Luft, Energie, Informationen – in der Fluidtechnik findet ein reger Austausch zwischen Ventil und Aktuator statt. Üblich sind dafür drei unterschiedliche Leitungen und Kabel. Sogenannte Hybridkabel fassen Medien und Daten zusammen und reduzieren den Aufwand beim Verlegen.
Bernhard Foitzik ist Fachjournalist in Neustadt an der Weinstraße
Wo automatisch montiert oder gegriffen wird, braucht man normalerweise Druckluft als Energieträger, eine Datenleitung für die Sensorik und eine Spannungsversorgung. Das heißt in der Praxis: mindestens einen Schlauch und zwei Kabel. Der Aufwand muss nicht sein, wenn man die Kabel in den Schlauch integriert. Die Leoni Protec GmbH, Schmalkalden, ein Unternehmen der Leoni-Gruppe, entwickelt und produziert solche Leitungen mit Mehrfachnutzen. Eine der jüngsten Entwicklungen ist eine „pneumo-optische Leitung mit integrierter Spannungsversorgung“, die auch patentiert wurde. Die Beschreibung dieser Leitung mag kompliziert klingen, die Handhabung ist dafür umso einfacher. Denn das Hybridkabel ist als anschlussfertige Komponente für Roboter gedacht, die mit pneumatischen Greifern arbeiten.
Solche All-inclusive-Komponenten können ihre Tücken haben. Fällt ein Element aus, ist die komplette Komponente zu tauschen. Aber Praktiker können beruhigt sein. Denn der Aufbau des Hybridkabels stellt sicher, dass es einiges verträgt. Das Kernelement – die „Seele“ – des Kombi-Systems ist ein flexibler, druckfester 3/8″-Schlauch aus Polyurethan. Um den 13 mm starken PUR-Schlauch herum sind zwei Lichtwellenleiter und fünf isolierte Kupferleitungen zur Spannungsversorgung gruppiert. Über dieses Leitungspaket ist als Schutzhülle ein robuster, aber flexibler Außenmantel extrudiert. Sein Werkstoff PUR ist temperaturbeständig sowie biege- und torsionsfest. Außerdem lässt sich das Material durch Additive den Vorgaben des Kunden anpassen. Spannungsversorgung und Datenleitungen sind mehrfach vorhanden, so dass ein Ausfall auch bei hoher Beanspruchung unwahrscheinlich ist.
Einer der im betrieblichen Alltag wichtigsten Vorteile liegt auf der Hand: Die Hybridleitungen brauchen weniger Platz und lassen sich leichter und verwechslungssicherer als ein sonst übliches Schlauch-Kabel-Paket montieren. Das hat allerdings seinen Preis. Denn die Stecker sind nicht handelsüblich, können es auch nicht sein, da die Hybridkabel – obwohl durchaus schon im Einsatz – eben keine Massenware sind.
Hybride Leitungen gibt es durchaus schon länger. Volker Lichtinghagen, Entwicklungsleiter bei der Hradil Spezialkabel GmbH, Stuttgart: „Solche Entwicklungen wurden schon vor zehn Jahren gemacht.“ Immer, betont er, seien solche Hybridkabel kundenspezifische Sonderlösungen gewesen. Insofern spiele der Preis nicht die Hauptrolle, sondern die technische Lösung. Insbesondere der Trend zur Integration von Elektronik habe das forciert.
Verstärkt gefragt sind Hybridkabel dort, wo der Platz knapp ist und die Leitungen beweglich verlegt werden müssen. Beispiel: Miniaturpneumatik. Für die Medizintechnik haben die Stuttgarter kombinierte Schlauchkabel mit einem Innendurchmesser von 1 mm und einem Außendurchmesser von 2 mm realisiert.
Wegen integrierter Elektronik sind auch Hybridkabel gefragt
Als Basis für ein Hybridkabel dient auch Hradil ein PUR-Schlauch. Drücke bis etwa 15 bar sind bei einem Innendurchmesser von 4 mm kein Problem. Spitzenbelastungen bis 150 bar sind je nach Lastfall möglich. Eine Hürde ist bei der Konstruktion zwangsläufig zu nehmen: Je größer der Durchmesser der Druckleitung bemessen wird, desto weniger Platz steht für andere Elemente zur Verfügung. Denn der Kabeldurchmesser lässt sich nicht beliebig erweitern, weil die Leitungen natürlich sehr beweglich sein sollen. Der Trick: Die PUR-Schläuche bekommen außen eine Gewebeschicht, die die Seele stabilisiert, gleichzeitig die Beweglichkeit nicht einschränkt und den Schutz gewährleistet.
Dass es auf diesem Weg in der Fluidtechnik weitergeht, vermutet Volker Lichtinghagen: „Wir begleiten derzeit mehrere Projekte, die den Einsatz von Pneumatik- und Hydraulikkomponenten mit Busanschluss integrieren.“
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