Schaltgeräte Zehn Vorteile von Industrie-Funkschaltgeräten

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Es gibt Anwendungen, da bietet die Kommunikation per Funk eindeutig Vorteile – zum Beispiel bei der Signalübertragung zu rotierenden Maschinenkomponenten. Zehn solcher funktypischen Einsatzfälle in der industriellen Produktion werden hier vorgestellt.

In jeder Maschine und Anlage sind zahlreiche Energie- und Signalleitungen verbaut. Aber es gibt Einsatzfälle, in denen die leitungsgebundene Kommunikation an Grenzen stößt. Dann kann es sinnvoll sein, Industrieschaltgeräte einzusetzen, die per Funk mit einer zugehörigen Empfangseinheit kommunizieren und über diese die Signale in das leitungsgebundene Netz einspeisen. Solche Einsatzfälle lassen sich klassifizieren – und es gibt für sie praxisgerechte Systemlösungen mit robuster Funk-Übertragung und industriegerechten Schaltgeräten.

1. Rotierende Teile

Sowohl in der Robotik als auch bei Werkzeugmaschinen werden Signale und Energie an drehbare Maschinenkomponenten (Greifer, Drehtische) übertragen. Dafür lässt sich ein Schleifring oder eine Drehdurchführung verwenden, die aber verschleißbehaftet sind und auch Bauraum beanspruchen und das Gewicht am Roboterarm erhöhen. Wenn etwa Positionssignale übertragen oder Stellungen abgefragt werden sollen, können akku-betriebene Funksensoren oder Funk-Positionsschalter diese Aufgabe übernehmen.

2. Linearbewegungen

Der „Klassiker“ in der Automatisierungstechnik. Strom und Daten lassen sich per Leitungen zum Ziel bringen, die in einem Kabelschlepp geführt sind und für den Einsatz in beweglichen Anwendungen entwickelt wurden. Das funktioniert zuverlässig, aber jede Bewegung ist mit (potenziellem) Verschleiß verbunden. Wenn man ihn vermeiden will, überträgt man die Signale per Funk.

3. Schnelle dreidimensionale Bewegungen

Leitungen an Sechsachsrobotern, die bis zum „End of arm“, also bis zum Greifer geführt werden, vollziehen dreidimensionale Bewegungen, die Leitungen besonders beanspruchen und eventuell zu „Korkenziehern“ und Ausfällen führen können. Auch hier bieten sich Funkschaltgeräte und -sensoren als verschleißfreie Alternative an.

Sensorik im Funknetzwerk

So wird der Materialfluss transparent

4. Große Distanzen im Innen- und Außenbereich

Wenn Leitungen über weite Strecken verlegt werden müssen, um etwa den Positionsschalter einer Ventilstellungsüberwachung an die Stromversorgung anzubinden und das Signal abzufragen, ist die Installation oft um ein Mehrfaches teurer als der Schalter selbst. Das kann sogar dann der Fall sein, wenn ein Sensor oder Schalter „nur“ an der Hallendecke angebracht wird. Funkschaltgeräte – eventuell mit externer, ausgerichteter Antenne – senken hier die Kosten.

5. Manuelle Bedieneinheiten

Handbediengeräte von Maschinen, die zum Beispiel für den Einrichtbetrieb genutzt werden, lassen sich ergonomischer bedienen, wenn die Signale per Funk übertragen werden. Außerdem ist der Bediener flexibler, wenn er nicht auf das Kabel achten muss.

6. Bedienung per Fuß

Ein weiterer Vorteil: Fußschalter weisen keinen Leitungsverschleiß auf, wenn sie per Funk betätigt werden. Kabeldefekte durch Flurförderzeuge können nicht auftreten, und es gibt auch keine Kabel, die als „Stolperfallen“ wirken könnten. 

7. Fußschalter in Heißbetrieben

In Betrieben, die heiße Materialien handhaben, kommt ein Vorteil hinzu: Flüssiges Gusseisen oder Schweißspritzer können keine Ummantelungen von Leitungen zerstören und den Fußschalter außer Funktion setzen.

8. Heavy-duty-Einsätze

Unter rauen Umgebungsbedingungen bietet der Einsatz von schweren „Heavy duty“-Schaltgeräten mit Funkmodul Vorteile. Beschädigte Leitungen können nicht zum Ausfall der Schalter führen, und es kommt eine speziell für solche Anwendungen entwickelte robuste Antenne zum Einsatz.

9. Weitläufige Schüttgut-Förderanlagen

Die (oft kilometerlangen) Schüttgut-Förderanlagen in Gewinnungs- und Umschlagsanlagen werden durch Seilzug-Notschalter und Bandschieflaufschalter überwacht. Funktechnik sorgt hier für vereinfachte Installation – auch in Ex-Bereichen. Die externe Antenne wird auf die Empfangseinheit ausgerichtet.

10. Modulare Maschinen

In der spanenden Fertigung gibt es immer häufiger mobile Einheiten, die an eine Maschine „andocken“ und etwa Rohteile für eine mannlose (Nacht-)Schicht bereitstellen. Wenn sie per Funk mit der Maschine kommunizieren, muss der Bediener keine Leitungen verbinden.

Ein vielfältiges Einsatzfeld

Die zehn Beispiele zeigen: Die Vorteile von Funkschaltgeräten sind vielfältig und je nach Anwendungsgebiet unterschiedlich. Entsprechend umfangreich ist das Programm an Funkschaltgeräten und -sensoren, das der Steute-Geschäftsbereich Controltec der Industrie bietet. Dazu gehören etwa jeweils mehrere Baureihen von Induktivsensoren, Positionsschaltern, Fußschaltern, Lasersensoren und Bandschieflaufschaltern.

Allen Steute-Funkschaltgeräten gemeinsam ist das störfeste, von Steute entwickelte sWave-Funksystem für die Signalübertragung, das sich durch diverse Funktionalitäten an den individuellen Einsatzfall anpassen lässt und international einsetzbar ist. Der energiesparende Betrieb schafft die Voraussetzung für lange Batterie- bzw. Akkustandzeiten, und die bidirektionale Kommunikation gewährleistet eine hohe Kommunikationsdichte.

Modular aufgebautes System

Das Programm ist modular nach dem Systemgedanken aufgebaut. Schalter, Funkmodul, Antenne und Empfangseinheit sind kombinierbar. Bei Bedarf können auch mehrere Schalter über eine gemeinsame Sendeeinheit in das Funksystem eingebunden werden. Die Zuordnung von Schalter bzw. Sensor zur Empfangseinheit sowie die Konfiguration des Funksystems lassen sich in wenigen Schritten erledigen.