Hong Kong<br />
Phone +8 52 / 24 23 - 73 38, Fax +8 52 / 24 80 - 43 78<br />
E-Mail: ap@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com.hk<br />
Indien<br />
HARTING India Private Limited<br />
No. D, 4th Floor, 'Doshi Towers'<br />
No. 156 Poonamallee High Road,<br />
Kilpauk, Chennai 600 010, Tamil Nadu, Chennai<br />
Phone +91 (44) 42611552, Fax +91 (44) 43560417<br />
E-Mail: in@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.com<br />
Italien<br />
HARTING SpA<br />
Via Dell' Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano)<br />
Phone +39 02 / 25 08 01, Fax +39 02 / 2 65 05 97<br />
E-Mail: it@HARTING.com<br />
Japan<br />
HARTING K. K.<br />
Yusen Shin-Yokohama 1 Chome Bldg., 2F<br />
1-7-9, Shin-Yokohama, Kohoku-ku, Yokohama<br />
222-0033 Japan<br />
Phone +81 45 476 345, Fax +81 45 476 3466<br />
E-Mail: jp@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.co.jp<br />
Korea<br />
HARTING Korea Limited<br />
#308 Lea<strong>de</strong>rs Bldg., 342-1, Yatap-dong, Bundang-gu,<br />
Sungnam-City, Kyunggi-do, 463-828, Korea<br />
Phone +82-31-781-4615, Fax +82-31-781-4616<br />
E-Mail: kr@HARTING.com<br />
Nie<strong>de</strong>rlan<strong>de</strong><br />
HARTING B.V.<br />
Larenweg 44, NL-5234 KA 's-Hertogenbosch<br />
Postbus 3526, NL-5203 DM 's-Hertogenbosch<br />
Phone +31 73 / 6 41 04 04, Fax +31 73 / 6 44 06 99<br />
E-Mail: nl@HARTING.com<br />
Norwegen<br />
HARTING A/S<br />
Østensjøveien 36, N-0667 Oslo<br />
Phone +47 22 / 70 05 55, Fax +47 22 / 70 05 70<br />
E-Mail: no@HARTING.com<br />
Österreich<br />
HARTING Ges. m. b. H.<br />
Deutschstraße 3, A-1230 Wien<br />
Phone +43 1 / 6 16 21 21, Fax +43 1 / 6 16 21 21-21<br />
E-Mail: at@HARTING.com<br />
Polen<br />
HARTING Eastern Europe GmbH<br />
Przedstawicielstwo w Polsce<br />
ul. Kamieµskiego 201-219, 51-126 Wroclaw<br />
Phone +48 71-352 81 71 , Phone +48 71-352 81 74<br />
Fax +48 71-320 74 44<br />
E-Mail: pl@HARTING.com<br />
Internet : www.HARTING.pl<br />
Portugal<br />
HARTING Iberia, S. A.<br />
Avda. Josep Tarra<strong>de</strong>llas, 20-30, 4º 6ª<br />
E-08029 Barcelona<br />
Phone +351.219.673.177, Fax +351.219.678.457<br />
E-Mail: es@HARTING.com<br />
Russland<br />
HARTING ZAO<br />
ul. Tobolskaja 12, Saint Petersburg, 194044 Russia<br />
Phone +7 / 8 12 / 3 27 64 77, Fax +7 / 8 12 / 3 27 64 78<br />
E-Mail: ru@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.ru<br />
Schwe<strong>de</strong>n<br />
HARTING AB<br />
Gustavslundsvägen 141 B 4tr, 167 51 Bromma<br />
Phone +46 8 / 4 45 71 71, Fax +46 8 / 4 45 71 70<br />
E-Mail: se@HARTING.com<br />
Schweiz<br />
HARTING AG<br />
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil<br />
Phone +41 44 908 20 60, Fax +41 44 908 20 69<br />
E-Mail: ch@HARTING.com<br />
Singapur<br />
HARTING Singapore Pte Ltd.<br />
No. 1 Coleman Street, #B1-21 The A<strong>de</strong>lphi<br />
Singapore 179803<br />
Phone +656 2 25 52 85, Fax +656 2 25 99 47<br />
E-Mail: sg@HARTING.com<br />
Spanien<br />
HARTING Iberia S.A.<br />
Josep Tarra<strong>de</strong>llas 20-30 4º 6ª, E-08029 Barcelona<br />
Phone +34 933 638 475, Fax +34 934 199 585<br />
E-Mail: es@HARTING.com<br />
Taiwan<br />
HARTING R.O.C. Limited<br />
Room 6, 10 Floor, No. 171, Sung-Te-Road<br />
Taipei, 110 Taiwan<br />
Phone +8 86 - 2 - 23 46 - 31 77, Fax +8 86 - 2 - 23 46 - 26 90<br />
E-Mail: tw@HARTING.com<br />
Tschechische Republik<br />
HARTING spol. s.r.o.<br />
Mlynská 2, 160 00 Praha 6<br />
Phone +420 220 380 460, Fax +420 220 380 461<br />
E-Mail: cz@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.cz<br />
Ungarn<br />
HARTING Eastern Europe GmbH<br />
Magyarországi Kereske<strong>de</strong>lmi Képviselete<br />
1119 Budapest, Fehérvári út 89-95, II. emelet 217/A.<br />
Phone +36-1-205 3464, Fax +36-1-205 3465<br />
E-Mail: hu@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING.hu<br />
USA<br />
HARTING Inc. of North America<br />
1370 Bowes Road, Elgin, Illinois 60123<br />
Phone +1 (877) 741-1500 (toll free)<br />
Fax +1 (866) 278-0307 (Insi<strong>de</strong> Sales)<br />
Fax +1 (847) 717-9420 (Sales and Marketing)<br />
E-Mail: us@HARTING.com<br />
Internet: www.HARTING-USA.com<br />
Eastern-Europe<br />
HARTING Eastern Europe GmbH<br />
Bamberger Straße 7, D-01187 Dres<strong>de</strong>n<br />
Phone +49 351/4361760, Fax +49 351/4361770<br />
E-Mail: Eastern.Europe@HARTING.com<br />
HARTING KGaA<br />
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