Zuken ermöglicht die Rotation von Komponenten in beliebigen Winkeln in E3.panel

Seit mehr als 30 Jahren gilt 3D als der Stand der Dinge in der mechanischen Konstruktion – und das hat gute Gründe: die Darstellung einer Konstruktion als dreidimensionales Objekt erleichtert die Oberflächengestaltung und vereinfacht die Nutzung von Bauräumen durch einen einfacheren Abgleich des Modells mit seiner räumlichen Umgebung; sie ist leichter verständlich und kann dadurch als gemeinsame Referenz zwischen verschiedenen Abteilungen dienen und schließlich kann das Modell direkt als Ausgangspunkt für nachfolgende Fertigungsprozesse wie CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung oder Formenbau und seit neuestem auch 3D-Druck dienen.

In der Elektronik- und Elektrotechnik sieht die Welt noch etwas anders aus: zwar hat auch hier die dritte Dimension bereits Einzug gehalten, dennoch hat 2D hier noch seinen festen Platz und das hat auch gute Gründe: Der wichtigste besteht darin, dass in der Elektronik und Elektrotechnik das logische Schema nach wie vor die Grundlage für die gesamte Konstruktion bildet – und ein logisches Schema ist per definitionem weder maßstäblich noch 3-dimensional, denn es beschreibt (wie der Name schon sagt) nur die logischen Zusammenhänge und nicht die physikalische Auslegung eines Systems.

Von der logischen zur physischen Sicht

Diese physikalische Auslegung ist einem separaten Schritt vorbehalten. Dabei besteht die Aufgabenstellung im Bereich der Elektronik darin, Bauelemente mit einer stetig wachsenden Zahl von Anschlusspunkten auf einer Leiterplatte mittels Kupferleitungen unter Berücksichtigung elektrischer, physikalischer und fertigungsbedingter Regeln und Rahmenbedingungen so zu verbinden, dass sowohl eine problemlose Fertigung als auch eine einwandfreie elektrische Funktion gewährleistet ist. Und hier kommen – zumindest bei CAD-Systemen der neuesten Generation – sehr wohl 3D-Darstellungen zum Einsatz.

In der Elektrotechnik – also bei der Gestaltung von Schaltanlagen für den Maschinenbau und Kabelbäumen im Fahrzeugbar – spielen die Platzverhältnisse eine vergleichsweise geringere Rolle, obwohl auch hier die Spielräume enger werden. Hier richtet sich das Augenmerk zunächst auf die Zuordnung von Anschlagteilen, Aderdurchmessern, Kabelfarben und Steckerbelegungen zu den im Schaltplan festgelegten Verbindungen und bewegt sich daher noch vorwiegend im 2D-Bereich.

Der Übergang in die 3. Dimension

Die dritte Dimension kommt erst bei der physikalischen Anordnung der im Kabelplan zugewiesenen Kabel, Stecker und Baugruppen – je nach Einsatzbereich – in einen Schaltschrank, einem Schaltpult oder in einem Kabelbaum ins Spiel. Auch hier gilt das Hauptaugenmerk der eindeutigen und unmissverständlichen logischen Zuordnung der dargestellten Elemente. Zwar ist auch hier die Darstellung und Bauraumprüfung im dreidimensionalen Raum von Bedeutung, doch zu diesem Zweck ist eine Überformung der ursprünglichen 2D-Darstellung (im so genannten 2,5D) in der dritten Dimension mehr als ausreichend. Diese erlaubt es, einen 3D-Darstellung eines Schaltschranks beliebig zu drehen und zu begutachten.

Etwas problematisch wird das Verfahren erst dann, wenn Elemente innerhalb des Schaltschranks anders als in orthogonalen Winkeln angeordnet werden sollen, also wenn zum Beispiel Montageplatten nicht auf derselben Ebene, sondern in einem Winkel zueinander – also auf unterschiedlichen Ebenen – angeordnet werden sollen, wenn eine Klemmenleiste in einem Schaltschrank mit einem Neigungswinkel eingesetzt werden soll, oder wenn der Deckel samt Bedienungselementen eines Schaltpults in einem Neigungswinkel angeordnet werden soll.

Bis dato behalfen sich Elektroplaner damit, die betreffenden Elemente im Schaltschrank “flach”, also ohne Neigungswinkel anzuordnen und bei den Kabeln eine definierte Überlänge festzulegen und allfällige Nacharbeiten an Kabelkanälen der Produktion zu überlassen. Kann man so machen und ist ein durchaus praktikables Verfahren – elegant ist das allerdings nicht.

Aus diesem Grund wurde E3.panel, die E3.series Applikation für den Schaltschrankaufbau, in der Version 2023 um eine neue Funktion erweitert, mit der solche “Workarounds” der Vergangenheit angehören: Objekte im Schaltschrank können in allen Achsen beliebig gedreht und gekippt werden.

Wie dies im Detail funktioniert, sehen Sie im folgenden Video: