Pepperl+Fuchs GmbH

Eine kostengünstige Alternative zu Edelstahl bietet das neue Gehäuse-System aus Glasfaserverstärktem Kunststoff, das bis -60 °C einsetzbar ist.

Bild: Pepperl+Fuchs
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System für den Ex-Schutz Gehäuse aus glasfaserverstärktem Kunststoff statt Edelstahl

02.10.2018

Pepperl+Fuchs hat ein zukunftssicheres Gehäusesystem aus glasfaserverstärktem Kunststoff entwickelt, das an die Bedürfnisse der elektrischen Installation von Prozessanlagen angepasst ist. So ist ein Konzept entstanden, das für Flexibilität, ein breites Anwendungsspektrum und geringen Planungsaufwand steht.

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Der Schritt in ein neues Marktsegment und die damit verbundenen Akquisitionen bringen redundante Produktportfolios mit sich, die vereinheitlicht werden müssen. Pepperl+Fuchs ist diesen Schritt vor etwa 15 Jahren gegangen – mit seiner Entscheidung, sein Portfolio um den Elektrischen Explosionsschutz zu erweitern.

Eines der ersten Projekte, dem sich das Unternehmen gewidmet hat: die Entwicklung eines Gehäuse-Systems aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Das Ergebnis hat Pepperl+Fuchs dieses Jahr auf der Achema in Frankfurt/Main vorgestellt. Mit der GR-Gehäuseserie bietet das Unternehmen Anwendern eine Komplettlösung, die je nach Kundenanforderung frei konfiguriert werden kann: Das Montageraster ermöglicht, dass bis zu 68 Steuerelemente individuell in das Gehäuse installiert werden können. Das Engineering vereinfacht sich so erheblich. Die Gehäuse sind maßgeschneidert für die Einbauelemente von Pepperl+Fuchs und werden deshalb auch nicht als Leergehäuse vertrieben.

„Wir sind die einzige Firma auf dem Markt, die in den vergangenen 25 Jahren eine neue GFK-Reihe entwickelt hat“, weiß Rainer Nägle. Der Produktgruppenleiter für den Elektrischen Explosionsschutz bei Pepperl+Fuchs ist sich sicher: „Wir senden ein ganz starkes Signal an den Markt.“ Das Unternehmen zeige so, dass es sich für die Zukunft aufgestellt hat und Anwender langfristig mit Pepperl+Fuchs planen können. Nägle betont: „Die Gehäuseserie wird man auch noch in 20 Jahren von uns beziehen können.“

Vom Wettbewerb abheben

Ein Alleinstellungsmerkmal der Serie sind die Schutzkanten oberhalb der Dichtkanten, die bei geöffneten Gehäusen eventuelle Beschädigungen der Dichtkante vermeiden. Damit bietet Pepperl+Fuchs eine Lösung für ein in der Branche bekanntes Problem: Ist die Dichtkante eines Gehäuses erst einmal verletzt, ist es für den Explosionsschutz komplett wertlos. Die Schutzkante erlaubt ebenfalls das gefahrlose Stapeln der Kästen in der Fertigung und während der Montage.

Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal sind die Ansatzpunkte für Schraubendreher zum Abheben der Gehäusedeckel. „In rauer Industrieatmosphäre neigen Dichtungen zum Verkleben“, erklärt Nägle. Bei der Wartung ist deshalb ein gewisser Kraftaufwand beim Öffnen des Gehäuses nötig, was wiederum zu Beschädigungen führen kann.

Kosten für Montage und Wartung sparen

Ein weiterer Vorteil des GFK-Gehäuse-Systems: Dank des intelligenten Designs ist nur eine Person notwendig, um das Gehäuse zu montieren. Zwei Schrauben können zunächst in die Wand gebohrt und das Gehäuse eingehängt werden. Anschließend müssen nur noch die restlichen Schrauben eingesetzt und festgezogen werden. So lassen sich erhebliche Kosten für Montage und Wartung sparen.

Dank der Verstärkungen in der Gehäusewand kann das System optional mit Scharnieren ausgestattet werden. Bei anderen Produkten im Markt ist laut Nägle das Scharnier nicht so stabil ausgeführt und die dafür nachträglich gebohrten Löcher müssen mit Klebstoff wieder nachgedichtet werden. Mit dem GFK-System von Pepperl+Fuchs entfällt dies.

Außerdem können durch spezielle Abstandhalter unterschiedlich hohe Komponenten in dem Gehäuse installiert werden. Dies erhöht nicht nur die Flexibilität bei der Planung, es ermöglicht auch mehr Funktionen in ein und demselben Gehäuse. Und eine weitere Neuerung: Die Gehäuseserie ist bis zu -60 °C einsetzbar. Der Anwender hat so selbst unter schwierigen äußeren Bedingungen eine kostengünstige Alternative zu Edelstahl.

Herausforderungen in der Entwicklung

Bisher hat Pepperl+Fuchs Einzelgehäuse für Einzelanwendungen konstruiert, meist kleinerer Art. Mit dem Gehäuse-System hat das Unternehmen ein Produkt mit einer Höhe bis zu 600 Millimetern auf den Markt gebracht, das für multiple Endanwendungen geeignet ist.

Neu war für das Unternehmen auch die Arbeit mit Polyesterharz – einem Kunststoff, der mit einer Kraft von 420 Tonnen gepresst wird. „Der Prozess war für uns neu. Aufgrund der komplexen Produktionsvorgänge mussten wir dort erst hineinwachsen“, erinnert sich Rainer Nägle. Um eine hohe Qualität zu gewährleisten, produziert das Unternehmen die Gehäuse aktuell in Europa. Konfiguriert werden sie im deutschen Solution Engineering Center in Bühl.

Einsatzbereiche des Systems sind unter anderem die Öl- und Gasbranche, Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie der Maschinen- und Anlagenbau. „Kurzum, überall dort, wo eine Ex-Atmosphäre vorhanden ist“, so Herbert Schober, Executive Vice President für den Geschäftsbereich EPE und Solutions bei Pepperl+Fuchs.

Auch rauen Umgebungen hält die Reihe Stand: Für die Zulassung müssen die Produkte mehrere Wochen bei 95 °C und 90 Prozent Luftfeuchtigkeit gelagert werden. Anschließend wird die eine Hälfte mit sieben Joule geschlagen und mit 100 Litern pro Minute starkem Strahlwasser für die harte IP66-Prüfung getestet. Der andere Teil der Prüfmuster geht in die 24-Stunden-Kältelagerung. Parallel dazu durchlaufen die Produkte noch einen Test mit starker UV-Strahlung.

Die Reise geht weiter

Aktuell ist das Gehäuse-Konzept als Klemm- und Steuerkästen erhältlich. Die Serie erfüllt die Atex-Zertifizierung für Europa und die IECEx für außereuropäische Anwendungen. Für den Herbst ist die EAC-Zulassung für Russland, Weißrussland und Kasachstan geplant sowie die NEPSI-Zulassung für China und die CCOE/Peso-Zulassung für Indien.

Bis Ende des Jahres möchte Pepperl+Fuchs die GR-Serie um Gehäuse für Remote-I/O-Stationen und Feldbus-Anwendungen erweitern. Mittelfristig soll auch der Sektor der Energieverteilung mit Sicherungsautomaten bedient werden. „Im Anlagenbau und in Raffinerien fließen teilweise bis zu zehn Millionen Euro nur in die Ex-Energieverteilung“, weiß Herbert Schober. Dort herrsche folglich ein sehr großer Kostendruck. Deshalb eignen sich die GFK-Gehäuse der GR-Serie auch bestens für die Energieverteilung.

Mehr erfahren Sie in unserem Titelinterview mit Pepperl+Fuchs.

Bildergalerie

  • Die Serie besteht aus flexibel konfigurierbaren Steuerkästen mit unterschiedlichen Kontrollfunktionen. Es stehen sieben Gehäusegrößen zur Verfügung, bis zu 68 Bedien- und Beobachtungsfunktionen können eingebaut werden.

    Bild: Pepperl+Fuchs

  • Die Abstandshalter sind in fünf verschiedenen Größen entwickelt und miteinander kombinierbar. So lassen sich Montageplatten und DIN-Schienen auf unterschiedlichen Höhen in den Gehäusen installieren.

    Bild: Pepperl+Fuchs

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