Is glasvezel de oplossing voor een kleine buigradii?
Mark van de Waal | 10 maart 2022
Industrie 4.0 heeft inmiddels zijn weg gevonden naar tal van industriële toepassingen. Data wordt op verschillende punten verzameld en moet naar het controlesysteem worden getransporteerd. Hier worden onder andere onze chainflex-kabels gebruikt. Maar wanneer is glasvezel nou de juiste oplossing? En kan glasvezel gebruikt worden in combinatie met kleine buigradii? Lees verder voor de antwoorden…
De uitdaging
In een toepassing van een klant werden jarenlang buskabels met koperdraden gebruikt. De uitdaging bestond erin data van een bus-systeem door een toepassing te leiden waarbij niet alleen een zeer kleine buigradius, maar ook een bijzonder groot aantal cycli (= dubbele slagen) moest worden gepland. De eerder gebruikte buskabel bereikte hier al snel zijn technische grenzen. Daarom moest worden onderzocht of de chainflex® glasvezelkabels beter geschikt waren voor de toepassing.
Hoe een koperkabel zijn technische grenzen bereikt
Koper was het eerste door de mens gebruikte metaal. De geschiedenis ervan gaat ver terug; opgravingen in Irak hebben aangetoond dat in 8700 v. Chr. al koper werd gebruikt en 4000 v. Chr. werden er in Egypte al werktuigen en wapens gemaakt van koper. igus produceert sinds 1989 kabels met daarin koperen aders verwerkt. De kabels en dus ook de koperen aders staan bloot aan voortdurende bewegingen en dus hoge mechanische spanningen. Onze chainflex-kabels zijn bestand tegen deze eisen dankzij hun unieke ontwerp en de keuze van materialen die speciaal aan deze specifieke beweging zijn aangepast. Wij garanderen dit met een levensduurgarantie, gebaseerd op talrijke tests in ons eigen testlaboratorium en decennialange ervaring.
Maar wat zijn dan de nadelen van koperkabels? In de meeste gevallen zou men kunnen veronderstellen dat het grootste probleem wordt veroorzaakt door de koperdraden van de ader, die breken als gevolg van de hoge buigspanning. Dit is echter niet het enige en grootste probleem. Bij buskabels zijn ook de elektrische waarden, die door het respectievelijke bus-systeem worden bepaald, van invloed op de functionaliteit van de kabel. De gemakkelijkste manier om dit te zien is via de elektrische capaciteit. De capaciteit is een elektrische waarde die een zeer belangrijke rol speelt in een buskabel. Deze waarde kan veranderen, onder andere door een materiaalconstante, maar ook door afstanden, zoals de afstand tussen twee aderparen. Bij zeer hoge buigspanning, zoals wij in de toepassing van de klant aantroffen, kunnen de afstanden tussen de aders veranderen en kan de capaciteitswaarde van de kabel als gevolg daarvan veranderen. Als gevolg daarvan kan het gedefinieerde bus-signaal niet meer worden verzonden. Daarom zochten wij naar een alternatief dat wij onze klant konden aanbieden.
Voordelen van glasvezelkabels
In de meeste gevallen worden zogenaamde optische glasvezels gebruikt om data over bijzonder lange afstanden over te brengen. Denk maar aan je internetverbinding. Hier behaalt u het beste resultaat met een glasvezelverbinding omdat de verliezen over de lange afstand zeer gering zijn. We spreken hier niet meer van aders en aderparen, maar van zogenaamde vezels. Deze vezels zijn gemaakt van kunststof of glas en versturen data door middel van een lichtsignaal.
Naast de goede transmissie-eigenschappen heeft een glasvezelkabel ook zeer goede eigenschappen voor permanente buigspanningen, bijvoorbeeld in kabelrupsen. Door gebruik te maken van glasvezelkabels kan de minimale buigradius met maximaal 40% verkleind worden. Bovendien kan data sneller worden overgedragen dan met conventionele koperkabels en worden zij niet beïnvloed door EMC-interferentie. In vergelijking met een buskabel met koperdraden heeft de glasvezelkabel nog een ander voordeel. Hier is het bus-signaal niet afhankelijk van de elektrische eigenschappen van de kabel. Eenvoudig gezegd, zijn er maar twee vezels. Het signaal wordt van de zender naar de ontvanger gezonden in de vorm van een lichtpuls via één van de vezels. De tweede vezel zendt het lichtsignaal terug van de ontvanger naar de zender. De afstand tussen deze vezels heeft geen invloed op het resultaat.
Wij hebben dit samen met onze klant bewezen door tests uit te voeren met onze CFLG.LB glasvezelkabel. Het resultaat: de kabel gaat in deze specifieke toepassing enkele miljoenen cycli mee en heeft dus een aanzienlijk langere levensduur dan een vergelijkbare kabel met koperen aders.
Hoe igus samen met klanten producten verbetert
Bij igus voeren we samen met u realistische praktijktests uit, afgestemd op uw toepassingsparameters. Dit doen we in ons eigen chainflex®-testlaboratorium. Er zijn een aantal testopstellingen met onze kabelrupsen op een oppervlak van meer dan 3.500 m² waar iedere dag tests worden uitgevoerd. Of het nu een lineaire beweging of torsie is, een korte of lange rijweg, kleine of juist een grote buigradius: Wij van igus testen samen met u ook buiten alle normen en vinden de juiste oplossing voor uw toepassing.
Niet alle kabels zijn hetzelfde en niet alle toepassingen zijn gelijk. De interactie tussen alle onderdelen is altijd belangrijk. Daarom is het van belang om bij de keuze van de juiste kabel rekening te houden met alle randvoorwaarden. Wij zijn specialisten op dit gebied en willen onze ervaring graag met u delen.
Test samen met ons!
Heeft u ook toepassingen waarbij de vorige koperkabels hun technische limiet grenzen hebben bereikt of waarbij data niet langer betrouwbaar kunnen worden overgebracht? Maak dan nu een afspraak met uw igus-contactpersoon op locatie en wij zullen nagaan of een chainflex glasvezelkabel een passend alternatief voor u is met een aanmerkelijk langere levensduurverwachting.