10 Grundlagen zum Thema Kabelbaumdesign

Es schadet nie, sich an die Grundlagen zu erinnern, wenn es um die Gestaltung Ihres Kabelbaums geht.

Damit Ihre Anwendung wie vorgesehen funktioniert, muss jedes Bauteil und jede Kabelbaugruppe sorgfältig ausgewählt werden. Das gilt auch für Ihren Kabelbaum. Die Verwendung aller Kabelbaumtypen kann die Effizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Systems verbessern, indem das Risiko von losen Verbindungen, Kurzschlüssen und anderen elektrischen Problemen verringert wird.

Bestimmte Faktoren werden Ihr Kabelbaumdesign beeinflussen. Wenn Sie sich diese Faktoren merken, wissen Sie genau, was Ihre Anwendung in Bezug auf Ihren Kabelbaum braucht.

Erste Schritte

Berücksichtigen Sie diese 10 Faktoren bei der Gestaltung Ihres Kabelbaums:

1. Zweck

Dies ist in der Tat grundlegend, aber es ist sehr wichtig, um einen möglichst zuverlässigen Kabelbaum für Ihre Anwendung zu entwerfen. Wozu soll Ihr Kabelbaum dienen, außer zur Übertragung von elektrischen Signalen und Strom zwischen den verschiedenen Komponenten Ihres Systems?

Sie würden z.B. einen Kabelbaum für ein Auto nicht auf die gleiche Weise entwerfen wie einen Kabelbaum für eine Stereoanlage. Denken Sie an die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung. Muss es zum Beispiel vibrationsfest sein? (Alle elektronischen Geräte vibrieren, aber bei einem Motorkabelbaum sind zusätzliche Überlegungen erforderlich). Muss Ihr Kabelbaum gegen elektromagnetische Störungen (EMI) geschützt werden? Bestimmten Umweltbedingungen wie Hitze oder Druck standhalten?

2. Auswahl der Drähte

Lesen Sie immer die einschlägigen Normen, die Ihnen bei der Auswahl geeigneter Drähte für bestimmte Anwendungen helfen. So stellen Sie sicher, dass der Draht, für den Sie sich letztendlich entscheiden, die notwendigen Anforderungen erfüllt. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Faktoren, die Sie bei der Gestaltung Ihres Kabelbaums berücksichtigen sollten.

Draht-Spezifikationen

Was sind Ihre elektrischen Anforderungen? Dies wird durch die Stärke des Drahtes bestimmt. Bei der Wahl des richtigen Kabelquerschnitts müssen Sie die Tragfähigkeit und die Stromstärke berücksichtigen, die das Kabel leiten soll. Dies wird in Ampere gemessen. Auch die Länge spielt eine Rolle. Je länger der Draht ist, desto mehr Spannung geht durch Widerstand und Wärme verloren. Sie können dieses Problem umgehen, indem Sie die Drahtstärke erhöhen, wodurch sich natürlich auch die Stromkapazität erhöht.

Umweltbedingungen

Der passende Draht kann problemlos in der Umgebung Ihrer Anwendung verwendet werden. Wenn der Kabelbaum z.B. hohen Temperaturen ausgesetzt wird, sollte ein Kabel mit einer hohen Temperaturklasse gewählt werden. Wenn der Kabelbaum Feuchtigkeit ausgesetzt sein wird, wählen Sie ein Kabel mit einer feuchtigkeitsresistenten Beschichtung.

– Mechanische Eigenschaften

Die korrekte und effiziente Ausgabe wird auch durch die Fähigkeit des Drahtes bestimmt, mechanischen Belastungen standzuhalten. Dazu gehört das Biegen oder Verdrehen, ohne dass es bricht oder seine elektrischen Eigenschaften verliert. Der Draht sollte auch eine gute Abriebfestigkeit aufweisen, wenn er Reibung oder Kratzern ausgesetzt ist.

3. Drahtverbindung

Steckverbinder stellen einen Stromkreislauf her und schützen gleichzeitig Ihre Drähte vor Umwelteinflüssen wie Abrieb und EMI.

Die Auswahl der Steckverbinder sollte auf der Grundlage ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften erfolgen. Die Drähte selbst haben Einfluss auf Ihre Steckverbinder. Sie müssen also eine Vorstellung vom Material, der Stärke und der Länge der Drähte haben.

Die Größe und Dichte der Schaltkreise sowie der begrenzte Platz sollten ebenfalls berücksichtigt werden. Es ist auch hilfreich, daran zu denken, wie einfach es ist, Drähte zu verbinden und bei Bedarf zu trennen. Und brauchen Sie natürlich eine Isolierung?

Auch die Art der Terminierung spielt eine Rolle

Sie benötigen die entsprechenden Anschlüsse für Board-to-Board, Wire-to-Wire oder Board-to-Wire. Machen Sie sich auch Gedanken über Ihre Anschlusshardware. Ihre Klemmvorrichtung und andere Hardware wird für die Installation und den Halt des Steckers verwendet und muss daher von hervorragender Qualität sein.

Die Bedeutung der Standardisierung

Verwenden Sie handelsübliche Stecker und andere Komponenten. Es wird Ihnen das Leben leichter machen, das zu finden, was Sie brauchen. Dennoch kann die Suche zeitaufwändig sein. Gehen Sie daher einen Schritt weiter mit der cloudbasierten Arcadia Komponentendatenbank. Sie können nicht nur schnell nach den richtigen Teilen suchen, sondern auch die erforderliche Dokumentation für die Komponenten abrufen. Außerdem hilft es Ihnen, doppelte Bestände zu vermeiden und ermöglicht Ihrem Einkaufsteam, Preisdetails schnell zu überprüfen.

4. Routenplanung

Die Verlegung von Kabeln spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung eines erfolgreichen Kabelbaums. Stellen Sie zunächst sicher, dass die Kabel so verlegt sind, dass sie leicht zugänglich sind. Optimale Positionierung ist der Schlüssel. Sie möchten, dass der Kabelbaum einfach zu installieren und zu warten ist. Wenn irgendwelche Drähte ausgetauscht oder repariert werden müssen, sollte auch das kein Problem sein.

Sie müssen auch alle potenziellen Quellen von EMI berücksichtigen, die die Leistung Ihrer Kabelbäume beeinträchtigen könnten. Die Verlegung Ihrer Kabel und Kabelbäume sollte das Risiko von Interferenzen minimieren und eine Beeinträchtigung des Signals verhindern.

Trennen Sie Ihre Drähte

Tun Sie dies je nach Funktion, Spannung und Signaltyp, um Störungen zu vermeiden und sicherzustellen, dass die Kabel korrekt an die jeweiligen Geräte angeschlossen sind. Sie möchten sicherstellen, dass die Kabel an den richtigen Stellen des elektrischen Systems verlegt werden.

5. Zugentlastung

Das Design von Kabelbäumen zur Zugentlastung wird Ihnen Kopfschmerzen ersparen. Andernfalls können sich die Drähte aufgrund von Vibrationen, Zug oder anderen Kräften lösen oder brechen. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen der Kabelbaum hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.

Fügen Sie bei Bedarf Komponenten zur Zugentlastung hinzu

Ihre erste Aufgabe besteht darin, mögliche Stressquellen zu identifizieren. Ziehen Sie ein Kabelmanagement zur Zugentlastung in Betracht. Sie können Ihre Kabelbäume mit Komponenten wie Tüllen, Kabelklemmen oder Kabelbindern schützen. Ihre Wahl hängt von der spezifischen Anwendung, der Umgebung und dem Gesamtdesign Ihres Kabelbaums ab.

Bestimmen Sie als nächstes die geeignete Stelle im Kabelbaum für die Zugentlastungskomponenten. In der Regel sollten sie an den Stellen angebracht werden, an denen die Kabel aus dem Kabelbaum austreten, da dies normalerweise die am meisten gefährdeten Stellen sind. (Sie müssen auch sicherstellen, dass der Kabelbaum flexibel genug ist, um sich bei Bedarf zu bewegen und zu biegen, ohne seine strukturelle Integrität zu verlieren).

Materielle Angelegenheiten

Vergessen Sie nicht, das Material für Ihre Zugentlastung zu berücksichtigen. Es muss den Umgebungsbedingungen standhalten und die von Ihnen benötigten Eigenschaften aufweisen, wie z. B. Festigkeit oder chemische Beständigkeit.

6. Schaltplan für den Kabelbaum

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Sie es in der Anfangsphase richtig machen, daher ist es ratsam, Ihren Kabelbaumplan nicht von Hand zu erstellen. Ein gut gestalteter Schaltplan wird mit einem guten Kabelbaum-Design-Tool wie Computer-Aided Design oder ECAD erstellt.

Nehmen Sie zum Beispiel die cloudbasierte, hochmoderne Arcadia-Suite. Es ermöglicht Ingenieuren, elektrische Systeme und Kabelbäume zu entwerfen und zu simulieren. So können Sie z.B. Ihr Design überprüfen, um das Verhalten und die Spannungsabfälle in Echtzeit zu sehen, und zwar nur mit einem Browser, und alle notwendigen Anpassungen vornehmen. Sie können in dieser Phase sogar herausfinden, ob Ihr Entwurf den Sicherheitsstandards entspricht.

Identifizieren Sie mögliche Probleme

Mit der richtigen Software – wie Arcadia Schematic – können Sie die Genauigkeit und die Designqualität verbessern und gleichzeitig sicherstellen, dass Sie die Industriestandards und Spezifikationen einhalten. Diese Tools können Ihnen helfen, potenzielle Probleme zu erkennen, wie z.B. Interferenzen zwischen den Leitungen, Spannungsabfall oder Längenbeschränkungen der Leitungen, die zu Fehlern oder Qualitätsproblemen führen können.

Beschleunigen Sie den Designprozess

Sie beschleunigen auch den Designprozess und reduzieren Fehler und Nacharbeit erheblich. Arcadia Harness, das sich nahtlos in seinen Schaltplan integriert, zeigt Ihnen die Komponenten aus allen Blickwinkeln und bietet Funktionen für den Spleißabgleich mit umfassender Generierung von Spleißdiagrammen, die veranschaulichen, wie jeder Spleiß zu konstruieren ist. Sie können in Ihrem Kabelbaumdiagramm Beschriftungen für Steckverbinder und Spleiße hinzufügen.

Flexibilität gewährleisten

Sie müssen sicherstellen, dass der Kabelbaum flexibel genug ist, um sich bei Bedarf zu bewegen und zu biegen, ohne seine strukturelle Integrität zu verlieren. Mit der Arcadia-Suite können Sie dies tun. All dies führt zu enormen Kosteneinsparungen und hilft Ihnen, die Designphase zu optimieren. Manuelle Kabelbaumdiagramme sind einfach eine ineffiziente Art zu arbeiten.

7. Schutzhülle

Der Kabelbaum sollte mit einer Schutzhülle oder -manschette versehen werden, um ihn vor Beschädigungen zu schützen. Mit einer zusätzlichen Isolierschicht schützen Sie Ihre Drähte und Kabel. Dazu müssen Sie die Umgebungsbedingungen, denen der Kabelbaum ausgesetzt ist, und das Material Ihrer Schutzhülle kennen.

Achten Sie auf die Materialeigenschaften

Wenn Sie zum Beispiel einen kundenspezifischen Motorkabelbaum entwerfen, sind Vibrationen, Klappern, Flüssigkeiten und Chemikalien ein Thema. Das Material für Ihren Versicherungsschutz muss diesen Bedrohungen gewachsen sein. Es gibt verschiedene Arten von Schutzhüllen, von aufgezogenen geflochtenen Schläuchen (oder Looms) bis hin zu Klebebändern, Spiralhüllen und Schrumpfschläuchen, die ebenfalls für eine saubere Bündelung der Kabel sorgen.

8. Testen Sie

Denken Sie immer an das Testen, selbst in der frühen Entwurfsphase. Das hilft Ihnen, auf dem Laufenden zu bleiben. Übersehen Sie beim Testen Ihres Prototyps nichts, sonst riskieren Sie Ausfallzeiten bei der Qualitätskontrolle und müssen zurück an den Designtisch. Vergewissern Sie sich, dass Sie die richtige Ausrüstung haben, um die elektrische Integrität zu überprüfen. Es sollte in der Lage sein, Fehler auf allen Leitern des Prüflings ohne menschliches Zutun zu lokalisieren.

Sie testen die Qualität Ihrer Verbindungen. Sie sollten eingebettete Widerstände und elektrische Lasten einbeziehen. Im Wesentlichen wollen Sie testen:

  • Widerstand messen
  • Erlaubt Ihnen die Einrichtung von Grenzwerten oder doppelten Schwellenwerten
  • Prüfen Sie auf unterbrochene Verbindungen

Wie Sie beim Testen Stunden sparen

Natürlich können Sie es sich mit Arcadia Harness Manufacturing einfacher machen, denn das Unternehmen bietet cloudbasierte Testschnittstellen. Damit entfällt die manuelle Erstellung und Eingabe von Testcodes, was dem Techniker viele Stunden Zeit spart und manuelle Fehler vermeidet. So können Sie sicherstellen, dass Ihr Kabelbaum zu 100 % mit Ihrem CAD übereinstimmt, ohne dass Sie ihn selbst erstellen, lernen und anhand eines goldenen Musterbaus testen müssen.

9. Dokumentation

Die Dokumentation ist für Kundendienst- und Servicetechniker entscheidend. Dazu gehört ein intelligenter Export von technischen Publikationen, der den schematischen Entwurf und alle Informationen zu den Anschlüssen sowie die Standorte in einem einfachen Online-/Offline-Viewer enthält. So lassen sich Ihre technischen Publikationen leicht erstellen und sind für Ihre Servicetechniker leicht zu verstehen.

10. Einhaltung

Das Design und der Herstellungsprozess von Kabelbäumen unterliegen Vorschriften und Normen. Stellen Sie sicher, dass Ihr Gurtzeug diesen Anforderungen entspricht.

Regulierungsbehörden und Sicherheitsstandards

Jede Region setzt die Prüfung von elektrischen Geräten durch. Die IPC/WHMA-A-620 ist der Industriestandard für die Montage von Kabelbäumen und ist der vorherrschende Standard in den USA. Wenn Ihre Anwendung einen internationalen Markt hat, müssen Sie möglicherweise eine der folgenden Normen als Richtlinie verwenden:

  • IEC (Internationale Elektrotechnische Kommission)
  • CEE (Internationale Kommission für die Regelung der Zulassung von elektrischen Ausrüstungen)
  • CENELEC (Europäisches Komitee für elektrische Normung)

7 Tage kostenloser Test, immer kostenlose Demo

Mit der cloudbasierten Software von Arcadia können Sie Ihre Prozesse für die Entwicklung von Kabelbäumen rationalisieren und dadurch wesentlich effizienter und produktiver werden. Testen Sie jetzt unsere kostenlose siebentägige Testversion – es ist ganz einfach, unsere Lösungen auszuprobieren, denn sie funktionieren über die Cloud.

Vor-Ort-Software vs. Design in der Cloud

Was ist der Unterschied? Vor-Ort-Software wird auf Ihrem Computer installiert und bleibt dort auch. Es erfordert eine Server-Infrastruktur, die in der Regel teuer ist. Cloud-Software, bekannt als SaaS (Software as a Service), ist eine andere Geschichte. Sie können von überall aus zusammenarbeiten und sich mit Ihrem Team austauschen, so dass Sie dynamischer und schneller arbeiten und sicherstellen können, dass Sie alle auf derselben Seite stehen.

Fordern Sie eine kostenlose Demonstration an

Wenn Sie erst einmal sehen möchten, wie es funktioniert, rufen Sie uns einfach an und wir vereinbaren einen Termin für eine Demo. Wenn Sie Fragen haben, helfen wir Ihnen gerne weiter. Wir waren die erste Cloud-basierte Software für das Design von Kabelbäumen, und wir werden auch weiterhin neue Angebote entwickeln.