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Industrielle Automation 4/2017

Industrielle Automation 4/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Thermochrome Leitungen mit Chamäleon-Effekt Haute Couture – auch bei Kabeln hoch im Kurs Exotische Kabellösungen mit echtem Nutzwert Haute Couture gibt es nicht nur in der Modebranche. Maßgeschneiderte Speziallösungen stehen auch bei Kabeln hoch im Kurs. Was man allein mit dem Mantel, der äußeren Schutzhülle eines jeden Kabels, alles zaubern kann, ist faszinierend – und eröffnet ganz neue Einsatzmöglichkeiten. Das klassische, flexible runde Spezialkabel besteht aus verseilten Elementen zur Übertragung von Energie, Signalen, Daten oder Medien unter einem schützenden Außenmantel. Das ist die Pflicht – bei der Kür geht deutlich mehr! Clevere Ergänzungen und Modifikationen unter, im und über dem Kabelmantel lassen spezielle Funktionalitäten mit ungeahntem Potenzial entstehen. Wie das in der Praxis aussieht, zeigen einige innovative Kreativ-Lösungen des Spezialkabelherstellers TKD. „Neue Ideen entstehen nicht im Elfenbeinturm oder am grünen Tisch, sondern mit Blick auf Märkte und Trends sowie im Dialog und Austausch mit Anwendern“, unterstreicht Sven Seibert, Leiter Produktmanagement und Technik bei TKD. „Mal geben Kundenanfragen den Anstoß und führen zu neuen Spezialitäten – bis hin zu Serienprodukten mit allem Drum und Dran wie Datenblättern und Zulassungen. In anderen Fällen sind wir in der Rolle des Treibers bzw. Trendsetters, der mit innovativen Konstruktionen und Prototypen reale oder künftige Marktanforderungen proaktiv aufgreift.“ Minusgrade eiskalt geschultert Kabel mit klassischen PVC- oder halogenfreien Isolationen sind normalerweise nicht für Kälte gemacht – es sei denn, sie kommen von TKD und gehören zu der mit großem Erfolg gestarteten Arctic-Serie. Geheimnis dieser für eisige Kälte von bis zu – 60 °C spezifizierten Leitungen sind speziell entwickelte PVC- bzw. halogenfreie Mischungen, deren Temperaturbereiche um rund 50 K (Kelvin) nach unten verschoben wurden. Für die speziellen kältebestän digen Compounds wurden sämtliche Bestandteile neu abgestimmt. Um die spezi fizierten - 60 °C zu gewährleisten, wird diese bei einem Temperaturspektrum bis - 65 °C getestet. Die neu geschaffenen Kabel schließen die Lücke zwischen konventionellen PVCbeziehungsweise halogenfreien Leitungen, deren Flexibilität etwa bei PVC schon bei - 5 °C drastisch nachlässt, und deutlich teureren Kabeln, die kältebeständige Isolationswerkstoffe wie thermoplastische Elastomere oder Fluorkohlenstoff-Kunststoffe verwenden. Kabelkonstruktionen für kühle Rechner „Mit den Arctic-Kabeln ist man in den Kälteregionen der Welt oder bei Tiefsttemperatur-Anwendungen wie in Kühlhäusern auf der sicheren Seite“, so Seibert. Kälte bringt Dehnbarkeit, Biege- und Schlagfestigkeit bei normalen PVC- bzw. halogenfreien Isolierungen quasi auf den Nullpunkt: Bewegung derart ‚erstarrter‘ Kabel kann die Isolation nachhaltig schädigen, Funktion und Sicherheit sind somit nicht mehr gewährleistet. Selbst bei der Verlegung kann es zu Problemen kommen, die bei konventionellen Leitungen im arktischen Umfeld durch Vorwärmen ausgeglichen werden müssen – eine zeit- und kostenintensive sowie mit Unsicherheiten behaftete Prozedur. „Mit unserer Serie für tiefe Lager- und Einsatztemperaturen haben wir erprobte, kälteflexible Kabelkonstruktionen für kühle Rechner“, bringt es Seibert auf den Punkt. Das Portfolio umfasst Instrumentenleitungen (Rechnerkabel) in sämtlichen Varianten, geschirmte oder ungeschirmte vieladrige Daten- und Steuerkabel sowie Motoranschlussleitungen für geringe bis hohe Motorleistungen. Für ihren Außeneinsatz bieten die Kabel gute Öl- und UV-Beständigkeit und schwere Entflammbarkeit (nach IEC 60332-3-22 – Cat. A). Erhöhter Flammschutz kann mit Umwicklungen aus keramischen MICA-Bandierungen erzielt werden. Leitungen aus der Arctic-Serie sind kurzfristig und schnell in kleinsten Losgrößen lieferbar. Dabei kann TKD direkt auf sieben Fertigungsstandorte des weltweiten Konzernverbundes der TKH-Gruppe (Umsatz 2016: 1,372 Mrd. EUR) zurückgreifen. Autor des Beitrages ist Christian Hohnen, Marketingleiter, TKD Kabel GmbH, Nettetal 52 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2017

KOMPONENTEN UND SOFTWARE Leuchtkabel – nicht nur cool, sondern auch mit Signalwirkung Leuchtende Kabel bilden eine weitere Schöpfung der Kreativ-Abteilung von TKD. Genutzt werden dabei Elektrolumineszenz- Leuchtschnüre von wenigen Millimeter Durchmesser. Sie leuchten in unterschiedlichen Farben bei geringem Energiebedarf und nur minimalster Erwärmung. Clever verarbeitet werden diese Leuchtschnüre als Verseilelement in Safelight-Kabeln, die mit einem transparenten Außenmantel komplettiert sind. „Mit unseren Leuchtkabeln gehen wir buchstäblich als leuchtendes Beispiel voran“, schmunzelt Seibert. Die Leitungen helfen dabei, die Sicherheit in Anlagen, Tunneln, Stollen oder auf Bühnen zu erhöhen. Als wegweisende Leuchtkabel bieten sie elektrische Energieübertragung und optische Signalwirkung in einem. Dieser Vorteil kommt besonders dort zum Tragen, wo Fluoreszenz aufgrund nicht vorhandener Lichtquellen ausscheidet. Sie sind nicht nur bestens funktionierende Wegweiser zu Notausgängen. Safelight- Kabel, die als langgestreckte Signalleuchte kaum zu übersehen sind, können auch rein beleuchtungstechnisch eingesetzt werden. „Sie sind einfach cool und können bemerkenswerte ästhetische und dekorative Effekte erzeugen“, so Seibert. Statt einer, können mehrere Leuchtschnüre im Kabelverbund verbaut werden. Außerdem können die Leuchtkraft variiert oder ein Blinkeffekt aktiviert werden. So lassen sich sehr individuelle Stimmungen erzeugen. Leitungen mit Chamäleon-Effekt Eine weitere Innovation ist der Einsatz von thermochromen Pigmenten im Kabelsektor. Diese werden allein oder in Kombination mit anderen Pigmenten zur Farbgebung von Aderisolationen bzw. Kabelmänteln verwendet. Der Clou: Thermochrome Pigmente zeigen bei unterschiedlichen Temperaturen verschiedene Farben, wobei der Farbumschlag entweder permanent oder reversibel sein kann. Richtig dosiert und verarbeitet, bewirken thermochrome Pigmente einen Farbumschlag des Kabels beim Erreichen einer definierten Temperatur. Thermische Überlast durch zu hohe Strombelastung (u. a. bei Litzenbrüchen) ist sofort erkennbar. Dies ist ein großes Plus vor allem in sicherheitsrelevanten Bereichen wie chemischen Anlagen, kann aber auch als Memory-Funktion für die Instandhalter oder als Parameter für Gewährleistungskontrolle genutzt werden. „Das praktische Einsatzfeld unserer ‚Chamäleon’-Leitungen ist riesengroß“, so Seibert. Thermochrome Kabel sind echte Speziallösungen und erfordern fertigungstechnisches Fingerspitzengefühl. Mit viel Geschick lassen sich sogar Pigmentmischungen mit mehr als zwei Farbzuständen realisieren – das sind quasi Kabel mit Ampelfunktion! Sehr aufwendig sind dabei die Konfiguration und die Abstimmung mit den Herstellungsparametern. Für jeden Einzelfall überprüfen TKD-Konstrukteure die Verträglichkeit der Pigment-Mischung und -Dosierung mit dem vorgesehenen Basis- Kunststoff sowie die auftretenden Prozesstemperaturen bei der Kabelherstellung. Durch spezielle Extrusionsverfahren lassen sich thermochrome Pigmente auch bei Einzeladern aufbringen, die so zum ‚Temperatur-Sensor’ und quasi einer aktiven Komponente werden. Schutz gegen Datenklau Zu den jüngsten Prototypen von TKD gehören sog. Antisabotage-Kabel, die gezielt vor Datenklau geschützt sind. Konzipiert sind sie als Spezialleitungen für Daten-Center, Banken und ATM/Geldautomaten – alles Anwendungen, in denen es um hochsensible Transaktionen geht, die unbedingt gegen unbefugten Zugriff zu sichern sind. Um hier auf Nummer sicher zu gehen, wurden gezielt ‚Anti-Theft’-Kabel entwickelt, die sich permanent selbst überwachen. Kommt es zu Unregelmäßigkeiten – sprich: zu Anzapf-Attacken – kann das System in 01 Highlight: Die Safelight-Leuchtkabel bieten elektrische Energieübertragung und optische Signalwirkung in einem Echtzeit die Location des Angriffs exakt ermitteln, einen Alarm auslösen und den Datenverkehr unmittelbar einstellen. Technisch verwirklicht wurde diese Antisabotage-Funktion durch den gezielten Einbau spezieller optischer Elemente, deren Aufgabe einzig und allein das Sicherheits- Monitoring ist. Dabei erfolgt die lückenlose Observierung mit einem optischen Zeitbereichsreflektometer (OTDR), das zunächst die vorliegende Grund-Reflektivität der Überwachungsfasern ermittelt und abspeichert. Danach startet das kontinuierliche Monitoring. Da die Signallaufzeit der Faser bekannt ist, kann der Ort einer Reflektivitätsveränderung exakt ermittelt und angezeigt werden. Treten erhöhte Reflexionen entlang der Überwachungs-Fasern auf, erzeugt das OTDR ein klares Warnsignal. Wahlweise kann das ‚Anti-Theft‘-Kabel als Kupfer-, LWL- oder Hybridleitung ausgeführt werden. Problemlos lässt sich das Antisabotage- System auch zur Überwachung langer Kabelstrecken verwenden, da entsprechend hochwertige Sensorfasern mit geringer Dämpfung zum Einsatz kommen. „Schon jetzt sehen wir ein sehr großes Interesse am Kabel gegen den Daten-Klau“, so Seibert. „Die Markteinführung ist also nur eine Frage der Zeit.“ Fotos: TKD Kabel www.tkd-kabel.de 02 Die kälteflexiblen Kabel der Arctic-Serie halten eisigen Temperaturen von bis zu - 60 °C stand, bei voller Funktionalität 03 Optische Elemente übernehmen in den Antisabotage-Kabeln das Sicherheits-Monitoring, die damit gezielt vor Datenklau geschützt sind INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2017 53

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