Kabelprüfung Individueller Kabeltest macht krisenfest

Die allgemeinen Normen zur Kabelprüfung decken Spezialanwendungen nicht umfassend ab. Wir beschreiben mögliche individuelle Tests, die Kabelanbieter mit den Kunden durchführen können.

Anbieter zum Thema

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

CSA Group Bayern GmbH

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

U.I. Lapp GmbH

Leitungen in industrieller Umgebung sollen jahrelang unterbrechungsfrei funktionieren. Die geltenden Normen beschreiben zwar allgemeine Anforderungen hinsichtlich Aufbau und Material, sind jedoch in manchen Fällen nicht ausreichend für Spezialanwendungen. Kabelhersteller können hier durch individuelle Absprache mit dem Kunden und eigens entwickelte Prüfverfahren Abhilfe schaffen.

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Bei Energieführungsketten etwa ist die mechanische Beanspruchung besonders hoch. Werden Leitungen in Energieführungsketten falsch eingelegt oder der erforderliche Biegeradius wird deutlich unterschritten, so können sie sich nicht mehr frei bewegen und enden als „Korkenzieher“. Sie verdrehen sich derartig, dass es zu einem Komplettausfall kommt.

Auch Reinigungsmittel, Laugen und Säuren sind nicht immer mit den in der Kabelherstellung eingesetzten Kunststoffen verträglich. Ist dies der Fall, kann es zu chemischen Reaktionen kommen, welche die Leitung untauglich machen. Zu hohe Übergangswiderstände können Leitungen ebenfalls beschädigen. So können diese zu Wärmeentwicklung führen, welche das Material des Kabels belastet.

All diese Beispiele zeigen, dass es unabdingbar ist, bei der Entscheidung für eine bestimmte Leitung stets im Voraus zu klären, ob sie für eine Standardanwendung vorgesehen ist oder ob individuelle Anforderungen vorliegen. Für alle in der Industrie und im Anlagenbau eingesetzten Leitungen gibt es internationale Normen, die bei der Entwicklung berücksichtigt werden müssen. Sie beziehen sich bei Steuerleitungen insbesondere auf den allgemeinen Leitungsaufbau, die Leiter, Aderisolation und -kennzeichnung, Mantelmaterial, Flammwidrigkeit, Prüfungen und EG-Richtlinien.

Die DIN- und VDE-Normen schreiben zwar generelle Anforderungen vor, spezifische Anwendungen der industriellen Produktion oder der Energieerzeugung können jedoch nicht berücksichtigt werden. Daher kommt es immer wieder vor, dass Anwender nicht genau einschätzen können, wo die Grenzen der verwendeten Produkte liegen oder in welchen Bereichen sie besser nicht eingesetzt werden sollten. Die Folge ist, dass Leitungen vorzeitig ausfallen. Normen sollten daher vor allem als solide Grundlage verstanden werden, auf deren Basis Anpassungen stattfinden müssen, wenn ein spezieller Einsatz dies erfordert.

Hersteller und Anwender können gemeinsam entscheiden, welche Eigenschaften eine Leitung beispielsweise hinsichtlich möglicher Biegeeigenschaften oder Torsionsfähigkeiten besitzen sollte. Es kann sinnvoll sein, dass Kunden beispielsweise gewisse aggressive Medien wie spezielle Öle oder Hydraulikflüssigkeiten, die mit dem Kabel in Berührung kommen werden, an den Hersteller schicken, damit dieser im Vorfeld testen kann, ob das Kabel durch den Kontakt geschädigt wird.

Um die Beanspruchung von Leitungen in einem besonderen Kontext zu testen, führen Hersteller generell anwendungsspezifische Prüfungen durch. Nach DIN VDE 0276 [2] werden drei unterschiedliche Prüfverfahren unterschieden: Typprüfungen sind durchzuführen, bevor Kabel und Leitungen in den Markt eingeführt werden. Sie weisen nach, dass die Betriebseigenschaften den gestellten Ansprüchen gerecht werden.

Hersteller müssen diese Prüfung alle fünf Jahre wiederholen oder sobald Änderungen im Aufbau, den Werkstoffen oder dem Fertigungsprozess erfolgen. Auswahlprüfungen werden stichprobenartig in regelmäßigen Abständen durchgeführt, um nachzuweisen, dass das Kabel den Aufbaubestimmungen entspricht. Als Stückprüfungen schließlich bezeichnet man die kontinuierliche Prüfung aller Produkte, bevor sie das Werk verlassen.

Test von Kabeln für Industrieanwendungen

Die Stuttgarter Lapp Gruppe verfügt über ein umfangreiches Testzentrum, in dem Kabel und Leitungen in verschiedenen typischen industriellen Anwendungen getestet werden. Bei Leitungen für Energieführungsketten müssen die mechanische Lebensdauer sowie die Anzahl der möglichen Biegezyklen bei unterschiedlichen Verfahrgeschwindigkeiten und Biegeradien geprüft werden. Es muss gewährleistet sein, dass weder die elektrische Funktionssicherheit noch die Datenübertragung unterbrochen werden.

Die Prüfanlage im firmeneigenen Testzentrum führt umfangreiche Dauertests mit hochflexiblen Leitungen in Energieführungsketten auf Verfahrwegen von 3 bis 20 m Länge durch. Die mögliche Beschleunigung von bis zu 70 m/s^² oder 7 G ist höher als die eines Formel 1-Rennwagens in Kurvenfahrt oder die eines Astronauten während des Starts. Die Verfahrgeschwindigkeiten erreichen 5 m/s, und die Biegeradien variieren zwischen 28 und 250 mm. Dabei überwachen Computer die elektrischen Parameter sowie die Datenübertragungsrate permanent. Mögliche Ausfälle können die Prüfer so rechtzeitig erkennen. Die Ergebnisse der Versuche fließen direkt in die Entwicklung ein.

Eine eigene Anlage steht den Entwicklungsingenieuren für den Nachweis hochdynamischer Anwendungen zur Verfügung. Dauerhafte abrupte Fahrmanöver, einschließlich Bremsen und Beschleunigen mit der fünffachen Erdbeschleunigung, fordern bei unausgereiften Komponenten schnell ihren Tribut. Nur Produkte, die diese äußerst anspruchsvollen Tests bestehen, werden auf den Markt gebracht.

Im Roboterversuchsfeld prüfen die Kabelspezialisten in Langzeittests, ob die Kabel ständiger Bewegung mit wechselnden Geschwindigkeiten gewachsen sind, so wie sie etwa bei Schweißrobotern in der Fahrzeugproduktion auftreten. Die allgemeine Zyklengeschwindigkeit muss hier so hoch wie möglich sein, um eine kosteneffiziente Produktion zu gewährleisten. Robuste Kabel sind dabei besonders wichtig.

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