Auf Herz und Nieren getestet – Teil 4: Knick- und Abriebtests
Bei der Entwicklung unserer Kabel und Leitungen testen wir jedes Produkt ausgiebig in unseren Prüflabors. Im vierten Teil unserer Serie stellen wir Ihnen die Knick- und Abriebtests vor.
Leitungen, die in dynamischen Anwendungen zum Einsatz kommen, sind vielfältigen mechanischen Belastungen ausgesetzt – darunter auch Abrieb. Dieser entsteht zum Beispiel durch Kontakt des Kabels mit anderen Maschinenkomponenten. Ständige Reibung kann den Mantel und die Aderisolation der Leitung auf lange Sicht beschädigen oder zerstören. Kabelbrüche, Fehlfunktionen, Kurzschlüsse und sogar Brände können die Folgen sein.
In unseren Testlabors führen wir deshalb Abriebtests durch, mit denen wir die Eignung unserer Mantel- und Isolationsmaterialien für den harten Praxisalltag überprüfen. Dabei wird ein Metallstift auf dem eingespannten Kabel hin- und herbewegt, wodurch Reibung entsteht. Unsere Testanlagen ermöglichen Geschwindigkeiten bis 440 mm/s und eine maximale Beschleunigung von 2.000 mm/s². Dadurch können wir selbst hochdynamische Anwendungen praxisnah simulieren und feststellen, wie sich Reibung auf die Funktion und Langlebigkeit unserer Produkte auswirkt.
Auch Knickbelastungen sind für Kabel und Leitungen in vielen bewegten Anwendungen Teil des Alltags. Auf Dauer können jedoch Knickbewegungen – genau wie Abrieb – Mantel- und Leitermaterialien irreparabel schädigen. Daher führen wir mit unseren Produkten spezielle Knicktests durch, um ihre Widerstandsfähigkeit zu ermitteln und böse Überraschungen in der Praxis zu vermeiden.
Bei diesen Tests wird das Kabel eingespannt und durch eine bewegliche Vorrichtung an einer definierten Stelle geknickt. Die Prüfanlage erreicht Winkelgeschwindigkeiten bis 440°/s, Beschleunigungen bis 2000°/s² und einen maximalen Torsionswinkel von ±180°. Erst wenn ein Kabel diese extreme mechanische Belastung schadlos übersteht, wird es von unseren Konstrukteuren für gut befunden.
Fragen an den Experten
Günter Meyer ist Leiter des Dynamikprüfcenters im HELUKABEL-Werk Windsbach
Wie kann ich Kabel und Leitungen am besten vor Abrieb schützen?
Da gibt es verschiedene Wege: Am besten ist es natürlich, schon bei der Konstruktion einer beweglichen Anwendung potenzielle Reibungspunkte zwischen Kabeln und anderen Komponenten von vorherein zu vermeiden. Das ist allerdings nicht immer möglich. Wenn ich weiß, dass Reibung entstehen kann, ist die Wahl des passenden Mantelmaterials wichtig. Die höchste Beständigkeit gegen Abrieb besitzen Leitungen aus Polyurethan (PUR). Auch andere Thermoplastische Elastomere (TPE) weisen eine hohe Abriebfestigkeit auf, bei Polyvinylchlorid (PVC) hingegen ist sie etwas schlechter. Es gibt aber auch die Möglichkeit, Kabel mit einer zusätzlichen Umhüllung vor Abrieb zu schützen – etwa mit einem Schrumpf- oder Geflechtschlauch oder einem Gewebeband. Unter Umständen kann auch der Einbau einer Kabelrinne oder einer Energieführungskette dazu beitragen, Reibung zu vermeiden und die Leitungen zu schützen.
Was genau ist ein Kabelbruch, und warum ist er so gefährlich?
Ein Kabelbruch entsteht, wenn die Adern eines Kabels durch mechanische Überlastung wie Abrieb oder Abknicken ganz oder teilweise auseinanderbrechen. Die elektrische Verbindung ist dann an diesen Stellen unterbrochen, es kann kein Strom mehr fließen. Dies kann aber auch bedeuten, dass der gesamte Strom an dieser Stelle durch den verbleibenden Rest des Kabelquerschnitts fließt, wodurch es zu hohen Stromdichten kommt. Das Kabel erwärmt sich dabei unzulässig stark, und dies kann die Aderisolierungen und den Mantel beschädigen. Die Folge können Kurzschlüsse oder Lichtbögen sein, die wiederum einen Kabelbrand auslösen können – statistisch eine der häufigsten Brandursachen überhaupt. Deshalb ist es besonders wichtig, für jede Anwendung geeignete Kabel und Leitungen auszuwählen und diese auch regelmäßig zu überprüfen.
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