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So werden Roboter fit für Gleichstrom

Redakteur: Kristin Rinortner

Gleichstrom-Anwendungen sind auf dem Vormarsch in der Industrie. Einen wichtigen Baustein für die Gleichstrom-Infrastruktur in Fabriken stellen DC-Leitungen dar. Jetzt ist die erste DC-Leitung für Roboteranwendungen auf dem Markt.

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Gleichstrom: In Zukunft wird Gleichstrom vermehrt zur Energieverteilung in Fabriken genutzt. Lapp hat die erste DC-Leitung für Roborteranwenungen vorgestellt.
Gleichstrom: In Zukunft wird Gleichstrom vermehrt zur Energieverteilung in Fabriken genutzt. Lapp hat die erste DC-Leitung für Roborteranwenungen vorgestellt.
(Bild: Lapp)

Seit im sogenannten Stromkrieg um das Jahr 1890 George Westinghouse und Nikola Tesla Thomas Edison besiegten, dominiert Wechselstrom weltweit Haushalte und Industrie. Seit einigen Jahren ist die Gleichstrom-Diskussion aus Energiespargründen jedoch wieder aufgeflammt.

In Deutschland wurde mit DC Industrie ein Forschungsprojekt gestartet, das von 2010 bis 2019 ein intelligentes offenes DC-Netz in der Industrie für hocheffiziente Systemlösungen mit elektrischen Antrieben erproben sollte. Im Oktober folgte das Nachfolgeprojekt DC Industrie 2, dessen Fokus nun auf der Gleichstromversorgung der gesamten Produktionshalle liegt.

Das Problem: Herkömmliche Verbindungstechnik wie Steckverbinder, Schalter und Kabel können nicht zwangsläufig verwendet werden. Lapp hat jetzt erstmals eine Roboterleitung vorgestellt, die sich explizit für den Einsatz mit Gleichstrom eignet. Die Anschlussleitung ÖLFLEX DC ROBOT 900 soll sich vor allem durch ihre Torsions- und Biegefähigkeit auszeichnen. Sichtbarer Unterschied zu herkömmlichen Leitungen ist die Farbcodierung der Adern: rot, weiß und grün-gelb, entsprechend der Norm DIN EN 60445 (VDE 0197):2018-02 für DC-Leitungen.

Nicht weniger wichtig sind die verwendeten Werkstoffe: Die Isolation der Adern besteht aus Thermoplastischen Elastomeren (TPE), der Mantel aus Polyurethanen (PU). Damit ist die Leitung halogenfrei und geeignet für Orte, an denen sich Menschen aufhalten, denn im Fall eines Brands entweichen dem Kunststoff keine ätzenden Dämpfe. Außerdem ist das Material UV- und witterungsbeständig, wasserbeständig und kälteflexibel.

Leitungen als Baustein für die DC-Infrastruktur in Fabriken

Derartige Leitungen sind ein wichtiger Baustein für die künftige Gleichstrom-Infrastruktur in Fabriken. Ohne das bisher notwendige Wandeln zwischen Gleich- und Wechselstrom lassen sich enorme Mengen Energie sparen. Energieexperten plädieren deshalb für den Bau von Gleichstromnetzen.

Die Industrie hat bereits damit begonnen, Fertigungszellen damit auszurüsten. Eine Umstellung auf Gleichstrom (DC) in der Industrie könnte 20% und mehr Energie einsparen. Noch sind etliche technische Herausforderungen zu meistern, bis eine Infrastruktur aus Gleichstrom Realität werden kann.

Bei der Verkabelung für Gleichstrom geht das Stuttgarter Unternehmen als Pionier voran. Erste Forschungsarbeiten in Zusammenarbeit mit der TU Ilmenau haben ergeben, dass bestimmte Isolationsmaterialen weniger gut für dauerhafte DC-Anwendungen geeignet sind. Auf dieser Basis hat der Weltmarktführer für integrierte Verbindungssysteme sein weltweit erstes DC-Portfolio vorgestellt.

Die ÖLFLEX DC 100 mit PVC-Isolation eignet sich für die feste Verlegung ohne mechanische Belastung. Bei der ÖLFLEX DC SERVO 700, die für die feste Verlegung und den gelegentlich flexiblen Einsatz vorgesehen ist, ist der Leiter mit Spezial-PVC isoliert. Die ÖLFLEX DC CHAIN 800 hat eine TPE-Isolierung. Sie eignet sich für die dauernde Bewegung in Energieführungsketten und linear bewegten Maschinenteilen. Und mit der ÖLFLEX DC ROBOT 900 rundet das Unternehmen sein Portfolio nun weiter ab.

Weitere Forschungsarbeiten zu Gleichstrom-Anwendungen

Das Stuttgarter Unternehmen engagiert sich sehr stark in der Entwicklung von gleichstromtauglichen Verbindungslösungen. Als geförderter Partner im Projekt DC-Industrie 2 erforscht man aktuell die Langzeitstabilität von Isolationsmaterialien für Kabel und Leitungen. Weitere Aspekte im DC-Industrie-2-Konsortium sind DC-taugliche Steckverbinder und Schalter. Außerdem arbeitet die DKE (Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) in DIN und VDE gerade an einer Normungs-Roadmap für Gleichstrom.

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