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Gehäusesystem Elektronikgehäuse, die den Druck aushalten

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Druck ist fast allerorts in der Industrie eine wichtige Kenngröße, die regelmäßig bis kontinuierlich erfasst und kontrolliert werden muss. Für ihre Präzisions-Druckmessgeräte und -Druckcontroller setzt Armano Messtechnik auf Elektronikgehäuse von Bopla.

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Typischer Kalibrierplatz mit einem Präzisions-Druckcontroller der Armano-Baureihe DPC 3800 (o. r.).
Typischer Kalibrierplatz mit einem Präzisions-Druckcontroller der Armano-Baureihe DPC 3800 (o. r.).
(Bild: Bopla / STUDIO2 037752/69878)

Überall, wo große Volumina gefördert werden – zum Beispiel bei Durchflussmessungen in Kraftwerken oder in der Gasindustrie – können bereits kleine Druckunterschiede hohe Kosten verursachen. Die präzise Überwachung des Drucks ist auch in Messwerkstätten, bei der Qualitätssicherung oder in der Druckmessgerätefertigung entscheidend. Zum Einsatz kommen in diesen Fällen anzeigende Präzisions-Druckmessgeräte (Präzisionsnormale) sowie anzeigende und selbsteinstellende Präzisions-Druckcontroller (Kalibratoren).

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Hersteller solcher Geräte ist etwa Armano Messtechnik aus Wesel am Niederrhein. Neben der Genauigkeit spielt auch die Reaktivität eine entscheidende Rolle: mittels entsprechend schneller Sensoren und hohen Messraten zeigen deren Präzisionsnormale und Kalibratoren den gemessenen Druck innerhalb weniger Millisekunden an. Die ersten Geräte entwickelte das Unternehmen für die eigenen Mitarbeiter in der Fertigung. „Die Messgeräte mussten dem Druck so schnell und exakt folgen können, wie der Bediener ihn einregelte. Und die Highspeed-Controller sollten den Druck nicht nur ganz genau, sondern auch ebenso schnell oder besser noch schneller automatisch anfahren können, als ein Mensch das manuell tun könnte“, erklärt Hendrik Schumacher, Leiter Konstruktion bei Armano.

Automatisierungsschnittstellen inklusive

Auf diese Weise entstanden Präzisionsmess- und Kalibriergeräte für die Messgröße Druck, die sich zudem automatisieren lassen. Das ist insbesondere dann entscheidend, wenn Druckmesscontroller mit einem Computer oder einer Steuerung ausgelesen oder vorgegebene Umgebungen eingebunden werden müssen – beispielsweise im Prüfstandbau. „Wir haben in unseren Geräten Automatisierungsschnittstellen vorgesehen und können die gängigen Protokolle wie Profinet oder Ethercat einkoppeln“, erläutert Schumacher. Die Messgeräte werden sowohl den Anforderungen der Laborkalibrierung als auch denen der Kalibrierung in der Serienfertigung gerecht wird.

Elektronikgehäuse: verwindungssteif und robust

Gerade die Automatisierungskomponenten spielten eine entscheidende Rolle bei der Wahl der Gehäuse. Denn Ventilblöcke und Regelkomponenten sind deutlich schwerer als elektronische Platinen und benötigen eine mechanisch anspruchsvolle Verbindung zum Gehäuse. Dadurch ist eine gewisse Stabilität unabdingbar. „Unsere Geräte werden weltweit verschickt. Dabei dürfen sich die Gehäuse nicht verwinden oder Sensoren verstellen bzw. verbiegen“, so Schumacher. Er sei deshalb auf der Suche nach formschönen und gleichzeitig robusten Gehäusen gewesen und wurde bei Bopla Gehäuse Systeme fündig. „Uns gefiel zunächst die Optik. Dann stellten wir fest, dass auch das Innenleben perfekt zu unseren Anforderungen passt.“

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Elektronik und Mechanik – beides passt ins Gehäuse

Das erste verarbeitete Gehäuse stammte aus der Botego-Serie und wurde von Armano zunächst nur für Geräte für den Eigenbedarf genutzt. Als die Serienproduktion der Präzisions-Druckmessgeräte der Serie DPG 3600 startete, fiel die Wahl ebenfalls auf diese Gehäuse. Das flexible Gehäusesystem aus ABS besteht aus verschiedenen Standardkomponenten und ist horizontal oder vertikal anwendbar. Zwei Halbschalen bilden ein Gehäuse, wobei sich die Höhe durch Aufbausätze im Raster von 45,72 mm (9TE) erweitern lässt. In Verbindung mit den verschiedenen Standardhöhen der Grundgehäuse lässt sich die Abstufung auf 15,42 mm (3TE) verfeinern.

Speziell diese Rasterung war interessant für Armano, denn es ließen sich neben der Elektronik auch die mechanischen Komponenten passgenau unterbringen. Je nachdem, ob die Halbschalen direkt über- oder versetzt zueinander angeordnet werden, lässt sich die Position der Belüftungsschlitze und somit der Luftstrom im Gehäuse auf den Kühlungsbedarf der Elektronikkomponenten abstimmen. Mittels Rastverschlusstechnik sind die Gehäuse schnell und werkzeuglos montiert. Optional können die Halbschalen auch zusätzlich verschraubt werden. Design und Funktion eines Botego Gehäuses lassen sich über lagerverfügbares Standardzubehör in unterschiedlichen Farben variieren. Die Integration eines Farbdisplays mit Touchfunktion gehört zum Serviceangebot.

Einfach zu montieren, mit intelligentem Zubehör

Wenig später gingen auch die automatischen Präzisions-Druckcontroller der Armano-Baureihe DPC 3800 in Serie. Der modulare Kalibrator verfügt über bis zu drei Präzisionssensoren und eine optionale barometrische Referenz. Die intuitive Bedienung erfolgt über einen Touchscreen. Aufgrund einer Messunsicherheit von 0,01 % der Gesamtmesskette und einer Regelstabilität von 0,003 % eignen sich die Regelgeräte zum automatisierten Kalibrieren von Druckmessgeräten.

Für die Kalibratoren wählten die Armano-Konstrukteure die größeren Metallgehäuse der Intertego-Baureihe von Bopla. Sie lassen sich aufgrund ihres Aufbaus in Aluminiumprofil-Technik flexibel auf die Applikation abstimmen. Sie bieten somit maßgeschneiderten Einbauraum für die zusätzlichen Controller-Komponenten und eignen sich als designorientiertes 19“-Tischgehäuse aber auch für den Einbau in 19“-Schaltschränke. Zu diesem Zweck stehen als Standardzubehör Flanschplatten aus naturfarben eloxiertem Aluminium mit 80 TE Nutzbreite zur Verfügung. „Eine intelligente Lösung, die sich noch schneller montieren lässt“, betont Hendrik Schumacher. „Bopla liefert uns die mechanisch bearbeiteten Gehäusekomponenten und das erforderliche Zubehör in einem flachen Karton und wir bauen die Gehäuse dann zusammen und integrieren alle Elektronik- und Automatisierungskomponenten – ähnlich wie bei den Schränken eines großen schwedischen Möbelhauses“, erklärt der Konstruktionsleiter schmunzelnd.

Serviceleistungen von der Bearbeitung bis zu Funktionsprüfung

Dass Kunden ihre Gehäuse als Bausatz geliefert bekommen, ist allerdings nur eine Option unter vielen. Häufig übernimmt der Gehäusespezialist aus Bünde im Kundenauftrag neben der mechanischen Bearbeitung auch die Bedruckung und/oder Laserbeschriftung sowie die Montage. Die Entwicklung und Integration von Bedienelementen wie resistive oder kapazitive Touchdisplays oder Folientastaturen sowie die Komplettierung der Geräte durch den Einbau der elektronischen Baugruppen in die Gehäuse und die abschließende Funktionsprüfung gehören ebenfalls zum Serviceangebot.

Von dem Leistungsangebot profitiert auch Armano, wenn es darum geht, seine Kundenwünsche zu realisieren. Hendrik Schumacher: „Dank des umfangreichen Zubehörs können wir unseren Kunden wahlweise einbaufähige oder portable Geräte mit Aufstellbügeln oder Tragegriffe anbieten. Auch die Gestaltung der Gehäuse in Sonderfarben ist auf Wunsch möglich.“

19“ Gehäuse mit guten EMV-Eigenschaften

Auch das jüngste Produkt in der Baureihe der Präzisions-Druckcontroller von Armano, der DPC 4800, erhielt mit dem Internorm Stil wieder ein Gehäuse von Bopla. „Ein Wechsel der Gehäusebaureihe war erforderlich geworden, weil wir unser Gerät mit einem 7“-Touchscreen ausgestattet haben. Gleichzeitig baut es kompakter als sein Vorgänger“, sagt Schumacher. Das 19“ Gehäuse besitzt bereits in der Standardausführung gute EMV-Eigenschaften, die sich durch entsprechendes Zubehör noch verbessern lassen. Es überzeugt durch sein Lüftungsverhalten und lässt sich je nach Anwendung mit Aufstell- und Stapelfüßen ausrüsten.

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