Single-Pair-Ethernet-Leitungen für Schleppketten und Roboter

Ethernet bis runter ins letzte Eck rückt damit zum Greifen nahe, da wo die Sensoren und Aktoren stecken. Dazu braucht es geeignete SPE-Leitungen, auch für schwierigste mechanische Bedingungen. Hier gelten Leitungen für Roboter und Schleppketten als die Königsklasse.

Ethernet-Leitungen für die industrielle Automatisierungstechnik sind häufig hohen mechanischen Belastungen oder hohen Temperaturen ausgesetzt. Hinzu kommen der Kontakt mit verschiedenen Chemikalien, Ölen und Reinigungsmitteln. Der Spezialkabelhersteller SAB Bröckskes hat für diese Anforderungen geeignete, wirtschaftliche Lösungen entwickelt. Mit der neuen Leitungsreihe CATLine SPE hat der Hersteller Lösungen für vier verschiedene Anwendungsbereiche auf den Markt gebracht.

Im Fokus stehen dabei zwei Single-Pair-Ethernet-Leitungen, die speziell für die steigenden Datenübertragungsraten in der Automatisierung entwickelt sind. Für den Einsatz unter rauen, industriellen Bedingungen sind sie ebenfalls geeignet und von den Underwriters Laboratories zertifiziert (UL-Approbation). Neben der CATLine C-Track, einer SPE-Leitung für den Einsatz in Schleppketten, hat der Kabelhersteller eine robotertaugliche SPE-Leitung entwickelt – CATLine SPE Robot. Bei einer Bandbreite von 1 bis 600 MHz (wie Cat. 7-Leitungen) ermöglichen die schleppkettenfähigen beziehungsweise robotertauglichen SPE-Leitungen eine sichere und zuverlässige Datenübertragung. Sie sind dafür erfolgreich getestet. Außerdem sind die Leitungen LABS-unkritisch, ölbeständig und RoHS-konform.

Darüber hat der Kabelhersteller mit CATLine SPE HT eine hochtemperaturbeständige SPE-Leitung entwickelt, die ebenfalls UL-approbiert ist. Der wesentliche Unterschied zu den beiden erstgenannten Leitungen besteht im Material: Isolierhülle und Innenmantel sind aus TPFK gefertigt, und der Mantel besteht aus dem Silikonkautschuk Besilen. Die HT-Ausführung eignet sich für Temperaturen bis 180 °C unter rauen, industriellen Bedingungen. Die vierte Neuvorstellung ist eine robuste SPE-Leitung für den Innen- und Außeneinsatz, CATLine SPE Rugged.

Konstruktion und Fertigung

Aufgrund der hohen mechanischen- und übertragungstechnischen Anforderungen von SPE-Leitungen steigen auch die Anforderungen an die Konstruktion und Fertigung im Vergleich zu den mehrpaarig verseilten Ethernet Leitungen deutlich. Die Einhaltung der exakten fertigungstechnischen Vorgaben muss zu 100 % erfüllt sein.

Alle Leitungen sind als Single Pair (2 x AWG 26/7) aufgebaut und können je nach Einsatzgebiet auch als Hybridleitung aufgebaut werden. Aus der Industrie sind zahlreiche anwendungsbedingte Sonderlösungen zu erwarten, beispielsweise mit Energieversorgung für die Motoren und die Sensorik. Gerade für diesen Bereich sieht sich SAB Bröckskes gut aufgestellt und will individuelle Spezialkabel für Unternehmen fertigen.

Je nach Einsatzgebiet gibt es bisweilen sehr unterschiedliche Anforderungen an die Konstruktion. So hat die Leitung CATLine SPE C-Track für den Schleppketteneinsatz eine dauerflexible Konstruktion mit einer speziell abgestimmten Verseiltechnik. Für den Einsatz an Robotern ist die Konstruktion so angepasst, dass ein flexibler Einsatz für eine Torsionsanwendung von +/- 180° gewährleistet werden kann.

Vorteile gegenüber klassischen Ethernet-Leitungen

Im Vergleich zu einer klassischen 4-adrigen Ethernet-Leitung kommt es mit SPE-Leitungen zu Platzeinsparungen von bis zu 30 % und Gewichtsvorteilen bis zu 35 %. Die finanziellen Einsparungspotentiale sind gewaltig, rechnet man die verlegte Leitungsmenge in Kilometer hoch. Im Laufe eines Lebenszyklusses, beispielsweise bei einer Bahn, kommt es schnell zu sechsstelligen Euro-Beträgen.

Steckverbinder und Buchsen für SPE-Leitungen gibt es unter anderem von Harting; SAB Bröckskes arbeitet mit diesem großen Hersteller eng zusammen. Die Norm für Steckverbinder und Buchsen ist bereits abgeschlossen.

(dw)