Optionen zum Schutz von Kabelbäumen

May 02, 2024

Kabel- und Leitungsabdeckungen bieten eine zusätzliche Isolationsschicht und Schutz vor Abrieb, Chemikalien, Hitze, Feuchtigkeit und Vibrationen. Foto mit freundlicher Genehmigung von Panduit Corp.

Teilbeschichtete Sleeves sind eine beliebte Alternative zu Klebeband. Foto mit freundlicher Genehmigung von Tesa Tape Inc.

Zu dieser Jahreszeit beginnen viele Hausbesitzer im Mittleren Westen und Nordosten damit, ihre Grills, Terrassenmöbel, Rosensträucher und Schwimmbäder abzudecken. Die Art der Abdeckung, die sie wählen, kann einen großen Unterschied darin machen, wie diese Objekte kalte Wintertemperaturen und starken Schneefall überstehen.

Ingenieure stehen vor einer ähnlichen Entscheidung, wenn es um den Schutz von Leitungsbündeln und Kabelbaugruppen geht. Es stehen viele Optionen zur Verfügung, darunter Stoff- oder Vinylband, Schrumpfschläuche, Split-Webstuhl und Nylongeflecht. Welches Material zu wählen ist, hängt von der Anwendung, den Kosten und den Leistungsanforderungen ab.

Kabelbäume in vielen Produkten wie Flugzeugen, Autos, Lokomotiven, Schiffen, Traktoren, Lastkraftwagen und Telekommunikationsgeräten müssen rauen Betriebsumgebungen und extremen Temperaturen standhalten. Kabel- und Leitungsabdeckungen bieten eine zusätzliche Isolationsschicht und Schutz vor Abrieb, Chemikalien, elektromagnetischen Störungen, Flüssigkeiten, Hitze, Feuchtigkeit, beweglichen Teilen, Quietschen, Rasseln und Vibrationen.

„Bei der Auswahl einer Abdeckung ist es am wichtigsten, die Umgebung zu verstehen, in der der Kabelbaum eingesetzt wird“, sagt James Brasch, Produktmanager bei Panduit Corp. „Abriebprodukte sind nicht unbedingt eine Einheitslösung . Die große Vielfalt an Materialien, die in diesen Produkten verwendet werden, ist für den Einsatz in verschiedenen Umgebungen konzipiert.“

In den meisten Branchen werden Kabel- und Leitungsabdeckungen von Kabelbaumherstellern entsprechend den OEM-Spezifikationen ausgewählt, um einen zuverlässigen Betrieb und Sicherheit zu gewährleisten. Beispielsweise ziehen es viele europäische Autohersteller vor, Kabelbäume mit Gewebeband zu umwickeln, während amerikanische Autohersteller oft Wellpappe oder Schutzgeflechte vorschreiben.

„Je besser eine Person die Umgebung versteht, in der der Auffanggurt eingesetzt wird, desto bessere Entscheidungen kann sie bei der Auswahl des richtigen Schutzprodukts für die Arbeit treffen“, bemerkt Brasch. „Die für den Bau verwendeten Materialien werden ausgewählt, weil sie bestimmte Probleme ansprechen. Stellen Sie immer sicher, dass das von Ihnen gewählte Produkt für die Umgebung, in der es eingesetzt wird, richtig ist.“

In der Vergangenheit wurden Kabelbaumabdeckungen in der Regel nicht von Ingenieuren spezifiziert. Hersteller haben oft auf die harte Tour gelernt, dass Schutz bei den meisten modernen Kabelbäumen unerlässlich ist.

„Da die Entwicklung von Abriebschutzprodukten und -materialien im Laufe der Jahre immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, haben einige Ingenieure damit begonnen, bestimmte Produkte und Materialien für den Einsatz in ihren Kabelbaumkonstruktionen zu integrieren und zu spezifizieren“, sagt Brasch.

„Allerdings gibt es immer noch eine große Anzahl von Ingenieuren, die sich nicht mit [diesem Thema] befassen, da der größere Schwerpunkt bei der Kabelbaumkonstruktion auf den geometrischen und elektrischen Anforderungen liegt“, bemerkt Brasch. „Aufgrund der intensiven Fokussierung auf diese Anforderungen ist der Schutz von Kabelbündeln im Allgemeinen eine nachträgliche Überlegung.

„Während die Kosten für einige [Hersteller] ein Problem sein können, sehen wir in der Regel, dass die Materialleistung für Ingenieure das Hauptanliegen ist“, fügt Brasch hinzu. „Ingenieure möchten sicherstellen, dass die in ihrem Design spezifizierte [Abdeckung] in der Umgebung, in der der Kabelbaum verwendet werden soll, ideal funktioniert.

„Hier kommt es darauf an, das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe auszuwählen“, betont Brasch. „Für einen Einkäufer innerhalb des Unternehmens sind die Kosten in der Regel ein größeres Problem als für einen Ingenieur.“

Der Kabelbaumschutz ist in verschiedenen Konfigurationen verfügbar, basierend auf Faktoren wie Farbe, Material und Größe. Jede Option bietet unterschiedliche Vor- und Nachteile, die Ingenieure berücksichtigen müssen. Einige sind beispielsweise einfacher zu installieren als andere.

Zu den beliebten Kabel- und Kabelbaumabdeckungen gehören:

„[Obwohl] heutzutage eine große Vielfalt an Kabelbaumabdeckungen verwendet wird, haben wir einen Anstieg bei der Verwendung von Geflechtschläuchen und bedruckbaren Schrumpfschläuchen festgestellt“, sagt Brasch. „Geflochtene Schläuche werden aufgrund ihrer einfachen Installation, Flexibilität und ihres geringen Gewichts und Volumens bevorzugt. Bedruckbare Schrumpfschläuche werden aufgrund ihrer einfachen Verwendung zu Identifikationszwecken bevorzugt.

„Schrumpfschläuche sind heute die am weitesten verbreitete Art der Kabelbaumummantelung“, behauptet Brasch. „Dies ist nicht überraschend, wenn man die große Anzahl von Anschlüssen bedenkt, die normalerweise in einer Kabelbaumbaugruppe zu finden sind.

„Abgesehen von der Notwendigkeit, Verbindungen zu schützen und zu isolieren, haben wir herausgefunden, dass das Produkt, das am häufigsten zum Schutz und zur Führung von Kabelbündeln in einem Kabelbaum verwendet wird, geflochtene, dehnbare Schläuche sind“, fügt Brasch hinzu. „Zu den Vorteilen von Geflechtschläuchen gehört die Fähigkeit, über die gesamte Länge des Kabelbündels einen kontinuierlichen Abriebschutz zu bieten. Die offene Webkonstruktion speichert weder Wärme noch Feuchtigkeit und ist extrem leicht und langlebig.“

„Wärmeschrumpfschläuche sind der am häufigsten verwendete Schutz in der heutigen Lieferkette für Kabelkonfektionen“, sagt Neal Allen, regionaler Vertriebsleiter bei Helukabel USA. „[Monteure] verwenden dies, weil es sehr kostengünstig und einfach zu verwenden ist und den kleinsten Außendurchmesser bietet. Es bietet außerdem Schutz vor dem Eindringen von Wasser oder Verunreinigungen.“

Laut Allen suchen heute immer mehr Hersteller nach „grünen“ Alternativen. „Duroplastisches Material, das üblicherweise in Gummischläuchen verwendet wird, ist nicht recycelbar“, erklärt er. „Allerdings sind Schrumpfschläuche, die oft aus Polyamid oder Polyolefinen bestehen, recycelbar.“

„Der Markt wird immer noch von herkömmlichen Klebebändern und Konvoluten dominiert, vor allem aus Kostengründen und bewährter Zuverlässigkeit“, fügt Scott Plamondon, Vertriebsleiter bei Federal-Mogul Systems Protection, hinzu. „Aber technische Klebebänder und Textilschläuche gewinnen weiterhin Marktanteile. Dieses Wachstum wird in erster Linie durch Trends wie Leichtbau, Flexibilität bei der Installation und höhere Leistungsanforderungen vorangetrieben.“

Die Art der Ummantelung, die für Kabelbaugruppen und Kabelbäume verwendet wird, variiert in der Regel von Branche zu Branche.

„Die Beliebtheit bestimmter Produkte hängt von der Art des Herstellers ab, der sie verwendet“, sagt Brasch. „Auf dem Automobilmarkt sind beispielsweise gewellte Webrohre das beliebteste Produkt. In der Luft- und Raumfahrt ist die Spiralwicklung beliebter. Geflechtschläuche werden bevorzugt für Bus-, LKW- und Bahnanwendungen verwendet.

„Jedes dieser Produkte geht auf spezifische Probleme ein, die in den Anwendungen für jeden dieser Märkte auftreten, und bietet gleichzeitig die Flexibilität und den Schutz, die in diesen Anwendungen erforderlich sind“, betont Brasch.

„Die Elektronikindustrie wünscht sich normalerweise Flexibilität“, bemerkt Allen. „Großindustriehersteller wie Werkzeugmaschinenhersteller achten auf Flüssigkeitsdichtheit und Chemikalienbeständigkeit.“

In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden üblicherweise Schrumpfschläuche mit militärischer Spezifikation verwendet. Diese Beläge müssen ungiftig sein, wenn sie Hitze ausgesetzt werden. Üblicherweise werden auch raucharme und halogenfreie Materialien verwendet.

Leichtbau ist heute für viele Hersteller ein großes Thema. Aus diesem Grund werden gewundene Schläuche, die größer und schwerer als andere Arten von Umhüllungen sind, bei Ingenieuren immer weniger beliebt.

„Gewebeklebeband kann eine Gewichtseinsparung von bis zu 10 Prozent im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher Kabelbaumabdeckungen wie z. B. gewundener Schläuche ermöglichen“, behauptet Sam Brackett, Marktmanager für Kabelbäume bei Tesa Tape Inc., das auf die Automobilindustrie spezialisiert ist.

„Das Wärmemanagement ist ein weiteres Thema, das sich auf die Art der heute verwendeten Abdeckung auswirkt“, erklärt Brackett. „Gewebeklebeband mit Acrylklebstoff auf der Rückseite ist für Anwendungen unter der Motorhaube immer noch beliebt. Da Motoren jedoch in kleineren Räumen heißer laufen, besteht ein größerer Bedarf, Kabelbäume vor Strahlungswärme zu schützen. Daher sehen wir jetzt eine größere Nachfrage nach Klebebändern, die mit reflektierenden Beschichtungen wie Aluminiumfolie beschichtet sind.

„Flexibilität ist auch weiterhin ein großer Trend“, sagt Brackett. „Ergonomische Probleme entstehen, wenn Kabelbäume durch verschiedene Teile eines Automobils verlaufen. Daher besteht heute eine größere Nachfrage nach Hüllen anstelle von Klebebändern.

„Wenn man mit einem herkömmlichen Klebeband spiralförmig umwickelt, wird das Drahtbündel tendenziell steifer“, warnt Brackett. „Wir bieten verschiedene Arten von Hülsen an, die nur teilweise beschichtet sind, sodass der Großteil des Drahtbündels keinen Klebstoff berührt. Das macht es viel flexibler.“

„Trends in der Kernautoindustrie treiben typischerweise Trends bei Kabelbaumabdeckungen voran“, sagt Plamondon von Federal-Mogul. „Heißere Motoren [aufgrund der Emissionsanforderungen] und eine zunehmende Elektrifizierung des Fahrzeugs führen zu höheren Temperaturbedingungen, weniger Bauraum und komplexeren Leitungsdesigns. Diese Herausforderungen führen zu einem erhöhten Bedarf an Wärme- und Abriebschutzbelägen.

„Eine stärkere Konzentration auf Sicherheit und Kraftstoffverbrauch spielt auch eine Rolle bei der Steigerung der Leistung und den geringeren Gewichtsanforderungen der Beläge“, betont Plamondon. „Die Bewertung der Gesamtkosten der Abdeckung (Teilepreis plus Installationskosten) führt zu einem Bedarf an erhöhter Flexibilität und anderen Funktionen für eine verbesserte Installation von Kabelbaumabdeckungen.“