Problemstellungen und konstruktive Lösungen

Leitungen für extreme Bedingungen von TKD Kabel

Anzeige
Fördertechnik-, Schleppketten- und Robotereinsätze sind Stress pur – auch für die eingesetzten Kabel. Sie müssen schnellste Bewegungsabläufe in alle Richtungen meistern. Und das auf immer weniger Raum und unter oft extremen Umgebungsbedingungen – mechanisch, thermisch wie auch chemisch. Einfache Standardkabel haben hier keine Chance. Die Lösung sind echte Spezialkabel, deren „Gene“ unter anderem mit den spezifischen Vorgaben von Robotik und Industrie 4.0 harmonisieren.

Christian Hohnen, Marketingleiter TKD Kabel GmbH, Nettetal

Der Trend in Richtung Industrie 4.0 läuft auf vollen Touren. In der global vernetzten Industriewelt entstehen immer mehr autonome Workstations, die miteinander verbunden sind und Automatisierung sowie Produktivität weiter vorantreiben. Egal ob in Fertigungsinseln oder Robotern, wesentlich für den reibungslosen Betrieb ist die absolute Prozessstabilität sämtlicher Komponenten. Insbesondere bewegte elektromechanische Komponenten erfordern hier wachsende Aufmerksamkeit.

Kabel und Leitungen finden sich überall, wo bewegte Maschinenteile störsicher mit Energie und Information versorgt werden müssen. Kabel sind Nabelschnüre. Sie liefern alles, was zum Funktionieren des angeschlossenen Systems erforderlich ist. Neben Strom und Daten beziehungsweise Steuerungssignalen können dies auch Medien wie Luft oder Flüssigkeiten sein. Während bei Hybridleitungen unterschiedliche Funktionselemente in platzsparenden Rund- oder Flachkabeln integriert sind, haben sich bei der Führung von dauerbewegten Leitungen vor allem dicht gepackte Schleppketten oder Schlauchpakete als feste Größe etabliert. Funktionieren müssen die bewegungsgestressten Kabel auf immer weniger Platz. Packungsdichte und Miniaturisierung, bei gleichzeitig wachsendem Funktionsumfang, geben hier den Takt vor. Zudem müssen sie immer höheren Beschleunigungen und Geschwindigkeiten, abrupten Bewegungsabläufen sowie Vibrationen standhalten. Und während ihnen weder millionenfache Biegewechsel noch Torsion in alle Richtungen etwas anhaben dürfen, müssen sie auch unwirtliche Einsatzbedingungen aushalten. Sind darüber hinaus leistungsstarke Power- und sensible Datenleitungen nebeneinander verlegt, gilt es auch noch elektromagnetische Störungen auszuschließen. „Hier mit Allerweltskabeln anzutreten, wäre grob fahrlässig! Auf der sicheren Seite ist man bei ‚Stress pur’ nur mit Leitungen, die von A bis Z gezielt auf ihren tatsächlichen Einsatz zugeschnitten sind“, erklärt Sven Seibert, Leiter Produktmanagement bei TKD Kabel. „Während der Anwender bei einer Reihe von Fördermittel-, Schleppketten- oder Robotereinsätzen auf etablierte Spezialkabel-Portfolios wie beispielsweise unseren seit Jahren bewährten Kaweflex-Baukasten setzen kann, gibt es zunehmend Bedarf nach echten Individuallösungen.“

Fitnessgrad präzise bestimmen

Konstruktiv werden bei Spezialkabeln für dauerbewegte Einsätze alle Register gezogen. Über eine Vielzahl von Parametern – etwa Leiterauswahl, Kabelaufbau und Verseilung, Schirmung, Isolations- sowie Mantelwerkstoffe – können Konstrukteure den Fitnessgrad ihrer Kabel präzise beeinflussen. Gezielt lassen sich so gewünschte Eigenschaften wie Biegeradien, Flex-Performance, Torsionsfestigkeit, thermische oder chemische Resistenz sowie die EMV-Sicherheit realisieren. Eine Grundvoraussetzung für die Langlebigkeit von Kabeln bei extremem Bewegungsstress ist dabei die Schlankheit. „Je geringer der Durchmesser und das Gewicht, umso besser ist es um die Agilität der jeweiligen Leitung bestellt,“ sagt Seibert. Mit dem passenden „Diätprogramm“ sind alternative Konstruktionen möglich, bei denen der Platzbedarf im Vergleich zu konventionellen Kabeln problemlos um 30 bis 40 % reduziert werden kann. „Hier ist Cleverness und Erfahrung gefordert,“ schmunzelt Seibert. „Beim Design kommt alles auf den Prüfstand: Manchmal reicht die Streichung einer simplen Bandierung, um ein Kabel um den letzten Millimeter abzuspecken und dem Anforderungsprofil gerecht zu werden.“

Erfahrung und Know-How

Seit den 1980er Jahren bietet TKD unter dem Kaweflex-Markendach ein dicht bestücktes Sortiment mit Spezialleitungen, das gezielt auf hochdynamische Anwendungen ausgelegt ist. „Vorläufer unserer Kaweflex-Serie waren die weltweit ersten Schleppkettenleitungen, bei denen wir gezielt den Polyesterelastomer-Werkstoff Pelon als Aderisolation einsetzten – und damit einen Standard schufen, der bis heute bei anspruchsvollen Kabeln für hochflexible Einsätze greift“, sagt Seibert. Direkt aus der Kabelfamilie abrufbar sind standardisierte Spezialleitungen, die etwa für Beschleunigungen bis 100 m/s², Verfahrwege bis 400 m und für millionenfache Biegezyklen ertüchtigt sind. Die konsequente Nutzung aller konstruktiven Optionen garantiert die notwendigen Eigenschaften in Sachen Biegeradius, Flex-Performance, Schleppketten- oder Torsionsfestigkeit.

Das Portfolio beginnt bei robusten Leitungen in PVC-Ausführungen. Beliebt sind zudem TPE-Compounds – gerade wenn es um spezielle Performancewünsche geht –, da Mäntel aus TPE Additive enthalten, die das endgültige Profil zum Beispiel in Bezug auf Härte, chemische Beständigkeit, Entflammbarkeit oder Abriebfestigkeit ausbilden. Bei mechanisch hoch belasteten Leitungen kommt zumeist Polyurethan (PUR) zum Einsatz. PUR-Mäntel bieten Flexibilität bei großer Zähigkeit – und das über einen breiten Temperaturbereich. Wegen seiner Beständigkeit gegen Kühlflüssigkeiten, Fette und Schmierstoffe ist PUR außerdem ideal für den Maschinenbau. Auch Sonderformen gibt es: Unter anderem bieten vernetzte Isolationsmaterialien aufgrund einer molekular veränderten Oberflächenstruktur einen wirksamen Schutz vor Schweißspritzern.

Kinematics-3D – besonders agil

Jüngster Zuwachs der Kaweflex-Familie ist die Kinematics 3D-Serie, die auf höchste Agilität getrimmt und speziell für anspruchsvolle Robotereinsätze ausgelegt ist. „Die neue Serie ist unsere Antwort auf die steigenden Anforderungen im rasant wachsenden Robotermarkt“, erklärt Seibert. „In der digitalisierten Welt der Industrie 4.0 nimmt die Bedeutung automatisierter Prozesse stetig zu, wobei Robotik in allen Variationen – bis zu den immer populärer werdenden Cobots – auf dem Vormarsch ist.“ Die speziellen Kinematics-Konstruktionen decken verschiedene Kabeltypen, wie etwa Mess- und System-, Servo- und Motor- sowie Steuer- und Datenleitungen ab. Das Einsatzgebiet der adhäsionsarmen Roboterleitungen reicht von Schleppketten über Pick & Place bis zu automatisierten Fertigungssystemen. Eine besonders torsionsfähige, verzinnte Kupferumlegung garantiert dabei die EMV-gerechte Kabelabschirmung bei den C-PUR Versionen. Aufgrund der spezifischen Konstruktionen und Materialauswahl sind diese Leitungen für raue Einsätze mit höchster mechanischer Beanspruchung – bei gleichzeitiger Biege- und Torsionsbelastung – ausgelegt. Bei der gesamten Kinematics-3D-Serie sind Torsionswinkel von bis zu +360° je Meter Kabellänge (+180°/m für geschirmte Varianten) zulässig. Die auf minimale innere Friktion getrimmte Anordnung der einzelnen Kabelelemente sowie der Einsatz von Gleitbewicklungen sorgen für höchste Agilität und Stabilität.

„Was wir mit unseren Kaweflex-Familien nicht aus dem Stand abdecken können, stemmen wir mit maßgeschneiderten Speziallösungen“, sagt Seibert. Diese sind dann komplett auf die Anforderungen eines spezifischen Kundenbedarfs zugeschnitten. Nicht selten kommen beim Custom-Ansatz auch Kabelgarnituren zum Zug, die als Plug-&-Play-Systeme geliefert werden. „Realisiert werden diese ‚All-Inclusive’-Lösungen von unserem Connectivity Team.“ ik

www.tkd-kabel.de

Ein Überblick über die Produktkategorien bei TKD Kabel:
http://hier.pro/ABKKh

Anzeige

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance

Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video aktuell

Greiferintegration leicht gemacht: Die Zimmer Group zeigt, wie es geht.

Aktuelle Ausgabe

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen

Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke

Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender

Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de