Ejemplo 3: ¡probado, probado, probado! "Un millón de carreras dobles" en la cadena energética

Diferencias en la vida útil

A principios de 2002, el propio laboratorio de pruebas de igus® encargó un estudio fundamental sobre el tema de "la vida útil de los cables Profibus en aplicaciones reales". El objetivo era investigar las posibles diferencias en la vida útil entre el cable chainflex® CFBUS.001 de igus® y un cable Profibus de un líder del mercado. Los parámetros de prueba necesarios para ello se seleccionaron a partir de los datos del catálogo del competidor:

Una configuración de prueba razonable para este cable es siempre una aplicación de deslizamiento, ya que los sistemas Profibus se utilizan aquí debido a su seguridad de datos, especialmente para distancias de recorrido más largas y trayectos de transmisión más largos.

Para poder realizar pruebas no destructivas y lograr así un gran número de ciclos de flexión en poco tiempo, se construyó especialmente una línea de transmisión Profibus real. En el extremo fijo de la cadena de prueba se encuentra una tarjeta enchufable maestra Profibus en un PC. Los cables que se van a analizar se utilizan para establecer una conexión con un esclavo Profibus situado en el extremo móvil. Esto permite definir la velocidad de transmisión mediante un programa de diagnóstico. Se pueden visualizar los paquetes de datos que se hayan transmitido incorrectamente. Se fijó la velocidad de transmisión más alta posible de 12 Mbit/s.

La investigación básica iniciada a principios de 2002, que aún continúa en la actualidad, condujo a un fallo total de la probeta "A" tras un número comparativamente bajo de carreras de sólo 420.000 DH, que según las especificaciones del catálogo debería funcionar de forma fiable durante al menos 4,0 millones de ciclos. Esto significa que la vida útil realmente alcanzada se desvía de los valores del catálogo en un factor de 10.

Por el contrario, el espécimen de prueba "B", el CFBUS.001, se sigue probando sin fallos de transmisión de datos. Entretanto, se han logrado más de 14,0 millones de golpes dobles.

Diseño y materiales

Las principales razones de la considerable diferencia en la vida útil son los diferentes parámetros de diseño entre el espécimen de ensayo "A" y el espécimen de ensayo "B" (CFBUS.001), así como los diferentes materiales utilizados en el diseño del cable. El aislamiento del núcleo del bus consiste en un material espumado en todas las muestras de ensayo. Sus favorables especificaciones eléctricas garantizan que se alcancen las propiedades de transmisión especificadas por la norma. Sin embargo, una desventaja de este material es su desfavorable resistencia mecánica a la fatiga por flexión. Las fuerzas que actúan sobre el par de conductores durante la flexión deben ser absorbidas por la cubierta del elemento para aliviar la tensión mecánica del aislamiento del núcleo.

Carcasa del elemento de alta elasticidad

El espécimen de prueba "B" (igus®) fue provisto, por lo tanto, de un relleno interior o de una cubierta de elemento de TPE extruido de alta calidad mecánica, con el fin de proteger el par de conductores de las influencias mecánicas durante el proceso de flexión. La cubierta del elemento debe ser muy elástica. Una cubierta de elemento mecánicamente inferior hecha de rellenos baratos - al igual que los rellenos o bandas, que se utilizan con frecuencia en muchos otros principios de diseño - sólo sirve para redondear el par de bus. Sin embargo, no es capaz de protegerlo de la elevada carga mecánica de la cadena. Las fuerzas de tracción y compresión que se producen en el interior del cable actúan en última instancia sobre el núcleo, especialmente en aquellos puntos en los que se rompe la cubierta del elemento.

El diseño de la muestra de ensayo "B" (CFBUS.001) se caracteriza por una carcasa de elemento de TPE de alta calidad mecánica y relleno de fuelle. Ésta descarga mecánicamente el par de conductores, fija el núcleo en una posición definida y lo redondea.

Además, las longitudes de tendido extremadamente cortas del núcleo y los conductores especiales garantizan que no actúen tensiones de tracción o compresión elevadas sobre una longitud de núcleo larga. Esto significa que pueden realizarse radios de curvatura relativamente bajos con un elevado número de ciclos.

Nuevo: Homologación UL y CSA

Los cables chainflex® CFBUS ahora también están disponibles con homologación UL y CSA y son compatibles con DESINA para todos los sistemas de bus de campo habituales. La cubierta exterior de TPE, altamente resistente a la abrasión e ignífuga, se extruye a alta presión sobre el apantallamiento trenzado total, que se fabrica con un ángulo de trenzado coordinado para proporcionar estabilización adicional al cable.

Los elementos del bus, que están trenzados con una longitud de paso especialmente corta, están protegidos por una cubierta interior de TPE extruido con relleno de fuelle y cumplen los parámetros de bus requeridos gracias a la selección de materiales aislantes y procesos de fabricación coordinados.

Como todos los cables chainflex®, la nueva serie CFBUS ya está disponible en stock sin costes de corte ni recargos por cantidades mínimas para todos los buses de campo habituales.