Anelli scorrevoli per la trasmissione di dati e potenza

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Il mondo dell’industria e dell’elettromeccanica è sempre in movimento. Più precisamente, nel movimento rotatorio (consumatori rotanti). wind-power-plants, tecnologia medica, crane-technology, tecnologia di scena, videocamere, schermi, automazione guidata dai dati, trasmissione dei dati e robotica – La stagnazione è la morte dell’efficienza e dell’innovazione. Pertanto, è necessaria una trasmissione di potenza e di segnale affidabile, senza manutenzione e senza perdite tra i singoli componenti stazionari e rotanti. La trasmissione di dati sempre più veloce e a rotazione infinita di segnali di controllo, segnali video e dati di misurazione sta diventando sempre più importante. Oltre alla trasmissione di corrente standard, la trasmissione rotativa di fluidi (ad esempio fluido idraulico o olio), gas e aria compressa integra i classici collettori rotanti.

Poiché numerosi componenti meccanici sono sempre in rotazione, il che rende impossibile una trasmissione di corrente fissa o anche la trasmissione di dati tramite cavi, i collettori rotanti sono componenti elettromeccanici indispensabili e quasi esenti da manutenzione e invisibili. Allo stesso tempo, i corpi dei collettori rotanti e i loro contatti striscianti sono il cuore di ogni sistema di automazione e di ogni macchina, che grazie alla spazzola (contatto strisciante) consente la trasmissione senza contatto di potenza e segnali tra componenti stazionari e in movimento, o componenti che ruotano uno contro l’altro, ad esempio di segnali video, segnali Ethernet / Profinet, KOAX, HD-SDI, fibre ottiche e bus di campo. A tal fine, i collettori rotanti devono essere fabbricati secondo le vostre esigenze personali e specifiche del settore e con i migliori materiali che permettono una trasmissione dei dati e della potenza veloce, a bassa usura e senza perdite in una vasta gamma di condizioni e temperature. Proprio come i nostri gruppi di anelli di scorrimento e i raccordi rotanti di RotarX. Come produttore di anelli di scorrimento, la nostra attenzione si concentra sulla massima qualità di contatto dei contatti scorrevoli argento-argento e oro-oro e sulla massima aspettativa di vita, pur richiedendo la minor quantità di manutenzione.

È possibile scegliere tra semplici collettori rotanti per la trasmissione di potenza o combinazioni ibride che trasmettono media, segnali o dati oltre alla potenza. Le classiche aree di applicazione per la trasmissione wireless di potenza, o anche di dati, liquidi e segnali di controllo sono:

• Movimenti di rotazione e rotazione di una gru
• Impianti di riempimento
• Pulitrici di rotoli (impianti di trattamento delle acque reflue)
• Porte rotanti
• Trasporto a cassone ribaltabile
• Trasmissione di immagini video 4K

• Sistemi radar
• Reti di computer
• Le luci del braccio di traino
• Turbine eoliche
• Macchina per l’imballaggio
• Tecnologia di scena come piattaforme di sollevamento o anche giostre come le montagne russe

I collettori rotanti sono quindi installati in numerose macchine elettriche e impianti industriali in tutti i settori, i cui componenti non possono essere collegati ad alimentazioni fisse via cavo a causa della loro costante rotazione. Grazie all’elevata qualità dei materiali, alla struttura robusta, al design intelligente e all’esente manutenzione nonché ai contatti di alta qualità, i collettori rotanti rotarX garantiscono una trasmissione di dati e potenza altamente affidabile e a bassa usura tra componenti rotanti e macchine stazionarie. O tra due componenti che ruotano l’uno contro l’altro. La tecnologia dei nostri corpi degli anelli di scorrimento si basa su spazzole in fibra e spazzole in fibra come contatto scorrevole, che possono anche essere combinati con unioni rotanti per mezzi come acqua, olio idraulico, aria compressa e gas a seconda delle necessità.

Sottoscriventi ibridi & raccordi rotanti per la trasmissione supplementare del segnale di Ethernet, bus di campo & Co.

In passato, i collettori rotanti assicuravano principalmente la trasmissione di potenza e l’avanzamento rotativo. Con la crescente importanza dell’IoT (Internet of Things) e dell’Industria 4. 0, la necessità di collettori rotanti ibridi che permettono la trasmissione senza perdite e veloce di fibre ottiche, bus di campo come 100 BaseT, Interbus, Profibus, Canbus e Powerlink, segnali Ethernet così come segnali di controllo e video, KOAX,USB e HD-SDI sta crescendo. Questo perché, grazie ai progressi tecnologici, sempre più sensori vengono utilizzati anche in applicazioni e componenti industriali, che hanno bisogno di raccogliere enormi quantità di dati e renderli disponibili ai dispositivi connessi, rendendo l’automazione data-driven in Industria 4.0 fattibile in primo luogo. Qui, il collettore rotante elettrico e ibrido viene utilizzato come collegamento, cioè come metodo di contatto fisico per il trasferimento di corrente e dati tra componenti rotanti e stazionari. Questo è anche necessario, per esempio, per le interfacce del computer, gli estensimetri, i sistemi di misurazione, i resolver e il controllo della temperatura. La combinazione ibrida di potenza e trasmissione del segnale è utilizzata, tra l’altro, per i servomotori e gli impulsi o il controllo dei motori FI.

Oltre a oltre 7.000 soluzioni standard, i collettori rotanti del produttore rotarX sono disponibili anche come sistemi modulari modulari, che possono essere adattati individualmente al vostro campo di applicazione.

Beneficerai di molti altri vantaggi:

• I connettori possono essere attaccati secondo le esigenze del cliente
• Lunghezza del cavo selezionabile gratuitamente
• Passaggio individuale dei cavi
• Disegni speciali personalizzati anche per piccole quantità
• Possibilità di schermatura EMI di segnali analogici, digitali e RF
• Temperatura operativa possibile fino a 300°C
• Varie opzioni di montaggio
• Adatto per alta tensione, tensione di controllo o bassa tensione
• Funzionamento continuo a bassa usura e senza manutenzione con una dinamica ottimale
• Contatti argento-argento e oro-oro
• Sottotitoli aperti e incapsulati

Svantaggi dei collettori rotanti per la trasmissione dei dati:

• adatto fino a 1 GBit/s (Ethernet)
• Prestazione stabile e nessuna perdita di pacchetti di dati
• Cavo CAT5E, CAT6 o CAT7E
• basso rumore
• Temperatura di lavoro: da -30°C a +80°C

Corpi ad anello scorrevole – sistema di costruzione modulare & serie standard

Tutti’ i nostri corpi ad anelli sono disponibili in versioni standardizzate o modularizzate. Così, i nostri collettori rotanti sono completamente personalizzabili per voi e la vostra operazione o uso previsto. Se avete speciali requisiti personalizzati, saremo lieti di consultarci con voi per creare la raccomandazione più appropriata per le vostre specifiche. Sentitevi liberi di contattare. Solo così possiamo progettare la soluzione tecnicamente ed economicamente ideale per ogni cliente come sistema ad anelli. Combinare diverse tecnologie di trasmissione e contattare le trasmissioni di energia elettrica, segnali e dati.

I nostri ingegneri vi consiglieranno i contatti scorrevoli e la spazzola ideali, perché questi variano a seconda della corrente, della tensione, della velocità di rotazione, della larghezza di banda, dell’impedenza e della temperatura di funzionamento dei componenti.

• Anelli di scorrimento pneumatico + liquido
• Anelli di spinta Ethernet
• Anelli scorrevoli USB
• Anelli per cavi in fibra ottica
• Anelli di scorrimento COAX
• Anelli di scorrimento HD-SDI

Questi fattori & funzioni che gli ingegneri dovrebbero considerare con i collettori rotanti

È vero che potete anche ottenere dei collettori rotanti dal produttore rotarX come variante standard. Tuttavia, i sistemi a collettore rotante sono per lo più soluzioni progettate individualmente, a seconda del rispettivo campo di applicazione, dalla robotica all’energia eolica. Ci sono numerosi fattori che devono essere presi in considerazione in questo caso:

• Schermo in alta frequenza
• L’elaborazione del mix di segnali
• Resistenza di contatto
• Matching delle impedenze ad alta frequenza
• Temperatura operativa
• Ciclo di vita del prodotto
• Resistenza alle intemperie e alle condizioni ambientali
• Spazio disponibile nella stanza di installazione

La tecnologia moderna ora prospera non solo su una alimentazione affidabile, ma anche sulla connettività Ethernet. Il requisito della banda larga affronta quindi la sfida delle interferenze elettromagnetiche (EMI) più che mai. I segnali Ethernet e la potenza devono essere passati in tandem dai componenti stazionari a quelli rotanti (e viceversa) tramite anelli collettori. Questi reagiscono sensibilmente alle interferenze elettromagnetiche esterne. Qui i nostri esperti hanno il know-how delle speciali tecniche di progettazione HF per schermare le applicazioni dei motori dalle EMI. Questo previene la degradazione dell’integrità dei dati. Vi trasmettiamo queste tecniche per la cosiddetta schermatura RF e l’isolamento fisico come prodotto e trasferimento di conoscenze. Qui è di enorme importanza che la schermatura avvenga tramite un canale separato nel collettore rotante, che completa la connessione elettrica tra la schermatura del rotore e quella dello statore. Così, l’energia schermata beneficia di una messa a terra ottimale attraverso questo canale separato.

Inoltre, l’integrità dei dati è migliorata da una riduzione del rumore elettrico delle spazzole . Questa è una misura accurata della resistenza di contatto di ogni canale mentre il collettore rotante ruota. I dettagli esatti possono essere trovati sulla pagina del rispettivo prodotto. Nel complesso, la nostra tecnologia delle spazzole in fibra beneficia di un rumore elettrico molto basso. Questo si riflette anche nella qualità misurata della trasmissione del segnale dati, che è data in pacchetti persi per milione.

Ultimo ma non meno importante, i progettisti industriali e gli ingegneri devono avere una conoscenza approfondita delle caratteristiche ambientali dello spazio di montaggio e della macchina. Questi hanno un grande impatto sui contatti scorrevoli. Una conoscenza precisa delle classi di protezione così come degli urti e delle vibrazioni, che influenzano i requisiti di tenuta, così come il tipo di tecnologia di contatto scorrevole e la posizione dei contatti è un requisito fondamentale qui.

Questi sono i criteri che dovresti cercare quando acquisti un anello di scorrimento:.

• Tecnologia di trasmissione– come viene trasferita la potenza e/o il segnale dal componente stazionario a un componente rotante?
• Connettività– come viene creata la connessione elettrica ai componenti stazionari e rotanti?
• Velocità operativa– livello di velocità di rotazione (rpm) del dispositivo?
• Alloggiamento– Quali materiali e guarnizioni garantiranno un funzionamento corretto e affidabile del collettore rotante nello spazio di installazione?

Dovresti farti queste domande:

• Quanti canali elettrici sono necessari?
• Quali sono la tensione e la corrente dei canali?
• Quale protocollo di dati viene utilizzato?
• Il collettore rotante sarà collegato al sistema o al componente tramite connettori o fili di piombo?
• Deve essere messa a terra?
• Come sarà fissato il collettore rotante?
• Quale classe di protezione IP e quali sigilli (ad esempio per la protezione contro la contaminazione)sono necessari nel rispettivo ambiente operativo?
• Quali condizioni atmosferiche e media (acqua, sporco, fango)devono essere considerati?
• Il collettore rotante ruota rapidamente e il senso di rotazione cambia durante il funzionamento?
• Quanto è pesante il carico su ogni canale?

Quindi, tutto sommato, ci sono molti aspetti e fattori da considerare quando si progetta un collare. Ecco perché dovreste assicurarvi che un produttore dichiari chiaramente il suo interesse per il miglioramento, l’innovazione e le nuove tecnologie e le integri nei suoi processi – come rotarX. Questo perché la tecnologia sta avanzando rapidamente e le velocità di trasferimento necessarie e i volumi di dati stanno crescendo esponenzialmente. Pertanto, dovreste anche assicurarvi che il collettore rotante possa inoltrare ed elaborare segnali analogici e digitali.

Inoltre, il collettore rotante deve adattarsi perfettamente al design del vostro sistema e allo specifico spazio di installazione. Un mix di parti standard con opzioni configurabili come la tecnologia di trasmissione, la connettività, la dimensione della guarnizione e l’alloggiamento e i design individuali per una fusione di collettore rotante e giunto rotante in un alloggiamento sono l’approccio migliore in questo caso. Un produttore e fornitore che offre entrambi i tipi qui in una sorta di kit di costruzione ottimizza il processo di acquisto e il time-to-market – come fa rotarX.