Um hohe Leistung wartungsfrei zu übertragen, hat Weidmüller die bewährte Technologie der induktiven Resonanzkopplung optimiert. Infolgedessen lassen sich selbst starke Motoren zuverlässig über einen Luftspalt versorgen.
Die Entwicklung intelligenter Energieübertragungslösungen ist nur einer der entscheidenden Schritte auf dem Weg zur Smart Factory. Konventionell wird die Versorgung über einen mechanischen Steckkontakt manuell hergestellt. Damit verbunden sind jedoch hoher Wartungs- und Austauschaufwand – nicht selten resultierend in Unterbrechungen der Produktion. Kontaktlose Energieübertragung kennt diese Schwachpunkte nicht. Die Flexibilität und den Lebenszyklus von herkömmlichen Steckverbindungen übersteigt sie damit um ein Vielfaches.
„Jedermann kennt z. B. die kontaktlose Energieübertragung von elektrischen Zahnbürsten. Der Betrieb der Bürste wird hierdurch unabhängig von einer verschleißbehafteten Steckverbindung“, zieht Produktmanager Klaus Leuchs als Vergleich heran. „Von dieser Flexibilität profitieren auch industrielle Anwendungen enorm. Wir haben die bekannte Technologie der induktiven Resonanzkopplung daher fit für anspruchsvolle Industrieumgebungen gemacht – und eröffnen durch hohe Leistungsdichte bei maximalem Wirkungsgrad erstmals breite Anwendungsfelder.“
Hohe Leistungsdichte bei maximalem Wirkungsgrad
Das FreeCon Contactless-System von Weidmüller überträgt bis zu 240 W über einen Luftspalt. Es ist eine gänzlich verschleißfreie und besonders effiziente Lösung.
Durch die hohe Energieübertragung reichen die industriellen Einsatzmöglichkeiten von Robotern und rotierenden Systemen bis hin zu fahrerlosen Transportsystemen. Selbst Anwendungen, die starken Vibrationen ausgesetzt sind, stellen kein Problem dar, denn das System kann eine in seiner Leistungsklasse einmalige Übertragungsstrecke von bis zu fünf Millimetern vorweisen.
Einen weiteren Beitrag zu den flexiblen Anwendungsmöglichkeiten leisten die beliebigen Annäherungsoptionen. Sobald sich zwei Module gegenüberstehen, ist die Verbindung hergestellt – und bleibt sogar bei Rotationsbewegungen stabil bestehen. Das erlaubt vollkommen neuartige Konstruktionen beim Bau einer Industrieanlage und trägt maßgeblich zur Optimierung von Produktionsprozessen bei.
Nicht zuletzt punktet FreeCon Contactless dadurch, dass all diese Leistungsparameter in der bislang kompaktesten Bauform von nur 100 x 100 x 47 mm realisiert werden konnten. Besonders platzsparend lässt sich das IP65-System somit in nahezu jeder industriellen Umgebung einsetzen.
Wie aber ist es Weidmüller gelungen, eine derart hohe Leistung mit einem so kompakten Format zu verbinden? „Unser Erfolgsrezept basiert auf einem innovativen Thermomanagement, mit dessen Hilfe unsere Entwickler einen Wirkungsgrad von über 90 % erreichen und somit die Wärmeentwicklung effektiv reduzieren konnten“, verrät Leuchs. „Unter diesen Bedingungen ließ sich die von uns angestrebte kompakte Bauform realisieren.“
Intelligenz für die Kontaktstellen im Feld
Die Entwicklung von FreeCon Contactless erfolgte in enger Zusammenarbeit mit führenden Herstellern der deutschen Automobilindustrie. Ein Impuls aus diesem partnerschaftlichen Ansatz hat zu folgendem Feature geführt: Durch die Ansteuerung des Systems mittels einer SPS lässt sich die Sekundärseite über die Primärseite ein- oder ausschalten. Das Ergebnis ist ein schaltbares Gerät, das sich in ein übergeordnetes Steuerprogramm einbinden lässt.
Dank seiner Plug-and-Play-Fähigkeit wird FreeCon Contactless so einfach eingesetzt wie ein Steckverbinder und ist somit auch für bestehende Anlagen problemlos nachrüstbar.
Bislang manuelle Verbindungen lassen sich so im Handumdrehen automatisiert herstellen – für neue Perspektiven auf dem Weg zur Smart Factory.