Visokofleksibilni kabli - lastnosti

Visokofleksibilni kabli se uporabljajo predvsem v energijskih verigah, navijalnih bobnih in drugih aplikacijah, kjer prihaja do gibanj in pospeškov kabla. Najboljši visokofleksibilni kabli imajo pri trajni uporabi upogibni radij tudi manjši od 5x premer kabla, zdržijo hitrosti 10 m/s in pospeške 50 m/s2 ter so dovolj fleksibilni tudi pri minus 40°C. Njihova življenjska doba je od 1 do več 10 milijonov dvojnih hodov.

Lastnosti, ki ločijo dobre fleksibilne kable od ostalih so:

1. Optimirano jedro

Odvisno od števila vodnikov in njihovega preseka nastane pri izdelavi kabla v sredini nezaseden prostor. Tega je potrebno zapolniti z ustreznim središčnim jedrom in ne, kot se pogosto dogaja, z raznimi polnili ali slepimi žilami iz odpadnega materiala. Središčno jedro učinkovito preprečuje raztezek kabla kot tudi deformacijo strukture zunanjih vodnikov in sicer tako da preprečuje zunanjim vodnikom prodiranje proti sredini kabla.

2. Vodnik

Pri izboru osnovnega gradnika za vodnike (bakrene žice oz. žičke) se največja gibkost ne izkaže kot najboljša rešitev. Z zelo tankimi posameznimi žicami (žičkami) resda dobimo zelo gibke vodnike, vendar se le ti pri nategu hitro pretrgajo in pri tlaku radi preganejo-zalomijo. Hkrati se taki vodniki pogosto prepletajo in tvorijo zanke v kablu. Dolgotrajni poskusi so pokazali, da je najboljša rešitev kombinacija žic različnih premerov katere so opletene na različni dolžini in v različnih smereh.

3. Izolacija vodnikov

Materiali za izolacijo morajo biti takšni, da se vodniki znotraj kabla ne »lepijo« med seboj. Izolacija ima tudi nalogo, da nudi oporo posameznim žicam vodnika. Zato se v ta namen uporablja le najbolj kakovostne materiale iz PVC ali TPE, ekstrudirane pod visokim tlakom.

4. Spletanje vodnikov

Če vzamemo dve vzmeti enakega preseka, bomo laže upognili tisto, ki ima manjši korak (je bolj gosto navita). To dejstvo se upošteva tudi pri fleksibilnih kablih. Vodnik mora biti na (optimalno) kratki dolžini ovit okrog čvrstega, neraztegljivega jedra. Če ima kabel več kot 12 vodnikov, jih je potrebno spletati v snope. Snopi so v tem primeru oviti okoli glavnega jedra in to v obratni smeri kot vodniki v snop. Struktura vodnikov v kablu je tako enaka kot razporeditev žic v jekleni pletenici. Tako smo preprečili raztegovanje in torzijo (zvijanje) kabla. Princip gosto navite vzmeti na kratki razdalji medsebojno izniči tlak in nateg v kablu.

5. Notranji plašč

Namesto iz cenene koprene ali kabelskih in drugih polnil, mora biti notranji plašč iz materiala ekstrudiranega pod visokim tlakom, ki zapolni reže. To zagotavlja, da ima vsak vodnik svoj kanal v katerem se lahko prosto giblje. Da je trenje med izolacijo vodnika in notranjim plaščem čim manjše je zagotovljeno z izborom materialov in dodatnim »mazanjem« s smukcem.

6. Oklop

Zunanji oklop mora imeti optimiran kot prepletanja, ki je 75° (pri manj fleksibilnih je običajno 35° - velja isto kot pri vzmeti). Oklop mora tesno nalegati na notranji plašč iz ekstrudiranega materiala. Razrahljane, razprte ali celo zapletene žice opleta občutno oslabijo zaščito pred elektromagnetnimi motnjami, ki se še slabša zaradi trganja žic v opletu. Tesno prepleten oklep dodatno ščiti strukturo vodnikov pred torzijo.

7. Zunanji plašč

Material zunanjega plašča mora biti izbran glede na zunanje vplive (olje, kemikalije, UV, nizka oz. visoka temperatura …). Vsi materiali za zunanji plašč pa morajo imeti nekaj skupnega: biti morajo zelo odporni proti obrabi, drug napram drugemu in napram energijski verigi morajo imeti nizek koeficient trenja (se ne smejo »lepiti«), morajo biti gibki in obenem tudi nuditi oporo vodnikom v svoji sredini. Kadar ni oklopa mora biti material ekstrudiran pod tlakom, tako da zapolniti reže med vodniki.

Najpogosteje uporabljeni materiali za zunanji plašč so PVC, PUR ali TPE. Posamezni materiali se uporabljajo glede na pogoje v katerih se kabli uporabljajo.

Stojan Drobnič, HENNLICH d.o.o., Podnart

Več na : www.hennlich.si