Schnelle Datenleitungen für die Fabrik der Zukunft

Auf dem Bild sieht man den Herstellungsprozess der Schirmung eines Kabels. — Beim Flechten werden dünne Drähte aus Kupfer oder verzinntem Kupfer um die Adern geflochten. Das macht die Leitungen immun gegen elektromagnetische Interferenzen.

CEAM Cavi Speciali ist eine Perle im Entwicklungs- und Produktionsnetzwerk von LAPP. 110 Mitarbeiter entwickeln und fertigen in Monselice in Italien UNITRONIC^® und ETHERLINE^® Leitungen für industrielles Ethernet und Feldbusse – nach den höchsten Qualitätsstandards. CEAM-Leitungen gelten im Markt als besonders zuverlässig bei den Eigenschaften für die Datenübertragung und bei der Langlebigkeit – nicht zuletzt dank eines ausgeklügelten und hochautomatisierten Herstellungsprozesses und vielen Jahren Erfahrung. Dieses Knowhow zahlt sich auch aus, wenn die Kunden neue Anforderungen stellen. Dann kann CEAM Lösungen schneller anbieten als viele Wettbewerber.

Auf dem Bild sieht man den Herstellungsprozess der Isolierung und Ummantelung eines Kabel. — Herstellungsprozess bei CEAM Cavi Speciali: Der Leiter erhält seine isolierende Hülle (links), die Ummantelung mittels einem Mantelextruder (rechts)

Neuer Standard für Robotik-Leitungen

Jüngstes Beispiel ist die Robotik. Dort müssen Leitungen millionenfache schnelle Bewegungen aushalten. Was genau eine Roboter-Datenleitung können sollte, blieb lange Zeit der Interpretation der Hersteller und ihrer Kunden überlassen. Damit ist nun Schluss. Die PROFINET Nutzerorganisation hat in enger Abstimmung mit der AIDA (Automatisierungsinitiative der deutschen Automobilisten) Spezifikationen für PROFINET Typ R Datenleitungen festgelegt. Der neue Standard „Typ R“ hat es in sich: So eine Leitung muss fünf Millionen vertikale Torsionszyklen mit ±180° pro Meter aushalten, außerdem fünf Millionen Zyklen in der horizontalen Schleppkette bei Beschleunigungen bis zu 10 m/s² und Geschwindigkeiten von 3 m/s über einen Verfahrweg von 5 Meter, zusätzlich eine Million Biegungen im Wechselbiegetest bei einem Biegeradius vom siebenfachen des Außendurchmessers.

Auf dem Bild sieht man den Herstellungsprozess der Verseilung eines Kabel. — Die Leiter industrieller Datenleitungen bestehen aus dünnen Drähten aus Kupfer, die zu einem Leiterbündel verseilt werden

LAPP hat die Entwicklung des neuen Industriestandards von Anfang an mitbegleitet und ist einer der ersten Hersteller, der eine PROFINET Leitung vom Typ R anbieten kann: die ETHERLINE^® ROBOT PN Cat.5e. Auch sie kommt von CEAM Cavi Speciali. Dabei hat das Kompetenzzentrum in Monselice das scheinbar Unmögliche möglich gemacht. Bisher gab es nämlich Roboter-Leitungen, die entweder besonders gut geeignet waren für das Biegen in Schleppketten oder aber für Torsion – aber eben nicht für beides zugleich. Das hat mit dem Innenaufbau zu tun: Bei Leitungen für Schleppketten werden die beiden Aderpaare mit kurzen Schlaglängen verseilt, für Torsionsleitungen sind lange Schlaglängen besser. Die Quadratur des Kreises ist CEAM gelungen mit einer ausgeklügelten Anordnung von Füllelementen, die sowohl bei Biegung als auch bei Torsion dafür sorgen, dass die Adern an ihrem Platz bleiben. Und dank des robusten Außenmantels aus PUR eignet sich die ETHERLINE^® ROBOT PN Cat.5e für den Einsatz unter harschen Bedingungen etwa an Schweißrobotern. Übrigens auch in Nordamerika, denn die Leitung ist UL-konform.

Auf dem Bild sieht man den Herstellungsprozess der Paar-Verseilung eines Kabel. — Die Adern werden paarweise verseilt. Der Aufbau als Sternvierer ist ideal für besonders kompakte Leitungen.

Alles aus einer Hand

Dass CEAM so schnell eine Typ-R-taugliche PROFINET Leitung an den Start bringen konnte, verdankt das Unternehmen seinem über viele Jahre erarbeiteten Fertigungs-Knowhow. Denn CEAM macht alles selbst, vom Verlitzen über das Aufbringen der Isolation, dem Verseilen der Adern und der Aderpaare bis zum Flechten der Schirmung und dem Ummanteln der Leitung. Andere Hersteller überlassen zum Beispiel das Verseilen der Kupferlitzen lieber Zulieferern. CEAM dagegen verseilt die Litzen selbst, um eine gleichbleibende Rundheit zu gewährleisten. Schon minimale Abweichungen führen zu Einbußen bei der Übertragungsqualität, insbesondere auf längeren Distanzen. CEAM hat auch ein Verfahren perfektioniert, bei dem die Litzen simultan aus drei Extrudern umspritzt werden: innen und außen mit Polyolefin und dazwischen mit einer Schicht, die im Moment des Extrudierens mit Stickstoff aufgeschäumt wird. „Bei unserer Skin-Foam-Technologie pressen wir den Stickstoff mit 600 bar ein“, sagt Gian Carlo Garbo, Leiter Technik bei CEAM Cavi Speciali. Das erlaubt eine dünnere Isolation als bei der verbreiteten chemischen Methode und sichert hohe Übertragungsgeschwindigkeiten auch über große Distanzen.

Für Georg Stawowy, Vorstand Technik und Innovation bei LAPP, ist die Verbindung von CEAM Cavi Speciali und LAPP eine Erfolgsgeschichte. „CEAM stärkt unsere erfolgreichen Markenprodukte UNITRONIC^® und ETHERLINE^®. Das macht uns zum Innovationsführer für leitungsbasierte Datenübertragungssysteme für Industrie 4.0.“

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