Výběr a použití správné stahovací pásky pro kabelové svazky

S rostoucím používáním elektrických a elektronických součástek a subsystémů je správné zabezpečení kabeláže důležitým, i když často přehlíženým, aspektem návrhu systému. Ať už se jedná o kabeláž mezi zařízeními, nebo mezi systémy, zajištění zabezpečeného, bezpečného a efektivního vedení kabelů je zásadní pro úspěch a dlouhou životnost návrhu, zejména v aplikacích s vysokými vibracemi a v aplikacích s nepříznivým okolním prostředím.

Pro konstruktéry je výzvou najít stahovací pásky, které budou splňovat potřeby aplikace s ohledem na pevnost v tahu, dlouhou životnost, flexibilitu, odolnost vůči chemikáliím, vibracím a ultrafialovému („ultra-violet“, UV) záření, aniž by byl návrh předimenzovaný nebo aniž by byla narušena integrita izolace a vnitřní struktury kabelů.

Vyžaduje to analýzu různých typů stahovacích pásek a různých materiálů, které jsou nyní k dispozici, a rozlišování mezi nimi s obavou, že výběr špatné stahovací pásky může nakonec stát mnohem více, než kolik se vynaloží na její nákup.

Konstruktéři musí porozumět nuancím mezi stahovacími páskami a tomu, jak výběr sladit s požadavky aplikace, aby mohly být tyto obavy zmírněny. V tomto článku je uveden přehled aspektů týkajících se stahovacích pásek, výhody jednotlivých typů a to, jak je efektivně aplikovat pomocí příkladů z reálného světa od společnosti Panduit Corporation.

Specifikace stahovacích pásek

Stahovací pásky, často nazývané vázací pásky nebo kabelové pásky, jsou k dispozici v mnoha délkách, šířkách, materiálech a barvách. Při vázání kabelového svazku by měly být popruh nebo páska obtočeny kolem svazku, volný konec by měl být zcela protažený zajišťovacím mechanismem a měl by se utahovat, dokud uzamykací prohlubně popruhu pevně nezapadnou (obrázek 1).

Obrázek 1: Typická stahovací páska znázorňující hlavní části používané k upevnění kabelových svazků. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Stahovací pásky mohou být konstruovány jako jeden kus, ve kterém je zajišťovací ozub vylisován jako součást zajišťovacího mechanismu. Kvalitnější páska má však dvoudílnou konstrukci. U dvoudílného provedení je do uzamykací hlavy zapuštěn nerezový ozub odolný proti korozi, aby zajistil přilnutí relativně hladkého povrchu pásky. Páska je navržena tak, aby poskytovala pevný zámek, který je plynule nastavitelný, protože ozub nemusí zapadat do uzamykací prohlubně.

Specifikace maximálního průměru udává největší průměr kabelového svazku, který páska pojme. Svazek by měl být obepnut pevně, aniž by však došlo k nadměrnému utažení, řezání nebo odírání izolace kabelu. Délka pásky by měla být o něco větší, aby volný konec zapadl do zajišťovacího mechanismu.

Pevnost svázání je definována jako pevnost smyčky v tahu („loop tensile strength“, LTS) měřená v kilogramech (librách). LTS je maximální velikost síly, kterou lze vyvinout na uzamykací mechanismus po jeho zapadnutí. Nejběžnější hodnoty se u pásek pohybují mezi 8,2 kg (18 lb) a 113,4 kg (250 lb).

LTS závisí na rozměrech pásky a také na použitém materiálu. Výběr materiálu je většinou ovlivněn okolními provozními podmínkami, kterým bude stahovací páska vystavena. Aspekty ke zvážení jsou následující:

• Je určena pro vnitřní nebo venkovní použití?
• Jaký je očekávaný teplotní rozsah?
• Bude vystavena vodě, oleji, chemikáliím nebo vibracím?

Příkladem je stahovací páska PLT1.5M-M10 společnosti Panduit, která je součástí řady pásek PAN-TY@PLT této společnosti. Tato řada stahovacích pásek představuje díky mnoha barvám, materiálům a typům konstrukce největší a nejkomplexnější nabídku výrobků společnosti. Páska PLT1.M-M10 má jmenovitou délku 14,2 cm (5,6 palce), jmenovitý maximální průměr 3,18 cm (1,25 palce) a pevnost v tahu 8,2 kg (18 lb). Vázací popruhy jsou odstupňovány podle plochy průřezu na subminiaturní, miniaturní a střední. Model PLT1.M-M10 je miniaturní páska a je navržena s jednodílnou konstrukcí. Je vyrobena z nylonu 6.6 a je určena pro vnitřní použití.

Jak již bylo zmíněno dříve, další běžné provedení stahovacích pásek sestává ze dvou kusů se samostatným ozubem z nerezové oceli, který nahrazuje lisovaný nylonový ozub v jednodílném provedení (obrázek 2).

Obrázek 2: Jednodílné provedení s lisovaným zajišťovacím ozubem (a) je zobrazeno vedle dvoudílného provedení, které využívá ozub z nerezové oceli vložený po lisování (b). (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Stahovací páska v barvě vodní modř zobrazená na obrázku 2 vlevo je model PLT3S-C76 značky Panduit – jde o jednu z variant řady PAN-TY@PLT. Páska je vyrobena z ethylen-tetrafluorethylenu (ETFE) a je určena pro aplikace vyžadující chemickou odolnost, samozhášivost a odolnost proti záření. Stahovací páska na pravé straně obrázku 2 je model BT4S-M0 společnosti Panduit, zástupce řady DOME-TOP BARB-TY BT vyráběné se samostatným ozubem. Tato řada pásek má navíc zaoblenou hlavu a zaoblené okraje na popruhu, aby se minimalizovalo odírání izolace kabelu. Černá barva, dosažená přidáním sazí do nylonu, zlepšuje toleranci vůči ultrafialovému světlu, díky čemuž se tato barva častěji používá ve venkovních aplikacích.

Stahovací pásky jsou vyráběny z řady materiálů specifických pro jejich zamýšlené prostředí aplikace. Základní pásky jsou lisované z nylonu 6.6. Nylon 6.6 vykazuje vysokou mechanickou pevnost, tuhost, dobrou tepelnou odolnost a přiměřenou chemickou odolnost. Mezi varianty patří nylon 6.6 odolný vůči povětrnostním vlivům, tepelně stabilizovaný a samozhášivý.

K dosažení specifických tolerancí se používá řada dalších materiálů. Například páska DT8EH-Q0 je navržena pro vysokou pevnost a odolnost vůči nárazu, chemikáliím, ultrafialovému světlu a povětrnostním vlivům. Používá acetal (polyoxymethylen nebo POM), řadu materiálů, která zahrnuje skupinu Delrin. Měří 68,6 cm (2,25 stopy) na délku a má pevnost v tahu 113,4 kg (250 lb). Tyto stahovací pásky jsou určeny pro náročné venkovní aplikace v oboru energetiky a komunikací.

Teplotní rozsah

Teplotní rozsah, který stahovací páska vydrží, je dán především materiálem použitým na její konstrukci. Nylon 6.6 je určen pro provoz v teplotním rozsahu −60 °C až 85 °C (−76°F až +185°F). Tepelně stabilizovaný nylon 6.6 rozšiřuje horní konec rozsahu na 100 °C (212 °F). Materiál PEEK má nejvyšší teplotní toleranci s horní hranicí teploty 260 °C (500 °F).

Speciální vlastnosti

Model CBR1M-M, součást řady Contour-Ty, má jedinečné provedení, které zabraňuje poškození izolace nebo plášťů kabelů. Je navržen s nízkoprofilovou hlavou využívající paralelní vstup, aby se omezilo vystavení ostrým hranám a snížila se možnost natržení, a má uzamykací prohlubně na vnější straně popruhu (obrázek 3).

Obrázek 3: Řada Contour-Ty používá uzamykací mechanismus, který je nastaven v pravém úhlu k části popruhu pro paralelní vkládání, stejně jako uzamykací prohlubně na vnější straně, aby se zabránilo poškození izolace. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Inline stahovací páska HV9150-C0 používá nylon 6.6 odolný vůči povětrnostním vlivům. Z mechanického pohledu využívá uzamykací mechanismus s dvouklínovým provedením, který umožňuje pevné i flexibilní uzamykání (obrázek 4).

Obrázek 4: Model HV9150-C0 používá inline provedení pro paralelní vstup do uzamykacího mechanismu pro nižší profil na kabelových svazcích. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Až do konečného uzamčení umožňuje snímatelná hlava dočasné svázání. Prohlubně jsou vylisovány na obou stranách popruhu, což poskytuje dodatečnou pevnost a větší flexibilitu. Páska má délku 52,5 cm (1,721 stopy), jmenovitý maximální průměr 15,04 cm (5,92 palce) a pevnost v tahu 72,6 kg (160 lb).

Stahovací páska SST1.51-M je dlouhá 13,5 cm (5,3 palce) s pevností v tahu 18,1 kg (40 lb) (obrázek 5). Je navržena s malou výškou hlavy jak pro běžné vázání svazků, tak pro aplikace s průchozím panelem. O její dvoudílné konstrukci společnost Panduit tvrdí, že má nejnižší provlékací sílu v tomto oboru, a páska je o 14 % lehčí než jednodílná provedení. Páska je navíc až do konečného napnutí snímatelná.

Obrázek 5: Dvoudílné provedení pásky SST1.51-M využívá k zajištění popruhu proti ozubenému klínu plovoucí objímku. Před konečným zajištěním lze pásku uvolnit stažením objímky dozadu a ohnutím klínu směrem od popruhu. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Tam, kde má většina stahovacích pásek slabé možnosti napínání, má páska ERT2M-C20 společnosti Panduit konstrukci navrženou tak, aby byla flexibilní (obrázek 6).

Obrázek 6: Elastomerová stahovací páska ERT2M-C20 má pružný popruh, který zabraňuje nadměrnému utažení. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Tento typ pásky je navržen tak, aby odpovídal kabelovému svazku nebo svazku optických kabelů a aby se zabránilo nadměrnému utažení. Páska má také vysoký koeficient tření a přilne ke kabelům, aby nedocházelo k bočnímu pohybu. Tato snímatelná páska je dlouhá 21,6 cm (8,5 palce) a má pevnost v tahu 8,2 kg (18 lb). Stejně jako ostatní pásky v této řadě má odolnost proti plamenům UL94V-0, která splňuje přísné požadavky na hořlavost v oboru telekomunikací, a je bez halogenů a netoxická.

Páska SG100M-M0 je určena pro hrubší montážní postupy v prostředí údržby, oprav a generálních oprav a také ve stavebnictví (obrázek 7).

Obrázek 7: Páska SGM100M-M0 se vyznačuje nízkou výškou instalované hlavy, rozšířeným krkem a zkosenou špičkou pro snadné navlékání. (Zdroj obrázku: společnost Panduit Corporation)

Páska je vyrobena z nylonu 6.6 odolného vůči povětrnostním vlivům a je ideální pro aplikace vystavené intenzivnímu ultrafialovému záření. Je dlouhá 10,7 cm (4,2 palce) a má jmenovitou pevnost v tahu 8,2 kg (18 lb). Její tenký a široký popruh je navržen k zajištění flexibility, aby pevně obepnul kabelový svazek a omezil boční pohyb kabelů.

Závěr

Ačkoli jsou stahovací pásky často považovány za samozřejmost, konstruktéři musí pečlivě zvážit mnoho dostupných možností, aby zajistili, že pro danou aplikaci bude použita ta nejvhodnější. Jak je ukázáno, stahovací pásky jsou k dispozici v délkách od jednotek po desítky centimetrů, jsou kompatibilní v široké škále prostředí a dodávají se s mnoha funkcemi, které vyhovují potřebám různých aplikací.