Neues Design wir oft durch innovative Technologien erst möglich: \“Stellen Sie sich vor, Sie gestalten Ihre Geräteform und Oberfläche so, wie Sie es aus Design- und Bedienaspekten wünschen und der Bediener hat nur diejenigen Bedienelemente sichtbar, die er auch gerade benötigt\“, schwärmt Roger Hügli, Leiter der Entwicklung bei der Grossenbacher Systeme AG. \“Mit kapazitiven Bedienelementen und Displays hinter Glas ist dies möglich.\“ Die kapazitive Bedientechnologie ermöglicht es, Änderungen im elektrischen Feld und somit die Position des Fingers zu detektieren. Und dies durch nicht leitende Materialien hindurch bis zu einer Stärke von 10mm. In der Regel wird hier Glas als Oberflächenwerkstoff benutzt. Glas ist dort transparent gestaltbar, wo der Blick auf Bedienelemente gefragt ist. Man kann die Bedienoberfläche aber auch abdunkeln und dank Hintergrundbeleuchtung genau die Elemente hervorheben, derer es im aktuellen Gerätemodus bedarf. \“So lässt sich der \’Urwald\‘ von Bedienelementen deutlich lichten und eine sichere und ergonomische Bedienerführung realisieren\“, bestätigt Markus Steidl als Vertriebsverantwortlicher bei Grossenbacher Systeme und fährt fort: \“Darüber hinaus bietet der Werkstoff Glas einzigartige Gestaltungsmöglichkeiten in der Form, und dank der extrem glatten Oberfläche hat er zusätzlich ideale hygienische Eigenschaften. Desinfektions- und Reinigungsprozesse können somit einfach und schnell durchgeführt werden, was speziell in Anwendungen der Lebensmitteltechnik und Pharmaindustrie gefordert wird\“.
Praxisbeispiel Molkerei
Ein praktisches Beispiel aus dem Bereich Molkerei unterstreicht diese Vorteile. Bisher werden zur Qualitätsüberwachung bei der Milchproduktion in Intervallen Proben gezogen und dann im Labor z.B. die Eiweiß- und Fettwerte ermittelt. Treten hier Abweichungen zu den Sollwerten auf, kann erst verspätet reagiert werden. Je nach Zeitintervall können unter Umständen größere Mengen an Milch mit minderer Qualität bereits weiterverarbeitet worden sein. Mit dem neuen Messverfahren der Krohne Optosens GmbH erfolgt die Analyse durch ein optisches Fenster einer definierten Messstrecke im Prozess. Lichtstrahlen mit bis zu zwölf verschiedenen Wellenlängen aus unterschiedlichen Quellen werden durch das Messmedium geschickt. Durch die bis zu vier optischen Verfahren Refraktion, Fluoreszenz, Streuung und Transmission können die Inhaltsstoffe wie z.B. Eiweiß, Fett und Laktose in dem vorbeiströmenden Medium bestimmt werden. \“Diese Kombination von berührungslosen Messverfahren ist einzigartig. Durch den Verzicht auf bewegliche Teile konnte neben der Messgeschwindigkeit auch die Langzeitgenauigkeit und Reproduzierbarkeit gegenüber heute üblichen Bypassgeräten signifikant verbessert werden\“, bestätigt Günter Pinkowski, Geschäftsführer der Krohne Optosens GmbH. Damit liegen die Vorteile auf der Hand: Die Messung ist hygienisch, Probeentnahmen bzw. -transporte und die damit verbundenen Fehlerquellen und Zeitverzug entfallen. Durch die hohe Langzeitstabilität und den Wegfall von Verbrauchsmaterialien werden zudem Betriebs- und Wartungskosten erheblich gesenkt. Selbstverständlich erfüllt die Messtrecke die hygienischen Anforderungen der Milchindustrie. Die Reinigung kann zudem per SIP/CIP erfolgen. Genau bei diesen hygienischen Anwendungs- und Reinigungsanforderungen kommt der Vorteil von Bediengeräten mit glatten und robusten Glasoberflächen zur Geltung. Da das neue Messsystem direkt im Produktionsprozess integriert ist, muss auch die Bedieneinheit den Anforderungen der Produktionsumgebung entsprechen.
Fugenfreies Design für Hygiene im Prozess
Die sogenannte \’Projective Capacitive Touch Technology\‘ erlaubt es, Bediengeräte mit kompletter fugenfreien Glasfront zu realisieren, die glatt und robust ist, sich leicht reinigen lässt und widerstandsfähig gegen alle Reinigungsprodukte ist. Dadurch war es Grossenbacher möglich, für Krohne ein kompaktes fugenfreies Chromstahlgehäuse mit durchgehender robuster Glasfront zur Bedienung zu entwerfen. Diese Lösung basiert auf einer neuen Produktlinie des auf Entwicklung und Produktion von Bedienpanels spezialisierten Schweizer Mittelständlers aus St. Gallen. Diese neue CT-Linie ist in Bildschirmdiagonalen von 3,5\“ bis 21\“ erhältlich, entweder im Chromstahlgehäuse in Schutzart IP67 und VESA-Anschluss wie in diesem Anwendungsbeispiel oder als Einbauvariante in Schaltkästen, falls umfangreichere Schaltkomponenten vor Ort untergebracht werden müssen. Dort hat man dann eine glatte Glasoberfläche auf einem Chromstahl-Schaltschrank.
Funktionsweise
Roger Hügli beschreibt die Funktionsweise der Projected Capacitive Technologie wie folgt: \“Es werden zwei Lagen mit einem leitfähigen Material in Rauten oder Streifen als Matrix voneinander isoliert auf einem Trägermaterial (Glasscheibe oder Folie) aufgebracht. Befindet sich ein Finger am Kreuzungspunkt der Matrix, so ändert sich die Kapazität des Kondensators und diese Position kann von der Auswertelektronik ermittelt werden. Der Sensor und die Auswerteelektronik sind geschützt auf der Rückseite des Deckglases angebracht und die Erkennung des Fingers wird durch die Scheibe \’hindurchprojiziert\‘, daher der Name. So erfolgt die Bedienung auf der praktisch verschleißfreien Glasoberfläche mit bis zu 10mm Stärke. Diese Technik erlaubt auch die Erkennung mehrerer Fingerpositionen gleichzeitig, das sogenannte Multi-Touch und somit die Bedienung mittels Gesten wie wischen oder spreizen von Fingern.\“ Aus der Praxis ergänzt der Fachmann: \“Diese Technologie kam mit den Smartphones und relativ kleinen Bildschirmen erstmals in der Breite zur Anwendung. Bei Applikationen in der Industrie ist aber ein besonderes Augenmerk auf die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu legen. Gerade bei grösseren Bildschirmdiagonalen hat man sehr viel \’Angriffsfläche\‘. Dank unserer langjährigen Erfahrung und eigener EMV-Kammer haben wir bei unseren Touch-Panels diese Auswirkungen sehr gut im Griff.\“ So kann Grossenbacher Systeme auf jahrzehntelange Erfahrungen rund um die Produkte und Anwendungen moderner Touch-Panel-Systeme und Bedienerführung in diversen industriellen Anwendungsgebieten zurückgreifen. \“Dies erlaubt uns individuelle Design und Bedienkonzepte inklusive Userinterfaces aus einer kompetenten Hand anzubieten. Die kapazitive Bedientechnologie mit Glas wird das Design von Bediengeräten grundlegend ändern, so wie sie es schon mit der Einführung der Smartphones gemacht hat\“, ist Markus Steidl, Vertriebsleiter Display Systeme, überzeugt und ergänzt, \“es steht ein Umbruch im Gerätedesign an. Wer jetzt schnell genug handelt und mit seinem Produktportfolio diese Chance nutzt kann sich bisher verschlossene oder durch \’Platzhirsch\‘ besetzte Märkte neu erschliessen, denn die Karten werden neu gemischt! Mit unserem Kunden Krohne Optosens erlebe ich diese sich dann bietende spannende Marktdynamik gerade hautnah.\“
