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台灣易格斯有限公司

igus® Taiwan Company Ltd.

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chainflex® 耐彎曲高柔性電線電纜持久耐用!

chainflex® 電纜的設計理念和賣點以及我們對電纜設計自信的原因

客戶所需要的好的能量供應系統就是能夠正常工作,因此,它需要 系統中所有的元件運行正常,包括用於該系統中的電纜。從上世紀 80年代早期開始,工業自動化令能量供應系統經常超負荷運作,導 致電纜無法正常工作,在某些嚴重的情況下,電纜“起旋”和斷裂 導致整個生產線停產,造成了巨大的經濟損失。 為了幫助客戶找到解決問題的方法,易格斯決定開發新產品。作 為全球性的跨國公司,易格斯開始發展完整的拖鏈系統。現在所 有的拖鏈和chainflex®系列電纜都來自同一個生產地,並且有根據 實際工作環境提供的系統保證,憑藉1989年以來不斷積累的技術 和嚴格的測試。我們的電纜設計理念不斷更新。現在我們致力於 幫助世界所有廠家的機器都無故障地持續運行。

圖一: 分層成纜拖鏈電纜的特點
圖二:chainflex®電纜的芯線辮織結構
圖三:圍繞中間芯的多束式電纜
1

羊毛

2

擠壓的不抗拉中心材料

3

分層編織的芯線

1

單芯線以短節距束絞

2

高抗扭力中間加強芯

3

高耐磨甲胄式擠壓外護套

1

具有最佳編織角度的全遮罩層

2

襯料填充擠壓成型內部護套

3

高抗拉中心材料

如何預防“起旋”現象?

圖4:常規所謂適用於拖鏈的電纜在10xd情況下,僅經過400,000次迴圈後 這裏的“corkscrews”並非指品酒師手裏有用的器具,相反的, 它是指過度的拉伸對導向電纜及運動電纜造成的永久性變形,而 這種變形隨即導致芯線的斷裂。那麼要如何預防“起旋”呢?除 了整個拖鏈系統的合理設計,另外一個重要的因素就是電纜的結 構。基本來說,分層芯線和成束芯線電纜有明顯的差異。
電纜扭曲 拖鏈中損壞的電纜
電纜扭曲
電纜扭曲

分層成纜電纜的特點

分層成纜的電纜易於製造,是所謂的低價“適用於拖鏈”的電 纜。但是,當起旋導致整個系統無法運行時,當初廉價的誘惑就 轉化為高價的錯誤,這些問題是如何產生的呢?讓我們看一下這 種電纜的結構在分層成纜的電纜線中,電纜的芯線大多圍繞中心線被緊緊的絞 成幾層,外面包裹的管狀護套。在遮罩電纜中,芯線被羊毛織物 或箔金材料包裹。那麼當這樣的一根12芯的電纜進行常規運行 時,會發生什麼情況呢? 當電纜彎曲受力時,電纜的內徑受壓而外徑受拉。起初由於材料 的彈性,電纜能正常工作,但不久之後,材料過度受力導致材料 永久變形。經過這種特殊的擠壓過程,電纜的芯線形成不同的受壓和拉伸區域。起旋現象就產生了。大多數情況下,電纜會很快斷裂。

我們從1989年起花費巨額的資金對多束成纜的電纜進行了數百萬次的有效測試

多束成纜電纜的內部結構是精密的編織結構,這基本解決了上面 提到的問題。這裏litz電纜由一種特殊的瀝青絞成纜,再將芯線單 獨絞成束。下一步是將芯線圍繞一個抗拉材料做的中心絞成束, 這個是真正的中央芯線。 由於多重絞成束的工藝,在電纜內部,芯線多次改變彎曲電纜的 內徑和外徑。高度緊拉的中心線周圍的拉力和壓力彼此平衡,使 得電纜的內部結構有可靠的穩定性。因此電纜在最大的彎曲受力 作用也能保持穩定。

什麼是EMC問題和遮罩線破損

原則上,電纜遮罩必須完成兩項目標:

保護電纜不受外部干擾

在把干擾傳送到外部之前,將干擾遮罩

由於錯誤的干擾會嚴重損害系統本身或外部系統,所以遮罩的兩 個任務同等重要。此外,更重要的問題是不正確的遮罩從外觀無 法察覺,這使故障檢修系統的工作變得非常困難。這些問題是如 何產生的呢?

從電纜的內部構造中,我們能夠再次找到答案,電纜的遮罩是否 是為運動著的電纜設計的呢?
遮罩靜止的電纜十分簡單,但是要保證持續運動的遮罩電纜就會困難 很多。在一些所謂的“適合拖鏈" 的電纜內部結構中,中間束層是由 箔金或羊毛織物包裹的,這種束層假設能將芯線和遮罩帶隔離。然而 對於靜止電纜行之有效但對於運動電纜往往束手無策。電纜運動時羊毛織物或箔金無法在束線層、遮罩層和護套之間建 立聯繫,而在壓力下還會分裂成片。由此利用金屬遮罩、橡膠絕 緣芯線遮罩漏電的方法被採納。但是遮罩層的製造本身費時而且成本又高,於是又改用外部遮罩 編織帶或者簡易的電線包裹。這種方法的缺點非常明顯:外露的 遮罩層在運動時遮罩效果有限,而且運動和材料的膨脹會進一步 降低這種效果。遮罩層的種類是十分重要的,然而在一些產品目 錄中甚至都沒有提到。
在易格斯大約70%以上的線遮罩和90%以上的光學遮罩電纜中, 易格斯通過優化的內部結構有效的降低了這些弱點。實際上所有 的chainflex®遮罩電纜,都在絞線結構外部添加了強力擠壓成型的 內護套。這第二層護套完成了兩個任務:

它維持了絞線的緊密,象管槽一樣引導不同的芯線。

為緊密的遮罩層提供穩固的圓形基礎。

常規電纜在彎曲半徑為7.8 x d的情況下,僅往返900,000次後,外護套即破損

遮罩電纜的損壞和預防方法

甚至在生產遮罩層時,也有很多正確或不正確的工藝。 其中很重要的一個因素就是編織角度。 在所謂“拖鏈適用型”電纜中,電纜外徑的遮罩層通常會受到拉伸力。如果編織角度是相反的,則會增加拉伸負荷,並導致遮罩線斷裂。 由此會造成遮罩效果減弱乃至短路(如果電線尖頭透過編織網或保護層刺入芯線中)。 重要須知:如果剝開電纜,遮罩層可以很輕鬆地在護套上滑動,則在多數情況下該遮罩層將不再適用於運動的供能系統!igus®專門對此提出解決辦法:

由長期試驗得出的遮罩層編織角度能有效抵消拉力,因此非常適用於拖鏈。

由於穩定的內部護套,遮罩層不會隨意移動。

遮罩層自身能對編織層提供抗扭轉保護。

護套磨損或破損

任何內部結構的缺陷都很難從外部察覺,但護套的問題肉眼可以 直接觀察到。護套是電纜精密內部結構的第一層保護。這就是為 什麼破裂、磨損和膨脹變形的護套是非常嚴重的品質問題。為了 避免這樣的問題,易格斯的客戶能夠根據相應的工作環境為各自 的電纜選擇七種不同材料的護套。

甲胄式擠壓成型護套

製造工藝和材料同樣是決定產品品質的重要因素。在一些所謂的適 用於拖鏈的電纜中,護套通常是管狀成型的,因此無法在經常的彎 曲過程中提供絞線結構必要的支援,絞線結構很容易分裂,易格斯 作為拖鏈系統的首家製造商提供一種甲胄式擠壓成型護套。 這種護套保證電纜運動時,芯線不會鬆開。這是因為護套是通過 特別大的擠壓形成的話,護套形成導向槽同時對芯線的運動有導 向作用並且提供支撐作用。

適合拖鏈的高柔性電線電纜的品質保證

中心去應力設計

多束成纜結構

遮罩電纜中採用甲胄式擠壓成型的內護套

隔離的絕緣編織網

優化的遮罩編織角度

甲胄式擠壓成型的護套


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