Würth Elektronik ICS und Maschinenfabrik Bernard Krone

Zwei Entwicklungsansätze – zwei Erfolgsgeschichten

Seit zehn Jahren ist Würth Elektronik ICS, Systemanbieter für Lösungen zur Steuerung, Signal- und Stromverteilung, ein Partner der Maschinenfabrik Bernard Krone. Bei der Entwicklung von Stromverteilern für Krone-Maschinen wurden zwei unterschiedliche Lösungsansätze angewendet, die beide zum Erfolg führten.

Krone ist ein Familienunternehmen in vierter Generation aus Spelle im Emsland. Der ausgewiesene Spezialist für Erntetechnik von Grundfutter gehört seit Jahrzehnten zu den führenden Herstellern von Landtechnik in Europa. Zu den technologischen Flaggschiffen des Unternehmens gehören die beiden Selbstfahrer BiG M, ein Hochleistungs-Mähaufbereiter, und der Feldhäcksler BiG X – zwei Baureihen, die kontinuierlich überarbeitet und optimiert werden.

Krone beschäftigte sich gerade mit der Neugestaltung der Fahrerkabine für die beiden Selbstfahrer, als Würth Elektronik ICS seine Dienste anbot. Ein Konzept einer kompakten Stromversorgungseinheit mit elektronischen Steuerungsfunktionen, die zwei Zentralelektriken ablösen und den hohen Verkabelungsaufwand reduzieren könnte, stieß beim Landmaschinenhersteller auf großes Interesse. Der Grundgedanke des Konzepts war es, eine Zentralelektrik zu entwickeln, die für beide Fahrzeugreihen die gleiche Leiterplattenbasis bietet. Die individuellen Anforderungen der einzelnen Fahrzeugreihen sollten durch die entsprechende Bestückung der Leiterplatten mit Komponenten und vor allem über die elektronische CAN-Steuerung realisiert werden.

Von kundenspezifischer Lösung zum Standardprodukt

Der erste Lösungsansatz von Würth Elektronik ICS sah den Einsatz einer elektronischen CAN-Steuerung aus dem Standardportfolio vor: den ICCS 64P CAN Controller. Er kann per Plug-and-Play an die Leiterplatte angeschlossen werden und ermöglicht die Anbindung der Verbraucher und Funktionen an das Kommunikationsnetz im Fahrzeug. Mit der Steuerung mit 64 Pins konnten jedoch die umfangreichen Anforderungen des Landmaschinenherstellers nicht gänzlich erfüllt werden; dennoch war der Lösungsansatz grundsätzlich vielversprechend. Als echter Glücksfall erwies sich ein laufendes Entwicklungsprojekt von Würth Elektronik ICS, eine neue Variante der CAN-Steuerung mit 88 Pins. Hier konnten im weiteren Entwicklungsprozess wichtige Hinweise und Anforderungen durch Krone berücksichtigt werden, insbesondere in Bezug auf die Softwareentwicklung.

Der neue ICCS 88P CAN Controller, der seither Bestandteil des Standardproduktkatalogs von Würth Elektronik ICS ist, findet sich heute serienmäßig auf jeder Zentralelektrik der beiden Baureihen BiG M und BiG X und sorgt für die Sicherungsüberwachung und Relaisansteuerung sowie für die Anbindung binärer und analoger Sensorik über den CAN-Bus. Die Steuerung verfügt über einen 16-Bit-Mikroprozessor, der ausreichend Rechenleistung auch für komplexere Aufgaben liefert. Um viele Lasten mit geringer Leistung anzusteuern, verfügt das Modul über 28 Low-Side-Ausgänge. Binäre Schaltinformationen, analoge Spannungen, Ströme und Signalfrequenzen können erfasst und verarbeitet werden. Vier pulsweitenmodulierte Ausgänge (PWM) dienen der Steuerung von Proportionalventilen oder als digitale Ausgänge.

Durch den Einsatz des ICCS 88P CAN Controllers konnten umfangreiche, teilweise gesetzlich vorgegebene Anforderungen bezüglich der Lichtsteuerung realisiert werden. „Die durch Würth Elektronik ICS entwickelte Zentralelektrik mit dem integrierten Steuerungsmodul für unsere Hochleistungs-Mähaufbereiter und Feldhäcksler war eine wichtige Komponente bei der Modernisierung dieser Maschinen. Sie hat die Fertigung beschleunigt, die Diagnosemöglichkeiten verbessert und letztendlich deutlich Kosten eingespart“, erklärt Jörg Rohrbach, Entwicklungsingenieur bei Krone.

Die Zentralelektrik von Würth Elektronik ICS für die KRONE-Baureihen BiG M und BiG X

Bildquelle Krone/Würth Elektronik ICS

Der Aufbau der Zentralelektrik mit ICCS 88P CAN Controller

Bildquelle Krone/Würth Elektronik ICS

Standardprodukt mit kundenspezifischer Anpassung

Für ein weiteres Entwicklungsprojekt, bei dem Krone und Würth Elektronik kooperierten, zeigte sich eine andere Lösung als ideal. Mit den REDline Power Boxes verfügt Würth Elektronik ICS über eine Produktreihe von Stromverteilern im Standardgehäuse mit konfigurierbarer Leiterplatte. Diese Standardlösung stieß bei Krone auf Interesse. Mehr Elektronik in den Zugmaschinen verlangte es, zusätzliche Verbraucher mit Strom zu versorgen und abzusichern. Eine robuste Lösung im staubdichten und spritzwassergeschützten Gehäuse (IP64) wie die REDline Power Box Medium war die optimale Lösung dafür.

Die Box bietet die Möglichkeit, Stromversorgung, Absicherung und Steuerung optionaler Funktionen platzsparend an dezentralen Stellen im Fahrzeug zu platzieren. Die Funktionen können in Verbrauchernähe realisiert werden, was nicht nur die Größe der Leiterplatte, sondern auch die Komplexität des Kabelbaumes reduziert. Die für Krone kundenspezifisch ausgeführte Leiterplatte innerhalb der Box enthält elf Sicherungen, einen Sicherungstester und ein Relais. Aufgrund der erhöhten Vibrationsanforderungen für die Landmaschinen wurde die Baugruppe in Einpresstechnik umgesetzt. Seit ihrem ersten Einsatz ist die REDline Power Box Medium bei Krone die Standardlösung für gezogene Maschinen.

Dezentrale Stromversorgung, Absicherung und Steuerung: Die REDline Power Box Medium wird bei gezogenen Maschinen von KRONE eingesetzt.

Bildquelle Krone/Würth Elektronik ICS

Erfolgreiche Partnerschaft

Beide Unternehmen konnten aus der Zusammenarbeit Vorteile ziehen: Würth Elektronik ICS profitierte von den wichtigen Hinweisen, die Krone zu den Anforderungen an den CAN Controller mit 88 Pins gab, Krone konnte durch den Einsatz der Stromverteiler von Würth Elektronik ICS zahlreiche Maschinen innerhalb kurzer Zeit modernisieren – eine klassische Win-Win Situation.