Strippen wandeln sich zu innovativen Verbindungen

Neue Komponenten der Informationstechnologie im Maschinenbau erfordern neue Konzepte für die elektrischen Verbindungen. „Das Zusammenwachsen der unterschiedlichen, hierarchisch gegliederten Netzwerkebenen zu einem einzigen Industrial Ethernet ermöglicht künftig eine direkte und unmittelbare Durchgängigkeit in der Informationsübertragung“, nennt Volker Huber als Beispiel der Veränderung. Der Produktmanager für Kabel und Leitungen bei der Stuttgarter U. I. Lapp GmbH hebt hervor, dass dies „vom Internet bis zu den letzten Gliedern in dieser Kette, den Sensoren und Aktoren, reicht“. Diese hohe informationstechnische Penetration erfordere neue Leitungsverbindungskonzepte und entsprechende Kabel und Leitungen. Dazu der Kabelexperte: „Sie müssen einerseits den höheren Anforderungen an die Datenübertragungsraten Rechnung tragen und andererseits in der harten, industriellen Umgebung störungsfrei funktionieren, also sensibel und robust zugleich sein.“

Es gibt heute schon industrietaugliche Datenleitungen, die alle elektrischen Anforderungen stationärer LAN-Netzwerkkabel für Datenübertragungsraten bis zu 100 Mbaud und mehr erfüllen. „Für den rauen Einsatz in Energieführungsketten wurden beispielsweise spezielle Leitungen entwickelt, die zu den Komponenten an ständig bewegten Maschinenteilen eine sichere Netzwerkverbindung gewähren“, weiß Huber. Störungsfreie Datenübertragung übernehmen hochflexible Lichtwellenleiter-Kabel (LWL), wahlweise in Kunststofffaser- oder Glasfasertechnik. Eine immer größere Nachfrage erfahren Hybridleitungen, die in einer gemeinsamen Strippe LWL für höchste Datenübertragungsraten mit Kupferleitern für die elektrische Energieversorgung kombinieren.

Laut Huber erfährt auch die Verkabelungstopologie wegen der informationstechnischen Möglichkeiten einen Wandel. Die neuen Strukturen weisen weg vom zentralen Schaltschrank mit den typisch sternförmigen Verkabelungswegen hin zu dezen- tralen, parallelen Verkabelungsstrukturen. „Die Industrie erschließt sich so Einsparpotenziale in Milliardenhöhe“, benennt Huber den Hauptvorteil. Dies beginne mit der drastischen Reduzierung an Steuerleitungen. Damit verbunden sei ein geringerer Platzbedarf zur Verkabelung im Schaltschrank, in der Kabelpritsche oder in Energieführungsketten. Auch verringere sich durch die Verwendung von standardisierten, mit Steckern vorkonfektionierten und somit anschlussfertigen Leitungen der Montageaufwand für die Verkabelung. „Allein 1 Mrd. DM ließe sich mit dem vom VDW ins Leben gerufenen Desina-Ansatz (dezentrale Installationstechnik) einsparen“, rechnet der Kabel-Experte hoch.

In der Materialtechnik gewinnen die thermoplastischen Elastomere (TPE) an Bedeutung. Neue Werkstoffkombinationen ermöglichen heute präzise, auf den jeweiligen Anwendungsfall exakt zugeschnittene Leitungen. Huber nennt als Beispiel das Mantelmaterial P4/11, das speziell für die gegen Bioöle beständige Leitungsfamilie Olflex-Natur entwickelt wurde. Immer mehr umweltfreundlichere Materialien, die sowohl bei der Herstellung, in der Anwendung, aber auch in der Entsorgung die Umweltbelastungen reduzieren, werden eingesetzt. Huber verweist hier auf das Programm halogenfreier, schwermetallfreier Kabel und Leitungen.

Weiteres Entwicklungspotenzial sieht Volker Huber in der Nanotechnologie. „Die Erforschung des Oberflächen- oder Grenzflächenverhaltens von Stoffen im Nanometerbereich ist weit fortgeschritten“, erklärt der Lapp-Manager. Konkrete Ergebnisse der Grenzflächenbeeinflussung durch die Nanotechnik würden Einzug bei Kabel und Leitungen finden und dort bisher nicht für möglich gehaltene Verbesserungen ermöglichen. wm

In der „Folterkammer“ bei Lapp werden Kabel in Dauertests für den Einsatz „bis auf die Ader gequält“ Auf der Grundlage internationaler Prüfnormen wie VDE und UL werden Approbationsprüfungen durchgeführt und die chemische Beständigkeit getestet. Alle Erkenntnisse fließen in die laufende Produktentwicklung. Ein weiterer Vorteil: Im Zentrum können auch Kunden ihre Speziallösungen testen.