Schleifringkompetenz vom Feinsten mit Kübler-Lösungen

Manfred Hick, Head of Business Development/Produktmanager Schleifringe bei Kübler: Robuste und hochtechnologische Schleifringe sorgen für eine zuverlässige Versorgung mit alternativer Energie, bedingen effiziente und ressourcenschonende Fertigungsprozesse und unterstützen hohe Automatisierungsgrade und sie sichern durch die Möglichkeit weitgehend autonomer Produktionslinien die europäischen Fertigungsstandorte im Licht der Demoskopieentwicklung.

Herr Hick, als SPS-Highlight von Kübler steht heuer das Easy Connect Modul (ECM) im Fokus. Worum handelt es sich?

Der kompakte und wirtschaftliche Kübler Schleifring SR060E ist vor Jahren speziell für Flow-Pack-Maschinen entwickelt worden und heute eine weltweit etablierte Lösung zur Übertragung von Last und Signal für die Verpackungsindustrie, auch als UL-Version. In der Standardausführung des SR060E übernimmt der Kunde die komplette Verdrahtung allein. Leider geht damit auch immer die Gefahr einher, Anschlüsse zu vertauschen, was in der Folge zu Schäden an Steuerungsmodulen der Anlage führen kann. Kübler hat den Schleifring SR060E nun mit dem Easy Connect Modul ausgestattet. Das bedeutet, dass die Schutzkappe um Steckverbinder mit gängigen Industrie M-Typen ergänzt wurde, um so den Schleifring im Plug-and-play-Modus anzuschließen.

Industrial Ethernet-Übertragung in kompakter Bauform: Mit dem Schleifring SR085 können bis zu 100 Mbit/s zuverlässig übertragen werden.

Anhand des Easy Connect-Moduls ist demnach eine einfache Montage – mechanisch wie auch elektrisch – möglich?

Das ist richtig und die Baureihe SR060E ist mit circa 12.000 Stück pro Jahr unser größter Stückzahlträger. Diese Baureihe gibt es seit vielen Jahren und sie ist, besonders in der Verpackungsindustrie, bei einer Vielzahl von namhaften Herstellern, etwa von kontinuierlichen Verpackungsanlagen, der Standard zur Beheizung der Siegelrollen – um nur ein Beispiel zu nennen.

High-End-Übertragung bis zu 1 Gigabit: Die neue Kübler Schleifring-Plattform ermöglicht hohe Übertragungsraten in kompakten Bauformen.

Der ursprüngliche SR060 erhielt vor ein paar Jahren ein Redesign, Küblers Aussagen nach „um ökonomischer und robuster fertigbar zu sein.“ Ist das richtig?

Exakt und im Zuge dessen erhöhten wir gleichzeitig die IP-Schutzklasse von IP50 auf standardmäßig IP64. Das neue Modell läuft nun unter dem Namen SR060E und ersetzt den Vorgänger SR060 abwärtskompatibel. Auf der SPS in Nürnberg zeigen wir unseren Besuchern nun die neueste Entwicklung – das eingangs erwähnte Easy Connect Modul.

Der kompakte Schleifring SR060E für Flow Pack-Maschinen. Last- und Signalstecker in der Schutzkappe integriert.

Sie haben eben als mögliches Absatzgebiet für Schleifringe die Verpackungsindustrie erwähnt. Für welche Branchen ist die neue Schleifring-Lösung noch interessant?

Der Markt für Verpackungsmaschinen im sogenannten Flow-Pack-Verfahren steigt. Das unterstreichen Prognosen unserer Kunden, die bis weit in das Jahr 2023 diesbezüglich „ausgebucht“ sind. Bei einigen sind zum Teil Buchungseinträge für 2024 gesichert. Hier müssen wir mit unseren Stückzahlen und Innovationen mitziehen und unseren Kunden stets neue Möglichkeiten bieten, selbst zu marktgerechten Preisen anbieten zu können.

Was bedeuten diese Entwicklungen für den Schleifring generell? Ist „sein“ Jahrzehnt angebrochen?

Das ECM bietet allen Kunden enorme Vorteile. Erstens sparen sich Kunden nach ersten Erhebungen signifikant Arbeitszeit bei der Kopplung der Schleifringe mit der Steuerung. Im Zuge dessen wird auch eine mögliche Fehlverdrahtung nahezu ausgeschlossen, welche im schlimmsten Fall zu ernsthaften Schäden bis hin zum Totalausfall am Schleifring und der Steuerung führen kann. Und schlussendlich ergibt sich ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil, der die Inbetriebnahme von Anlagen betrifft. Durch das einfache Plug-and-play der Anschlüsse ist dem Monteur auf der Baustelle und später der Wartungscrew des Kunden ein Vorteil bei der Fehlersuche in der Anlage gegeben. Die Schleifringe lassen sich in Sekunden austauschen oder „vom Netz“ nehmen, um etwaige Fehlfunktionen besser und genauer eingrenzen zu können.

Gehen wir bitte noch einmal auf das Kübler-Portfolio ein. Die Schleifring-Baureihe SR085 wurde Ihren Angaben nach um eine Funktion erweitert. Welche wäre das?

Kübler bietet ab sofort die Möglichkeit der Übertragung von Industrial Ethernet auch in der Kompaktklasse an. Eine zuverlässige Übertragung von Industrial Ethernet ist jetzt auch in dieser kompakten Bauweise von 85 mm möglich. Die Erweiterung basiert auf den zukünftigen Anforderungen in der Industrie bzw. in der Automatisierung, um Industrie 4.0/IIoT-Konzepte umzusetzen. Die Baureihe SR085 steht für eine zuverlässige Übertragung von Last und Signalen über entsprechende Kanäle. Eine Lastübertragung von bis zu 25 A ist möglich. Schnell und einfach wird der Schleifring über die Flanschmontage installiert oder auf eine Welle aufgesteckt. Die Erweiterung ist ein Ethernet-Modul, das die derzeit weitverbreitete Übertragungsrate von bis zu 100 Mbit/s ermöglicht. Dabei spielt das zu übertragende Protokoll nahezu keine Rolle und deckt sämtliche gängigen Systeme ab. Der Anschluss für die Datenübertragung ist standardmäßig für CAT5e-Kabel und RJ45-Steckverbindung ausgelegt. Andere Versionen sind selbstverständlich immer möglich. Ganz besonders freut uns, dass bereits erste Bestellungen für Schleifringe mit diesem Zusatzmodul eingegangen sind.

Weiters gibt es nun eine Gigabit-Übertragung dank einer neuen Schleifring-Plattform. Worum handelt es sich hierbei?

Neben der Übertragung von Last und Signalen werden auch Daten über den Schleifring übertragen. In den Industriesektoren für langsam drehende Applikationen wie in Abfüllanlagen, Prüfapparaturen, bei Dreh- oder Montagetischen und Radaranwendungen steigt die Nachfrage nach High-End-Datenübertragungen. Ausschlaggebend dafür ist die steigende Vernetzung aller Komponenten einer Anlage/Maschine und die damit verbundene Komplexität von Maschinensteuerungen bis hin zur Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten wie Condition Monitoring. Aus Anfragen erkennen wir, dass sich die Standard-Übertragungsrate von derzeit 100 MBit/s inzwischen sukzessive in Richtung 1 GBit/s bewegt. Diesen Trend hat Kübler erkannt und damit begonnen eine neue zukunftssichere Schleifring-Plattform zu entwickeln. Die Herausforderung war eine zuverlässige High-End-Übertragungstechnologie von Last, Signalen und Daten in maximal kompakter Bauweise zu verpacken. Die neue Schleifring-Plattform ist mit einem sogenannten 1 GBit-Modul ausgestattet. Dieses arbeitet ganz ohne weitere elektronische Bauteile und ermöglicht somit eine störungssichere, zuverlässige und direkte Übertragung. Bei der neuen Plattform hat Kübler zudem auf weitere Kundenvorteile geachtet.

Welche wären das?

Zum einen ist der Anwender durch die Eliminierung von elektronischen Bauteilen im Ethernet-Modul busunabhängig und zum anderen erhält der Anwender im Vergleich zu marktüblichen 1 Gigabit-Modulen eine kostenoptimierte Lösung. Anforderungen bei der Lastübertragung von bis zu 800 V und 80 A pro Übertragungsweg werden mit der neuen Schleifring-Plattform abgedeckt. Auch mechanisch stehen einige Möglichkeiten zur Verfügung. Die neue Linie ist sowohl mit einer kundenseitig frei nutzbaren Hohlwelle bis zu 50 mm wie auch eine Version für Flanschmontage erhältlich. Kübler steht für kundenspezifische Anpassungen. Das ist auch mit der neuen Schleifring-Plattform mechanisch wie auch elektrisch möglich.

Weshalb sollte ich nun einen Schleifring in meinem Betrieb einsetzen?

Die Notwendigkeit des Einsatzes von Schleifringen ergibt sich in den wenigsten Fällen durch die Eigenschaften und den Einsatzzweck des Endprodukts, welches der Endverbraucher sieht, sondern in aller Regel durch die Art und Weise, wie es hergestellt, verpackt oder transportiert wird. Den Schleifring gibt es bereits genau so lange wie es Massenfertigung gibt. Elektrische Motoren treiben Maschinen und Anlagen an und diese brauchen bzw. liefern Informationen oder Leistung für funktionierende Steuer- und Regelabläufe. Die Übertragung dieser Signale und Leistungen obliegt in kontinuierlichen Systemen dem Schleifring. Leistung lässt sich ohnehin kaum anders übertragen und anders als im privaten Bereich, ist WLAN oder Bluetooth keine echte Alternative. Die meist raue Industrieumgebung macht diese Möglichkeiten viel zu fehleranfällig. Daher sind diese Optionen in manchen Branchen (z. B. in bestimmten Bereichen der Medizintechnik) zum Teil gar nicht zulässig. Mit der immer weiter fortschreitenden Umsetzung von Industrie 4.0-Konzepten im produzierenden Gewerbe fällt der zuverlässigen Datenübertragung ein immer größeres Gewicht zu. Das wirkt sich auf die Anforderungen an Schleifringe und deren Design aus.

Vielen Dank für das Gespräch!

Messe SPS: Halle 7, Stand 506