Vier Wege zur Baugruppe

Maschinenelemente

Baugruppenträger – Wenn Anwender Baugruppen für verschiedene Anforderungen einsetzen, sind sie dankbar, wenn diese auf der gleichen Trägerplattform basieren. Schroff hat das beherzigt.

27. August 2012

Baugruppenträger dienen der Aufnahme von Leiterkarten und Steckbaugruppen. Da die Anforderungen in verschiedenen Marktsegmenten sehr unterschiedlich sind, muss der Anwender die Baugruppenträger in mehreren Varianten bestellen können. Schroff hat dazu die einheitliche Plattform europacPRO geschaffen, auf der alle modularen Baugruppenträger basieren. Aspekte wie Preisgefüge, Belastungen durch Schock oder Vibration oder EMV-Festigkeit sind dabei berücksichtigt.

Der Standard-Baugruppenträger entspricht bei Schroff der 19-Zoll-Norm und besteht aus mindestens zwei Seitenwänden und vier horizontalen Profilen, den Modulschienen. Passend dazu gibt es Zubehör wie Abdeckbleche, Frontplatten, Rückhauben, Führungsschienen und diverse Teile für den Innenausbau. Zur EMV-Abdichtung stehen Textil- oder Edelstahldichtungen zur Verfügung, die sich beliebig miteinander kombinieren lassen.

Kunden können die europacPRO-Komponenten individuell zusammenstellen. Zusätzlich gibt es vorkonfigurierte Versionen vom Typ L »Light«, Typ F »Flexibel«, Typ H »Heavy« sowie vom Typ R »Rugged«, die alle gängigen Marktanforderungen abdecken.

Typ L »Light« ist ungeschirmt und günstiger als die Version Typ F »Flexibel«, aber ähnlich stabil. Die Flexibilität ist durch weniger Teilevielfalt eingeschränkt, so lassen sich die angeformten 19-Zoll-Winkel nicht in der Tiefe versetzt montieren. Die zwei Millimeter starken Seitenwände bieten dennoch eine Schock- und Vibrationsfestigkeit von bis zu 2 g. Typ L kommt immer dann zum Einsatz, wenn kein EMV-Schutz und wenig Flexibilität gefordert sind.

Bestseller ist die Version Typ F »Flexibel«. In der Grundversion ist dieser Baugruppenträger ebenfalls ungeschirmt, mit wenigen Handgriffen und Ergänzungsteilen ist die Schirmung aber zu erreichen. Das F für »Flexibel« steht auch für die Möglichkeit, tiefenverstellbare 19-Zoll-Winkel sowie leichte Modulschienen mit Einpunkt-Befestigung oder Heavy-Modulschienen mit Zweipunkt-Befestigung anzubringen. Durch Letztere erhöht sich die statische Belastbarkeit, der Baugruppenträger nimmt auf diese Weise auch schwerere Leiterkarten beziehungsweise Baugruppen auf. Die Schock- und Vibrationsfestigkeit der Version F liegt bei 2 bis 3 g. Spezielle Bausätze für Compact-PCI-Anwendungen basieren ebenfalls auf diesem Typ.

Robust ist das Hauptmerkmal des Typs H wie »Heavy«. Es gibt ihn als geschirmte und ungeschirmte Version mit getoxten Seitenwänden. Aus diesen sowie den 19-Zoll-Winkeln ergibt sich eine doppelte Materialstärke und zwar genau dort, wo die Beschleunigung in Hinblick auf Schock und Vibration am größten ist und wo es sonst zu Rissbildungen kommen kann.

Zusätzliche Frontgriffe aus Aluminium erleichtern den Einbau der mit schweren Komponenten bestückten Baugruppenträger in einen Schrank. Die Version Typ H erträgt Schock und Vibrationen bis 5 g. Modulschienen sind beim Typ H mit einer Zweiloch-Befestigung versehen. Schraubensicherungslack auf den Befestigungsschrauben verhindert selbstständiges Lösen.

Für Härtefälle

Unverwüstlich und für besonders hohe Belastungen ausgelegt ist die Version Typ R wie »Rugged«. Die Seitenwände sind hier drei Millimeter dick, die Modulschienen verstärkt und die 19-Zoll-Winkel messen 3,5 statt 2,5 Millimeter. Außerdem gibt es spezielle Eckprofile. So werden diese Schroff-Baugruppenträger den Belastungen in mobilen Anwendungen oder der Verteidigungstechnik gerecht, in denen besonders raue Bedingungen herrschen. Der Typ R ist schockfest bis 25 g.

Zur Befestigung dienen Edelstahlschrauben mit Schraubensicherung, um das Selbstlösen der Schrauben durch Vibrationen zu verhindern. Die Seitenwände werden bei der Version Typ R ebenfalls getoxt und die Überlappung der Winkel mit den Seitenwänden ist doppelt so lang wie bei der Version Typ H. Die Baugruppenträger sind aufgrund des Konstruktionsprinzips immer noch weniger als 449 Millimeter breit und lassen sich daher in jeden 19-Zoll-Schrank einbauen.

Eine spezielle Dreiloch-Befestigung bei den Modulschienen ermöglicht 65 Prozent mehr Steifigkeitsmoment als bei einer Zweiloch-Befestigung. Bei Bedarf werden die Führungsschienen zusätzlich mit der Modulschiene verschraubt.

Darüber hinaus gibt es auch Führungen für die Aufnahme von Card- oder Wedges-Loks sowie Clamshells. Anstelle der Aluminiumprofilfrontgriffe wie bei Typ H kommen spezielle Rugged-Frontgriffe zum Einsatz. Zur Sicherung und zusätzlichen Versteifung der Deckbleche entwickelten die Schroff-Ingenieure eine Verriegelung, die an mehreren Stellen mit der Modulschiene und dem Deckblech verschraubt wird.

Alle Einzelteile des Rugged-Baugruppenträgers sind rückwärtskompatibel, was auch den Einbau einer Modulschiene mit drei Befestigungspunkten in einem Baugruppenträger vom Typ F ermöglicht. Die vorkonfigurierten Baugruppenträger-Versionen sind als Komplettpakete ab Lager lieferbar. Der Kunde sucht das Produkt für seine Applikation aufgrund der zuvor beschriebenen Features sowie der benötigten Abmessungen aus und ordert über nur eine einzige Bestellnummer ein mehrteiliges, exakt abgestimmtes Paket.

Viele Bauteile wie Gewinde- oder Lochstreifen sowie EMV-Dichtungen sind werkseitig vormontiert. Jedem Bausatz liegt eine Benutzeranleitung bei, sodass der Anwender die Einzelteile in kürzester Zeit zusammenbauen kann. Zusätzlich zum Baugruppenträger muss der Kunde nur noch die für seine Anforderungen geeigneten Führungsschienen bestellen.

Einsatz je nach Belastung

In der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik muss die Schock- und Vibrationsfestigkeit meist nicht so hoch sein. Angefangen von der Ampelsteuerung über Maschinensteuerungen in der Industrie bis hin zur Messtechnik in Forschungsinstituten oder Ringbeschleunigern werden dort darum meist die Baugruppenträger-Versionen Typ L und F eingesetzt.

Typ L ist die richtige Wahl, wenn keine EMV-Schirmung gebraucht wird, Typ F, wenn dies der Fall ist. Sind sehr hohe Durchbiegungskräfte aufgrund der Baubreite und schwerer Einbauten zu erwarten, kommen die Typen H oder R in Frage.

Der Baugruppenträger-Typ H »Heavy« wird vor allem in der Bahntechnik oder auch in Bussen zum Beispiel als Personeninformationssystem eingesetzt, in Flugzeugen für nicht sicherheitskritische Applikationen wie Entertainmentsysteme oder Steuerungen für Laderampen.

Der Typ R findet sich häufig in der Verteidigungstechnik, wie etwa bei der Zielerfassung auf Schiffen. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Energietechnik. Hier dienen die Baugruppenträger zum Beispiel zur Steuerung von Windkraftanlagen. Sie sitzen in diesem Fall in den Gondeln der Windräder und sind ebenfalls höheren Schock- und Vibrationseinflüssen ausgesetzt. Hier sind die eingebauten Leiterkarten oft zusätzlich mit Card- oder Wedges-Loks gesichert.

Im Industriebereich, besonders beim Einsatz in der Nähe von bewegten Maschinen wie etwa Druck- und Portalfräsmaschinen oder Pressen, finden sich vermehrt die Baugruppenträger vom Typ H oder R. Welcher genau, ist immer von den Details der Applikation abhängig. mk z

Auf einen Blick

europacPRO

-Geeignet für Aushebegriffe nach IEEE 1101.10/11 und IEC 60297-3-103 für Compact-PCI- und VME-64x-Anwendung; IEEE-1101.1-kompatibel.

-Schock- und Vibrationstauglichkeit nach IEC 61587-2, EN 50155, NFF 67012 / NF F 60002, Bundesbahn Norm BN 411002 und BN 411003.

Erschienen in Ausgabe: 06/2012