Fleksible kabler for bevegelige applikasjoner

fleksible kabler fra LAPP Norway

Hvorfor er det viktig at en kabel er fleksibel? Her forklarer vi hva en fleksibel kabel for bevegelig applikasjon må kunne håndtere.

En fleksibel kabel må tåle at den strekkes og bøyes. Ulike applikasjoner stiller forskjellige krav til kabelen som brukes.

Kabler til fast installasjon i hus, kontorer og lignende, trenger ikke være fleksible fordi de monteres og ligger stille etter installasjon. Disse kablene skal tåle å trekkes rundt hjørner og vegger, men vil gå i stykker dersom de er i bevegelse over tid.

Fleksible kabler er designet med mange fintrådede ledere eller bunter av fintrådete ledere, i stedet for kun en solid leder. Disse fintrådede lederne er dermed fleksible nok til å bøyes og beveges i lang tid, uten å gå i stykker eller miste overføringsevnen.

En av de vanskeligste applikasjonene for fleksibel kabel er i et kabelkjede. Der ligger strøm, servo- og datakabler tett sammen og beveger seg frem og tilbake i en maskins arbeidssyklus. Noen ganger raskere enn fem meter i sekundet og med mer enn 5 ganger akselerasjonshastighet. Her brukes fleksible eller høyfleksible kabler og de er installert i kabelkjedet slik at de bare bøyes i én retning. Dette er bare en av tre mulige bevegelser:

  1. Bøyning: Kabelen bøyes, i noen applikasjoner med flere millioner bøyesykluser.
  2. Torsjon: Kabelen blir vridd i lengderetningen som f.eks. i vindturbiner/vindmøller. I de fleste bevegelige applikasjoner utsettes kablene for både bøye- og vridningsbevegelser.
  3. Avrulling og tromling: Dette gjelder for eksempel kabler for bruk i sceneteknikk eller ladesystem for el-ferger, der kabler rulles ut fra trommer og tromles tilbake for å lagres etter bruk.

Robotkabler trenger spesielle egenskaper

Robotkabler skiller seg på mange måter fra andre fleksible kabler for bevegelige applikasjoner. Den viktigste forskjellen er at robotkabler tåler både bøying og vridning gjennom hele produktets levetid.

  1. Tre parametere er viktige for robotkabler:

    Fintrådete ledere: Robotkabler som er utsatt for torsjon (vridning) er enten fintrådete i henhold til klasse 5 eller klasse 6. Høyfleksible kabler, som ÖLFLEX® FD eller ÖLFLEX® CHAIN ,​​som utsettes for repetitiv bøying i ett kabelkjede, traverskraner eller lineært bevegelige portalroboter har normalt klasse 6 leder.

    Men ikke engang fintrådete ledere i klasse 6 er tilstrekkelig for de høyeste kravene. På LAPP bruker vi ledere som overgår standarden for kabler som må være veldig høyfleksible. De enkelte trådene har diameter ned til 0,05 mm og er betydelig tynnere enn de tynneste trådene innenfor standarden.
  2. Torsjonsvinkel: Vinkelen angis i grader per meter kabel. En typisk verdi er 360°/m, noe som betyr at kabelen kan vris en gang sin akse per meter lengde uten å bli skadet. Dette gjelder kabler uten skjerming. Med skjerming er verdien vanligvis 180 ° eller en halv omdreining per meter.
  3. Bøyeradius: Ideelt sett er bøyeradiusen 4 - 7,5 ganger ytterdiameteren, som i noen tilfeller er betydelig lavere enn for kabler som bare er designet for sporadisk bevegelse. Dette gjør at kablene kan føres i en liten radius og i en tett pakket slange.

Kjennetegn til fleksible kabler

I tillegg til fintrådede ledere er det andre aspekter som skiller en fleksibel kabel fra en mindre fleksibel kabel. Det ene er snoingen (tvinningen). For å forstå hva som menes med snoing, kan vi sammenligne med en hårflette. Jo tettere du fletter håret ditt, jo tykkere blir fletta samtidig som en består av tykkere og tynnere seksjoner. Hvis det samme antallet hår isteden kombineres til en parallell bunt, blir det merkbart tynnere. Tykkelsen øker når du vrir hårbuntene.

Noe lignende skjer med de kobberlederne under snoing (tvinning). De fine kobbertrådene snos, fordi snoing (vridning) forbedrer fleksibiliteten. Hvis alle flettene og alle lederne var parallelle, ville hver bøyning i tråden strekke de ytre kobbertrådene og komprimere de indre. Dette vil gjøre kabelen veldig stiv.

Tykkelsen og fleksibiliteten til kabelen kan styres av slaglengden (dvs. hvor langt det er mellom hver gang kabelen snos/tvinnes). Kabler med lang slaglengde mellom snoingene (tvinningene) blir tynnere, med tett slaglengde blir kabelen tykkere.

Fleksible kabler inneholder glidelementer inne i kabelen som lar komponentene bevege seg mot hverandre med så liten friksjon som mulig. Glidelementet fungerer også som et fyllstoff som holder kabelen rund. Hvis ytterkappen ikke er helt rund, kan det oppstå problemer med tetthet når kabelen skal kobles til en nippel eller en kontakt.

Glidelementene kan være fine snodde plastfibre som er innebygd i mellomrommene mellom lederne. Tykkere ledere er ofte innpakket i en teflon-tape for å lette glidning mot hverandre, spesielt under vridning.

Hvorvidt en kabel tåler slike bevegelser i lang tid, avhenger også av materialet i den ytre kappen. Materialeksperter står overfor utfordringen med å måtte kombinere fleksibilitet med egenskaper som brannsikkerhet eller bestandighet mot olje, kjemikalier og vaskemidler.

PVC dominerer fortsatt markedet for ytterkappematerialer. Andre materialer har også blitt mer vanlige, for eksempel termoplastiske elastomerer (TPE), eller polyuretan (PUR) som er førstevalget for svært dynamiske applikasjoner, slik som for eksempel i ÖLFLEX® SERVO FD 796 CP.

Spesielt har polypropylen vist seg å fungere godt som isolasjon for ledere i fleksible applikasjoner. Med sin høye styrke og lave tetthet har den meget gode elektriske isolasjonsegenskaper.

Fiberkabel for fleksible applikasjoner

Optiske fiberkabler er førstevalget for svært høye datahastigheter over lange avstander. De består av plastfibre (POF) for kortere avstander på opptil 70 meter, PCF-fibre (plastbelagte glassfibre) for avstander på opptil 100 meter og vanlig fiber (glassfiber) for enda lengre avstander og for applikasjoner som krever de aller høyeste datahastighetene.

I prinsippet er alle fibertyper egnet for fleksible applikasjoner, forutsatt at de anbefalte bøyningsradiene følges. Da er det ingen grunn til bekymring for at en optisk fiber kan sprekke.

For de høyeste overføringshastighetene bør imidlertid bøyningsradiusen på 15 ganger diameteren på optiske fibre ikke overskrides. Den går ikke i stykker, men dempningen øker, noe som betyr at signalkvaliteten forringes ved at signallyset forsvinner i skarpe svinger.

Hvor godt en fiberoptisk kabel tåler bevegelser, avhenger i stor grad av materialene som omgir fiberen. Det er ofte aramider, det vil si kevlar som gir både skuddsikre vester og fiberforsterket plast sine spesielle egenskaper. Hvis kabelen blir strukket, absorberer kevlargarnet trekkraften og forhindrer at den optiske fiberen også strekkes og kan beholde sine gode lederegenskaper.

Hvilke LAPP-kabler er fleksible?

Nesten alle ÖLFLEX® -kabler og alle UNITRONIC®, ETHERLINE® og HITRONIC® kabler er fleksible.

Kablene har forskjellige bøyeradier og forskjellige bruksområder, så velg kabel tilpasset din applikasjon. Noen kan bare bøyes midlertidig, andre er høyfleksible og kan bøyes millioner av ganger. Noer er spesielt konstruert for torsjonsbevegelser.

Dessverre er det ingen kabel som dekker alle applikasjoner, men våre eksperter kan hjelpe deg med løsninger for alle mulige og umulige applikasjoner! Vi tilbyr også passende tilbehør for tilkobling av fleksible kabler og beskyttelse i kabelkanaler og beskyttelsesslanger.

Spesielt i svært dynamiske applikasjoner med torsjon (vridning), er overgangen ved kontakten kritisk, slik at kabelen ikke sklir ut eller fuktighet trenger inn.

Fiberoptiske kabler fra LAPP er et godt eksempel på forskjellige måter kabler kan optimaliseres på. HITRONIC® TORSION er spesielt designet for applikasjoner med høy torsjon (vridning), for eksempel i vindturbiner/vindmøller. Den har opptil tolv fibre for overføring via single-mode eller multi-mode, en strekkavlastning laget av kevlar og en halogenfri og flammehemmende tube av polyuretan.

HITRONIC® HDM har et lignende design, men er spesielt egnet for avrulling og tromling på kabeltromler. HITRONIC® HRM FD er egnet for montering i kabelkjeder der det kreves høy fleksibilitet, men ikke vridning.

Testene på LAPP i Stuttgart viser at kablene våre holder det de lover. I motsetning til mange av våre konkurrenter, tester LAPP våre kabler for vindmøller for torsjon/vridning i en tolv meter høy heissjakt (for å etterligne virkeligheten). Andre produsenter tester kortere kabelseksjoner som de vrir i mindre vinkler og deretter ekstrapolerer de til lengre kabellengder. Den avgjørende faktoren er imidlertid ikke det som er skrevet på papiret, men det som faktisk skjer under virkelige forhold, noe testene til LAPP etterligner.

Ønsker du mer informasjon om rett kabel til ditt prosjekt? Ta kontakt, så hjelper vi deg med et godt tilbud.

SEND OSS EN FORESPØRSEL ELLER BESTILLING

– Vi kan fakturere via din foretrukne grossist.

Fyll ut skjemaet, ring oss på telefon 32 26 13 26 eller Send oss en e-post.

Kontakt oss - Send oss en forespørsel