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Datenleitung mit Kreuz im Kern

01 Die Etherline PN Cat.6A Fast Connect von Lapp vereint einfache Montage und hohe Datenübertragungsraten. Die Leitung verfügt im Inneren über ein Kunststoffkreuz, das die vier Aderpaare trennt

01 Die Etherline PN Cat.6A Fast Connect von Lapp vereint einfache Montage und hohe Datenübertragungsraten. Die Leitung verfügt im Inneren über ein Kunststoffkreuz, das die vier Aderpaare trennt

02 Der Isolationsprozess ist besonders wichtig, um beste Eigenschaften zu garantieren. Das Isolationsmaterial wird mit Stickstoff aufgeschäumt, das reduziert die dielektrische Konstante und erlaubt dünnere Leitungen mit höheren Datenraten

02 Der Isolationsprozess ist besonders wichtig, um beste Eigenschaften zu garantieren. Das Isolationsmaterial wird mit Stickstoff aufgeschäumt, das reduziert die dielektrische Konstante und erlaubt dünnere Leitungen mit höheren Datenraten

Ohne schnelle Datenleitungen gäbe es keine Industrie 4.0. Deshalb sind Datenübertragungsraten von 10 Gigabit pro Sekunde bei Anwendungen in Maschinen und in der Robotik weitverbreitet. Tempo ist aber nicht alles. Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Anwender ist die einfache und schnelle Konfektionierung.
Die Vernetzung in den Fabriken nimmt rasant zu. Weitere Sensoren, hochauflösende Kameras zur Qualitätssicherung – ständig werden Verbindungen neu geknüpft. Parallel werden Kabel beschädigt oder fallen aufgrund von Alterung aus. Dann muss rasch ein neues Kabel zur Hand sein, das sich mit wenigen Handgriffen anschließen lässt. Um Aufwand und Zeit bei Konfektionierung und Installation auf ein Minimum zu senken, hat Lapp die neue Etherline PN Cat.6A Fast Connect entwickelt. Für eine optimale Schirmung waren bisher die einzelnen Aderpaare mit einer Folie in einem bestimmten Einlaufwinkel umwickelt. Diese Folienumwicklung ist nun dank zwei konstruktiver Kniffe nicht mehr nötig: Die Leitung verfügt im Inneren über ein Kunststoffkreuz, das die vier Aderpaare trennt (Bild 1). Außerdem hat sie einen Innenmantel, der von einer gemeinsamen Schirmung eingehüllt wird. Diese neue Schirmung verspricht eine lange Lebensdauer und sie erleichtert die Verarbeitung: Der Monteur muss nicht mehr an jedem der vier Aderpaare einen Folienschirm entfernen. Daraus ergibt sich eine Zeitersparnis von bis zu 50 %.
Passendes Werkzeug
Auf Wunsch liefert Lapp auch ein Werkzeug mit, das die Konfektionierung des Fast-Connect-Kabels erleichtert. Das Konfektions-Werkzeug hat mehrere Messerklingen, die jeweils in ihrer Eindringtiefe sowie ihrem Abstand zueinander eingestellt werden können. In nur einem Arbeitsgang bereitet es die Leitung optimal für die Steckerkonfektion vor. Dadurch wird der Zeitaufwand noch einmal verringert. Vor Verletzungen der Adern beim Abmanteln schützt zusätzlich der spezielle Fast-Connect-Innenmantel. Er dient beim Schneiden quasi als Sicherheitspuffer. Bei herkömmlichen Leitungen ohne diesen Puffer könnte ein unachtsamer Monteur mit seinem Messer schnell zu tief schneiden und die Adern verletzen.
Beim Thema Datenübertragungsgeschwindigkeit erreicht die Etherline PN Cat.6A Fast Connect 10 Gbit/s. Das ist die derzeit maximale Übertragungsrate bei Kupferverkabelungen im industriellen Umfeld. Die Leitung ist konform zum Profinet-Standard und kompatibel mit allen Profinet-Leitungen von Lapp und anderen Herstellern. Außerdem ist sie UL-zertifiziert, also für den nordamerikanischen Markt zugelassen. Sie ist in sieben Ausführungen erhältlich: drei zur festen Verlegung (Typ A) mit PVC-Mantel (flammwidrig), mit FRNC-Mantel (halogenfrei und flammwidrig) oder mit PUR-Mantel (halogenfrei, flammwidrig und mit erhöhter mechanischer Robustheit). Zwei Varianten eignen sich zur flexiblen Verlegung (Typ B) mit flammwidrigem PVC-Mantel oder halogenfreiem und flammwidrigem FRNC-Mantel. Und schließlich gibt es zwei Varianten für den hoch flexiblen Einsatz (Typ C) mit PVC- oder PUR-Mantel. Darüber hinaus bietet Lapp vier weitere Ausführungen mit reduzierten Abmessungen für einen Einsatz in beengten Anwendungen an. Die unterschiedlichen Mantelausführungen und Durchmesser decken nahezu alle Anwendungsbereiche ab.
Ein Arbeitsgang mit drei Extrudern
Gefertigt wird die Etherline PN Cat.6A Fast Connect bei der Lapp-Tochter Ceam Cavi Speciali in Monselice/Italien. Für hochwertige Datenleitungen kommt hier ein aufwendiges Produktionsverfahren zum Einsatz: Zur Isolation der Adern wird normalerweise ein Kunststoff – meist Polyolefin – um das Kupferlitzen-Bündel extrudiert. Dieser isoliert die Adern untereinander. Für besonders leistungsfähige Leitungen gibt es ein physikalisches Verfahren, bei dem drei Schichten aus drei Extrudern simultan aufgebracht werden. Die Extruder 1 und 3 erzeugen jeweils innen an der Litze sowie außen auf dem Isolator eine Haut aus solidem Polyolefin, die dazwischen liegende Schicht wird im Moment des Extrudierens mit Stickstoff aufgeschäumt (Bild 2). Das hat zwei Wirkungen: Zum einen senkt es die dielektrische Konstante, was hohe Übertragungsgeschwindigkeiten auch über größere Distanzen ermöglicht. Außerdem kann die Isolation dünner ausfallen, was den Durchmesser der Leitung reduziert. Das klappt aber nur, wenn die Stickstoffblasen die richtige Größe haben und gleichmäßig verteilt sind.
Neben der physikalischen Methode, die Ceam verwendet, gibt es noch ein chemisches Verfahren, das preisgünstiger ist. Dabei werden dem Rohmaterial Additive beigemischt, die durch das Erhitzen im Extrusionsprozess ausgasen. Allerdings können Größe und Verteilung der Blasen nicht gleich gut kontrolliert werden wie bei der physikalischen Methode. Auch leidet die Langlebigkeit.
Ein Stecker für viele Durchmesser
Optimale Verbindungen lassen sich mit dem Steckverbinder Epic Data RJ-45 für den Einsatz in der Industrieverkabelung herstellen. Neu am RJ-45 ist der verschraubte Kabelfang, wie man ihn bereits von der gewinkelten Variante kennt. Dieser ermöglicht den Anschluss von Kabeln mit einem Durchmesser von 5 mm bis 10 mm, stufenlos einstellbar. Der Stecker ist qualifiziert für 10 Gbit/s Ethernet. Vorher gab es den geraden Steckverbinder RJ-45 mit einem Kabelfang als Clipversion. Die verschraubte Variante entstand auf vielfältigen Kundenwunsch. Sie gewährleistet einen noch sichereren Halt. (ih)

Bernd Müller ist freier Journalist im Auftrag von Lapp.