Ako gumové kruhové vložky chránia elektrické vedenie

Základná funkcia gumového prstenca

Gumový prstenec je malý gumový kruh, ktorý sa vkladá do otvoru v kovovej alebo plastovej doske a jeho úlohou je chrániť všetko, čo tým otvorom prechádza. V elektrických aplikáciách ide o ochranu vodičov a káblov. Bez prstenca sa kábel prechádzajúci cez ostrý kovový okraj pri každej vibrácii zariadenia trenie o tento okraj a izolácia sa postupne opotrebuje. Gumový prstenec odstraňuje tento typ poruchy tým, že káblu poskytuje hladký a pružný povrch, o ktorý sa môže oprieť. Ide o nízkokvalitnú súčiastku, ktorá predchádza celej skupine porúch, a preto sa používa v spotrebných elektrických zariadeniach, ovládacích paneloch, vozidlách a priemyselných strojoch.

Zabránenie poškodeniu a opotrebovaniu na okrajoch panelov

Najpriamejšou ochranou, ktorú poskytuje gumový prekladač, je ochrana pred poškodením. Dierované alebo vŕtané otvory zvyčajne majú hrot alebo ostrý okraj a dokonca aj malý hrot pôsobí ako čepeľ na pohybujúci sa kábel. Gumový prekladač tento okraj zakryje gumou, takže kábel sa pohybuje po mäkkej povrchu namiesto po kovovom. Účinnosť závisí od dvoch vecí: ako dobre sa prekladač drží v otvore, aby z neho nepadol, a ako dobre odoláva samotný opotrebovaniu. Odolnosť voči opotrebovaniu sa líši podľa zloženia materiálu; kremíkové a fluórové gumené zmesi sú všeobecne lepšie v odolávaní dlhodobému treniu ako mäkšie všeobecné zmesi, čo je dôležité v prípadoch, keď sa káble pohybujú alebo vibrujú neustále.

Izolácia a elektrická bezpečnosť

Guma je dobrý elektrický izolátor a táto vlastnosť robí priechodku užitočnou nielen z hľadiska mechankej ochrany. V prípade, keď kábel prechádza cez vodivú dosku, priechodka poskytuje izolačnú vrstvu medzi vodičom a kovom, čím sa zníži riziko skratu v prípade poškodenia izolácie kábla. V zariadeniach, kde jediná porucha môže spôsobiť napätie kovovej skrinky, táto dodatočná bariéra predstavuje skutočnú bezpečnostnú funkciu, nie len pohodlie. Kupujúci, ktorí špecifikujú priechodky pre elektrické práce, by mali potvrdiť zamýšľané použitie u dodávateľa, pretože rovnaký tvar priechodky môže byť ponúkaný v rôznych zložkách vybraných podľa rôznych úrovní elektrickej a environmentálnej záťaže.

Tesnenie proti prachu, vlhkosti a vibráciám

Mnoho kruhových tesniacich prstencov zároveň tesní. Kruhový tesniaci prstenec, ktorý presne zapadá do otvoru, alebo ktorý je dodávaný ako uzavretý s predvŕtaným stredom, zabraňuje vnikaniu prachu a vlhkosti do ochranného puzdra a zároveň udržiava káble na mieste. Tesnenie je dôležité v oblastiach, kde sa vykonáva umývanie pod tlakom, pri vonkajších inštaláciách a pri zariadeniach vystavených chladiacej kvapaline alebo čistiacim prostriedkom, pretože vniknutie vody môže spôsobiť koróziu svorkovíc a poruchy. Súčasne gumový materiál pohlcuje vibrácie, čím sa zníži mechanické namáhanie prenášané do kábla a konektora. Jeden komponent tak plní tri funkcie: ochranu okraja, tesnenie a tlmenie.

Výber materiálu a tvrdosti podľa prostredia

Výber materiálu prebieha podľa rovnakej logiky ako pri iných tesniacich prvok. Akrylonitril-butadiénový kaučuk, alebo NBR, odoláva olejom a palivu v rozsahu približne od −30 do 100 °C a je vhodný pre strojné zariadenia vystavené mazivám. EPDM odoláva vode, parám, ozónu a vonkajším poveternostným podmienkam, avšak nie je prvou voľbou pre petrolejové oleje. Fluórový kaučuk, FKM, má rozsah teplôt približne od −20 do 200 °C a vynikajúcu odolnosť voči chemikáliám v náročných prostrediach. Kremíkový kaučuk, alebo VMQ, funguje v rozsahu približne od −60 do 200 °C a je vhodný pre veľké výkyvy teplôt, ako aj pre kontakt s potravinami, v lekárskom a elektronickom priemysle. SBR, HNBR a FFKM pokrývajú oblasti odolnosti voči opotrebovaniu, vodíkomodifikovanej prevádzke a extrémnej chemickej záťaži. Tvrdosť sa uvádza v stupnici Shore A a štandardná výroba zahŕňa približne rozsah 30 až 90 Shore A. Príliš mäkký gumový kruhový tesniaci prvok sa môže vysunúť z dosky; príliš tvrdý nemusí správne tesniť ani tlmiť.

Príklad použitia káblovej súpravy

Zvážte ovládaciu dosku, kde sa káble opakovane poškodzovali v blízkosti vstupných otvorov. Pri kontrolnom prehliadnutí sa zistilo, že otvory boli ponechané s ostrými hranami a bez gumových alebo plastových ochranných lišt (gumových kruhov), čo spôsobovalo opotrebovanie izolácie káblov v miestach, kde sa tlačili proti kovu. Pridaním gumových kruhov vhodnej tvrdosti a z olejoodolnej zmesi, ktoré boli správne dimenzované tak, aby pevne držali hrúbku dosky, sa problém opotrebovania odstránil. V druhom prípade došlo k vnikaniu vody do vonkajšej skrinky cez príliš veľký vstupný otvor; použitím gumového kruhu, ktorý presne zodpovedal veľkosti otvoru aj priemeru kábla, sa tesnosť obnovila. Oba problémy boli vyriešené vhodným prispôsobením komponentu veľkosti otvoru a prostredia, nie zmenou kábla. Dodávateľ, ktorý je schopný vyrábať netypické veľkosti gumových kruhov na základe technického výkresu alebo vzorky, dokáže pokryť nezvyčajné hrúbky dosiek a priemery otvorov, ktoré štandardné (skladom dostupné) komponenty nepokrývajú.

Zoznam na overenie rozmerov a špecifikácií

Pred objednávkou zaznamenajte hrúbku dosky, priemer otvoru, priemer kábla alebo káblovej zväzku, prevádzkovú teplotu a prítomné chemikálie alebo poveternostné podmienky. Spýtajte sa, či je gumový kruh otvorený alebo uzavretý, či je vyžadované prebodenie stredovej časti a aký materiál a tvrdosť sa dodávajú. Potvrďte systém kvality, napríklad ISO 9001, a prekontrolujte dokumenty CE a RoHS vzhľadom na vaše vlastné požiadavky. Pre nestandardné rozmery poskytnite 2D výkres vo formáte PDF alebo CAD, 3D súbor vo formáte IGES alebo STEP alebo vzorku. Väčšina dodávateľov tieto formáty prijíma a dokáže vyrobiť skúšobnú sériu pred hromadnou výrobou, aby sa overili zhoda a tvrdosť. Pri opakovaných výrobách stojí za to potvrdiť, že sa v každej sérii použije rovnaký materiál a rovnaká tvrdosť, pretože zmena materiálu môže ovplyvniť aj úchop na doske, aj tesniace vlastnosti.

Otázky, ktoré kupujúci kladia o gumových kruhoch

Stále potrebujem kruh, ak bol otvor odstránením hrotov (deburring) upravený?

Áno. Odstránenie hrotov odstráni hrubé okraje, ale ponechá tvrdý kovový okraj, a vibrácie budú stále po čase poškodzovať pohybujúci sa kábel o tento okraj. Ochranná manžeta nahradí tento okraj pružným povrchom.

Aký je rozdiel medzi otvorenou a uzavretou ochrannou manžetou?

Otvorená ochranná manžeta je jednoduchý kruh, ktorý chráni okraj a umožňuje vstup kábla z bočnej strany. Uzavretá ochranná manžeta obsahuje stredovú prepojku, často prepichnutú, ktorá poskytuje tesnenie proti prachu a vlhkosti.

Ktorá zmes je najvhodnejšia pre gumovú ochrannú manžetu na vonkajšie použitie?

EPDM sa často vyberá pre vonkajšie použitie vzhľadom na jeho odolnosť voči vode, parám, ozónu a počasiu, zatiaľ čo FKM je vhodné pre teplejšie prostredie a prostredia s vyššou chemickou agresivitou. Správna voľba závisí od úplného spektra vystavení.