7 Grundregeln für eine gute Leitung

Je nach Aderzahl und Querschnitt bildet sich im Kern einer Leitung ein freier Raum. Dies ist in der Regel der Fall bei Leitungen ab 5 Adern. Dieser Hohlraum in der Mitte sollte möglichst mit einer echten Kernkordel gefüllt sein (und nicht wie häufig anzutreffen mit Füllern oder Blindadern aus Abfallmaterialien). Damit wird das darüberliegende Verseilgebilde sicher gestützt und verhindert das Abwandern der Verseilung in die Leitungsmitte.

Dies ist vor allem bei bewegten Leitungen wichtig, da im Biegeradius einer Leitung Zugkräfte entstehen. Diese können an das Kernelement abgegeben werden und fungiert dabei wie ein "Stoßdämpfer" und federt die Bewegung ab. Daher ist ein zugfestes Kernelement vor allem bei hoch dynamischen Bewegungen und vielen Doppelhüben wichtig.

Grundsätzlich ist die Aufgabe von Kupferlitze den Strom zu leiten. Um dies zuverlässig zu tun muss die Litze auch stabil sein, was insbesondere bei dauerhafter Bewegung unerlässlich ist.

In mehreren Versuchsreihen hat sich eine abgestimmte Kombination aus Einzeldrahtdurchmesser, Schlaglänge und -richtung als die biegefesteste Lösung in bewegungsoptimierte Leitungen herausgestellt. Zu dünne Einzeldrähte sorgen für eine sehr flexible Leitung, neigen jedoch sehr stark zur Kinken- und Klankenbildung.

Klinken- und Klankenbildung beschreibt die Tatsache, dass sich zu dünne Drähte in der Bewegung längen und wieder zusammenstauchen und es dadurch zu Knötchenbildung kommt. Die Drähte gehen dadurch kaputt und es kann dazu kommen, dass sich diese gebrochenen Drähte durch die Aderisolierung bohren und mit Drähten der "Nachbar"-Ader in Berührung kommen, wodurch es zu Kurzschlüssen kommen kann. Sind die Kupferdrähte allerdings zu dick, ist die Flexibilität für eine Bewegung in der Kette nicht mehr gegeben und die einzelnen Drähte brechen.

Die Aderisolierung sorgt dafür, dass der Strom nicht rechts oder links in die Nachbaradern abbiegt.

Die Isolationswerkstoffe müssen so ausgeführt sein, dass sie innerhalb der Leitung nicht aneinanderkleben. Zudem hat die Isolation die Aufgabe, die verseilten Einzeldrähte des Leiters zu stützen. Zu diesem Zweck werden nur hochwertigste, mit hohem Druck extrudierte, PVC-, XLPE- oder TPE Werkstoffe eingesetzt, die sich in millionenfachen Adernkilometer in e-ketten®-Anwendungen bewährt haben. Dieses Material ist besonders abriebfest, damit die Adern sich auch innerhalb der Leitung bewegen können.

In Leitungen, die festverlegt werden, sind die Adern oftmals nur leicht mit einer großen Schlaglänge verseilt. Das, damit die Adern sich im Produktionsprozess, wenn der Schirm bzw. Außenmantel aufgebracht wird, nicht lösen.

(Was genau ist eine Schlaglänge? Die Schlaglänge gibt an, wie stark die Leitungen miteinander verseilt sind. Je kürzer die Schlaglänge, umso stärker sind die Adern miteinander verseilt. Das bedeutet einen höheren Materialaufwand und längere Produktionszeiten.)

Bei Leitungen in Energieketten in der dauerhaften Bewegung sehen die Ansprüche etwas anders aus. Das Verseilgebilde muss mit einer optimierten kurzen Schlaglänge um einen stabilen, zugfesten Kern verseilt sein. Es sollte dennoch, auf Grund der verwendeten Isolierwerkstoffe, innerhalb der Verseilung definiert beweglich sein.

Ab 12 Adern sollte eine Bündelverseilung verwendet werden. Die Bündelverseilung nimmt die Zug-Schub-Kräfte der Bewegung auf. Diese Kräfte entstehen, wenn die Leitung im Radius liegt. Im Innenradius werden die Adern gestaucht und im Außenradius gelängt. Damit diese Kräfte nicht nur zu stark auf der Ader lasten, haben wir die Bündelverseilung entwickelt, denn so wechselt eine Ader permanent ihre Position innerhalb der Leitung. Somit werden die Kräfte ausgeglichen. Dies ist besonders wichtig, um den sogenannten Korkenzieher Effekt zu verhindern.

Der Innenmantel oder auch die Füller dazu, die Leitung rund zu machen, denn nur für eine runde Leitung sind normale Stecker und Verschraubung ausgelegt.

Bei chainflex Leitungen dient der Innenmantel zusätzlich als Fundament des Schirms. Deshalb werden anstatt preiswerter Vliese, Füller oder Beiläufe ein zwickelfüllend extrudierter Innenmantel eingesetzt. Durch diese Maßnahme wird das Verseilgebilde sicher in Längsrichtung geführt. So kann sich das Verseilgebilde nicht auflösen oder auswandern. Vergleichsweide wie eine Eisenbahn von den Schienen und Oberleitungen geführt wird.

Der Gesamtschirm sollte stramm mit einem optimierten Schirmflechtwinkel über einen extrudierten Innenmantel gefertigt werden. Dieser ist in einem sehr flachen Flechwinkel geflochten, um sich der Bewegung ideal anzupassen. Lockere offene Geflechte oder gar Umseilungen reduzieren den EMV-Schutz erheblich, und können durch Schirmdrahtbrüche besonders schnell ausfallen. Ein strammer Gesamtgeflechtschirm übt zusätzlich einen Torsionsschutz auf das Verseilgebilde aus.

Die Aufgabe des Außenmantels ist der Schutz vor Umgebungsbedingen. Dabei ist die Wahl des eingesetzten Werkstoffes wichtig, da PVC, PUR oder TPE Außenmänteln verschiedensten Anforderungen erfüllen können: Von UV-beständig bis kälteflexibel, ölbeständig bis kostenoptimiert. Aber eines sollten sie gemeinsam haben: Ein Mantelwerkstoff muss hochabriebfest sein, darf nicht kleben, muss flexibel sein, sollte aber auch stützen. In jedem Fall sollte der Mantel ebenfalls mit Druck (zwickelfüllend) extrudiert sein.