Dynamisches Leitungsdesign für die Industrieautomation

Mit der fortschreitenden industriellen Vernetzung von Produktionsanlagen und Robotik steigen auch die Anforderungen an das Leitungsdesign. Für eine durchgängige Verkabelung von der Schleppkette bis zum Roboterarm müssen die Leitungen dynamische Eigenschaften aufweisen, die konventionelle Schleppkettenkabel nicht erfüllen. Deshalb hat der Spezialkabel-Hersteller SAB Bröckskes eine neue kapazitätsarme Kabelgeneration mit hoher Biege- und Torsionsfestigkeit entwickelt.

Als Entwickler und Hersteller von Spezialkabeln verfügt SAB Bröckskes über mehr als 75 Jahre Erfahrung in Design und Fertigung hochflexibler Kabel „Made in Germany“. Vor 25 Jahren brachte das Unternehmen mit der S100 seine erste Schleppkettenleitung in den Markt. Der Nachfolger, die S200-Reihe, hat sich mittlerweile über 20 Jahre in zahlreichen Industrieanwendungen bewährt und wird wegen seiner hohen mechanischen Robustheit weiterhin stark nachgefragt. Mit mehreren Produktinnovationen und einer Sortimentsbereinigung hat SAB Bröckskes sein Standardprogramm dauerflexibler Leitungen auf die aktuelle Marktentwicklung ausgerichtet. Die damit verbundene Typenreduzierung beschleunigt den Produktionsprozess durch weniger Rüstzeiten und Materialwechsel.

Produktinnovationen für den Schleppketteneinsatz

Als Klassiker im SABdynamic-Portfolio gelten die Polyurethan-ummantelten Datenleitungen und schleppkettentauglichen Steuerleitungen der S200-Reihe. Die Serie weist hervorragende mechanische Eigenschaften auf, ist besonders flexibel, abriebfest, kerbzäh, ölbeständig und chemisch resistent. Der schnittfeste und adhäsionsarme PUR-Außenmantel bürgt für hohe Standzeiten und Wirtschaftlichkeit. Daher eignen sich S200-Leitungen ideal für den Dauereinsatz im Mehrschichtbetrieb mit millionenfacher Biegebeanspruchung und werden beispielsweise in Energieführungsketten, als Steuer- oder Datenleitungen an Industrierobotern, in Fertigungsstraßen, in Handhabungsgeräten und Automatisierungssystemen eingesetzt. Als besonders wirtschaftliche Alternative steht mit der S99 ECO eine Kabelserie mit Polypropylen-Aderisolation und Polyurethan-Mantel in ThinWall-Ausführung zur Verfügung, die sich für den dauerflexiblen Einsatz mit mäßiger mechanischer Belastung eignet. Neu im Portfolio ist mit der SABorganic S1000 auch eine klimafreundliche Kabelvariante, deren Außenmantel aus 45 % biobasiertem Polyurethan besteht.

Torsionsfähige Roboterleitungen

Anders als Schleppkettenleitungen kommt es bei dauerflexiblen Steuer- und Datenleitungen für den Industrieroboter-, Anlagen- und Werkzeugmaschinenbau auch auf eine ausgeprägte Torsionsfähigkeit an. Die Leitungen müssen neben häufigen Biegewechseln zusätzlich die teils starken Verdrehungen verkraften, die beispielsweise durch Schwenk- und Rotationsbewegungen von Fertigungsrobotern verursacht werden. Die unter der Marke SAB Robot firmierenden Torsionsleitungen der Serien RT113, RT113D sowie RT123 und RT123D sind in Material, Leitungsdesign und Verseilung für hohe Torsionswinkel zwischen ± 270° und ± 450° auf 0,5 m ausgelegt. Die Torsionsleitungen halten mechanischen Belastungen, insbesondere Scheuer- und Schleifbeanspruchung, sowie gleichzeitigen dauerflexiblen Torsions- und Biegebeanspruchungen bei freier Bewegung ohne Zugbeanspruchung stand. Sie eignen sich für trockene, feuchte und nasse Einsatzorte sowie niedrige Umgebungstemperaturen bis -50°C.

Neue Dynamik im Leitungswesen

Als jüngste Innovation stellt SAB Bröckskes jetzt seine neue CSA- und UL/cUL-approbierte Kabelgeneration SABdynamic 900 und 910 in den Varianten Control und Data vor. Mit der Serie 910 bietet der Hersteller erstmals eine geprüfte Standardlösung an, die in praktisch allen dynamischen Anwendungen vom Schleppketteneinsatz bis zur Roboterleitung einsetzbar ist. Das erweiterte Einsatzspektrum deckt bereits standardmäßig Funktionen ab, für die bisher sonderkonstruierte Spezialkabel erforderlich waren. Zur Kombination aus hochrobustem Kabeldesign mit den für Schleppketten erforderlichen engen Biegeradien und schnellen Biegewechseln war eine optimale Abstimmung der Materialeigenschaften und -stärken vom Mantel bis zur Aderisolation und Verseilung erforderlich. Umfangreiche Tests im um zwei neue Prüfmaschinen erweiterten SAB-Testzentrum haben die Biege-, Scher- und Torsionsfestigkeit im Dauerbetrieb bestätigt. Das spezielle PUR-Mantelmaterial gewährleistet eine hohe Robustheit der Ummantelung auch bei verkleinertem Kabeldurchmesser und einer reduzierten Manteldicke. Die paar- bzw. bündelweise Verseilung sorgt dafür, dass die Adern starke millionenfache Biegebeanspruchungen ohne Verzug oder Aderbruch verkraften.

Signalintegrität auf voller Länge

Ein weiterer Vorteil der neuen Kabelgeneration besteht in der reduzierten Leitungskapazität. Bei zunehmender Leitungslänge verstärken sich kapazitive Effekte, die zu unerwünschten Kopplungen und höheren Verlustströmen führen können. Deshalb sind kapazitätsarme Steuerleitungen besonders für sensible Steuer- und Automatisierungssysteme vorteilhaft. Sie minimieren diese unerwünschten Effekte und verbessern zusätzlich die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Bei Datenleitungen wirken sich die reduzierten Leitungskapazitäten insbesondere positiv auf die Signalintegrität aus, die für eine Datenkommunikation in Echtzeit benötigt wird. Durch die verringerte Materialdicke der SABIX-basierten Isolierhülle erreichen die SABdynamic 900 und 910 in der Ausführung Data eine sehr hohe Signalintegrität und gewährleisten daher auch bei Leitungslängen über 20 m eine störungs- und verlustfreie Datenübertragung für Echtzeit-Anwendungen. Darüber hinaus verfügt die halogenfreie Modellreihe über einen flammhemmenden, selbstverlöschenden PUR-Mantel und ist daher nach UL und CSA auch für den nordamerikanischen Markt zugelassen.

Zig Millionen Biege- und Torsionszyklen

Die in den Ausführungen Data und Control erhältlichen Leitungen vom Typ 900 und 910 sind für Spannungen bis 350 V bzw. 600 V ausgelegt. Beide Serien halten beweglich installiert über 10 Mio. Biegewechsel sowie Temperaturen zwischen ‑40°C und +90°C stand. Darüber hinaus verfügen sie über eine ausgezeichnete TMPU-geprüfte Ölbeständigkeit nach EN 50363-10-2 und VDE 0207-363-10-2 sowie eine gute chemische Resistenz gegen Säuren, Laugen, Lösungsmittel und Hydraulikflüssigkeiten. Sie sind UV-beständig nach HD 605, Ozon-fest gemäß DIN EN 50396, salzwasserbeständig nach UL 1309 sowie RoHS-konform und LABS-unkritisch. Zudem sind beide Ausführungen PFAS-frei, was Anwendern auch im Falle eines PFAS-Verbots Betriebssicherheit gewährleistet. SAB Bröckskes bietet die S900 Data standardmäßig im Format 12 x 0,14 mm² als mehradrige ungeschirmte Leitung sowie in vier mehrpaarigen geschirmten Varianten von 4 x 2 x 0,25 mm² bis 4 x 2 x 0,75 mm² an. Mit den Modellreihen SABdynamic 910 Data und Control führt SAB Bröckskes erstmals dauerflexible Leitungen im Sortiment, die sich gleichermaßen für den Schleppketteneinsatz wie als robotertaugliche Torsionsleitungen eignen. Beide Leitungsvarianten überdauern über 10 Mio. Biegezyklen sowie mehr als 10 Mio. Torsionszyklen bis ± 180°/m oder 5 Mio. bis ± 360°/m. Die Data-Version der 910 ist in drei Standardausführungen als mehradrige ungeschirmte, als mehrpaarige ungeschirmte sowie als mehrpaarige geschirmte Leitung erhältlich. Als Control-Leitungen bietet SAB Bröckskes serienmäßig zwei mehradrige ungeschirmte und zwei mehradrige geschirmte Optionen an. Auf Anfrage entwickelt und fertigt der Spezialkabelhersteller Sonderlösungen mit kundenspezifischen Abmessungen, anderer Mantelfarbgebung und individuellem Kabeldesign.

Dieser Beitrag wird präsentiert von:

SAB BRÖCKSKES GmbH & Co. KG