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Der richtige Dreh für die EMV-Prüfung

Ein igus Rotationsmodul mit 5,90 Meter Durchmesser kommt in EMV-Prüflaboren zum Einsatz

Die Frankonia GmbH ist weltweit als Spezialist für EMV-Prüflabore bekannt. Für ein chinesisches Prüflabor hat das Unternehmen jetzt eine Anlage zur Prüfung von bis zu 20 Tonnen schweren Komponenten projektiert. Der Drehteller, auf dem die Bauteile geprüft werden, wird über ein großes igus Rotationsmodul mit 6 x 10 kV Mittelspannung versorgt.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: ESD-gerechte Energiekette aus dem E4-Programm in RBR-Ausführung (rückwärtiger Biegeradius), "schwimmende Inseln" als Führungselemente, chainflex-Leitungen
  • Anforderungen: sichere Führung von einigen Leitungen mit besonders großen Querschnitt, ausschließlich neutrale Komponenten bezüglich elektromagnetischer Wellen
  • Branche: Prüflabore
  • Erfolg für den Kunden: flexible Kettenlösung, die sich mit der Rotation mitbewegt, neutrale Lösung, die Messergebnisse im Prüflabor nicht verfälscht, Unterstützung bei der Montage beim Endkunden

Prüflabor

Problem

Vom Hörgerät bis zum Verkehrsflugzeug: Elektromagnetische Verträglichkeit, kurz EMV, ist überall dort wichtig, wo elektrische Ströme fließen. Getestet werden sowohl die vom Gerät ausgehenden Störaussendungen als auch dessen Unempfindlichkeit gegenüber externen Störungen durch elektromagnetische Felder.
Größere Prüflabore, etwa für Autos, wie sie z.B. die Firma Frankonia realisiert, sind dabei häufig mit einem Drehtisch ausgestattet.  So auch in einem Projekt für einen chinesischen Kunden, bei dem ein solches EMV-Prüflabor entwickelt wurde. Der Drehtisch hier hat einen Durchmesser von sieben Metern und kann bis zu 20 Tonnen schwere Prüflinge aufnehmen. Während eines Testzyklus, der in der Regel mehrere Stunden dauert, führt er eine Drehung von 400 Grad aus ist  hier für eine Belastung von 20 Tonnen ausgeleg. Er besitzt Anschlüsse für Generatoren, Trafos und Elektromotoren. Zu den Besonderheiten des Projekts gehörte es, dass die Komponenten während der Tests mit Mittelspannung – genauer gesagt: 10 kV Spannung bei 700 A – versorgt werden mussten. Somit standen die Konstrukteure vor der Herausforderung, mehrere Leitungen mit beachtlichem Querschnitt und Gewicht durch den Drehtisch zu führen. Weiterhin müssen alle Komponenten vollkommen neutral sein, was elektromagnetische Wellen betrifft.

Lösung

Wie löst man diese Aufgabe? Die Antwortet lautet, kurz und bündig: Mit Energieketten von igus und einem dazugehörigen Rotationsmodul.
Das Rotationsmodul besteht genauer gesagt aus einer Energiekette in „RBR“-Ausführung, das heißt mit rückwärtigem Biegeradius. Die Kette wird um 90 Grad zur gewohnten Installationsart gekippt, also quasi hochkant gestellt, und in einer eigens dafür entwickelten Rinne geführt. So entsteht ein kompaktes und überaus robustes Energieführungssystem für rotierende Bewegungen. Konkret wurden hier ESD-gerechte Ketten aus dem E4 Programm verwendet, die sich von konventionellen Werkstoffen durch eine Graphit-Beimischung für Ex-Bereiche unterscheiden. Anders als konventionelle Energieketten sind diese neutral, was elektromagnetische Wellen betrifft. Statische Aufladungen können ansonsten entstehen, wenn die nebeneinander liegenden Kettentrums sich gegenseitig berühren oder in Kontakt mit der Rinne kommen. Dadurch würde das EMV-Testergebnis beeinflusst werden. Da das Rotationsmodul einen Außendurchmesser von knapp sechs Metern hat, muss auch eine sichere und reibungsarme Führung der Energiekette gegeben sein. Sogenannte „schwimmende Inseln“ als spezielle Führungselemente kommen daher zum Einsatz, die gleichzeitig die Geräuschentwicklung reduzieren. Mittelstege in der Kette sorgen schließlich für eine optimale Führung der sechs chainflex Leitungen, die eigens für bewegte Anwendungen entwickelt wurden.

„Wenn wir EMV-Testhallen mit Drehteller projektieren, sind die Modelle [von igus] einfach die beste Lösung. Alternativen wie etwa Schleifringe können wir bei EMV-Tests nicht einsetzen, weil von den Leitungen und Führungen keine Störung ausgehen darf, die das Messergebnis beeinflussen kann."

Andreas Heindl, Product Development Manager der Frankonia GmbH

Energiekette
chainflex-Leitungen

Montage in China mit Unterstützung von igus

Mit den igus Rotationsmodulen hat Frankonia bereits umfassende Erfahrung gesammelt. Andreas Heindl: „Wenn wir EMV-Testhallen mit Drehteller projektieren, sind die Module einfach die beste Lösung. Alternativen wie etwa Schleifringe können wir bei EMV-Tests nicht einsetzen, weil von den Leitungen und Führungen keine Störung ausgehen darf, die das Messergebnis beeinflussen kann.“ Aus diesen Gründen wird auch größter Wert auf eine sehr gute Schirmung der Leitungen gelegt, und bei den Anschlüssen kommen spezielle Verbindungselemente zum Einsatz. Zuletzt wurde die EMV-Testeinrichtung mit dem „XXL“-Rotationsmodul, der ESD-Energiekette und den 10 kV chainflex Leitungen in China montiert – von Frankonia-Personal vor Ort und mit Unterstützung von igus Monteuren in China.

Energiekette


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