Ethernet-Leitungen
Große Datenmengen in kürzester Zeit
Die hochflexiblen Ethernet-Leitungen Etherline Cat. 6A der Stuttgarter Lapp Gruppe sind für den Einsatz in Energieführungsketten geeignet sowie für spezielle Anwendungsfälle, die eine hohe Torsionsfähigkeit verlangen. Das neue Produkt ist damit etwa für den Einsatz in Windenergieanlagen oder Roboteranwendungen geeignet. Die neue Leitung entspricht der Notwendigkeit, im Rahmen immer schneller werdender Produktionsabwicklung große Datenmengen in kürzester Zeit übertragen zu können.
Ethernet ist in der Bürokommunikation bereits seit geraumer Zeit ein etablierter Standard. Aufgrund gestiegener Anforderungen im Bereich der Übertragungsgeschwindigkeiten und Datenraten findet man das Ethernet-Protokoll nun auch in der Automatisierung zunehmend neben der Feldbus-Technologie. Bisher gab es auf dem Markt allerdings nur starre oder flexible Leitungen mit den Eigenschaften und elektrischen Parametern der Kategorie Cat. 6A nach ISO/IEC 11801, EN 50288-2-2, IEC 61156-1, IEC 61156-6 und DIN EN 50173-1, also einer Datenübermittlungsrate von bis zu 10Gbit/s. Dagegen war mit hochflexiblen Leitungen nur bisher eine maximale Übertragungsrate bis zu 1Gbit/s möglich.
Die neue Etherline Cat. 6A hingegen ist hochflexibel und erreicht dennoch Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 10Gbit/s. Die Schwierigkeit bei der Entwicklung bestand darin, eine Lösung für die Abschirmung der einzelnen Aderpärchen sowie für die Gesamtschirmung zu finden, die reißfest genug ist, um auch der Sonderbelastung bei dauerbewegtem Einsatz standzuhalten. „Bei der Übertragungskategorie Cat. 6A haben wir jetzt eine Einzelpaarschirmung um die einzelnen Aderpärchen, ein Gesamtkupferabschirmgeflecht und darunter noch ein aluminiertes Vlies, was die Schirmwirkung nach außen noch einmal verstärkt“, beschreibt Jennifer Lehmann, Product Manager Automation & Network bei Lapp, wie die Stuttgarter dies erreicht haben. Vorteil des aluminierten Vlieses ist eine bessere elektrische Leitfähigkeit im Gegensatz zu herkömmlich verwendeten Vliesen.
In zahlreichen Tests wurde ein Bewicklungsverfahren festgelegt, bei dem man die Folie in einem optimierten Einlaufwinkel um die einzelnen Paare laufen lässt. Als Gesamtschirmung dient ein Kupferabschirmgeflecht, das man zusätzlich durch ein alukaschiertes Vlies verstärkt hat. Die hochwertige Abschirmung gewährleistet eine hohe Übertragungssicherheit bei der Datenübermittlung in elektromagnetisch belasteten Bereichen.
Mehr Biegezyklen mit PUR
Des Weiteren liefert der Stuttgarter Kabelspezialist sowohl die Schleppkettenvariante als auch die Torsionsvariante mit zwei Außenmantelmaterialien – PVC und PUR. „PUR“, so Lehmann, „hat den Vorteil, dass es gegenüber dem PVC abriebfester ist, also schnittfester. Zudem ist es ein halogenfreies Material.“ Das man sich dennoch für PVC entschieden habe, liege daran, dass es einfach ein preisgünstigeres Material ist. Demgegenüber lassen sich mit PUR einfach mehr Biegezyklen erreichen. Als weiteren Pluspunkt der neuen Leitung sieht Lehmann den Aderquerschnitt von AWG 24. Die bisherigen Leitungen auf dem Markt hatten einen Querschnitt von AWG 26. „Das bedeutet der Querschnitt ist kleiner als AWG 24“, erläutert die Expertin. Bisher habe man mit AWG 26 nur kürzere Strecken bis maximal 60 Meter übertragen können. Mit AWG 24 könne Lapp nun bis zu 90 Metern eine sichere Datenübertragung garantieren.
Geeignet sind die Leitungen für den Einsatz in Wind-energieanlagen oder Roboteranwendungen sowie für eine Vielzahl bewegter Anwendungen. In Windkraftanlagen setzen die Anwender zu 90 % die Torsionsleitungen ein“, sagt Lehmann. „Das liegt daran, dass sich ja die Gondel dreht, und die Leitung dabei mitgedreht wird.“ Oft seien in der Gondel Kamerasysteme eingebaut, die dann die Signale oder den Zustand der Gondel oder der Rotorblätter an die Steuerung der Windkraftanlage melden müssen. „Für solche Anwendungen benötigt man sicher keine Datenübertragungsrate von 10 Gigabit/s“, gibt Lehmann zu und fügt augenzwinkernd hinzu: „Allerdings schadet es nie, einige Systemressourcen zu haben“. Ein zusätzlicher Pluspunkt der Leitung ist die besonders gute EMV Verträglichkeit: Durch die enorm hohen Leistungen, die durch die Stromschienen im Turm übertragen werden, entsteht ein besonders starkes elektromagnetisches Feld. Da ist die besonders gute Abschirmung der Etherline Cat.6A von Vorteil.
Die hohen Übertragungsraten benötige man hauptsächlich für Kamerasysteme zur Qualitätsüberwachung. „Nehmen Sie zum Beispiel einen Roboter, der in der Automobilmontage eine Windschutzscheibe einsetzt. Da kommen gleich mehrere Kameras zum Einsatz“, weiß die Produktmanagerin. „Die eine überprüft die Positionierung der Scheibe, die andere Kamera überprüft die Positionierung des Autos – da müssen die Kamerasysteme teilweise zusammengeschaltet werden.“ Und jede Kamera brauche nach heutigem Stand der Technik mindestens ein Gigabit Bandbreite, schaltet man mehrere Geräte zusammen, benötige man schon eine Leitung, die höhere Datenmengen übertragen kann.
Mit der Einführung der neuen Leitung reagiert die Lapp Gruppe auf Anfragen von Kunden, die das Kabel nun beispielsweise bei der Roboterüberwachung oder bei der Kontrolle von Fertigungserzeugnissen durch Kamera-systeme einsetzen können. „Mehrfach sind Kunden auf uns zugekommen und haben nachgefragt, ob wir auch eine hochflexible oder eine torsionsfähige Cat. 6A -Variante entwickeln können“, erinnert sich Produktmanagerin Lehmann. Und der Wunsch nach einer solchen Leitung sei auch nicht nur im deutschen Raum, sondern auch von Kunden in anderen Ländern wie den USA gekommen.
Leitungen sind Profinet-konform
Die Etherline Cat. 6A gibt es in zwei Versionen: eine Datenleitung, die für den Einsatz in Energieführungsketten mit mindestens einer Million Biegezyklen geeignet ist und eine weitere, die speziell für Torsionsanwendungen konfiguriert ist. Dabei sind die Leitungen Profinet-konform, UV-beständig und flammwidrig und lassen sich sowohl in trockenen als auch in feuchten Räumen verwenden. Für Cat. 6A qualifizierte Steckverbindungen, sowohl als RJ45 als auch M12 x-codiert, sind im Sortiment der Lapp Gruppe bereits vorhanden, sodass das Unternehmen nun ein durchgängiges System, vom Stecker bis zum Kabel, anbietet. jg








