Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Kabely Chainflex – ohebnost v genech

číslo 4/2005

Kabely Chainflex – ohebnost v genech

Co mají společného gumový medvídek, baletka Národního divadla a vysoce flexibilní kabely Chainflex? Ohebnost, která je pro ně samozřejmá tak jako pro člověka dýchání. Gumový medvídek potěší děti, baletka Národního divadla intelektuála, kabely Chainflex každého, kdo má co do činění s automatizovanými výrobními zařízeními. Kabely Chainflex jsou podle inženýrů firmy igus, kteří je vyvinuli, odpovědí na nářky uživatelů, jimž častá poruchovost standardních flexibilních kabelů v energetických řetězech způsobovala výpadky výrobních zařízení, a tím značné ekonomické ztráty.

Konec „efektu vývrtky„

Jedním z nejcitlivějších míst automatizovaných výrobních zařízení je systém napájení mobilních prvků a přenosu signálů a dat mezi těmito prvky a řídicím centrem stroje. Pro napájení těchto strojů se často používají energetické řetězy s flexibilními kabely. Jejich nevýhodou je však jev, který inženýři z firmy igus označují termínem „efekt vývrtky„. Trvalým ohýbáním kabelu dochází k jeho spirálovému zkroucení, které může vést až k přerušení jeho jednotlivých žil.

Obr. 1. Klasická metoda – splétání jednotlivých žil do vrstev; 1 – fólie, 2 – jádro kabelu, 3 – žíly splétané do vrstev
Obr. 2. Svazková metoda – splétání do svazků po dvou a více žilách; 1 – pevně extrudovaný vnější plášť, 2 – žíly splétané do svazků, 3 – zpevňující jádro kabelu
Obr. 3. Pevně extrudovaný vnitřní plášť s velmi hustým stínícím opletem; 1 – pevně extrudovaný vnější plášť, 2 – stínící oplet s optimálním stoupáním, 3 – zpevňující jádro kabelu

Obr. 1. Obr. 2. Obr. 3.

Klasické splétání žil – zdánlivě levné

To, jak se kabel chová, zásadním způsobem ovlivňuje technologie splétání jednotlivých žil kabelu. Klasická, a v praxi u převážné většiny kabelů používaná, je metoda splétání jednotlivých žil do vrstev (obr. 1) kolem středového jádra s relativně velkým stoupáním šroubovice. Při ohýbání kabelu jsou žíly na vnějším poloměru od osy kabelu namáhány tahem a žíly na vnitřním poloměru tlakem. Tak se žíly na vnějších vrstvách kabelu natahují a na vnitřních vrstvách stlačují. Vlivem stárnutí materiálu jsou tyto změny v délce žil trvalé a zvětšují se. Do kabelu jedné určité délky se tak musí srovnat žíly s různou délkou, a tím se celý kabel deformuje. Takto vyrobené kabely jsou relativně levné, proto se jejich použití může zpočátku jevit jako ekonomicky velmi výhodné. Často se však tyto kabely zkroutí a následně poruší. Dochází tak k haváriím a odstávkám zařízení. Celkové náklady na pořízení těchto kabelů pak exponenciálně rostou.

Chainflex – ohebnost v genech

Řešením je výroba kabelů svazkovou technologií, která byla využita i u kabelů Chainflex. Jednotlivé žíly lanované z měděných drátků s extrémně nízkým zkrutem jsou nejprve spleteny do svazků po dvou a více žilách (obr. 2). Teprve poté jsou tyto svazky ovinuty kolem jádra kabelu (u kabelů s velkým počtem žil nebo s velkými průřezy je ve středu kabelu umístěno zpevňující vlákno). První výhodou tohoto uspořádání je, že jsou důsledně střídány všechny žíly na celém profilu kabelu. Žádná žíla tak není namáhána jen tahem, nebo naopak jen tlakem. Druhou výhodou je, že vnější plášť kabelu je pevně extrudován do všech mezer mezi jednotlivými svazky a zabraňuje tak vzájemnému pohybu žil. Kabel tím navíc získává i značnou odolnost proti torznímu namáhání. Tyto kabely tudíž mají několikanásobně delší životnost.

Stínění vysoce flexibilních kabelů

Pro použití jakýchkoliv kabelů je důležité stínění, které musí v zásadě splňovat dva základní požadavky:

  1. kabel nesmí svým emitovaným elektromagnetickým polem ovlivňovat okolní zařízení,
  2. signál vedený kabelem nesmí být zároveň ovlivněn elektromagnetickým polem zvnějšku.
Obr. 1.

Obr. 4. Kompletní struktura stíněného kabelu Chainflex; 1 – měděný lanovaný vodič 2 – svazky žil 3 – zpevňující jádro kabelu 4 – vnitřní plášť 5 – stínící oplet 6 – vnější plášť

Oba tyto požadavky jsou stejně důležité a jejich nesplnění může vlivem zkreslení signálu vést až k závažné poruše zařízení. Případný defekt stínění je navíc zvenčí téměř nerozpoznatelný a místo poruchy lze velmi špatně lokalizovat. Oč jednodušší je výroba kvalitního stínění u statických kabelů, o to složitější (a přirozeně i dražší) je u kabelu vystaveného trvalému ohýbání. U standardních kabelů pro energetické řetězy je pro oddělení stínění a žil vkládána plastová fólie nebo textilní oplet; to je řešení převzaté od statických kabelů. Fólie nebo textilie však nevytvářejí mezi stínícím opletem a žilami žádnou pevnou vazbu. Žíly se tak navzájem mohou pohnout. Měděné drátky stínění se proto mohou rozplést a zlomit. Ostré konce potom vnikají do izolace žil, což může způsobit zkrat a poškození stínění. Dalším problémem je, že v mnoha případech je stínění kabelů řídké. Ochrana kabelů je tak velmi omezená a ještě více náchylná k mechanickému poškození. Tyto nedostatky jsou u kabelů Chainflex řešeny použitím pevně extrudovaného vnitřního pláště (obr. 3) a velmi hustým stínícím opletem (optické krytí až 90 %) s malým úhlem stoupání. Použití vnitřního pláště namísto fólie nebo textilie pevně fixuje žíly a zamezuje jejich vzájemnému pohybu. Spolu s velmi hustým opletem tak zabraňuje natahování stínících drátků a jejich následnému zlomu. Vnitřní plášť navíc důkladněji chrání proti případnému kontaktu stínění s žilami kabelu.

Chainflex – plášť nejen do deště

Materiál vnějšího pláště vysoce flexibilních kabelů je rozhodující pro jejich chemickou odolnost, odolnost proti vnějším vlivům a částečně i pro jejich mechanické vlastnosti. Rozsah použití vysoce flexibilních kabelů Chainflex je velmi široký, igus proto nabízí také velké množství materiálů pro vnější plášť – od cenově velmi příznivého PVC (polyvinylchlorid), přes PUR (polyuretan) s výbornou odolností proti olejům až po kabely s pláštěm z TPE (termoplastický polyester), které jsou velmi odolné proti otěru a svou flexibilitu si zachovávají i při extrémních teplotách. Celková struktura stíněného kabelu Chainflex je patrná z obr. 4.

O firmě

Kabely Chainflex v České republice distribuuje odštěpný závod LIN-TECH společnosti Hennlich Industrietechnik. LIN-TECH se zabývá distribucí lineární techniky a komponent pro přívod energií a médií k pohyblivým částem strojů. Poskytuje též servis a poradenství v tomto oboru. Na českém trhu výhradně zastupuje společnosti THK, igus a Walther Präzision. Je distributorem několika dalších produktových řad světových výrobců. LIN-TECH je součástí obchodně-výrobní společnosti Hennlich Industrietechnik, která dodává širokou škálu technických komponent a profesionálních technických řešení. Společnost spadá pod středoevropskou skupinu Hennlich.

Kontakt:
Hennlich Industrietechnik, spol. s r. o.
odštěpný závod LIN-TECH
Českolipská 1996/9
412 01 Litoměřice
tel.: 416 711 333
fax: 416 711 999
e-mail: lin-tech@hennlich.cz
http://www.hennlich.cz