Schwerpunkte

Energieketten

(Ethernet-) Leitungen im Härtetest

15. Oktober 2019, 08:00 Uhr   |  Rainer Rössel

(Ethernet-) Leitungen im Härtetest
© Igus

Die dynamischen Anforderungen an Leitungen und die dazugehörigen Energieketten sind hoch. Wie müssen (Ethernet-) Leitungen beschaffen sein, die auch unter höchster Biege-Beanspruchung sicher in Energieketten geführt werden können?

Heutige Maschinen werden großenteils über Energieketten mit Energie und Daten versorgt. Allerdings ist hier gerade bei der auf Ethernet basierenden Kommunikationstechnik Vorsicht geboten. Konnten Netzwerk-Techniker bislang auf mechanisch relativ einfach aufgebaute Leitungen zurückgreifen (die im Büro auch sicher funktionieren), bieten diese in bewegten Anwendungen der Industrie nicht die nötige Sicherheit. Denn die für die feste Installation vorgesehenen, recht preiswerten Ethernet- oder auch Lichtwellenleiter-Leitungen sind nicht für bewegte Einsätze konstruiert und haben daher unter diesen Bedingungen nur eine sehr begrenzte Lebensdauer. Daher sind spezielle Lösungen im Bereich der Energiezuführung und besondere Konstruktionsprinzipien für die Bewegung in der Energiekette gefordert. 

Ein genauer Blick lohnt

Speziell konstruierte Ethernet-Leitung
© Igus

Damit die Kommunikation der Roboter zwischen den Achsen, der Steuerung und übergeordneten Systemen einwandfrei funktioniert, sind speziell konstruierte Ethernet-Leitungen notwendig.

Werden Ethernet-Leitungen in den Maschinen und Anlagen fest verlegt, können günstige Leitungen mit einem massiven Leiter oder einem flexiblen Leiter, bestehend aus siebendrähtigen Litzen, gewählt werden. Für Anwendungen in der Energiekette ist es notwendig, Ethernet-Leitungen mit feindrähtigen Litzenleitern zu verwenden. Zudem ist ein auf die Bewegung in der Energiekette abgestimmter Leitungsaufbau wichtig, um über Jahre hinweg eine sichere Datenübertragung gewährleisten zu können. Dass es deutliche Unterschiede zwischen bewegten und festverlegten Leitungen gibt, zeigt sich vor allem in Anwendungen mit langen Verfahrwegen, vielen Doppelhüben oder einer hohen Dynamik: Die mechanische Wirkung der Bewegung verändert die Leitung im Aufbau leicht, die Datenübertragung leidet. Mit zunehmender Länge des Kabels sinkt die Datenübertragungsrate des Bussystems. 

Bei hochflexiblen Ethernet-Leitungen für bewegte Energieketten ist eine Datenübertragungslänge von bis zu 70 m zwischen zwei Ethernet-Teilnehmern möglich. Diese Länge ist zusätzlich abhängig von der Leitungskategorie (CAT5, CAT5e, CAT6, CAT6A, CAT7) und den elektrischen Umgebungsbedingungen. Eine Alternative auf langen Wegen sind Lichtwellenleiter, die eine Leitungslänge von mehreren 100 m bis zu 2 km ermöglichen. 

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1. (Ethernet-) Leitungen im Härtetest
2. Die Werkstoffe sind entscheidend
3. Sandpaper- und Rasierklingentests
4. Realitätsnahe Testverfahren
5. Beweglich in der dritten Dimension

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