Lineární pohyb
Umožňuje snadné a hospodárné elektrické, optické, hydraulické nebo fluidní spojení dvou bodů v lineárním pohybu.
Když se řekne automatizace, všichni se shodnou, že je zapotřebí co nejpřesnějších, nejspolehlivějších a nejrychlejších procesů, které mohou být cyklické s nepřetržitým provozem. A to bez výjimky. Systémy vlečných řetězů jsou nepostradatelnou součástí automatizace procesů, neboť téměř v každém výrobním závodě najdete aplikace, ve kterých je nutné nepřetržitě zásobovat strojní díly napájením, daty nebo médii, jako např. vzduchem a vodou. Na této stránce se dozvíte, co přesně myslíme pojmem vlečný řetěz, kdy se používá, jaké materiály jsou pro vlečné řetězy k dispozici, jaké možnosti uspořádání a montáže jsou k dispozici a v neposlední řadě také co je třeba mít na paměti při výběru vhodných kabelů.
Co je to vlečný řetěz a jaký úkol plní?
Vlečný řetěz je mechanický systém, který chrání, podpírá a vede kabely a hadice na média v strojních aplikacích, které se neustále pohybují.
Pohyby jsou ve vlečném řetězu prováděny řízeným způsobem, aby síly, které trvale působí na kabel nebo na hadici na média, nezpůsobily předčasné poškození nebo selhání. Kabely a hadice s médii jsou ve vlečném řetězu přece jenom vystaveny milionům ohybů na dráze pojezdu.
Jsou energetické řetězy a vlečné řetězy totéž?
Energetický řetěz je totéž co vlečný řetěz, vodicí řetěz nebo kabelový nosič.
LAPP však tento systém záměrně nazývá vlečným řetězem, protože je jeho úkolem vléct kabely a hadice.
Myslíme si, že funkci a výkon vlečného řetězu dobře vystihuje pojem „vléct“, jelikož jeho definice zní „táhnout za sebou něco s velkou námahou a přemístit to někam.“
Jaké jsou hlavní funkce vlečného řetězu?
Poloměr ohybu
Kontrolovaně vede a podpírá kabely a hadice, které jsou do něj vloženy, a dodržuje při tom minimální přípustný poloměr ohybu.
Mechanická ochrana
Poskytuje mechanickou ochranu kabelů a hadic a dokonce je odděluje od chemických vlivů prostředí, pokud je řetěz osazen ochrannými kryty.
Počet intervalů údržby
Tím se nejen sníží interval údržby kabelů a hadic, ale také se tím prodlouží jejich životnost.
Kde se používají vlečné řetězy?
Vlečné řetězy jsou jedním z nejobtížnějších míst pro použití kabelů. Ve vlečném řetězu jsou napájecí kabely, servokabely a datové kabely umístěny blízko sebe a pohybují se tam a zpět, zatímco je stroj v provozu. Někdy i rychleji než pět metrů za sekundu při více než pětinásobném gravitačním zrychlení. Dodávají elektrickou energii, signály, data nebo dokonce stlačený vzduch a kapaliny do pohyblivých strojních součástí. Systémy vlečných řetězů se již dlouhá léta osvědčují ve všech aplikacích, kde se pohyby provádějí automaticky a nepřetržitě.
Jaké jsou výhody vlečného řetězu oproti systémům kabelových vozíků?
Konkurenční výhody vlečných řetězů ve srovnání s tradičními systémy, jako jsou přípojnice, závěsné systémy a systémy kabelových vozíků:
- vynikají díky schopnosti nést různé druhy médií (napájecí kabely, kabely pro přenos signálů, datové kabely a hydraulické a pneumatické hadice),
- mohou být bezpodmínečně použity v náročných prostředích, kde se může v atmosféře denně vyskytovat prach, vlhkost, chemikálie a agresivní látky.
- zvládají vysoké rychlosti a zrychlení.
- Kabely lze instalovat, vyměňovat nebo i instalovat později.
- Možné jsou také horizontální, vertikální, diagonální a kruhové dráhy pojezdu.
- Údržbové práce se provádějí snadno, ale obecně jsou vlečné řetězy méně náročné na údržbu.
- Vyžadují mnohem menší délku médií (kabelů a hadic) pro srovnatelné dráhy pojezdu, protože ve vlečném řetězu se média (kabely a hadice) neprověsí, ale jsou vedeny lineárně.
Které kabely jsou vhodné pro vlečné řetězy?
Kabely a hadice, které jsou vhodné pro použití v energetických řetězech, jsou někdy velmi silně a nepřetržitě ohýbány. To znamená, že jsou trvale vystaveny namáhání v důsledku ohýbacích pohybů ve vlečném řetězu. Na rozdíl od trojrozměrných torzních pohybů jsou tyto ohýbací pohyby vždy lineární a vždy probíhají jedním směrem.
Flexibilita kabelu má přímý vliv na jeho poloměr ohybu, který udává, do jaké míry lze kabel ohýbat, aniž by byla narušena jeho funkčnost.
Čím menší je poloměr ohybu, tím více je kabel namáhán a tím obtížnější je dosáhnout požadované životnosti kabelu.
Ohybovou schopnost kabelů a hadic lze proto definovat následovně:
Vodiče uvnitř kabelu by měly být minimálně z jemných drátů, tzn. odpovídat třídě vodičů 5.
Vhodné pláště a izolační materiály
Samozřejmě, že by měly splňovat požadavky vlečných řetězů a převládajících podmínek okolního prostředí.
Kabely pro vlečné řetězy mají více než 25 žil pouze ve výjimečných případech. Tím se vyhnete riziku, že se mnoho žil doslova sváže do uzlů a následně přetrhne.
Kabely pro vlečné řetězy se vyznačují nejnižší možnou hmotností. Koneckonců, vlečný řetěz musí nést nejen svou vlastní hmotnost, ale také hmotnost kabelů a hadic s médii, které jsou v něm umístěny, hmotnost se udává v délce jednoho metru kabelu, nebo hadice.
Jak jsou kabely ve vlečném řetězu uspořádány?
Aby bylo zajištěno bezproblémové fungování vlečného řetězu a aby nedošlo k poškození médií, je třeba před výběrem vlečného řetězu důkladně vyhodnotit kabely a hadice, které jím mají být vedeny, jelikož jsou relevantní pro velikost řetězu a složení jednotlivých komponent.
Abychom jmenovali jen několik příkladů, ujistěte se například, že:
- kabely/hadice leží volně vedle sebe v řetězových komorách. Měly by být od sebe co nejvíce odděleny pomocí separátorů.
- Kabely/hadice jsou instalovány symetricky, co se týče jejich hmotnosti a velikosti. Ty s většími průměry a hmotností by měly být na vnější straně, zatímco ty s menšími průměry a hmotností na vnitřní straně. Také je lze seřadit sestupně podle velikosti od vnitřku k vnějšku. Pokud nepoužíváte horizontální přepážky, vyhněte se uspořádání kabelů nad sebou.
- se v jedné komoře používají pouze média se stejným vnějším pláštěm, aby se zabránilo zbytečnému tření.
- je v závislosti na médiu zaručena definovaná vzdálenost mezi kabelem/hadicí a separátorem tak, aby se kabely/hadice mohly volně pohybovat a aby se média mohla pohybovat vůči sobě navzájem a vůči vlečnému řetězu.
Možnosti konfigurace vlečného řetězu
Většina systémů vlečných řetězů je vybavena jediným řetězem. Mohou však také mít více řetězů. Pokud je počet řetězů větší než 1, mohou vést řetězy přímo vedle sebe, ve tvaru kruhu nebo jsou do sebe vnořeny ve vrstvách. Řetěz má často konstantní a lineární směr pohybu – takzvaný posun. V mnoha aplikacích jsou však také vyžadovány otáčky uvnitř vlečného řetězu, někdy až o 600° – těch však lze dosáhnout pouze pomocí konfigurace více řetězů. K dispozici jsou také četné možnosti konfigurace řetězů pro kombinované pohyby, tzn. pro posuny a otáčení.
Která konfigurace by mohla být ta správná pro Vaši aplikaci? Vysvětlíme:
Jaké konfigurace řetězu jsou možné?
Vlečný řetěz může být samonosný nebo kluzný.
Samonosné konstrukce jsou především vhodné pro malé vlečné řetězy. Jsou méně náchylné na opotřebení než kluzné konstrukce, protože při provozu nedochází ke tření mezi horní a dolní částí řetězu. Avšak délka samonosného energetického řetězu je omezená.
Čím delší je dráha pojezdu, tím více řetěz namáhá jeho vlastní hmotnost a hmotnost kabelů a hadic, které jsou v něm uloženy, což znamená, že se vlečný řetěz může prověšovat v místech, kde nemá žádnou podporu.
Prověšení nemusí nutně být negativní, ale snižuje možné hodnoty rychlosti a zrychlení vlečného řetězu.
Je-li překročena maximální přípustná hodnota prověšení, doporučujeme vlečný řetěz buď podepřít nebo zvolit kluznou konstrukci. Pokud mají být překonávány vzdálenosti s dráhou pojezdu větší než 10 m, padne volba vlečného řetězu většinou na kluznou konstrukci s vodicím kanálem. Speciální konstrukční řešení (např. kluzné patky) minimalizují účinky tření mezi částmi řetězů, které jsou umístěny na sobě. Kluzná konstrukce umožňuje dráhy pojezdu až 100 m nebo i více.
Jaké možnosti montáže jsou k dispozici?
Aplikace s vodorovnou montáží je nejčastěji používaným typem vlečného řetězu. Vlečný řetěz je položen na rovnou plochu se stabilním povrchem.
Aplikace s boční montáží znamená, že řetěz leží během provozu na boku. Tato konfigurace je nutná, pokud je na horní straně k dispozici pouze omezený prostor a běžný způsob montáže vlečných řetězů by vyžadoval příliš mnoho místa. Je také nutná v případech, kdy dodatečné zatížení řetězu překračuje jeho maximální samonosnost, avšak z nějakého důvodu nelze použít kluznou konstrukci.
K dispozici jsou následující možnosti: podepřené aplikace, ve kterých se vlečný řetěz pohybuje po zemi uvnitř vodicího kanálu, např. v aplikacích pro dlouhé dráhy pojezdu. Možností jsou i závěsné aplikace, ve kterých není vlečný řetěz podepřený zespodu, např. u obráběcích strojů.
Svislá montáž znamená, že směr pohybu je svislý a oblouk řetězu se nedotýká země ani stropu. V případě svislé montáže lze řetěz zavěsit nebo uvést do provozu ve stojné poloze.
Kabely/hadice musí být na obou koncích upevněny vhodným příslušenstvím a nesmí se dotýkat vlečného řetězu.
Z jakého materiálu jsou vyrobeny vlečné řetězy?
Všechny materiály používané společností LAPP při výrobě vlečných řetězů jsou šetrné k životnímu prostředí (RoHS a WEEE).
Vlečné řetězy se rozlišují podle materiálů použitých na články řetězu a materiálů použitých na jeho příčky. Proto řetězy dělíme na:
Nylonové vlečné řetězy, které jsou vhodné pro standardní univerzální aplikace ve většině prostředí a které se také používají při zvýšeném namáhání řetězu ve vlhkém a olejovitém prostředí nebo pro dlouhé dráhy pojezdu. Nylonové řetězy lze používat jak pro samonosné, tak pro kluzné aplikace nebo aplikace s kruhovým pohybem. Jsou vyrobeny ze sloučeniny polyamidu (PA6) a jsou k dispozici v otevřené nebo zcela uzavřené variantě.
Ocelové energetické řetězy jsou vhodné pro širokou škálu aplikací a zejména pro prostředí, ve kterých není nylon dostatečně odolný. To platí například v prostředích s extrémními plusovými nebo minusovými teplotami. V místech, kde vzniká velké množství tepla, totiž odvádějí ocelové řetězy teplo mnohem lépe než řetězy nylonové.
Články řetězu a příčky pro ocelové řetězy jsou vyrobeny z pozinkované nebo nerezové oceli (AISI304 nebo AISI316). Ocelové vlečné řetězy lze používat při teplotách do +200 °C. Vlečné řetězy z nerezové oceli lze používat až do teploty 400 °C. Nerezová ocel je nejen mnohem odolnější vůči teplu než pozinkovaná ocel, ale je také mnohem odolnější vůči chemickým vlivům. Kyseliny, zásady a agresivní čisticí prostředky na nerezovou ocel jednoduše nepůsobí. Ocelové řetězy lze také používat pro samonosné a kluzné aplikace nebo aplikace s kruhovým pohybem. Systémy ocelových vlečných řetězů jsou k dispozici v otevřených nebo zcela uzavřených variantách.
Pokud je vhodná kombinace obou materiálů, používají se hybridní vlečné řetězy. Jejich články řetězu a příčky jsou vyrobeny z kombinovaných materiálů (např. nylonové bočnice s hliníkovými příčkami nebo hliníkovými kryty). Tyto řetězy jsou vhodné pro speciální požadavky. Kombinace nylonových, hliníkových nebo ocelových součástí pomáhá odolávat drsnému prostředí a zvyšuje životnost řetězu. Hybridní vlečné řetězy jsou k dispozici v otevřených nebo zcela uzavřených variantách.