Was kann die High-End-Datenübertragung bei Schleifringen?

„Der kontaktierende Schleifring ist und bleibt mit all seinen kundenspezifischen Eigenschaften die erste Wahl in den industriellen Anwendungen.“ DI Manfred Hick, Head of Business Development/Produktmanager Schleifringe bei Kübler.

Moderne Maschinen und Anlagen integrieren sich immer weiter in die Industrie 4.0-Landschaft und trotz mittlerweile „tonnenschweren“ Datenmengen ist und bleibt die Energieübertragung von Hunderten von Kilowatt das Rückgrat von rotativen Maschinen und Anlagen. Kein noch so ausgereiftes oder leistungsstarkes, drahtloses Netzwerk kann diese Leistungen stemmen. Daher ist und bleibt der kontaktierende Schleifring mit all seinen kundenspezifischen Eigenschaften die erste Wahl in den industriellen Anwendungen.

Das gilt umso mehr, je weiter Industrie 4.0-Konzepte unsere Produktionsleistung transparenter und leistungsfähiger machen. Dieses Wissen bildet seit vielen Jahren den Kern der Entwicklungsbestrebungen der Kübler-Gruppe. Neben den Neuigkeiten aus dem Bereich der Drehgeber legt der Spezialist besonders viel Wert auf die technische Weiterentwicklung der Schleifringe. Federführend sollen damit neue Technologien und Übertragungskonzepte für hochintegrale Industrie 4.0-Philosophien unterstützt werden.

SR085IE mit Fast Ethernet (100 Mbit/s), auch geeignet für Single-Pair-Ethernet (SPE).

Neue Entwicklungen zur SPS

Auf dieser Basis präsentiert Kübler auf der SPS im November zwei neue Entwicklungen. Zum einen wird die Gigabitübertragung nun in zwei Varianten angeboten und zum anderen sichert eine neue Technologie die Kompatibilität der Schleifringe zum künftigen „Single-Pair-Ethernet“ (SPE) ab. Die Gigabit-Übertragung (1 Gbit/s oder 1.000 BaseT) für alle gängigen Industriebusse gibt es in der bereits bekannten axialen Bauweise, um Schleifringe schlank und kompakt zu halten. Als zweite Alternative bietet Kübler die Gigabit-Übertragung auch radialer Ausdehnung an, was zu extrem kurzen Schleifringen führt, wenn einmal der axiale Platzbedarf im Fokus des Kunden steht.

Diese Technologie ist bereits sehr erfolgreich bei einem Kunden in den USA im Einsatz, den man nicht auf den ersten Blick der Hightech-Branche zuordnen würde. Im Gegenteil. Seine Maschinen werden im Bausektor eingesetzt. Das Unternehmen baut dabei Häuser nicht mehr aus Ziegel oder mit Fertigelementen aus Beton, sondern druckt diese direkt auf der Baustelle im 3D-Format. Dabei legt eine Düse eine Betonschicht auf die andere – wie es im 3D-Kunststoffdruck üblich ist – spart Türen und Fenster automatisch aus und baut so ein Haus oder eine Firmenhalle in extrem kurzer Zeit. Damit bewähren sich Schleifringe mit Kübler Gigabitübertragung selbst in rauer Outdoorumgebung mit all den Widrigkeiten, die die Natur bieten kann.

Eine weitere Entwicklung betrifft das Single-Pair-Ethernet. Single-Pair-Ethernet (SPE) ist speziell für Industrial Internet of Things (IIoT) konzipiert. Bei dieser Übertragung wird nur noch ein verdrilltes Adernpaar für die Datenübertragung verwendet, welche zusätzlich noch die immer leistungsfähigeren Endgeräte mit Strom versorgt. Somit erzielt die Industrie mit SPE eine erhebliche Reduktion der Systemkosten und Verkabelungskomplexität gegenüber mehradrigen CAT5-Verkabelungen. Auch für diese Übertragungsart hat Kübler mittlerweile die Entwicklung abgeschlossen und bietet seine Schleifringe vollumfänglich mit kundenspezifischer Schnittstelle an.

Bemerkenswert ist, dass es die Entwicklung im Kübler Werk 3, welches im Hightech-Gürtel der Metropolregion München angesiedelt ist, schafft, all diese Übertragungen ohne zusätzliche Elektronik zu ermöglichen. Das heißt, dass der Schleifring quasi wie ein drehbarer Stecker eingesetzt wird. Es benötigt keine kundenseitige Datenaufbereitung oder Modulation, um die „Unterhaltung“ der Komponenten zu starten. Selbstverständlich sind bei diesen Schleifringen sämtliche Bedingungen für die Echtzeitübertragung erfüllt.

Flankierend zu diesen Entwicklungen unterstützt Kübler aktiv die Single Pair Ethernet System Alliance https://singlepairethernet.com) und hilft mit, dass sich die SPE-Kommunikation mit all seinen Vorteilen rasch zum nächsten Standard in der industriellen Automation entwickeln kann. Um diesen Weg konsequent weiterzugehen, sind bereits jetzt weitere erhebliche Investitionen geplant. Damit wird Kübler auch in den nächsten Jahren die Standards für Schleifringe im industriellen Einsatz setzen.