Beispiel Transportkiste
Auf einer Transportstrecke mit Kunststoffkisten sind immer wieder Sensoren ausgefallen. Bei der Untersuchung durch IVG Göhringer hat sich herausgestellt, dass die Reibung der Transportkisten im Kurvenbereich besonders groß war. Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20 Prozent wurde eine Spannungsdifferenz von bis zu 35.000V gemessen. Das liegt weit außerhalb der Prüfspannung für elektronische Baugruppen. Nachdem die Luftfeuchtigkeit auf 65 Prozent erhöht wurde, sank die Aufladung unter 1.500V. Die Entladung erfolgte über die nächste Rollenbahn. „Der Strom möchte an den Ort seiner Entstehung zurück“, so Göhringer. „Dazu nimmt er im wahrsten Sinne des Wortes den Weg des geringsten Widerstands.“ Das können Feldbusse, Datenleitungen von Sensoren und Kamerasystemen sein, in denen die Transceiver zerstört werden – oder es trifft über die Optik den elektronischen Bildwandler.
Lokalisierung der elektrostatischen Aufladung
Um solche Entladungen aufzuspüren, hat IVG Göhringer den Quicktester ESD-QT 16 entwickelt. Das batteriebetriebene Diagnosegerät erkennt die Magnetfelder, die durch die Entladeströme entstehen, und signalisiert die Störimpulse über eine LED und akustisch über eine Sirene. Bei der akustischen Signalisierung per Sirene kann sich der Instandhalter voll auf die Bewegungsabläufe in der Anlage konzentrieren, ohne dass er ständig auf ein Messgerät blicken muss. Der Tester und die Sirene arbeiten mit einer Batterie und können daher mit den Transportkisten oder zusammen mit dem Material durch die Anlage fahren, um Problemstellen zu lokalisieren. Mit der Sirene sind auch Stellen überwachbar, die für den Anwender nicht einsehbar sind. Die größten Problemfelder sind der Transport von Schüttgut sowie der Transport und die Entleerung von Kunststoffbehältern. Die Empfindlichkeit des Diagnosegeräts ist sehr fein einstellbar. Im stationären Einsatz kann der potentialfreie Alarmkontakt des Diagnosegeräts auch über die übergeordnete Steuerung ausgewertet werden. Mit der Zusatzsoftware QT-Manager lassen sich die erfassten Störimpulse direkt dem Prozessabbild zuordnen. Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Konstruktive Schutzmaßnahmen
Bei der Überlegung konstruktiver Maßnahmen hilft die Klassifizierung der Werkstoffe aus ESD-Sicht:
- • Abschirmend: Metalle haben die Schutzkategorie „abschirmend“. Sie ist durch die hohe elektrische Leitfähigkeit metallischer Werkstoffe sichergestellt. Der Oberflächenwiderstand ist nach Norm unter 100
- • Leitfähig: „Leitfähigkeit“ wird bei Kunststoffen durch Graphitpartikel erreicht, welche in die Kunststoffmatrix eingebracht werden. Nach EN61340-5-1 ist der Oberflächenwiderstand zwischen 0,1 und 100k
- • Statisch ableitfähig: Die Materialien von Schutzverpackungen der Schutzkategorie „statisch ableitfähig“ haben eine Oberflächenwiderstand im Bereich zwischen 0,1 und 100G. Die Leitfähigkeit kann durch das Einbringen von Metallionen, beispielsweise Kupferionen, erreicht werden.
- • Isolierend: Alle Materialien, deren Oberflächenwiderstand oberhalb von 100G liegt, sind aus ESD-Sicht elektrische Isolatoren. Deren Leitfähigkeit reicht nicht für den ESD-Schutz.
Das Ziel des ESD-Schutzes muss sein, das Entstehen von elektrostatischer Aufladung zu verhindern oder zumindest dafür zu sorgen, dass entstehende Ladung über einen großen elektrischen Widerstand gleichmäßig abfließen kann. Das oben erwähnte Rollenband lässt sich dadurch verbessern, dass zwischen den einzelnen Elementen leitfähige Verbindungen hergestellt werden. Passend zum Thema bietet IVG Göhringer auf dem Automatisierungstreff 2017 den eintägigen Praxis-Workshop „EMV- und ESD -gerechter Netz- und Feldbusaufbau“ an.
