Cavi Chainflex soddisfatti o rimborsati! Testati in igus. Cavi di comando 54. Cavi bus, per trasmissione dati, per sistemi di misura, coassiali

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1 Cavi Chainflex Impiego Lunghezza della corsa Resistenza all'olio CFBUS.PVC CF210.UL CF170.D CF CFBUS.PUR CF270.UL.D CF111.D CF130.UL CF140.UL CF CFLK CF CF CF CF21.UL CF CF CF77.UL.D CF78.UL CFROBOT CFROBOT CFROBOT CFROBOT6/ CFROBOT CF CF CF113/CF113.D CFLG.2H CF27.D CF14.CAT CFCRANE CF9.UL CF10.UL CF11/CF11.D CF CF11.LC./LC.D CFBUS CFKOAX CF34.UL.D CF35.UL CF300.UL.D CFPE CF310.UL CFBRAID CFROBOT CFLG.LB CF CF CF CF CFLG.G CF37.D CF CF330.D CF CFFLAT Classificazione dei cavi Chainflex Cavi Chainflex soddisfatti o rimborsati! Testati in igus 16 Cavi di comando 54 Cavi bus, per trasmissione dati, per sistemi di misura, coassiali 100 Cavi in fibra ottica 154 Cavi servomotore 166 Cavi di potenza Tubo pneumatico 182 Cavo per applicazioni torsionali 216 Chainflex per segnali video e bus 232 Chainflex cavi di rete, Ethernet, ottici, Bus di campo 258 CF.INI Cavi sensore/attuatore 276 ReadyCable Cavi preassemblati 291 Chainfix Fissacavi 425 ReadyChain Catene portacavi preassemblate 436 Progettazione Dati tecnici e tabelle 447

2 Cavi Chainflex Rivestimento esterno Schermatura Cavi Chainflex Raggi di curvatura in posa mobile [x d] Temperature in posa mobile da/a [ C] Raggi di curvatura in posa fissa [x d] Temperature in posa fissa da/a [ C] Indice prezzo Cavi di comando CF130.UL PVC 7, / / +70 CF140.UL PVC 4 7, / / +70 CF5 PVC 6,8-7,5-5/ / +70 CF6 PVC 4 6,8-7,5-5/ / +70 CF77.UL.D PUR 6,8-7,5-35/ / +80 CF78.UL PUR 4 6,8-7,5-35/ / +80 CF170.D PUR 7, / / +80 CF180 PUR 4 7, / / +80 CF2 PUR / / +80 CF9 TPE 5-35/ / +100 CF10 TPE / / +100 CF9.UL TPE 5-35/ / +100 CF10.UL TPE / / +100 CF98 TPE 4-35/ / +90 CF99 TPE / / +90 Questi valori sono il risultato di applicazioni concrete oppure di prove effettuate in laboratorio e non rappresentano il limite possibile dal punto di vista tecnico. Scoprite i vantaggi del nostro sito internet Biblioteca eplan per tutti i cavi Chainflex 2

3 Cavi Chainflex Norme Non propagante la fiamma Resistenza all olio Senza alogeni Resistenza ai raggi UV Capacità di torsione v max. [m/s] in autoportanza v max. [m/s] in scorrimento a max. [m/s 2 ] Numero di conduttori da - a Sezioni disponibili da - a [mm 2 ] Pagina ,25-6, ,25-2, ,25-2, ,25-2, ,25-4, ,50-4, ,50-10, ,50-2, ,14-1, ,25-35, ,14-4, ,25-6, ,25-4, ,14-0, ,14-0,34 98 I cavi Chainflex resistenti agli oli biologici sono collaudati conformemente alla VDMA con Plantocut 8 S-MB della DEA. Indice per articolo Pagina 454 Catena - Cavi - Garanzia! Richiedeteci la Vostra catena preassemblata ReadyChain, completa di garanzia igus. 3

4 Cavi Chainflex Cavi Chainflex Rivestimento esterno Schermatura Raggi di curvatura in posa mobile [x d] Temperature in posa mobile da/a [ C] Raggi di curvatura in posa fissa [x d] Temperature in posa fissa da/a [ C] Indice prezzo Cavi per trasmissione dati CF240 PVC / / +70 CF211 PVC / / +70 CF112 PUR / / +80 CF113 PUR / / +80 CF11 TPE / / +100 CF12 TPE / / +100 Cavi bus (con tabella di scelta rapida secondo tipologie Bus) CFBUS.PVC PVC 4 12,5-5/ +70 7,5-20/ +70 CFBUS.PUR PUR 4 12,5-35/ +70 7,5-40/ +70 CF BUS TPE ,5-35/ / +70 CF11.LC TPE / / +70 CF11.LC.D TPE / / +70 CF14 CAT5 TPE 4 12,5-35/ +70 7,5-40/ +70 Cavi per sistemi di misura CF211 PVC / / +70 CF113.D PUR / / +80 CF111.D TPE / / +100 CF11.D TPE / / +100 Cavi coassiali CF Koax 1 TPE 10-35/ ,5-40/ +100 Cavi in fibra ottica CFLK PUR 12,5-20/ +70 7,5-25/ +70 CFLG.2H PUR 12,5-20/ +60 7,5-25/ +60 CFLG.LB TPE 5-40/ / +60 CFLG. G TPE 15-40/ +60 8,5-40/ Questi valori sono il risultato di applicazioni concrete oppure di prove effettuate in laboratorio e non rappresentano il limite possibile dal punto di vista tecnico.

5 Cavi Chainflex Norme Non propagante la fiamma Resistenza all olio Senza alogeni Resistenza ai raggi UV Capacità di torsione v max. [m/s] in autoportanza v max. [m/s] in scorrimento a max. [m/s 2 ] Numero di conduttori da - a Sezioni disponibili da - a [mm 2 ] Pagina ,14-0, ,25-0, ,25-0, ,25-0, ,14-2, ,25-1, ,15-0, ,15-0, ,08-1, ,25-1, ,25-1, , ,14-1, ,14-1, ,14-0, ,14-1, /1000 µm ,5/125, 200/230 µm ,5/ ,5/125 µm 164 I cavi Chainflex resistenti agli oli biologici sono collaudati conformemente alla VDMA con Plantocut 8 S-MB della DEA. 5

6 Cavi Chainflex Rivestimento esterno Schermatura Cavi Chainflex Raggi di curvatura in posa mobile [x d] Temperature in posa mobile da/a [ C] Raggi di curvatura in posa fissa [x d] Temperature in posa fissa da/a [ C] Indice prezzo Cavi servomotore CF210.UL PVC / / +70 CF21.UL PVC 4 7,5-5/ / +70 CF270.UL.D PUR / / +80 CF27.D PUR 4 7,5-20/ / +80 Cavi di potenza CF30 PVC 7,5-5/ / +70 CF31 PVC 4 7,5-5/ / +70 CF34.UL.D TPE 7,5-35/ / +90 CF35.UL TPE 4 7,5-35/ / +90 CF37.D TPE 7,5-35/ / +90 CF38 TPE 4 7,5-35/ / +90 CF300.UL.D TPE 7,5-35/ / +90 CFPE TPE 7,5-35/ / +90 CF310.UL TPE 4 7,5-35/ / +90 CF330.D TPE 7,5-35/ / +90 CF340 TPE 4 7,5-35/ / +90 CF FLAT TPE 5-35/ / +90 CF BRAID TPE 7,5-35/ / +70 CF BRAID.C TPE 4 7,5-35/ / +70 CF CRANE iguprene / +80 7,5-30/ +80 Questi valori sono il risultato di applicazioni concrete oppure di prove effettuate in laboratorio e non rappresentano il limite possibile dal punto di vista tecnico. 6

7 Cavi Chainflex Norme Non propagante la fiamma Resistenza all olio Senza alogeni Resistenza ai raggi UV Capacità di torsione v max. [m/s] in autoportanza v max. [m/s] in scorrimento a max. [m/s 2 ] Numero di conduttori da - a Sezioni disponibili da - a [mm 2 ] Pagina ,5-6 / Coppie 0,75-1, ,75-35 / Coppie 0,34-1, / Coppie 0,5-1, ,75-50 / Coppie 0,34-1, , , , , , , , , , , I cavi Chainflex resistenti agli oli biologici sono collaudati conformemente alla VDMA con Plantocut 8 S-MB della DEA. Indice per articolo Pagina 454 7

8 Cavi Chainflex Rivestimento esterno Schermatura Cavi Chainflex Raggi di curvatura in posa mobile [x d] Temperature in posa mobile da/a [ C] Raggi di curvatura in posa fissa [x d] Temperature in posa fissa da/a [ C] Indice prezzo Tubo pneumatico CF AIR PU 10-25/ / +85 CF Clean AIR PE 10-25/ / +65 Cavo per applicazioni torsionali CF ROBOT9 PUR / / +80 CF ROBOT8 PUR / +70 7,5-25/ +70 CF ROBOT4 PUR / / +80 CF ROBOT5 TPE 12,5-20/ +60 7,5-25/ +60 CF ROBOT6 PUR 10-25/ / +80 CF ROBOT7 PUR / / +80 CF ROBOT TPE / / +100 Questi valori sono il risultato di applicazioni concrete oppure di prove effettuate in laboratorio e non rappresentano il limite possibile dal punto di vista tecnico. 8

9 Cavi Chainflex Norme Non propagante la fiamma Resistenza all olio Senza alogeni Resistenza ai raggi UV Capacità di torsione v max. [m/s] in autoportanza v max. [m/s] in scorrimento a max. [m/s 2 ] Numero di conduttori da - a Sezioni disponibili da - a [mm 2 ] Pagina , ,14-0, ,14-0, ,5/125 µm , I cavi Chainflex resistenti agli oli biologici sono collaudati conformemente alla VDMA con Plantocut 8 S-MB della DEA. Indice per articolo Pagina 454 9

10 ReadyCable Chainflex Secondo Tipo di cavo Rivestimento Pagina standard Cavi per segnali video e bus (con tabella di scelta secondo tipologie di telecamere 254) 232 FireWire Cavo preassemblato TPE 234 USB Cavo preassemblato TPE 238 GigE Cavo preassemblato TPE 242 Ottico Cavo preassemblato PUR 244 Ottico Cavo preassemblato (per robot) TPE 248 Koax Cavo preassemblato TPE 250 Cavi di rete, Ethernet, ottici, Bus di campo 258 CFLG.6G Cavo ottico in fibra di vetro, preassemblato TPE 260 CFLG.12G Cavo ottico in fibra di vetro, preassemblato TPE 262 CAT5 Cavo Ethernet, preassemblato TPE 264 CAT5 Cavo Ethernet, preassemblato, angolato TPE 266 CAT6 Cavo Ethernet, preassemblato TPE 268 Profibus Cavo Bus di campo, preassemblato PVC/PUR/TPE 270 Cavo sensore/attuatore CF9 CF.INI (Raggio di curvatura minimo 5 x d) 276 Cavo base / Cavo prolunga TPE 278 Cavo sensore/attuatore CF10 CF.INI (Raggio di curvatura minimo 5 x d), schermato a 360 Cavo base / Cavo prolunga TPE 284 Cavo sensore/attuatore CF98 CF.INI (Raggio di curvatura minimo 4 x d) Cavo base / Cavo prolunga TPE

11 ReadyCable Chainflex Indice per standard Rivestimento Pagina Per azionamenti 291 B&R PVC/PUR/TPE 294 Baumüller PVC/PUR/TPE 294 Beckhoff PVC/PUR/TPE 296 Berger Lahr PVC/PUR/TPE 296 Control Techniques PVC/PUR/TPE 297 Danaher Motion PVC/PUR/TPE 298 ELAU PVC/PUR/TPE 300 Fagor TPE 301 Fanuc PUR/TPE 301 Heidenhain PUR/TPE 301 Lenze PVC/PUR/TPE 302 NUM PVC/PUR/TPE 303 Rexroth PVC/PUR/TPE 303 SEW PVC/PUR/TPE 305 Siemens PVC/PUR/TPE 306 Stöber PVC/PUR/TPE 307 "Baumüller" è un marchio registrato della "Baumüller Nürnberg GmbH, Nürnberg" / "Beckhoff" è un marchio registrato della "Herrn Hans Beckhoff, Verl" / "Berger Lahr" è un marchio registrato della "Schneider Electric Motion Deutschland GmbH & Co.KG, Lahr" / "Danaher Motion" è un marchio registrato della "Danaher Motion Technology LLC, Delaware" / "ELAU è un marchio registrato della "Elektronik-Automations-AG, Marktheidenfeld" / "Fanuc" è un marchio registrato della "Fanuc Ltd., Tokyo/Yamanashi" / "Heidenhain" è un marchio registrato della "Dr. Johannes Heidenhain GmbH, Traunreut" / "Lenze" è un marchio registrato della "Lenze GmbH & Co KG, Extertal" / "Rexroth" è un marchio registrato della "Bosch Rexroth GmbH, Lohr" / "SEW è un marchio registrato della "SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal" / "Siemens" è un marchio registrato della "Siemens AG, München" / "Stöber è un marchio registrato della "Stöber Antriebstechnik GmbH & Co. KG, Pforzheim" 11

12 Chainflex accessori Pagina Fissacavi 405 Staffe Chainfix Elevate forze di tenuta 410 Chainfix Clips Elementi fissacavi modulari 412 Chainfix Nugget Per profilo a C e guide DIN Separatore con pettine fissacavi Integrabile all'attacco 412 Pettini fissacavi Fissabili direttamente alla macchina a mezzo di viti 413 Pettini fissacavi Ad incastro nel profilo a C 414 Modulo di bloccaggio Sistema modulare, per tubi flessibili 415 ReadyChain 417 igus ReadyChain Catene portacavi preassemblate ReadyChain

13 Chainflex Pagina Progettazione / Dati tecnici / Formulari Progettazione Regole generali trasmissione di dati e potenza in catena portacavi 430 Separazione interna della catena portacavi 431 Indicazioni per la separazione dei condotti 432 Cavi tondi 433 Indicazioni per il montaggio ed il fissaggio di cavi tondi 434 Tubi pneumatici 435 Dati tecnici e tabelle Colorazione conduttori secondo DIN / Codificazione angloamericana AWG 436 Supplemento rame 436 Carico di corrente ammissibile sui cavi Chainflex 437 Dati elettrotecnici 438 Resistenza agli agenti chimici 444 Informazioni generali Condizioni Generali 446 Informazioni aggiuntive, Marchi registrati, KTG, Illustrazioni 446 Dati tecnici 446 Omologazioni e certificazioni 447 I servizi igus online / igus & eplan 448 La igus in internet 449 Indice per articolo 454 Modulistica Fax Cavi speciali su specifiche del cliente 450 Fax Progettazione del sistema per catene portacavi 451 Fax Progettazione dei sistemi per catene portacavi preassemblati 452 Fax Richiesta d offerta 453 La igus nel mondo 460 Il nuovo catalogo Chainflex - Domande e suggerimenti Legenda dei simboli usati nel catalogo Copertina retro Copertina retro Chainflex Settori d'impiego Copertina fronte 13

14 Come orientarsi nel catalogo: Cavi Chainflex Descrizione Descrizione, vantaggi e idoneità alle diverse applicazioni del cavo scelto. Foto del cavo Fotografia e descrizione delle caratteristiche. Dati tecnici Descrizione delle principali caratteristiche del cavo e informazioni utili per l'impiego. Classificazione Classificazione del cavo Chainflex in base ai criteri "Impiego, Resistenza all'olio e Lunghezza della corsa" Norme e certificazioni 14

15 Indice prezzo Per un rapido confronto dei diversi cavi Chainflex. Descrizione cavo Articolo, rivestimento esterno e raggio di curvatura. Settori d'impiego Alcuni esempi applicativi del cavo scelto. Programma di fornitura Tabella con dimensioni disponibili, numero di conduttori e sezione nominale, diametro esterno, peso del rame e peso totale. Tipo di cavo questo: Cavo di comando Colore Ogni famiglia è evidenziata con colori diversi per una facile ricerca. Elementi fissacavi i = Informazioni tecniche Esempio: Link Per ogni prodotto il link diretto al sito internet - File 3D CAD, dimensioni, ulteriori varianti, accessori e molto altro. 15

16 Nastro morbido Cavi Chainflex Struttura ed accorgimenti costruttivi Anima estrusa, non resistente alla trazione Conduttori cordati a strati Fascio di conduttori, trefoli cordati a passo corto Immagine 1: Cavo per posa mobile con conduttori cordati a strati Il cliente si aspetta che un sistema per la trasmissione di energia funzioni regolarmente senza generare problemi e noie all'impianto. Questo avviene a patto che tutti i componenti ed i conduttori garantiscano l'affidabilità totale nel tempo. Sennonché a partire dagli anni '80 le prestazioni richieste ad un impianto erano talmente elevate che - per quanto robusto fosse il sistema portacavi - gli episodi di rottura e bloccaggio erano all'ordine del giorno: il punto debole era rappresentato dai cavi! Disguidi come la rottura di un conduttore o il verificarsi dell'effetto "cavatappi" causavano fermi macchina con conseguente mancata produzione dai costi elevatissimi. Questa constatazione ha spinto la igus ad allargare i propri orizzonti ed ampliare l'offerta al cliente: anziché sulla "semplice" catena portacavi, ha cominciato a lavorare sul sistema completo comprendente i cavi speciali per posa mobile, gli elementi fissacavi, ma anche - a monte - le verifiche e gli studi di fattibilità delle applicazioni, analizzando le forze generate sul sistema ed il comportamento dei materiali in presenza di determinate sollecitazioni dinamiche. Il know-how e le esperienze maturate in questi anni, i test di laboratorio e le applicazioni in essere, ci consentono oggi di offrire soluzioni complete, verificate e dimensionate caso per caso sulla base dei dati di lavoro, garantite nel tempo. Come evitare l effetto cavatappi? Schermatura integrale a inclinazione ottimizzata Anima resistente alla trazione Rivestimento estruso a pressione a riempimento totale, altamente resistente all'abrasione Rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale Immagine 2: Struttura di un cavo Chainflex Immagine 3: Cordatura a fasci in caso di cavi igus schermati Con questo termine ci si riferisce alla deformazione permanente di cavi guidati in un sistema in movimento, in seguito a sollecitazioni prolungate di entità eccessiva. Esso il più delle volte comporta la rottura dei conduttori. Ma a cosa è dovuto, e come si può evitare l'effetto "cavatappi"? Oltre a progettare e dimensionare adeguatamente l'intero sistema portacavi, è importante verificare la struttura interna dei cavi stessi, in cui i conduttori possono essere cordati a fasci o a strati Immagine 4. Caratteristiche della cordatura a strati I conduttori di cavi per posa mobile di bassa gamma sono general mente cordati a strati. Questa struttura è infatti facilmente realizzabile ed economica. Sennonché una scelta che a prima vista può sembrare conveniente, si rivela un errore molto grossolano e costoso nel tempo, in quanto un cavo con queste caratteristiche è partico lar mente soggetto al deterioramento ed alla rottura precoce. Vediamo perché Immagine 1. In questo genere di cavi i singoli conduttori vengono cordati più o meno stabilmente in strati attorno a un'anima centrale, con un passo relativamente lungo. All'esterno vengono rivestiti con una guaina estrusa di forma tubolare. In caso di cavo schermato, i conduttori vengono preventivamente avvolti con una garza o una pelli cola. Cosa succede a una struttura del genere durante l'esercizio? Anima resistente alla trazione 16 Durante la flessione, i conduttori posti al centro del cavo si comprimono, mentre quelli esterni si tendono. Fintanto che i materiali ed i rivestimenti mantengono la loro elasticità iniziale, il funziona mento è regolare. Ma non appena cominciano ad accusare un affatica mento, si generano deformazioni permanenti e vere e proprie zone di "compressione" e di "allungamento". I conduttori si svolgono rispetto alla conformazione di partenza e il cavo si torce a forma di cavatappi. In breve tempo si va incontro alla rottura dei conduttori.

17 - soddisfatti o rimborsati! dei cavi Chainflex : ecco perché ci si può fidare La cordatura a fasci, collaudata per milioni di cicli dal 1989 ad oggi Questa costruzione è molto più complessa: i trefoli vengono preventivamente cordati con un passo ben determinato; i conduttori così ottenuti sono a loro volta twistati in fasci. In caso di cavi di grosse sezioni, i fasci sono sostenuti da un'anima di rinforzo. Essi vengono infine avvolti intorno ad una vera e propria corda centrale estremamente resistente alle sollecitazioni meccaniche Immagine 2. Grazie alla cordatura multipla, la posizione dei conduttori e dei trefoli cambia continuamente all'interno del cavo, alternandosi - con una distanza costante - sul raggio interno ed esterno. Le forze di compressione e di trazione, scari - candosi sul nucleo, tendono a compensarsi. Quest'ultimo, in virtù dell'elevata resistenza meccanica, garantisce nel tempo la stabilità della cordatura, conferendo alla struttura la massima robustezza e resistenza a sollecitazioni anche molto elevate Immagine 3. Immagine 4: Deformazione di un cavo definito idoneo all impiego in catena portacavi dopo solo cicli con un raggio di curvatura 10xd Problematiche derivanti da una schermatura di cattiva qualità La schermatura dei cavi ha due funzioni: l proteggere il segnale da interferenze provenienti dall'esterno l evitare che la trasmissione di segnali generi disturbi all'esterno Queste due funzioni hanno pari importanza: un disturbo genera infatti danno tanto sulla trasmissione di un segnale quanto sui componenti e sulle apparecchiature esterne. Altro elemento di rilievo consiste nell'impossibilità di rilevare dall'esterno un difetto di schermatura, con conseguente spreco di tempo e denaro nel momento in cui si manifesti un'anomalia. Ma a cosa sono dovute le interferenze elettromagnetiche? Ancora una volta le cause vanno ricercate nelle modalità costruttive del cavo: l'isolamento elettromagnetico si realizza con un'opportuna schermatura; sennonché la sua esecuzione, semplice in caso di cavi per posa fissa, diventa ben più complessa quando se ne debba garantire l'efficacia nell'impiego in posa mobile. Per evitare che i conduttori si sbuccino causando cortocircuiti, è importante assicurarsi che non vadano a strisciare contro la treccia in rame che costituisce la schermatura. Nei cavi per posa mobile di bassa gamma questo obiettivo è perseguito ricoprendo i conduttori con una sorta di garza o di pellicola intermedia. Sennonché questo accorgimento, adeguato ad una cavo per posa fissa, diventa assolutamente inefficace nell'impiego in posa mobile: la garza non garantisce infatti alcuna tenuta sui conduttori ne' irrobustisce la cordatura; al contrario, con il succedersi dei cicli di lavoro, si sposta, scoprendo i conduttori. Glossario delle anomalie Rottura del conduttore Interruzione della continuità elettrica dovuta alla rottura dei trefoli, a sua volta causata dal sovraccarico meccanico e dall'eccessiva trazione del conduttore in presenza di continue sollecitazioni di flessione. Le cause più comuni sono inclinazione e/o passo di cordatura dei trefoli non corretti. Problemi di isolamento Cortocircuiti provocati dal danneggiamento del rivestimento del singolo conduttore. Cause possibili: affaticamento del materiale in presenza di continue sollecitazioni di flessione oppure usura meccanica dovuta a frizione tra le controsuperfici. Anche l'eventuale rottura di trefoli o fili dello schermo può provocare la perforazione dell'isolante. Effetto cavatappi Deformazione elicoidale dell'intero cavo, visibile dall'esterno, provocata dal sovraccarico meccanico dovuto ai ripetuti cicli di flessione. Le cause più comuni sono legate ad una modalità costruttiva non idonea all'impiego in posa mobile (cordatura a strati, assenza di un'anima di rinforzo con le opportune caratteristiche meccaniche, rivestimento esterno inefficace). Abrasione del rivestimento Il rivestimento si usura fino a scoprire la cordatura o la schermatura. La causa è generalmente legata alla scelta di materiali non idonei e/o ad un errato processo di estrusione, che realizza superfici parti colarmente esposte al rischio di abrasione. Deformazione e rottura del rivestimento La guaina si ammorbidisce, dopodiché si deforma o si rompe scoprendo la cordatura/schermatura. La causa più comune è l'impiego di materiali non compatibili con oli o altri agenti aggressivi presenti nell'ambiente di lavoro. Schermatura insufficiente/problemi di compatibilità elettromagnetica Disturbi elettromagnetici all'interno o all'esterno di un cavo non adeguatamente schermato. Ciò è dovuto ad un'errata inclinazione di schermatura, a trecce allentate o troppo rade, alla pellicola di avvolgimento dei conduttori che non costituisce un sostegno, oppure alla rottura dei fili dello schermo in seguito alle eccessive sollecitazioni meccaniche. 17

18 Cavi Chainflex Struttura ed accorgimenti costruttivi Una schermatura in grado di garantire le performance e l'affidabilità nel tempo, diventa molto costosa. Molti costruttori puntano invece al risparmio: non di rado ci si imbatte in cavi con schermi a maglie molto rade, in qualche caso nemmeno intrecciate. I rischi sono molto evidenti: la copertura elettromagnetica, ridotta già in partenza, è destinata a diminuire nel tempo, poiché le maglie tenderanno ad allentarsi ed allargarsi progressivamente, mentre i fili singoli - sottoposti a continue sollecitazioni meccaniche - si svolgeranno e si tenderanno fino a rompersi. La igus ricorre invece ad accorgimenti costruttivi mirati ad ottenere la massima copertura sia ottica che lineare, e a garantirne il mantenimento nel tempo. A questo scopo la maggior parte dei cavi schermati Chainflex è provvista, intorno alla cordatura, di un rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale, con le seguenti funzioni: l irrobustire la cordatura e - incanalandoli singolarmente nella posizione ed inclinazione di posa - guidare i conduttori l costituire un supporto solido e robusto su cui calzare saldamente la treccia di schermatura Come evitare problemi di rottura dei fili dello schermo In fase di esecuzione dello schermo è importante porre attenzione alle modalità costruttive, con particolare riguardo per l'angolo di inclinazione dell'intreccio. Durante la flessione i cavi sono soggetti a sollecitazioni contrapposte: compressione sul raggio interno, trazione sull'esterno. Se intrecciati con un'inclinazione errata, i fili dello schermo che si vengono a trovare sul raggio esterno si avvolgono e si tendono subendo un'ulteriore trazione, che - sommandosi alla precedente - li tende fino a spezzarli. Ne consegue una riduzione dell'efficacia di schermatura ed il rischio di cortocircuito nel momento in cui, con il movimento, le estremità spezzate dei fili perforino l'isolamento dei conduttori. Attenzione: se, una volta spelato un cavo, lo schermo può essere ripiegato ed avvolto su se stesso, quasi certamente non ha i requisisti per l'impiego in posa mobile! Le modalità costruttive scelte dalla igus sono mirate: Rottura della guaina dopo solo cicli (raggio di curvatura pari a 7,8xd) l l'angolo di inclinazione dello schermo, determinato sulla base di ripetute prove di lunga durata in catena portacavi, è tale da compensare le forze di trazione l il rivestimento intermedio costituisce un sostegno efficace per la tenuta della schermatura l a sua volta lo schermo conferisce alla struttura caratteristiche di resistenza alla torsione Abrasione e rottura del rivestimento esterno 18 Una guaina di cattiva qualità nel tempo va incontro a problemi di usura, deformazione e rottura. Costituendo il primo elemento di protezione del cavo, la guaina esterna - una volta rotta - espone gli strati sottostanti ad usura meccanica e all'aggressione degli agenti presenti nell'ambiente di lavoro. Per questo motivo se si adottano cavi di scarsa qualità è necessario ispezionarli continuamente e sostituirli non appena risultino deteriorati. La igus dispone di ben 7 diversi materiali di realizzazione del rivestimento esterno, idonei alle più disparate condizioni d'impiego ed ambientali.

19 - soddisfatti o rimborsati! dei cavi Chainflex : ecco perché ci si può fidare Rivestimento esterno estruso a pressione a riempimento totale Anche per il rivestimento esterno è importante individuare la modalità di esecuzione più efficace. I cavi tradizionali sono muniti di una guaina estrusa di forma tubolare, che avvolge i conduttori cordati senza conferire loro alcuna stabilità o tenuta, indispensabili invece nell'impiego in posa mobile. La cordatura tenderà pertanto, con il tempo, ad allentarsi. La igus è il primo costruttore in grado di offrire cavi con rivestimento esterno "a riempimento totale". La mescola viene estrusa sopra i conduttori cordati, spolverati di talco per evitare incollaggio tra le superfici. Effettuando un'estrusione a pressione elevata, la guaina aderisce perfettamente ai conduttori e ricalca esattamente la loro traiettoria. All'interno del rivestimento si formano delle specie di "canali" che guidano singolarmente i conduttori. Non rimangono interstizi liberi; per questo motivo, anche a lungo andare, la cordatura non ha nessuna possibilità di allentarsi o allargarsi, né i conduttori di svolgersi. Questi ultimi hanno invece un grado di libertà in direzione longitudinale, grazie al quale si evita il sovraccarico durante la flessione. La qualità igus : modalità di esecuzione dei cavi Chainflex l Anima di rinforzo ad elevata resistenza meccanica l Cordatura a fasci l Cavi schermati dotati di un rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale l Schermatura a treccia fitta, per la massima copertura sia lineare che ottica l Angolo di inclinazione della treccia di schermatura ottimizzato l Rivestimento esterno estruso a pressione a riempimento totale 7 accorgimenti per realizzare un cavo di qualità 1. Anima di rinforzo Cordando i conduttori di un cavo, al centro si forma un interstizio, più o meno grande a seconda del numero e della sezione dei conduttori. Come materiale di riempimento vengono spesso utilizzati fili di scarto; viceversa è opportuno collocarvi una robusta anima di rinforzo che costituisca un sostegno per la cordatura e conferisca resistenza meccanica all'intero cavo. 2. Struttura dei trefoli L'esigenza di realizzare cavi estremamente flessibili porterebbe istintivamente ad impiegare fili molto fini, sennonché c'è poi il rischio che, sottoposti a continui cicli di flessione, si deformino. Per le migliori performance e la massima affidabilità nel tempo è necessario individuare il giusto compromesso tra sezione dei trefoli, passo di cordatura e inclinazione dell'avvolgimento; obiettivo raggiunto effettuando numerosi e complessi test di laboratorio e prove in macchina. 3. Isolamento dei conduttori Per l'isolamento dei conduttori è importante scegliere materiali che evitino l'effetto di incollaggio e, allo stesso tempo, facciano durare nel tempo la cordatura dei trefoli. A questo scopo anche i singoli conduttori vengono isolati con una guaina in PVC o TPE estruso ad alta pressione, la cui idoneità all'impiego in catena portacavi è stata provata per milioni di cicli e chilometri percorsi. 4. Cordatura Il passo di cordatura deve essere appropriato alle esigenze di un impiego in catena portacavi. Per durare nel tempo, i conduttori vanno cordati sopra un'anima di rinforzo resistente alla trazione, non devono potersi svolgere ma devono mantenere un grado di libertà in direzione longitudinale. Per cavi con più di 11 conduttori è opportuno provvedere ad una cordatura a fasci. 5. Rivestimento intermedio Anziché una sottile garza, sopra la cordatura è opportuno applicare un vero e proprio rivestimento estruso ad alta pressione. I conduttori, guidati perfettamente in direzione trasversale, mantengono invece un grado di libertà sulla lunghezza. Si evita inoltre che la cordatura possa allentarsi o svolgersi nel tempo. 6. Schermatura Per durare nel tempo, la schermatura integrale deve essere ben tesa e realizzata con un angolo di inclinazione adeguato. Trecce rade o, addirittura, semplici avvolgimenti offrono un isola - mento elettromagnetico ridotto e sono esposte a deterioramento precoce dovuto a rottura dei fili. Una schermatura robusta costituisce inoltre una protezione antitorsione per l'intero cavo. 7. Rivestimento esterno Il rivestimento di un cavo deve soddisfare numerose esigenze: oltre che all'abrasione, deve resistere ai raggi ultravioletti, al freddo, all'olio e ad altri agenti aggressivi. Deve essere flessibile e robusto allo stesso tempo, non deve incollarsi. Al fine di sostenere lo strato sottostante, viene prodotto per estrusione ad elevata pressione, affinché non rimangano interstizi liberi. In ultima analisi, deve anche essere economicamente conveniente. 19

20 Cavi igus "High Class": Struttura dei cavi motore, servomotore, di comando e per Cavo di comando Chainflex, non schermato Fascio di conduttori cordati con passo ed inclinazione ottimizzati Anima resistente alla trazione Diametro dei trefoli ottimizzato per l'impiego in catena portacavi Rivestimento esterno estruso a pressione a riempimento totale, resistente all'abrasione Cavo di comando Chainflex, schermato Schermatura integrale con intreccio ad angolo ottimizzato (copertura lineare ca. 70%, ottica ca. 90%) Rivestimento intermedio a estruso a pressione a riempimento totale, a sostegno della cordatura Anima resistente alla trazione Anima di rinforzo per i singoli fasci Rivestimento esterno estruso in pressione Cavo Chainflex encoder e per trasmissione dati, schermato Elementi cordati con passo ed inclinazione ottimizzati Rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale, a sostegno della cordatura Anima resistente alla trazione Schermatura a coppie (per alcune configurazioni) Schermatura integrale con intreccio ad angolo ottimizzato (copertura lineare ca. 70%, ottica ca. 90%) 20 Rivestimento esterno estruso in pressione

21 vista in sezione trasmissione dati Cavo ottico Chainflex in fibra di vetro con indice a gradiente Fili di vetroresina cordati sopra il rivestimento interno Fibre immerse in gel Fibre ottiche Rivestimento esterno in TPE ad elevata resistenza all'abrasione Treccia di protezione da torsione Cavo servomotore Chainflex, schermato Schermatura integrale con intreccio ad angolo ottimizzato (copertura lineare ca. 70%, ottica ca. 90%) Diametro dei trefoli ottimizzato Anima resistente alla trazione Rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale Cordatura con passo ed inclinazione ottimizzati Coppie di comando cordate e schermate Rivestimento esterno estruso in pressione, resistente all'abrasione Cavo motore Chainflex, schermato Schermatura integrale con intreccio ad angolo ottimizzato (copertura lineare ca. 70%, ottica ca. 90%) Rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale Anima resistente alla trazione Diametro dei trefoli ottimizzato Cordatura con passo ed inclinazione ottimizzati Rivestimento esterno estruso in pressione, resistente all'abrasione 21

22 Cavi speciali Chainflex, specifici per impiego in catena portacavi - testati, testati, testati e testati. Scorcio sul laboratorio igus - test continui sui cavi Chainflex 22

23 L'obiettivo di ogni cavo Chainflex La massima affidabilità in ogni genere di applicazione: da quelle delicate alle più pesanti, con numero di cicli, velocità, accelerazioni e frequenze elevate, in ambienti di lavoro difficili. Tutto questo impone, nel settore delle catene porta - cavi, la scelta di sistemi collaudati, il cui funzionamento sia garantito nel tempo. Requisiti di compatibilità elettromagnetica, rispetto delle normative vigenti (UL, CSA, VDE...) e certificazioni come Interbus e Profibus rappresentano l'esigenza standard. Mentre sul fronte dei costi, l'obiettivo più importante è garantire la funzionalità nonstop di un impianto, poiché un fermo macchina e la mancata produzione comportano perdite incommensurabili. Questa è la nostra "missione". Dice il saggio: "Chi più spende, meno spende!" La facile reperibilità di un prodotto è un argomento decisivo in fase di acquisto. Alcuni vantaggi dei nostri cavi sono l'affidabilità (confermata da innumerevoli test eseguiti con successo), la distribuzione capillare in tutto il mondo, con oltre 50 sedi tra filiali e rivenditori, per forniture dal pronto di oltre 950 tipologie di cavi Chainflex. Si abbattono tempi e costi di stoccaggio e si può acquistare senza alcuna restrizione in termini di quantitativo minimo. Gli altri vantaggi sono legati alla possibilità di individuare - in base alle specifiche esigenze d'impiego - il cavo più idoneo ad un eccellente rapporto prezzo/prestazioni. Numero di cicli completi Numero di cicli completi Corse brevi e lunghe: confronto tra Chainflex CF5 7x1 ed altri cavi in commercio. Raggio di curvatura pari a 4,3xd. "Corsa breve" "Corsa lunga" * Cavi integri, esperimento interrotto. Corse brevi e lunghe: confronto tra Chainflex CF5 25x1 ed altri cavi in commercio. Raggio di curvatura pari a 4,3xd. "Corsa breve" "Corsa lunga" * Cavi integri, esperimento interrotto. Testati in igus In qualità di produttore di catene portacavi e cavi specifici per posa mobile, la igus è particolarmente propensa a sottoporre catene e cavi a test e prove di laboratorio tali da verificarne le caratteristiche tecniche e le performance. Il nostro laboratorio dispone di oltre 35 banchi prova in cui si effettuano test in parallelo alle più gravose condizioni d impiego. I risultati vengono raccolti in un database estrema mente aggiornato, tale da consentirci di fare valutazioni sull affidabilità e la durata effettiva di un cavo in una determinata applicazione. Ma non è tutto: l eccellente qualità dei nostri prodotti ed il know-how acquisito ci permettono di fornire, sul sistema completo igus, una garanzia di funzionalità e durata: approfittatene! 23

24 Esempio 1: testati! Struttura di un cavo servomotore Conduttore Rivestimento in TPE Nastro morbido l ll ll l ll ll lll l lll l llll ll ll lll l lll l llll l l ll Pellicola in poliestere Pellicola in poliestere ricoperta di alluminio Schermatura Anima Materiale di riempimento Rivestimento intermedio in TPE-E Rivestimento esterno in TPE-E lll lll llll llll llll llll llll llll llll llll ll ll Campione B con materiale di riempimento e nastro morbido Produzione a scopo di prove 4x10+(2x1,0) C Volevamo verificare i vantaggi derivanti dal rivestire i conduttori con una guaina estrusa anziché inserire dei generici materiali di riempimento e fasciarli con una nastro morbido. Per evitare il frizionamento tra conduttori e treccia in rame, con conseguente abrasione e rottura del rivestimento, è necessario che tra lo schermo e la cordatura venga inserito uno strato intermedio di protezione. A questo scopo, nel campione B, ai conduttori si alternano delle trecce in materiale di riempimento, dopodiché essi vengono cordati e simultaneamente avvolti con una nastro morbido di protezione che conferisce loro una forma pressoché cilindrica. Provvedere ad un rivestimento vero e proprio (campione A) rende il processo produttivo più complesso e - di conseguenza - costoso. È necessario un passaggio in più poiché i conduttori, una volta cordati, devono passare in un estrusore che vi applica il rivestimento. Informazioni sul cavo CF27.D Pagina 178 Campione A con rivestimento intermedio estruso Chainflex CF D 24

25 Confronto tra le due differenti modalità costruttive In fase di prova abbiamo confrontato il comportamento di due cavi servomotore, in cui - oltre a quella integrale - è necessario provvedere alla schermatura della coppia di conduttori di comando. Cicli di curvatura continui su un cavo costituito da conduttori di sezioni differenti rivelano nel tempo la differente reazione dei singoli conduttori alla flessione, che si manifesta con un'alterazione della struttura di cordatura. Quest'ultima si presenta inoltre con una forma irregolare anziché cilindrica. n Campione A: CF D della igus (4x10 mm 2 ) + (2x1,0 mm 2 ) n Campione B: cavo prodotto a scopo di prove (4x10 mm 2 ) + (2x1,0 mm 2 ) La sezione nominale ed i materiali di isolamento sono identici. Il rivestimento intermedio del cavo A è estruso, mentre nel cavo B i conduttori, alternati a delle trecce di riempimento, sono rivestititi con una nastro morbido di tessuto. Già dopo cicli, il campione B presenta una deformazione permanente nota come "effetto cavatappi", in quanto il cavo si torce assumendo proprio detta forma (vedere foto in basso). Il rivestimento intermedio estruso a pressione a riempimento totale (campione A) fa durare nel tempo la struttura di cordatura in quanto - coadiuvato dall'anima di rinforzo - mantiene i conduttori in posizione e conferisce loro l'elasticità necessaria. Nel campione B gli interstizi vengono colmati con trecce di riempimento realizzate - come l'anima - in fibre di polietilene che, morbide e flessibili, non irrobustiscono in alcun modo la struttura. Durante la prova, la cordatura si è allentata; un conduttore si è staccato dal fascio e si è deformato, spostandosi alternativamente - durante il movimento - verso l'anima (quando si trovava all'interno del raggio di curvatura) e verso la guaina (quando si trovava all'esterno). Questo è il comportamento che, ripetendosi ad intervalli regolari in funzione del passo, causa la deformazione a cavatappi Esito della prova Nonostante il raggio di curvatura molto stretto (4,76xd), dopo 5 milioni di cicli completi sul cavo Chainflex non si riscontra alcuna traccia di usura, mentre il campione B presenta una deformazione a cavatappi già dopo cicli. Questo è l'argomento su cui si è basata la igus per effettuare le proprie scelte in termini di rivestimento intermedio. Numero di cicli completi Campione B Campione A Campione A: CF D Campione B: prodotto a scopo di prove 25

26 Esempio 2: testati! Cavi CAT5: caratteristiche tecniche Variazione delle proprietà di tra - smissione elettrica di un cavo CAT5 sottoposto a flessioni con il raggio di curvatura minimo Velocità di trasmissione fino a 100 Mbit/s richiedono requisiti elevati alla struttura e ai materiali di realizzazione dei cavi. L'impiego in catena portacavi sottopone i materiali ad ulteriori sollecitazioni, risultanti in alterazioni permanenti delle proprietà elettriche del cavo. Il nostro obiettivo era realizzare un cavo che - anche sottoposto a cicli di flessione con il raggio di curvatura minimo - mantenesse le prestazioni imposte dalle norme IEC A questo scopo abbiamo testato il CF CAT5 per verificarne l'idoneità a sostenere velocità di trasmissione particolarmente elevate. Detto cavo è costituito da 4 coppie di conduttori (sezione nominale 0,25 mm 2 ) cordate fra loro. Il conduttore è realizzato in fili di rame nudo, isolati con un rivestimento in PE espanso. Le grandezze esaminate sono: n impedenza caratteristica delle singole coppie n attenuazione delle singole coppie n return loss delle singole coppie n NEXT tra le coppie Lo scopo della prova è verificare se i valori limite imposti dalla norma IEC siano rispettati anche dopo che il cavo sia stato sottoposto a sollecitazioni di flessione. 26

27 MHz db/100 m valore di soglia (secondo norma IEC) nuovo dopo c.c. dopo c.c. dopo c.c. Attenuazione La DIN IEC prescrive i valori massimi [db/100 m] dell'attenuazione individuale di ciascuna coppia di conduttori per la corrispondente impedenza caratteristica nominale. I cavi vengono suddivisi in categorie a seconda della frequenza di trasmissione prevista. Per i cavi sottoposti al test si prevedono frequenze di trasmissione fino a 100 MHz, il che corrisponde alla categoria 5e. Esito della prova L'attenuazione, intesa come misura della perdita di energia elettrica trasmessa lungo un cavo, dopo oltre 1,5 milioni di cicli di flessione con il raggio di curvatura minimo, si mantiene inferiore al valore limite prescritto. Nonostante le elevate sollecitazioni meccaniche, proprietà di trasmissione elettrica quali impedenza caratteristica, return loss e NEXT rispettano i valori imposti dalla norma IEC per un cavo della categoria 5. Informazioni sul cavo CF14 CAT5 Pagina

28 Esempio 3: testati! Milioni di cicli in catena portacavi Cavi profibus in applicazioni con movimento continuo Per l'utente il mercato dei cavi è estremamente denso di prodotti da rendere molto difficile la scelta. La competizione tra le ditte produttrici si inasprisce sempre di più, i diversi produttori fanno a gara a chi promette la più lunga "durata utile garantita" in applicazioni all'interno di catene portacavi. Per quanto riguarda la durata utile di cavi in posa mobile, nei cataloghi si parla di dieci o addirittura 50 milioni di cicli. Se si osservano attentamente le cifre appena menzionate, resta spesso il dubbio su come si siano svolti i test o quanto siano da considerare realistici (esempio: lunghezza della corsa, raggio di curvatura ecc.) perché si possa garantire un numero di corse così elevato. Anche indicazioni circa il fatto che i cavi sono stati provati in conformità con VDE 0472, parte 603 tipo di prova H aiutano poco a determinare la loro durata utile all'interno di catene portacavi, dato che il banco di prova a rulli non può fornire nessuna certezza e, anche secondo la VDE, non è da considerarsi affatto una prova per cavi speciali per catene portacavi. Differenze di durata All'inizio del 2002 è iniziata nel laboratorio della igus una ricerca sul tema durata utile di cavi profibus in applicazioni reali. L'obiettivo di tale ricerca era quello di esaminare eventuali diversità tra la durata utile del cavo Chainflex CFBUS.001 della igus e quella di un cavo profibus di un'azienda leader del settore. I parametri per la prova sono stati selezionati in base ai dati di catalogo della ditta concorrente. Dati di catalogo Sezione nominale Durata Raggio di curvatura Diametro cavo Catalogo del Campione A cavo Profibus a due conduttori (2 x AWG24)C Min. 4.0 Milioni di cicli > = 60 mm 8,0 mm 2002 Campione B igus Chainflex CFBUS.001 (2 x 0.25 mm 2 )C Da verificare durante il test 85 mm 8,5 mm 2002 Tabella 2: Parametri di prova in base ai dati di catalogo delle ditte concorrenti In ogni caso una struttura di prova che abbia senso per questo cavo è un'applicazione con corse lunghe e conseguenti lunghe distanze di trasferimento dati, poiché è per questo che vengono generalmente scelti i cavi Profibus. Per poter provare sia la qualità di trasmissione che la quantità di cicli si è costruito un reale tragitto di trasferimento profibus. Sul punto fisso della catena di prova si trova, in un PC, una scheda profibus Master. Tramite i cavi da sottoporre a prova viene creato un collegamento con una profibus Slave che si trova sul trascinatore. In questo modo, con un programma di diagnostica, si può definire la velocità di trasferimento, e sarà inoltre possibile visualizzare pacchetti di dati trasferiti in modo errato. La più alta velocità di trasferimento settata è 12 Mbit/sec. Il test avviato all'inizio del 2002 e tutt'ora in corso, già dopo un numero relativamente basso di corse ( cicli), ha portato ad un guasto completo del cavo A che, stando a quanto indicato nel catalogo, avrebbe dovuto funzionare in modo sicuro per almeno 4,0 milioni di cicli. La durata utile effettivamente ottenuta diverge quindi di un fattore 10 dai valori di catalogo. Figura 1: Test in corso nel laboratorio igus Al contrario, il cavo B, il CFBUS.001, è ancora in prova senza errori nella trasmissione di dati e nel frattempo è arrivato a oltre 14,0 milioni di cicli. 28

29 Progettazione e materiali I motivi di queste notevoli differenze nella durata in sostanza sono da ricercare nei diversi parametri di progettazione tra il cavo A e il cavo B (CFBUS.001) nonché nei diversi materiali impiegati nella realizzazione degli stessi. In entrambi i cavi l'isolamento delle anime del bus è realizzato in un materiale espanso le cui vantaggiose proprietà elettriche assicurano che si possano ottenere le caratteristiche di trasferimento previste dal protocollo. D'altro canto questo isolamento non ha la necessaria resistenza meccanica per le continue flessioni. Le forze che agiscono sulla coppia bus nella flessione devono essere quindi assorbite dalla guaina per alleggerire la sollecitazione meccanica sull'isolamento delle anime. Rivestimento altamente elastico Il cavo B (igus ) è stato perciò dotato di un rivestimento intermedio in TPE estruso a pressione a riempimento totale, di alta qualità meccanica, per proteggere la coppia bus dall'azione di forze meccaniche durante il processo di flessione. Il rivestimento deve essere altamente elastico, infatti un rivestimento di qualità meccanica inferiore, realizzato in materiali a basso prezzo, come elementi di riempimento tradizionali o nastri che trovano spesso impiego in molti altri casi, serve solo a dare una forma rotonda alla coppia bus senza però proteggerla dalle forti sollecitazioni nell'uso in catene portacavi. Parametri Corsa: Velocità ca.: Accelerazione ca.: Raggio ca.: S = 5,0 m V = 3,5 m/s a = 7,5 m/s 2 55 mm La struttura del cavo B (CFBUS.001) è caratterizzata da un rivestimento in TPE estruso a pressione a riempimento totale di grande qualità meccanica che alleggerisce meccanicamente la coppia bus e fissa le anime in una posizione definita e rotonda. Numero di cicli Campione A CFBUS.001, campione B Inoltre il passo di cordatura molto corto e gli speciali conduttori fanno sì che per gran parte della lunghezza dell'anima non agiscano carichi di trazione e compressione. In questo modo è possibile realizzare raggi di curvatura relativamente ridotti anche con elevato numero di cicli. Novità: omologazione UL e CSA I cavi Chainflex CFBUS sono adesso disponibili anche con omologazione UL e CSA nonché conformi alla normativa DESINA per i più comuni sistemi bus. Il rivestimento esterno non propagante la fiamma in TPE ad alta resistenza all'abrasione viene estruso a pressione a riempimento totale sulla schermatura integrale in trecce di rame realizzata con un angolo d'inclinazione ottimizzato, al fine di stabilizzare ulteriormente il cavo. Gli elementi bus, che sono cordati con un passo particolarmente corto, vengono protetti da un rivestimento intermedio in TPE estruso a pressione a riempimento totale e, se si scelgono materiali isolanti e procedimenti di produzione adatti, rispondono ai parametri bus richiesti. Come tutti i cavi Chainflex, anche la nuova serie CFBUS è disponibile a magazzino, per tutti i più comuni sistemi bus, senza costi di taglio o quantitativi minimi. Informazioni sul cavo CF BUS Pagina 122 Punto di rottura del rivestimento Punto di rottura dell'isolamento dei conduttori Figura 3: Un rivestimento di qualità meccanicamente inferiore non è in grado di proteggere la coppia bus dalle forti sollecitazioni meccaniche all'interno della catena. 29

30 Esempio 4: testati! CF98 con raggio di curvatura < 4 x d Per gli utilizzatori di catene portacavi estremamente piccole è importantissimo scegliere il cavo adatto a spazi costruttivi ridotti e raggi di curvatura molto stretti; un esempio: nelle porte automatiche dei vagoni di un treno. Basta che dopo alcune migliaia di corse, si rompa un'anima per essere obbligati a mettere fuori servizio l'intero treno per riparare il danno, con conseguenti costi ingenti. Con raggi di curvatura inferiori a 5xd, il rame evidenzia spesso tutti i suoi limiti fisici. A causa della sua struttura molecolare il rame, se sottoposto a sollecitazione meccanica estremamente elevata, diventa fragile e si rompe facilmente. Test: Corsa breve orizzontale Parametri Corsa Velocità ca.: Accelerazione ca.: Raggio ca.: S = 0,8 m V = 1,5 m/s a = 0,5 m/s 2 18 mm Ampie serie di prove hanno fatto chiarezza sul modo in cui si devono realizzare cavi idonei all'impiego in catena portacavi in grado di consentire elevati numeri di corse anche con raggi di curvatura di 4xd. Raggio di curvatura = 4 x d Informazioni sul cavo CF98 Pagina 96 30

31 Test 1: Prova effettuata su 4 design differenti Cavo di prova A - conduttore in lega speciale Cavo di prova B - come cavo di prova A ma in rame Cavo di prova C - conduttore a struttura intrecciata Cavo di prova D - conduttore con struttura cordata Il test è stato condotto per 2 anni consecutivi e ha prodotto i seguenti risultati: Test 2: Nella seconda prova furono messi di nuovo a confronto i cavo di prova A e B, questa volta con un altro numero di conduttori e sezioni. Cavo di prova A - conduttore in lega speciale Cavo di prova B - conduttore in rame Il materiale del conduttore (in lega speciale invece che in rame) continuava ad essere l'elemento che faceva la differenza. Risultato: dopo oltre 28 milioni di cicli il cavo di prova A non ha fatto registrare alcuna rottura di anime. Il cavo di prova B invece è arrivato solo a 1,4 milioni di cicli prima che il conduttore venisse completamente distrutto. Cavo di prova A Cavo di prova B Cavo di prova C Cavo di prova D Numero di cicli Sezione 7x0,20 7x0,20 7x0,25 7x0,25 d [mm] 5,8 5,6 7,3 7,3 Raggio di prova 3,1xd = 18 3,2xd = 18 2,5xd = 18 2,5xd = 18 In questo modo il conduttore in lega speciale ha raggiunto una durata utile 19 volte superiore a quella del conduttore in rame. Cavo di prova A Cavo di prova B Numero di cicli Sezione 2x0,14 2x0,14 d [mm] 3,9 2,9 Raggio di prova 4,6xd = 18 6,2xd = 18 Numero di cicli Numero di cicli Raggio di prova Cavo di prova A 3,1xd Cavo di prova B 3,2xd Cavo di prova C 2,5xd Cavo di prova D 2,5xd Raggio di prova Cavo di prova A 4,6xd Cavo di prova B 6,2xd Lega speciale per conduttori Il nuovo CF98 presenta solo una conduttività ridotta rispetto al rame che è stata compensata con sezioni leggermente maggiori: il diametro esterno risulta circa il dieci per cento maggiore rispetto al tipo paragonabile della serie CF9. Questa diversità di diametro viene però compensata da aspettative di durata del CF98 nettamente superiori al CF9 ed a tutti gli altri cavi da catena portacavi. Il cavo è composto da un rivestimento esterno altamente resistente all'abrasione ed estruso a pressione a riempimento totale, è resistente all'olio e ai raggi UV ed esente da PVC ed alogeni. Per gli utilizzatori di catene portacavi estremamente piccole è importantissimo scegliere il cavo adatto. Il cavo di comando Chainflex CF98 è indicato in particolare per applicazioni con spazi costruttivi ridotti ed elevate frequenze di ciclo. Bancomat, macchine per il caricamento automatico di semiconduttori, distributori automatici, porte automatiche di treni e veicoli in genere sono solo alcune delle possibili applicazioni di questo nuovo cavo di comando. 31

32 Esempio 5: testati! Dispersione e attenuazione Impiego di cavi ottici in fibre di plastica in catena portacavi I cavi ottici in fibre di plastica presentano numerosi vantaggi nella trasmissione dati: oltre ad essere estremamente sicuri contro i campi magnetici, riducono peso ed ingombro. Anche in questo caso, l impiego in catena porta cavi comporta la scelta di cavi con requisiti di resistenza meccanica e mantenimento delle proprietà elettriche ancora più elevati. I parametri di maggior rilievo sono la dispersione e l attenuazione. La dispersione indica come varia il tempo di transito di un segnale lungo una fibra ottica. È infatti legata alla separazione dell'onda in componenti elementari, con tempi di transito differenti. La dispersione influisce su proprietà quali larghezza della banda, frequenza limite e velocità massima di trasmissione. In nessuna delle prove eseguite sui cavi Chainflex si sono notate variazioni significative del valore di dispersione. L impiego in catena portacavi di cavi ottici in fibra di plastica della igus non comporta quindi alcun problema in termini di dispersione. L'altra grandezza di rilievo, l attenuazione, determina la lunghezza massima del tragitto di trasmissione di un segnale. L attenuazione di un segnale trasmesso attraverso una fibra di plastica è legata, come per le fibre di vetro, alla lunghezza d onda del segnale stesso. Abbiamo pertanto stabilito di condurre test comparativi con segnali di lunghezza fissa di 660 nm. A seconda delle prestazioni della sorgente e della sensibilità del ricevitore, si dispone di un determinato "valore di attenuazione" sull intero percorso, comprensivo delle zone di giunzione e di quelle di trasferimento vero e proprio. La trasmissione dati è affidabile quando l'attenuazione effettiva si mantiene inferiore a detto budget (normalmente dell'ordine dei 20 db). È quindi importante avere a priori un'indicazione di massima dell'attenuazione legata ad una determinata applicazione; anzi in alcuni casi per stabilire il valore di attenuazione si fa riferimento proprio a questo. Le sollecitazioni meccaniche che agiscono su un cavo influiscono sull'attenuazione. Nell'impiego in catena portacavi, alle flessioni continue tipiche del funzionamento vero e proprio, possono aggiungersi sollecitazioni dovute alle modalità di installazione e/o d esercizio, quali la trazione cui è comunemente sottoposto un cavo durante la posa e la compressione in corrispondenza dell'elemento fissacavi. Abbiamo quindi verificato gli effetti di una compressione trasversale sui cavi Chainflex : la prova, eseguita in conformità alla DIN VDE 0472 parte 223, ha dimostrato che - dal momento che la compressione interessa una zona di pochi centimetri - l'aumento dell attenuazione che ne deriva non è significativo ai fini del successo della trasmissione. Un cavo ottico è ovviamente più "delicato" di quelli tradizionali con conduttori in rame: in presenza di sollecitazioni a trazione, una struttura più robusta garantirà valori di attenuazione inferiori. Viceversa un cavo ottico puro, se eccessivamente sollecitato, può far registrare un sensibile aumento dell attenuazione. La figura 1 illustra l'esito del test condotto su un cavo Chainflex a 6 fibre ottiche (cavo di 1 m; forza di trazione massima di 250 N). Applicando una trazione di 250 N si è rilevato un incremento di attenuazione pari a 0,17 db, che si annulla completamente non appena la forza viene meno. La trazione necessaria per posare un cavo ottico in catena porta cavi è decisamente inferiore a 250 N! Di conseguenza non si prevede alcuna influenza sull attenuazione del segnale. 32

33 Nei cavi ottici in fibra di plastica sottoposti a continue sollecitazioni di flessione, non di rado si verificano comportamenti di affaticamento del materiale, opacizzazione e/o microfessurazioni delle fibre, fino alla rottura. A questo proposito la igus si è adoperata per allestire e condurre test pratici di lunga durata specifici per determinare gli effetti di un impiego in catena portacavi sull attenuazione. A in db Andamento dell'attenuazione in funzione del numero di cicli Attenuazione in funzione della forza di trazione Numero di cicli completi n x A in db Forza di trazione F in N Figura 1: attenuazione in funzione della forza di trazione applicata Il grafico illustra i risultati ottenuti con i cavi Chainflex. Si tratta di valori eccellenti: quelli registrati su cavi ottici di altri fabbricanti sono decisamente inferiori; alcuni di essi presentavano addirittura fibre rotte. Le prove hanno dimostrato l'eccellente affidabilità ed idoneità dei cavi ottici Chainflex all'impiego in catena portacavi, con continua esposizione a sollecitazioni meccaniche di trazione, flessione e compressione trasversale. Sono pertanto ideali per una trasmissione dati esente da disturbi alle condizioni d'impiego più gravose. Bibliografia:[1] Kunststoff-Lichtwellenleiter für flexible Energiezuführungs-Systeme: Bernfried Späth, Frank Blase (Cavi ottici in fibra di plastica specifici per impiego in catena portacavi, di Bernfried Späth e Frank Blase) Informazioni sul cavo LWL Pagina

34 Esempio 6: testati! Le nostre prove Dal 1989 sviluppiamo cavi elettrici specifici per posa mobile All'epoca molti costruttori erano scettici sull'impiego di una catena portacavi, poiché non vi era alcuna garanzia sulla durata e le prestazioni dei cavi. Essi erano di scarsa qualità: non di rado si assisteva alla rottura dei conduttori o della schermatura, alla torsione del cavo (il cosiddetto effetto cavatappi) o all'usura precoce del rivestimento. Il programma Chainflex è nato per porre fine a queste problematiche e visto che non eravamo esperti in materia, avevamo una sola possibilità: testare, testare, testare, testare, testare! Modalità di prova: I nostri cavi vengono generalmente testati con un raggio di curvatura inferiore del % rispetto a quello riportato a catalogo. Ci imponiamo standard qualitativi molto elevati, e siamo in grado di garantirli a fronte di procedure di collaudo, continuamente associate alla produzione, con almeno 1 milione di cicli di flessione. Al termine della prova il cavo, sottoposto a un'attenta ispezione, deve presentarsi intatto; in particolare nessuno dei singoli fili deve essersi rotto. Nei test su nuovi modelli di cavi Chainflex, il numero delle flessioni è ancora più elevato. Una vasta banca dati Oggi disponiamo di un'enorme banca dati, basandoci sulla quale siamo in grado di effettuare una stima di durata dei cavi Chainflex nella vostra applicazione. 34 I risultati di alcuni dei test eseguiti nei nostri laboratori.