Präzision trifft Zuverlässigkeit: Wie Algra die HMI-Herausforderung von Trimos löste

In der industriellen Messtechnik entscheiden Millimeter. Präzisionsmessgeräte von Trimos – einem der renommiertesten Hersteller für dimensionelle Messtechnik weltweit – werden täglich in Produktionsumgebungen eingesetzt, in denen höchste Genauigkeit und absolute Zuverlässigkeit keine Wunschliste sind, sondern technische Grundvoraussetzung. Doch während die Messpräzision dieser Geräte ausser Frage steht, offenbarte sich im Projektalltag ein Problem an einer Stelle, die auf den ersten Blick unscheinbar wirkt: das Eingabeinterface.

Die Frage, wie ein Anwender mit einem Messgerät interagiert – welche Taste er drückt, wie das Gerät auf seine Berührung reagiert – scheint trivial. Ist sie nicht. Gerade in rauen industriellen Umgebungen, wo Öl, Schmutz, Metallspäne und Feuchtigkeit zum täglichen Betrieb gehören, ist das HMI (Human-Machine Interface) eine der schwächsten Stellen konventioneller Gerätekonzepte. Und genau dort setzt die Zusammenarbeit zwischen Trimos und Algra an.

Die Ausgangssituation: Kapazitive Technologie stösst an ihre Grenzen

Kapazitive Touchscreens und Touch-Keypads haben sich in der Consumer-Elektronik durchgesetzt. Sie sind flach, reagieren schnell, lassen sich fugenlos in Gehäuseoberflächen integrieren und wirken modern. Kein Wunder, dass sie auch im industriellen Gerätebau zunehmend Einzug halten.

Das Problem: Kapazitive Technologie funktioniert, weil sie die elektrische Leitfähigkeit des menschlichen Fingers erfasst. Diese Eigenschaft ist gleichzeitig ihre Achillesferse. Sobald ein Anwender Schutzhandschuhe trägt – im industriellen Umfeld eine häufige und oft vorgeschriebene Massnahme – verliert das kapazitive Interface seine Grundlage. Die Eingabe wird unzuverlässig oder funktioniert gar nicht mehr.

Hinzu kommen die Umgebungsbedingungen: In der Fertigungsmesstechnik sind Öl und Kühlmittel allgegenwärtig. Verunreinigte Oberflächen verändern das elektrische Feld, auf das kapazitive Sensoren reagieren. Das führt zu Fehleingaben, unerwünschten Aktivierungen oder vollständigem Versagen des Interfaces. Auch elektromagnetische Interferenzen (EMI) stellen ein reales Problem dar: Kapazitive Systeme erfordern oft aufwändige Abschirmmassnahmen und individuelle Feinabstimmung, um in elektrisch lauten Produktionsumgebungen zuverlässig zu funktionieren.

Für Trimos war diese Kombination aus Einschränkungen nicht hinnehmbar. Die Anforderungen an das neue Keypad-Interface waren klar definiert:

• Zuverlässige Funktion unabhängig von Handschuhmaterial und -stärke
• Konsistente, reproduzierbare Betätigungskraft von rund 200 g
• Robustheit gegenüber Öl, Schmutz und Feuchtigkeit
• Kein erhöhter EMI-Optimierungsaufwand
• Wettbewerbsfähige Herstellungskosten
• Modernes, nahtloses Erscheinungsbild, das zum Gerätedesign passt

Die Suche nach einer geeigneten Technologieplattform führte zu Algra.

Algra als Entwicklungspartner: Mehr als ein Lieferant

Algra ist seit Jahrzehnten auf die Entwicklung und Fertigung anspruchsvoller HMI-Eingabesysteme für industrielle Anwendungen spezialisiert. Das Unternehmen beliefert OEM-Kunden aus Branchen, in denen konventionelle Lösungen an ihre Grenzen stossen: Medizintechnik, Messtechnik, Maschinen- und Anlagenbau, ATEX-Bereiche, maritime Anwendungen und mehr.

Das Produktportfolio umfasst Piezo-Tastaturen, PCAP-Touchsysteme, Force-Touch-Lösungen sowie – im vorliegenden Fall entscheidend – die Dynasense-Widerstandstechnologie. Was Algra dabei von einem klassischen Komponentenlieferanten unterscheidet: Das Unternehmen versteht sich als Entwicklungspartner. Von der ersten technischen Analyse über Prototyping und Validierung bis hin zur serienreifen Lösung – inklusive Gehäuseentwicklung und Systemintegration.

Für Trimos bedeutete das: kein isoliertes Bauteilproblem, sondern ein gemeinsam entwickeltes Gesamtsystem.

Die Technologie: Dynasense im Detail

Dynasense ist Algras Eigenentwicklung im Bereich widerstandsbasierter Eingabetechnologie. Im Gegensatz zu kapazitiven Systemen, die auf elektrische Leitfähigkeit angewiesen sind, arbeitet Dynasense mit mechanischem Druck. Der Sensor registriert eine Betätigung, sobald eine definierte Kraft auf die Oberfläche ausgeübt wird – unabhängig davon, womit diese Kraft aufgebracht wird.

Das klingt zunächst nach einem Rückschritt in Richtung älterer Membrantastatur-Technologie. Es ist das Gegenteil. Dynasense kombiniert die Eingabe-Zuverlässigkeit robuster Widerstandssensorik mit modernen Fertigungsverfahren, die fugenlose, flächenbündige Designs ermöglichen. Das Ergebnis ist ein Interface, das industriell belastbar und gleichzeitig ästhetisch zeitgemäss ist.

Die technischen Parameter der für Trimos entwickelten Lösung:

Betätigungskraft ca. 200 g

Der Wert ist bewusst gewählt. 200 g ist ein haptisch klar wahrnehmbarer Druckpunkt – spürbar genug für zuverlässiges Feedback, leicht genug für komfortablen Dauerbetrieb. Auch mit dicken Schutzhandschuhen lässt sich dieser Wert konsistent reproduzieren. Die Betätigungskraft ist kalibrierbar und kann projektspezifisch angepasst werden.

Handschuh-Kompatibilität

Dynasense funktioniert mit allen gängigen Handschuhmaterialien: Nitril, Latex, Leder, Baumwolle. Es gibt keine Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit des Anwenders oder des Handschuhtyps. Die Eingabe ist ausschliesslich druckabhängig.

Beständigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen

Öl, Kühlmittel, Wasser, Metallstaub – die Oberfläche bleibt funktional. Da kein elektrisches Feld an der Oberfläche gemessen wird, haben Verunreinigungen keine Auswirkung auf die Eingabequalität. Das System arbeitet zuverlässig auch dann, wenn die Sensoroberfläche sichtbar verschmutzt ist.

Lebensdauer über 5 Millionen Zyklen

Ein Wert, der im industriellen Dauerbetrieb relevant ist. Messgeräte werden täglich intensiv genutzt; ein Interface, das nach wenigen Jahren Ermüdungserscheinungen zeigt, ist kein akzeptabler Standard. Die Dynasense-Technologie ist auf Langzeitbetrieb ausgelegt.

EMI-Robustheit

Widerstandssysteme sind inhärent unempfindlicher gegenüber elektromagnetischen Störungen als kapazitive Pendants. Der Optimierungsaufwand für EMI-Compliance reduziert sich deutlich – ein relevanter Faktor im Hinblick auf Entwicklungszeit und Zertifizierungskosten.

Nahtloses Design

Trotz der robusten Technologie dahinter lässt sich Dynasense in optisch flache, fugenlose Oberflächen integrieren. Das Interface fügt sich harmonisch in das Gesamtdesign des Trimos-Geräts ein – ohne Kompromisse beim Erscheinungsbild.

Gehäuse und Systemintegration: Die Vollständigkeit der Lösung

Ein Aspekt, der bei der Beschreibung von Schnittstellentechnologien häufig unterschätzt wird: Ein Keypad ist kein isoliertes Bauteil. Es muss mechanisch in ein Gehäuse integriert, elektrisch angebunden und in das Gesamtsystem des Geräts eingepasst werden. Spaltmasse, Materialübergänge, Montageprozesse, Dichtigkeitsanforderungen – all das beeinflusst, ob eine technisch einwandfreie Einzelkomponente in der Praxis funktioniert.

Algra übernahm für Trimos nicht nur die Entwicklung des Keypad-Interfaces, sondern auch die Konstruktion und Fertigung des Kunststoffspritzgussgehäuses sowie die vollständige Systemintegration. Das bedeutet konkret: ein Ansprechpartner für die gesamte Baugruppe, abgestimmte Toleranzen und Materialien, gemeinsame Validierung unter realen Einsatzbedingungen.

Dieser Ansatz reduziert Schnittstellenrisiken erheblich. Wenn Gehäuse und Eingabekomponente aus einer Hand kommen, entfallen die typischen Abstimmungsschleifen zwischen verschiedenen Lieferanten. Das spart Entwicklungszeit und minimiert das Risiko von Integrationsproblemen in der späten Projektphase – also genau dann, wenn Nacharbeiten am teuersten sind.

Das Ergebnis: Eine Lösung, die industrielle Realität versteht

Das gemeinsame Entwicklungsprojekt von Trimos und Algra endete mit einer serienreifen HMI-Lösung, die alle ursprünglichen Anforderungen erfüllt – und das ohne die typischen Abstriche, die entstehen, wenn eine Standardlösung in einen spezifischen Anwendungskontext gezwungen wird.

Trimos erhielt:

• Ein Eingabeinterface, das in rauen industriellen Umgebungen zuverlässig funktioniert
• Volle Handschuhkompatibilität ohne Abstriche bei der Bedienbarkeit
• Ein modernes, nahtloses Design, das zum Produktanspruch passt
• Eine Lebensdauer, die dem industriellen Dauerbetrieb entspricht
• Kostenoptimierung gegenüber kapazitiven Alternativlösungen
• Eine vollständig integrierte Baugruppe aus einer Hand

Was auf der Spezifikationsliste wie eine technische Checkliste wirkt, hat im Projektalltag eine konkretere Bedeutung: Anwender können ihre Messgeräte ohne Einschränkungen bedienen, wie sie arbeiten – mit Handschuhen, unter Produktionsbedingungen, über Jahre hinweg. Das ist der Massstab, an dem ein industrielles HMI gemessen werden sollte.

Was dieser Case zeigt

Die Zusammenarbeit zwischen Trimos und Algra ist ein Beispiel für eine Entwicklungspartnerschaft, die auf technischer Substanz basiert. Kein Überstülpen einer Standardlösung. Kein Kompromiss zwischen Industrietauglichkeit und Design. Stattdessen: eine von Grund auf für den Anwendungsfall entwickelte Lösung, getragen von einem Partner, der das Problem versteht, bevor er eine Antwort vorschlägt.

Für Hersteller von industriellen Messgeräten, Maschinen oder Systemen, die in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt werden, stellt sich dieselbe Grundfrage, die auch Trimos gestellt hat: Welche Eingabetechnologie ist tatsächlich geeignet für das, was mein Gerät leisten muss – und wer kann mir helfen, das zuverlässig umzusetzen?

Algra hat auf diese Frage für Trimos eine Antwort geliefert. Und die Grundlage dafür – die Technologie, die Fertigungskompetenz, der Ansatz als Entwicklungspartner – steht auch für andere Projekte zur Verfügung.