Artikel Lütze

Für eine ganzheitliche Betrachtung des durch einen Schaltschrank- und Anlagenbetrieb verursachten CO2-Fussabdruckes sind eine Vielzahl von Faktoren zu berücksichtigen. Genannt seien hier, in direktem Zusammenhang mit der Schaltschrankkühlung, die für den Kühlbetrieb aufgewandte Elektrizität, der produktionsbedinge CO2-Fussabruck der verbauten Kühltechnik, etwaige eingesetzte Kältemittel mit hohen Treibhauspotential, Rückbau- und Recyclingaufwände, sowie Umrüst- oder Neubeschaffungskosten durch frühzeitigen Komponentenausfall. Besonders präsent ist dabei das Thema der Betriebsenergie, da dieses von den genannten Einflussfaktoren in der Regel am einfachsten quantifiziert werden kann. 

Energieeffizienz in der Industrie unerlässlich

Im Jahr 2021 sind im deutschen Strommix etwa 0,42 kg CO2 pro kWh erzeugter Elektrizität angefallen. Auch wenn durch Fortschreiten der Energiewende in Deutschland der Emissionsfaktor in den nächsten Jahren erwartungsgemäß weiter abnehmen wird, ist nicht zu erwarten, dass durch die aktuelle geopolitische Lage kurz- bis mittelfristig flächendeckend grüner Strom zur Verfügung stehen wird. Dies macht Energieeffizienzsteigerungen in der Industrie unerlässlich.

Durch die Gesetze der Thermodynamik bestimmt, müssen Schaltschränke ab einem Grenzwert der im Betrieb freiwerdenden thermischen Verlustleistung aktiv gekühlt werden, um eine mittlere Zielinnentemperatur erreichen zu können. Dieser Grenzwert ist eine für jeden Schaltschrank individuell zu bestimmende Kenngröße und ist insbesondere von der Zielinnentemperatur selbst, der maximal zu erwartenden Umgebungstemperatur sowie den räumlichen Dimensionen des Schaltschrankes abhängig. In der Praxis können sich aber auch trotz installiertem und korrekt dimensioniertem Kühlgerät Hotspots an und um Komponenten mit einer hohen spezifischen Verlustleistung bilden, wenn diese beispielsweise in Strömungstotgebieten platziert sind. 

Theoretische Betrachtung als Grundlage

In Kooperation mit dem IGTE der Universität Stuttgart beschäftigt sich die Friedrich Lütze GmbH bereits seit mehr als 12 Jahren mit dem Thema Thermodynamik im Schaltschrank. Ein wichtiger Pfeiler zur Optimierung des Klimas in Schaltschränken ist die theoretische Betrachtung mittels Simulationsmodellen. Basierend auf den in Jahren der Forschung gesammelten Erfahrungen, durchgeführten Praxismessungen und den hierbei entwickelten Modellen entstand auch das AirTEMP Berechnungsprogramm von Lütze. Anders als bei herkömmlichen Berechnungsprogrammen zur Auslegung von Schaltschränken, teilt AirTEMP den Schaltschrank in mehrere Teilzonen ein und die Strömungssituation, die sich entsprechend des gewählten Kühlkonzeptes ergibt, wird individuell berücksichtigt. Zur Weiterentwicklung des zugrundeliegenden Simulationsmodells sind Impulse aus der Praxis und das Sammeln von Messdaten von zentraler Bedeutung. Wie wichtig eine individuelle thermische Schaltschrankbetrachtung ist zeigt sich insbesondere, wenn Schaltschrank-Kombinationen ohne trennende Innenwände vorliegen. Allein eine ausreichende energetische Dimensionierung eines Kühlgerätes und die Platzierung an einer Schaltschrank-Kombination sind noch kein Garant für einen sorgenfreien Schaltschrankbetrieb. Dies illustriert eine von den Autoren durchgeführte Praxismessung anschaulich.

Messung in der Praxis

Betrachtet wurden zwei Schaltschränke aus einer Schaltschrank-Kombination. Dabei waren beide Schaltschränke mit dem LÜTZE AirSTREAM Verdrahtungssystem ausgestattet. Auf Schaltschrank A (Antriebsschrank) befand sich ein Frontanbau-Kühlgerät, der danebenliegende Schaltschrank S (Steuerungsschrank) wurde zu Beginn der Untersuchungen nicht aktiv gekühlt (freie Kühlung). Pro Schaltschrank wurden an temperaturempfindlichen Komponenten und im freien Luftvolumen (Detektion von Luftschichtungen) jeweils 10 Temperatur-Sensoren platziert. Die hierbei über einen Produktionstag aufgenommenen Maximal- und Minimaltemperaturen sind in Abbildung 1 visualisiert. Dabei wird zwischen Schaltschrank A (Kühlgerät) und Schaltschrank S (keine Kühlung) unterschieden. Auffällig ist hier, dass in Schaltschrank A maximal Temperaturen von ca. 38 °C auftreten. Hier wird durch das Kühlgerät das Auftreten von unzulässig hohen Temperaturen verhindert. Anders sieht die Situation aber in dem angrenzenden Schaltschrank S aus. Theoretische Überlegung bei der Planung der Anlage mag gewesen sein, dass die kalte Luft, die durch das Kühlgerät im nebenliegenden Schaltschrank eingebracht wird in der gesamten Schaltschrank-Kombination verteilt wird. Die Messwerte belegen, dass dem nicht so ist. In Schaltschrank S treten Temperaturen von bis zu 53 °C auf. Für empfindliche Steuerungskomponenten ist dies zu hoch und kann auf Dauer zu einer Reduktion der Lebensdauer führen. Außerdem fällt auf, dass in Schaltschrank S zeitweise eine Temperaturschichtung von über 20 K vorliegt. Um bei bestehendem Kühlkonzept die Maximal-Temperatur in Schaltschrank S unter den Zielwert von 40 °C zu senken, müsste überproportional mehr Kühlleistung in Schrank A eingebracht werden. 

Deutliche Temperatursenkung durch Luftaustausch

Im Sinne der Nachhaltigkeit wurde statt der Steigerung der Kühlleistung ein alternatives Kühlkonzept angewandt, das die energetisch aufwändig erzeugte Klimakälte effizienter nutzt. Dazu wurden beide Schaltschränke mit einem AirBLOWER Lüftersystem ausgestattet, welches eine geordnete Zirkulationsströmung um den AirSTREAM Verdrahtungsrahmen erzeugen kann. Dadurch werden Luftschichtungen auf ein Mindestmaß reduziert und die gesamte Fläche des Schaltschrankes für die Wärmeabgabe an die Umgebung aktiviert. Dass dieses Konzept funktioniert, bestätigte eine zweite Messung, die nach dem Umbau an der Anlage durchgeführt wurde. Abbildung 2 zeigt die hierbei aufgenommenen Messwerte in bereits bekannter Darstellungsform. In Schaltschrank A (mit Kühlgerät) bewirkt der AirBLOWER Lüfter eine Reduktion der Temperaturschichtung. Dabei wird das untere Temperaturniveau um maximal 5 K angehoben, da sich die zuvor kälteren Luftschichten mit wärmeren Luftschichten vermischen. Die Maximal-Temperatur in Schaltschrank A ist dabei weiterhin unterhalb des Grenzwertes von 40 °C. Das Hauptaugenmerk liegt in dieser Konfiguration auf Schaltschrank S indem zuvor unzulässig hohe Temperaturen aufgetreten sind. Durch den Einsatz des AirBLOWER wird die maximal auftretende Temperatur auf 36 °C gesenkt und liegt damit 17 K unterhalb des zuvor aufgetretenen Temperaturniveaus. Durch die Homogenisierung der Luftschichten und den gesteigerten Luftaustausch zwischen den Schaltschränken A und S werden alle Hotspots aufgelöst und die Gefahr von frühzeitigem Komponentenausfall erheblich reduziert. Durch 3 Temperatursensoren, die in relevanten Bereichen eines Schaltschrankes platziert werden können, kann der AirBLOWER auch temperaturgeregelt betrieben werden. Hierbei fällt typischerweise ein mittlerer Leistungsbedarf von 15 W an. Gegenüber dem aktiven Betrieb eines Kühlgerätes (typischerweise > 500 W) ist die Lufthomogenisierung aus energetischer Sicht weit weniger aufwändig. 

Dieses Praxisbeispiel zeigt, wie wichtig eine individuelle Betrachtung von Schaltschränken und insbesondere von Schaltschrank-Kombinationen ist. In Kooperation mit dem IGTE der Universität Stuttgart arbeitet die Friedrich Lütze GmbH kontinuierlich an der Weiterentwicklung und Optimierung der verfügbaren Kühllösungen, Berechnungsmodelle, und Planungstools. Zukünftig sollen die beschriebenen Probleme bereits in der Planungsphase einer Anlage aufgezeigt werden, sodass frühzeitig gegengesteuert werden kann. Durch normgerechte, aber individuelle Planung können Ressourcenschonung und Betriebssicherheit gleichermaßen realisiert werden.

Mit den neuen LÜTZE PANELCON Einbaubuchsen lassen sich besonders dichte und optisch ansprechende Übergabepunkte und Serviceschnittstellen realisieren. Der transparente Klappdeckel erleichtert die Handhabung in der Praxis wesentlich. Zum einen ist unter dem Klappdeckel auf einen Blick der jeweilige Anschlusstyp erkennbar. Zum anderen besitzt der Deckel einen definiert geschlossenen und geöffneten Zustand und rastet entsprechend laut hörbar ein bzw. aus. Der Klappdeckel kann auf Wunsch, um unberechtigte Zugriffe zu verhindern, plombiert werden. An der Buchse kann ein zusätzliches Bezeichnungsschild angebracht werden. LÜTZE bietet die neuen PANELCON Einbaubuchsen alternativ in vier Varianten an: Für Stecker mit RJ 45 Cat. 6A, RJ 45 Cat. 5e, USB 3.0 (Buchse/Buchse) sowie USB 3.0 (Buchse/Kabel).

Die PANELCON Einbaubuchsen sind aus einem sehr harten und schlagfesten Material gefertigt. Die Dichtung des Gehäuses ist mittels einer Zweikomponenten-Spritzung aufgebracht und daher untrennbar und somit unverlierbar mit dem Gehäuse verbunden. So wird im geschlossenen Zustand eine Dichtigkeit von IP 69K erreicht, was einen Einsatz im Außenbereich ermöglicht – selbst beim Einsatz eines Dampfstrahlers bleibt die PANELCON Einbaubuchse dicht.

Die Klappdeckel sind aus einem transparenten Material gefertigt. Die darunter liegende Buchse z.B. RJ 45 oder USB ist somit leicht zu erkennen. Bei mehreren Serviceschnittstellen am Schaltschrank sieht der Anwender somit auf einen Blick welcher Anschluss für seine Arbeit relevant ist. Der Klappdeckel kann vollständig geöffnet werden und rastet bei einem Winkel von 110° ein. Beim Anschluss eines Steckers ist somit nichts im Weg und der Deckel drückt nicht auf den eingeschobenen Stecker.

Auch die Montage der PANELCON Einbaubuchsen ist sehr einfach. Die LÜTZE Einbaudosen besitzen das Standardeinbaumaß 22,5 mm, was dem Standardausschnitt für Taster und Schalter entspricht. Der Einbau ist in Ein-Hand-Montage möglich. Nach dem Durchführen von vorne verhindern flexible Noppen am Gewinde, dass die Einbaudose wieder herausrutscht. Von der Schrankinnenseite wird abschließend die Gegenmutter aufgesteckt und festgezogen. Eine mittig angebrachte Codiernase an der Vorderseite der Einbaubuchse stellt sicher, dass die Buchse exakt im Ausschnitt positioniert ist und sich beim Festziehen nicht verdrehen kann.

Bei ständig zunehmender Automatisierung und Digitalisierung wird der sichere Zugang zu Maschinen für Wartung, Service und Updates immer wichtiger. Die neuen LÜTZE PANELCON Einbaudosen mit Klappdeckel sind für diese Zwecke bestens geeignet.

Der 42-jährige Björn Steuer blickt auf eine langjährige Erfahrung in der industriellen Automatisierung und der Kabel- und Leitungsindustrie zurück. Darüber hinaus verfügt er über eine große Expertise im Bereich Industrie 4.0 für unterschiedliche Applikationen und Branchen und war bereits mehrere Jahre bei LÜTZE in verschiedenen Positionen im nationalen und internationalen Vertrieb tätig.

Zuletzt verantwortete Björn Steuer das Ressort Business Development und damit verbunden, die strategische Ausrichtung auf bekannte und neue Märkte in der LÜTZE Gruppe sowie den Ausbau von Vertriebsprozessen und Kundenservice gemäß der LÜTZE Unternehmensphilosophie "Efficiency in Automation". 

 „Wir freuen uns, mit Björn Steuer einen langjährigen Mitarbeiter und Kenner der Automatisierungsbranche zum weiteren Ausbau unserer Kundenbeziehungen gewonnen zu haben", so Udo Lütze, CEO der LUETZE INTERNATIONAL Group. 

Die Längen der CrossBoard® sind kompatibel zu den Standardschrankbreiten und AirSTREAM Verdrahtungsrahmen. Somit können z. B. 500, 700, 900 und 1100er CrossBoard® bequem im AirSTREAM Verdrahtungssystem mit SR032 Tragschiene integriert werden. Nach der Montage des CrossBoard® kann sofort mit Komponenten bestückt werden. Die Komponenten werden dabei werkzeuglos auf das CrossBoard aufgerastet, die Kontaktierung erfolgt direkt. Der integrierte Verpolschutz verhindert Fehler bei der Montage und der Berührungsschutz ermöglicht das vereinfachte Arbeiten unter Spannung.

Mit dem CrossBoard® stellt Wöhner eine Out-Of-The-Box-Lösung vor, die den modularen Aufbau des AirSTREAM Systems widerspiegelt. Die Aufnahme der CrossBoard® wird über, von Wöhner entwickelte Bügel realisiert. Auf dem CrossBoard® können eine Vielzahl von AirSTREAM Zubehörteilen wie Verdrahtungskämme, Drahthalter, AirBLADES etc. direkt montiert werden. Der Einsatz von Deckeln zwischen Stegen und CrossBoard® ist durch Kämme, die auf dem CrossBoard® platziert werden können gewährleistet. Auf Kundenwunsch kann LÜTZE die AirSTREAM Rahmen vorkonfiguriert mit einem oder mehreren CrossBoard® in den Standardlängen produzieren und ausliefern.

Wöhner CEO Philipp Steinberger betont das partnerschaftliche Verhältnis zwischen Wöhner und LÜTZE: „Die Kombination aus Lütze AirSTREAM und Wöhner CrossBoard® ermöglicht dem Kunden eine platzsparende und thermisch optimierte Systemlösung“.

Über das System AirSTREAM

Der LÜTZE AirSTREAM Verdrahtungsrahmen hat sich in den letzten Jahren zum Quasi-Standard für thermisch optimierte Schaltschränke entwickelt. Ein visionäres System, für das deutlich weniger Schaltschrankkühlung bzw. im Einzelfall überhaupt keine zusätzliche Kühlleistung benötigt wird.

Seit 2022 entwickelt LÜTZE das AirSTREAM Verdrahtungssystem konsequent weiter, hin zur offenen Systemplattform: zum System AirSTREAM. LÜTZE Partnerunternehmen können auf der AirSTREAM Plattform eigene spezialisierte Konfigurationen für neue oder erweiterte Anwendungsmöglichkeiten entwickeln und vertreiben. Mit anderen Worten: „Share the AirSTREAM Vision“! Für Anwender weltweit bietet die offene AirSTREAM Systemarchitektur echte Vorteile für nachhaltige Schaltschranklösungen bis hin zu Lösungen für die Industrie 4.0.

Die konfektionierten LÜTZE OCT-Hybridleitungen (One-Cable-Technology) nach Beckhoff-Standard eignen sich für Servo-Antriebe im industriellen Umfeld, wie zum Beispiel im Maschinen- und Anlagenbau sowie für die Transport- und Fördertechnik. Die halogenfreien und RoHS-konformen LÜTZE OCT-Leitungen werden mit PUR-Mantel und einer speziellen Polyolefin Aderisolation gefertigt. Damit sind sie ideal für den Schleppketteneinsatz unter rauen Betriebs- und Klimabedingungen geeignet: Auch extreme Temperaturschwankungen von -25 °C bis +80 °C und die Verwendung von aggressiven Kühl- und Schmiermitteln stecken die LÜTZE Leitungen weg. Mit 7,5xD bieten die LÜTZE Leitungen hervorragende Wechselbiegefestigkeit für den langfristigen und ausfallsicheren Einsatz in der Schleppkette. Das Abschirmgeflecht bietet eine hohe aktive und passive EMV-Störsicherheit. Die konfektionierten OCT-Leitungen von LÜTZE erfüllen die Zulassungen nach cURus und UL AWM 21233.

Kabelkonfektionierung auf höchstem Niveau

LÜTZE Kabelkonfektionen kommen weltweit und seit mehr als 20 Jahren im Maschinenbau, der Energietechnik und Elektromechanik zum Einsatz. Alle Kabelkonfektionen entsprechen höchsten Standards und werden gemäß QM-Managementsystem ISO9001 und internen Qualitätssicherungs-Verfahren im Kompetenzzentrum Connectivity am LÜTZE-Standort Chrudim in der Tschechischen Republik gefertigt.

Mit dem Upgrade ist der komplett werkzeugfreie Einbau der LOCC-Box im Schaltschrank möglich. Statt der üblicherweise verwendeten Federzugklemmen setzt LÜTZE auf die zukunftsweisende Push-In-Technik und bietet somit einen deutlich erweiterten Klemmenquerschnitt. Aderquerschnitte bis 2,5 mm² mit und ohne Aderendhülsen sind möglich und lassen sich problemlos anschließen. Ergonomisch angeordnete blaue Betätiger ermöglichen eine leichte Demontage der Adern. Die neuen Module verfügen über eine Prüföffnung, der bewährte Schlitz für das Brückungssystem sorgt weiterhin für einen reduzierten Verdrahtungsaufwand.

Für noch mehr Platz und Strömungsfreiheit im Schaltschrank wurde das LOCC-Box Gehäuse um insgesamt 8 mm verschlankt. Eine im Modulsockel integrierte Feder verbessert den Halt erheblich, die LOCC-Box sitzt so auf der DIN-Hutschiene besonders sicher. Das neue, abgerundete Design der LOCC-Box steht für Innovation und Effizienz beim Handling, der Einbau geht somit reibungsloser und mit weniger Widerstand vonstatten. Darüber hinaus haben die LÜTZE Ingenieure die LOCC-Box mit zusätzlichen LED-Funktionalitäten ausgestattet, welche über Ist- und Soll-Einstellungen informieren.

Die neuen LOCC-Box Module sind kompatibel zu allen Vorgängermodellen und ab dem ersten Quartal 2022 lieferbar.

Hintergrund LOCC-BOX

Die LOCC-Box (LÜTZE Overload Current Control) ist mittlerweile in vielen Schaltschränken der Quasi-Standard in punkto intelligenter Überlast- und Kurzschlussüberwachung. Die LOCC-Box ermöglicht dank patentierten Auslöseverhaltens entlang definierter Kennlinien den Aufbau selektiver Spannungsversorgungen. Im Fehlerfall werden nur die betroffenen Kreise abgeschaltet, die nicht betroffenen können problemlos weiter betrieben werden. Das System speichert Fehler und unterbindet dadurch das erneute Auftreten derselben Störungsursache beim nächsten Einschalten. Die Fehlerdiagnose erfolgt über die Hardware selbst oder über Gateway zu verschiedenen Feldbussystemen. LÜTZE liefert die LOCC-Box in unterschiedlichen Ausführungen: Die Standard Varianten LOCC-Box-FB und LOCC-Box-Net bieten bis zu 50 Einstellungsmöglichkeiten. LOCC-Box-Net ist für die Kommunikation über unterschiedliche Feldbusse ausgelegt und somit bestens geeignet für Industrie 4.0- bzw. IIoT-Anwendungen.

Einsteigermodelle wie LOCC-Box-EC oder die 2-kanalige LOCC-Box-ED sind für kostensparende Anwendungen konzipiert.

Der Arm des Roboters zieht seine Bahn entlang der Blechüberlappungen am Karosseriebauteil. Präzise platziert er jeden einzelnen Schweißpunkt. Doch immer mal wieder weicht er minimal von seiner vorgegebenen Bahn ab und korrigiert einen Bearbeitungsschritt auf + / - 0,2 mm, entsprechend der Bauteilgeometrie. Diese kann durch Fertigungs- oder Fügungsprozesse leicht differieren. Nun hat ein Roboter keine Augen im Kopf – wie also kann er sehen? Bei genauer Betrachtung erkennt man nah am Bearbeitungswerkzeug einen anmontierten Kamerasensor oder einen Laser-Triangulationssensor, der entlang der Bearbeitungskontur stets mitgeführt wird.

Formel für kundenindividuelle Lösung: M12 X-kodiert

Entwickelt hat diese automatisierte Bahnkorrektur der weltweit führende Experte für schlüsselfertige Bildverarbeitungs- und Lasersystemlösungen: die VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH (Vision Machine Technic).

„Die fortschreitende Automatisierung unterschiedlichster Produktionsprozesse erfordert diese individuelle Bearbeitungsbahn jedes einzelnen Bauteils mittels robotergeführter Anwendungen“, erklärt der Produktionsleiter Torsten Tunze. Deren immer leistungsfähigere Sensortechnik verlange 100 Mbit- oder Gigabit-Datenströme, wie sie in der Kameratechnik seit längerem üblich sind. „Bei der Roboter geführten Anwendung kommt zur schnellen Datenübertragung eine weitere Anforderung ins Spiel: Gefragt sind torsionstaugliche Roboterleitungen - die derzeit kaum ein Anbieter führt“. Hier habe sich die langjährige Partnerschaft mit LÜTZE aufs Neue bewährt: „In unserem aktuellen System verwenden wir eine M12 X-kodierte Konfektion von LÜTZE. Diese eigens für uns entwickelte Ethernet-Leitung erfüllt die Kategorie CAT. 6A mit umspritztem Stecker.“ Denn die seit vielen Jahren von VMT verwendeten D-kodierten M12-LÜTZE-Leitungen reichten für die neueste Generation von Robotik und Sensorik eben nicht mehr aus. Die neue torsionsfeste Robotik-Lösung erweitert nun das Leitungsangebot der Automatisierungsexperten aus Weinstadt.

40.000 Torsionen pro Woche

Die LÜTZE SUPERFLEX® Leitungen für die Sichtführung der Roboter verbinden deren Kamera oder Sensor mit dem Auswerterechner, auf dem die Bildverarbeitungssoftware von VMT läuft. Jede einzelne Bewegung machen sie unermüdlich mit; drei bis fünf Bewegungszyklen pro Minute. Wobei die Anlagen gerne auch ununterbrochen, also 7/24 laufen. Für Kopfrechner: Bei vier Zyklen pro Minute sind allein in sieben Tagen mehr als 40.000 Zyklen erreicht. Also beträchtliche Anforderungen an die Torsionstauglichkeit.

Sieger beim Millionentest

Wie geht man ganz sicher, immer die beste verfügbare Lösung des Marktes zu verwenden? VMT hatte schon vor einiger Zeit Leitungen mehrerer Hersteller streng auf Ausfallsicherheit geprüft: Die Testanlage führte nonstop zufällige Hub- und Drehbewegungen der unteren und oberen Kabelfixierung bei permanenter Datenübertragung durch. Nach mehr als einer Million Zyklen mit entsprechender Torsionsbelastung blieb einzig die schleppkettengeeignete LÜTZE SUPERFLEX® ETHERNET (C) fehlerfrei. Die außergewöhnlich hohe Resistenz gegenüber Biegewechselbelastungen ist auch der jahrzehntelangen engen Zusammenarbeit mit Materialexperten und Anwendern zu verdanken. Wertvolles Know-How in puncto Material-, Konstruktion- und Produktion, das in jedem Meter LÜTZE-Leitung steckt.

Stand heute hat VMT rund 4.000 Mal Robot-Vision-Systeme mit LÜTZE-Verkabelung ausgerüstet. Wenn also irgendwo in der Welt Roboter schweißen, Klebe- oder Dichtnähte setzen, Autotüren und Cockpits montieren oder Spaltmaße sowie Bündigkeiten kontrollieren, können sie dank dieser Teamlösung ganz genau hinsehen.

Autor: Martin Baum, Vertriebsingenieur Friedrich Lütze GmbH

Bildnachweis Titelbild: VMT Systems

Durch die neuen Cat.-6A-Modulträger von LÜTZE lassen sich Daten-Übergabepunkte zwischen Feld und Schaltschrank schneller und sicherer realisieren. Zu den zentralen Merkmalen des Modulträgers gehört die deutlich vereinfachte Verdrahtung ohne Spezialwerkzeug.

Weitere Informationen und Angebote können unter info@luetze.de angefordert werden.

Mit den CC-Link kompatiblen RJ45-Steckverbindern werden alle Parameter gemäß den Mitsubishi-Standards für das im asiatischen Raum weit verbreitete CC-Link IE (Industrial Ethernet) eingehalten. Die 8-poligen LÜTZE RJ45-Steckverbinder lassen sich somit mühelos in CC-Link IE Fertigungsumgebungen einbinden. Neben den RJ45-Steckverbindern für CC-Link bietet LÜTZE Steckverbinder für alle industriellen Kommunikationsstandards von Ethercat und EtherNet IP über Powerlink bis hin zu PROFINET / PROFIBUS und SERCOS3 an. 

Die drei geschirmten RJ45-Steckverbinder sind geeignet für 10 Gbit/s. gemäß Cat. 6a und AWG 27-22. Die LÜTZE Steckverbinder gibt es in gerader oder gewinkelter Ausführung, alternativ mit Farbcodierung T568A oder T568B. Die CC-Link-Steckverbinder von LÜTZE sind dank ihres Vollmetallgehäuses für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen und Arbeitstemperaturbereichen von -40 bis +80°C optimiert. Nach der einfachen Montage bilden die LÜTZE Steckverbinder eine in sich geschlossene Einheit mit integrierter Zugentlastung, die über 750 Steckzyklen garantiert.

Hintergrund CC-Link

CC-Link (Control and Communications Link) wurde 1996 vom japanischen Mitsubishi Konzern als firmeneigenes Feldbus-Netzwerk etabliert. 1999 wurde CC-Link für die Anlagenautomatisierung als offenes Netzwerk auf den Markt gebracht. Bereits seit mehreren Jahren wird die Komptabilität von CC-Link IE (Industrial Ethernet) und Profinet vorangetrieben. So haben die CC-Link Partner Association (CLPA) mit rund 2.400 Mitgliedsfirmen und Profibus und Profinet International (PI) auf ihrer Agenda die bidirektionale Kommunikation zwischen CC-Link-IE und Profinet-Geräten zu ermöglichen. 

Link zur japanischen Webseite der CC-Link Organisation mit den kompatiblen LÜTZE Steckverbindern: 

Mehr Zeitersparnis und Flexibilität im Schaltschrankbau!

Das AirSTREAM Verdrahtungssystem wurde um ein modulares Tragschienensystem erweitert, welches dem Anwender ein bis dato unerreichtes Maß an Flexibilität, eine vereinfachte Rahmenmontage und mehr Spielraum in der Tiefe ermöglicht.

Weitere Informationen und Angebote können unter info@luetze.de angefordert werden.

Mit der Erweiterung um die UL-Listed Norm für die LÜTZE M8- und M12 Steckverbinder geht bei der Feldverkabelung von Maschinen und Anlagen eine höhere Akzeptanz bei Prüfern in Nordamerika einher. Damit ergibt sich für europäische Maschinen- und Anlagenbauer eine wichtige Voraussetzung für den Eintritt in kanadische und US-amerikanische Märkte.

Die konfektionierbaren M8- und M12-Rundsteckverbinder bietet LÜTZE in unterschiedlichen Varianten an: mit Schraubklemme- oder mit IDC-Schnellanschluss sowohl für Aktoren und Sensoren als auch für Feldbusanwendungen. Ausführungen gibt es mit Stift, Buchse, gerade oder gewinkelt, geschirmt und ungeschirmt, mit drei bis acht Polen und diversen Polbildern.

Das neue AirSTREAM Tragschienensystem eignet sich für Anwender, die einen Montagerahmen eigenständig, schnell und unkompliziert vor Ort aufbauen wollen. Die LÜTZE Ingenieure erweiterten hierfür das modulare Baukastensystem mit vorgegebenen Längen und standardisiertem Rastermaßen entsprechend 10-, 25- und 50-mm Lochraster. Das AirSTREAM Tragschienensystem bietet bis zu 12 mm mehr Spielraum in der Tiefe, was insbesondere bei Sonderschränken von Vorteil ist. Auch bei der anschließenden Gerätemontage bieten die Tragschienen deutlich mehr Flexibilität: So können zwischen den installierten Modulen nachträglich weitere mit Hilfe von einschwenkbaren Gleitmuttern hinzugefügt werden. Alternativ können komplette Felder in der Rahmenmitte für spätere Bestückungen frei gelassen werden.

Neben einem aufrastbaren Kantenschutz, der die Tragschiene an den Enden sauber abschließt, wurden neue Bügel, abgestimmt auf das Tragschienensystem, entwickelt. Diese Bügel ermöglichen den platzsparenden Einbau von Stegen über die gesamte Rahmenbreite. Die neuen Tragschienen sind kompatibel zur seit vielen Jahren bewährten Tragschiene VPsym, so dass parallel beide Systeme verwendet werden können.

Der zentrale Vorteil des neuen AirSTREAM Tragschienensystems ist die deutliche Zeitersparnis beim Zusammenbau eines Rahmens. Praxistests belegen eine Zeitersparnis in der Endmontage bis zu 50%. Die Montage erfolgt flexibel und intuitiv anhand vorgegebener Lochraster. Ohne Ausmessen oder Bohren, können Module über Bügel oder auch EMV-Profile im 10mm-Raster sowie über Gleitmuttern platziert und verschraubt werden. Zum Rahmenaufbau wird weder ein Montagetisch noch Spezialwerkzeug benötigt. Selbst der Zusammenbau auf dem Werkstattboden ist möglich.

Zum Fixieren des Rahmens im Schrank werden spezielle Adapterwinkel angeboten und flexible Schrauben, die je nach Gegebenheit den Rahmeneinbau vereinfachen. Hierfür wird eine Käfigmutter mit metrischem Gewinde in das Lochraster der Tragschiene an der gewünschten Stelle eingeschwenkt. Alternativ können Blechschrauben verwendet werden.

Die AirSTREAM Tragschienen werden über ein Profilierungsverfahren verformt, dabei wird ein hochwertiges Stahlblech in zahlreichen Schritten bearbeitet und in seine neue Struktur gebracht. Die Tragschienenmodule bieten sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Stromfestigkeit und Durchgangswiderstand und sind durchgehend geerdet. Gegenüber der klassischen Montageplatte bietet ein mit den neuen Tragschienen aufgebauter AirSTREAM Rahmen einen Gewichtsvorteil von rund 8 kg.

Das neue AirSTREAM Tragschienensystem besitzt alle für den industriellen Einsatz relevanten Prüfungen und Zertifizierungen hinsichtlich Belastungen wie Schwing-Schock, Korrosion und Schadgas.

Hintergrund AirSTREAM

Das kanallose AirSTREAM-Verdrahtungssystem ermöglicht das Klima im Schaltschrank so zu verbessern, dass die aktive Kühlleistung minimiert werden kann. Anders als beim konventionellen Schaltschrankaufbau mit Montageplatte, wird bei AirSTREAM die Aufbau- von der Verdrahtungsebene getrennt. So werden strömungstechnisch ungünstige Kabelkanäle vermieden. Zudem entsteht hinter dem Verdrahtungsrahmen ein Kamineffekt. Idealtypisch wird so die kalte Luft hinten nach unten geleitet und strömt vorne wieder nach oben. Auf der Rückseite der Verkabelung entwickelt sich dadurch eine „Cool Zone“. Es entsteht eine permanente Luftzirkulation zwischen wärmerer Verdrahtungsvorder- und kühlerer Verdrahtungsrückseite.

Durch die flexible Bauweise und den Wegfall der Kabelkanäle kann mithilfe des AirSTREAM Systems zudem mehr Platz im Schaltschrank generiert werden und beim Auf- und Umbau sowie beim Verdrahten Zeit eingespart werden.

Diesen Bedarf können nur wenige Spezialisten decken: maßgeschneiderte und hoch technisierte Systemräume, die in hohem Maß partikelarm sowie feuchte- und temperaturstabil sind. Zu den führenden Herstellern weltweit zählt die Nerling Systemräume GmbH. Das Familienunternehmen plant und erstellt Rein-, Mess- und Sauberräume oder auch Temperierkammern. Immer inklusive eigens entwickelter Regelungen, die Zuluft, Temperatur oder Feuchte steuern, ebenso wie Schleusenzugänge, LED-Beleuchtungen oder Automationsaufgaben. Eine ISO-klassifizierte Partikelfreiheit zu erreichen ist keine Kleinigkeit: Partikel selbst noch unterhalb von 0,5μm auszufiltern braucht großes Know-how. Parallel ist Nerling noch gut unterwegs mit der eigentlichen Gründungsidee, nämlich Trennwände, aus denen Räume und Kabinen für alle denkbaren Anwendungen entstehen.

Rahmen von LÜTZE auf der Liste

Klare Sache, dass die peniblen Tüftler auch einen eigenen Schaltschrankbau haben. Und da hat sich etwas fundamental geändert, als vor etwa acht Jahren Martin Haas als Elektroplaner zu Nerling wechselte. „Überzeugt vom LÜTZE Verdrahtungssystem war ich schon im vorherigen Betrieb. Damit bin ich dort quasi aufgewachsen; sie wurden fast ausschließlich eingesetzt – obwohl damals noch eher ein Nischenprodukt.“ Mit dem Wechsel zu Nerling stand Haas plötzlich vor klassischen Montageplatten. „Diese waren wegen der nötigen kleinen Schrankformate oft sehr voll. Woraus entsprechend der Kabelkanäle eine relativ hohe Wärmeentwicklung resultierte.“ Reinen Gewissens konnte Haas die kanallosen Rahmen von LÜTZE empfehlen. „Jeder hier war von diesem innovativen Konzept begeistert“ und so habe man den Bau der Wand- und Standschränke relativ schnell und komplett umgestellt auf die jeweils aktuelle Ausbaustufe des LÜTZE Systems. „20 bis zu 30 Prozent Platz lassen sich so gewinnen – und die Wärmeprobleme beheben“, so Haas.

Kompakte Lösung mit großen Stärken

Nur logisch, dass der Elektroplaner dann 2014 als einer der allerersten Anwender den neuen  AirSTREAM-Rahmen ins Spiel brachte und leicht durchsetzte. Generell seien die Platzverhältnisse der Systemräume laut Haas „oft nicht so riesig“. Die nochmals optimierte Thermik beim AirSTREAM Verdrahtungssystem erlaube es, „kleiner zu bauen, anstatt den Schrank eine Nummer größer wählen zu müssen, um den Platz für meine Bauteile und die notwendige Wärmeabfuhr zu erreichen“. 2019 kam dann wie gerufen die neue kompakte Variante des Verdrahtungssystems auf den Markt. „Das ist auch für unsere Projektleiter draußen vor Ort ein wertvolles Argument“, erklärt Haas. Denn der Kunde wolle gern möglichst viel Technik einsetzen – aber möglichst wenig Platz dafür einräumen.

AirSTREAM Compact ist eine Lösung speziell für kleinere Schaltschränke, etwa auch im Sondermaschinenbau. Neben dem angesprochenen Platzgewinn hat das kompakte System dieselben thermischen Vorteile wie der bekannte klassische AirSTREAM-Rahmen: Das homogene Klima dank fast frei zirkulierender Luft spart beträchtliche Kühlungsenergie ein – und damit auch Emissionen des Treibhausgases CO2. Mit dieser Produkterweiterung wird nun ein enorm breites Spektrum abgedeckt, vom kleinsten Schaltkasten bis hin zu großen Applikationen mit mehreren Feldern.

Was hat Planer Haas noch zu Nerling mitgebracht? Zum Beispiel die Lastüberwachung LOCC-Box, die „in allen Schränken mit 24 V-Netzteil eingesetzt wird“. Mit ein Grund dafür ist eine brenzlige Erfahrung mit Standardsicherungen im Vorgängerunternehmen. Auf der Suche nach einer anständigen 24V-Absicherung habe ihn die LOCC-Box voll überzeugt, auch wegen ihrer variablen Einstellmöglichkeiten.

Es sieht also ganz nach lupenreinem Teamwork aus: Nerling baut maximal reine und optimal klimatisierte Räume – und LÜTZE sorgt fürs prima Klima im jetzt erfreulich kompakten Schaltschrank.

Autorin: Jessica Stoll, Vertriebsingenieurin Friedrich Lütze GmbH

Hierbei sind Ströme von DC 1 A bis DC 10 A möglich. Die neuen LCOS CC/CCI Lastüberwachungen ermöglichen eine selektive Absicherung einzelner DC 24 V Kreise mit jeweils unterschiedlichem Ausschaltverhalten.

Erweiterter Anwendungsbereich durch 2-polige Abschaltung

Mit der LÜTZE Lastüberwachung LCOS CC/CCI wird bei Überlast oder Kurzschluss in DC 24 V Kreisen, ohne Rückwirkung auf die Versorgung, ausschließlich der fehlerhafte Strompfad abgeschaltet. Um den unterschiedlichsten Anforderungen aus der Industrie an das Ausschaltverhalten gerecht zu werden, besitzen die LCOS Module die Möglichkeit über einen Schalter fünf unterschiedliche Charakteristiken einzustellen: Flink, mittel, träge 1, träge 2 und träge 3. Der Nennstrombereich kann ausgangsseitig von 1 A bis 10 A über einen Schalter individuell gewählt werden.

Das LCOS System besitzt einmalige Eigenschaften, wie die patentierten analogen Auslösekennlinen, den direkten Anschluss der Verbraucher mit Plus und Minus an steckbare Push-In Klemmen und speziell die 2-polige Abschaltung.

Im Rahmen der 2-poligen Abschaltung wird die Plus- und Minusversorgung für die anzuschließende Last im Fehlerfall abgeschaltet und zusätzlich galvanisch getrennt. Dies erweitert den Anwendungsbereich auf IT-Netze und für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen. Lütze ist somit der einzige Anbieter einer hoch intelligenten Komplettlösung im LCOS Systemaufbau.

LCOS Module für einen unbegrenzten Einsatz

Weitere Eigenschaften, wie eine Statusmeldung als optische und elektrische Signalisierung oder sogar direkt über das verwendete Feldbussystem sind ebenso Bestandteil des Systems. Zusätzlich können bei der intelligenten Variante LCOS CCI Strom- und Spannungswerte, Zählerstände, 90 % Warnungen oder auch variable Schwellen zur Signalisierung angezeigt und eingestellt werden.

Die 2-polig schaltenden LCOS Module runden das Gesamtsystem LCOS ab und gewährleisten durch die Zulassungen cULus und DNV-GL einen unbegrenzten Einsatz.

Weitere Produkte im Bereich Control

• Intelligente Stromüberwachung mit LOCC-Box
• Industrielle Stromversorgung für alle Anforderungen
• Relais, Halbleiterrelais und Trennwandler für vielfältigste Schalt- und Trennaufgaben
• Signalwandler und Temperaturwandler
• Industrial Ethernet: Lösungen aus einer Hand

Die neuen Buskoppler von LÜTZE bedienen neben den elektronischen LCOS-Lastüberwachung die seit vielen Jahren erfolgreichen LOCC-Box Net Baugruppen. Als kompatibles Bus-Interface steht PROFINET-IO, EtherCAT und Ethernet/IP zur Verfügung. Rund um die Uhr ist über eine separate Ethernet-Schnittstelle eine Ferndiagnose via TCP/IP möglich.

Zu den zentralen Vorteilen der neuen LÜTZE LCOS CCI Serie zählt ein Einspeisemodul mit zwei galvanisch getrennten RJ45 Buchsen, eine galvanisch getrennte DC 24 V Versorgung am Buskoppler sowie 2 Konfigurationsschnittstellen wie Webseite und USB. Angeschlossene Konfigurationen werden automatisch eingelesen. Bis zu 64 Teilnehmer bzw. bis zu 80 externe LOCC-Box Net Module können am Bus in Linie aufgeschaltet werden. Die USB-Kommunikation wird gemäß USB-Spezifikation 2.0 mit 480 Mbit/s (USB-High-Speed) umgesetzt. Über LED werden Statusanzeigen für Power, Run und Status und weitere Zustände signalisiert.

Über das LCOS Gehäusesystem

Mit LCOS hat LÜTZE ein IP20 Gehäuse-System entwickelt, das sich als Systemaufbau und als Stand-Alone-Lösung einsetzen lässt. Durch werkzeugfreies Zustecken von Daten- und/oder Energie-Modulen kann LCOS zu einem kompletten und modularen Input-Output-System erweitert werden. Basis des LCOS-Elektronikgehäuses ist ein Geräteträger zur Aufnahme der einzelnen Gehäuse bzw. der aufsteckbaren Funktionseinheiten. Der patentierte Vier-Leiter-Energie-Bus ermöglicht die feldseitige Versorgung bis 16 A Nennstrom pro Leiter. So lassen sich auf einfache Art und Weise ein- bis dreiphasige Funktionen mit einer Betriebsspannung von 500 V oder auch 24 V Applikationen mit einer Strombelastung von DC 32 A realisieren. Die LÜTZE-Elektronikgehäuse LCOS besitzen eine UL-Zulassung und können somit weltweit eingesetzt werden.

Dies führte im Laufe der Jahre zur grundlegenden Technologieänderungen im Bereich der Datenleitungen bis hin zur neuen Single Pair Ethernet Technologie. Wo sind die wesentlichen Vorteile und Veränderungen der neuen schleppkettentauglichen SPE-Leitungen?

Von der klassischen Feldbus-Technologie zur Single-Pair-Ethernet-Technologie

In den 1980er Jahren war jeder einzelne Sensor durch ein Aderpaar einer Steuer-/Elektronikleitung angebunden. Seit Ende der 1980er Jahre erfolgt die Anbindung der Sensoren durch serielle Bussysteme wie z.B. PROFIBUS. Nur 2 Adern werden benötigt um alle Sensoren anzusprechen, wobei die Auswahl des Sensors über das Protokoll erfolgt. Auf Grund von immer größer werdenden Datenraten gewinnen Ethernet-Netzwerke seit 2014 zunehmend an Bedeutung. Laut einer Marktstudie von HMS überholten im Jahr 2018 die industriellen Ethernet-Systeme die traditionellen Feldbusse im Hinblick auf neu installierte Knoten in der Fabrikautomation. Der Anteil von Industrial Ethernet an neu installierten Knoten wuchs um 6 Prozentpunkte im Vergleich zum Vorjahr und erreichte einen Marktanteil von 52 %. Gründe für die stetig wachsende Verbreitung der Ethernet-Technologie sind höhere Datenmengen, welche in kurzer Zeit übertragen werden müssen.

Die Ethernet-Technologie selbst hat sich auch im Laufe der Jahre weiterentwickelt: von Fast Ethernet mit einer unidirektionaler Übertragung über 2 Aderpaare und einer Übertragungsrate von bis zu 100 Mbit/s pro Aderpaar über Gigabit Ethernet mit einer bi-direktionale Übertragung und einer Übertragungsrate von bis zu 250 Mbit/s pro Aderpaar auf vier Aderpaaren bis zur Single Pair Ethernet Technologie mit einer Geschwindigkeit von aktuell bis zu 1GBit/s auf einem einzelnen Datenpaar.

Vorteile von schleppkettenfähigen Single Pair Ethernet-Leitungen

Entscheidend beim neuen Standard Single Pair Ethernet ist, dass nur noch ein Aderpaar zur Übertragung von Daten und Power benötigt wird. Ein multifunktionales Aderpaar, welches mittels Power over Dataline (PoDL) und in Verbindung mit einem neuen, standardisierten Protokoll auch zur Spannungsversorgung eingesetzt werden kann, eröffnen den Weg für eine kostengünstige Lösung. Mit der neuen SPE-Technologie kann eine durchgängige IP-basierte Kommunikation in der Feldebene (10 Mbits/ 1 km) umgesetzt werden. Zum Beispiel können Temperaturen gemessen und digitalisiert in die Steuerung zurückgeführt werden, welche daraufhin Parameter wie z.B. Strom und Spannung optimiert. Auch neue Anwendungsfelder wie Verkehrsüberwachung, Energieerzeugung und Sicherheitsüberwachung können künftig mit Hilfe von Kameras kostengünstiger realisiert werden.

Weiterhin reduzieren sich Gewicht, Platzbedarf und Installationsaufwand. Single Pair Ethernet ist eine einfache und kostengünstige Alternative zu klassischen mehrpaarigen Ethernet Verkabelungslösungen. Insbesondere bei kompakten I/O-Schnittstellen kann SPS seine Vorteile ausspielen und gewinnt damit auch in der Automatisierungstechnik zunehmend an Bedeutung. Dies ist die Grundlage für den weiteren Ausbau von Industrie 4.0-Anwendungen.

Key Facts zu Single-Pair-Ethernet Technologie

• Universalität: Verkabelungs- und Netzwerkstandard, mit dem z.B. Sensoren oder Aktoren kommunizieren und parallel mittel PoDL mit Spannung versorgt werden können.
• Standardisierung: Dank Ihrer einheitlichen Verkabelungsstruktur und ihren standardisierten Übertragungsprotokollen (TCP/IP) macht die Single Pair Ethernet Technologie die Einbindung in bestehende Netzwerke einfacher.
• Platzsparend und wirtschaftlich: Daten und Power werden über ein einziges Aderpaar übertragen
• Performance über ein Aderpaar
• Hohe Kompatibilität: Erweitertes Anwendungsspektrum dank einfacher Einbindung in bestehende Netzwerke

Mit der LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET (C) PUR Leitung (SPE) bedient LÜTZE zum einen die Nachfrage industrieller Anwender nach standardisierten und kostengünstigen Netzwerkanbindungen. Zum anderen kombiniert LÜTZE als einer der ersten Anbieter die Vorteile des neuen Standards mit den robusten Eigenschaften einer schleppkettenfähigen Leitung. Dank LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET (C) PUR kommen nun auch Schleppkettenanwendungen in den Genuss der beschriebenen Vorteile.

Mikrokosmos Schleppkette

Wie so oft sind es ungeeignete Leitungen im Schleppketteneinsatz, die zu frühzeitigen Ausfällen und ungeplanten Stillständen ganzer Fertigungsstraßen führen. Biegeradius, Verfahrweg, Geschwindigkeit und Beschleunigung können für die verbaute Leitung das frühzeitige Ende bedeuten. Faktoren, wie Aufbau, hochwertige Materialauswahl und ein innovatives Produktionsverfahren sind für eine betriebssichere Schleppkettenleitung von größter Bedeutung. Dabei spielt insbesondere die Wahl eines sowohl mechanisch als auch elektrisch geeigneten Isolationsmaterials in Verbindung mit optimierten Verseilparametern eine bedeutende Rolle. Ebenso sind Art und Konstruktionsparameter der Schirmung von großer Bedeutung für die Lebensdauer der Leitung. Bei der Auswahl des Mantelmaterials schließlich sind neben der mechanischen Robustheit bei gleichzeitig größtmöglicher Flexibilität oft auch die chemische Beständigkeit gegenüber unterschiedlichen Substanzen zu berücksichtigen.

Nur die richtige Kombination dieser Parameter gewährleistet beste elektrische Eigenschaften und insbesondere auch Lebensdauern von weit über 10 Millionen Biegewechselzyklen.

Die halogen- und silikonfreie sowie RoHS-konforme LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET Leitung bietet deshalb eine hohe aktive und passive Störsicherheit (EMV) und kann bei bewegtem Einsatz in einem Temperaturbereich von -30°C bis + 70°C eingesetzt werden. Die neue LÜTZE Leitung bietet mit einem minimalen Biegeradius von 70,5 mm beste Voraussetzungen für einen dauerhaften und ausfallsicheren Einsatz in der Schleppkette.

Mit ihrer einheitlichen Verkabelungsstruktur und ihren standardisierten Übertragungsprotokollen (TCP/IP) macht die Single Pair Ethernet Technologie die Einbindung in bestehende Netzwerke einfacher. Bei Nutzung von Power over Data Lines (PoDL) ermöglicht SPE die gleichzeitige Übertragung von Daten und Strom über ein einziges Kabel. Dadurch kommen zusätzlich ein reduziertes Gewicht und Platzersparnis in der Kette sowie ein verminderter Installationsaufwand bei Erstinbetriebnahme und Instandhaltung zustande. Dank des durchgängigen Einsatzes des TCP/IP-Protokolls ergeben sich für die Automatisierungstechnik eine Vielzahl neuer und flexibler Anwendungsmöglichkeiten. Die LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET eignet sich speziell für dauerhaft bewegte Anwendungen im Maschinen- und Anlagebau sowie in der Automations-, Transport- und Fördertechnik für Branchen wie z.B. Automobilbau, Werkzeugmaschinenbau, aber auch in der Holzverarbeitungs- und Flughafentechnik.

Autoren: C. Lascaux,  J.-J. Lentzen, Friedrich Lütze GmbH

Abb.: Istockphoto und Friedrich Lütze GmbH

Der neue AirSTREAM Kantenschutz wird aus einem flammfesten Kunststoff gemäß Brandklasse UL 94 V0 gefertigt und lässt sich mit nur einem Handgriff in das Profilende eines Rangiersteges einklicken. Das Profil wird dadurch optisch sauber abgeschlossen und die Adern liegen nicht direkt auf dem Ende des Aluprofils auf. Damit werden mögliche Beschädigungen des Kabelmantels an Alukanten ausgeschlossen und die manuelle Montage kann reibungslos durchgeführt werden. Ein weiterer Vorteil ist der doppelte elektrische Berührungsschutz, da die Adern durch den Kantenschutz nicht direkt auf dem Metall aufliegen. Der AirSTREAM Kantenschutz verfügt über eine mittige Aussparung, so dass das Einfädeln der Gleitmuttern sehr einfach erfolgen kann. Der neue AirSTREAM Kantenschutz wird in Verkaufseinheiten von je 10 Stück angeboten.

Hintergrund Rangiersteg

Bei der Schaltschrankverdrahtung werden schwerere Komponenten, wie zum Beispiel Leistungsbauteile in der Regel auf einem Rangiersteg fest fixiert. LÜTZE hat hierfür den Rangiersteg RG 035 für die AirSTREAM und AirSTREAM Compact Verdrahtungssysteme im Angebot. Die schwergewichtigen Bauteile werden vertikal auf dem Rangiersteg verschraubt.

Mit der neuen Cat 6A Schaltschrankdurchführung von LÜTZE können Schaltschrank- und Maschinenbauer nicht nur echtzeitfähige 10 Gbit/s Serviceschnittstellen via PROFINET, Industrial Ethernet oder SERCOS realisieren, darüber hinaus bietet die LÜTZE Schaltschrankdurchführung die sehr hohe Schutzart IP 67 und einen erweiterten Temperaturbereich von -45 °C bis +85 °C. Die neue Schaltschrankdurchführung ist damit prädestiniert für den Einsatz in extrem rauen industriellen Umgebungen. LÜTZE bietet die neue Durchführung alternativ mit geradem 180 Grad oder gewinkeltem 90 Grad RJ45 Abgang für die Schrankinnenseite an.

Die neue LÜTZE Schaltschrankdurchführung verfügt zum Anschluss auf der Schrankaußenseite über eine 8-polige und X-codierte M12 Buchse mit Schutzart IP 67. Auf der Schrankinnenseite befindet sich eine 8-polige RJ45 Buchse zum Anschluss handelsüblicher Patch-Kabel. Die Gegenmutter für die Montage im Schaltschrank ist im Lieferumfang enthalten.

Die LÜTZE Durchführung besitzt ein kompaktes, sehr robustes Gehäuse sowie eine durchgängige 360 Grad-Schirmung. Die mechanische Lebensdauer der neuen Schaltschrankdurchführung ist auf mehr als 100 Steckzyklen ausgelegt. Von Vorteil bei der Montage ist auch die sehr geringe Einbautiefe von nur 47 mm.

Die neue LÜTZE Schrankdurchführung kann außerdem für Power over Ethernet (PoE) Anwendungen eingesetzt werden, so dass ein separater Stromanschluss für ausgewählte Geräte entfallen kann.

Durch den Einsatz von Gleitmuttern können Stegmodule jederzeit flexibel umgebaut und überbaut werden. Die Gleitmuttern werden im Gleitmutterkanal der AirSTREAM Stegmodule eingesetzt. Die Komponenten, die nicht direkt auf die Hutschiene aufgeschnappt werden können, werden in die Gleitmutterkanäle geschraubt. Mit Hilfe eines Gleitmutterkäfigs werden die Gleitmuttern in den Kanal eingeführt und an der jeweiligen gewünschten Position fixiert, somit wird ein Herausrutschen der Gleitmutter verhindert. Eine senkrechte Anwendung ist ebenfalls möglich. Werden zwei Gleitmuttern an der entsprechenden Stelle platziert, kann die Komponente oder der Rangiersteg auf den Modulen direkt angebracht und individuell platziert werden. 

Die einschwenkbare Gleitmutter in Trapezform ist 13x10x5mm (BxHxT) groß und kann an jeder beliebigen Stelle ohne zusätzlichen Käfig in das Profil eingesetzt werden. Dies ist vorteilhaft wenn Komponenten oder Rangierstege nachträglich angebracht werden sollen und der Verdrahtungsrahmen rechts und links bereits bestückt ist. Eine seitliche Einführung der Gleitmutter in den Kanal ist nicht weiter nötig, ebensowenig eine mechanische Bearbeitung.

Die Sondergleitmutter GLS in Hutform kann bei Montagestegen (MS/MA) und Rangierstegen (RG 035) eine glatte Oberfläche erzeugen. Für Komponenten die direkt in den AirSTREAM-Verdrahtungsrahmen geschraubt werden, kann dadurch ein Verformen des Befestigungsbleches oder gar das Brechen des Kunstsofffußes verhindert werden.

Die Lastgleitmutter ist 25 mm lang, 13 mm breit und 4 mm tief. Da sie eine breite Auflagefläche besitzt ist sie für die Befestigung von schweren Komponenten hervorragend geeignet.

Alle Gleitmuttern sind aus Stahl und haben eine verzinkte Oberfläche. Sie sind in VPE von 10 Stück ab Lager erhältlich.

Über AirSTREAM

Mit dem AirSTREAM Verdrahtungssystem bietet LÜTZE ein kompatibles Komplettangebot zu allen gängigen Schaltschranksystemen an. Der zentrale Vorteil ist die Verbesserung der Wärmeverteilung im Schaltschrank. Dadurch werden nicht nur Hotspots unterbunden und das Klima im Schrank homogenisiert, es sind darüber hinaus Energieeinsparungen bei der Schaltschrankkühlung von bis zu 23% möglich. Mit dem Prinzip der intelligenten Luftführung gehört LÜTZE zu den technischen Pionieren in Sachen Schaltschrankklimatisierung. Der LÜTZE AirSTREAM Verdrahtungsrahmen ermöglicht mit den AirBLADES die zielgenaue Führung der Luftströme im Schaltschrank und die optimierte Luftzirkulation im Schrankinneren. Mit dem LÜTZE AirBLOWER werden die Luftschichten im Schaltschrank homogenisiert und so ein Optimum an Entwärmung erzielt. Zusätzlich haben die LÜTZE Ingenieure für die Schaltschrankplanung und Wärmesimulation hocheffiziente Werkzeuge, Software-Tools und intelligentes Zubehör entwickelt. So können z.B. mit dem AirTEMP Wärmeanalysetool thermische Probleme und überhitzte Bauteile auf Grund Verdrahtungsart, Geräteverteilung und -anordnung sowie Kühlungsart bereits im Vorfeld erkannt werden.

Industrie 4.0. bedeutet durch Vernetzung und Digitalisierung die stetig wachsenden Datenmengen in der Produktion handzuhaben. Mit der LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET (C) PUR Leitung (SPE) bedient LÜTZE zum einen die Nachfrage industrieller Anwender nach standardisierten und kostengünstigen Netzwerkanbindungen. Zum anderen kombiniert LÜTZE als einer der ersten Anbieter die Vorteile des neuen Standards mit den robusten Eigenschaften einer schleppkettenfähigen Leitung. Dank der LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET (C) PUR  kommen nun auch Schleppkettenanwendungen in den Genuss einer Vielzahl von Vorteilen. Mit ihrer einheitlichen Verkabelungsstruktur und ihren standardisierten Übertragungsprotokollen (TCP/IP) macht die Single Pair Ethernet Technologie die Einbindung in bestehende Netzwerke einfacher. Bei Nutzung von Power over Data Lines (PoDL) ermöglicht SPE die gleichzeitige Übertragung von Daten und Strom über ein einziges Kabel. Dadurch kommen zusätzlich ein reduziertes Gewicht und Platzersparnis in der Kette sowie ein verminderter Installationsaufwand zustande. Dank des durchgängigen Einsatzes des TCP/IP-Protokolls ergeben sich für die Automatisierungstechnik eine Vielzahl neuer und flexibler Anwendungsmöglichkeiten. Die LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET eignet sich speziell für dauerhaft bewegte Anwendungen im Maschinen- und Anlagebau sowie in der Automations-, Transport- und Fördertechnik.

Die halogen- und silikonfreie sowie RoHS-konforme LÜTZE SUPERFLEX® SINGLE PAIR ETHERNET Leitung bietet eine hohe aktive und passive Störsicherheit (EMV) und kann bei bewegtem Einsatz in einem Temperaturbereich von -30°C bis + 70°C eingesetzt werden. Die neue LÜTZE Leitung bietet mit einem minimalen Biegerradius von 70,5 mm beste Voraussetzungen für einen dauerhaften und ausfallsicheren Einsatz in der Schleppkette.

Hintergrund: Über die Single Pair Ethernet Technologie

Die Single Pair Ethernet Technologie wurde ursprünglich durch die Automobilindustrie initiiert und liegt nun als neuer daraus abgeleiteter Standard für industrielle Anwendungen vor, bei dem es nur noch ein Aderpaar zur Übertragung von Daten und Power anstelle von bis dato vier Aderpaaren benötigt wird. Damit ist Single Pair Ethernet aufgrund reduzierten Gewichts und Platzbedarfs sowie vermindertem Installationsaufwand eine einfache und kostengünstige Alternative zur Anbindung einzelner Sensoren/Aktoren. Insbesondere bei kompakten I/O Schnittstellen – also überall dort, wo viele Informationen auf engen Raum zusammentreffen – kann Single Pair Ethernet seine Vorteile ausspielen und gewinnt damit auch in der Automatisierungstechnik zunehmend an Bedeutung. Mit der Single Pair Ethernet Technologie kann eine durchgängige IP-basierte Kommunikation in der Feldebene umgesetzt werden. Sie unterstützt damit den weiteren Ausbau von Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT).

Henry Ford gab vor über 100 Jahren mit der Erfindung des Fließbands sozusagen den Startschuss. Seitdem läuft ein andauernder Wettbewerb der Produktionssteigerung im Automobilbau: Jeder Hersteller optimiert und beschleunigt seine Prozesse; gleichzeitig erhöht sich die Vielfalt möglicher Ausbauvarianten einer Modellserie. Roboter sind dabei längst ein selbstverständliches Werkzeug. Vom Rohbau bis zur Endkontrolle hat man mit ihnen einfache und wiederkehrende Arbeitsschritte automatisiert – und davon gibt es eine ganze Menge. 

Die Jäger Elektrotechnik GmbH aus Eppstein wurde beauftragt einen passenden Schaltschrank für die Schweißanwendungen im Karosseriebau zu entwickeln. Dieser bedient die gesamte Ansteuerung der Schweißzange, die am Ende des Roboterarmes hantiert. Mehrere hundert dieser Roboter samt ihren Schaltschrankeinheiten arbeiten an jeder einzelnen Produktionslinie zur Montage der Karosserien. 

Wenig Platz im Schaltschrank

Eine Herausforderung waren die beschränkten Platzvorgaben. Geringer Bauraum , aber bitte hohe Flexibilität – damit waren die Projektingenieure bei Jäger Elektrotechnik konfrontiert, als Sie die optimal passenden Komponenten für den Schaltschrank suchten. „Auch in diesen kompakten Einheiten muss die Steuerspannung von 24 V für die verschiedenen Stromkreise jeweils separat abgesichert werden. Durch die jahrelange Zusammenarbeit mit Lütze war uns die elektronische Lastüberwachung LOCC-Box bereits aus anderen Projekten gut bekannt. Die schmale Baubreite von 8,1 mm pro Kanal, die große Flexibilität durch den einstellbaren Stromwert und die Einkanalbauweise erfüllten alle unsere Anforderungen“, so der Geschäftsführer Robert Jäger. Mit nur einem Sicherungstyp ließen sich alle unterschiedlichen Schaltschranktypen jeweils individuell ausstatten. Je nach Applikation kommen so unterschiedlich viele Sicherungskanäle zum Einsatz, ohne dass gesicherte Abgänge aufgrund von Blockbauweise ungenutzt bleiben müssen. Die Verdrahtung mit Federzugklemmen sichert dabei eine dauerhaft zuverlässige Verbindung der Anschlussleitungen. 

Individueller Schutz

Für die Produktionslinien sind über 8.000 LOCC-Boxen geplant und zum Teil bereits eingebaut. Jede einzelne davon individuell auf den passenden Stromwert eingestellt und dank patentierter analoger Kennlinie auch auf die notwendige Auslösecharakteristik. „Die Unterscheidung zwischen flinker und träger Charakteristik in fünf Abstufungen ermöglicht einen optimal individuellen Schutz jedes einzelnen Stromkreises“, erläutert der zuständige LÜTZE Vertriebsingenieur Martin Baum. Das sichere sowohl den zuverlässigen Betrieb der Anlage als auch das prompte Abschalten für jeden Stromkreis im Fehlerfall. 

Die LOCC-Box genießt hohe Akzeptanz in weiten Teilen der  Automobilindustrie. Auch zahlreiche Maschinen- und Anlagenhersteller vertrauen bei der individuellen und zuverlässigen Absicherung von DC-Stromkreisen auf die intelligente LÜTZE Stromüberwachung. Verschiedene Varianten erlauben dabei auch den Einsatz bei Safety-Relais, Stromkreisen nach UL, Anwendungen ab 0,2 A oder DC Netzen zwischen 12 V und 48 V. Dank optionaler Anbindung der LOCC-Box an die üblichen Feldbussysteme erhöht sich die Integration und man spart zudem Verdrahtung. Es ist sogar möglich, Frühwarnungen als Auslöser für vorbeugende Wartung zu verarbeiten. Das einheitliche Gehäuse aller LOCC-Box-Typen gibt so auch der Jäger Elektrotechnik die Sicherheit, vorhandene Anlagen jederzeit erweitern und an neue Anforderungen anpassen zu können.

Die LÜTZE M12-Steckverbinder mit Push-In Technologie bietet für viele Schaltschrank-, Maschinen- und Anlagenbauer Vorteile bei der schnellen und fehlerfreien Verdrahtung konfektionierter Leitungen. Durch werkzeugfreies und direktes Stecken, ohne vorheriges Öffnen der Kontaktstelle ist eine schnelle Verdrahtung garantiert. 

Push-In Technologie

Dank der Push-In-Technologie sind die Einsteckkräfte sehr niedrig, was den Anschluss deutlich vereinfacht. Im Gegensatz dazu sind die Auszugskräfte um so höher, so dass alle Verbindungen ein hohes Maß an Verdrahtungssicherheit garantieren. Je nach Anwendung, eignen sich die LÜTZE M12-Steckverbinder zur Übertragung von Signalen, Daten und Leistung in verschiedenen Ausführungen, entweder mit geradem Stecker oder gewinkelt, alternativ geschirmt und ungeschirmt. Die gewinkelte Version erlaubt eine Positionierung des Kabelabganges gegenüber dem Polbild in 45°-Schritten. Die LÜTZE M12- Steckverbinder mit Push-In Technologie sind baugrößenidentisch zur Schraubklemmentechnologie und ausgelegt für mehr als 100 Steckzyklen. 

LÜTZE setzt bei der Montage auf eine übersichtliche Farbzuordnung der Adern. Im Anschlussblock sind alle Farben nach den entsprechenden Standards EN 60947-5-2 zugeordnet: Für den Aktor-Sensorbereich sowie für die Feldbusverdrahtungen, wie CAN-Bus, Profibus, Ethernet und Profinet. So ist einerseits das Verwechseln der PIN nahezu unmöglich, andererseits entfällt das langwierige und fehleranfällige Umschlüsseln der einzelnen Farbcodes zueinander. 

Eine Permanentfeder schiebt jede Ader nach, so dass selbst bei starken Vibrationen und nach unzähligen Betriebsjahren mit möglichen Materialermüdungen der Kupferadern, ein gleichbleibender Druck und damit eine optimale, sichere und unterbrechungsfreie Kontaktierung garantiert ist. 

Für den weltweiten Einsatz

Für den globalen Einsatz ergänzt LÜTZE die M12-Steckverbinder um die UL-Zulassung cURus und erfüllt damit die Sicherheitsanforderungen für den nordamerikanischen Markt.

Steckverbinder

LÜTZE bietet darüber hinaus ein umfassendes Sortiment aller gängigen Steckverbinder in folgenden Bereichen:

• Ventilstecker, auch mit Sonderfunktion
• M8 oder M12 Steckverbinder, vorkonfektioniert oder konfektionierbar, geschirmt oder ungeschirmt
• Datensteckverbinder RJ45

Wanddurchführungen

Um ein erhöhtes Risiko bei geöffneter Schaltschranktür zu verhindern, bietet LÜTZE Wanddurchführungen für den Schaltschrank für M8, M12, RJ45 und USB. Mit den steckbaren Plug-and-Play Normschnittstellen ist der Anschluss aller Steuer- und Datenleitungen an den Schaltschrank gewährleistet. 

Die LÜTZE Wanddurchführungen entsprechen mindestens der Schutzart IP65 und ermöglichen dabei einen einfachen und sicheren Zugriff auf die Geräte im Schaltschrank.

Der Automationsspezialist Frierich Lütze, Weinstadt, stellt mit den beiden neuen Leitungen zwei Weiterentwicklungen der sehr erfolgreichen LÜTZE SUPERFLEX® N PVC vor. Die Konstrukteure setzen damit konsequent auf noch geringere Außendurchmesser und Biegeradien bis 10 x D. Die PVC ummantelten LÜTZE SUPERFLEX® Leitungen mit kapazitätsarmen Aderisolierungen sind geeignet für den Einsatz als Kontroll-, Mess- und Steuerleitungen im Maschinen-, Anlagen- und Apparatebau, sowie in der Förder-, Transport-, Heizungs- und Klimatechnik. 

Kleine Biegeradien

Seit über 50 Jahren zählt LÜTZE zu den führenden Herstellern von Steuerleitungen für dauerhaft bewegte Anwendungen, wie z.B. für den Einsatz in Energieführungsketten. Mit den beiden neuen Steuerleitungen wurde zielstrebig die seit vielen Jahren sehr erfolgreiche LÜTZE SUPERFLEX N PVC weiterentwickelt: So ist die LÜTZE SUPERFLEX® 2000 optimiert für Biegeradien von 7,5 x D (D = Außendurchmesser der Leitung) bei bewegten Anwendungen und 4 x D bei fester Verlegung. Die LÜTZE SUPERFLEX® 2100 (C) PVC eignet sich für Biegeradien bis 10 x D bei bewegten Anwendungen und 6 x D bei fester Verlegung. 

Weitere Informationen zum Leitungsprogramm LÜTZE SUPERFLEX® sind unter 

LÜTZE Leitungen - 95 % aller Anwendungen abgedeckt

LÜTZE bietet ein Spektrum von fünf Varianten hochflexibler Leitungen:

• Elektronikleitungen
• Aktor-Sensor-Leitungen
• Steuerleitungen
• Bus- und Netzwerkleitungen
• Motor-, Servo- und Feedbackleitungen

Damit lassen sich rund 95 Prozent aller potenziellen Anwendungen abdecken. Darunter Werkzeugmaschinen, Handhabungsgeräte, Roboter, Anlagen- und Apparatebau sowie Transport- und Fördertechnik; eben jede Art der Energie- und Signalübertragung an dauerhaft bewegten Anlagen- und Maschinenteilen. Leitungen von LÜTZE sind kompatibel mit Metall- und Kunststoffschleppketten aller bekannten Hersteller. Für die gängigen Servoantriebssysteme bietet man zusätzlich konfektionierte Leitungen sowie kundenspezifische Kabelsätze als Komplettlösungen an. 

Mit besonders hochwertigen Materialien wie „High Glide“-Isolation aus TPE und robustem PUR-Mantel werden die Leitungen der Serie LÜTZE SUPERFLEX® PLUS konstruiert. Damit sind diese die richtige Wahl für moderne, schnelle Werkzeugmaschinen. Zuletzt optimierte man mit SUPERFLEX® HIPERFACE-DSL®die erfolgreiche Hybridkabel-Serie für Servomotoren.

Auch durch die finanzielle Unterstützung der Inhaberfamilie der Friedrich Lütze GmbH konnten 27 Fußballer der C-Jugend der Sportgemeinschaft Weinstadt inklusive Trainerteam 10 unvergessliche sportliche Tage in Wales verbringen. 

Besuch in Großbritannien

Neben Trainingseinheiten, Sightseeing und tollen Erlebnissen mit den Gastgebern in Port Talbot bei Swansea im Süden Großbritanniens, stand als absolutes Highlight ein Spiel gegen die walisische U15-Nationalmannschaft auf dem Programm. 

Darüber hinaus bot der Besuch viel Gelegenheit zur Vertiefung des europäischen Gedankens: „Gerade in Zeiten, in der die europäische Idee immer öfters in Frage gestellt wird, ist es besonders wichtig den internationalen Jugendaustausch durch konkrete Maßnahmen zu unterstützen“, so Udo Lütze, Inhaber der LUETZE INTERNATIONAL GROUP. 

Investition in die Zukunft

Für LÜTZE hat die Förderung und Unterstützung der Jugendarbeit seit Jahren eine sehr große Bedeutung. So kooperiert LÜTZE z.B. in Form von Bildungspartnerschaften mit örtlichen Schulen, investiert in Bildungseinrichtungen und fördert lokale Sportvereine in ihrer Jugendarbeit.

Das neue LCOS-CCI Lastüberwachungssystem ermöglicht die selektive Absicherung einzelner DC 24V Kreise mit jeweils unterschiedlichem Ausschaltverhalten. 

Mit der LÜTZE Lastüberwachung LCOS-CCI wird bei Überlast oder Kurzschluss in DC 24V Kreisen, ohne Rückwirkung auf die Versorgung, ausschließlich der fehlerhafte Strompfad abgeschaltet. Um den unterschiedlichsten Anforderungen aus der Industrie an das Ausschaltverhalten gerecht zu werden, besitzt die LCOS-CCI die Möglichkeit über einen Schalter fünf unterschiedliche Charakteristiken einzustellen: Flink, mittel, träge 1, träge 2 und träge 3. Der Nennstrombereich kann ausgangsseitig von 1 A bis 10 A über einen Schalter individuell gewählt werden. 

Zu den zentralen Vorteilen der LCOS CCI Lastüberwachung gehört der integrierte Energiebus und der direkte Anschluss der Last an „+“ und „–“. Der Gehäusephilosophie des LCOS- Systems entsprechend, sind alle Anschlussklemmen steckbar und eignen sich somit für den werkzeuglosen Aufbau bzw. Modulwechsel. Der Verdrahtungsaufwand verringert sich damit gegenüber konventionellen Systemen ganz erheblich. 

Als zweikanalige Ausführung ist der Direktanschluss der Last doppelt ausgeführt. Die Statusmeldungen erfolgen als optische und elektrische Signalisierung für jeden Kanal getrennt entweder als Einzel- oder Sammelstörmeldung bzw. bei Erreichen der 90 Prozent Auslastung.

Hintergrund zum modularen LCOS Gehäuse-System

Mit LCOS hat LÜTZE ein IP20 Gehäuse-System entwickelt, das sich sowohl als Einzelgehäuse und „Stand-Alone-Lösung“ einsetzen oder durch werkzeugfreies Zustecken von Daten- und/oder Energie-Modulen zu einem kompletten und modularen I/0-System erweitert lässt. Einsteckbare Daten- bzw. Powermodule mit Einspeisemöglichkeit können das System versorgen und ermöglichen den Aufbau eines modularen Daten- oder Powerbusses. Basis des LCOS-Elektronikgehäuses ist ein Geräteträger zur Aufnahme der einzelnen Gehäuse bzw. der aufsteckbaren  Funktionseinheiten. Der patentierte Vier-Leiter-Energie-Bus ermöglicht die feldseitige Versorgung bis 16 A Nennstrom pro Leiter.

Zum LCOS CC Leitungsschutz

Das LCOS CC (I) System ist wie die LOCC-Box Reihe eine elektronische Überlast- und Kurzschlussüberwachung. Alle bekannten Funktionen, wie selektive Abschaltung, hohe Leitungsdämpfung, Fehlerspeicherung, etc. wurden bei diesem System erweitert. 

So gibt es hier 2-kanalige und auch 2-polig schaltende Baugruppen und einen Powerbus für die Rückleitung. Das bedeutet, die Last kann jetzt direkt und vollständig am Gerät angeschlossen werden. Die Fehlerdiagnose kann über LOCC-Pads oder Feldbus erfolgen.

Intelligente Stromüberwachung LOCC Box zweikanalig

Die vom Kunden gewünschte Charakteristik wird individuell ab Werk voreingestellt. Statusmeldungen werden separat pro Kanal ausgegeben. Die neue zweikanalige LOCC-Box eignet sich für wiederkehrende Ströme, wie im Maschinen- und Werkzeugbau und in der Windkrafttechnik. Die neue zweikanalige LOCC-Box überzeugt mit ihrem sehr guten Preis-Leistungsverhältnis und ist einsetzbar in DC 12 V und 24 V Kreisen. 

Mit der neuen LÜTZE LOCC-Box können über ein Drehrad die Strombereiche von 1 A bis 6 A, jeweils in 1 A Schritten eingestellt werden. Statusanzeigen je Kanal signalisieren mittels grüner LED (Ausgang 1) und roter LED (Ausgang 2) die anliegende Betriebsspannung, Auslastung und Fehler im Lastkreis. Beide Kanäle können unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden. Eingangsseitig erfolgt der Anschluss der LOCC-Box über einen schraubenlosen Trennschlitten, der eine galvanische Trennung im Servicefall ermöglicht. 

Die neue LOCC-Box erfüllt die Normen EN 60950-1, EN 61131-1,2, EN 61000, EN 60947-4-1 sowie EN 55022 und die Zulassungen cULus (E135145) GL.

Die neue 2-kanalige Lastüberwachung LOCC-Box ist unter der Artikel-Nummer 716415 erhältlich.

Hintergrund: LÜTZE LOCC-Box (LÜTZE Overload Current Control Box) 

Mit der LOCC-Box hat LÜTZE das erste intelligente Stromüberwachungssystem vorgestellt. Intelligente Stromüberwachung bedeutet, dass die LOCC-Box den Aufbau einer selektiven Spannungsversorgung ermöglicht. Der Vorteil des Stromüberwachungssystems von LÜTZE: Im Fehlerfall werden nur die betroffenen Kreise abgeschaltet. Die nicht betroffenen können problemlos weiter betrieben werden. 

Neben dem Geräte- und Leitungsschutz können auch Aufgaben zum Energie-Management durchgeführt werden. Die einfachste Aufgabe ist das gezielte Ein- und ausschalten von Verbrauchern. Hierbei können alle Arten von Verbrauchern egal ob ohmsch, kapazitiv oder induktiv verwendet werden.

Leitungsschutz Industrie 4.0 

Für sicheren Leitungsschutz erfolgt die Schaltung kapazitiver Lasten stets optimal. Das System speichert Fehler und verhindert dadurch das erneute Auftreten der Störung beim nächsten Einschalten. Die Fehlerdiagnose erfolgt bei der LOCC-Box von LÜTZE per Hardware oder über Gateway zu verschiedenen Feldbussystemen. 

Die LOCC-Box ist verfügbar als 1- und 2-kanalige Version auf 8,1 mm Baubreite und verfügt über bis zu 50 Einstellvarianten in einem Modul. Der Anschluss erfolgt über Brücken statt Verdrahten. Die LOCC-Box zeichnet sich zudem durch einen besonders kompakten Systemaufbau auch mit unterschiedlichen Varianten aus.

Am Anfang stand eine Anfrage der FBO-Gruppe, einem großer Zulieferer der Bahnindustrie. Unter anderem fertigt das französische Unternehmen Scheibenwischer für Highspeed- und Very-Highspeedzüge. Um die Wischer der Elektrotriebzüge vom Typ Desiro HC zu steuern, war zunächst eine Kleinsteuerung vorgesehen. Diese hatte aus Kundensicht jedoch gewisse Nachteile: Ein Ausfall würde zum Stillstand des kompletten Scheibenwischersystems führen. Zudem war das ausgewählte Produkt für den Bahneinsatz nicht geeignet; auch weil es nicht den aktuellen Brandschutzanforderungen auf Schienenfahrzeugen entsprach. Da spielt es keine Rolle mehr, dass die Kleinsteuerung auch beim Preis ungünstiger abschneidet als andere denkbare Lösungen. Deshalb entschied man sich seitens FBO für den Einsatz von ZR Zeitrelais mit mechanischen Kontakten, wie sie die LÜTZE TRANSPORTATION anbietet. Zwei Fragen stellten sich jedoch: Wird ein solches Zeitrelais in dieser Anwendung die geforderte Genauigkeit der Zeitfunktion erfüllen? Und: Kann damit die hohe geforderte Verfügbarkeit erreicht werden? Schließlich sieht die Konzeption vor, den Wischermotor über pneumatische Elektroventile zu aktivieren – es sind also induktive Lasten zu schalten.

Drei Wischergeschwindigkeiten steuern

Idee Nummer eins: statt einer einzigen Steuerung besser drei ZR Multifunktions-Zeitrelais DC 110 V einzusetzen. Jedes Relais ist mit seiner eigenen Zeitfunktion parametriert. Die drei verschiedenen Relaisausgänge sind verbunden um ein Elektroventil zu steuern, und damit eine von drei Wischgeschwindigkeiten. Über die für jedes Relais eigens programmierte Zeitverzögerung werden die drei verschiedenen Geschwindigkeiten realisiert. Gleichzeitig ist mit dieser Lösung ein Common Mode Failure ausgeschlossen: Sollte ein Relais streiken, funktionieren die zwei anderen Wischtakte immer noch. Beim ursprünglichen Ansatz mit einer Kleinsteuerung würde bei Defekt das komplette Scheibenwischersystem still stehen – und damit den Zugführern den Durchblick nehmen.

Induktive Lasten? Kein Problem!

Nun handelt es sich bei dem elektropneumatischen Ventil, das die Scheibenwischer ansteuert, um eine induktive Last. Setzte man Relais mit mechanischen Kontakten ein, wäre mit reduzierter Lebensdauer aufgrund hohen Kontaktverschleißes zu rechnen. Daher die zweite Idee der der Lütze Transportation GmbH: ZR Relais mit Halbleiterausgängen. Diese schalten verschleißfrei, weshalb die erwartete Schaltspielzahl um ein Vielfaches höher liegen wird. Zuverlässigkeit ist für den Kunden FBO ein wichtiges Argument. Schließlich will er eine lange Lebensdauer des Produkts sicherstellen. Auch wenn die Zugführer noch nie von MTBF-Werten und Common Mode Failure gehört haben: Auf Knopfdruck wollen sie freie Sicht; 12 bis 14 Betriebsstunden am Tag, an rund 300 Tagen im Jahr. Gemeinsame Tests der Ingenieure von FBO und der LÜTZE TRANSPORTATION bestätigten, dass Halbleiterausgänge die geforderte Funktion und Zuverlässigkeit erfüllen. Eine hohe Verfügbarkeit ist bei dieser Anwendung eben ein gewichtigeres Argument als der überschaubare Kostenvorteil der Variante mit mechanischen Kontakten. 

Mehr Pluspunkte: Programmierung und Diagnose

Mit der kostenlosen Software „LÜTZE Time Relay Configurator“ kann das ZR Zeitrelais auf jedem handelsüblichen PC parametriert werden. So lassen sich bei Inbetriebnahme oder bei Änderungen die Zeit-, Betriebs- und Diagnosefunktionen im Handumdrehen neu konfigurieren. Auf Kundenwunsch liefert die Lütze Transportation GmbH das Zeitrelais auch ab Werk mit voreingestellten Parametern aus. Ein anderes Feature der ZR-Relais benötigt FBO nicht: den konfigurierbaren digitalen Diagnoseausgang samt optischer Anzeige. Je nach Anwendungsfall kann diese Funktion sehr sinnvoll sein. 

Jahrhundertprojekt für Rhein-Ruhr-Region

Die Lösung für die Scheibenwischer der RRX-Züge von SIEMENS entstand in erfolgreicher Zusammenarbeit mit der Entwicklungsabteilung von FBO. Das Unternehmen fertigt neben Scheibenwischern und -waschern unter anderem diverse Ventiltypen und Fittings für alle bekannten Schienenfahrzeug Hersteller. Im Schienenverkehrskonzept RRX werden ab Ende 2018 die ersten von 82 Zügen zügig und komfortabel unterwegs sein – zu Spitzenzeiten im 15-Minuten-Takt. Der gezielte Ausbau der Schienenwege könnte pro Werktag bis zu 31.000 Personenfahrten von der Straße auf die Schiene verlagern. Bei LÜTZE freut man sich, zu diesem umweltfreundlichen Jahrhundertprojekt an Rhein und Ruhr beitragen zu können. Ganz im Sinne der hausinternen LÜTZE-Nachhaltigkeitsinitiative SkyBLUE.

Bauteile und Leistungselektronik werden heute immer kleiner und effizienter und immer mehr Bauteile werden auf engerem Raum verbaut. Weil sich jedoch die Wärmeverlustleistungen nicht im selben Maße verringern, nimmt die Wärmeentwicklung im Schaltschrank kontinuierlich zu. LÜTZE hat mit seinem AirSTREAM Konzept darauf die richtigen Anworten gefunden. Mit „intelligenter Luftführung“ und AirBLOWER-Lüftersystem werden nicht nur Hotspots unterbunden und das Klima im Schrank homogenisiert – es sind Energieeinsparungen bei der Schaltschrankkühlung von bis zu 23% möglich. Zusätzlich haben die LÜTZE Ingenieure für die Schaltschrankplanung und Wärmesimulation hocheffiziente Werkzeuge, Software-Tools und intelligentes Zubehör entwickelt. So können z.B. mit dem AirTEMP Wärmeanalysetool thermische Probleme und überhitzte Bauteile aufgrund Verdrahtungsart, Geräteverteilung und -anordnung sowie Kühlungsart bereits im Vorfeld erkannt werden. Einer höheren Energieeffizienz im Schaltschrank, weniger Maschinenstillstand und einer längeren Lebensdauer der elektrischen Bauteile steht somit nichts im Wege.

LÜTZE bietet mit AirSTREAM ein Komplettsystem bestehend aus Verdrahtungssystem, Konfigurator und Onlinetool zur thermischen Optimierung bestehender und geplanter Schaltschrankaufbauten an, welches von der Problemanalyse bis hin zur Schaltschrankkonfiguration und -optimierung reicht.

Problemanalyse

Egal ob Hotspots, Kältekurzschluss und inhomogenes Schaltschrankklima bzw. hohe Stromkosten durch eine überdimensionierte Klimatisierung - mit den LÜTZE AirSTREAM Tools lassen sich effiziente Lösungen entwickeln.

AirTEMP Wärmesimulation

Die AirTEMP Anwendung gestattet eine differenzierte thermodynamische Analyse eines Schaltschranks mit Montageplatte oder AirSTREAM-Verdrahtungsrahmen. Schnell und einfach lässt sich ermitteln, welche unterschiedlichen Temperaturen und Temperaturschichtungen je nach Verdrahtungsart und Kühlsystem in einem Schaltschrank entstehen können.

Optimierung 

Aufgrund der Daten aus der Wärmesimulation lässt sich eine thermisch verbesserte Anordnung der Komponenten, der Bauteilkompaktheit und Bauteilplatzierung realisieren.

Schaltschrankklima homogenisieren

Mit dem Prinzip der intelligenten Luftführung gehört LÜTZE zu den technischen Pionieren in Sachen Schaltschrankklimatisierung.

Das LÜTZE AirSTREAM Schaltschranksystem ermöglicht mit den AirBLADES die zielgenaue Führung der Luftströme im Schaltschrank und die optimierte Luftzirkulation im Schrankinneren. Mit dem neuen LÜTZE AirBLOWER werden die Luftschichten im Schaltschrank homogenisiert und so ein Optimum an Entwärmung erzielt.

Schaltschrankplanung

Mit dem kostenlosen AirSTREAM Online-Konfigurator lässt sich in fünf Schritten ein AirSTREAM Verdrahtungsrahmen selbst konfigurieren. Die intuitive Bedienung, zahlreiche Hilfe-Features und vorgegebe Standardeinstellungen machen die Konfiguration zum Kinderspiel. Darüber hinaus ist das AirSTREAM Verdrahtungssystem im EPLAN Data Portal verfügbar. Das Engineering aller AirSTREAM Standardmodule lässt sich damit nochmals deutlich vereinfachen und beschleunigen.

SUPERFLEX® HIPERFACE-DSL®

Die Vorteile der LÜTZE Hybridkabel-Serie für Servomotoren liegen auf der Hand: Encoder-Feedback und Energieübertragung werden in einer Leitung gebündelt. Die LÜTZE Ingenieure haben nun ihre schleppkettengeeignete Einkabellösung in zwei zentralen Punkten überarbeitet. Zum einen mit einem komplett neuen Schirmaufbau des Datenpaares. Der neue Schirmaufbau ermöglicht jetzt eine deutlich schnellere und fehlerfreiere Kontaktierung bei der Steckermontage. Zum anderen ist das Datenpaar der LÜTZE SUPERFLEX® HIPERFACE-DSL® in einem dünnen Innenmantel verbaut, der die Stabilität des Verseilverbunds insgesamt sowie die mechanischen und elektrischen Eigenschaften erheblich verbessert. In der Summe also ein Plus in punkto Betriebssicherheit. LÜTZE bietet die neue SUPERFLEX® HIPERFACE-DSL® sowohl als Meterware als auch in konfektionierter Form mit Stecker an. Die LÜTZE SUPERFLEX® Leitung ist kompatibel zur digitalen Schnittstelle HIPERFACE-DSL® von SICK®.

Trend zu Einkabellösungen. 

Bereits seit Ende des Jahres 2014 unterstützt der Automatisierungsspezialist LÜTZE den Trend zu sogenannten Einkabellösungen und führt entsprechende Leitungen sowohl als Meterware als auch in konfektionierter Form im Lieferprogramm. Bei dieser Technologie werden die digitalen Daten eines Encoders gemeinsam mit der Energieversorgung für den Servomotor in einem Hybridkabel übertragen.

Der wesentliche Vorteil für Anwender liegt in der vereinfachten Anschlusstechnik, da mit nur einer Leitung und einem Stecker die Verbindung zwischen Frequenzumrichter und dem Motor hergestellt wird. Die Einkabellösung von LÜTZE bietet darüber hinaus den Vorteil, das Kabelgewicht deutlich reduzieren zu können und damit weniger Einbauraum in der Schleppkette zu benötigen. Außerdem können die Kabelanschlüsse kleiner dimensioniert werden. Wichtig auch: Durch den Wegfall der separaten Anschlussleitung zur Datenübertragung wird nicht nur Material gespart, sondern auch eine mögliche Fehlerquelle eliminiert; gleichermaßen wird der Installationsaufwand deutlich verringert. Last but not Least reduzieren sich die Lagerkosten.

HIPERFACE-DSL® ist ein Warenzeichen der Firma SICK®. HIPERFACE-DSL® ist eine digitale Schnittstelle basierend auf dem RS485 Standard, mit einer Übertragungsrate von 9.375 MBaud bei einer Übertragungsfrequenz von rund 10 MHz. 

Zur echten Herausforderung wird das Ganze, wenn der Seeweg plötzlich dicht ist. Nur mit hohem Einsatz und viel Fortune ließen sich Termine und Fristen einhalten.

Mit dem Automobilhersteller aus Niedersachsen pflegt Lütze eine langjährige und enge Technologiepartnerschaft. Die Schaltschrank-Infrastruktur weiterzuentwickeln heißt das gemeinsame Ziel. Zudem ist LÜTZE im Konzern aus Wolfsburg als Lieferant für das energieeffiziente AirSTREAM-Verdrahtungssystem gelistet. Damit steht das mittelständische Unternehmen in der Pflicht, das Produkt global zu sourcen: Wo immer auf der Welt Volkswagen ein neues Werk baut, müssen in relativ kurzer Zeit sehr viele AirSTREAM-Rahmen direkt verfügbar sein.  Aktuell gilt das für China, wo Volkswagen stark investiert. In Qingdao, einer Millionenstadt an der Ostküste, entsteht ein neues Werk. Die Fahrzeugproduktion soll dort ab 2018 anlaufen. Zwischen Herbst 2016 und Frühjahr 2017 werden vor Ort rund 1.200 AirSTREAM-Rahmen erwartet. Und hier wird es spannend. Denn auf dem üblichen Seeweg herrscht heftiger Gegenwind: Nachdem die siebtgrößte Containerschiff-Reederei der Welt Insolvenz anmeldete, fehlt die Frachtkapazität von 80 Schiffen und 500.000 Standard-Containern. Durch den Untergang der südkoreanischen Hanjin-Reederei sind schlagartig alle anderen Containerschiffe überbucht. LÜTZE läuft also Gefahr, mit der Lieferung in Verzug zu kommen. Nahezu unmöglich scheint es, die zahlreichen Container termingerecht nach China zu bekommen.

Gegenwind auf dem Seeweg

Um den ersten Ad-hoc-Bedarf in Qingdao zu bedienen, bleibt nur ein Weg: Luftfracht. So schickt LÜTZE 80 Europaletten mit AirSTREAM-Rahmen auf dem Luftweg nach China. Leicht auszurechnen, dass dies der denkbar kostspieligste Weg für großformatige Artikel ist – aber eben auch der schnellste. Und allein das zählt. Kosten, die LÜTZE auf sich nimmt, weil auch unkonventionelles Engagement zu einer guten Partnerschaft gehört. Damit ist nur der dringlichste Teil des Frachtproblems gelöst. Wie bringt man den weitaus größeren Anteil an AirSTREAM-Rahmen vom Schwäbischen Weinstadt ins Ostchinesische Meer? Zumal weitere Engpässe die Lage zuspitzen: So hatte der Pilotenstreik bei Lufthansa auch das Cargo-Geschäft ausgebremst. Dann zog die Jahresend-Rallye 2016 im Speditionsgeschäft mächtig an. Und in China naht das Neujahrsfest, was auch im Shanghaier Hafen für eine Woche Stillstand sorgt. 

Um wenigstens eine weitere Charge vor dieser Zwangspause nach China zu bringen, zieht man in der Versandabteilung von LÜTZE weltweit alle Strippen. Und tatsächlich kann Peter Jurczyk, Leiter Einkauf und Logistik bei LÜTZE, mit guten Kontakten und Fortune in letzter Minute noch sechs Container auf ein Schiff quetschen. Damit sind Mitte Dezember rund 600 AirSTREAM-Rahmen auf dem Weg, rechtzeitig eintreffend vor Chinese New Year. Weitere drei Container gehen kurz vor Jahresende raus; dann folgen kontinuierlich pro Monat ein bis zwei FEU (die Abkürzung für Forty-foot Equivalent Unit, also einen Standardcontainer von 40 Fuß Länge und 8 Fuß Breite).  Auf die letztlich erfolgreiche Verschiffung angestoßen wurde bei LÜTZE natürlich mit Tsingtao-Bier. Diese grünen Fläschchen, die fast jedes chinesische Lokal hierzulande führt, werden aus Qingdao importiert – selber Ort, nur andere Schreibweise. 

Thermodynamische Vorteile für die Automobilindustrie

Das Verdrahtungssystem AirSTREAM konnte LÜTZE innerhalb weniger Jahre bestens im Markt etablieren. Bietet es doch klare Vorteile in Konstruktion, Planung, Montage und ein äußerst effektives Klimatisierungskonzept: Der spezielle Geräte- und Verdrahtungsaufbau bringt deutliche thermodynamische Vorteile. So lassen sich, verglichen mit herkömmlichen Systemen, bis zu 23 Prozent Kühlungsenergie einsparen und der Ausstoß von CO2 verringern. Die besonders platzsparende Bauweise aller AirSTREAM-Rahmen bringt weitere ökonomische Vorteile. Im Rahmen der von Volkswagen initiierten Innovationsallianz Green Carbody Technologies forschte LÜTZE mit zahlreichen Partnern intensiv an besonders energieeffizienten und nachhaltigen Technologien.

Bildnachweis: IStockphoto

LÜTZE Kabelkonfektionierungen für Rockwell® Allen-Bradley®-Systeme

Seit LÜTZE vor nunmehr gut zwei Jahren das LSC AirSTREAM Verdrahtungssystem vorgestellt hatte, sind die Maßnahmen der passiven Schaltschrankklimatisierung in aller Munde. Kein Wunder: Die technische Lösung ist einfach und dennoch sehr effektiv: Das LÜTZE LSC AirSTREAM Verdrahtungssystem ermöglicht zum einen die zielgenaue Führung der Luftströme im Schaltschrank, so dass einzelne Wärmenester „direkt belüftet“ werden können. Die Betriebswärme kann damit nicht nur global für den Schaltschrank sondern insbesondere punktuell abgeführt werden. Zum anderen kann sich durch die Trennung in eine Aufbau- und eine Verdrahtungsebene ein Kamineffekt hinter dem LSC-Verdrahtungsrahmen bilden. Dieser Kamineffekt sorgt für eine natürliche Luftzirkulation im Schaltschrank. Untersuchungen im Rahmen der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung  geförderten Innovationsallianz „Green Carbody Technologies“ (Förderkennzeichen POff) unter der Federführung der Volkswagen AG, hatten diesen positiven Effekt bereits festgestellt. Es konnte nachgewiesen werden, dass beim Einsatz von externen Klimageräten eine Energieeinsparung von bis zu % mit dem LSC AirSTREAM Verdrahtungssystem, gegenüber einem vergleichbaren konventionellen Schaltschrankaufbau möglich ist.

Langzeitstudie ohne externes Klimagerät

Die Versuchsanordnung der Studie am IWU in Chemnitz ging nun noch einen Schritt weiter als die Versuche im Rahmen von InnoCaT: Auf ein externes Klimagerät wurde komplett verzichtet. Das Forschungsinteresse ging konkret der Frage nach, welches Temperaturniveau und -schichtung sich in einem Musterschaltschrank mit dem LÜTZE LSC-AirSTREAM Verdrahtungssystem langfristig ohne Klimagerät einstellt. Der Versuchsaufbau des verwendeten Schaltschrankes, die verwendeten Bauteile sowie die Verdrahtung entsprachen einer typischen Anwendung, wie sie in einem Industriebetrieb vorgefunden werden, siehe Bild 1. In der oberen Hälfte des Schaltschrankes wurde mit mehreren nebeneinander eingebauten leistungsstarken Verbrauchern ein Hot-Spot simuliert. Der Schaltschrank selbst war mm breit, 2. mm hoch und mm tief. Zur Umwälzung der Luft im Schaltschrankinneren wurde ein Airblower unter dem Schrankdach eingebaut. Der V Airblower hat eine Luftleistung von m³/h bei einer Leistungsaufnahme von Watt. Zur kontinuierlichen Temperaturmessung wurden fünf Messpunkte (Thermosensoren) im Schrank sowie ein Sensor zur Messung der Außentemperatur angebracht.

Sensor 1 zur Temperaturmessung im unteren Drittel des Schaltschrankes

Sensor 2 zur Temperaturmessung im mittleren Drittel des Schaltschrankes

Sensor 3 zur Temperaturmessung im oberen Drittel des Schaltschrankes

Sensor 4 zur Temperaturmessung des Hotspots zwischen den Geräten

Sensor 5 zur Temperaturmessung direkt unter dem Schaltschrankdach

Sensor 6 zur Temperaturmessung der Umgebungstemperatur

Mit dieser Versuchsanordnung wurden verschiedene Szenarien bei sich ändernden Variablen gefahren.

Szenario A ohne Airblower

In Szenario A wurde der Schaltschrank eine Woche konventionell betrieben, d. h. auf den Einsatz des Airblower wurde komplett verzichtet. Im Schrank bildete sich, erwartungsgemäß, bei einer stabilen Außentemperatur von durchschnittlich ,3 °C ein Temperaturgefälle von ganz oben mit , °C bis nach ganz unten mit , °C. Am Hotspot (Sensor im oberen Schrankdrittel war eine durchschnittliche Temperatur von , °C zu verzeichnen. Die Verteilung der Temperaturzonen im Schrank war demnach heterogen. Die maximalen Temperaturwerte am Hotspot waren für die dort eigebauten Module aber noch nicht „lebensbedrohlich“. Der LÜTZE LSC-AirSTREAM Verdrahtungsrahmen konnte also bereits hier seine Vorteile ausspielen. Szenario B mit durchgängigem Airblower-Betrieb Im Szenario B wurde der Schrank vier Wochen konsequent mit dem Airblower belüftet. Im Anschluss daran wurde der Airblower ausgeschaltet. Wie der Verlauf der Temperaturkurven aller fünf Temperatursensoren zeigt, hatte sich die Temperatur auf einem gleichbleibenden Niveau von durchschnittlich °C eingependelt. Es wurde demnach ein homogenes Temperaturniveau erreicht. Selbst am neuralgischen Hotspot hatte sich eine Durchschnittstemperatur von knapp über °C eingestellt. Infolge des Abschaltens des Airblower-Betriebs nach vier Wochen stellten sich dann die Temperaturen und Schichtungen wieder wie in Szenario A ein.

Szenario C mit getaktetem AirBLOWER

Für Szenario C, siehe wurden die beiden ersten Szenarien A und B miteinander kombiniert. Der Airblower wurde erst beim Erreichen eines Schwellenwertes von °C an Sensor direkt unter dem Schaltschrankdach) für fünf Minuten eingeschaltet. Das Ergebnis ist überraschend deutlich: Bereits nach weniger als einer Minute Einschaltdauer des Airblowers hatte sich das positive Temperaturniveau von rund °C, wie aus Szenario B eingestellt. Auch die Temperaturschichtung war ähnlich homogen. Nach fünf Minuten Airblower-Betrieb schaltete sich dieser wieder selbständig aus. Das Klima wurde dann jedoch nicht schlagartig „schlechter“. Die Temperaturverläufe in Bild 4 zeigen Sägezahnkurven auf, welche die Fähigkeit des LÜTZE LSC-AirSTREAM Verdrahtungsrahmens verdeutlichen, die Temperaturschichtung innerhalb des Schrankes sehr schnell auf ein homogenes Niveau „herunterzukühlen“. Und im umgekehrten Fall – also beim Ausschalten des Airblowers – kann der LÜTZE LSC-AirSTREAM Verdrahtungsrahmen die positiven Effekte aufgrund seiner Eigenschaften der passiven Schaltschrankkühlung für  einige Zeit aufrecht erhalten.

Fazit: Es muss nicht immer ein Klimagerät sein

Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass mit einfachen und energiesparsamen Mitteln, wie einem Watt Airblower, das Temperaturniveau und die Temperaturschichtung in einem Schaltschrank dauerhaft homogen eingestellt werden konnte. Selbst die Temperaturwerte am vorher kritischen Hot-Spot wurden deutlich reduziert und entschärften die thermische Belastung der Bauteile. Überraschend war zudem die Erkenntnis, dass sich unmittelbar nach dem Einschalten des Airblowers ein positiveres Temperaturbild einstellt. Ein Anwender, der seinen Bauteilen im Schaltschrank ein gewisses Maß an „unschädlichem Wärmestress“ zumuten möchte, sollte alternativ den Betrieb mit einem getaktetem Airblower prüfen. Die erzielten Erkenntnisse lassen den Schluss zu, dass der LÜTZE LSC-AirSTREAM Verdrahtungsrahmen von Hause aus ein positives Temperaturklima im Schrank schafft. Mit zusätzlichen Hilfsmitteln lässt sich ohne hohen Aufwand ein konstantes sehr gutes Schaltschranklima einstellen. Auf eine externe Kühlung – die heute in vielen Industriefeldern quasi als Standard eingebaut wird – kann daher unter bestimmten Voraussetzungen verzichtet werden. Aus Sicht der Ressourceneffizienz lohnt es sich durchaus die Voraussetzungen für Maßnahmen der passiven Schaltschrankklimatisierung zu prüfen.

Moderne Werkzeugmaschinen besitzen immer mehr bewegte Maschinenteile welche mit sehr hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen gefahren werden. Dadurch nimmt auch der Anspruch an die Zuverlässigkeit von Schleppkettenleitungen mehr und mehr zu. Um diesen Anforderungen aus der Industrie gerecht zu werden, verbessert und erweitert LÜTZE sein Angebot an SUPERFLEX® PLUS M (C) PUR UL SERVO 0,6/1kV Motorleitungen für Schleppkettenanwendungen.

Innovativ ist unter anderem der optimierte Geflechtwinkel des Kupfergeflechts um längere Verfahrwege, höhere Geschwindigkeiten und deutlich schnellere Beschleunigungswerte erreichen zu können. Daraus ergeben sich auch eine erhöhte Zuverlässigkeit und längere Lebensdauer der Leitung in normalen Anwendungen. So erhöht sich der bisherige Verfahrweg von m auf bis zu m, die Geschwindigkeit von m/min auf bis zu m/min und die mögliche Beschleunigung von 5 m/s2 auf einen extrem hohen Wert von bis zu m/s2!

Als weiteres Resultat sind die LÜTZE SUPERFLEX® PLUS M (C) PUR UL SERVO 0,6/1Kv Leitungen auch vollständig kompatibel mit den Spezifikationen der SIEMENS® PLUS-Serie sowie der Bosch-Rexroth® (Indramat® INKSerie. Durch die Optimierung der mechanischen Werte haben sich die Durchmesser der Leitungen leicht verändert.

LÜTZE SUPERFLEX® PLUS M (C) PUR UL SERVO 0,6/1Kv Leitungen sind halogenfrei und haben eine cUL Zulassung nach UL AWM .

Durch die innovative Aderisolation aus speziellem Polypropylen ergeben sich gute elektrische Eigenschaften wie z.B. niedrige Kapazitätswerte und erhöhte Durchschlagsfestigkeit. Die mechanischen Vorteile liegen in der sehr geringen Reibung des Verseilverbands bei Dauerbewegung. Der hochwertige Polyurethan-Mantel ist beständig gegen viele Schneidöle und Kühlmittel und somit ideal für die Verwendung an der Maschine geeignet.

Partikeldetektor: Medizinische Neuheit durch Nobelpreisträger Charpak

Das vom Physiknobelpreisträger Georges Charpak gegründete französische Unternehmen EOS Imaging erforscht, entwickelt und produziert innovative medizinische Geräte für bildgebende Verfahren. Diese Technologie, die auf die Entdeckung von Georges Charpak zurückgeht, ermöglicht ein ° 2D- und 3D-Ganzkörper-Röntgenbild des Patienten im Stehen. Zur Erstellung der Röntgenbilder wird dabei weniger als Sekunden Zeit benötigt. Gleichzeitig lässt sich die Strahlung gegenüber herkömmlicher Technologie um ein Zehntel reduzieren. Ein gravierender Fortschritt bei orthopädischen Diagnosen und natürlich auch hinsichtlich der Belastung von Patientinnen und Patienten mit den schädlichen Röntgenstrahlen.

Und was hat das alles mit LÜTZE zu tun?  

LÜTZE ist in diesem Fall Partner des Unternehmens C2E, welches die gesamten Kabelbäume des EOS-Partikeldetektors herstellt. Die Kabelbäume verknüpfen die wichtigsten Elemente dieser neuartigen Technologie miteinander. Die motorisierten Kabinen werden über Schaltschränke gesteuert, welche zahlreiche Sensoren, Leistungsantriebe, Motoren und Rechner miteinander verbinden.  C2E, mit Mitarbeitern in zwei französischen Werken in Savoyen und im Departement Deux-Sèvres und einem weiteren Werk in Tunesien Personen), hatte das Ziel einer Standardisierung im Kabelbereich und suchte darüber hinaus einen Kabelpartner, der den von EOS-Imaging verlangten technischen Spezifikationen weltweit gerecht werden konnte.  

Der leitende Direktor von C2E Gasnier fasst die Partnersuche zusammen: „Mir waren die  Tätigkeiten von LÜTZE als Anbieter für Elektrotechnik und Elektronik im Bereich von Schaltschränken, Kabel-Konfektionierungen und Automationslösungen durchaus bekannt, aber in keinem Fall die Reichweite des vorhandenen Know-hows. In ausführlichen Gesprächen konnte ich erfahren, dass LÜTZE an zahlreichen sehr innovativen Projekten in den verschiedensten Bereichen beteiligt ist und dabei sehr oft richtungsweisende Technologien und Lösungen realisiert. So zum Beispiel in der Landwirtschaft oder in der Bahntechnik“   Die Herausforderung für LÜTZE im vorliegenden Fall war es, eine Reihe von Leitungen  anzubieten, die nicht nur die diversen technischen Spezifikationen erfüllen mussten, sondern auch in Einklang mit den UL und den europäischen Normen sein sollten. Die Leitungen von LÜTZE machten den Unterschied aufgrund der technischen Eigenschaften gemäß dem besonderen Bestimmungszweck. 

Alles muss medizinisch rein sein

Eine weitere Herausforderung waren die sehr speziellen Bedingungen sowohl im technischen als auch im medizinischen Bereich. Zum Beispiel sind die beweglichen Teile der EOS-Geräte für die Radiologie mit speziellen Schleppketten ausgestattet, andere Kabel mussten in der Nähe von Motorleitungen verlegt werden - und das alles stets in einer medizinischen Umgebung, in der die Leitungen absolut rein sein müssen. Ausgeschlossen waren außerdem Halogenkabel. Zudem stand außer Frage, dass nicht die kleinste Information durch elektromagnetische Störungen oder aufgrund anderer Ursachen verloren gehen durfte. LÜTZE Leitungen entsprachen diesen ganz präzisen Kriterien bis ins kleinste Detail. Zwischenzeitlich konnte ein neues Projekt anlaufen, welches Schwangeren und Kindern unter sechs Jahren ermöglicht, Zugang zu dieser Art der Bildgebung zu geben - und dies bei einer zwanzigfach niedrigeren Strahlenbelastung! Garantiert wird sich LÜTZE auch künftig bei derartigen Anforderungen engagieren, um so auf seine Art dazu beizutragen, unseren Alltag mit Hilfe der Grundlagenforschung zu verbessern.

Das Unternehmen Avenir-Group International ist ein Ingenieurbüro für Automatisierung, Robotertechnik, Steuerungen und industrielle EDV. Die Firma mit Personen und Sitz im Norden Frankreichs ist dafür zuständig, den Bedarf an Optimierungen automatischer, neuer oder überholter Systeme in allen Industriebereichen zu erfüllen. wurde bei LÜTZE Frankreich ein besonderes Projekt zur Verbesserung eines Zugsystems zum Austausch von Eisenbahnschienen angefragt.

Hunderte Meter lange Maschine mit besonderen Fähigkeiten

Die Maschine von einigen hundert Metern Länge ermöglicht es während eines Durchgangs Schotter auszuheben, Schienenschwellen zu wechseln, neue Schienen zu legen und diese wieder zu beschottern. Die Maschine ist vollautomatisiert und mit Lager für Schienenschwellen, Schienen und sämtliche Zubehörteile ausgestattet. Der Zug hält nie an und bearbeitet bis zu Meter täglich, im Gegensatz zu herkömmlichen Maschinen, die pro Tag nur bis zu Meter bearbeiten können.

Bis zu m neue Gleise täglich 

Durch die Beteiligung gleich zum Projektstart, konnte LÜTZE Frankreich seinem Partner Avenir Group bei zahlreichen Problemen umfassend helfen. Erster Punkt war die Verringerung der Ausfallzeit des Fahrzeuges, sowie die Verkürzung der Reparatur- und späteren Wartungszeiten. Zusätzlich sollte die Dauer der Überprüfung, die nach jedem Einsatz stattfindet, möglichst kurz gehalten werden. Standardmodulgehäuse, ausgestattet mit Trennwanddurchführung M, setzten sich hier schnell als Lösung durch.

Besondere Bedingungen im Bahnbereich

Ein weiterer Punkt war das Thema Platz. Folglich wurden kleine Schaltschränke mit dezentralen E/A Stationen eingebaut, um die Magnetventile und Detektoren zu steuern. Als dritter Punkt war die Anforderung der Unempfindlichkeit gegen Vibrationen zu beachten. LÜTZE empfahl daher für die gesamten Anschlüsse Federzugklemmen. Letztendlich wurde auch auf die im Bahnbereich vorherrschenden besonderen Umweltbedingungen Rücksicht genommen. Immerhin können die Temperaturen im Winter in einigen Regionen °C unterschreiten, außerdem mussten die Produkte ölbeständig sein. Aus diesen Gründen setzten sich selbstverständlich die LÜTZE SILFLEX PUR Leitungen durch.

Hohe Verfügbarkeit von LÜTZE SILFLEX Leitungen als entscheidender Faktor

Dank der umfassenden Produktpalette von LÜTZE und der hohen Verfügbarkeit unserer Leitungen konnte der Kunde schnell zufriedengestellt werden. Im Vorfeld wurde eine Testphase zur Validierung der Produkte durchgeführt, die alle Bedingungen erfüllte. Insgesamt waren über Trennwanddurchführungen M, M Kabelbäume und Ventilstecker, sowie über Meter Kabel für den Fahrzeugumbau notwendig. Dank der neuesten LÜTZE-Produktentwicklungen bei Steckverbindern, in der Kabeltechnik sowie den zahlreichen neuen Lösungen bei den LÜTZE-Schaltnetzteilen DC V und der elektronischen LOCC-Box Lastüberwachung, sind weitere unterschiedliche Projekte z.B. im Lebensmittelbereich bereits im Gange.

Als ein erfahrener Spezialist der Automatisierungstechnik mit Lösungen in den Bereichen hochflexible Leitungen, Kabelkonfektion, Interface, Stromüberwachung sowie Schaltschrankverdrahtung beschäftigt sich LÜTZE seit Jahren mit dem Thema Effizienz.  Für LÜTZE bedeutet Effizienz in der Automatisierung sehr viel. Ziel ist es mit nachhaltigen Produkten und Lösungen die Leistungsfähigkeit der Anlagen der Kunden zu erhöhen. Dies geschieht beispielsweise durch Komponenten für besonders effiziente Steuerungen, überdurchschnittlich langlebige Produkte oder in Form einer erhöhten Energieeffizienz im Schaltschrank mit Hilfe des LSC AirSTREAM Verdrahtungssystems. Mehr Energieeffizienz als Ziel Der Wert eines Produktes oder einer Lösung wird immer auch durch deren Effektivität und Nachhaltigkeit bestimmt. Jede Innovation wird künftig nur dann erfolgreich sein, wenn sie dauerhaft positiv wirkt. Die nötigen Wissens- und  Fertigungsvorsprünge erarbeitet sich LÜTZE u.a. in zahlreichen Gemeinschaftsprojekten mit dem Ziel verbesserter Energieeffizienz und nachhaltiger Technologien und Industrien. LÜTZE schafft somit Werte durch Effizienz. LÜTZE gibt Antworten und weist Wege für einen verantwortungsvollen Umgang mit den Ressourcen, mit unserer Umwelt und letztlich unserer Zukunft. LÜTZE - Efficiency in Automation. Ökonomie und Nachhaltigkeit passen zusammen „Bei LÜTZE zeigt sich, dass Ökonomie und Nachhaltigkeit unter einen Hut passen“, so Udo Lütze, Inhaber der internationalen LÜTZE Gruppe. „Technologischer Pionier in der Automation zu sein, heißt für uns dafür Rechnung zu tragen, dass unsere Innovationen neben der technischen Qualität gleichermaßen eine nachhaltige Qualität sicherstellen. Darüber hinaus bedeutet nachhaltig zu wirtschaften vorausschauend zu denken und zu handeln. Zu verstehen und zu verinnerlichen, dass dauerhafter Erfolg wichtiger ist als kurzfristige Gewinnmaximierung.“

Eine Haltung, zu der sich LÜTZE schon seit geraumer Zeit bekennt. Ökonomische und ökologische Verantwortung ergänzen sich sinnvoll und spiegeln sich in nachhaltiger Unternehmensführung und Produktpolitik wider. LÜTZE dokumentiert dies eindrucksvoll in der gruppenweiten NachhaltigkeitsinitiativeSkyBLUE.

LÜTZE engagiert sich darum nicht nur mit seinen hauseigenen Forschungs- und Entwicklungsbemühungen sondern darüber hinaus in zahlreichen Gemeinschaftsprojekten mit dem Ziel der verbesserten Energieeffizienz und dem verantwortungsvollem Umgang mit Ressourcen u.a. in der BlueCompetence Initiative des VDMA.

Der erste Schritt zur Nachhaltigkeit beginnt im eigenen Unternehmen. LÜTZE hat sich darum seit vielen Jahren Nachhaltigkeitsvorgaben in der Fertigung und den technischen Spezifikationen vieler LÜTZE-Bauteile auf die Fahne geschrieben: Hohe Lebensdauer und überdurchschnittlicher Wirkungsgrad von aktiven und passiven elektronischen Bauelementen, das LÜTZE Engagement in die klimaschonenden Bahntechnik oder die Verwendung von umwelt- und gesundheitsverträglichen Materialien in der Fertigung stehen stellvertretend für nachhaltige Lösungen von LÜTZE.  „Wir unternehmen was“ Aktionswoche des VDMA vom .. September  Maschinen- und Anlagenbauer gehen mit ihrem Engagement in die Offensive Unternehmerische Verantwortung geht uns alle an. Eine Vielzahl der deutschen Maschinen- und Anlagenbauer ist sich dieser Tatsache bewusst und setzt sich deshalb mit vielfältigen Aktionen aktiv für eine verantwortliche und nachhaltige Unternehmensführung ein. Die Aktivitäten der Unternehmen reichen dabei von der Unterstützung von Bildungseinrichtungen über eine transparente Unternehmensführung und nachhaltige Wertschöpfungskette bis hin zur Förderung kultureller Vielfalt und der Vereinbarkeit von Familie und Beruf. Um sichtbar zu machen, wie umfassend das Engagement der Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau auf dem Gebiet der Corporate Social Responsibility (CSR) ist, hat der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) die Aktionswoche „Wir unternehmen was“ vom .. September gestartet. Schirmherr der CSR-Woche ist der Bundesminister für Wirtschaft und Energie, Sigmar Gabriel: „Der Maschinenbau zeigt, wie deutsche Unternehmen nicht nur mit zukunftsfähigen Produkten und Verfahren punkten, sondern auch mit gesellschaftlichem Engagement. Auch dies trägt zu ihrem international hervorragenden Ruf bei. Für mich persönlich ist die Aktionswoche des VDMA ein Signal, um unternehmerische Verantwortung als wichtigen Teil unserer wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Entwicklung hervorzuheben und anzuerkennen.“

Bei einem Tiefsee-Hydraulikhammer der Firma MENCK sollte der Steuerrechner modernisiert werden. Ein Aspekt war dabei die Erhöhung der Betriebssicherheit, da Reparaturen an Deck eines Spezialschiffes hohe Kosten verursachen. In Zusammenarbeit mit den Firmen LÜTZE und ESD aus Hannover konnte das Stromüberwachungssystem LOCC-Box zum intelligenten Halbleiterrelais mit Condition-Monitoring umfunktioniert werden.

Seit mehr als Jahren fertigt die MENCK GmbH mit Hauptsitz in Kaltenkirchen Dampfkessel, Winden und Rammhämmer für die Offshore-Industrie. Ihre stetig weiterentwickelten Produkte kommen in Öl-, Gas-, und Windparkprojekten sowie beim Brücken- und Hafenbau zum Einsatz. Um beim MHU Hydraulikhammer mehr Funktionalität und eine höhere Betriebssicherheit zu erreichen, lies das Unternehmen die Steuerung modernisieren. Da der Hydraulikhammer in bis Meter Wassertiefe zum Einsatz kommt, werden besondere Anforderungen an den Steuerrechner, dessen Einhausung in einem druckdichten Behälter, sowie an die Verkabelung gestellt. Der Steuerungsrechner des Rammhamers und das hydraulische Powerpack des Tiefsee Systems bilden die MUX Box. Sie kommuniziert über DSL mit dem PC-basierten Bedienrechner und tauscht beispielsweise das Prozessabbild aus. Des Weiteren muss sichergestellt sein, dass die Magnetventile zur Ansteuerung der Hydraulik zuverlässig arbeiten und ein Wassereinbruch nicht zu einem Totalausfall führt. In Zusammenarbeit mit der Friedrich Lütze GmbH und dem Systemhaus esd electronic system design konnte eine unkonventionelle Lösung der Aufgabenstellung gefunden werden. 

Neue Steuerung vereinfacht den Aufbau

Der neue Steuerrechner von esd, vormals ein er-Prozessor im VMEbus-System, ist jetzt mit PowerPC am CompactPCI-Bus und CANopen-Kommunikation realisiert. Mehrere RSSchnittstellen wurden durch redundante DSL-Leitungen (insgesamt bis zu 5 Mbit/s) abgelöst. Der Rechner hat acht serielle Schnittstellen sowie CANopen-CBX-I/Os für analoge Eingänge, die Geräte wie Kompass, Tiefendrucksensor und Beschleunigungssensor (Gyro) einbinden. Außerdem PTEingänge zur Aufnahme der Leitfähigkeit sowie diverser Temperaturen, über die Rückschlüsse bezüglich Wassereinbruch, Wasserdruck, Öltemperatur oder dem Wasseranteil im Öl gezogen werden können. Des Weiteren bietet die Steuerung digitale Ein- und Ausgänge sowie zwei Ethernet-Schnittstellen. Dieser äußerst kompakte Rechner ist Teil des Steuer- und Überwachungssystem MHC und wurde in die MUX-Box integriert, die direkt am Hammer installiert ist. Durch diese Anordnung wird für den Betrieb in der Tiefe nur ein einziges Kabel mit Spannungs- und DSL-Leitungen sowie der Luftversorgung benötigt.

Elektronisches Halbleiterrelais mit Integriertem Überlast- und Kurzschlussschutz

Im Zusammenhang mit dem Neuaufbau des Steuerungsrechners sollten die Magnetventile des Hydraulikhammers zukünftig über elektronische Relais geschaltet werden können. Außerdem forderten die Verantwortlichen von MENCK eine integrierte Strommessung, um den Stromfluss durch die Ventilspulen überprüfen zu können. Darüber hinaus sollten die Strompfade redundant ausgelegt werden. Hintergrund dieser Forderungen sind die hohen Offshore-Kosten, wenn das Gerät wegen eines Defekts an Deck des Spezialschiffes geholt werden muss. „Bei Tagessätzen von mehr als T Dollar für das Schiff zählt jede Minute, die ein Gerät nicht einsatzbereit ist“, ergänzt Rainer Kropf, Electrical Engineer bei MENCK. Das intelligente Stromüberwachungssystem LOCC-Box von LÜTZE bringt bereits die wichtigsten Eigenschaften mit. Die Module bieten den zuverlässigen Schutz von DC V-Kreisen bis A. Der Strombereich ist in 1A-Schritten einstellbar wie auch die Wahl der Charakteristik (flink, mittelträge und träge 1, und . Die Zusatzkomponente LOCC-Box-GW (Gateway) ermöglicht die Kommunikation mit der Steuerung über CANopen. Außerdem lässt sich das modulare System jederzeit erweitern. Für diese Anwendung entwickelte LÜTZE eine spezielle Firmware, sodass sich das LOCC-Box-System wie ein abgesicherter Leistungsschalter verhält (Solid State Relais) und die Sicherungsfunktion reversibel ist. „Wir haben verschiedene Lösungsansätze verfolgt, eine Anpassung der Firmware war die naheliegendste und auch die kostengünstigste Lösung“, berichtet Klaus Wünschirs, Produkt Markt Manager Automation bei LÜTZE. MENCK selbst erstellte dazu das Sicherheitskonzept. Es berücksichtigt den redundanten Aufbau mit acht LOCC-Box-Net-Modulen an einem LOCC-Box-Gateway sowie Namur-Trennverstärkern im Signalkreis der Näherungsschalter, die zusammen in einem 3HE-Einschub der MUX-Box installiert sind.

Betriebssicher durch Condition Monitoring

Um jederzeit Kenntnisse vom Modulstatus und vom Zustand der Magnetventile zu erhalten, entwickelte esd unter Verwendung des netzwerkfähigen LOCC-Box-Gateways und einer CAN-Bridge eine kundenspezifische Anwendung, die Condition-Monitoring-Funktionen übernimmt. Das Gateway fungiert dabei als LOCC-Box-Master und kommuniziert über den LOCC-bus auf der Basis von LIN (Lokal Interconnect Network). Damit lassen sich die Strom- und Spannungswerte jeder LOCC-Box-Net vom Leitstand aus abfragen und zusammen mit dem abgefragten Modulstatus eine umfassende Diagnose durchführen. Außerdem kann der Anwender im Kurzschluss- oder Überstromfall den fehlerhaften Pfad vom Leitstand aus stilllegen und die Modulzustände Kurzschluss oder Ausgelöst wieder deaktivieren. Sollte also eine Verbindung beispielsweise durch Wassereinbruch nicht mehr funktionieren, übernimmt das redundante LOCC-Box-Net Modul und es kann ohne Verzögerung weitergearbeitet werden. Die mit geloggten Strom- und Spannungswerte einzelner Pfade erlauben Rückschlüsse auf den technischen Zustand der angeschlossenen Verbraucher, sodass frühzeitig entsprechende Maßnahmen veranlasst werden können, die ein Funktionsausfall in der Tiefe vermeiden.

Fazit 

Das Konzept des reversiblen Leitungsschutzes ist besonders für Deep-Water-Systeme (Erdölbohren, Tiefsee-Fundament) interessant. Elektronische Halbleiterrelais unterliegen keinem mechanischen Verschleiß, sodass sie über die Lebensdauer gesehen wesentlich mehr Schaltvorgänge absolvieren können. Auf Basis des intelligenten Stromüberwachungssystems LOCC-Box von LÜTZE entwickelte esd eine kundenspezifische Anwendung, die auch Condition-Monitoring-Funktionen berücksichtigt. Mit der Firmware von LÜTZE verhält sich die LOCC-Box wie ein abgesicherter A Leistungschalter.

Der neue Energiebus und der Plug & Play Aufbau führen natürlich zu mehr Effizienz im Schaltschrank und bei der Planung. Neben dem Energiebus bietet das LCOS-System auch einen Datenbus, der aber nicht nur die Schutzfunktion LCOS CC sondern auch andere intelligente Baugruppen, wie z.B. jegliche Art von I/O, bedienen kann. Die Anbindung erfolgt dann über die neuen LCOS Buskoppler für Ethercat, Profinet oder Ethernet IP.

LÜTZE LCOS CC kann mehr

Alle heute verfügbaren LOCC-Boxen dienen als Ersatz für Leitungsschutzautomaten im Bereich der DC V Ebene. Deshalb erfolgt der Einsatz wie der eines Leitungsschutzautomaten, das heißt, dass die Geräte nebeneinander montiert sind und jeder Automat einen Lastkreis darstellt. Von den Geräten erfolgt dann die weitere Verdrahtung zu den einzelnen oder mehreren Lasten die geschützt werden sollen.

LCOS CC kann das natürlich auch, aber viel eleganter und darüber hinaus noch einiges mehr. Erstmals ist es jetzt möglich, die Last und die zu schützenden Geräte in einem Block zu vereinen. Das Zauberwort dabei heißt Energiebus bzw. Powerbus.

Dieser besteht aus 4 Strängen und kann pro Kanal mit A AC / DC belastet werden. Für den Standardeinsatz bedeutet das, dass jeweils zwei Stränge zusammengefasst werden und der maximale Einspeisestrom A beträgt. Das besondere hier ist aber, dass der Minus oder im AC Bereich „N“ im Gegensatz zu der Standard LOCC-Box mitgeführt ist. Das bedeutet, dass Lastabgang und Rückleiter an einem Ort aufgelegt werden können. Das bringt nicht nur mehr Ordnung und Effizienz in den Schaltschrank, sondern vereinfacht auch die Planung z.B. über CAE-Systeme wie EPLAN. Sollten höhere Leistungen benötigt werden, so kann jederzeit an jedem Ort eine weitere Einspeisung über sogenannte Einspeisemodule erfolgen. Aber der Powerbus kann noch mehr! Um nachgeschaltete Geräte, wie z.B. dezentrale I/O Bausteine, Motorstarter, Schaltbaugruppen, etc. direkt mit einem DC-Schutzbaustein gegen Überlastung oder Kurzschluss zu sichern, wird der Powerbus mit jeweils einem Strang betrieben. Die zwei offenen Stränge beinhalten dann die abgesicherte Versorgung und schützen alle dahinter angereihten Funktionen.

Neben dem Powerbus bietet das LCOS-System natürlich auch einen Datenbus, der aber nicht nur die Schutzfunktion LCOS CC sondern auch andere intelligente Baugruppen, wie z.B. jegliche Art von I/O, bedienen kann. Die Anbindung erfolgt dann über die neuen LCOS-Buskoppler für Ethercat, Profinet oder Ethernet IP. Natürlich können diese Buskoppler aber auch über die LOCC-Box Schnittstelle die herkömmlichen Geräte bedienen.

Nach Aufbau des Power- und Datenbusses werden die LCOS CC oder andere Bausteine einfach aufgesteckt. Da alle weiteren Anschlüsse an den LCOS-Baugruppen steckbar ausgeführt sind, ist jetzt ein Austausch ohne Eingriff in die Verdrahtungsebene möglich, was die Effizienz deutlich erhöht. Neben der neuen mechanischen Systematik wurden die Schutzbausteine auch in der Funktion erweitert. Da ist z.B. die Bereitstellung des %-IN-Signals als Status und ein zusätzliches Sammelstörmeldesignal, da die Baugruppen jetzt zwei Kanäle enthalten. Ein weiteres besonderes Highlight bietet LCOS CC dadurch, dass es im Falle von Überlast oder Kurzschluss eine polige galvanische Trennung von der Last ermöglicht. Auch alle Status-Signale und der Ferneingang sind über interne Relais oder Optokoppler nach außen galvanisch getrennt ausgeführt. Diese Baugruppe ist aber weiterhin kanalig realisiert.

Die Evolution im DC Leitungsschutz geht also weiter und erreicht mit dem neuen effizienten LCOS CC System einen vorläufigen Höhepunkt.

<div>Mit dem Erhalt des AEO-F Zertifikates genießt LÜTZE zollrechtliche Privilegien. Hintergrund: Unternehmen, die diesen Status besitzen gelten innerhalb der Europäischen Union als besonders zuverlässig und vertrauenswürdig. Zu den Vorteilen des AEO-F Zertifikats gehört ein vereinfachtes Zoll- und Anmeldeverfahren. Alle für das Ausland bestimmten Lieferungen können somit dank vereinfachter Prüfungen von Waren und Unterlagen schneller versendet werden. Das Zertifikat wird symbolisiert durch das AEO-Symbol und dient als Nachweis für eine sichere Lieferkette im grenzüberschreitenden Warenverkehr. Der AEO-Status ist in allen EU-Mitgliedsstaaten gültig und zeitlich nicht befristet. Auch über die Grenzen der Europäischen Union hinaus wird der Status des „Authorized Economic Operator“ (Zugelassenen Wirtschaftsbeteiligten) anerkannt. Abkommen bestehen derzeit mit der Schweiz, Norwegen, Japan und den USA. Mit weiteren Drittländern, insbesondere mit China, steht die Europäische Union in Verhandlungen.Der Weg zum AEO-F ZertifikatUm das AEO-F Zertifikat zu erhalten, musste LÜTZE mit 1,5 Jahren Vorlauf unterschiedliche Abläufe intern anpassen und insbesondere IT-Technische Vorleistungen erbringen. Für die Datenbank wurde eine Compliance Abfrage programmiert sowie in der ERP / PPS-Software eine entsprechende Dual-Use Prüfung hinterlegt. Neben den technischen Vorrausetzungen müssen eine qualifizierte Buchführung und angemessene Sicherheitsstandards nachgewiesen werden.Hintergrundwissen:

LÜTZE bietet die Stromüberwachung LCOS-CC in zwei Versionen an: als Kanal und als Kanal-Variante. Der zentrale Vorteil des LCOS-CC ist der direkte Anschluss der Last an „+“ und „–“. Der Gehäusephilosophie des LCOS Systems entsprechend, sind alle Anschlussklemmen steckbar und eignen sich somit für den werkzeuglosen Aufbau bzw. Modulwechsel. Der Verdrahtungsaufwand verringert sich damit gegenüber konventionellen Systemen ganz erheblich. Eingangsseitig beträgt die Nennspannung des LÜTZE LCOS-CC DC V. 

LCOS CC mit geringerem Verdrahtungsaufwand

In der zweikanaligen Ausführung ist der Direktanschluss der Last doppelt ausgeführt. Die Statusmeldungen erfolgen als optische und elektrische Signalisierung für jeden Kanal getrennt entweder als Sammelstörmeldung oder bei Erreichen der Prozent Auslastung. Die zweikanalige Version verfügt über einen galvanisch getrennten Ferneingang zum Ein- und Ausschalten für jeden Kanal sowie eine unabhängige Einstellung von Strombereich und Charakteristik. In der einkanaligen Version ist der Direktanschluss der Last vierfach ausgeführt. Somit kann gegebenenfalls auf eine zusätzliche Verteilerklemme verzichtet werden. Die Abschaltung der Last erfolgt polig (+ und und ist galvanisch getrennt. Dies macht den Einsatz in IT-Versorgungsnetzen möglich – Isolationsmessungen sind durchführbar. In dieser Version ist sowohl die Statusmeldung, die % Statusmeldung als auch der Ferneingang zum Ein- und Ausschalten jeweils galvanisch getrennt.

Hintergrund zum modularen LCOS Gehäuse-System Mit LCOS hat LÜTZE ein IP Gehäuse-System entwickelt, das sich durch werkzeugfreies Zustecken von Daten- und/oder Energie-Modulen zu einem kompletten und modularen I/0 System erweitert lässt. Basis des LCOS Elektronikgehäuses ist ein Geräteträger zur Aufnahme der einzelnen Gehäuse bzw. der aufsteckbaren Funktionseinheiten.

Wird das LCOS-Gehäusesystem modular genutzt, können einsteckbare Daten- bzw. Powermodule mit Einspeisemöglichkeit das System versorgen und ermöglichen den Aufbau eines Daten- und Powerbusses. Die Module sind untereinander tauschbar, so dass sich vier Möglichkeiten ergeben: 2 x Daten, 2 x Power, 1 x Power/Daten, 1 x Daten/Power. Weiterer Vorteil: Die Verbindung zwischen den Modulen muss nicht verdrahtet werden, sondern erfolgt über isolierte Brücken. Die LCOS-Funktionsgehäuse gibt es in vier Varianten: Entweder als Gehäuse mit mm oder ,5 mm Baubreite und alternativ mit oder ohne seitliche Klemmen. In Verbindung mit der Einspeisung beträgt die Baubreite dann ,5 bzw. mm. Die LCOS-Gehäuse sind mit drei Standard-Markierern ausgestattet so dass in Summe Zeichen zur Beschriftung genutzt werden können. Als Zusatzservice bietet LÜTZE sowohl kundenspezifische Frontplatten als auch individuelle Farben zur Umsetzung der Corporate Identity des Geräteherstellers an. Durch frei einstellbare Kodierungen ist ein falsches Stecken der Module ausgeschlossen. Über PE-Kontakte erfolgt die direkte Anbindung an die Tragschiene. Unabhängig von der Gehäuse-Konfiguration bietet das LCOS-System Anschlusspunkte. Zur individuellen Gestaltung der Gerätekommunikation, wie z.B. der Einbindung von Leistungsmodulen oder einer busfähigen Lastüberwachungen ist der Datenbus mit Datenkontakten zukunftssicher ausgestattet.

NEC

Der National Electrical Code (NEC) gibt Regeln und Vorschriften für elektrische Installationen vor. Der NEC ist auch als NFPA bekannt. Diese Norm deckt die elektrische Installation für viele Bereiche wie öffentliche- und private Gelände, Gebäude usw. ab. Der NEC wird alle drei Jahre von einem technischen Komitee, bestehend aus NFPA-Mitgliedern und Industrieexperten, geschrieben und überarbeitet. Es ist möglich, dass verschiedene Staaten verschiedene Versionen des NEC adaptiert haben, da der Zeitrahmen, um einen neuen „Code“ aufzunehmen, von Staat zu Staat variieren kann. Sobald ein Staat den NEC adaptiert, wird er eine Richtlinie, die befolgt werden muss. Der NEC erlaubt nur die Verwendung von Listed Kabel und Leitungen für die Feldverdrahtung. 

NFPA

NFPA ist der elektrische Stand-ard für industrielle Maschinen in den USA. Er deckt die Verdrahtung, sowie die elektrischen Bauteile für Strombetriebene Maschinen einer nominalen Spannung von Volt oder weniger ab. Der NFPA Standard beinhaltet Regelungen in Bezug auf die Vorgehensweise bei der Verdrahtung, die die beste Praxis darstellen. NFPA verweist auf UL Listed Kabel, aber hat eine spezielle Regelung für “recognized component wiring” in Artikel .9.

ULA

UL A ist ein Standard für industrielle Systemsteuerungen, welcher den Schaltschrank sowie die Schalttafel in Applikationen abdeckt, die mit einer Spannung von Volt oder weniger betrieben werden. UL A bezieht sich auf  UL Listed Kabel, aber hat eine spezielle Regelung für “recognized component wiring” in Artikel .2.

Die US-Normen und Standards im Detail

Der NEC regelt die Feldebene, NFPA  regelt die Maschinenebene und UL A regelt die Schaltschrankebene.

Codes und Standards sind nicht das Gleiche. Ein Standard repräsentiert eine Richtlinie oder eine Beschreibung wie etwas ausgeführt wird. Man könnte es eine „bestmögliche Praxis” nennen. Standards werden auch als Grad an Qualität oder Leistung definiert und ermöglichen komparative Bewertungen. 

Ein „Code“ (Norm) geht einen Schritt weiter und repräsentiert eine Vorschrift, die befolgt werden muss, da Gesetze auf die Vorschrift verweisen.   Der NEC ist kein föderatives Gesetz, aber wird durch Adaption der einzelnen US-Bundesstaaten oder Kommunen gültig.

Elektrische Verdrahtung in den USA wird durch den National Electric Code geregelt, den man auch abgekürzt NEC nennt. Der NEC bezieht sich wiederum auf viele verschiedene Standards. 

Mit LCOS hat LÜTZE ein IP20 Gehäuse-System entwickelt, welches sich durch werkzeugfreies Zustecken von Modulen wie z.B. dem LCOS CCi sehr einfach zu einem kompletten und modularen I/0-System ausbauen lässt. Das LCOS CC-System ist als „Supplementary Protection Device“ ein intelligenter Halbleiter-Schutzschalter, der Leitungen und angeschlossene Geräte sicher gegen Überlast und Kurzschluss schützt. Der Automatisierungsspezialist FRIEDRICH LÜTZE bietet die Stromüberwachung LCOS CC alternativ als 1-Kanal, zweipolig schaltend und als 2-Kanal-Variante, einpolig schaltend an. 

Zu den zentralen Vorteilen des LCOS CC zur elektronischen Stromüberwachung gehört der integrierte Energiebus und der direkte Anschluss der Last an „+“ und „–“. Der Gehäusephilosophie des LCOS-Systems entsprechend, sind alle Anschlussklemmen steckbar und eignen sich somit für den werkzeuglosen Aufbau bzw. Modulwechsel. Der Verdrahtungsaufwand verringert sich damit gegenüber konventionellen Systemen ganz erheblich. Eingangsseitig beträgt die Nennspannung des LÜTZE LCOS CC DC 24 V oder DC 12 V. 

In der zweikanaligen Ausführung ist der Direktanschluss der Last doppelt ausgeführt. Die Statusmeldungen erfolgen als optische und elektrische Signalisierung für jeden Kanal getrennt entweder als Sammelstörmeldung oder bei Erreichen der 90 Prozent Auslastung.  In der einkanaligen Version ist die Absicherung zweipolig (+,-) und mit galvanischer Trennung ausgeführt. Alle anderen Funktionen sind identisch zur einkanaligen Version.

Hintergrund zum modularen LCOS Gehäuse-System

Basis des LCOS Elektronikgehäuses ist ein Geräteträger zur Aufnahme der einzelnen Gehäuse bzw. der aufsteckbaren Funktionseinheiten. Einsteckbare Daten- bzw. Powermodule mit Einspeisemöglichkeit können das System versorgen und ermöglichen den Aufbau eines modularen Daten- oder Powerbusses.

Mit LCOS hat LÜTZE ein IP20 Gehäuse-System entwickelt, das sich sowohl als Einzelgehäuse und „Stand-Alone-Lösung“ einsetzen oder durch werkzeugfreies Zustecken von Daten- und/oder Energie-Modulen zu einem kompletten und modularen I/0-System erweitern lässt. Basis des LCOS-Elektronikgehäuses ist ein Geräteträger zur Aufnahme der einzelnen Gehäuse bzw. der aufsteckbaren Funktionseinheiten. Der patentierte Vier-Leiter-Energie-Bus ermöglicht die feldseitige Versorgung bis 16 A Nennstrom pro Leiter. So lassen sich auf einfache Art und Weise dreiphasige Funktionen mit einer Betriebsspannung von 500 V oder auch 24 V Applikationen mit einer Strombelastung von DC 64 A realisieren. Die LÜTZE-Elektronikgehäuse LCOS besitzen eine UL-Zulassung und können somit weltweit eingesetzt werden. Der Temperatur-Einsatzbereich liegt zwischen -40° C bis +85° C. Mit diversen Zulassungen und Brandprüfungen wie V-0, NFF I2 und NFF F2 eigenen sich die LCOS-Gehäuse obendrein für den Einsatz bei rauen Umgebungsbedingungen.

Das neue LÜTZE LOCC-Box-Modul wurde speziell für Lastkreise gemäß NEC Class 2 entwickelt. Diese durch UL definierten Kreise sind auf 100 VA begrenzt und  sind aufgrund dieser Energiebegrenzung sicher gegen elektrischen Schlag oder Brand. Als Class2 Laststromüberwachung ist es nun möglich zur Versorgung Standard Schaltnetzteile einzusetzen. Darüber hinaus können im Lastkreis nicht UL zugelassenen Komponenten verwendet werden. Im Gegensatz zu anderen Class 2 Lastüberwachungen bietet die LOCC Box von LÜTZE einstellbare Charakteristiken und Strombereiche.

Für das neue Class 2 Modul stehen drei Charakteristiken flink, mittel und träge_1 zur Verfügung. Die Strombereiche von 0,5 A bis 4 A können in 0,5 A-Schritten mit Hilfe eines Drehschalters bequem eingestellt werden.

Über die LED-Statusanzeige werden mittels grüner und roter LED anliegende Betriebsspannung und Fehler im Lastkreis signalisiert. Neben der Strombegrenzung gemäß NEC-Class 2 erfüllt die DC 24 V / 100 VA Lastüberwachung die Normen EN 60950-1, EN 61131-1,2, EN 61000, EN 60947-4-1 sowie EN 55022. 

Eingangsseitig erfolgt der Anschluss über einen schraubenlosen Trennschlitten, der eine galvanische Trennung im Servicefall ermöglicht. Zur Stromerhöhung wird eine Einspeiseklemme mit Ausbruch für die Kupferschiene angeboten. Zur Verringerung des Verkabelungsaufwandes stehen 6 A Brückungskämme (8- und 16-polig in den Farben weiß, blau und rot) zur Verfügung. 

Hintergrund: LÜTZE LOCC-Box (LÜTZE Overload Current Control Box) 

Mit der LOCC-Box hat LÜTZE das erste intelligente Stromüberwachungssystem vorgestellt. Intelligente Stromüberwachung bedeutet, dass die LOCC-Box den Aufbau einer selektiven Spannungsversorgung ermöglicht. Der Vorteil: Im Fehlerfall werden nur die betroffenen Kreise abgeschaltet. Die nicht betroffenen können problemlos weiter betrieben werden. 

Neben dem Geräte- und Leitungsschutz können auch Aufgaben zum Energie-Management durchgeführt werden. Die einfachste Aufgabe ist das gezielte  Ein- und Ausschalten von Verbrauchern. Hierbei können alle Arten von Verbrauchern egal ob ohmsch, kapazitiv oder induktiv verwendet werden. 

Alle Module der LOCC-Box Familie können in einem Systemaufbau kombiniert werden. Fazit: Die LOCC-Box ist eine Modulfamilie die alle negativen Eigenschaften eines Leitungsschutzschalters in Vorteile umwandelt und weitere zusätzliche Funktionen bietet,