05.12.2018
Drum prüfe, was sich ewig (ver-)bindet
Pepperl+Fuchs produziert jährlich tausende Kilometer an Verbindungskabeln, die fast jeden Umwelteinflüssen standhalten. Erfahren Sie mehr über 20 Jahre „Connectivity“-Erfahrung und die vielseitigen Einsatzbereiche für Sensorkabel von Pepperl+Fuchs.
Verbindungstechnik schafft Sicherheit
Vor mehr als 150 Jahren haben Pioniere ein waghalsiges Unterfangen mit einem unglaublichen Materialaufwand unternommen, um Amerika per Telegrafenleitung mit dem europäischen Festland zu verbinden. Hierfür wurden auf einer Strecke von 4200 Kilometern ganze 9000 Tonnen an Kabeln verlegt. Zwar glückte, trotz zahlreicher Probleme, die Verlegung des Tiefseekabels, dennoch war bereits nach ein paar Wochen die Verbindung unterbrochen – teilweise bedingt durch die Schwächen der Kabel. Auch bei Pepperl+Fuchs werden jedes Jahr tausende Kilometer an Verbindungskabeln produziert, die hingegen fast jeden Umwelteinflüssen standhalten.
Ganz gleich, ob Maschinenbau, Schweißtechnik, Lager- und Fördertechnik, mobile Applikationen oder Prozessindustrie – „leistungsstarke Sensorik erfordert eine ebenso leistungsstarke und vor allem eine zuverlässige Verbindungstechnik“, erklärt Jürgen Chrobak, Geschäftsführer von Pepperl+Fuchs Ungarn. Was nach einem einfachen Zubehör in der Sensorik klingt, ist in Wirklichkeit ein wichtiger Bestandteil in der Automatisierungstechnik. Denn schon ein einziger Verbindungsfehler kann zu einem Ausfall in der gesamten Anlage und somit zu einem teuren Produktionsausfall führen. „Bei der Verbindungstechnik zu sparen, heißt in der Regel, den Wartungsaufwand zu erhöhen“, weiß Roland Gubbels, Business Manager Connectivity von Pepperl+Fuchs. Damit Anwender vor diesen Risiken geschützt sind, entwickeln, testen und produzieren mehr als 200 Mitarbeiter von Pepperl+Fuchs in der westungarischen Stadt Veszprém seit 20 Jahren qualitativ hochwertige Kabelbaugruppen für die Automation. Was gibt es aber bei der Entwicklung von Verbindungstechnik zu beachten? „Wie in vielen anderen Bereichen gibt es auch hier einige Herausforderungen. Zum einen sind die Kabel und Steckverbindungen extrem hoch standardisiert, das bedeutet, dass sie mit herstellerunabhängigen Sensoren kompatibel sind, gleichzeitig möchte Pepperl+Fuchs mehr als nur den Standard bieten“, so Gubbels. Hierfür setzt das Mannheimer Unternehmen auf Zusatzfunktionen in der Verbindungstechnik wie Rüttelsicherung, Rändelmuttern, die für Werksmontagen geeignet sind, als auch auf eine innovative Wellschlauchverrastung sowie eine 360-Grad-Schirmung. „Wir wissen genau, für welchen Anwendungsbereich der Kunde welches Kabel benötigt. Durch unsere langjährige Erfahrung können wir daher gezielt branchenspezifische Lösungen anbieten“, so Chrobak.
In der kleinen ungarischen Stadt Veszprém befindet sich der Produktionsstandort von Pepperl+Fuchs.
Eine saubere Sache
So steht beispielsweise in der Lebensmittelindustrie die hygienische Sicherheit an oberster Stelle und Produkte sowie deren Verpackung dürfen unter keinen Umständen durch den Kontakt mit Anlagen- oder Maschinenteilen verunreinigt werden. Hierbei spielt bereits die Form der Steckverbindungen eine wichtige Rolle. So müssen sie eine glatte und einfach zu reinigende Oberfläche nach den Richtlinien der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) besitzen. Damit Lebensmittel keine Möglichkeit haben, sich an der Oberfläche festzusetzen, sind Verschraubungen aus Edelstahl gefertigt. Zusätzlich muss qualitativ hochwertige Verbindungstechnik bei der Reinigung von Anlagen auch aggressiven Desinfektionsmitteln und -prozeduren standhalten. „Genau deswegen sind die vier- und fünfpoligen Varianten der M8- und M12-Steckerverbinder von Pepperl+Fuchs an die strengen Bedürfnisse der Spritz- und Kontaktzonen angepasst. Zusätzlich sind sie PVC- und halogenfrei, FDA-konform und nach ECOLAB zertifiziert. In dieser Kombination kann sichergestellt werden, dass bei der Reinigung der Maschinen und Bestandteile ein Maximum an Sauberkeit erreicht wird und die bereits genannte hygienische Sicherheit voll eingehalten werden kann“, so Gubbels.
Auf Biegen und Brechen
Im Vergleich zur Lebensmittelproduktion gibt es jedoch auch Industriebereiche, in denen die Arbeit für Menschen zu gefährlich oder gesundheitsschädlich ist. Dort kommen Roboter zum Einsatz, die während ihres Betriebs millionenfach repetitive Arbeitsabläufe absolvieren. Dabei sind bei bestimmten Applikationen die Bewegungsabläufe von Robotern durch besonders extreme Biege- und Rotationsbewegungen geprägt. Damit es nicht zu Ausfällen während der Produktion kommt, muss die eingesetzte Verbindungstechnik die Versorgung mit Strom und den Austausch von Daten zwischen Roboter und einem Automatisierungssystem permanent gewährleisten. „PUR-R-Leitungen von Pepperl+Fuchs können hierbei über zehn Millionen Mal mit ± 360° pro Meter tordiert werden. Daher ist es bei diesen hochautomatisierten Produktionsprozessen wichtig, dass jede Einzelkomponente zuverlässig arbeitet und hohen Temperaturen standhält, sowie eine Öl- und Chemikalienbeständigkeit aufweist. Die PUR-R-Leitung erfüllt genau diese Anforderungen, da sie besonders flexibel, schleppkettentauglich und bis zu zehn Millionen Mal tordierbar ist“, erklärt Gubbels.
Das Lager in Ungarn ist mit den besten Rohkabeln aus zertifizierter europäischer Produktion ausgestattet.
Bei einer Steckverbindung werden die Kabel auf die gewünschte Länge gekürzt und aufgerollt, um sie anschließend weiterzuverarbeiten.
Anschließend werden die Kabel mit den entsprechenden Kontakten bestückt.
Im vorletzten Schritt werden die Steckverbindungen mit einer Maschine umspritzt, ...
... um umfangreiche elektrische Prüfungen zu durchlaufen, damit die Fehlerrate bei Steckverbindungen von Pepperl+Fuchs stehts bei null bleibt.
Feuer und Flamme
Wenn es hingegen raucht und Funken fliegen, müssen Kabel trotz enormer direkter oder indirekter Hitze zuverlässig arbeiten. Pepperl+Fuchs kann hierbei auf eine lange Tradition als Automobilzulieferer zurückblicken und kennt sich mit den schwierigen Anforderungen im Schweißbereich perfekt aus. So ist die Kabelqualität von PUR-A für Bereiche geeignet, in denen ein Kabel zwar mit Schweißspritzern in Berührung kommt, jedoch gleichzeitig eine hohe Flexibilität besitzen muss. Falls in einer Umgebung jedoch hohe Temperaturen herrschen und ganze Funkenschwärme auf ein Kabel treffen, beispielsweise beim Karosseriebau, sind spezielle Kabel notwendig. „Wenn sich in einer Anwendung Kabel in unmittelbarer Nähe von Schweißvorgängen befinden, sind POC-ummantelte Kabel die richtige Wahl. Mit ihrer besonders hohen mechanischen Stärke, einer Temperaturbeständigkeit von bis 150 °C Dauergebrauchstemperatur und der Fähigkeit, selbst heißen Schweißperlen zu widerstehen, können diese Kabel in Bereichen genutzt werden, in denen andere Kabeltypen der Hitze und Belastung nicht mehr standhalten“, sagt Gubbels über die besonders robusten Spezialleitungen.
Robuste Kabel für widrige Umgebungen
Doch nicht nur in den Automotive-Fabrikanlagen werden Kabel extremen Einflüssen ausgesetzt, sondern auch bei Mobil-Anwendungen. „Mit der Einführung des spezialisierten Portfolios MEC (Mobile Equipment Connectivity) schlagen wir die Brücke zwischen der Welt der Rundsteckverbinder und der ‚Automotive-Welt‘. Hierbei stellen wir durch unser bewährtes Dichtungskonzept eine robuste Steckverbindung für den Bereich Mobile-Equipment zur Verfügung“, berichtet Gubbels. Die Grundlage bilden bekannte und erprobte Mobilsteckverbindungen von Deutsch, AMP und TE Connectivity, die dann von Pepperl+Fuchs für mobile Anwendungen optimiert werden. „Die voll umspritzten Griffkörper der Mobile-Equipment-Steckverbinder halten den widrigen Umgebungen stand, bieten einen langlebigen Schutz und sind von -50 bis 105 °C voll einsetzbar. Zusätzlich ist durch das besonders schlanke Design der Platzbedarf im Betrieb sehr gering und durch die vorhandene Wellschlauchverrastung lassen sich Schutzschläuche nicht nur einfach, sondern auch ohne zusätzliche Adapter schnell und zuverlässig anbringen“, so Gubbels.
Um eine absolute Zuverlässigkeit der Steckverbindungen zu gewährleisten, werden die Komponenten extremen Tests unterzogen. Beispielsweise werden die Steckverbindungen in einer Kältekammer schockgefroren.
Mehr als nur Stecker und Kabel
Die hohe Vielfalt an applikationsspezifischen Kabeln schlägt sich auch in den Absatzahlen nieder, wie Gubbels erläutert: „Wir sind in den letzten Jahren stetig gewachsen und haben unseren Marktanteil kontinuierlich ausgebaut. So verarbeiten wir heute deutlich mehr als 15.000 km Rohkabel und produzieren über fünf Millionen Griffkörper pro Jahr.“ Als Basis für diesen Erfolg dienen, neben 20 Jahren Erfahrung in der Verbindungstechnik, ein gut gefülltes Rohmateriallager und ausgeklügelte Logistikabläufe in Veszprém. Bevor es zur Auslieferung der Produkte kommt, werden diese zudem noch ausgiebig elektrisch getestet, um die Fehlerquote bei null Prozent zu halten. „Nichts ist ärgerlicher als ein defektes Kabel – verbaut an einer schwer zugänglichen Stelle der Maschine“, so Gubbels. Ein weiterer Faktor, der Pepperl+Fuchs einen Vorsprung gegenüber dem restlichen Markt beschert, ist das aus einer Hand stammende, harmonisierte Gesamtportfolio aus Verbindungstechnik und Sensorik. Dieses Zusammenspiel sorgt dafür, dass Anwender immer die größtmögliche Interoperabilität erwarten dürfen. „Kunden erhalten bei Bedarf auch die nötige Beratung, wenn es eine individuelle Kabellösung sein soll“, kommentiert Chrobak. Zudem arbeitet die ebenfalls in Veszprém beheimatete Entwicklungsabteilung bereits mit Hochdruck an den Lösungen von morgen: „Was gestern noch die Sensor-Aktor-Leitung und Parallelverdrahtung war, wird heute zunehmend durch IO-Link und Industrial-Ethernet-Lösungen substituiert. Wir entwickeln heute Steckverbinder mit denen z. B. bis zu 16 A Strom in der Anlage transportiert werden. Zeitgleich liegt unser Augenmerk auf Steckverbindungen, die Gbit-Ethernet und zukünftig auch Single Pair Ethernet sicher, zuverlässig und dicht in den Maschinen verbinden und langfristig den RJ45 ablösen werden. Mit unserem integrierten Portfolio sorgen wir ‚Stecker-für Stecker‘ dafür, dass sich die Automatisierungswelt immer weiter verbindet“, kommentiert Gubbels die zukünftige Entwicklung im Bereich der Verbindungstechnik.
