דרישות לטבעות החלקה ומפרקים סיבוביים במפעל החכם

חיסכון בחלל ממלא תפקיד בכל ענף. זה מתחיל לעתים קרובות בעובדה שבוצעו לבצע תהליכים בודדים רבים בטבלאות אינדקס סיבוביות. טבעות החלקה ו/או (היברידיות) מפרקים סיבוביים נחוצים כך שניתן יהיה לספק את רכיבי המפעל המותקנים על אחד לחשמל כמו גם לקבל ולהעביר נתונים לרכיבים היקפיים. זה חל, למשל, על מערכות מילוי, ממילוי ועד תווית ומכסה. וחיסכון החלל חל גם על טבעות ההחלקה עצמן. יש לשלב את ההזנה והעברת נוזלים, נתונים, זרם ואותות.

טבעות החלקה בתעשיית המזון 4.0 חייבות אפוא קודם כל לתפקוד ללא תחזוקה ככל האפשר, להיות משתנות מאוד במהירות הסיבוב (סל"ד), חיסכון בשטח וקל לניקוי. המשמעות היא שיש להפריע לייצור לעיתים רחוקות וכמה שיותר בקצרה, למשל לבצע התאמות נאות לפרמטרים ההפעלה או לבצע עבודות תחזוקה.

ניטור התנאים מאפשר יש לזהות תחזוקה בזמן טוב כך שאם אפשר, אין צורך בהחלפה מלאה של רכיב, מה שבדרך כלל פירושו ירידות ארוכות. בנוסף, טבעות ההחלקה לומדות באמצעות נתונים שנוצרו כיצד הם יכולים להשפיע לטובה על פרמטרי ההפעלה שלהם על מנת להפחית את התחזוקה בעתיד. לשם כך, טכנולוגיית חיישנים משולבת היא הכרחית כך שטבעות ההחלקה למעשה »Industrie 4.0 מוכנים« הם.

בנוסף, טבעות החלקה היברידיות חייבות לשלב יותר ויותר פונקציות ברכיב אחד בלבד. בין אם מדובר בהעברת הנתונים המהירה ביותר בעזרת סיבים אופטיים, חיבורי USB, אותות אתרנט או וידאו תעשייתיים, כולם רוצים לשלב את ההזנה הקלאסית והעברת הכוח. העברת הנתונים חייבת להיות אמינה ומהירה. באופן דומה, יש להעביר זרמים של 120 A ויותר במקרים מסוימים, בעוד שאלו אינם משפיעים על העברת נתוני ה- Ethernet עשויה להשפיע. בהתאם לכך, הבחירה בכבל הרשת וההגנה (CAT) מכריעה גם כאן. טבעות החלקה של Ethernet שלנו מסוגלות לטפל בזרמים גבוהים וגם בנתונים עם עד 1000MBIT/SEC ללא הפסד ועם מינימום רעש (מקסימום 10MΩ) בטבעת החלקה אחת בלבד. כלומר ללא תלות בפרוטוקול ה- Ethernet המשמש (Profinet, Sercos III, PowerLink, Ethercat, Mechatrolink-III ועוד ועוד).

וגם הדרישות למפרקי הסיבוב גדלות. יותר ויותר, גם הם חייבים לא רק להיות מסוגלים להעביר מדיה כמו תחליבים, שמן, מים או נוזלים אחרים עם דיוק הפרדה גבוהה ובשילוב במפרקי סיבוב רב-ערוציים, אלא גם כוח חשמלי ואותות, כמו אותות וידאו, אתרנט אותות, פרופינט, קואקס, HD-SDI ו- FieldBuses. באופן זה, איחוד מסתובב יכול לשלב מספר מדיה, ובנוסף, העברת הכוח ללא מגע של טבעות ההחלקה הקלאסיות, כך שניתן להשתמש בה גם לבקרת הצמחים ולניטור הייצור כדי להיות מסוגלים לשמש. לשם כך, מידה גבוהה של יכולת התאמה אישית, למשל בטבעות וחומרים איטום, היא מכריעה.