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Sicherer Datentransfer für bewegte Anwendungen in der Industrie 4.0

Elektrische Ausrüstung
Sicherer Datentransfer für bewegte Anwendungen in der Industrie 4.0

In der Fabrik von morgen kommunizieren dynamische Maschinen permanent in Echtzeit miteinander. Entscheidend ist eine schnelle und sichere Energie- und Datenübertragung. Igus verfügt über ein breites Portfolio an Leitungstypen für den Einsatz in der Smart Factory.

» Nora Nuissl, stv. Chefredakteurin Industrieanzeiger

In der Fabrik der Zukunft muss eine Echtzeit-Kommunikation aller Ebenen miteinander gewährleistet sein. Damit alle Stationen ihre Daten miteinander austauschen können, werden in Fabriken zunehmend Ethernetleitungen eingesetzt. Und das an feststehenden als auch speziell in sich bewegenden Anlagen. Hierfür bietet Spezialist Igus im Bereich der kupferbasierten Ethernetleitungen 30 verschiedene Typen, die alle für den industriellen dauerbewegten Bereich, aber mechanisch für unterschiedliche Anforderungen konstruiert sind.

CAT7-Ethernet-Leitungen für den dauerbewegten Einsatz

Speziell für die Bewegung und den Einsatz in Energieketten hat der Kölner Anbieter die CAT7-Leitung CFBUS.052 im Portfolio. Sie weist zur wesentlichen Erhöhung der Datensicherheit Geflecht-, Paarschirme und einen Geflechtgesamtschirm mit 90 % optischer Bedeckung auf, der eine Funktionsfähigkeit auch nach Millionen von Biegezyklen in der Energiekette sicherstellt, heißt es. Der spezielle Leiter-/Verseilaufbau macht die Leitung dauerbiegefest.

„Ein mit optimiertem Flechtwinkel gefertigtes Schirmgeflecht schützt sowohl den Gesamtschirm vor mechanischen Brüchen, als auch die elektromagnetische Verträglichkeit der Leitung“, erklärt Rainer Rössel, Leiter des Geschäftsbereichs Chainflex-Leitungen bei Igus. „Die geschirmten Paare werden mit einer optimierten Schlaglänge so verseilt, dass sie zum einem den hohen mechanischen Anforderungen gerecht werden, zum anderen aber auch die elektrischen Anforderungen hinsichtlich der Datenübertragung erfüllen.“

Mit LWL störungsfrei in hochbeanspruchten Anwendungen kommunizieren

Die CAT7-Leitung ist wie alle hoch-abriebfesten TPE-CFBUS-Typen flammwidrig. Darüber hinaus ist sie UL/CSA-, EAC-zertifiziert und Desina-konform. Die Leitung ist außerdem im Reinraum einsetzbar. Aufgrund der elektrischen Störsicherheit und der dazu parallel wesentlich höheren Datenkapazität ist die Datenübertragung über Lichtwellenleiter (LWL) gerade in elektrisch und mechanisch kritischen Bereichen in der Industrie 4.0 besonders interessant.

LWL für dauerbewegten Einsatz

Das Programm der LWL-Leitungen, die ebenfalls speziell für den dauerbewegten Bereich entwickelt wurden, umfasst dabei alle Bereiche der mechanischen Anforderungen. So bietet Igus mit der Serie CFLG.2EC eine kostengünstige LWL-Leitung, speziell für den Indoorbereich in Handling- oder Holzbearbeitungsmaschinen. Die neue CFROBOT8.PLUS-Leitung ermöglicht laut Hersteller am Roboter ausfallsichere Kommunikation im dreidimensionalen Raum.

Mit dem Chainflex-Lichtwellenleiter CFLG.LB.PUR hat das Unternehmen zudem eine spezielle LWL-Leitungsserie für den dauerbewegten Einsatz im Offshore- und Schiffsbereich im Programm. Sie ist mit zwei, vier oder sechs LWL-Fasern oder mit zwei LWL-Fasern und zwei Spannungsversorgungsadern lieferbar. Die miteinander verseilten Multimode- oder Single Mode-Fasern sind als besonders biegefeste Typen als Subcable ausgeführt, die sich einfach und kostengünstig mit Steckern ohne aufwendige Aufteiler konfektionieren lassen. Durch das hochfeste Aramid- (Kevlar-) Geflecht über der Gesamtverseilung können selbst hohe Zugkräfte, die bei hängenden Anwendungen auftreten können, die Leitung nicht schädigen. Der flammwidrige, speziell für die Energiekette abgestimmte und mit Druck extrudierte Pur-Außenmantel sichert zusätzlich vor äußeren mechanischen Beschädigungen. Die LWL-Leitungsfamilie bietet wie auch die CAT7-Leitung durch die DNV-GL-Offshore-Zulassung die Möglichkeit, sicher Daten auf Offshore-Plattformen und Schiffen zu übertragen.

Zahlen und Fakten – der Chainflex-Katalog

Um Kunden stets die günstigste Leitung anbieten zu können, die in ihrer Anwendung sicher funktioniert ist es laut Igus wichtig, eine große Vielfalt anzubieten. Um sämtliche wichtigen Parameter in einer Anwendung zu betrachten finden Anwender für jede Chainflex-Leitung im Katalog oder im entsprechenden Datenblatt die Aussagen, bei welchem Biegeradius, welcher Dynamik und welchem Verfahrweg die Leitung sicher eingesetzt werden kann. Hinzu kommen Details zum Leitungsaufbau, weitere Eigenschaften zu verschiedenen Beständigkeiten sowie die ausgezeichneten Zertifizierungen für die jeweiligen Leitungen. Eine einfache Auswahl der richtigen Leitungen ist leicht online möglich unter: www.igus.de/chainflex_Produktfinder. Über den Produktfinder können die verschiedenen Leitungstypen für den jeweiligen Anwendungsfall und die passenden Leitungen ausgewählt werden. Im Anschluss daran lässt sich mithilfe des Chainflex-Lebensdauerrechners die zu erwartende Haltbarkeit der Produkte bestimmen. Unter Angabe der Art des Verfahrwegs – linear freitragend oder gleitend, hängend oder für Torsionsbewegungen – sowie Parametern wie Dynamik und Umgebungsbedingungen erhalten Anwender eine konkrete Lebensdauererwartung, gemessen in der Anzahl der Doppelhübe. Dazu gewährleistet der Hersteller im Rahmen der Katalogdaten eine 36-monatige Garantie auf die Haltbarkeit der Leitungen im Betrieb.

Kontakt:
Igus GmbH
Spicher Str. 1a
51147 Köln
www.igus.de


Andreas Muckes ist Leiter des Produktmanagements Chainflex-Leitungen bei der Kölner Igus GmbH.
Bild: Igus

„Im industriellen Umfeld gibt es kaum eine Alternative zur kabelgebundenen Kommunikation“

Herr Muckes, Igus bietet mit seinen Ethernet- und Lichtwellenleitungen spezielle Lösungen für die Industrie 4.0. Nun rückt in der Smart Factory auch Wireless zunehmend in den Fokus. Warum braucht es noch Kabellösungen?

Wireless bietet viele Vorteile. Allerdings gibt es physikalisch bei der Übertragung von Daten oder gar Energie Grenzen. Lassen Sie mich ein Beispiel nennen: Jeder kennt den Effekt, wenn man mobil unterwegs ist und die Funkverbindung abreißt. Das mag ärgerlich sein, in der Anlagensteuerung ist das ein absolutes Ausschlusskriterium. Eine Sicherheitseinrichtung an einer Maschine muss immer zuverlässig ohne Verzögerung funktionieren. Daher sehen wir im industriellen Umfeld kaum eine Alternative zur kabelgebundenen Kommunikation.

Welche Vorteile bieten kabelgebundene Lösungen gegenüber kabellosen?

Wenn es darum geht, große Datenmengen in Echtzeit störungsfrei zu übertragen, ist die kabelgebundene Kommunikation das Mittel der Wahl. Ein Grundgedanke von Industrie 4.0 ist, dass bereits bei der Bestellung eines Produkts die Daten direkt in die Fertigung fließen. So können Teile einfach im Web konfiguriert, online bestellt und dann unter den Bedingungen der Großserienproduktion kostengünstig in kurzer Zeit ausgeliefert werden. Dafür ist eine schnelle Kommunikation aller Elemente bis zur Maschine notwendig. Die Kommunikation erfolgt oft über Ethernetleitungen, die aber im Gegensatz zu Serverfarmen und Büroumgebungen noch hohen mechanischen und EMV-Belastungen ausgesetzt sind.

Welche weiteren Lösungen für die Smart Factory plant Igus in den nächsten Jahren?

Es gibt nicht die eine Leitung für die Smart Factory. Denn im Gegensatz zum stationären Einsatz im Büro sind die Anforderungen für den dynamischen Einsatz in einer Energiekette deutlich vielfältiger. So gibt es Holzbearbeitungsmaschinen, die ein individuelles Möbelstück innerhalb von wenigen Stunden komplett fertigen können oder Tiefkühllager in dem Convenience-Produkte auf die nächste Onlinebestellung warten. Die Anforderungen an die Leitungen sind dabei mechanisch komplett anders: Die Leitung, die in der Holzbearbeitungsanlage zuverlässig ihren Dienst verrichtet, ist im Kühllager bei -35 °C nicht einsetzbar. Das wichtigste ist also eine ganzheitliche Betrachtung der jeweiligen mechanischen Einsatzbedingungen im Abgleich mit den elektrischen Wünschen des Kunden. Das ist der Grund für ein breites Spektrum von 37 Igus-Ethernetlösungen für fast jede Bewegung. Aber auch in anderen Bereichen steigt die Menge an Daten, sei es in der Antriebstechnik in Form von Hybridleitungen oder auch in der Halbleiterfertigung. So finden sich unter unseren 175 Neuheiten eine Lösung für SEW-Eurodrive Movilink DDI in hängenden Anwendungen, neue Angebote für den Reinraum mit UL-Zulassung oder Leitungen für besonders kleine Bauräume.



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