Cavi applicabili: Cavi per robot, cavi per catene portacavi industriali, cavi di controllo industriale

Cavi flessibili
Concetti di base sui cavi flessibili (cavi a catena portacavi)
I cavi flessibili sono la scelta ideale per la trasmissione di potenza e il trasferimento di segnali nei sistemi di movimento che richiedono movimenti e piegature frequenti. In alternativa vengono indicati come cavi trainati, cavi mobili, cavi robotici e altro ancora. Questi cavi sono progettati per proteggere i cavi elettrici da impigliamenti, usura, distacco, sospensione e disordine quando le unità dell'apparecchiatura si muovono avanti e indietro. Non solo si muovono con la catena portacavi, ma possiedono anche un'elevata flessibilità, che li rende resistenti ai danni. La struttura del conduttore dei cavi flessibili si basa principalmente sulla struttura del filo di rame intrecciato secondo gli standard DIN, VDE 0295 e IEC 228, mentre la guaina è spesso realizzata con materiali a bassa viscosità, flessibili e resistenti all'usura per ridurre l'usura durante il movimento alternativo continuo.

Applicazioni dei cavi flessibili
I cavi flessibili sono ampiamente utilizzati in vari settori industriali, inclusi ma non limitati a sistemi elettronici industriali, produzione automatizzata, attrezzature per magazzino, robotica, sistemi antincendio, veicoli elettrici, gru, macchine a controllo numerico e industrie metallurgiche.

Classificazione dei cavi flessibili
I cavi flessibili sono classificati in base alle loro funzioni, principalmente in cavi per sensori/encoder, cavi per servomotori, cavi per robotica, cavi puliti e cavi per catene portacavi.
Cavi per catene portacavi: sono progettati per l'uso all'interno di catene portacavi, spostandosi e piegandosi ripetutamente con il sistema. Richiedono elevata flessibilità e resistenza alla flessione, come i cavi TRVV ad alta flessibilità, noti per la loro lunghezza di avvolgimento ridotta, buona resistenza alla diafonia e idoneità per configurazioni di linee di segnale ad alta velocità.
Cavi encoder: per garantire una trasmissione accurata del segnale durante il funzionamento degli encoder, sono necessari cavi specializzati. I cavi standard possono presentare problemi con gli strati di schermatura, portando alla fusione di strati isolanti multicore, che possono influire sulle prestazioni.
Cavi di alimentazione: ad esempio, i cavi flessibili delle catene portacavi come TRVV5*2.5 fungono da linee elettriche per bracci robotici flessibili. Sono progettati per resistere alla flessione, all'olio e alla trazione, il che li rende ideali per applicazioni che richiedono movimento continuo e altamente flessibile, come sistemi di catene portacavi, robot e sistemi di azionamento mobile.

Tipi di cavi flessibili
I cavi flessibili possono essere generalmente classificati nei seguenti tipi in base alle loro specifiche:

A. Cavi di controllo flessibili
1. Cavi flessibili per catena di controllo con guaina in PVC: CC101 ignifugo, con raggio di curvatura di 8X.
2. Cavi della catena di controllo flessibili schermati con guaina in PVC: CC111 ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.
3. Cavi flessibili per catena di controllo con guaina in PVC: CC120 ignifugo, con un raggio di curvatura di 5X.
4. Cavi flessibili per catena di controllo con guaina in PVC: CC121 ignifugo, con raggio di curvatura di 8X.
5. Cavi per catena di controllo flessibili con guaina in PUR: CC127 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 8X.
6. Cavi a catena schermati con controllo flessibile con guaina in PUR: CC117 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.
7. Cavi flessibili per catena di controllo intrecciati: resistenti ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, CC158, con un raggio di curvatura di 10X.
8. Cavi per catena di controllo flessibili con guaina in PETP: CC160 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 5X.
9. Cavi a catena schermati con controllo flessibile con guaina in PETP: CC133 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.

B. Cavi di alimentazione flessibili
1. Cavi flessibili per catene portacavi con guaina in PVC: CC305 ignifugo, con un raggio di curvatura di 8X.
2. Cavi flessibili per catene portacavi schermati con guaina in PVC: ignifugo CC336, con un raggio di curvatura di 10X.
3. Cavi per catene elettriche schermati flessibili con guaina in PETP: CC358 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.
4. Cavi per catene portacavi flessibili schermati con guaina in PETP: CC371 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 8X.​

C. Cavi bus dati flessibili
1. Cavi per catena dati schermati con guaina in PVC: CC41, con un raggio di curvatura di 8X.
2. Cavo per catena dati schermato con guaina in PUR: CC43 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.
3. Cavi per catena dati schermati con guaina PETP: CC46 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.
4. Cavi per catena dati schermati con guaina PETP: CC48 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 12X.

D. Cavi servo flessibili
Cavi per servocatena schermati con guaina in PUR: CC46 resistente all'olio, agli acidi e agli alcali, all'idrolisi, ai raggi UV, alle basse temperature, all'usura, ignifugo, con un raggio di curvatura di 10X.

Le caratteristiche della struttura interna dei cavi flessibili
I cavi per catene portacavi sono progettati meticolosamente tenendo conto di diversi fattori critici per garantirne l'affidabilità e la durata in condizioni difficili:
1. Centro di trazione
Il nucleo del cavo è progettato per avere un vero riempimento della linea centrale, determinato dal numero di nuclei e dallo spazio all'interno dell'area della sezione trasversale di ciascun conduttore. Questo metodo salvaguarda efficacemente la struttura di cordatura, impedendo che si sposti verso il centro del cavo.
2. Configurazione del conduttore
La scelta del conduttore flessibile è fondamentale. In generale, quanto più sottile è il conduttore, tanto più flessibile è il cavo. Tuttavia, conduttori troppo sottili possono provocare aggrovigliamenti. Numerosi esperimenti hanno identificato la combinazione ottimale di diametro, lunghezza e schermatura longitudinale per i singoli fili, che offrono una buona resistenza alla trazione.
3. Isolamento dei fili centrali
I materiali isolanti all'interno del cavo non devono aderire tra loro e devono sostenere ogni singolo conduttore. Solo i materiali in PVC o TPE stampati ad alta pressione hanno dimostrato la loro affidabilità in applicazioni che coinvolgono milioni di metri di cavi per catene portacavi.

4. Filo intrecciato
La struttura di cordatura deve essere avvolta attorno ad un centro di trazione stabile con una buona lunghezza di avvolgimento. A causa dell'applicazione di materiali isolanti, la cordatura deve essere progettata in base allo stato di movimento, con un metodo di cordatura a fascio applicato a partire da 12 fili con anima.
5. Guaine interne ed esterne
1) Guaina interna: le guaine interne corazzate stampate per estrusione sostituiscono i materiali di lana poco costosi e i riempitivi, garantendo che la struttura di cordatura rimanga intatta.
2) Guaina esterna: le guaine esterne realizzate con vari materiali modificati offrono diverse funzionalità, come resistenza ai raggi UV, resistenza alle basse temperature, resistenza all'olio e ottimizzazione dei costi. Tutte le guaine esterne possiedono un'elevata resistenza all'usura e non aderiscono ad alcuna sostanza.

Caratteristiche prestazionali dei cavi flessibili
1. Elevata flessibilità: progettati con una speciale struttura flessibile, come l'utilizzo di fili multifilari in rame nudo sottile per il nucleo, cavi con nucleo a doppio filamento e alcuni con una struttura resistente alla torsione che include un nucleo di rinforzo al centro, questi cavi possono adattarsi in modo stabile e affidabile ad azioni come sollevamento, avvolgimento e dispiegamento. Non si danneggiano facilmente se piegati frequentemente e sono ampiamente applicabili in vari ambienti che richiedono piegatura, come macchinari per la lavorazione del legno e apparecchiature di trasporto logistico.
2. Resistenza alla flessione: in grado di resistere a numerosi cicli di flessione senza rompersi, con una durata di flessione superiore a 5 milioni di cicli, soddisfacendo le esigenze di ambienti con movimento alternativo ad alta velocità o situazioni con flessioni frequenti.
3. Resistenza all'abrasione: la guaina, spesso realizzata con materiali resistenti all'usura, riduce l'usura durante il movimento alternativo continuo, prolungando così la durata del cavo.
4. Resistenza agli agenti atmosferici: adatti a varie condizioni climatiche, questi cavi possono funzionare normalmente a temperature alte o basse, nonché in ambienti umidi.
5. Resistenza allo strappo: non si strappa facilmente sotto forze esterne, garantendo l'integrità e il corretto funzionamento del cavo.

Precauzioni per l'uso del cavo flessibile
Requisiti di posa:
1. Quando si installano cavi flessibili, è fondamentale evitare di attorcigliarli. Invece di srotolare il cavo da un'estremità del tamburo o della bobina, è necessario ruotare il tamburo o la bobina per stendere il cavo. Se necessario, il cavo può essere steso o sospeso. I cavi a questo scopo devono essere prelevati direttamente dall'avvolgicavo.
2. È necessario prestare attenzione al raggio minimo di curvatura del cavo per evitare danni dovuti a una flessione eccessiva.
3. I cavi devono essere disposti uno accanto all'altro all'interno della catena portacavi, il più separati possibile. Possono essere separati da distanziatori o infilati negli spazi vuoti delle staffe di supporto. Lo spazio tra i cavi nella catena deve essere almeno il 10% del diametro del cavo e i cavi non devono toccarsi o impigliarsi tra loro.
4. Entrambe le estremità del cavo devono essere fissate, o almeno l'estremità mobile all'interno della catena portacavi. In generale, la distanza dal punto mobile del cavo all'estremità della catena dovrebbe essere da 20 a 30 volte il diametro del cavo.
5. Assicurarsi che il cavo possa muoversi liberamente all'interno del raggio di curvatura senza forzarlo, consentendo il movimento relativo tra i cavi e il dispositivo di guida.
6.  Manutenzione e sostituzione: se la catena portacavi si rompe, anche i suoi cavi devono essere sostituiti, poiché i danni dovuti a uno stiramento eccessivo sono inevitabili.

Marchi noti sul mercato
Essendo un componente industriale vitale, la progettazione e l'utilizzo delle catene portacavi sono essenziali per garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature e la sicurezza del personale. Sul mercato sono disponibili numerosi marchi di catene portacavi, alcuni dei quali molto noti hanno guadagnato un'ottima reputazione per la loro qualità: come IGUS dalla Germania, LAPP, HELU, E&E e CONKABLE. Questi marchi offrono in genere una buona resistenza all'usura, capacità anti-invecchiamento e anti-torsione, mantenendo prestazioni stabili in vari ambienti di lavoro difficili.