EMV-Abschirmung bei Gehäusen | merath metallsysteme GmbH
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Damit sich Ihr Produkt in jedem Umfeld gut verträgt – EMV-Abschirmung bei Gehäusen

In diesem Artikel erfahren Sie, warum eine EMV-Abschirmung für Ihr Produkt wichtig ist und mit welchen Gehäuse-Lösungen Sie die Elektronik Ihres Produkts gegen elektromagnetische Strahlung abschirmen können.

„Bitte vergewissern Sie sich, dass elektronische Geräte wie Smartphones oder Tablets ausgeschaltet sind oder sich im Flugmodus befinden.“

Eine solche Durchsage haben Sie sicherlich schon einmal im Flugzeug gehört. Vielleicht haben Sie sich auch schon einmal gefragt, was passieren würde, wenn einer der Passagiere – Sie würden sowas natürlich nicht tun – das Handy nicht in den Flugmodus geschaltet hätte, um während des Starts noch schnell ein paar Folgen der neuesten, spannenden Serie herunterzuladen.

Die Antwort: Ziemlich wenig. Wenn der Serienfan in der ersten Reihe säße, gäbe es schlimmstenfalls ein paar leichte Störsignale im Kopfhörer des Piloten.

Dass Flugzeuge nicht ständig wegen angeschalteter mobiler Geräte abstürzen, liegt unter anderem an der effektiven Abschirmung der elektronischen Flugzeugsysteme gegen elektromagnetische Strahlung. Die Elektronik des Flugzeugs erfüllt hohe EMV-Anforderungen, wobei der Begriff EMV für „elektromagnetische Verträglichkeit“ steht.

Warum die Airlines trotzdem darauf bestehen, dass die Passagiere Ihre Mobiltelefone ausschalten? Das hat heutzutage wohl eher etwas mit Komfort als mit Sicherheit zu tun. Auch über den Wolken kann das ständige Klingeln der Handys einem ganz schön auf die Nerven gehen.

Doch zurück zum eigentlichen Thema: EMV ist dann gegeben, wenn elektronische Geräte in unmittelbarer Nähe zueinander betrieben werden können, ohne dass sie sich aufgrund ihrer elektromagnetischen Strahlung gegenseitig stören. Auch wenn bei Ihrem Produkt die Folgen einer Störung durch elektromagnetische Strahlung nicht ganz so kritisch sein sollten wie bei einem Flugzeug, sollten Sie sich über eine effektive EMV-Abschirmung Gedanken machen.

Wenn Ihr Produkt beim Kunden nicht mehr richtig funktioniert, weil es wegen einer fehlenden Schirmung zum Beispiel bereits durch die elektromagnetische Strahlung von schnurlosen Telefone gestört werden kann, wäre Ihnen eine Reklamation sicher. Auf der anderen Seite wäre es natürlich problematisch, wenn Ihr Produkt wegen einer nicht ausreichenden Abschirmung selbst zum Störer würde und Maschinen und Sensoren in der Nähe nicht mehr richtig funktionieren würden.

Grafik in der verschiedene elektronische Geräte mit ihrer Störempfindlichkeit und dem Störpotential abgebildet werden
Störempfindlichkeit und Störpotential verschiedener Anwendungen
Darstellung nach https://www.ifm.com/obj/emv_pocket_guide_de.pdf

Damit es nicht dazu kommt, ist eine EMV-Abschirmung für Ihr Produkt wichtig. Nichtzuletzt gibt es zahlreiche Normen, die eine grundlegende elektromagnetische Verträglichkeit von elektronischen Produkten vorschreiben.

Eine effektive EMV-Abschirmung lässt sich zum Beispiel einfach mit einem entsprechenden Gehäuse für das Produkt umsetzen. Dabei müssen Form und Materialien des Gehäuses bestimmten Anforderungen gerecht werden.

Als Grundregel der EMV-Abschirmung gilt jedoch: Das Gehäuse muss ringsum geschlossen und alle äußeren Komponenten müssen elektrisch leitend miteinander verbunden sein.

Das bedeutet aber zum Glück nicht, dass Ihre wertvolle Elektronik in einem hermetisch versiegelten Gehäuse den sicheren Hitzetod sterben muss: Zur Belüftung sind Lochfelder mit einem Durchmesser von bis zu 3 mm möglich. Mit entsprechender Konstruktion sind auch abnehmbare Wände und Türen für einen einfachen Zugang zur Elektronik umsetzbar.

Wie kann eine EMV-Abschirmung bei einem Gehäuse nun konkret aussehen? Schauen wir uns verschiedene Möglichkeiten der EMV-Abschirmung doch einmal bei unterschiedlichen Gehäuse-Typen im Detail an.

EMV-Abschirmung bei 19“-Baugruppenträgern

19“-Baugruppenträger bestehen aus einzelnen Komponenten wie Seitenwänden, Deck- und Bodenblechen, Profilen und Frontplatten. Für eine EMV-Abschirmung werden diese Teile aus korrosionsbeständigen Materialien gefertigt werden, deren Oberflächen elektrisch leitfähig sind. In Frage kommen dazu Materialien wie chromatiertes Aluminium, feuerverzinktes Stahlblech oder Edelstahlblech.

Für eine optimale, leitfähige Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten werden die Deck- und Bodenbleche mit den Seitenwänden mehrfach verschraubt und mit den Profilen zusätzlich durch ein Labyrinth verbunden. Vollständig geschlossen im Sinne der EMV-Grundregel ist der Baugruppenträger aber erst dann, wenn die Steckbaugruppen eingebaut sind. Falls Steckplätze leer bleiben, werden sie einfach mit Leerplatz-Abdeckungen geschlossen.

Damit auch die Verbindungsstellen zwischen den Leerplatz-Abdeckungen und Steckbaugruppen abgedichtet sind, werden sogenannte EMV-Federn verbaut (auf dem Bild unten rot markiert). Diese Federn aus leitendem Metall stellen eine sichere, elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Leerplatz-Abdeckungen und den Steckbaugruppen her.

EMV-Abschirmung durch EMV-Federn an Baugruppenträger-Front
EMV-Abschirmung mit EMV-Federn an der Front eines Baugruppenträgers. Die (noch) offenen Einschubfächer werden mit Steckbaugruppen vollständig abgeschlossen.

EMV-Abschirmung bei Blechgehäusen aus mehreren Teilen

Sie ahnen es schon: Auch bei individuellen Blechgehäusen, die aus mehreren Teilen montiert werden, müssen die einzelnen Komponenten (Seitenwände, Deck- und Bodenblech) elektrisch leitend miteinander verbunden werden, so dass sie eine geschlossene Einheit bilden.

Ein gutes Mittel dazu sind EMV-Textilbänder, die auf den Berührungsflächen angebracht werden und Teile so breitflächig, elektrisch leitend miteinander verbinden. Eine andere Möglichkeit sind Verschraubungen oder gestanzte Kontaktnäpfe, die in einem Abstand von ca. 30 mm angebracht sein sollten.

Verschraubtes Gehäuse mit geringen Abständen bei der Verschraubung und zusätzlichen Kontaktnäpfen
Gehäuse mit eng beieinander liegenden Verschraubungen und Kontaktnäpfen

EMV-Abschirmung bei geschweißten und lackierten Blechgehäusen aus mehreren Teilen

Die Grundregeln für EMV gelten selbstverständlich auch bei geschweißten und lackierten Gehäusen. Auch hier kommen bei Teilen, die nicht miteinander verschweißt sind (wie beispielsweise die Frontplatte auf dem Bild unten), EMV-Textilbänder oder Verschraubungen bzw. gestanzte Kontaktnäpfe in geringem Abstand zum Einsatz.

Vorsicht ist geboten, wenn das Gehäuse lackiert sein soll. Da eine Beschichtung auf den Berührungsflächen zwischen den Teilen eine leitende Verbindung verhindern kann, muss sichergestellt werden, dass diese beim Lackieren ausgenommen werden. Vor dem Lackieren müssen die Kontaktflächen also abgedeckt oder abgeklebt werden. Nach dem Lackieren werden diese Lackierabdeckungen dann wieder entfernt und es können die EMV-Textilbänder auf die blanken Stellen aufgeklebt werden.

Um eine Korrosion an den lackfreien Stellen zu verhindern, bietet es sich an, die geschweißten Teile aus Edelstahl oder Aluminium herzustellen. Nicht verwendet werden sollte dagegen feuerverzinktes Blech, das sich weniger gut für Schweißverbindungen eignet.

EMV-Textilbänder auf lackfreier Fläche eines Gehäuses
EMV-Textilbänder, die auf einer lackfreien Fläche kleben. Sie stellen den Kontakt zu einer chromatierten Frontplatte her, die von vorne montiert wird.

Checkliste für EMV-gerechte Gehäuse

Die folgende Checkliste (Quelle: nach H. Lohrey im Magazin Elektropraktiker) hilft Ihnen die zentralen Punkte für einen angemessenen EMV-Schutz bei Ihrem Produkt einzuplanen:

  • • Gibt es eine definierte Anforderungen an den EMV-Schutz des Produktes?
  •  
  • • Gibt es bereits Informationen darüber, in welchem Frequenzbereich welche Schirmwirkung notwendig ist?
  •  
  • • In welcher Umgebung soll das Produkt eingesetzt werden? Gibt es empfindliche Geräte oder Strahlungsquellen in der Nähe?
  •  
  • • Gibt es unabhängig vom EMV-Schutz Anforderungen an das Gehäusematerial?
  •  
  • • Welche Technik kommt im Gehäuse zum Einsatz? Gibt es empfindliche Komponenten oder Komponenten, die selbst Strahlung aussenden?
  •  
  • • Sind Baugruppen in 19″-Technik ausgeführt?
  •  
  • • Welche Ausbrüche sind notwendig (zum Beispiel für Belüftung etc.)?

EMV-Abschirmung mit merath metallsysteme

Eine funktionierende EMV-Abschirmung ist für elektronische Produkte wichtig und lässt sich mit einem entsprechenden Gehäuse umsetzen. Merath metallsysteme bietet Ihnen Standard- und individuelle Gehäuselösungen an und kümmert sich um eine effektive EMV-Abschirmung für Ihre Elektronik. Schreiben Sie einfach eine Mail an info@merath.com oder rufen Sie uns an 07151-95930-0. Wir besprechen die Möglichkeiten gerne mit Ihnen.

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21. November 2019
Veröffentlicht unter: EMV, Wissen