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Topthema:<br />
Transport & Automobil<br />
Innovativ:<br />
Systemintegration mit Mechatronik<br />
Offensiv:<br />
Europäischer Zugsicherungsstandard<br />
Alternativ:<br />
Linearantrieb für Elektroautos<br />
Sensitiv:<br />
Optische Meßsignalübertragung<br />
an Schienenfahrzeugen<br />
People Power Partnership<br />
3-I-1999
Titel<br />
tec.<br />
I n h a l t<br />
Editorial<br />
Fokus<br />
Seite 4<br />
Seite 6<br />
TOPTHEMA:<br />
Mechatronik<br />
ie rasante Entwicklung <strong>de</strong>r<br />
Mikroelektronik führt zu einem Mehr<br />
an Funktionalität, Sicherheit und<br />
Komfort in nahezu allen Bereichen<br />
<strong>de</strong>s täglichen Lebens. Ein markantes<br />
Beispiel ist die Automobilindustrie.<br />
Hier sind in <strong>de</strong>n letzen Jahren kontinuierlich<br />
neue Komponenten entwickelt<br />
und neue Funktionen in die<br />
Fahrzeuge integriert wor<strong>de</strong>n. Als<br />
Beispiele sind Airbag, Anti-Blockier-<br />
System und die elektronische Fahrwerksstabilisierung<br />
zu nennen.<br />
Bei <strong>de</strong>r Entwicklung dieser Systeme<br />
spielt Mechatronik, also die Integration<br />
von Elektronik und mechanischen<br />
Komponenten, eine wesentliche Rolle.<br />
Treiben<strong>de</strong> Kraft ist die gewünschte<br />
weitere Reduzierung <strong>de</strong>s Kraftstoffverbrauchs<br />
und damit eine effizientere<br />
Nutzung <strong>de</strong>r weltweiten Rohölressourcen.<br />
Beson<strong>de</strong>re Be<strong>de</strong>utung bei<br />
allen mechatronischen Komponenten<br />
hat <strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r, <strong>de</strong>r jetzt<br />
zugleich Verbindungselement und<br />
Gehäuse für Elektronik bzw. Sensorik<br />
ist.<br />
INNOVATIV:<br />
Mechatronic<br />
treibt Systemintegration voran<br />
BRANCHE:<br />
Technologietrends<br />
bei Schienenfahrzeugen<br />
OFFENSIV:<br />
Zug um Zug<br />
zum europäischen Sicherheitsstandard<br />
BLICKWINKEL:<br />
Mobilität ist Verantwortung<br />
ALTERNATIV:<br />
Linearantrieb für Elektroautos<br />
ANWENDUNG:<br />
Gleitschutz für EXPO-Stadtbahn<br />
SENSITIV:<br />
Optische Meßsignalübertragung<br />
an Schienenfahrzeugen<br />
Panorama<br />
Produkte & Applikationen<br />
Messen<br />
Service<br />
Info-Fax<br />
Seite 9<br />
Seite 12<br />
Seite 14<br />
Seite 18<br />
Seite 21<br />
Seite 25<br />
Seite 27<br />
Seite 30<br />
Seite 33<br />
Seite 34<br />
Seite 35<br />
Impressum.<br />
Herausgeber: HARTING KGaA, M. Harting, Postfach 11 33, D-32325 Espelkamp, Tel. +49 (0)5772 47-0,<br />
Fax: +49 (0)5772 47 - 461 · Chefredaktion: Dr. A. Viver, Dr. H. Peuler · Gesamtkoordination: Abteilung Publizistik<br />
und Kommunikation, B. F. Haberbosch · I<strong>de</strong>e und Konzeption: Bickmann & Collegen Unternehmensberatung,<br />
R. Brügmann, Hamburg · Layout: Contrapunkt, Tutzing · Titelcomposing: E. Reiss · Produktion und Druck:<br />
Druckerei Meyer GmbH, Osnabrück · Auflage: 28000 Exemplare weltweit (<strong>de</strong>utsch und englisch) · Bezug: Wenn Sie<br />
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an. Nachdruck: Für <strong>de</strong>n ganzen o<strong>de</strong>r auszugsweisen Nachdruck von Beiträgen ist eine schriftliche Genehmigung<br />
<strong>de</strong>r Redaktion erfor<strong>de</strong>rlich. Das gilt ebenso für die Aufnahme in elektronische Datenbanken und die Vervielfältigung<br />
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können Druckfehler o<strong>de</strong>r kurzfristige Än<strong>de</strong>rungen <strong>de</strong>r Produktspezifikationen nicht vollständig<br />
ausgeschlossen wer<strong>de</strong>n. Bin<strong>de</strong>nd für die HARTING KGaA sind daher in je<strong>de</strong>m Falle die Angaben im entsprechen<strong>de</strong>n<br />
Katalog. Umweltfreundlich gedruckt auf 100% chlorfrei gebleichtem Papier mit hohem Recyclinganteil.<br />
© 1999 by HARTING KGaA, Espelkamp. Alle Rechte vorbehalten.<br />
2<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
TRANSPORT & AUTOMOBIL<br />
3
tec.<br />
E d i t o r i a l<br />
O. Follert<br />
W<br />
ie wir alle täglich erfahren,<br />
ist nichts beständiger als<br />
die Verän<strong>de</strong>rung. Dies gilt natürlich<br />
auch für <strong>de</strong>n Industriebereich<br />
Transportation mit<br />
seinen Segmenten Schienenverkehr,<br />
Automotive, Aerospace<br />
und Schiffahrt.<br />
Der Schienenverkehrsmarkt wächst<br />
weltweit, in Fahrzeugeinheiten gemessen,<br />
pro Jahr um etwa 7 Prozent.<br />
Dahinter verbirgt sich ein Produktionsvolumen<br />
von rund 9000 Regionalverkehrszügen,<br />
über 1500<br />
Lokomotiven und etwa 150.000<br />
Güterwagen. Trotz dieser Wachstumsrate<br />
besteht ein erheblicher<br />
Preisdruck, <strong>de</strong>r mit zu einer verstärkten<br />
Fusionstätigkeit <strong>de</strong>r<br />
Hersteller geführt hat.<br />
Im Automobilbereich wer<strong>de</strong>n <strong>de</strong>rzeit<br />
etwa 57 Millionen Fahrzeuge pro<br />
Jahr hergestellt, davon allein 16 Millionen<br />
in Europa. Die vorhan<strong>de</strong>nen<br />
Fertigungskapazitäten liegen bei 80<br />
Millionen Fahrzeugen jährlich.<br />
Innovation ist ein absolutes Muß in<br />
diesen Märkten. Um die „time to<br />
market“ <strong>de</strong>n jeweiligen Erfor<strong>de</strong>rnissen<br />
anzupassen, müssen die Zulieferanten<br />
bei <strong>de</strong>r Entwicklung neuer<br />
Systeme frühzeitig eingebun<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Der Elektronikanteil bei einem PKW<br />
beträgt gegenwärtig etwa 20 Prozent<br />
<strong>de</strong>r Herstellungskosten. Er wird<br />
in <strong>de</strong>n nächsten 5 Jahren auf rund<br />
30 Prozent anwachsen. Für Bordcomputer<br />
und Mikroprozessoren wird bei<br />
einigen Autoherstellern inzwischen<br />
mehr Geld ausgegeben als für <strong>de</strong>n<br />
traditionellen Rohstoff Stahl. Tatsächlich<br />
ist Microsoft bei <strong>de</strong>n ersten<br />
Systemen bereits mit an Bord.<br />
Treiben<strong>de</strong> Faktoren für <strong>de</strong>n verstärkten<br />
Elektronikeinsatz im Auto<br />
sind nicht nur die gegebenen Grenzen<br />
mechanischer Systeme, son<strong>de</strong>rn<br />
auch die trotz gesteigerter Funktionalität<br />
entstehen<strong>de</strong>n Kostenvorteile.<br />
Die wachsen<strong>de</strong>n Anfor<strong>de</strong>rungen<br />
hinsichtlich Sicherheit, Komfort,<br />
Umweltschutz, Energieverbrauch,<br />
Information und Unterhaltung beschleunigen<br />
<strong>de</strong>n Einsatz mo<strong>de</strong>rnster<br />
Technologien. Hier seien exemplarisch<br />
die Schlagworte Mechatronik,<br />
Optoelektronik, Radar, Satellitentechnik,<br />
Neuronale Netze, Fuzzy<br />
Logic und Supraleiter genannt.<br />
HARTING hat entschie<strong>de</strong>n, in diesem<br />
Industriesegment seinen technologischen<br />
Beitrag zu leisten. Alle entsprechen<strong>de</strong>n<br />
Aktivitäten sind jetzt in<br />
<strong>de</strong>r HARTING Automotive GmbH &<br />
Co. KG zusammengefaßt.<br />
Für einen erfolgreichen Marktauftritt<br />
sind erstklassige Ressourcen<br />
erfor<strong>de</strong>rlich. HARTING verfügt über<br />
die finanziellen Mittel für Forschung,<br />
Entwicklung und Produktion. Das<br />
Wichtigste ist jedoch das Knowhow<br />
unserer Mitarbeiter.<br />
Wir wollen die Zukunft mit Technologien<br />
für Menschen gestalten!<br />
4<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
People Power Partnership<br />
5
tec.<br />
F o k u s<br />
tec.<br />
DRIVE BY WIRE<br />
Wenn das neue Auto beim Händler<br />
steht, erwarten wir selbstverständlich<br />
<strong>de</strong>utliche Verbesserungen<br />
bezüglich Komfort, Sicherheit und<br />
Kraftstoffverbrauch. Um diesen<br />
Wünschen gerecht zu wer<strong>de</strong>n, ohne<br />
Preis und Gewicht <strong>de</strong>r Fahrzeuge<br />
zu erhöhen, geht die Automobilindustrie<br />
beim Aufbau <strong>de</strong>r elektronischen<br />
Komponenten neue Wege. Die<br />
Integration<br />
von Elektronik<br />
in Steckverbin<strong>de</strong>r,<br />
Elektromotoren<br />
und an<strong>de</strong>re<br />
elektromechanische<br />
Komponenten, Mechatronik genannt,<br />
trägt dieser Anfor<strong>de</strong>rung Rechnung.<br />
In Zukunft wird z. B. ein sogenanntes<br />
Drive-by-Wire-System viele mechanische<br />
Verbindungen zwischen Aktuatoren<br />
und <strong>de</strong>n Bedienelementen für<br />
Lenkung, Bremse, Gas und Kupplung<br />
ersetzen. HARTING hat eine kun<strong>de</strong>nspezifische<br />
Lösung zur berührungslosen<br />
Erfassung <strong>de</strong>r Pedalstellung<br />
entwickelt, bei <strong>de</strong>r Sensoren und<br />
Elekronik Bestandteil <strong>de</strong>s Steckverbin<strong>de</strong>rs<br />
sind.<br />
INNOVATIV S. 9<br />
BRANCHE IM UMBRUCH<br />
Bis vor wenigen Jahren wur<strong>de</strong>n<br />
Schienenfahrzeuge in enger Abstimmung<br />
zwischen Hersteller und späterem<br />
Betreiber entwickelt. Mit <strong>de</strong>r<br />
beginnen<strong>de</strong>n Privatisierung nationaler<br />
Eisenbahngesellschaften in Europa<br />
und <strong>de</strong>r gleichzeitigen Aufspal-<br />
tung in gewinnorientierte Unternehmensbereiche<br />
hat sich die Situation<br />
nachhaltig geän<strong>de</strong>rt. Fahrzeugentwicklung<br />
und -erprobung wird nun<br />
fast ausschließlich als Aufgabe <strong>de</strong>r<br />
Hersteller gesehen. Parallel entstehen<br />
neue Eisenbahnunternehmen,<br />
die mit <strong>de</strong>n nationalen Carriern im<br />
Personen- und Güterverkehr konkurrieren.<br />
Allen Betreibern gemeinsam<br />
ist die For<strong>de</strong>rung nach mo<strong>de</strong>rnen<br />
Fahrzeugen „auf Abruf“, d. h. schnelle<br />
Lieferung ohne langwierige Prototyperprobung.<br />
Dabei steht die Bahnindustrie<br />
im verschärften globalen<br />
Wettbewerb: Internationale Konkurrenz<br />
drückt auf Produktentwicklungszeiten<br />
und Preise. Neue Fahrzeuge<br />
entstehen in enger Kooperation<br />
zwischen Systemhäusern und<br />
eigenverantwortlichen Systemlieferanten.<br />
Rationalisierung und Innovation<br />
sind auf bei<strong>de</strong>n Seiten lebensnotwendig.<br />
Probleme beim grenzüberschreiten<strong>de</strong>n<br />
Bahnverkehr sind die Folge. Mit<br />
Blick auf ein vereintes Europa, <strong>de</strong>ssen<br />
Metropolen von mo<strong>de</strong>rnsten<br />
Hochgeschwindigkeitszügen verbun<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n, sollten Fahrgäste<br />
und Güter auch<br />
beim Passieren von Grenzen<br />
keine Zeit verlieren.<br />
Ein Wechsel <strong>de</strong>s Lokführers,<br />
<strong>de</strong>s Triebfahrzeugs<br />
o<strong>de</strong>r gar ganzer Züge ist<br />
ein volkswirtschaftlich<br />
teurer Anachronismus. Um<br />
die aufwendige und technisch<br />
komplizierte Ausrüstung<br />
<strong>de</strong>r Fahrzeuge mit<br />
allen national üblichen Zugsicherungssystemen<br />
zu vermei<strong>de</strong>n, muß<br />
eine europaweit einheitliche Sicherheitsphilosopie<br />
entwickelt wer<strong>de</strong>n,<br />
die <strong>de</strong>nnoch Freiraum für Innovationen<br />
läßt.<br />
Als Beispiel können mo-<br />
dulare Produktplattformen o<strong>de</strong>r<br />
tec.<br />
OFFENSIV S. 14<br />
dynamische Fahrgast-Informationssysteme<br />
genannt wer<strong>de</strong>n.<br />
MOBILE VERANTWORTUNG<br />
Jegliche Konzepte für ein zukunftsorientiertes,<br />
globales Verkehrssystem<br />
wer<strong>de</strong>n auch in <strong>de</strong>r Wirtschaft ihre<br />
Auswirkungen zeigen. Noch schneller,<br />
noch komfortabler und noch umweltfreundlicher,<br />
so lauten die<br />
wesentlichen Merkmale von Mobilität<br />
im 21. Jahrhun<strong>de</strong>rt. Alle Verkehrsträger<br />
(Abb. Siemens Verkehrstechnik)<br />
– Flugzeug, Bahn, Schiff,<br />
tec.<br />
BRANCHE S. 12 Auto und Zweirad – müssen gemäß<br />
<strong>de</strong>n bei<strong>de</strong>n Prämissen Mobilität und<br />
ZÜGIG DURCH EUROPA<br />
Verbesserung <strong>de</strong>r Lebensqualität im<br />
150 Jahre Entwicklungsgeschichte<br />
<strong>de</strong>s Schienenverkehrs haben eine<br />
weltweiten Kontext neu bewertet<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Vielzahl nationaler Zugsicherungssysteme<br />
tec. BLICKWINKEL S. 18<br />
hervorgebracht.<br />
Technische<br />
6<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
F o k u s<br />
LINEAR IM KREIS<br />
Fragt man nach umweltgerechter,<br />
individueller Mobilität, verweisen<br />
viele Experten auf das Elektroauto.<br />
Der Übergang vom Verbrennungsantrieb<br />
zum Elektroantrieb eröffnet<br />
eine Vielzahl neuer Möglichkeiten.<br />
Konventionelle Elektromotoren<br />
an je<strong>de</strong>m Antriebsrad führen bei<br />
Straßenfahrzeugen allerdings zu<br />
Problemen. Die großen, ungefe<strong>de</strong>rten<br />
Massen verlangen aufwendige<br />
Fe<strong>de</strong>r- und Dämpferelemente. Für<br />
das Schieben o<strong>de</strong>r Abschleppen ist<br />
zu<strong>de</strong>m ein<br />
separater<br />
Freilauf<br />
erfor<strong>de</strong>rlich.<br />
Bei<strong>de</strong><br />
Nachteile<br />
vermei<strong>de</strong>t<br />
ein patentierter<br />
Linearantrieb, <strong>de</strong>r speziell für <strong>de</strong>n<br />
Antrieb von Straßenfahrzeugen an<br />
<strong>de</strong>r Fachhochschule im westfälischen<br />
Bielefeld entwickelt wur<strong>de</strong>.<br />
tec. ALTERNATIV S. 21<br />
tec.<br />
EXPO-BAHN GEBREMST<br />
Die Vorbereitungen zur Weltausstellung<br />
EXPO 2000 unter <strong>de</strong>m Motto<br />
„Mensch – Natur – Technik“ laufen<br />
auf Hochtouren. Um <strong>de</strong>m prognostizierten<br />
Verkehrsaufkommen Herr<br />
zu wer<strong>de</strong>n, beschaffen die Hannoverschen<br />
Verkehrsbetriebe <strong>de</strong>rzeit<br />
große Stückzahlen <strong>de</strong>r neuen<br />
„Stadtbahn 2000“. Das Fahrzeug,<br />
eine „Synthese“ aus U-Bahn und<br />
Straßenbahn, kombiniert innovative<br />
Technologien mit außergewöhnlichem<br />
Design. In enger Kooperation<br />
<strong>de</strong>r Entwicklungspartner wur<strong>de</strong> <strong>de</strong>m<br />
wachsen<strong>de</strong>n Wunsch nach Schnelligkeit<br />
und Funktionalität im öffentlichen<br />
Personennahverkehr entsprochen.<br />
Als Zulieferer, u. a. für elektromagnetische<br />
Systeme in <strong>de</strong>r Bremsanlage<br />
<strong>de</strong>r „Stadtbahn 2000“ , ist<br />
HARTING mit im Team.<br />
ANWENDUNG S. 25<br />
(Abb. Bochumer Verein Verkehrstechnik)<br />
ROTIERENDES LICHT<br />
Wahl eines geeigneten Übertragungsmediums.<br />
Bisweilen ist das Übertragen von<br />
elektrischen Signalen eine schwierige<br />
Aufgabe, beson<strong>de</strong>rs wenn es um<br />
die Verbindung zu rotieren<strong>de</strong>n Teilen<br />
geht. Ein Problem, das sich auch bei<br />
<strong>de</strong>r Entwicklung und Prüfung von<br />
Schienenfahrzeugen sowie <strong>de</strong>ren<br />
Komponenten zeigt. Hier kann mo<strong>de</strong>rne<br />
Elektronik leistungsstarke und<br />
zugleich einfache Lösungen anbieten.<br />
Die Lichtwellenleiter-<br />
Technik ist in <strong>de</strong>n Bereichen Telekommunikation<br />
und Industrieautomatisierung<br />
bereits etabliert. Jetzt halten<br />
komplexe LWL-Systeme auch in<br />
<strong>de</strong>r Meßtechnik Einzug. Ein Anwendungsbeispiel<br />
ist das Erfassen <strong>de</strong>r auf<br />
Rä<strong>de</strong>r und Achsen eines Schienenfahrzeugs<br />
wirken<strong>de</strong>n dynamischen<br />
Kräfte.<br />
Ebenso wichtig ist jedoch die tec.<br />
SENSITIV S.<br />
27<br />
People Power Partnership<br />
7
8<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
INNOVATIV<br />
Mechatronik treibt Systemintegration voran<br />
Dr. Jens Krause, Lars Röhrig<br />
P<br />
rodukte, in <strong>de</strong>nen Mikroelektronik eine wesentliche Rolle spielt,<br />
erobern immer neue Märkte. Sie bieten einen <strong>de</strong>utlichen Zugewinn an<br />
Funktionalität, während gleichzeitig <strong>de</strong>r Preis pro Funktion sinkt.<br />
stischen Werkstoff liefert dann ein<br />
Element, das zugleich als Steckverbin<strong>de</strong>r,<br />
Verrastung, Gehäuse und Isolierung<br />
fungiert. Die Abkehr von <strong>de</strong>r<br />
klassischen Platine erlaubt neben<br />
<strong>de</strong>r Reduzierung von Kontaktstellen<br />
(z. B. zwischen Platine und Steckkontakt)<br />
auch die Nutzung <strong>de</strong>r dritten<br />
Dimension zum Aufbau einer<br />
Schaltung (Moul<strong>de</strong>d Interconnect<br />
Device, MID).<br />
Als Anwendungsbeispiel sei die<br />
HARTING-Studie eines Pedalsensors<br />
Gera<strong>de</strong> in <strong>de</strong>r Automobilbranche ist<br />
<strong>de</strong>r ständige Wunsch nach mehr<br />
Komfort und Sicherheit Antrieb zur<br />
Entwicklung neuer mechanischer<br />
und elektronischer Komponenten.<br />
Um die komplexer wer<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Fahrzeugelektronik<br />
sicher zu beherrschen<br />
und <strong>de</strong>n Verdrahtungsaufwand<br />
zu minimieren, müssen diese Komponenten<br />
nach <strong>de</strong>n Kriterien Kosten,<br />
Gewicht (Bauraum) und Zuverlässigkeit<br />
optimiert wer<strong>de</strong>n. Einzelkomponenten<br />
wer<strong>de</strong>n zu Systemen integriert,<br />
Elektromechanik wird zum<br />
Träger <strong>de</strong>r Mikroelektronik. Es entsteht<br />
eine neue Produktart: Mechatronik.<br />
Konkrete Ergebnisse dieser<br />
Entwicklung sind z. B. die <strong>de</strong>zentrale<br />
Verteilung <strong>de</strong>r Systemintelligenz hin<br />
zum Sensor o<strong>de</strong>r Aktor, eine Reduzierung<br />
<strong>de</strong>r Verkabelung durch Bus-<br />
systeme und die Integration von<br />
elektronischen Funktionen in mechanische<br />
Elemente, wie z. B. Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
o<strong>de</strong>r Gehäuse. Dem Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
als elektromechanischem<br />
Bauelement kommt hierbei eine<br />
beson<strong>de</strong>re Be<strong>de</strong>utung zu.<br />
MEHR KOMFORT<br />
MIT WENIGER AUFWAND<br />
Zur Herstellung von mechatronischen<br />
Produkten wer<strong>de</strong>n die Elemente<br />
<strong>de</strong>r Schaltung, d. h. aktive und<br />
passive Bauelemente, Sensoren und<br />
Aktoren, als gehäuste Standardbauteile<br />
auf ein Stanzgitter (Leadframe)<br />
montiert. Eine weitere Integrationsstufe<br />
stellt die Nutzung von ungehäusten<br />
Bauelementen (Naked Dies)<br />
dar. Das anschließen<strong>de</strong> Umspritzen<br />
<strong>de</strong>r Schaltung mit einem thermopla-<br />
Mechatronik-Modul (nach Chip-Packaging)<br />
genannt. Ziel war es, einen Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
mit integriertem Sensor zu<br />
entwickeln, <strong>de</strong>r geräuschlos, verschleißfrei<br />
und diagnosefähig ist. Um<br />
diese Vorgaben mit <strong>de</strong>n genannten<br />
Zielsetzungen wie höhere Zuverlässigkeit,<br />
einfache Montage, Gewichtsund<br />
Preisreduktion zu vereinbaren,<br />
wur<strong>de</strong> ein magnetisches Sensorprinzip<br />
gewählt. Der Aufbau <strong>de</strong>s mechatronischen<br />
Systems erlaubt die Integration<br />
von zwei Sensoren für das<br />
Kupplungs- und das Bremspedal.<br />
9<br />
People Power Partnership
Fertigungsablauf für Mechatronik-Modul<br />
Standard Chip-Packaging / Premold<br />
Phase I:<br />
Die-Attach<br />
Phase V:<br />
Biegen<br />
Overmold<br />
ZWEISTUFIGER<br />
PRODUKTIONSABLAUF<br />
Der Fertigungsablauf ist mit Hilfe<br />
einiger Prinzipskizzen dargestellt.<br />
Auf einem Stanzgitter wer<strong>de</strong>n die<br />
bei<strong>de</strong>n Sensoren sowie ein Auswerte-<br />
ASIC aufgebracht. Diese wer<strong>de</strong>n in<br />
einem Standard-Chip-Mold-Prozeß<br />
(Premold) umspritzt und das Gitter<br />
geeignet gebogen. Ein Overmold mit<br />
thermoplastischem Kunststoff liefert<br />
dann mechanische Form, Befestigungsmöglichkeiten<br />
und die elektrische<br />
Schnittstelle (Steckverbin<strong>de</strong>r)<br />
<strong>de</strong>s Systems. Das Auswerte-ASIC<br />
übernimmt die gesamte Datenverarbeitung<br />
<strong>de</strong>r Sensor-, Diagnose- und<br />
Kalibriersignale sowie die Kommunikation<br />
mit <strong>de</strong>m übergeordneten<br />
Steuergerät. Das mechatronische<br />
System Pedalsensor basiert so auf<br />
beherrschten Standardprozessen<br />
und bietet zugleich eine höhere<br />
Funktionalität und Diagnosefähig-<br />
Phase II:<br />
Wire-Bond<br />
Phase VI:<br />
Overmold<br />
Phase III:<br />
Chipmold<br />
(Premold)<br />
Aufsicht<br />
keit als konventionelle Systeme. Aufgrund<br />
<strong>de</strong>r reduzierten mechanischen<br />
und elektrischen Schnittstellen kann<br />
es einfach am Fußhebelwerk montiert<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
OPTIONEN FÜR DIE ZUKUNFT<br />
Darüber hinaus existieren Optimierungsmöglichkeiten,<br />
die abhängig<br />
von <strong>de</strong>r Applikation betrachtet und<br />
bewertet wer<strong>de</strong>n müssen. So ermöglichen<br />
Bussysteme durch eine simple<br />
Softwareän<strong>de</strong>rung die Funktionserweiterung<br />
einer <strong>de</strong>zentralen Komponente<br />
auch noch nach <strong>de</strong>m Einbau<br />
in das Fahrzeug. Die elektrische<br />
Schnittstelle kann ebenfalls weiter<br />
optimiert wer<strong>de</strong>n, in<strong>de</strong>m z. B. die<br />
Stift-Buchse-Kombination durch<br />
Crimp- o<strong>de</strong>r Schneidklemmtechnik<br />
ersetzt wird. Bei konsequenter Nutzung<br />
aller mechatronischer Möglichkeiten<br />
entfallen mehrere Verbindungsebenen,<br />
so daß die Systemarchitektur<br />
vereinfacht<br />
und<br />
die Systemzuverlässigkeit<br />
Phase IV:<br />
erhöht wird.<br />
Leadframe- &<br />
Dambar-Cut<br />
Die Schaffung<br />
erfolgreicher<br />
neuer Produkte<br />
in diesem<br />
Markt hängt<br />
von <strong>de</strong>r Fähigkeit<br />
zur Sy-<br />
Frontansicht stemintegra-<br />
tion ab. Mit<br />
gewachsenem<br />
Know-how z. B.<br />
auf <strong>de</strong>n Fel<strong>de</strong>rn Kunststoff-Formgebung<br />
und Verarbeitung elektrischer<br />
Kontakte besitzt HARTING alle<br />
Kernkompetenzen zur Realisierung<br />
mechatronischer Lösungen. Die<br />
große Produktionstiefe im Unternehmen<br />
führt zu einer sicheren Be-<br />
Sensorblock<br />
(nach Overmold)<br />
herrschung <strong>de</strong>r gesamten Prozeßkette.<br />
HARTING ist daher entschlossen,<br />
die vielversprechen<strong>de</strong>n Wachstumschancen<br />
<strong>de</strong>r Mechatronik im<br />
Automobilbau zu nutzen.<br />
Info-Fax 3001<br />
10<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
People Power Partnership<br />
11
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
BRANCHE<br />
Technologietrends bei Schienenfahrzeugen<br />
Lars Schmidt<br />
D<br />
ie Bahnindustrie: Eine „Branche im Umbruch“, mitten in einer<br />
Restrukturierungsphase, die Rationalisierungsprozesse notwendig<br />
macht. Die Modularisierung und Standardisierung von Komponenten<br />
und ganzen Baugruppen ist wesentlicher Bestandteil dieser Entwicklung.<br />
MODULARE VORTEILE<br />
ken, aber auch mit <strong>de</strong>m Ziel, die<br />
Die Basis zukünftiger Schienenfahrzeugsysteme,<br />
gleich ob Triebzug<br />
wendungsfall mit standardisierten<br />
Schienenfahrzeuge je nach An-<br />
o<strong>de</strong>r Lokomotive, bil<strong>de</strong>t eine modulare<br />
Plattform, auf <strong>de</strong>r alle kun<strong>de</strong>n-<br />
„Züge aus <strong>de</strong>m Katalog“ heißt die<br />
Komponenten bestücken zu können.<br />
spezifischen Varianten nach <strong>de</strong>m<br />
Zauberformel. Der Markt wird die<br />
Baukastenprinzip aufgebaut wer<strong>de</strong>n. Industrie in diese Richtung drängen.<br />
Die Vorteile liegen auf <strong>de</strong>r Hand:<br />
Modularität führt zu einem vermehrten<br />
Bedarf an Schnittstellen,<br />
Kosteneinsparung durch verringerte<br />
Durchlaufzeiten, angefangen in<br />
die wie<strong>de</strong>rum passen<strong>de</strong> Steckverbin<strong>de</strong>rlösungen<br />
erfor<strong>de</strong>rn.<br />
<strong>de</strong>r Vorfertigung bzw. Vormontage<br />
bis hin zur Endmontage <strong>de</strong>r einzelnen<br />
Systeme in <strong>de</strong>n Fahrzeugen. Flexibilität<br />
durch schnellen Austausch Auch hohe Ströme steckbar zu<br />
HOCHSTROM STECKBAR<br />
einzelner Komponenten und Systeme,<br />
um die Life-Cycle-Kosten zu sen-<br />
Buch mit sieben Siegeln –<br />
machen – für Viele immer noch ein<br />
bewältigt<br />
HARTING mit einer wirtschaftlichen<br />
Anschlußtechnik: Der Axialklemmschraube.<br />
Diese verringert die Anschlußzeit<br />
erheblich und ermöglicht<br />
es, z. B. Antriebsdrehgestelle,<br />
die zunehmend als modulare Einheiten<br />
aufgebaut wer<strong>de</strong>n, schnell<br />
trennbar auszuführen. Mit <strong>de</strong>m<br />
Han ® K 3/0 sowie <strong>de</strong>m Han ® HC-<br />
Modular in verschie<strong>de</strong>nen Gehäusen<br />
<strong>de</strong>r druckdichten HPR-Baureihe<br />
(IP 68) für Außenanwendungen wer<strong>de</strong>n<br />
die Zuleitungen <strong>de</strong>r Antriebsmotoren<br />
in <strong>de</strong>n Drehgestellen steckbar<br />
ausgeführt.<br />
Die Vorteile einer optimierten Produktion<br />
sowie <strong>de</strong>r schnellere Service<br />
sprechen für das modulare Prinzip.<br />
Der Trend, höhere Spannungen bzw.<br />
Ströme steckbar zu machen, hält<br />
unvermin<strong>de</strong>rt an. Sei es als Schnittstelle<br />
für Erdungskreise am Wagen-<br />
Motoranschluß eines Triebdrehgestells mit<br />
Han ® K 3/0 im Han HPR-Gehäuse<br />
12<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
Modularer Aufbau von Schienenfahrzeugen<br />
(Abb. SAB WABCO)<br />
chassis o<strong>de</strong>r als Motoranschluß <strong>de</strong>s<br />
Triebdrehgestells. Aufbauend auf<br />
<strong>de</strong>n Erfahrungen mit <strong>de</strong>rartiger<br />
Technologie wird HARTING auf diesem<br />
Gebiet in naher Zukunft eine<br />
weitere wirtschaftliche Lösung anbieten,<br />
um die Vorteile von Steckverbin<strong>de</strong>rn<br />
in immer höheren Strombereichen<br />
nutzbar zu machen.<br />
DYNAMISCHE FAHRGAST-<br />
INFORMATIONSSYSTEME (DFI)<br />
Nicht nur Leistungskreise benötigen<br />
zunehmend Schnittstellenlösungen,<br />
auch Kommunikationssysteme gewinnen<br />
kontinuierlich an Be<strong>de</strong>utung<br />
und müssen geeignet verbun<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n. Dynamische Fahrgast-<br />
Informationssysteme sind zukünftig<br />
aus <strong>de</strong>m Fern- und Nahverkehr nicht<br />
mehr wegzu<strong>de</strong>nken. Treiben<strong>de</strong> Kraft<br />
ist hier <strong>de</strong>r steigen<strong>de</strong> Informationsaber<br />
auch Unterhaltungsbedarf<br />
unserer Gesellschaft. Die Attraktivität<br />
und Wettbewerbsfähigkeit von<br />
Schienenfahrzeugen im Vergleich zu<br />
an<strong>de</strong>ren Verkehrsmitteln kann so<br />
weiter gesteigert wer<strong>de</strong>n.<br />
Aktuelle Systeme, wie sie z. B. in<br />
Hochgeschwindigkeitszügen zum<br />
Einsatz kommen, wer<strong>de</strong>n durch leistungsfähigere<br />
Multimedia-Bussysteme<br />
erweitert. Das Reisen mit <strong>de</strong>r<br />
Bahn so angenehm wie möglich zu<br />
gestalten, heißt die Aufgabe. Telematik-Entwicklungen<br />
von innovativen<br />
Anzeigetechniken über zukunftsorientierte<br />
Kommunikationssysteme<br />
bis hin zur interaktiven<br />
Fahrgastinformation sind die<br />
Lösung.<br />
Technische Innovationen wer<strong>de</strong>n<br />
auch zukünftig von großer Be<strong>de</strong>utung<br />
sein, um zum einen auf <strong>de</strong>m<br />
härter gewor<strong>de</strong>nen Weltmarkt<br />
bestehen zu können, und zum an<strong>de</strong>ren<br />
die Rationalisierungsprozesse<br />
weiter voranzutreiben. Für<br />
HARTING be<strong>de</strong>utet dies eine enge<br />
Zusammenarbeit mit Systemhäusern<br />
und Zulieferern. Schon in <strong>de</strong>r<br />
Konstruktionsphase gilt es, adäquate<br />
Lösungen für Einzelkomponenten<br />
DFI-Schnittstelle mit Han ® Multikontaktmodul<br />
wie auch Komplettsysteme zu entwickeln.<br />
Vereinfachung sowie Optimierung<br />
<strong>de</strong>r Anschlüsse und<br />
Schnittstellen heißt die Strategie,<br />
mit <strong>de</strong>r HARTING – unterstützt<br />
durch <strong>de</strong>n weltweiten Verbund seiner<br />
Tochtergesellschaften – aktiv<br />
zur Wettbewerbsfähigkeit seiner<br />
Kun<strong>de</strong>n beiträgt.<br />
Info-Fax 3002<br />
13<br />
People Power Partnership
tec.<br />
Zug um Zug<br />
zum europäischen Sicherheitsstandard<br />
Rainer Hüske<br />
I<br />
T o p t h e m a<br />
OFFENSIV<br />
mmer mehr Menschen reisen und immer mehr Güter wer<strong>de</strong>n<br />
transportiert. Mit <strong>de</strong>r wachsen<strong>de</strong>n Mobilität steigt auch das Bedürfnis<br />
nach Komfort und Sicherheit unterwegs. In puncto Sicherheit<br />
stellt die Bahn traditionell hohe Ansprüche an sich und ihre Zulieferer.<br />
Durch einen verstärkten grenzüberschreiten<strong>de</strong>n Zugverkehr<br />
entstehen neue Anfor<strong>de</strong>rungen an Zugsicherheits- und Zugbeinflussungssysteme.<br />
Mechanisches Stellwerk <strong>de</strong>r Frühzeit<br />
(Abb. Deutsche Bahn AG)<br />
In <strong>de</strong>n europäischen Län<strong>de</strong>rn haben<br />
sich in <strong>de</strong>n zurückliegen<strong>de</strong>n rund<br />
150 Jahren Bahngeschichte unabhängig<br />
voneinan<strong>de</strong>r unterschiedliche<br />
Systemmerkmale ausgeprägt. Die<br />
Unterschie<strong>de</strong> liegen im baulichen<br />
Bereich wie z. B. Spurbreiten, Stromsysteme<br />
und Signalabstän<strong>de</strong>, aber<br />
auch in <strong>de</strong>r grundlegen<strong>de</strong>n Steuerungs-<br />
und Sicherheitsphilosophie.<br />
Bis heute sind rund 20 verschie<strong>de</strong>ne<br />
nationale Systeme zur Zugsicherung<br />
entstan<strong>de</strong>n.<br />
Zunächst hatte allein <strong>de</strong>r Zugführer<br />
die Aufgabe, Streckensignale zu<br />
beachten und – wenn nötig – die<br />
Geschwindigkeit entsprechend zu<br />
reduzieren. Mittlerweile gibt es<br />
zusätzlich automatische Sicherungssysteme,<br />
die ein Überfahren von Haltesignalen<br />
o<strong>de</strong>r ungesicherten<br />
Bahnübergängen verhin<strong>de</strong>rn.<br />
PUNKTFÖRMIGE<br />
ZUGBEEINFLUSSUNG (PZB)<br />
Bei <strong>de</strong>r punktförmigen Zugbeeinflussung<br />
sind entlang <strong>de</strong>r Strecke an<br />
Siemens ZUB 100 (Abb. Siemens Verkehrstechnik)<br />
Alcatel LZB (Abb. Alcatel SEL)<br />
sicherheitsrelevanten Punkten Gleiskoppelspulen<br />
angebracht, die beim<br />
Passieren Daten mit <strong>de</strong>r Zugkoppelspule<br />
austauschen. Ein Zugrechner<br />
überwacht Istgeschwindigkeit und<br />
Sollgeschwindigkeitsprofil und warnt<br />
<strong>de</strong>n Zugführer beim Überschreiten.<br />
Sofern die Geschwindigkeit nicht<br />
reduziert wird, erfolgt eine automatische<br />
Zwangsbremsung.<br />
LINIEN-<br />
ZUGBEEINFLUSSUNG (LZB)<br />
Bei höheren Geschwindigkeiten kann<br />
<strong>de</strong>r Zugführer Signale nicht mehr<br />
rechtzeitig erkennen und entsprechend<br />
reagieren. Deshalb ist es für<br />
Hochgeschwindigkeitszüge notwendig,<br />
die Signalstellung im Führerraum<br />
anzuzeigen. Gleichzeitig erhält<br />
<strong>de</strong>r Zugrechner kontinuierlich<br />
Datentelegramme bzw. Fahrvorschriften<br />
über einen mittig im Gleis<br />
verlegten Linienleiter o<strong>de</strong>r über eine<br />
ins Gleis eingespeiste modulierte<br />
Wechselspannung.<br />
14<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
Die grundsätzlichen Prinzipien sind<br />
in allen Län<strong>de</strong>rn gleich. Unterschie<strong>de</strong><br />
bestehen in Details wie beispielsweise<br />
<strong>de</strong>r Bauform, <strong>de</strong>n Übertragungsfrequenzen<br />
o<strong>de</strong>r Telegrammprotokollen.<br />
Diese Systeme sind untereinan<strong>de</strong>r<br />
nicht kompatibel. Im grenzüberschreiten<strong>de</strong>n<br />
Zugverkehr kommt<br />
es so zu zusätzlichen Aufenthalten,<br />
um das Triebfahrzeug o<strong>de</strong>r <strong>de</strong>n Zugführer<br />
zu wechseln, was sich beson<strong>de</strong>rs<br />
im Hochgeschwindigkeitsverkehr<br />
nachteilig auswirkt.<br />
EUROPEAN RAIL TRAFFIC<br />
MANAGEMENT SYSTEM<br />
(ERTMS)<br />
ERTMS ist ein Vorhaben <strong>de</strong>r Europäischen<br />
Union zur Schaffung eines einheitlichen<br />
Betriebsleitsystems mit<br />
<strong>de</strong>m Ziel, <strong>de</strong>n Markt für einen problemlosen<br />
europaweiten Schienenverkehr<br />
zu öffnen. Als Kern <strong>de</strong>s<br />
Systems wur<strong>de</strong> mit „European Train<br />
Control System“ (ETCS) ein Standard<br />
zur Datenübertragung zwischen<br />
Fahrweg und Fahrzeug <strong>de</strong>finiert.<br />
Die Fahrzeugsteuerung besitzt eine<br />
offene Architektur, lediglich die<br />
interne Datenübertragung erfolgt<br />
durch <strong>de</strong>n einheitlich spezifizierten<br />
ETCS-Bus. Um bestehen<strong>de</strong> Infrastruktur<br />
weiter zu nutzen, kann mit<br />
verschie<strong>de</strong>nen Schnittstellengeräten<br />
und Antennensystemen kommuniziert<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Eurobalise (Abb. Siemens Verkehrstechnik)<br />
EUROBALISE<br />
Streckenseitig erfolgt die Zugbeeinflussung<br />
über die ortsfest montierte<br />
Eurobalise, die mit einem Signal o<strong>de</strong>r<br />
Stellwerk verbun<strong>de</strong>n ist. Beim Passieren<br />
<strong>de</strong>s Zuges wird die Balise mit<br />
Energie versorgt und sen<strong>de</strong>t ein<br />
Datentelegramm mit Signalzustandsmeldung,<br />
Position und Entfernung<br />
zur nächsten Balise. Die empfangene<br />
Ortungsposition wird im Zug mit<br />
Hilfe eines Odometers durch Auswertung<br />
<strong>de</strong>r Meßergebnisse von Geschwindigkeitssensoren<br />
und Doppler-<br />
Radar bis zur nächsten Ortungsbalise<br />
kontinuierlich fortgeschrieben.<br />
EUROLOOP<br />
Alternativ zur Eurobalise können die<br />
Telegramme auch induktiv durch im<br />
Gleis verlegte Kabelschleifen übertragen<br />
wer<strong>de</strong>n. Je nach Schleifenlänge<br />
(3 m bis 700 m) kann abschnittsweise<br />
eine kontinuierliche Datenübertragung<br />
erfolgen und so in Gefahrenbereichen<br />
Geschwindigkeit<br />
bzw. Bremskurvenverlauf ständig<br />
überwacht wer<strong>de</strong>n.<br />
EURORADIO<br />
In einer weiteren Ausbaustufe wird<br />
mit Euroradio eine Funk-Zug-Beeinflussung<br />
(FZB) realisiert. Die Daten<br />
wer<strong>de</strong>n mit gleicher Leistungsfähigkeit<br />
in bei<strong>de</strong>n Richtungen über das<br />
neue 900 MHz GSM-R (Global System<br />
for Mobile Communication – Railway)<br />
übertragen. Dabei erfüllen leistungsfähige<br />
Verschlüsselungsverfahren<br />
die hohen Sicherheitsanfor<strong>de</strong>rungen<br />
<strong>de</strong>r Bahnunternehmen.<br />
Das Betriebsleitsystem ERTMS bzw.<br />
ETCS arbeitet als übergeordnete<br />
Plattform unabhängig von <strong>de</strong>r verwen<strong>de</strong>ten<br />
Schnittstelle Eurobalise,<br />
Euroloop o<strong>de</strong>r Euroradio. So können<br />
diese Schnittstellen weiterentwickelt<br />
wer<strong>de</strong>n, ohne daß eine Än<strong>de</strong>rung<br />
<strong>de</strong>s Gesamtkonzepts notwendig<br />
ist.<br />
SICHERHEIT NACH MASS<br />
Je nach Ausbaustufe ist das ETCS in<br />
die Level 1 bis 4 eingeteilt. In <strong>de</strong>n<br />
drei unteren Stufen sorgen elektronische<br />
Stellwerke für die Fahrwegssicherung.<br />
Die Fahraufträge wer<strong>de</strong>n<br />
jeweils von Blockabschnittsgrenze<br />
zu Blockabschnittsgrenze erteilt. Im<br />
Vergleich zum optimalen Abstand<br />
(Bremsweg <strong>de</strong>s Folgezuges) ist dabei<br />
<strong>de</strong>r Sicherheitsabstand relativ groß.<br />
Um Hauptverkehrsstrecken besser<br />
auszulasten, wer<strong>de</strong>n ab Level 3<br />
15<br />
People Power Partnership
Balise und Odometer erfolgen o<strong>de</strong>r<br />
zukünftig auch mit <strong>de</strong>m Satellitennavigationsystem<br />
D-GPS (Differential<br />
Global Positioning System).<br />
Mit einem Korrekturverfahren ist<br />
es möglich, die für zivile GPS-Nutzer<br />
garantierte Positionsgenauigkeit<br />
von 100 m auf unter 10 m zu verbessern.<br />
Die ermittelte Position wird<br />
mit einem digitalen Streckenatlas<br />
im Fahrzeugrechner abgeglichen<br />
und an <strong>de</strong>n Fahrwegrechner übertragen,<br />
so daß eine kontinuierliche<br />
Zugverfolgung realisierbar ist, die<br />
z. B. als Grundlage für Fahrgastinformationen<br />
dienen kann.<br />
(Abb. Siemens Verkehrstechnik)<br />
fließen<strong>de</strong> Blockabschnittsgrenzen<br />
(Moving Block) eingeführt.<br />
Je höher <strong>de</strong>r ETCS-Level, um so geringer<br />
sind die Anfor<strong>de</strong>rungen an<br />
die streckenseitige Infrastruktur.<br />
Es erfolgt eine sukzessive Verlagerung<br />
<strong>de</strong>r Intelligenz von <strong>de</strong>n<br />
Strecken bzw. Stellwerken auf die<br />
Fahrzeuge. In Level 4, <strong>de</strong>m Funk-<br />
Fahr-Betrieb (FFB), wer<strong>de</strong>n keine<br />
Stellwerke mehr benötigt. Auf<br />
streckenseitig installierte Elemente<br />
wie Signale, Gleisfreimel<strong>de</strong>- o<strong>de</strong>r<br />
Zugbeeinflussungseinrichtungen<br />
kann ebenfalls verzichtet wer<strong>de</strong>n.<br />
Damit können insbeson<strong>de</strong>re<br />
Strecken mit niedrigem Verkehrsaufkommen<br />
wie<strong>de</strong>r wirtschaftlich<br />
betrieben wer<strong>de</strong>n.<br />
FUNK-FAHR-BETRIEB (FFB)<br />
Klassische Stellwerksfunktionen<br />
wer<strong>de</strong>n auf Funkzentralen und Fahrzeuge<br />
übertragen. Um möglichst<br />
kurze Zugfolgezeiten zu realisieren,<br />
weist die Funkzentrale je<strong>de</strong>m Zug<br />
kleine Gleisabschnitte zu. Das Einhalten<br />
<strong>de</strong>s zugewiesenen Abschnitts,<br />
die Fahrwegsicherung durch Steuerung<br />
von Fahrwegelementen (z. B.<br />
Bahnübergänge) und die Positionsbestimmung<br />
erfolgen im Triebfahrzeug.<br />
Die Ortung kann mit Hilfe von<br />
Nicht nur bei konventionellen Zugsicherungs-<br />
und Zugbeeinflussungssystemen<br />
ist HARTING mit Steckverbin<strong>de</strong>rn,<br />
Gehäusetechnologien und<br />
Systemkomponenten ein international<br />
gefragter Partner. Auch die<br />
Komponenten <strong>de</strong>s ERTMS bzw. ETCS<br />
wer<strong>de</strong>n von <strong>de</strong>n Erfahrungen<br />
HARTINGs auf <strong>de</strong>m Gebiet <strong>de</strong>r<br />
Bahntechnik profitieren.<br />
Info-Fax 3003<br />
16<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
People Power Partnership<br />
17
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
BLICKWINKEL<br />
Mobilität ist Verantwortung<br />
Birgit Frie<strong>de</strong>rike Haberbosch<br />
E<br />
s gibt wenige Bedürfnisse, die alle Lebewesen von Geburt an<br />
miteinan<strong>de</strong>r teilen. Entfernungen zu überwin<strong>de</strong>n ist ganz sicher ein<br />
gemeinsames, uraltes Bedürfnis <strong>de</strong>r Menschheit. Mobilität steht<br />
nicht nur für meßbare und faßbare Beweglichkeit, son<strong>de</strong>rn auch für<br />
geistige Mobilität, Offenheit, Innovationskraft und weite Horizonte.<br />
Das macht zusätzlich <strong>de</strong>utlich, wie wichtig Mobilität für unsere<br />
Lebensqualität ist.<br />
Mobilität be<strong>de</strong>utet im 21. Jahrhun<strong>de</strong>rt,<br />
daß alle Verkehrsträger – Flug-<br />
bestimmen<strong>de</strong>n Vorteile, die durch-<br />
ist. All diese, unsere Lebensqualität<br />
zeug, Bahn, Schiff, Auto, Zweirad<br />
usw. – in ein integriertes Gesamtsystem<br />
einbezogen wer<strong>de</strong>n,<br />
damit wir auch morgen<br />
noch schnell, sicher und umweltfreundlich<br />
an unsere Ziele<br />
kommen.<br />
aus auch<br />
Be<strong>de</strong>nkt man, wie wichtig eine effiziente<br />
Verkehrsinfrastruktur zum<br />
Nachteile mit sich bringen,<br />
Vorwärtskommen ist, wird auch<br />
müssen verantwortungsvoll betrachtet<br />
und gestaltet wer<strong>de</strong>n. Mobil zu<br />
<strong>de</strong>utlich, wo unterschiedliche Interessen<br />
aufeinan<strong>de</strong>r prallen können. sein, ist von entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>r Be<strong>de</strong>utung<br />
für unsere Gesellschaft, doch<br />
Wachstum braucht Mobilität, Mobilität<br />
erzeugt aber auch Wachstum. nicht um je<strong>de</strong>n Preis. Vorwärts zu<br />
Dieser Zusammenhang zeigt, daß<br />
kommen und gleichzeitig die<br />
Mobilität gemeinsam mit Kommunikation<br />
und Innovation <strong>de</strong>r Lebens-<br />
Menschen zu sichern und auszubau-<br />
erreichte Lebensqualität für die<br />
nerv einer mo<strong>de</strong>rnen Gesellschaft<br />
en, das ist unser aller Verantwortung.<br />
Wir brauchen eine zeitgemäße Mobilität,<br />
die pulsieren<strong>de</strong> Metropolen<br />
entlastet, z. B. <strong>de</strong>n öffentlichen Nahverkehr.<br />
Lebendiges urbanes Leben<br />
wirkt auf Menschen, Güter und<br />
Dienstleistungen anziehend. Das<br />
resultieren<strong>de</strong> Verkehrsaufkommen<br />
kann nur durch ein Miteinan<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r<br />
verschie<strong>de</strong>nen Verkehrsträger zu<br />
einem zukunftsträchtigen Verkehrssystem<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Wir müssen einen Mobilitätsverbund<br />
aller Verkehrsbetroffenen schaffen,<br />
<strong>de</strong>r allein die Gewähr dafür bietet,<br />
daß <strong>de</strong>r bei Personen und Gütern<br />
erreichte Grad an Mobilität auf Dauer<br />
umweltgerecht erhalten bleibt.<br />
Denn das wahrscheinlich größte<br />
Optimierungspotential <strong>de</strong>r vom Verkehr<br />
ausgehen<strong>de</strong>n Umweltbelastungen<br />
liegt in <strong>de</strong>r besseren Integration<br />
<strong>de</strong>r einzelnen Verkehrsmittel.<br />
18<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
Luftverkehr, Schiene und Wasserstraße<br />
müssen – in erster Linie im<br />
Langstreckenverkehr – ebenfalls<br />
ihren Part übernehmen. Gera<strong>de</strong> die<br />
bei<strong>de</strong>n letztgenannten Verkehrsträger<br />
sind in hohem Maße leistungsfähig,<br />
zuverlässig und umweltfreundlich<br />
sowie aufgrund ihrer<br />
hohen Transportkapazität äußerst<br />
energieeffizient. Auch die weitgehen<strong>de</strong><br />
Verlagerung <strong>de</strong>s Kurzstreckenluftverkehrs<br />
auf die Schiene<br />
könnte ein Ziel sein. Der Straßengüterverkehr,<br />
nach wie vor „Lastesel“<br />
im Verteilerverkehr und über kurze<br />
Entfernungen unersetzbar, sollte<br />
ebenso kritisch geprüft wer<strong>de</strong>n.<br />
Um <strong>de</strong>n unterschiedlichen Ansprüchen<br />
gerecht zu wer<strong>de</strong>n, bedarf es<br />
eines Verkehrsmanagementsystems<br />
für Regionen und Län<strong>de</strong>r. Die Weiterentwicklung<br />
von Verkehrsleitsystemen,<br />
die Verbesserung <strong>de</strong>s öffentlichen<br />
Personennahverkehrs und die<br />
weitere Vernetzung <strong>de</strong>r verschie<strong>de</strong>nen<br />
Verkehrsträger weltweit sind<br />
wichtige Schwerpunkte, <strong>de</strong>ren<br />
Klärung wesentlicher Bestandteil<br />
eines mo<strong>de</strong>rnen Gesamtverkehrssystems<br />
für das nächste<br />
Jahrhun<strong>de</strong>rt sind.<br />
Für alle Verkehrsträger gilt, daß sie<br />
ihren Part in einem Gesamtverkehrssystem<br />
nur übernehmen können,<br />
wenn ihnen eine entsprechen<strong>de</strong><br />
Infrastruktur zur Verfügung steht.<br />
International gesehen heißt dies in<br />
erster Linie Aufbau einer mo<strong>de</strong>rnen<br />
Infrastruktur und Weiterentwicklung<br />
<strong>de</strong>r vorhan<strong>de</strong>nen Infrastruktur.<br />
Ziel ist <strong>de</strong>r Abbau von Kapazitätsengpässen<br />
im bestehen<strong>de</strong>n Verkehrsnetz,<br />
<strong>de</strong>r Aufbau eines leistungsfähigen<br />
Bahnnetzes und ein<br />
Ausbau <strong>de</strong>r Schnittstellen zwischen<br />
<strong>de</strong>n einzelnen Verkehrsträgern.<br />
Es geht um Verknüpfung und damit<br />
<strong>de</strong>n Aufbau verkehrsträgerübergreifen<strong>de</strong>r<br />
Transportketten. Um diese<br />
Projekte <strong>de</strong>n höchsten ökologischen<br />
Anfor<strong>de</strong>rungen entsprechend umzusetzen,<br />
sind weltweit noch erhebliche<br />
Anstrengungen erfor<strong>de</strong>rlich.<br />
Wenn es um <strong>de</strong>n Aufbau<br />
eines<br />
mo<strong>de</strong>rnen integrierten<br />
Gesamtverkehrssystems<br />
geht, sehen wir<br />
einer spannen<strong>de</strong>n Zukunft entgegen.<br />
Mit einem ökologischen, innovativen<br />
und integrativen Gesamtverkehrskonzept<br />
können wir einen entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n<br />
Beitrag zur Schaffung eines<br />
effizienten intermodularen Verkehrsnetzes<br />
in Deutschland und darüber<br />
hinaus als Grundlage einer optimalen<br />
Mobilität für Menschen und<br />
Güter auch im 21. Jahrhun<strong>de</strong>rt<br />
schaffen.<br />
19<br />
People Power Partnership
20<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
ALTERNATIV<br />
Gastbeitrag: Linearantrieb für Elektroautos<br />
Prof. Dr. Klaus Hofer<br />
D<br />
ie Forschung und Entwicklung an Fahrzeugen sowie <strong>de</strong>ren Produktion<br />
und Einsatz garantieren die Wettbewerbsfähigkeit eines<br />
mo<strong>de</strong>rnen Industriestaats und somit Wohlstand und Mobilität eines<br />
je<strong>de</strong>n Einzelnen. Um <strong>de</strong>n Fahrzeugsektor als Zugpferd <strong>de</strong>r Volkswirtschaft<br />
auch in Zukunft zu erhalten, müssen bei Neuentwicklungen<br />
mehr und mehr <strong>de</strong>ren Auswirkungen auf die Umwelt berücksichtigt<br />
und minimiert wer<strong>de</strong>n. Dies wird einen gewaltigen Innovationsschub<br />
hin zu umweltfreundlicheren Elektromobilen auslösen.<br />
Der Übergang vom Verbrennungsantrieb<br />
zum Elektroantrieb eröffnet geführt wer<strong>de</strong>n muß. Diese<br />
auf die Vor<strong>de</strong>r- und Hinterrä<strong>de</strong>r<br />
Fahrzeugbauern wie Anwen<strong>de</strong>rn eine Antriebsmechanik entfällt, wenn<br />
Vielzahl neuer Möglichkeiten und<br />
je<strong>de</strong>s Rad von einem separaten<br />
bietet darüber hinaus die Chance zu Motor angetrieben wird. Mehrmotorenantriebe<br />
sind ein Privileg <strong>de</strong>r<br />
einem bewußteren Umgang mit <strong>de</strong>m<br />
Rohstoff Energie. Es zeichnet sich<br />
elektrischen Antriebstechnik und<br />
ab, daß ähnlich wie im Werk-zeugmaschinenbau,<br />
<strong>de</strong>r Handhabungs-<br />
mo<strong>de</strong>rnen Automatisierungstechnik<br />
wer<strong>de</strong>n in allen Bereichen <strong>de</strong>r<br />
technik und vielen an<strong>de</strong>ren Zweigen mit großem Erfolg eingesetzt.<br />
<strong>de</strong>r Industrieautomation auch in <strong>de</strong>r<br />
Elektrotraktion ausschließlich <strong>de</strong>r KONVENTIONELLE<br />
robuste und leistungsstarke Drehstromantrieb<br />
zum Einsatz kommen Elektroantriebe <strong>de</strong>cken alle vier<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
wird.<br />
Quadranten <strong>de</strong>r Drehzahl-Drehmoment-Ebene<br />
ab. Das heißt, sie<br />
VOM ZENTRALMOTOR<br />
können in bei<strong>de</strong>n Drehrichtungen<br />
ZUM RADMOTOR<br />
sowohl motorisch antreiben als auch<br />
Um das volle Drehmoment bzw. die generatorisch abbremsen. Verbrennungsmotoren<br />
hingegen können<br />
volle Schubkraft eines Fahrzeugs<br />
sicher auf die Straße zu übertragen, lediglich in Teilbereichen <strong>de</strong>s ersten<br />
müssen alle vier Rä<strong>de</strong>r angetrieben Quadranten arbeiten und sind <strong>de</strong>shalb<br />
immer auf die Unterstützung<br />
wer<strong>de</strong>n. Bei Fahrzeugen mit Zentralmotor<br />
be<strong>de</strong>utet dies einen gewaltigen<br />
Aufwand an mechanischen und sen angewiesen. Standard-Elektro-<br />
von Anlassern, Getrieben und Brem-<br />
elektronischen Komponenten, da<br />
motoren sind für <strong>de</strong>n Allradantrieb<br />
das Antriebsmoment über Kupplungen,<br />
Getriebe, Antriebs- und Gelenkmal.<br />
Baut man nämlich konventio-<br />
von Fahrzeugen <strong>de</strong>nnoch nicht optiwellen<br />
sowie Verteilerdifferentiale nelle Elektromotoren in die einzelnen<br />
Rä<strong>de</strong>r ein, so erhöhen sich die<br />
ungefe<strong>de</strong>rten Massen im Achsbereich<br />
erheblich, was wie<strong>de</strong>rum<br />
große Fe<strong>de</strong>r- und Dämpferelemente<br />
erfor<strong>de</strong>rlich macht. Hinzu kommt,<br />
daß zum Schieben o<strong>de</strong>r Abschleppen<br />
sämtliche Einzelmotoren von <strong>de</strong>n<br />
Rä<strong>de</strong>rn abkoppelbar sein müssen,<br />
um Freilaufeigenschaften zu erhalten.<br />
LINEARANTRIEB<br />
FÜR DIE STRASSE<br />
Die genannten Nachteile vermei<strong>de</strong>t<br />
ein patentierter Linearantrieb, <strong>de</strong>r<br />
speziell für <strong>de</strong>n berührungslosen<br />
Antrieb von Straßenfahrzeugen an<br />
<strong>de</strong>r Fachhochschule Bielefeld entwickelt<br />
wor<strong>de</strong>n ist. Diese Weiterentwicklung<br />
<strong>de</strong>s Einzelradantriebs<br />
basiert auf einer neuartigen Luftspaltführung,<br />
die erstmals eine<br />
dynamische Entkopplung von Stator<br />
21<br />
People Power Partnership
Sekundärteil<br />
Luftspalt<br />
Primärteil<br />
(fahrzeugfest)<br />
und Rotor ermöglicht. Linearmotoren<br />
sind elektrische Direktantriebe,<br />
<strong>de</strong>ren Läufer sich nicht drehen, son<strong>de</strong>rn<br />
geradlinig (linear) bewegen.<br />
Die Kraftübertragung erfolgt<br />
berührungslos mittels Magnetfel<strong>de</strong>rn,<br />
so daß Keilriemen, Zahnritzel, Antriebs-<br />
und Gelenkwellen vollständig<br />
entfallen. Trotz vieler Vorteile gegenüber<br />
rotieren<strong>de</strong>n Elektromotoren<br />
blieb <strong>de</strong>r Einsatz <strong>de</strong>s Linearmotors<br />
bisher auf wenige industrielle<br />
Anwendungsfel<strong>de</strong>r beschränkt.<br />
Die Hauptursache für dieses Defizit<br />
liegt darin, daß Linearmaschinen<br />
ein offenes, elektromagnetisches<br />
System darstellen und <strong>de</strong>r Stän<strong>de</strong>r<br />
o<strong>de</strong>r Läufer immer integraler<br />
Bestandteil <strong>de</strong>s zu bewegen<strong>de</strong>n<br />
Anlagenteils ist. Prinzipiell unterschei<strong>de</strong>t<br />
man synchrone Linearmaschinen,<br />
die sich vor allem in spurgebun<strong>de</strong>nen<br />
Bahnsystemen (Transrapid)<br />
durchgesetzt haben, sowie<br />
asynchrone Linearmaschinen, die<br />
sich zumeist in<br />
betriebsinternen<br />
Transport- und<br />
Positioniersystemen<br />
etablieren<br />
konnten. Bekannte<br />
Anwendungsbeispiele<br />
sind Schiebetüren<br />
und Rolltorantriebe,<br />
För<strong>de</strong>r-<br />
und Beschikkungsanlagen,<br />
automatisierte<br />
Fertigungsstraßen<br />
sowie Querschnei<strong>de</strong>rsysteme bei <strong>de</strong>r<br />
Papier- und Folienkonfektionierung.<br />
KONSTANTER LUFTSPALT<br />
Wegen seiner Spurbindung und <strong>de</strong>r<br />
aufwendigen Luftspaltführung war<br />
ein Einsatz <strong>de</strong>s herkömmlichen Linearmotors<br />
in Straßenfahrzeugen bisher<br />
nicht möglich. Die Schnittzeichnung<br />
zeigt Aufbau und Anordnung<br />
einer Asynchronlinearmaschine für<br />
<strong>de</strong>n berührungslosen Antrieb von<br />
Rä<strong>de</strong>rn. Der Kurzstator ist ein im<br />
Radius <strong>de</strong>s Rotors gekrümmtes,<br />
kammförmiges Eisenteil, in <strong>de</strong>ssen<br />
radialen Nuten eine Drehstromwicklung<br />
mit halbbewickelten Endpolen<br />
eingelegt wird. Zur Vermeidung von<br />
Wirbelströmen muß das Eisenpaket<br />
geblecht (laminiert) sein.<br />
Die Befestigung <strong>de</strong>s Stators am<br />
Fahrzeugrahmen erfolgt so, daß ein<br />
möglichst kleiner Luftspalt einjustiert<br />
wer<strong>de</strong>n kann. Für einen konstanten<br />
Luftspalt über <strong>de</strong>n gesamten<br />
Umfang sorgt die natürliche<br />
Lagerung <strong>de</strong>s Fahrzeugra<strong>de</strong>s. Dazu<br />
muß die Fahrzeugfelge eine ausreichen<strong>de</strong><br />
Steifigkeit aufweisen, um<br />
eine mechanische Berührung zwischen<br />
Stator und Rotor infolge <strong>de</strong>r<br />
enormen Querkräfte zu verhin<strong>de</strong>rn.<br />
Im einfachsten Falle besteht <strong>de</strong>r<br />
Rotor aus einem Kupferring für die<br />
elektrischen Ströme und einem darunter<br />
liegen<strong>de</strong>n, laminierten Eisenring<br />
für <strong>de</strong>n magnetischen Rückschluß<br />
<strong>de</strong>s Wan<strong>de</strong>rfel<strong>de</strong>s.<br />
NAHTLOSES WANDERFELD<br />
Die gekrümmte Kurzstator-Asynchronlinearmaschine<br />
kann das Rad<br />
und damit das Fahrzeug vorwärts<br />
und rückwärts sowohl motorisch<br />
antreiben als auch generatorisch<br />
bremsen (Nutzbremse). Das<br />
Drehmoment ergibt sich als Produkt<br />
aus<br />
<strong>de</strong>r Schubkraft <strong>de</strong>s Motors und <strong>de</strong>m<br />
mittleren Radius <strong>de</strong>s Läufers. Das<br />
Systemverhalten entspricht <strong>de</strong>m<br />
<strong>de</strong>r klassischen, rotieren<strong>de</strong>n Asynchronmaschine.<br />
Dadurch lassen sich<br />
die bekannten Steuer- und Regelkonzepte<br />
auch auf Linearantriebe<br />
anwen<strong>de</strong>n.<br />
Beson<strong>de</strong>re Eingriffe in <strong>de</strong>n Fahrzeugaufbau<br />
sind nicht erfor<strong>de</strong>rlich.<br />
Auch die Montage und Demontage<br />
<strong>de</strong>r Fahrzeugrä<strong>de</strong>r kann wie üblich<br />
erfolgen. Eine weitere Verbesserung<br />
<strong>de</strong>r elektrischen, magnetischen und<br />
mechanischen Eigenschaften <strong>de</strong>s<br />
Antriebs ergibt sich, wenn <strong>de</strong>r Stator<br />
solange verlängert wird, bis<br />
sich die erste und letzte Polteilung<br />
22<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
überlappen. Jetzt stellt sich ein<br />
Wan<strong>de</strong>rfeld im kreisförmigen Luftspalt<br />
ein, das keine Übergangszonen<br />
zu einem feldfreien Raum hin besitzt<br />
und damit <strong>de</strong>m Drehfeld herkömmlicher<br />
Maschinen sehr nahe<br />
kommt. Die für Linearmaschinen<br />
typischen Längsran<strong>de</strong>ffekte treten<br />
bei diesen sogenannten Vollstator-<br />
Linearmaschinen nicht mehr auf.<br />
ANWENDUNGSBEISPIEL<br />
LINECAR<br />
Die Abbildungen auf Seite 21 zeigen<br />
einen 3 kW-Linearmotor am Hinterrad<br />
eines kleinen Elektroautos.<br />
Deutlich ist das weiße Geflecht <strong>de</strong>r<br />
zehnpoligen Drehstromwicklung am<br />
Stän<strong>de</strong>r zu erkennen. Der Luftspalt<br />
zum Läufer hin sollte nicht größer<br />
als 0,5 mm sein, damit <strong>de</strong>r Magnetisierungsbedarf<br />
<strong>de</strong>s Motors niedrig<br />
bleibt. Die zahlreichen Muttern bil<strong>de</strong>n<br />
die elektrische Verbindung <strong>de</strong>r<br />
Läuferstäbe zu <strong>de</strong>n Kurzschlußringen<br />
aus Kupfer.<br />
Rotor plus Felge sind eine Einheit<br />
und können sich vertikal zum Stator<br />
verschieben, da die Achse fe<strong>de</strong>rnd<br />
gelagert ist (Einzelradaufhängung).<br />
So wer<strong>de</strong>n Unebenheiten <strong>de</strong>r Fahrbahn<br />
von <strong>de</strong>r Karosserie isoliert,<br />
und <strong>de</strong>r Fahrkomfort steigt. Die<br />
Linearmotoren sind mit einer<br />
Gesamtbreite von 6 cm <strong>de</strong>utlich<br />
schmaler als die Reifen. Bei linearen<br />
Elektroautos (LineCars) dreht<br />
sich außer <strong>de</strong>n Rä<strong>de</strong>rn selbst kein<br />
weiteres Fahrzeugteil.<br />
HAUPTPROBLEM<br />
ENERGIESPEICHER<br />
Trotz dieser bestechen<strong>de</strong>n Eigenschaften<br />
kann auch <strong>de</strong>r Linearantrieb<br />
das seit hun<strong>de</strong>rt Jahren bestehen<strong>de</strong><br />
Hauptproblem von Elektroautos,<br />
die großen und schweren<br />
Energiespeicher, nicht beheben.<br />
Noch immer entspricht <strong>de</strong>r Energieinhalt<br />
einer 300 kg-Bleibatterie<br />
lediglich 2 Litern Benzin und<br />
ihr Auftanken nimmt mehr als<br />
zehn Stun<strong>de</strong>n in Anspruch.<br />
Erst die Verfügbarkeit von gleichwertigen<br />
Energiespeichern, wie<br />
Brennstoffzellen und Ultrakapazitäten,<br />
wird <strong>de</strong>m Elektroauto zu seinem<br />
Durchbruch verhelfen. Und wie<br />
man bei Verbrennungsautos zwischen<br />
Benzin-, Diesel- o<strong>de</strong>r Wankelmotoren<br />
wählen kann, wer<strong>de</strong>n die<br />
Elektroautos von morgen vielleicht<br />
Info-Fax 3004<br />
mit Gleichstrom-, Drehstrom- o<strong>de</strong>r<br />
Linearantrieben ausgestattet sein.<br />
Dr. Klaus Hofer ist Professor am<br />
Fachbereich Elektrotechnik <strong>de</strong>r<br />
Fachhochschule Bielefeld. Er<br />
arbeitet zugleich als Privatdo-<br />
23<br />
People Power Partnership
24<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
ANWENDUNG<br />
Gleitschutzanlage für EXPO-Stadtbahn<br />
Torsten Kröger<br />
I<br />
TW 2000 (Abb. Alstom LHB)<br />
m Auftrag <strong>de</strong>r Hannoverschen Verkehrsbetriebe konzipierte<br />
das Konsortium „Stadtbahn 2000“ neue Stadtbahnfahrzeuge für<br />
die nie<strong>de</strong>rsächsische Lan<strong>de</strong>shauptstadt Hannover. Die Entwicklung<br />
erfolgte unter Fe<strong>de</strong>rführung <strong>de</strong>r Alstom LHB in Zusammenarbeit<br />
mit Siemens Verkehrstechnik.<br />
Mit <strong>de</strong>r steigen<strong>de</strong>n Akzeptanz <strong>de</strong>s<br />
SAND MIT SICHERHEIT<br />
öffentlichen Personennahverkehrs Um <strong>de</strong>n steigen<strong>de</strong>n Wunsch nach<br />
und in Erwartung <strong>de</strong>r EXPO 2000<br />
Schnelligkeit im Regionalverkehr<br />
mit ihrem Motto „Mensch – Natur – mit <strong>de</strong>r notwendigen Sicherheit<br />
Technik“ repräsentiert die neue<br />
beim Bremsen zu kombinieren, sind<br />
Stadtbahn in Technik und Design<br />
innovative Technologien gefragt.<br />
einen Schritt ins nächste Jahrtausend.<br />
Die neu konzipierten Triebwagen<br />
Es entstand ein Schienenfahr-<br />
<strong>de</strong>s Typs TW 2000 besitzen in <strong>de</strong>n<br />
zeug, das in seiner künstlerischen<br />
angetriebenen Drehgestellen eine<br />
Gestaltung <strong>de</strong>r verstärkten Wahrnehmung<br />
gleitschutzgesteuerte Sandungsan-<br />
<strong>de</strong>r Stadtbahn in <strong>de</strong>r<br />
lage. Das von <strong>de</strong>m <strong>de</strong>utschen<br />
Öffentlichkeit Rechnung trägt. Die Streugerätehersteller NoWe Goldmann<br />
insgesamt 144 Stadtbahnen wer<strong>de</strong>n<br />
& Bartling konzipierte Aggre-<br />
im Rahmen <strong>de</strong>r Weltausstellung auf gat unterschei<strong>de</strong>t sich in wesentlichen<br />
<strong>de</strong>n zum EXPO-Gelän<strong>de</strong> führen<strong>de</strong>n<br />
Punkten von bisherigen Syste-<br />
Strecken eingesetzt. Aussteller und men und setzt damit neue Maßstäbe<br />
Besucher wer<strong>de</strong>n so während <strong>de</strong>r<br />
in Bezug auf Dosierung und Verfügbarkeit.<br />
Zeit <strong>de</strong>s erhöhten Verkehrsaufkommens<br />
sicher zum Ziel gebracht.<br />
Sensoren ermitteln permanent die<br />
Umdrehungsgeschwindigkeit <strong>de</strong>r<br />
Rä<strong>de</strong>r und <strong>de</strong>n tatsächlichen Vortrieb<br />
auf <strong>de</strong>m Gleis. Im Falle <strong>de</strong>s<br />
Gleitens <strong>de</strong>r Rä<strong>de</strong>r beim Anfahren<br />
o<strong>de</strong>r Bremsen wird trockener Quarzsand<br />
mittels Druckluft über ein Auslaufrohr<br />
direkt zwischen das jeweils<br />
vorlaufen<strong>de</strong> Rad und die Schiene<br />
gestreut. Durch diese Technik wird<br />
erreicht, daß sich <strong>de</strong>r Bremsweg <strong>de</strong>s<br />
Fahrzeugs bei ungünstigen Schienenverhältnissen<br />
erheblich vermin<strong>de</strong>rt.<br />
Gleichzeitig wer<strong>de</strong>n die Radreifen<br />
vor Flachstellen und daraus<br />
resultieren<strong>de</strong>n Einbußen an Laufqualität<br />
geschützt. Ein weiterer<br />
Vorteil ist die effektivere Sanddosierung,<br />
die eine Vergrößerung <strong>de</strong>r<br />
Serviceintervalle <strong>de</strong>s Fahrzeugs<br />
erlaubt.<br />
MAGNET IM LUFTSTROM<br />
Das Herzstück <strong>de</strong>r Sandungsanlage,<br />
das durchflußregulieren<strong>de</strong> Magnetsystem,<br />
liefert HARTING. Der in<br />
enger Zusammenarbeit mit NoWe<br />
entwickelte Gleichstromhubmagnet<br />
25<br />
People Power Partnership
gezeigt, daß gera<strong>de</strong> bei ungünstigen<br />
Betriebs- und Umweltbedingungen<br />
<strong>de</strong>r Bremsweg eines Schienenfahrzeugs<br />
aus einer Geschwindigkeit<br />
von 80 km/h durch <strong>de</strong>n Einsatz <strong>de</strong>r<br />
gleitschutzgesteuerten Sandungsanlage<br />
etwa um die Hälfte reduziert<br />
wird. Das be<strong>de</strong>utet natürlich einen<br />
erheblichen Sicherheitsgewinn für<br />
Fahrgäste wie auch an<strong>de</strong>re Verkehrsteilnehmer.<br />
NoWe-Sandstreugerät mit Injektor und Hubmagnet (Abb. Alstom LHB)<br />
ist auf die rauhen Betriebsbedingungen<br />
in <strong>de</strong>r Bahntechnik ab-<br />
Menge zielgenau auf die Schiene.<br />
portiert. Hier fällt die eingestellte<br />
gestimmt. Die Dämpfungs- und<br />
Ist die Gleitphase <strong>de</strong>s Ra<strong>de</strong>s been<strong>de</strong>t,<br />
wird <strong>de</strong>r Magnet stromlos<br />
Schutzbeschaltungselemente sind<br />
Bestandteil <strong>de</strong>s Hubmagneten. Seine<br />
Aufgabe ist die Umwandlung von Fe<strong>de</strong>r schließt die Dosiereinrich-<br />
geschaltet und eine integrierte<br />
elektrischer Energie in mechanische<br />
Arbeit, um die fe<strong>de</strong>rbehaftete <strong>de</strong>s Druckluftaggregats verhin<strong>de</strong>rt,<br />
tung. Der eingestellte Nachlauf<br />
Dosiereinrichtung zu öffnen und<br />
daß sich Sandrückstän<strong>de</strong> ablagern,<br />
damit die Sandung einzuleiten.<br />
die in Verbindung mit Feuchtigkeit<br />
zu Funktionsbeeinträchtigungen<br />
Der Sand wird per Injektor in <strong>de</strong>n<br />
führen könnten.<br />
För<strong>de</strong>rluftstrom eingesaugt und<br />
über einen nachgeschalteten Sandleitschlauch<br />
zum Auslaufrohr transhöht<br />
<strong>de</strong>n Haftreibungsbeiwert am<br />
Die gezielte Streuung von Sand er-<br />
gleiten<strong>de</strong>n Rad und verkürzt folglich<br />
<strong>de</strong>n Bremsweg. Testfahrten haben<br />
LHB Alstom und die eingebun<strong>de</strong>nen<br />
Kooperationspartner haben bei <strong>de</strong>r<br />
Entwicklung <strong>de</strong>r Stadtbahn 2000<br />
anspruchsvolle Ziele verwirklicht.<br />
Als unverzichtbarer Bestandteil<br />
sorgt das HARTING-Magnetsystem<br />
für eine sichere Fahrt zur EXPO und<br />
darüber hinaus. Daneben gehören<br />
selbstverständlich auch HARTING-<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r zur elementaren<br />
Fahrzeugausrüstung.<br />
Info-Fax 3005<br />
HARTING Gleichstrom-Hubmagnet<br />
26<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
T o p t h e m a<br />
Optische Meßsignalübertragung<br />
an Schienenfahrzeugen<br />
Claus Kleedörfer, Jens Lüning<br />
SENSITIV<br />
einer sinusförmigen Grundwelle,<br />
<strong>de</strong>ren Frequenz proportional zur<br />
Raddrehzahl ist. Auf diese Grundwelle<br />
aufmoduliert ist das Signal, das<br />
die eigentlichen Informationen über<br />
die mechanischen Belastungen<br />
trägt.<br />
B<br />
Querschnitt <strong>de</strong>s Achseinschubs<br />
ei <strong>de</strong>r Entwicklung von Schienenfahrzeugen, die mit immer<br />
höheren Geschwindigkeiten verkehren und hohen Ansprüchen hinsichtlich<br />
Emissionen und Komfort unterliegen, müssen die auf Rä<strong>de</strong>r<br />
und Achsen wirken<strong>de</strong>n Kräfte erfaßt wer<strong>de</strong>n. Hier kommt elektronische<br />
Meßtechnik zum Einsatz, unterstützt durch Lichtwellenleiter-<br />
Systeme zur Lösung <strong>de</strong>r bei konventioneller Signalübertragung auftreten<strong>de</strong>n<br />
Probleme.<br />
Die von Sensoren aufgenommenen ● eine große Anzahl von Meßkanälen<br />
mit hoher Auflösung<br />
Meßgrößen wer<strong>de</strong>n in elektrische<br />
Signale umgewan<strong>de</strong>lt und müssen zu ● ein hoher Grad von elektromagnetischer<br />
Beeinflussung<br />
Systemen übertragen wer<strong>de</strong>n, die<br />
die Speicherung und Verarbeitung<br />
<strong>de</strong>r Meßdaten übernehmen. Im<br />
KRÄFTE ERFASSEN, WANDELN<br />
Schienenfahrzeugbereich sind dabei<br />
beson<strong>de</strong>re Randbedingungen<br />
Die am Radsatz auftreten<strong>de</strong>n Kräfte<br />
UND OPTISCH ÜBERTRAGEN<br />
zu beachten:<br />
wer<strong>de</strong>n über Dehnungsmeßstreifen<br />
erfaßt, die ihren elektrischen Wi<strong>de</strong>rstand<br />
in Abhängigkeit von <strong>de</strong>r<br />
● starke mechanische Belastungen<br />
an <strong>de</strong>n im ungefe<strong>de</strong>rten Bereich Verformung än<strong>de</strong>rn. Weil diese<br />
montierten Meßeinheiten<br />
Wi<strong>de</strong>rstandsän<strong>de</strong>rung eine sehr kleine<br />
und damit schwer zu erfassen<strong>de</strong><br />
● Übertragung von Signalen zwischen<br />
einem rotieren<strong>de</strong>n Teil<br />
Größe ist, wird sie zunächst über<br />
(Achse) und einem feststehen<strong>de</strong>n<br />
Teil (Meßwagen)<br />
resultieren<strong>de</strong> Signalform<br />
Meßbrückenverstärker geleitet. Die<br />
entspricht<br />
Die beson<strong>de</strong>re Herausfor<strong>de</strong>rung<br />
einer solchen Anordnung liegt u. a.<br />
darin, daß Daten mit hoher Datenrate<br />
aus einem rotieren<strong>de</strong>n Teil auf<br />
einen feststehen<strong>de</strong>n Teil übertragen<br />
wer<strong>de</strong>n müssen. Da dies zusätzlich<br />
noch in einem Umfeld mit hoher<br />
elektromagnetischer Belastung<br />
erfolgt, bietet sich <strong>de</strong>r Lichtwellenleiter<br />
als Übertragungsmedium an.<br />
Das von HARTING entwickelte faseroptische<br />
Meßsignal-Übertragungssystem<br />
F-ATS 20 nutzt die Vorteile<br />
<strong>de</strong>r optischen Lösung. Es ersetzt<br />
bisherige Systeme, die noch mit<br />
wartungsintensiver und störanfälliger<br />
Schleifringtechnik arbeiten.<br />
Exemplarische Meßkurve<br />
27<br />
People Power Partnership
WDM Transceiver<br />
WDM Transceiver<br />
Meßsignaleingänge<br />
LWL-Übertragungsstrecke<br />
Meßsignalausgänge<br />
Drehkupplung<br />
Steuersignalausgänge<br />
Steuersignaleingänge<br />
Blockschaltbild F-ATS 20<br />
HARTING F-ATS 20<br />
Die Übertragung <strong>de</strong>r Lichtimpulse<br />
aus <strong>de</strong>m rotieren<strong>de</strong>n auf <strong>de</strong>n feststehen<strong>de</strong>n<br />
Teil erfolgt über eine<br />
Drehkupplung, welche zentrisch in<br />
<strong>de</strong>r Rotationsachse <strong>de</strong>s Radsatzes<br />
angebracht ist. Durch ihre hohe<br />
Präzision ist sie für Mehrmo<strong>de</strong>n-<br />
Glasfasern mit einem Kerndurchmesser<br />
von 50 µm geeignet, <strong>de</strong>ren<br />
Stirnflächen sich in <strong>de</strong>r Kupplung<br />
gegenüberstehen. Über solche<br />
Fasern können Entfernungen von<br />
einigen hun<strong>de</strong>rt Metern bis zur<br />
Auswerteeinheit überbrückt<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
Da alle Meßsignale über einen einzigen<br />
Lichtwellenleiter übertragen<br />
wer<strong>de</strong>n müssen, kommt ein Zeitmultiplex-Verfahren<br />
zur Anwendung.<br />
Die verstärkten Signale <strong>de</strong>r 20<br />
Meßkanäle gelangen zunächst an die<br />
mit einer Auflösung von 14 bit arbeiten<strong>de</strong>n<br />
A/D-Wandler. Dort wer<strong>de</strong>n<br />
sie rund 12.000 mal pro Sekun<strong>de</strong><br />
zeitgleich abgetastet und mit Hilfe<br />
<strong>de</strong>s Multiplexers seriell übertragen.<br />
INTELLIGENTE ELEKTRONIK<br />
Die Ablaufsteuerung zur Meßdatenerfassung,<br />
Wandlung, Synchronisation<br />
und Ausgabe sowie zur Bereitstellung<br />
von Steuersignalen ist über<br />
FPGAs (Field Programmable Gate<br />
Arrays) realisiert. Durch geeignete<br />
Treiberschaltungen wer<strong>de</strong>n die seriellen<br />
Datenströme <strong>de</strong>n elektrooptischen<br />
Wandlern zur Verfügung<br />
Starr-flexibler Elektronikeinschub<br />
gestellt und als Lichtimpulse zum<br />
Meßwagen übertragen. Nach seriellparallel-Wandlung,<br />
Separierung in<br />
Kanäle, Synchronisation und Filterung<br />
erfolgt hier dann schließlich<br />
die Datenausgabe in analoger Form.<br />
LICHT IN ZWEI RICHTUNGEN<br />
Zur Steuerung <strong>de</strong>s Gesamtsystems<br />
ist neben <strong>de</strong>r Hauptdatenrichtung<br />
Achse – Meßwagen auch die umgekehrte<br />
Übertragungsrichtung, wenn<br />
auch mit geringerer Datenrate, zu<br />
betreiben. Um für bei<strong>de</strong> Richtungen<br />
mit einer LWL-Faser auszukommen,<br />
wird ein Wellenlängenmultiplex-Verfahren<br />
angewen<strong>de</strong>t. Bei F-ATS 20<br />
wer<strong>de</strong>n die Meßdaten aus <strong>de</strong>m Radsatz<br />
mit einer Wellenlänge von<br />
850 nm, die Kontrolldaten aus <strong>de</strong>m<br />
Meßwagen mit 1300 nm gesen<strong>de</strong>t.<br />
Die verwen<strong>de</strong>ten elektro-optischen<br />
Wandler müssen die Doppelfunktion<br />
<strong>de</strong>s Sen<strong>de</strong>rs und <strong>de</strong>s Empfängers<br />
übernehmen. Hierzu sind Sen<strong>de</strong>r<br />
und Empfänger um 90 Grad zueinan<strong>de</strong>r<br />
versetzt angeordnet. Die Trennung<br />
<strong>de</strong>r Wellenlängen übernimmt<br />
ein dichroitischer Spiegel, <strong>de</strong>r im<br />
Winkel von 45 Grad zu <strong>de</strong>n elektrooptischen<br />
Elementen steht. Er wirkt<br />
für die eine Wellenlänge transmittiv<br />
und für die an<strong>de</strong>re reflexiv.<br />
28<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
DESIGNED FÜR 150 g<br />
Die Meßdaten-Erfassungseinheit,<br />
eingebaut im rotieren<strong>de</strong>n Teil <strong>de</strong>s<br />
Radsatzes und geschützt durch ein<br />
zylin<strong>de</strong>rförmiges Stahlgehäuse, muß<br />
Beschleunigungen von bis zu 150 g<br />
verkraften. Um die komplexe Elektronik<br />
in <strong>de</strong>m begrenzten Einbauraum<br />
unterzubringen, wur<strong>de</strong> eine<br />
starr-flexible Leiterplattenkonstruktion<br />
gewählt. Starre Segmente,<br />
die die elektronischen Bauteile tragen,<br />
wechseln sich mit flexiblen Leiterbahn-Segmenten<br />
ab. Zum Einbau<br />
in das Gehäuse kann <strong>de</strong>r Schaltungsträger<br />
so mehrfach „gefaltet“ wer<strong>de</strong>n.<br />
Achseinschub F-ATS 20<br />
Für das F-ATS 20 wur<strong>de</strong>n unterschiedlichste<br />
Technologien integriert: analoge<br />
Signalverarbeitung, digitale<br />
Datenübertragung, Wellenlängenund<br />
Zeitmultiplex- sowie Lichtwellenleitertechnik.<br />
Mit <strong>de</strong>m zusätzlichen<br />
Anspruch höchster mechanischer<br />
Belastbarkeit hat HARTING<br />
eine zukunftsweisen<strong>de</strong> und zugleich<br />
kosteneffiziente Probemlösung realisiert.<br />
Ausgiebige Testfahrten<br />
haben die Zuverlässigkeit <strong>de</strong>s<br />
Systems unter Beweis gestellt.<br />
Info-Fax 3006<br />
29<br />
People Power Partnership
tec.<br />
P a n o r a m a<br />
PRODUKTE &<br />
APPLIKATIONEN<br />
WUCHTEN MIT KOMFORT<br />
Ein erhebliches Plus in Sachen Bedienungskomfort<br />
bietet die neue<br />
„microtec“ Reifen-Auswuchtmaschine<br />
<strong>de</strong>r Firma Beissbarth. Die korrekte<br />
Befestigung <strong>de</strong>r Ausgleichsgewichte<br />
an <strong>de</strong>r Autofelge wird durch<br />
einen Abtastarm mit Positionsanschlägen<br />
wesentlich erleichtert. Drei<br />
integrierte HARTING Elektro-Hubmagnete<br />
erlauben das Markieren und<br />
Reproduzieren beliebiger Armstellungen.<br />
Je ein Magnet speichert die<br />
erste bzw. zweite Position, während<br />
<strong>de</strong>r dritte Magnet die Auswahl zwischen<br />
diesen bei<strong>de</strong>n Begrenzungen<br />
vornimmt. So leistet HARTING seinen<br />
Beitrag, daß wir alle komfortabel<br />
durch <strong>de</strong>n Alltag rollen.<br />
Info-Fax 3007<br />
(Abb. Beissbarth)<br />
HAN ® 3 HPR-GEHÄUSE<br />
HPR-Gehäuse wer<strong>de</strong>n für zahlreiche<br />
Außenanwendungen im Bereich<br />
Bahntechnik genutzt. Eigenschaften<br />
wie Druckfestigkeit (IP 68), Korrosions-<br />
und EMV-Schutz (durch Leitfähigkeit)<br />
stehen jetzt auch bei <strong>de</strong>n<br />
weit verbreiteten Han ® 3A-Gehäusen<br />
zur Verfügung. Zu<strong>de</strong>m bietet das<br />
Han ® 3 HPR-Gehäuse gegen UV-<br />
Strahlung geschützte Dichtungen.<br />
Innenliegen<strong>de</strong> Befestigungsschrauben<br />
verhin<strong>de</strong>rn das Eindringen von<br />
Wasser durch die Befestigungsbohrung.<br />
Erstmals ist diese Gehäusegröße<br />
mit großem Pg 13,5-Gewin<strong>de</strong><br />
zur Verschraubung und Bajonettverriegelung<br />
von Gehäuseober- und<br />
-unterteil lieferbar. Neben <strong>de</strong>m<br />
Oberteil mit gera<strong>de</strong>m Kabelabgang<br />
und <strong>de</strong>m Unterteil als Anbaugehäuse<br />
bietet HARTING auch einen Adapter<br />
für <strong>de</strong>n abgewinkelten Anbau z. B.<br />
an Schaltkästen.<br />
Info-Fax 3008<br />
MIT HARTING<br />
GEHT'S AUFWÄRTS<br />
Rolltreppen sind ausgesprochen<br />
sichere „Verkehrsmittel“. Wenn sie<br />
zu<strong>de</strong>m aus <strong>de</strong>m Hause Thyssen<br />
stammen, sorgen innen zahlreiche<br />
HARTING-Steckverbin<strong>de</strong>r für Vortrieb.<br />
800 bis 1000 dieser Treppen<br />
verlassen pro Jahr das Werk in Hamburg.<br />
Dabei wer<strong>de</strong>n alle Anschlüsse<br />
<strong>de</strong>r internen Verkabelung zwischen<br />
<strong>de</strong>n bei<strong>de</strong>n Verteilerkästen oben<br />
und unten steckbar ausgeführt. Bei<br />
beson<strong>de</strong>rs langen Rolltreppen, die<br />
zum Transport geteilt wer<strong>de</strong>n können,<br />
fin<strong>de</strong>n sich weitere Schnittstellen<br />
in <strong>de</strong>n Verbindungsleitungen zwischen<br />
<strong>de</strong>n Verteilerkästen. Eingesetzt<br />
wer<strong>de</strong>n Han ® -Industriesteckverbin<strong>de</strong>r<br />
<strong>de</strong>r Baureihen Han ® ESS,<br />
Han ® Quintax, Han ® Q 5/0, Han ®<br />
K 4/2 sowie Han ® 24 DD.<br />
Info-Fax 3009<br />
MODULARES HOCHSTROM-<br />
STECKVERBINDERSYSTEM<br />
HAN ® HC<br />
Die Familie <strong>de</strong>r HARTING-Hochstromsteckverbin<strong>de</strong>r<br />
ist um ein Mitglied<br />
reicher. Der neue Han ® HC vereint<br />
bewährte Hochstromeigenschaften<br />
mit <strong>de</strong>n Vorteilen eines modularen<br />
Systems. An technischen Eckwerten<br />
sind zu nennen: 1 bis 4 Kontakte,<br />
belastbar bis 350 A, maximale Spannung<br />
4000 V und Leiterquerschnitte<br />
von 35 bis 120 mm. Neben <strong>de</strong>r Ausführung<br />
mit servicefreundlichem<br />
Axialschraubanschluß sind weitere<br />
Anschlußmöglichkeiten lieferbar.<br />
30<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
Der Han HC kann mit Standard-,<br />
HPR- und HPR-Spezialgehäusen kombiniert<br />
wer<strong>de</strong>n. Anwendung fin<strong>de</strong>t<br />
dieser neue Steckverbin<strong>de</strong>r z. B. bei<br />
Hochleistungsantrieben o<strong>de</strong>r Wirbelstrombremsen<br />
in <strong>de</strong>r Bahntechnik.<br />
Info-Fax 3010<br />
MIT KRAFT DURCHS FELD<br />
Neue Wege im Landmaschinenbau<br />
beschritten die Entwickler <strong>de</strong>r Firma<br />
Case Harvester, als sie eine mo<strong>de</strong>rne<br />
Familie von Selbstfahrhäckslern konzipierten.<br />
Eine Vielzahl von Antriebsund<br />
Steuerungsfunktionen mußte<br />
von <strong>de</strong>r Zentralelektrik aus mit <strong>de</strong>n<br />
einzelnen Maschinenkomponenten<br />
verknüpft wer<strong>de</strong>n. Die Typenbreite<br />
und Flexibilität <strong>de</strong>s Han-Programms<br />
konnte hier überzeugen<strong>de</strong> Lösungen<br />
aufzeigen. Notwendige Än<strong>de</strong>rungen<br />
hinsichtlich Anzahl und Parametern<br />
<strong>de</strong>r elektrischen Kontaktstellen<br />
während <strong>de</strong>r Erprobungsphase ließen<br />
sich problemlos auffangen. Inzwischen<br />
haben umfangreiche Praxistests<br />
<strong>de</strong>s MAMMUT 8790 Selbstfahrhäckslers<br />
gezeigt, daß die eingesetzten<br />
Han ® -Steckverbin<strong>de</strong>r <strong>de</strong>r Baureihen<br />
Han ® D, Han ® E, Han ® EE und<br />
Han ® K auch unter verschärften Einsatzbedingungen<br />
„im Feld“ zuverlässig<br />
arbeiten.<br />
Info-Fax 3011<br />
AUF KREUZFAHRT<br />
Die französische Werft „Chantiers<br />
<strong>de</strong> l´Atlantique“, einer <strong>de</strong>r weltweit<br />
größten Hersteller von Luxus-Kreuzfahrtschiffen,<br />
konnte bei ihrem letzten<br />
Neubau die Dauer <strong>de</strong>r Elektroinstallation<br />
drastisch reduzieren. Bei<br />
<strong>de</strong>r „Vision of the Seas“ wur<strong>de</strong>n<br />
sämtliche Systeme <strong>de</strong>r Decks- und<br />
Kabinenbeleuchtung mit HARAX ® -<br />
Schnellanschlüssen ausgerüstet. Die<br />
Vorkonfektionierung <strong>de</strong>r Leuchten<br />
erlaubte eine zügige Montage ohne<br />
Öffnen <strong>de</strong>r Gehäuse. Der eigentliche<br />
Anschlußvorgang vor Ort reduziert<br />
sich auf nur drei Arbeitsschritte:<br />
Kabelmantel entfernen, Einzela<strong>de</strong>rn<br />
einführen und Überwurfmutter aufschrauben.<br />
Selbstverständlich erfüllt<br />
<strong>de</strong>r patentierte HARAX-<br />
Anschluß die im Schiffbau<br />
gelten<strong>de</strong>n Bestimmungen (z. B.<br />
Schutzgrad IP67). Dank <strong>de</strong>r erfolgreichen<br />
Zusammenarbeit mit<br />
HARTING <strong>de</strong>nkt man in <strong>de</strong>r Werft<br />
bereits über vielversprechen<strong>de</strong>,<br />
neue HARAX-Einsatzmöglichkeiten<br />
nach (Steuergeräte, Motoren, Sirenen,<br />
usw.).<br />
Info-Fax 3012<br />
HEUTE SCHON GESTEMPELT?<br />
Stempeln gehen muß heutzutage<br />
beinahe je<strong>de</strong>r, <strong>de</strong>r mit Bus und Bahn<br />
unterwegs ist. Zum Fahrausweisentwerter<br />
nämlich, um sich die ordnungsgemäße<br />
Benutzung seines Billetts<br />
bestätigen zu lassen. Keine<br />
fröhliche Stimme, die Sie aus <strong>de</strong>r<br />
Lethargie <strong>de</strong>s Tages reißt, um ein<br />
Loch in Ihre gera<strong>de</strong> erstan<strong>de</strong>ne<br />
Fahrkarte zu stanzen. Nein, ausführen<strong>de</strong>s<br />
Organ ist zumeist ein kleiner<br />
Automat <strong>de</strong>r Firma elgeba, <strong>de</strong>r<br />
Sie mit seinem Datumstempel daran<br />
erinnern möchte, daß die Woche<br />
zu viele Arbeitstage hat und wahrscheinlich<br />
gera<strong>de</strong> Montag ist. Wenn<br />
Sie aus <strong>de</strong>m Sichtfenster <strong>de</strong>s mikroprozessor-gesteuerten<br />
Schaffners allerdings<br />
(Abb. Chantiers <strong>de</strong> l´Atlantique)<br />
31<br />
People Power Partnership
tec.<br />
P a n o r a m a<br />
ein „Außer Betrieb“ in freundlichem<br />
Rot anlächelt, hat ein HARTING Haftmagnet<br />
aufgrund einer Betriebsstörung<br />
<strong>de</strong>n<br />
Fahrkartenschlitz<br />
mit einer Lasche<br />
verschlossen. Jetzt<br />
nur nicht aufgeben.<br />
Gehen Sie einfach<br />
zum nächsten<br />
Gerät, <strong>de</strong>nn<br />
Schwarzfahren<br />
kann (Abb. elgeba) teuer wer<strong>de</strong>n.<br />
Info-Fax 3013<br />
LWL-STERNKOPPLER<br />
Steht die Störsicherheit bei <strong>de</strong>r<br />
Übertragung von Signalen im Vor<strong>de</strong>rgrund,<br />
greifen Anwen<strong>de</strong>r im<br />
Bereich Automatisierungstechnik<br />
und Betriebsdatenerfassung vermehrt<br />
zur Lichtwellenleiter-Technik.<br />
Für <strong>de</strong>n flexiblen und wirtschaftlichen<br />
Aufbau solcher Systeme<br />
hat HARTING einen aktiven<br />
Sternkoppler entwickelt, <strong>de</strong>r <strong>de</strong>n<br />
Anschluß von bis zu 54 Feldgeräten<br />
erlaubt. Vorausgesetzt, sie verfügen<br />
über eine Schnittstelle gemäß RS<br />
232, RS 422, RS 485 o<strong>de</strong>r Profibus.<br />
Das LWL-Kabel zwischen <strong>de</strong>n Endgeräten<br />
– angeschlossen über einen<br />
HARTING LWL-Konverter – und <strong>de</strong>m<br />
zentralen Sternkoppler kann bis zu<br />
2,5 km lang sein. Der Sternkoppler<br />
läßt<br />
Info-Fax 3014<br />
sich je nach Art und Anzahl <strong>de</strong>r<br />
Teilnehmer modular bestücken.<br />
PROFIBUS<br />
ÜBER LWL-HYBRIDKABEL<br />
Fortschrittliche Feldbussysteme<br />
nutzen Hybridkabel: Kupfera<strong>de</strong>rn<br />
zur Übertragung <strong>de</strong>r Versorgungsspannungen<br />
und Kunststoffasern<br />
zur störsicheren, optischen Signalübertragung.<br />
Erhebliche Einsparungen<br />
bei Verkabelung und Installation<br />
sind die Folge. Mit <strong>de</strong>r neuen<br />
Generation von Media Convertern<br />
bietet HARTING die Möglichkeit,<br />
herkömmliche Profibus-Feldgeräte<br />
an ein hybri<strong>de</strong>s LWL-Buskabel anzubin<strong>de</strong>n.<br />
Die automatische Erkennung<br />
<strong>de</strong>r verwen<strong>de</strong>ten Übertragungsgeschwindigkeit<br />
erlaubt eine einfache<br />
Inbetriebnahme. Jüngstes Familienmitglied<br />
ist das Mo<strong>de</strong>ll MCP12P, ausgelegt<br />
für rauhe Umgebungsbedingungen<br />
(Schutzgrad IP65). Mit <strong>de</strong>n<br />
integrierten Hybridsteckverbin<strong>de</strong>rn<br />
Han-Brid ® entspricht es <strong>de</strong>m<br />
DESINA-Konzept (Dezentrale und<br />
standardisierte Installationstechnik).<br />
Vorkonfektionierte Systemka-<br />
Info-Fax 3015<br />
bel sind lieferbar.<br />
SICHER GEBREMST<br />
Die wachsen<strong>de</strong> Verkehrsdichte auf<br />
<strong>de</strong>n Straßen führt zu steigen<strong>de</strong>n<br />
Sicherheitsanfor<strong>de</strong>rungen bei <strong>de</strong>r<br />
Fahrzeugtechnik. Einen be<strong>de</strong>uten<strong>de</strong>n<br />
Fortschritt markieren elektronische<br />
Überwachungssysteme für<br />
bestimmte Fahrzeugkomponenten<br />
wie z. B. das Anti-Blockier-System<br />
(ABS), das noch immer verbessert<br />
wird. Beleg ist <strong>de</strong>r zukunftsweisen<strong>de</strong><br />
ABS-Sensor, <strong>de</strong>n HARTING Automotive<br />
gemeinsam mit <strong>de</strong>r Firma Conti-<br />
(Abb. Daimler-Chrysler)<br />
nental TEVES entwickelt hat. Neben<br />
weiter reduzierten Einbaumaßen<br />
bietet er dank einer vergrößerten<br />
Meßtoleranz gute Voraussetzungen<br />
für <strong>de</strong>n Einsatz unter rauhen Umgebungsbedingungen<br />
wie z. B. Off-<br />
Road-Betrieb. Parallel zur Entwicklung<br />
wur<strong>de</strong> bei HARTING eine vollautomatische<br />
Produktionsstraße zur<br />
Kontaktierung, Umformung und<br />
32<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
Kunststoffumspritzung <strong>de</strong>r Bauteile<br />
errichtet. Auf dieser gemäß QS<br />
9000 ausgerichteten Anlage laufen<br />
gegenwärtig ABS-Sensoren für Fahrzeuge<br />
<strong>de</strong>s Herstellers Daimler-<br />
Chrysler vom Band. Darüber hinaus<br />
forscht HARTING Automotive an<br />
neuen Technologien zur Überwachung<br />
von Fahrwerk, Reifendruck,<br />
Info-Fax 3016<br />
Ölstand und Ölqualität sowie <strong>de</strong>m<br />
Fahrzeugabstand zum Vor<strong>de</strong>rmann.<br />
DATENSCHUTZ<br />
Schienengebun<strong>de</strong>ne Fahrzeuge<br />
zeichnen sich durch die Kraftübertragung<br />
von Stahl auf Stahl aus.<br />
Dabei kann es unter ungünstigen<br />
Witterungsbedingungen zu einem<br />
Durchdrehen o<strong>de</strong>r Blockieren <strong>de</strong>r<br />
Radsätze kommen. Als Gegenmaßnahme<br />
hat Mannesmann Rexroth<br />
das Gleitschutzsystem MRP-GMC 29<br />
entwickelt. Herzstück ist ein Mikrocomputer,<br />
<strong>de</strong>r Eingangssignale wie<br />
Istgeschwindigkeit und gewünschte<br />
Verzögerung programmgesteuert<br />
in Befehle an die Bremsanlage umsetzt.<br />
Derartige sicherheitsrelevante<br />
Daten müssen schnell und<br />
absolut zuverlässig übertragen<br />
wer<strong>de</strong>n. So lag die Verwendung <strong>de</strong>r<br />
metallisierten HARTING D20-Schalengehäuse<br />
bei allen erfor<strong>de</strong>rlichen<br />
Steckverbindungen nahe. Seine au-<br />
ßeror<strong>de</strong>ntlichen EMV-Eigenschaften<br />
minimieren <strong>de</strong>n Einfluß äußerer<br />
Störgrößen und gewährleisten<br />
Info-Fax 3017<br />
eine sichere Datenübertragung –<br />
bei je<strong>de</strong>m Wetter.<br />
MESSEN<br />
INNOTRANS '98 –<br />
EIN RÜCKBLICK<br />
Über 400 Aussteller aus 21 Nationen<br />
kamen En<strong>de</strong> Oktober 1998 nach Berlin,<br />
um zukunftsweisen<strong>de</strong> Produkte<br />
für <strong>de</strong>n internationalen Schienenverkehr<br />
zu präsentieren. Parallel<br />
lief die Fachtagung EURAILSPEED '98<br />
mit über 2000 Fachleuten aus aller<br />
Welt. Bei insgesamt rund 13500<br />
Besuchern hatte das HARTING-Messeteam<br />
gut zu tun. Auf <strong>de</strong>m Stand<br />
wur<strong>de</strong>n insbeson<strong>de</strong>re Hochstromsteckverbin<strong>de</strong>r,<br />
Neuheiten aus <strong>de</strong>m<br />
Han-Modular-Programm sowie<br />
Steckverbin<strong>de</strong>r für <strong>de</strong>n Elektronikbereich<br />
präsentiert. Die Mitarbeiter<br />
<strong>de</strong>s Key-Accounts Bahntechnik im<br />
Steckverbin<strong>de</strong>rvertrieb Deutschland<br />
konnten Einkäufer und Interessenten<br />
aller namhaften Hersteller<br />
begrüßen. Dabei vereinbarte Projek-<br />
Info-Fax 3018<br />
HARTING MESSEPRÄSENZ 1999<br />
Asien<br />
April<br />
Shanghai,<br />
Microelectronic Shanghai<br />
27.-30.5. Tokio, Automation-Technology<br />
Juni Beijing, The 8th CIETE 99<br />
Juni Shenzhen, Eleccom China 99<br />
Aug. Shanghai, Elenex China 99<br />
Sept. Philippines, Power Trends<br />
2000<br />
Okt. Seoul, Korea Electronic Show<br />
Nov. Shanghai, EP China 99<br />
Amerika<br />
13.-15.4. Duluth, GA. Southcon<br />
05.-6.5. Del Mar, Del Mar<br />
11.-13.5. Detroit, IAM<br />
11.-15.5. São Paulo,<br />
Electrical & Electronic Fair<br />
12.-14.5. Las Vegas, EDS<br />
Mai Minneapolis,<br />
Midwest Electronics Expo<br />
Mai Oshawa, Westburne Ruddy<br />
Mai British Columbia,<br />
Eptech Shows Canada<br />
Frühjahr U.S. Western & Mountain<br />
States, EDN Electronic Tour<br />
15.-17.6. Boston, Nepcon East<br />
Sept. Chicago, IMTS<br />
Sept. San Francisco, Wescon<br />
Okt. Dallas, Nepcon Texas<br />
Okt. Houston, ISA 99<br />
Okt. Montreal, Smart Solutions<br />
Okt. Ontario, Westburne Ruddy<br />
Okt. Portland, Northcon<br />
Okt. Rosemont, Electri 99<br />
Europa<br />
14.-15.4. Birmingham,<br />
Electronic Design<br />
19.-24.4. Hannover,<br />
Hannover-Messe Industrie<br />
20.-22.4. Moskau, Expo-Electronica<br />
05.-12.5. Paris, Emo<br />
11.-15.5. Moskau, Svyaz-Expocomm<br />
18.-22.5. Mailand, Intel<br />
01.-10.6. Paris, ITMA 99<br />
31.6.-4.7. Moskau, Electro 99<br />
23.-26.9. Brüssel, Eurotech<br />
Sept. Brünn, MSV 99<br />
05.-7.10. Paris, Automation 99<br />
06.-17.10. Genf, Telecom<br />
Okt. Utrecht, Electrotechniek<br />
09.-11.11. Birmingham, Autotech 99<br />
09.-12.11. München, Productronica<br />
33<br />
People Power Partnership
tec.<br />
P a n o r a m a<br />
te festigen HARTINGs Rolle als<br />
führen<strong>de</strong>r Steckverbin<strong>de</strong>r-Hersteller<br />
in <strong>de</strong>r Bahntechnik.<br />
HANNOVER MESSE 1999<br />
Die weltweit größte Industriemesse<br />
wird sich auch in diesem Jahr auf das<br />
Schwerpunktthema "Fabrikautomation"<br />
konzentrieren. Mehr als 2000<br />
Aussteller aus Maschinenbau, Elektrotechnik<br />
und Informationstechnik<br />
zeigen in <strong>de</strong>n Hallen 11 bis 17 und<br />
28 aktuelle Trends und Entwicklungen.<br />
Daneben fin<strong>de</strong>t zum zweiten Mal<br />
nach 1997 die Fachmesse "Schienenverkehrstechnik"<br />
mit knapp 500<br />
Ausstellern auf <strong>de</strong>m Freigelän<strong>de</strong> und<br />
in Halle 24 statt. HARTING wird in<br />
Halle 11, Stand C 06, mit einer um<br />
über 50 Prozent auf jetzt 340 Quadratmeter<br />
vergrößerten Standfläche<br />
verschie<strong>de</strong>nste Produkte und<br />
Applikationen aus <strong>de</strong>m breit<br />
gefächerten Programm präsentieren.<br />
hinaus besteht die Option, verschie<strong>de</strong>ne<br />
Signalintegritätsuntersuchungen<br />
(z. B. Impedanzanpassung zur<br />
Vermin<strong>de</strong>rung von Reflektionen)<br />
durchzuführen. Dieses EDA-Tool<br />
schließt folglich die Lücke zwischen<br />
<strong>de</strong>m bereits seit längerem im Einsatz<br />
stehen<strong>de</strong>n, dreidimensionalen<br />
Feldsimulator „EMAS“ und <strong>de</strong>m digitalen<br />
und analogen Schaltungssimulator<br />
„ICAP/4“ (SPICE).<br />
Info-Fax 3021<br />
Info-Fax 3019<br />
SERVICE<br />
Info-Fax 3020<br />
EMV VON LEITERPLATTEN<br />
Das HARTING-Labor bietet seinen<br />
Kun<strong>de</strong>n fortan die Möglichkeit, über<br />
eine Electronic-Design-Automation-<br />
Software (EDA) das Layout von Leiterplatten<br />
auf Einhaltung <strong>de</strong>r EMV-<br />
Richtlinien hin zu überprüfen. Das<br />
Verhalten <strong>de</strong>r Schaltung in Abhängigkeit<br />
von Bauteilplazierung und<br />
Leiterplattenparametern kann so<br />
bereits in <strong>de</strong>r Planungsphase simuliert<br />
und optimiert wer<strong>de</strong>n. Darüber<br />
FORUM<br />
HERZLICHEN GLÜCKWUNSCH...<br />
... <strong>de</strong>n Gewinnern unseres Preisrätsels<br />
in tec.News 2. Für diejenigen<br />
unter Ihnen, die noch immer nach<br />
<strong>de</strong>r richtigen Antwort suchen, wollen<br />
wir nun die Lei<strong>de</strong>nszeit been<strong>de</strong>n. Unser<br />
Lösungswort lautete, Sie haben<br />
es bereits geahnt, Technologie.<br />
Zwischenzeitlich haben alle Preisträger<br />
ihr Überraschungspaket erhalten.<br />
Ohne viel verraten zu wollen<br />
können wir doch sagen, daß sein<br />
Inhalt <strong>de</strong>n Gewinnern helfen wird,<br />
mit HARTING in Kontakt zu bleiben.<br />
Bildnachweis.<br />
Wir danken allen Unternehmen, die uns mit<br />
Bildmaterial für diese tec.News unterstützt<br />
haben. Neben <strong>de</strong>n explizit genannten Quellen<br />
fan<strong>de</strong>n Abbildungen <strong>de</strong>r folgen<strong>de</strong>n Firmen für<br />
die Composings Verwendung: Alcatel SEL (Seite<br />
12), Alstom LHB (Seiten 7, 24), ArtToday (Titel,<br />
Seiten 2/3, 5), Bombardier Transportation DWA<br />
(Seiten 7, 12), Ford-Werke (Seiten 5, 8), Daimler-Chrysler<br />
(Seiten 8, 9, 11), Siemens Verkehrstechnik<br />
(Seiten 8, 17, 29).<br />
34<br />
HARTING tec.News 3-I-1999
tec.<br />
I n f o - F a x<br />
+49(0)5772-47-199<br />
Mit diesem Info-Fax können Sie sich weitere Informationen zu <strong>de</strong>n gekennzeichneten Artikeln abrufen.<br />
Mechatronik 3001 LWL-Sternkoppler<br />
3014<br />
Han<br />
für die Schienenfahrzeugindustrie<br />
Elektronik-Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
in <strong>de</strong>r Bahntechnik<br />
3002<br />
3003<br />
LWL-Mediakonverter für Profibus<br />
HARTING-Automotive<br />
3015<br />
3016<br />
Linearantrieb<br />
3004<br />
D 20-Schalengehäuse<br />
3017<br />
Gleichstrom-Hubmagnete<br />
3005<br />
HARTING auf <strong>de</strong>r InnoTrans 1998<br />
3018<br />
Optische Meßsignalübertragung<br />
3006<br />
HARTING auf <strong>de</strong>r HMI 1999<br />
3019<br />
HARTING-Elektromagnete<br />
für Maschinen<br />
3007<br />
Messung Leiterplatten-EMV<br />
3020<br />
Han 3 HPR-Gehäuse<br />
3008<br />
Messung Gehäuseschirmdämpfung<br />
3021<br />
Han zur Gebäu<strong>de</strong>infrastruktur<br />
Han HC<br />
3009<br />
3010<br />
Programmübersicht<br />
Vision, Philosophie, Führungsgrundsätze<br />
3050<br />
3051<br />
Han für Agrartechnik<br />
3011<br />
Qualitätsphilosophie<br />
3052<br />
HARAX<br />
HARTING-Elektromagnete<br />
in Automaten<br />
3012<br />
3013<br />
Imagebroschüre<br />
Imagevi<strong>de</strong>o (Schutzgebühr DM 10,-)<br />
3053<br />
3054<br />
Hier können Sie uns weitere Informationswünsche mitteilen, Ihre Vorschläge für zukünftige Produktentwicklungen einbringen,<br />
ein persönliches Beratungsgespräch anfor<strong>de</strong>rn o<strong>de</strong>r auch einen Kommentar zu dieser Ausgabe <strong>de</strong>r HARTING tec.News abgeben:<br />
Bitte schicken Sie die gewünschten Unterlagen an:<br />
Name<br />
Firma<br />
Abteilung<br />
Funktion<br />
Straße<br />
PLZ/Ort<br />
Land<br />
Telefon<br />
Fax<br />
E-Mail<br />
People Power Partnership
Belgien<br />
N.V. HARTING S.A.<br />
Doornveld 8, B-1731 Zellik<br />
Tel. 02-4660190, Fax 02-4667855<br />
E-Mail: be@HARTING.com<br />
Brasilien<br />
HARTING Ltda.<br />
Av. Dr. Lino <strong>de</strong> Moraes Leme, 255<br />
04360-001 - São Paulo - Brazil<br />
Tel. (011) 5360073, Fax (011) 5334743<br />
E-Mail: br@HARTING.com<br />
China<br />
HARTING (HK) Ltd.<br />
Room 4208-11, 42/F., 4208 Metroplaza Tower I<br />
223 Hing Fong Road, Kwai Fong, N. T., Hong Kong<br />
Tel. (852) 24237338, Fax (852) 24804378<br />
E-Mail: harthk@iohk.com<br />
China<br />
HARTING (HK) Limited, Shanghai Representative Office<br />
Room 2302, Hong Kong Plaza South Tower<br />
283 Huai Hai Road (M), Shanghai, China 200021<br />
Tel. (8621) 63906935, Fax (8621) 63906399<br />
E-Mail: HARTING@public.shanghai.cngb.com<br />
Deutschland<br />
HARTING Vertrieb für Steckverbin<strong>de</strong>r<br />
und Systemtechnik GmbH & Co. KG<br />
Postfach 2451, D-32381 Min<strong>de</strong>n<br />
Tel. (0571) 8896-0, Fax (0571) 8896-282<br />
E-Mail: <strong>de</strong>.sales@HARTING.com<br />
Finnland<br />
HARTING KGaA, Office Finland<br />
Malmin Kauppatie 8 A 3, FIN-00700 Helsinki<br />
Tel. 935087300, Fax 935087320<br />
E-Mail: fi@HARTING.com<br />
Frankreich<br />
HARTING France<br />
ZAC Paris Nord II, 181, av. <strong>de</strong>s Nations, B.P. 60058<br />
F-95972 Roissy Charles <strong>de</strong> Gaulle Ce<strong>de</strong>x<br />
Tel. 149383400, Fax 148632306<br />
E-Mail: fr@HARTING.com<br />
Großbritannien<br />
HARTING Ltd.<br />
Caswell Road, Brackmills Industrial Estate<br />
GB-Northampton, NN4 7PW<br />
Tel. (01604) 766686, Fax (01604) 702525<br />
E-Mail: gb@HARTING.com<br />
Italien<br />
HARTING SpA<br />
Via Dell' Industria 7, I-20090 Vimodrone (Milano)<br />
Tel. (02) 250801, Fax (02) 22650534<br />
E-Mail: it@HARTING.com<br />
Japan<br />
HARTING K. K.<br />
5F German Industry Center 407<br />
1-18-2, Hakusan 1-Chome, Midori-ku<br />
Yokohama 226/Japan<br />
Tel. (045) 931-5715, Fax (045) 931-5719<br />
E-Mail: jp@HARTING.com<br />
Korea<br />
HARTING Korea Ltd.<br />
Room 103, Shinwon Plaza Building, 28-2 Hannam-Dong<br />
Yangsan-Ku, Seoul 140-210<br />
Tel. (822) 37804614, Fax (822) 37804644<br />
E-Mail: jkang@elim.net<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 />
Tel. (073) 6410404, Fax (073) 6440699<br />
E-Mail: nl@HARTING.com<br />
Norwegen<br />
HARTING A/S, Østensjøveien 36, N-0667 Oslo<br />
Tel. 22-647590, Tx 76399, Fax 22-647393<br />
E-Mail: no@HARTING.com<br />
Österreich<br />
HARTING Ges. m. b. H.<br />
Deutschstraße 3, A-1230 Wien<br />
Tel. (1) 6162121, Fax (1) 6162121-21<br />
E-Mail: at@HARTING.com<br />
Rußland<br />
HARTING ZAO<br />
Russia 194044, Sankt Petersburg, ul. Tobolskaja 12<br />
Tel. (812) 3276477, Fax (812) 3276478<br />
E-Mail: HARTING@mail.wplus.net<br />
Schwe<strong>de</strong>n<br />
HARTING AB<br />
Fagerstagatan 18 A, 5 TR., S-16353 Spånga<br />
Tel. (08) 4457171, Fax (08) 4457170<br />
E-Mail: se@HARTING.com<br />
Schweiz<br />
HARTING AG<br />
Industriestrasse 26, CH-8604 Volketswil<br />
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Singapur<br />
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25 International Business Park<br />
#04-05 German Centre, Singapore 609916<br />
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Spanien<br />
HARTING Elektronik S.A.<br />
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Taiwan<br />
HARTING Taiwan<br />
7th Floor, Fu Hsin Financial Building<br />
222, Fu Hsin S. Road, Sec. 1, Taipei<br />
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Tschechische Republik<br />
HARTING spol. s.r.o., Jankovcova 2, 17088 Praha 7<br />
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USA<br />
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Ost-Europa<br />
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Tel. (0351) 4361760, Fax (0351) 4361770<br />
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HARTING KGaA<br />
Marienwer<strong>de</strong>rstraße 3 · D-32339 Espelkamp<br />
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