chainflex® tient le coup ou vous êtes remboursés !

Les petites astuces de la construction chainflex®

Vous êtes d'avis qu'un système de chaîne porte-câbles doit simplement fonctionner correctement. Toutefois, ceci est conditionné par un fonctionnement impeccable de tous les composants. Et c'est justement ici qu'au cours des années 80, des problèmes sont apparus. Du fait des contraintes croissantes résultant de l'automation, on notait de plus en plus des défaillances de câbles alors que la chaîne porte-câbles fonctionnait impeccablement. Des pannes occasionnées par des "tire-bouchon" et des ruptures de conducteurs immobilisaient dans des cas extrêmes la production toute entière et occasionnaient de lourdes dépenses. Afin de pouvoir solutionner ces problèmes, igus® fut alors la première entreprise à développer des systèmes de chaînes porte-câbles complets. Les câbles chainflex® et les chaînes porte-câbles sont confectionnés pour répondre aux besoins de votre application.

Photo 1: Câble en couches "compatible chaînes"

Photo 2: Structure des torons et des conducteurs d‘un câble chainflex®

Photo 3 : Croisage en faisceau igus® autour du noyau central

Vlies

Elément de noyau extrudé, non résistant à la traction

Conducteurs toronnés en couches

Elément de noyau extrudé non résistant à la traction

Elément de noyau résistant à la traction

Blindage général avec angle de tressage optimisé

Gaine intérieure surmoulée par extrusion

Elément de noyau résistant à la traction

Mais comment peut-on éviter les "tire-bouchons" ?

Photo 4 : Câble de commandes blindé "compatible chaînes" au bout de seulement 400 000 doubles courses pour un facteur de flexion de 10xd Le terme "tire-bouchon" désigne dans ce cas la déformation permanente d‘un câble suite à une contrainte élevée – ce qui donne la plupart du temps lieu, à une rupture de conducteurs. Quelle en est la cause ? Comment peut-on éviter les "tire-bouchon" ? Ici, outre un dimensionnement raisonnable de la chaîne porte-câbles complète, la construction des câbles guidés joue un rôle décisif. Fondamentalement, il est fait une distinction entre les câbles en faisceaux et les câbles en couches voir photo 4.

Câbles endommagés dans une Chaîne Porte-Câbles

Photo 4 : Câble de commandes blindé "compatible

Le toronnage en couches est nettement plus facile à réaliser et c‘est pourquoi il est offert sur le marché sous forme de ce que l‘on appelle des câbles "compatibles chaînes" à bas prix. Toutefois, ce qui semble être de prime abord alléchant risque cependant bien vite de s‘avérer être une faute onéreuse lorsqu‘un "tire-bouchon" se met à immobiliser l‘installation qu‘il alimente. Quelle est la source de ces problèmes ? Pour se faire une idée, il est judicieux de jeter un coup d‘oeil sur la structure d‘un câble voir photo 1.

Dans le cas du toronnage en couches, les conducteurs du câble sont toronnés en plusieurs couches autour d‘un centre, plus ou moins serré, la plupart du temps sur une longueur relativement importante puis pourvus d‘une gaine extrudée. Pour ce qui est des versions blindées, à cela vient s‘ajouter un recouvrement des conducteurs d‘un bandage textile ou d‘un film. Qu‘advient-il dès à présent au cours de l‘exploitation à un câble - par exemple à 12 conducteurs - ainsi conçu ? La flexion refoule le mouvement du conducteur situé dans le rayon intérieur du conducteur et tend le conducteur situé dans le rayon extérieur. Au début, tout va bien dans la plupart des cas étant donné que l‘élasticité du matériau est encore suffisante. Toutefois, il ne faut pas attendre longtemps avant que la fragilisation du matériau donne lieu à des déformations irréversibles et les conducteurs se créent leurs propres "zones d‘écrasement et d‘élongation" en quittant leur voie de guidage" : Le tire-bouchon se forme et, la plupart du temps, la rupture de conducteur ne tarde pas à survenir.

Le croisage en faisceau, complexe et fiable, a fait ses preuves des millions de fois depuis 1989

Le croisage en faisceau élimine ces problèmes grâce à sa vie intérieure extrêmement complexe et à toronnages multiples. Ici, les torons sont préalablement toronnés avec une longueur de pas spéciale et les conducteurs qui en résultent sont de nouveau toronnés en faisceaux de conducteurs individuels. En présence de grandes sections, cela a lieu autour d'un noyau. La prochaine étape consiste en un nouveau toronnage de ces faisceaux de conducteurs autour d'un noyau résistant à la traction, un véritable gripage autour du noyau voir photo 2.

Du fait du toronnage multiple des conducteurs, tous les conducteurs changent à une même distance plusieurs fois du rayon intérieur au rayon extérieur dans la boucle du câble. Par conséquent, les forces de traction et d‘écrasement se trouvent compensées autour du noyau particulièrement résistant à la traction qui procure à la structure du câble la stabilité intérieure requise. C‘est ainsi que le toronnage demeure stable, même en présence de contraintes par courbure maximales voir photo 3.

Qu‘entend-on par problèmes de CEM et ruptures de fils de blindage ?

Les blindages de câble doivent fondamentalement remplir deux tâches, à savoir :

Protection des signaux de câble contre les parasites externes

Blindage de protection contre l‘émission de parasites

Ces deux tâches sont extrêmement importantes du fait que des signaux erronés sont susceptibles de provoquer des dommages consécutifs considérables dans l‘installation. En outre, ce point est particulièrement problématique étant donné qu‘un blindage erroné n‘est normalement pas décelable de l‘extérieur et que la localisation de l‘erreur est, par conséquent, extrêmement difficile. Comment de tels problèmes peuvent-ils donc apparaître ?
La réponse réside de nouveau dans la vie intérieure du câble : Le blindage est-il dimensionné en fonction du mouvement du câble ? Autant il est facile de blinder un câble posé à demeure et autant il est difficile d‘assurer un blindage en permanence au cours du mouvement.

A titre d‘exemple, pour ce que l‘on appelle les câbles "compatibles chaînes", les conducteurs du câble sont entourés d‘une couche intermédiaire avec film ou bandage textile. Celle-ci a pour but d‘assurer la séparation entre les conducteurs et le blindage. Ce qui fonctionne pour une pose à demeure ne suffit souvent pas pour un câble en mouvement. En effet, les films ou les bandages tissés ne créent pas de liaison entre le toronnage, le blindage et la gaine et, risquent de se dissocier littéralement sous l‘effet des contraintes. A la suite de quoi, le blindage métallique frotte contre l‘isolation des conducteurs et l‘use – les courts-circuits sont alors inévitables !

La fabrication du blindage proprement dit est ainsi onéreuse et exige du temps, ce qui a pu avoir pour effet que les câbles à blindage externe ou même seulement par enroulements de fils simples soient utilisés. Les inconvénients sont flagrants : Les blindages externes ne présentent déjà à l'état stationnaire qu'un effet de blindage restreint – le mouvement et l'élongation réduisent cette protection encore plus. Le type de blindage constitue par conséquent un point important qui n'est pas mentionné dans certains catalogues.

Ces points faibles, igus® les élimine avec des couvertures linéaires jusqu‘environ 70 % et optiques jusqu‘ environ 90 % grâce à une vie intérieure dont la construction est optimisée. C‘est ainsi que pour quasiment tous les câbles blindés chainflex®, une gaine intérieure surmoulée par extrusion est appliquée dans la structure du câble. Cette "deuxième gaine" remplit deux tâches, à savoir :

Elle maintient/consolide la structure du câble et conduit chaque conducteur individuel tel un canal.

Elle fait office de base ferme et ronde pour un blindage extrêmement serré.

Rupture de la gaine pour (36x0,142) au bout de seulement 900.000 mouvements aller/retour en présence d‘un facteur de flexion de 7,8 x d

Les ruptures de fils de blindage – et comment les éliminer

La fabrication du blindage est-elle aussi importante, et d´elle va dépendre la bonne ou mauvaise qualité de celui-ci. L´angle de tressage en est un paramètre important. En règle générale, on peut s´attendre à une sollicitation en traction des fils du blindage dans le rayon extérieur du câble sur les câbles dits "compatibles chaînes porte-câbles". Si l´angle de tressage a été mal choisi, cette sollicitation en traction augmente encore et risque de provoquer des ruptures de fils. Les conséquences vont d´une réduction de l´effet de blindage à des courts-circuits lorsque les extrémités pointues des fils traversent le bandage tissé ou les films et détériorent les conducteurs. Information importante : Si, après dénudage de la gaine, le blindage peut être légèrement poussé vers l´arrière sous celle-ci, ce blindage est déjà, dans la plupart des cas, inadapté aux chaînes porte-câbles en mouvement ! igus® l´évite de façon ciblée :

Un angle de tressage du blindage, déterminé lors d´essais de longue durée, neutralise les forces de traction de façon sûre et est ainsi optimal pour l'utilisation en chaînes porte-câbles.

Grâce à la gaine intérieure stable, le blindage ne peut pas se déplacer de façon incontrôlée.

De son côté, le blindage exerce une protection antitorsion sur la structure toronnée.

Usure de la gaine par friction / rupture de la gaine

Usure de la gaine par friction/ rupture de la gaine

Gaine surmoulée par extrusion

Toutefois, ce n‘est pas seulement le matériau mais aussi la fabrication qui joue ici un rôle important. C‘est ainsi que, pour ce que l‘on appelle les câbles "compatibles chaînes", les gaines sont la plupart du temps extrudées comme gaine et ne procurent par conséquent pas le soutien pour la structure du câble qui est requis en cas de mouvements continuels. La structure du câble risque alors de se dissocier.
C‘est ainsi qu‘igus® est le premier fabricant de chaînes porte- câbles à présenter ce que l‘on appelle la gaine surmoulée par extrusion.
Ici, le matériau de gaine se trouve injecté entre le toronnage poudré de talc et assure que la structure du câble ne s‘ouvre pas mais que les conducteurs se trouvent conduits comme dans un canal. La caractéristique particulière de ce mode de fabrication est que les interstices qui se forment au cours du toronnage entre les conducteurs se trouvent complètement remplis de matériau de gaine du fait de la pression d‘extrusion élevée. En conséquence de quoi, le matériau de gaine forme un "canal" et les conducteurs sont alors en mesure de réaliser un mouvement longitudinal défini. De ce fait, la gaine constitue en plus une fonction de soutien pour le toronnage.