Obr. Kompletne zmontovaný kábel spolu s konektorom poskytuje dôveryhodné riešenie pripojiteľnosti v náročnom prostredí
Jeden výrobca cisternových prívesov používaných na prepravu ropy a plynu v tejto súvislosti uviedol, že komponenty určené na zabezpečenie prepojiteľnosti sa už pri bežnej preprave a manipulácii trvale ničili. Pre túto spoločnosť bolo teda nevyhnutné prejsť na podstatne odolnejšie káble a konektory. Po analýze trhu sa spoločnosť rozhodla využiť nemecké prelisované konektory a nové káble, ktorých vyhotovenie odoláva extrémnemu teplu a chladu či prítomnosti chemických látok. Vďaka tomu dokázal výrobca zrýchliť čas inštalácie návesov a poskytnúť svojim zákazníkom spoľahlivejšie riešenie.
Trend náhrady zastaraných komponentov zabezpečujúcich prepojiteľnosť narastá naprieč mnohými priemyselnými odvetviami, pretože technici, vývojári aj výrobcovia strojov čoraz častejšie vyžadujú odolné riešenia zabezpečujúce spoľahlivú pripojiteľnosť v náročnom prostredí. Vďaka tomu, že výrobcovia komponentov na pripojiteľnosť počúvajú svojich zákazníkov a sledujú požiadavky aplikácií, aj vyhotovenie káblov a konektorov napreduje a neustále sa zlepšuje. Dnešné produkty, ako sú napr. inovatívne prelisované riešenia až po korpusy konektorov z nehrdzavejúcej ocele, zlepšujú výkon a sú vhodnejším riešením ako tradičné konektory využívané v bežných prevádzkach.
V tomto seriáli článkov si preberieme kritériá, ktoré je dobré zvážiť pri výbere produktov zabezpečujúcich pripojiteľnosť v náročnom prostredí, špecifické požiadavky na vyhotovenie pre automobilový priemysel, mobilné zariadenia a aplikácie ropného a plynárenského priemyslu a opíšeme aj najlepšie skúsenosti pri výbere odolného a spoľahlivého riešenia.
Faktory ovplyvňujúce výkon pripojiteľnosti
Funkčnosť káblov a konektorov v konkrétnom prostredí ovplyvňuje hneď niekoľko faktorov. Dve z nich sú však mimoriadne dôležité, a to voľba materiálu a chemická kompatibilita, pretože môžu priamo ovplyvňovať integritu riešenia pre konkrétnu aplikáciu.
V náročnom prostredí sa na ochranu konektorov a káblov najčastejšie používa plast. Použitý typ plastu má kritický vplyv na chemickú kompatibilitu, pričom na špecifické použitie bolo vyvinutých niekoľko typov týchto plastov (tab. 1).
| Typ plastu | Skratka | Najvyužívanejšie pre | Nevhodné pre |
| termoplastický polyuretán (skupina termoplastických elastomérov) | TPU | základné oleje, rezné kvapaliny | alkoholy, rozpúšťadlá |
| polyvinylchlorid (skupina polymérov) | PVC | široké spektrum teplôt (–40 do 105 °C), spracovanie potravín a nápojov | troska vznikajúca pri zváraní, alkoholy, rozpúšťadlá |
| polybutyléntereftalát (skupina polyesterových termoplastov) | PBT | vysoká teplota | lúhové materiály |
| polypropylén (skupina polyolefínov) | PPRO | prítomnosť lúhových materiálov, umývacie prostredia | prítomnosť lúhových materiálov, umývacie prostredia vysoká teplota, prítomnosť UV žiarenia |
| termoplastický elastomér (skupina polymérov) | TPE | aplikácie zvárania, zásady, alkoholy | rozpúšťadlá, tuky |
Napr. niektoré materiály dokážu odolávať veľmi nízkej teplote bez praskania, zatiaľ čo iné odolávajú vysokej teplote, ktorá by mohla narušiť celistvosť iného typu plastu. V náročných aplikáciách sa odporúča používať prelisované konektory pre ich spoľahlivosť a odolnú konštrukciu. Tieto riešenia totiž predstavujú niečo viac ako len zakrytovanie plastom. Okrem toho aj izolujú a chránia všetky body pripojenia medzi káblom a konektorom proti vstupu nežiaducich čiastočiek. Tieto kompletne zmontované produkty prechádzajú testovaním priamo u výrobcu, sú jednoducho inštalovateľné a prinášajú vyšší výkon.
Vďaka možnosti voľby medzi rôznymi typmi plastových materiálov existujú riešenia s prelisovanými konektormi schopné odolávať väčšine chemikálií v náročnom priemyselnom prostredí. Avšak sú také náročné aplikácie, že ani plastové prelisované telá konektorov nebudú poskytovať dostatočnú odolnosť a ochranu. Pre tento typ aplikácií sú k dispozícii konektory s telom z nehrdzavejúcej ocele zaliate tuhým materiálom. Uvedené riešenie prináša vylepšenú mechanickú odolnosť a je vhodné aj pre aplikácie s prítomnosťou žieravých chemikálií. Uvedené konektory sa dodávajú aj vo verziách, ktoré možno nasadiť aj v inom nebezpečnom prostredí. Konektor, ktorého telo je vyrobené z nehrdzavejúcej ocele triedy 316, je najlepším riešením z hľadiska trvanlivosti v náročnom priemyselnom prostredí. Pre žieravé chemikálie sú zase vhodným riešením triedy ocele 303 a 304, ktoré dobre odolávajú korózii.
V ďalšom pokračovaní sa budeme zaoberať ochranou proti vniknutiu častíc, vibráciám, teplote a ťahovej sile. Všetky tieto faktory vplývajú na spoľahlivosť riešenia.
Zdroj: Connectivity – Design Considerations For Harsh Environments. Turck, Inc. White Paper. [online]. Publikované apríl 2017. Citované 4. 9. 2017. Dostupné na: http://www.turck.us/static/media/downloads/WP_Connectivity_for_Harsh_Environments.pdf.
Pokračovanie v ďalšom čísle.
Marián Osúch, ml.
mosuch@marpex.sk