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Os truques e aplicações engenhosas do projeto Chainflex e por que nos sentimos tão confiantes neste projeto

Do ponto de vista do cliente, um sistema de fornecimento de energia flexível somente precisa funcionar corretamente. Entretanto, esta exigência somente pressupõe a perfeita operação de todos os componentes, incluindo os cabos usados neste sistema. E foi exatamente aí onde os problemas aconteceram no início dos anos 1980. Devido ao constante - e freqüentemente, até mesmo tremendo - aumento de cargas resultantes da aplicação da tecnologia da automação, cabos guias freqüentemente falharam, embora o sistema de fornecimento de energia estivesse funcionando perfeitamente. Em casos extremos, as falhas causadas pelo efeito "saca-rolhas" e rupturas do centro levaram o processo de produção a uma paralisação, que resultou em altos custos. Para encontrar a solução para esta situação desagradável para seus clientes, a igus decidiu tomar a iniciativa. Como a primeira empresa mundial, a igus começou a desenvolver "Sistemas de Esteiras Porta-Cabos" completos. Os cabos Chainflex e Esteiras Porta-Cabos são atualmente oferecidos em uma entrega de origem única e um sistema garantido, de acordo com cada aplicação em particular. Baseado no avançado "know how" obtido desde 1989 e na série de testes muito sofisticados que têm sido realizados desde então, os princípios do projeto foram e ainda estão sendo criados para impedir paradas de máquinas nas fábricas pelo mundo todo.

Como se pode evitar o efeito "saca-rolhas"?

Figura 4: Cabo de controle blindado “adequado para esteira" após apenas 400.000 ciclos “de-para” com um fator de curvatura de 10 x d

Aqui o termo "saca-rolhas" não se refere ao instrumento útil para conhecedores de vinho. Em vez disso, refere-se à permanente deformação de cabos móveis, guiados, causada pela tensão excessiva - que, em muitos casos, resulta na ruptura do centro quase que instantaneamente. Como o efeito "saca-rolhas" pode ser impedido? Um fator importante a ser mencionado aqui - além do projeto sensato do Sistema de Esteira Porta-Cabos total - é a construção dos cabos guiados. Basicamente falando, uma distinção clara pode ser feita entre cabos padrão em feixes e cabos trançados em camadas (veja a figura 4).

Propriedades do trançamento em camadas

O trançamento em camadas é significativamente mais fácil de produzir e, portanto, é oferecido ao mercado nos assim chamados cabos "adequados para esteiras", a um preço baixo. Mas, o que parece ser tentador numa primeira análise pode rapidamente tornar-se um erro caro quando um efeito "saca-rolhas" imobiliza o sistema que está sendo operado com aqueles cabos. Como esses problemas acontecem? Uma olhada na estrutura do cabo pode ser útil. (veja a figura 1). No caso do trançamento em camadas, os núcleos do cabo geralmente são trançados quase firmemente e relativamente alongados em várias camadas em volta de um centro. Também são fornecidos com uma capa extrusada na forma de um tubo. No caso de cabos protegidos, os núcleos são enrolados com lã ou folha metálica. Mas, o que, por exemplo, acontece a um cabo de 12-núcleos estruturado similarmente durante a operação normal? O processo de curvatura comprime, no movimento do núcleo, o raio interno do cabo e alarga o núcleo no raio externo. No início isto funciona bem porque a elasticidade do material ainda é suficiente. Mas, logo em seguida, o esgotamento do material causa deformações permanentes e, então, devido ao percurso a partir de caminhos especificados, os núcleos fazem suas "próprias zonas de compressão e alargamento"`. O efeito "saca-rolhas" está criado, seguido rapidamente por rupturas do núcleo a maior parte do tempo.

Trançamento em pacotes tentados e testados cara e eficientemente milhões de vezes desde 1989

O trançamento em pacotes elimina estes problemas através de sua estrutura interna sofisticada e trança multiplamente. Aqui, os fios litz são trançados com um comprimento de passo especial e então, os núcleos resultantes são trançados em pacotes de núcleo simples. Para seções grandes, isto é feito em volta de uma brida. O próximo passo e o trançamento renovado deste pacote em volta de um centro à prova de tensão - uma genuína corda central. (veja a figura 2). Devido a este trançamento múltiplo do núcleo, todos os núcleos trocam os raios interno e externo do cabo curvado muitas vezes a distâncias idênticas. Forças de tração e compressão balançam um ao outro em volta da corda central de alta tensão, que dá à estrutura trançada sua estabilidade interna necessária. Por isso, o trançamento permanece estável mesmo sob uma pressão máxima de curvatura. (veja a figura 3).

O que são problemas EMC e quebras de fios

A princípio, a blindagem dos cabos deve realizar duas tarefas:

As duas tarefas são igualmente importantes porque sinais defeituosos podem causar problemas consideráveis no próprio sistema, bem como nos sistemas externos. Além disso, este ponto é especialmente problemático devido ao fato de que a blindagem incorreta normalmente não consegue ser detectada pelo lado de fora e isto é algo que faz os procedimentos de resolução de problemas extremamente difíceis. Como estes problemas acontecem? Mais uma vez, a resposta será encontrada na estrutura interna do próprio cabo: é a blindagem projetada para os movimentos do cabo? Embora possa ser muito fácil blindar um cabo fixo, é muito mais difícil garantir a permanência da blindagem de um cabo em movimento. No caso dos assim chamados cabos "adequados para esteiras", por exemplo, a ligação trançada de uma camada intermediária é envolvida com lâminas de metal ou lã. Esta ligação deve garantir a separação entre os núcleos e a trança blindada. Mas algo que funciona muito bem para a instalação fixa dos cabos, quase sempre é insuficiente nos casos de cabos móveis. Isso tem a ver com o fato de que as lâminas de metal e lãs não criam uma ligação entre o trançamento, blindagem e revestimento, e podem desprender sob tensão. Conseqüentemente, a blindagem metálica então fricciona no isolamento dos núcleos - curtos-circuitos podem ser esperados. Mas a própria produção da blindagem leva muito tempo, é cara e pode ser a razão para o uso de malhas trançadas abertas ou mesmo o simples encapamento dos fios. As desvantagens são óbvias: blindagens abertas só possuem um efeito de blindagem limitado no seu estado móvel - movimento e expansão reduzem este efeito ainda mais. Portanto, o tipo de blindagem é um ponto importante que não está sendo mencionado neste catálogo. Nos seus cabos cobertos - até aproximadamente 70% linearmente e 90% opticamente -, a igus elimina esses pontos fracos através de uma estrutura interna otimizada. Em virtualmente todos os cabos Chainflex blindados, um revestimento extrusado com forro de "pacotes" sobre a estrutura extrusada é, portanto, utilizada. Este "segundo revestimento" executa duas tarefas:

Abrasão/quebra do revestimento

Considerando que defeitos na estrutura interna são dificilmente detectáveis externamente, problemas do revestimento são descobertos pelo olho imediatamente. O revestimento é a primeira proteção da complicada estrutura interna. Essa é a razão para revestimentos quebrados, gastos e inchados serem um defeito sério de qualidade. Para evitar esse problema, o cliente igus® pode selecionar entre 7 materiais de revestimento para adaptar aos seus cabos para esteiras porta-cabos para atender às condições do respectivo ambiente.

Revestimento extrusado com preenchimento reforçado

Aqui, não somente o material é um fator importante mas também o processo de produção. No caso dos assim chamados cabos "adequados para esteira", os revestimentos são normalmente fabricados extrudados na forma de um tubo e, portanto, não proporcionam a estrutura trançada com o suporte necessário para proces sos de curvatura constante. A estrutura de trançado pode cair. Portanto, igus® é o primeiro fabricante de Sistemas de Esteiras Porta-Cabos a oferecer o chamado revestimento "extrusado com preenchimento reforçado". Aqui, o material do revestimento é injetado entre o núcleo trançado coberto por talco e garante que a estrutura extrusada não se abra, bem como que os núcleos sejam guiados como em um canal. A característica especial deste tipo de produção é que os espaços intermediários, que são criados entre os núcleos durante o processo de trançamento, são completamente preenchidos com o material do revestimento pela alta pressão de extrusão. Como resultado, o material do revestimento cria um guia parecido com um canal que permite que os núcleos façam um movimento longitudinal definido. O revestimento também proporciona a função de suporte para o trançamento.

A qualidade dos cabos em pacotes chainflex® da igus®

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