Radio de curvatura del portacables: R y Ø

1. Separemos los dos radios: la R de la cadena y la R del cable

La confusión más habitual en planta es tratar "el radio de curvatura del portacables" y "el radio de curvatura mínimo del cable" como si fueran el mismo número. No son lo mismo ni vienen de la misma fuente.

• El radio de curvatura R del portacables: el radio del arco que forman las maglias en el tramo curvo. Lo fija la geometría de la maglia y los moldes, y lo da el fabricante del portacables. En el catálogo CNWSL es la serie R28 / R38 / R48 / R55. Se elige uno de los escalones publicados; no se puede pedir un "R87" arbitrario.
• El radio de curvatura mínimo del cable: el giro más cerrado que admite el cable, igual a el diámetro exterior del cable D multiplicado por un factor k. Lo da el fabricante del cable y aparece en su ficha técnica. No depende de quién fabricó el portacables.

Por tanto la selección se reduce a una línea: que la R del portacables ≥ el radio de curvatura mínimo exigido por el cable (k × D). La R va por escalones y no baja de ahí; k × D es un requisito duro del cable y no se puede relajar. Se encuentran en el medio, y si no se encuentran, la selección está mal. El orden equivocado clásico es comprar la cadena primero y luego intentar meter los cables.

Un detalle que conviene fijar por escrito: ¿la R del catálogo se mide sobre la línea media de la maglia o sobre el contorno interior? Los fabricantes no coinciden, y la diferencia es media altura de maglia: justo la frontera entre que quepa y que no en un bastidor ajustado.

2. Qué factor k usar: la norma fija el suelo, el fabricante del cable fija la vida

k no es una suposición; hay norma en la que apoyarse.

La norma alemana DIN VDE 0298-3 (hoy integrada en DIN EN 50565-1) da factores de radio mínimo por tipo de instalación. Para el caso de "cadena de arrastre" (power drag chain) los valores son: 4 × D hasta 8mm de diámetro exterior, 4 × D de 8 a 12mm, 5 × D de 12 a 20mm y 5 × D por encima de 20mm. En la misma tabla, la instalación fija es 3 × D y una polea de retorno es 7,5 × D. La tabla completa de factores está aquí.

Conviene entender bien qué es ese número: un suelo para no dañar, no una recomendación de larga vida. La postura de la norma es "instalado así no falla de inmediato", no "instalado así aguanta millones de ciclos".

Para asegurar vida útil en reciprocidad continua, los fabricantes de cable flexible de grado cadena de arrastre recomiendan en general un radio dinámico mínimo de 7,5 × D a 10 × D, subiendo al valor mayor conforme crecen el recorrido y la velocidad. La razón es sencilla: la tensión añadida por flexión es aproximadamente inversamente proporcional al radio. Duplicar el radio reduce a la mitad el incremento de tensión por ciclo, y el daño por fatiga se acumula ciclo a ciclo. Un conductor que acaba rompiendo a los dos años suele ser los 30mm de radio que se ahorraron en el diseño.

La secuencia de ingeniería aceptada es de tres pasos:

1. Leer el radio mínimo dinámico de la ficha del cable — normalmente 7,5D o 10D;
2. Calcular el requisito entre 7,5 × D y 10 × D;
3. Subir un escalón en la tabla de R del portacables; nunca tomar el valor más pequeño que pase.

Para recorridos ≥ 10 m, partir de 10 × D y añadir otro 20% de margen. Un recorrido largo implica muchos más ciclos de maglia, y la fatiga se acumula: el margen no es desperdicio.

3. Ejemplos de cálculo: de un cable a una R

Dos casos habituales, llevados hasta el número.

Caso A: línea de automatización micro, cable de control de 8mm.

• Diámetro exterior D = 8mm, reciprocidad continua;
• Requisito a 10 × D: 8 × 10 = 80mm;
• Buscar R ≥ 80mm: R38 de la serie 10 no basta (38 < 80); R48 de la serie 15 tampoco; se llega a R100 de la serie 18 o a R100 / R125 de la serie 20;
• O bien dar un paso atrás: usar un cable más fino, o confirmar que la ficha del cable admite 7,5D (8 × 7,5 = 60mm), que sigue exigiendo R75 o más.

Este ejemplo expone un error frecuente: se da por hecho que un portacables micro con un cable fino bastará, y el factor empuja la R al rango medio. El portacables micro ahorra espacio de verdad cuando el diámetro exterior del cable ya es pequeño (3–5mm) y el recorrido es corto.

Caso B: centro de mecanizado CNC, cable de potencia 12mm más señal 6mm.

• Tomando el mayor, 12mm, a 10 × D: 12 × 10 = 120mm;
• El escalón inmediato igual o superior a 120mm es R125 (disponible en las series 20, 25 y 30);
• Verificar altura de montaje: unos 250mm de espacio de compensación a 2R;
• Verificar longitud total: con recorrido S = 2000mm, Lk ≈ 1000 + π × 125 ≈ 1393mm, más margen.

Fíjese en los dos últimos pasos: elegir la R no es el final. La altura de montaje y la longitud total siguen a la R, como muestra la sección siguiente.

4. Escalones de R en las series micro y media de CNWSL

Los radios de curvatura CNWSL escalonan por altura interior, normalmente 2–6 escalones para una misma altura interior. En las series micro y media (nylon reforzado con fibra de vidrio, temperatura de trabajo continua −20℃ a 120℃) los escalones reales son:

Se cumple una pauta: a mayor altura interior, mayor R mínima disponible y más escalones. No es casual: una R mayor significa una articulación más suave en el tramo curvo, menor tensión estructural y más margen de resistencia en maglias y placas laterales. Forzar una R muy pequeña eleva la compresión en el tramo curvo, que carga tanto la estructura de la cadena como el cable.

→ Las especificaciones completas de la serie micro están en portacables serie micro; la serie media, en portacables serie media.

5. Fijada la R, siguen recorrido y altura de montaje

La R no es un número aislado: arrastra otras dos dimensiones, y esas dos suelen descubrirse cortas cuando la máquina ya está montada.

Altura de montaje (espacio de compensación): la altura que ocupa el portacables en el tramo curvo la gobierna sobre todo la R y se reserva en la práctica como ≈ 2R, más el espesor de la maglia y una holgura de seguridad. Pasar de R75 a R100 añade unos 50mm de altura, y en un bastidor ajustado esos 50mm suelen ser la frontera entre "vale" y "rehacer la canal".

Longitud total del portacables: la longitud de arco de un tramo curvo de 180° es π × R, así que la estimación habitual es

Lk ≈ S / 2 + π × R

donde S es el recorrido. Con recorrido S = 2000mm y radio R = 100mm, Lk ≈ 1000 + 314 = 1314mm, antes de añadir el margen de la tabla del fabricante. Es una estimación; para el pedido real, use la tabla recorrido-longitud del proveedor.

La R también presiona sobre otros dos parámetros. Con una R pequeña, el cable sufre más tensión de flexión dentro del canal y más aleteo en arranques y paradas, de modo que los márgenes exigidos de tasa de llenado y velocidad se estrechan: el método de anchura interior y llenado está en cómo elegir la anchura interior, y los límites de velocidad en límites de selección de velocidad y aceleración.

6. Cinco errores frecuentes

1. Calcular solo con el diámetro del cable, ignorando el tipo de instalación. El mismo cable necesita 3 × D en fijo, pero 7,5–10 × D en cadena de arrastre: más del doble. Aplicar la cifra de instalación fija a una cadena es el error clásico.
2. Tomar la R más pequeña que pase. La tabla de la norma es un suelo para no dañar. Si en planta hay un ±20% de espacio, suba un escalón: es el seguro más barato de todo el sistema de tendido.
3. Olvidar la altura de montaje. Se elige la R pero el bastidor no tiene 2R de espacio, así que o cambia el tendido o baja la R y se sacrifica la vida del cable.
4. No agrupar los cables dentro del canal. Mezclar cables de sección muy distinta y superar el 60% de llenado los hace presionarse entre sí en el tramo curvo, de modo que el radio real es menor que el de diseño: calculó 10D y el cable ve 7D.
5. Sin margen en recorridos largos. Para ≥ 10m, partir de 10 × D y comprobar si el vano sin apoyo requiere funcionamiento deslizante o rodillos de apoyo.

Hay un tipo de servicio que requiere tratamiento aparte: sala limpia. Ahí, además de la R, deben confirmarse el material y la emisión de partículas según la clasificación de limpieza de ISO 14644-1:2015, y los portacables de sala limpia usan TPU, con un rango de −20℃ a 120℃, que es una lógica de selección distinta de la del nylon reforzado con fibra de vidrio de arriba. Sus escalones de R no se pueden trasladar sin más.

7. Ponga la R en la solicitud de oferta

Para acertar a la primera, la solicitud debe indicar al menos seis parámetros:

1. Diámetro exterior y cantidad de cables (incluidas mangueras de aire y el diámetro real con apantallamiento);
2. Tipo de instalación (fijo / móvil / cadena de arrastre / polea / tambor);
3. Recorrido S (un sentido);
4. Velocidad y aceleración;
5. Altura de montaje disponible (la que más se omite y la más costosa de equivocar);
6. Entorno (temperatura, aceite, clase de limpieza).

Una nota de frontera: si la máquina completa debe cumplir la normativa eléctrica, conviene incorporar también los requisitos de tendido y curvatura de conductores de IEC 60204-1:2016 (seguridad de máquinas — equipo eléctrico). Rige la seguridad eléctrica a nivel de máquina y es una capa distinta de la selección de R del portacables: no la use en lugar del cálculo de R, ni use el cálculo de R para responder a una cuestión normativa.

Los criterios de selección y las plantillas están en la guía de selección, los catálogos y planos en descargas. Para una propuesta concreta a partir de su recorrido y su R, envíenos los seis parámetros anteriores — contáctenos. Nuestra planta de producción está en Yueqing, Zhejiang, donde se pueden concertar auditorías de fábrica.

8. Resumen

• La R del portacables y el radio mínimo del cable son dos números distintos; seleccionar es conseguir R ≥ k × D.
• Para k, el suelo viene de DIN VDE 0298-3 (4D–5D en cadena de arrastre) y la vida de la recomendación 7,5D–10D del fabricante del cable; con recorrido ≥ 10m parta de 10D y añada 20%.
• Fijada la R, siguen altura de montaje ≈ 2R y longitud total ≈ S/2 + πR.
• Subir la R un escalón es la inversión de mejor relación coste-beneficio de todo el sistema de tendido.