20.11.2019

Gemeinsame Tests von Igus und Harting bringen Kunden zusätzliche Sicherheit

Langlebig und kompakt

Harting hat mit dem Ix Industrial einen kompakten Industriesteckverbinder entwickelt. Igus bietet mit dem umfassenden Chainflex-Sortiment leistungsfähige Leitungen für kleine Biegeradien. Weil der Anwender immer beides benötigt - Leitungen plus Steckverbinder - haben beide Unternehmen jetzt gemeinsame Dauer- und Belastungstests gefahren. Die Ergebnisse erläutern Andreas Muckes, Leiter Produktmanagement ChainflexLeitungen bei Igus, und Maximilian Rohrer, Produktmanager Interface Connectors bei Harting.


Im 3.800 Quadratmeter großen Igus-Testlabor werden bewegliche Leitungen in Dauertests geprüft.
Bild: igus GmbH

Herr Muckes, welche Auswirkungen haben die aktuellen 'Megatrends' der Industrie wie Industrie 4.0 und Digitalisierung auf Ihr Chainflex-Programm, sprich auf Leitungen für bewegliche Anwendungen in der Energiekette?

Andreas Muckes: Auf einen Nenner gebracht: Es müssen immer größere Datenmengen auf kompaktem Raum übertragen werden. Das bedeutet für uns, dass die Leitungen weniger Platz beanspruchen und einen kleineren Biegeradius aufweisen sollen. Oft wünschen die Anwender zugleich höhere Zykluszahlen, also eine längere Haltbarkeit. Für diese Anforderung haben wir z.B. Ethernet- und Datenleitungen mit sehr kleinen Biegeradien entwickelt. Und da der Anwender ja keine Leitung ohne Verbindungselement einsetzt, hat Igus die Frage der Lebensdauer nun gemeinsam mit Harting und dem Ix Industrial-Steckverbinder untersucht.

Die Ix-Serie ist ja relativ neu im Markt. Was stand im Pflichtenheft ganz obenan, Herr Rohrer?

Maximilian Rohrer: Eindeutig die Miniaturisierung - natürlich ohne Einschränkung bei der Leistungsfähigkeit und Ausfallsicherheit. Mit unserem RJ45 haben wir hier jahrelang die Standards gesetzt. Aber inzwischen gibt es Komponenten, wie beispielsweise Kameras, bei denen der RJ45 die größte Einzelkomponente ist. Für solche Anwendungen gibt es jetzt den Ix Industrial, den wir als Typ A für Ethernet-Applikationen und als Typ B für Signale und Bussysteme anbieten. Er ist deutlich kleiner, aber ebenso leistungsfähig und mit 5.000 Steckzyklen sehr langlebig.

Der Stecker sieht sehr filigran aus. Ist er auch ebenso robust wie der RJ45?

Rohrer: Er ist sogar nochmals robuster, obwohl er auf der Leiterplatte nur 30 Prozent des Platzes benötigt. Dem Konstrukteur bieten sich also ganz neue Möglichkeiten. Er kann kompakter bauen oder auf gleicher Fläche sehr viel mehr Daten durchleiten.

70 Prozent weniger Bauraum - das ist ein Entwicklungssprung. Wie sehen die Anforderungen in punkto Kompaktheit bei den Leitungen aus, Herr Muckes?

Muckes: Vor wenigen Jahren ging unser Leitungsprogramm, z.B. bei Steuerleitungen für die Energiekette, noch bis zu einem Biegefaktor von 5xd. Heute sind wir mit den Steuer- und auch Datenleitungen wie der CF298 und CF299 Serie beim Vierfachen des Durchmessers. Damit wird der Bauraum für die Ketten extrem reduziert. Dabei reden wir zusätzlich von sehr anspruchsvollen Applikationen z.B. in der Robotik mit extrem vielen Zyklen.

Nun setzt der Anwender ja immer eine Kombination von Stecker und Leitung ein…

Muckes: Genau. Eben deshalb haben wir ja gemeinsam mit Harting getestet, wie wir es übrigens vor Jahren auch schon mit dem RJ45 gemacht haben.

Was genau haben Sie getestet?

Muckes: Zunächst die Verarbeitbarkeit: Wie lassen sich die Leitungen konfektionieren? Wir haben also Kabelmuster gebaut und diese dann ausgiebig getestet - erst den Typ A für die Ethernet-Welt, dann auch, mit dem Typ B, für Signale und Bussysteme. Zu diesem Typ passen unsere Legierungsleiter perfekt und wir müssen auch hier schauen: Passt der ix Industrial - der ja für Kupfer entwickelt wurde - ebenso gut wie bei den Kupferlegierungsleitern?

Rohrer: Solche Tests sind schon deshalb nicht trivial, weil der Durchmesser der Chainflex-Leitungen etwas größer ist als der von konventionellen Leitungen. Sie enthalten zusätzliche Elemente und nutzen andere Verseilungsarten, um eine hohe Lebensdauer in der Dauerbewegung sicherzustellen. Hier muss man tatsächlich prüfen, ob Steckverbinder und Leitung physisch zusammenpassen und sich dauerhaft verbinden lassen. Das ergibt sich nicht aus den Katalogwerten. Wir haben empirisch getestet, auch im Hinblick auf die Montagefreundlichkeit und -sicherheit, und im Anschluss unter anderem den Durchgangswiderstand gemessen.

Bei den Lebensdauertests kommt es ja im Wesentlichen auf die Leitungen an. Was darf der Anwender hier erwarten?

Muckes: Wir haben z.B. eine 'normale' CF11-Datenleitung mit einem Nennbiegeradius von 6,8xd in unserem über 3.800m² großen Testlabor getestet. Hier werden im Jahr auf 65 Testständen rund 2 Milliarden Zyklen im Jahr absolviert. Bei einem Biegefaktor von 5,5xd - also deutlich kleiner als der Katalogwert - haben wir in diesem Test 41 Millionen Doppelhübe erreicht, bei sehr konstantem Widerstandsverlauf. Eine Wettbewerbsleitung, die parallel getestet wurde, hat nach 12 Millionen Hüben aufgegeben. Mit den Legierungsvarianten steigt die Lebensdauer nochmals deutlich. Ein weiteres Beispiel: Für einen Kunden haben wir eine Leitung mit Biegeradius 5,6xd getestet und 20 Millionen Zyklen erreicht. Derselbe Leitungstyp mit einer Legierung anstelle von Kupfer liegt jenseits von 100 Millionen Zyklen. Dazu passen die Ix-Stecker, die in der Push-Pull-Variante unter anderem wegen der beiden Metallrasthaken und ihrer hohen Auszugskraft eine wirklich robuste Verbindung gewährleisten - auch und gerade im rauen Industrieeinsatz. Und natürlich sind wir auch deshalb von den Ix Industrial-Steckverbindern überzeugt, weil wir sie selbst in unseren konfektionierten Leitungen, den Readycables, einsetzen und ihre Eigenschaften daher bestens kennen.

Das heißt, Sie haben auch Erfahrung in der Nutzung und Konfektionierung von Steckern. Für Harting gilt ja dasselbe. Herr Rohrer, Sie bieten Ihren Kunden den Konfektionierungsservice HCS. Stehen Sie da nicht im Wettbewerb?

Rohrer: Nein, wir ergänzen uns eher und haben kaum Berührungspunkte. Igus konzentriert sich auf bewegliche Leitungen und wir konfektionieren überwiegend für Kunden, die kompakte Maschinen bauen. Eben deshalb können wir offen miteinander sprechen und haben beide Systemkompetenz für die komplette Leitungsverbindung einschließlich Steckverbinder.

Muckes: Aus diesem Grund können wir unsere Produkte auch gegenseitig empfehlen. Die Kunden schätzen es immer mehr, wenn wir unsere Erfahrungen weitergeben. Oder wenn wir getestete Komplettsysteme anbieten.

Können Sie ein Beispiel für ein solches System bzw. für derartige Tests geben?

Muckes: Wir verwenden ja 19-adrige Litzen, die in den Normen der Stecker oft nicht vorkommen. Deshalb haben wir gemeinsam geprüft, wie sich unsere Leitungen im Schneidklemmenanschluss der Ix Industrial-Serie verhalten. Damit zeigen wir, dass diese Verbindung von Stecker und Leitung 'tried and tested' ist und dass das Gesamtsystem funktioniert. Genau das möchten die Kunden erreichen.

Rohrer: Diese Tests werden wir fortsetzen. Ziel ist es, jede Bauform der Ix-Serie mit den passenden Chainflex-Leitungen zu testen. Daraus entsteht eine Liste mit empfohlenen und getesteten Kombinationen, die der Anwender z.B. nutzen kann, wenn er den Bauraum seiner Leitungsverbindungen reduzieren möchte. Das gibt dem Konstrukteur Sicherheit. (jwz)

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