Süßigkeiten genießen Schlemmermäuler am liebsten direkt aus der Tüte, vom Bonbon über Lakritze bis zum Gummibärchen. Wie die Leckereien in die Verpackung kommen und am Ende sicher verschweißt aus der Produktion, darüber macht sich der Genießer keine Gedanken – aber der Maschinenbauer. Denn bei Schlauchfolien-Verpackungen sind zum Verschweißen Drehbewegungen der Maschine bis 360° nötig. Dabei müssen die Komponenten permanent mit Strom und Signalen versorgt sein. Energieführungsketten eignen sich aufgrund der Bewegung des Gerätes um die eigene Achse nicht. Deshalb kommen Schleifringe zum Einsatz. Ein Klassiker unter den Anwendungen dieses elektromechanischen Bauteiles ist der Drehtisch. Das Prinzip: Von einem festen zu einem rotierenden Gegenstand werden Strom und Daten übertragen. Beim Drehtisch ist es der drehende Teller, der versorgt sein will. „Unsere Schleifringe übertragen Signale und Lasten nach dem Zwei-Kammern-System“, sagt Günter Kahrs, Produktmanager Schleifringe bei Kübler. Die erste Kammer dient der Stromübertragung, die zweite übermittelt die Daten. Je nach Feldbus variiert die Datenrate. Für Profibus zum Beispiel überträgt der Schleifring 12 Megabit pro Sekunde. Profinet hingegen benötigt 100 Megabit, bei dieser hohen Datenrate empfiehlt es sich allerdings, auf eine kontaktlose Datenübertragung wie Wireless zurückzugreifen. Wie viele Signale und Lasten ein Schleifring übertragen kann, begrenzen die vorhandenen Übertragungswege. „Bei unseren Schleifringen stehen 30 Übertragungswege zur Verfügung, die sich beliebig aufteilen lassen für die Strom-, aber auch die Signalübertragung“, sagt Kahrs. Für Ströme und Daten jeweils eigene spezifische Kanäle zu verwenden, sichert die Verfügbarkeit der Maschine. „Werden Signale über Kontakte übertragen, die eigentlich für höhere Ströme ausgelegt sind, kann es sein, dass die Maschine irgendwann still steht“, erklärt Kahrs. Der Grund ist das unterschiedliche Kontaktmaterial. Starkstromkontakte haben höhere Übergangswiderstände und sind nicht für kleine Ströme ausgelegt. Dafür sind Goldkontakte besser geeignet. Schleifringe meistern aber nicht alle Arten von Anwendungen. Selbstredend kommen sie nur bei drehenden Bewegungen zum Zug, aber auch hier hat der Einsatz Grenzen. Bei sehr hohen Drehzahlen würde sich die Lebensdauer stark verringern. „Wenn ein Schleifring eine Lebensdauer von 500 Millionen Umdrehungen hat und eine Maschine 800 Umdrehungen in der Minute schafft, aber durchgängig in Betrieb ist – sieben Tage die Woche und 24 Stunden am Stück – können Sie sich ganz leicht ausrechnen, wann der Schleifring zu wechseln ist“, sagt Kahrs.Um die Lebensdauer des Bauteils zu verlängern, sollte der Maschinen- oder Anlagenbetreiber auf die Wartung des Schleifrings nicht verzichten. Denn Staub, der bei der Lastübertragung entsteht, kann sich zum Beispiel an den Golddrähten ablegen, die die Daten übertragen. Kahrs empfiehlt für die Schleifringe von Kübler eine Wartung alle 50 Millionen Umdrehungen. Dazu muss am Schleifring lediglich ein kleines Wartungsfenster geöffnet werden, anschließend wird die Starkstromkammer ausgesaugt, in der Signalkammer werden die Kontakte mit einem Bürstchen gesäubert und wieder mit Kontaktöl benetzt. Einer langen Lebensdauer der Schleifringe und somit einer regen Signal- und Lastübertragung steht damit nichts mehr im Weg.☐
• more@click-Code: AD6825050
