Das neue System 'FreeCon Contactless' des Detmolder Verbindungstechnik-Anbieters Weidmüller überträgt mittels induktiver Resonanzkopplung eine Leistung von 240 W (Spannung: 24 V(DC) / Strom: 10 A) über einen Luftspalt von bis zu 5 mm kontaktlos – bei einem Wirkungsgrad von bis zu 90 %. Über eine Spule wird dabei auf der Primärseite ein magnetisches Feld erzeugt. Der Empfänger besteht ebenfalls aus einer Spule, in der durch das magnetische Feld eine Spannung induziert wird. Sobald an der Spule eine elektrische Last angeschlossen wird kommt es zum Stromfluss – eine elektrische Leistung wird übertragen.

Nach Aussage von Weidmüller-Geschäftsführer Dr. Peter Köhler sei dies derzeitig das einzige System am Markt, das via Steuerung direkt schaltbar ist, ohne Verwendung eines zusätzlichen Schützes. Gegenüber vergleichbaren Lösungen am Markt biete FreeCon Contactless zudem eine deutlich höhere Leistungsdichte (Anm. der Red.: Die Systeme von Balluff und TE Connectivity übertragen derzeit 12 W bei 5 mm beziehungsweise 7 mm Luftspalt, TE Connectivity arbeitet zudem bereits an einer Steigerung der Übertragungsleistung bis 100 W). Was der Lösung von Weidmüller im Gegensatz zu den Systemen von Balluff und TE Connectivity derzeit allerdings noch fehlt, ist die Möglichkeit, neben Energie auch Daten beziehungsweise Signale zu übertragen. Allerdings arbeite man bei Weidmüller bereits intensiv daran, diese Funktion zu implementieren. Eine entsprechende Systemerweiterung stellt Köhler innerhalb von 12 bis 16 Monaten in Aussicht.

Das Gehäuse des FreeCon Contactless Systems ist in Schutzart IP65 ausgeführt und verfügt über flexible Montageoptionen – Direktmontage oder Befestigungswinkel, so dass es sich in vielen Applikationen, zum Beispiel im Roboterbau, einsetzbar ist. Die Sekundärseite kann, im Gegensatz zum Steckverbinder, aus beliebigen Richtungen zur Primärseite herangeführt werden und somit auch rotieren. Die zielgenaue Kopplung des Systems erfolgt durch eine präzise Positionskontrolle, genannt "voreilendes Pairing". Eine automatische Verbindung kann direkt via SPS erfolgen. Der aus dem Übertragungsprinzip resultierenden erhöhten Wärmeentwicklung begegnet Weidmüller mit einem speziellen Thermomanagement, das die Wärmeentwicklung in handhabbaren Grenzen hält und eine kompakte Bauform des Systems zulässt.

FreeCon Contactless eignet sich grundsätzlich für Applikationen, in denen heute Verbindungen häufig gesteckt und gelöst werden und dementsprechend verschleißbehaftet sind. Darüber hinaus seien ganz neue Anwendungsfelder denkbar, da eine bisher manuell zu steckende Verbindung nun automatisiert herstellbar ist. Erste Projekte bei großen deutschen Automobilherstellern in der Karosseriefertigung, mit Technologietreibern im Bereich Maschinenbau, der Robotik, im Bereich von Transportsystemen und bei der Erzeugung erneuerbarer Energie sind Köhler zufolge bereits im Status der fortgeschrittenen Planung. Lediglich beim Durchdringen von Metall stößt das System an seine Grenzen - denn Metall stellt eine physikalisch unüberwindliche Hürde für diese Technik dar.

Remote-E/A-System wird "safe"

Mit dem neuen 4DI/4DO-Modul lassen sich Weidmüller zufolge integrierte Safety-Lösungen auch ohne Sicherheitssteuerung realisieren.

© Weidmüller

Neben der Premiere der kontaktlosen Energieübertragung kündigte Weidmüller in Hannover eine Erweiterung seines bestehenden Remote-I/O-Systems u-remote an – und zwar um die beiden Sicherheitsmodulen 4DI/4DO und 8DI zum Anschluss an Profisafe oder Fail-Safe-over-Ethercat. Die sicheren Ein- und Ausgangsmodule lassen sich so einsetzen, dass bei Bedarf nur selektive Abschaltungen von Anlagenteilen vorgenommen werden können. Anwender haben via Web-Server stets den aktuellen Systemstatus der Maschine oder Anlage im Blick. Selbst nach dem Auslösen eines Notfall-Stopps bleibt der aktuelle Anlagenstatus abrufbar – unabhängig von der Größe der Sicherheitsapplikation.

Das 4DI/4DO-Modul ist mit einer Baubreite von 11,5 mm besonders kompakt und verfügt über mehrere Sicherheitsfunktionen. An den Eingängen der Sicherheitsmodule werden Not-Aus-Kreise sowie Lichtvorhänge angeschlossen, Ausgangsseitig schalten die Module über einen Schaltverstärker Schütze und Motoren präzise ab. Der Schaltverstärker kann als Relais- oder Optokoppler ausgeführt sein. Über die sichere Abschaltung des Ausgangsstrompfades wird die Aktorik gezielt außer Betrieb genommen, wobei gleichzeitig die Sensorik vollständig aktiv bleibt. So findet jederzeit eine Übermittlung vom Maschinenstatus an die Steuerung statt, so dass diese nach der Problembehebung schnell den Wiederanlauf vornehmen kann. An den Eingängen des 8DI-Moduls lassen sich beispielsweise Not-Aus-Ketten anschließen, womit der hohe Sicherheitslevel 'SIL 3 CL' gemäß DIN EN IEC 62061 sowie der Performance Level 'Kategorie 4, P e' gemäß DIN EN ISO 13849-1 erzielbar ist.

Was dem Remote-E/A-System von Weidmüller derzeit noch fehlt, ist ein eigener Controller. Doch auch in diesem Punkt stellte Dr. Peter Köhler im Rahmen der Hannover-Messe-Pressekonferenz im Zeitraum von zwölf bis 16 Monaten Abhilfe in Aussicht.