Gute Nerven – langes Leben

Kabel und Leitungen sind die Nervenbahnen unserer technologiegeprägten Welt. Fallen sie aus, gibt es nicht selten Stress und Ärger. Dem können Konstrukteure gut gegensteuern, indem sie die passenden Kabel für ihren Einsatz aufspüren und einsetzen.

03. September 2019
Gute Nerven –  langes Leben
Kabel und Leitungen sind universell und überall zu finden. (© TKD)

von Sven Seibert, Leiter Produktmanagement, TKD Kabel GmbH, Nettetal

Kabel sind rundum präsent – auch im Zeitalter von Wireless und IIoT. Sie finden sich überall, vom Maschinenbau und der Industrieautomation über Logistiksysteme, mobile Maschinen und Daten-Center bis zur filigranen Medizinelektronik. Sie transportieren Energie und Informationen, analog wie auch digital. Kabel überbrücken lange oder kurze Distanzen, auch bei schwierigsten Umgebungsbedingungen.

Auch wenn die meisten Kabel, als klassische Rund- oder Flachleitung, auf den ersten Blick gleich und unscheinbar rüberkommen, gibt es eine fast unüberschaubare Vielfalt: Energiekabel, Maschinensteuerkabel, Systemleitungen, Niederfrequenz- oder Hochfrequenzkabel, LWL-Leitungen, Bus- und Ethernetkabel – um nur einige zu nennen. Erfasst werden Kabel in der Kategorie »passive elektromechanische Bauelemente«, wobei passiv nicht wörtlich zu nehmen ist.

Bei vielen Kabeln handelt es sich um heftig bewegte Bauteile der elektrischen Verbindungstechnik, die als systemkritische Komponenten für das Funktionieren komplexer Anlagen und Systeme verantwortlich sind. Um das Ausfallrisiko zu minimieren und teure Stillstandzeiten zu verhindern, sollte das Thema Kabel von den Entscheidern, sprich Konstrukteuren und Beschaffern, genauestens in Augenschein genommen werden. Hier frühzeitig und intensiv hinzuschauen, bildet die Basis für das erfolgreiche »Recruiting« der richtigen Kabel und Leitungen, abgestimmt auf die individuellen Anforderungen einer Anwendung.

Die Auswahl entscheidet

Entscheidend für das Aufspüren der optimierten Kabellösung ist es, vorab die richtigen Fragen zu stellen. Dabei geht es um ein möglichst präzises Einsatzprofil der für die konkrete Anwendung gewünschten Leitung. Zu klären ist etwa, ob große oder kleine Leistungen zu übertragen sind. Und unter welchen Umgebungsbedingungen wie mechanische, thermische oder chemische Belastungen der Strom- oder Datentransfer erfolgt. Teil des Lösungsbaukastens sind Kabel und Leitungen mit unterschiedlichen Innenleben und Aufbauten sowie völlig verschiedenen Schirm- und Mantellösungen.

Geht es etwa um Einsätze mit millionenfachen Biegewechseln, kommen hochverlitzte Innenleiter aus Kupfer in Verbindung mit einer speziellen Aderverseilung und einem passgenau ausgelegten Mix für den Außenmantel wie zum Beispiel Polyurethan (PUR) zum Einsatz. PUR ist mechanisch hochflexibel und eignet sich wegen seiner Beständigkeit gegen Hydraulikflüssigkeit und Mineralöle für Maschinenbau und Robotik. Durch Additive lässt sich PUR individuell einstellen, etwa auf extreme Abriebfestigkeit. Sind elektromagnetische Störungen ein Faktor, können Kabel mit individuellen Schirmlösungen geschützt werden. Das Spektrum reicht von Geflechten und Folien bis zu komplexen Multi-Lösungen, die verschiedene Schirme kombinieren. Auf der Werkstoffseite kommt klassisches Kupfer ebenso zum Einsatz wie halbleitende Materialien und spezielle hochpermeable Legierungen.

Gute Schirmung ist die Kunst, ungewollte Signale gezielt in ihrer Entstehung und Ausbreitung zu unterdrücken. Schon durch ihre Länge sind Kabel der Gefahr von EMV-Störungen ausgesetzt. Große Einsatzlängen führen dazu, dass eine Verkopplung mit magnetischen und elektrischen Feldern entstehen kann und unerwünschte Signale in den Leitungen induziert werden. Passgenaue Schirmlösungen wirken diesem »Antennen-Effekt« gezielt entgegen.

Sicherheit geht vor!

Zertifizierte Sicherheit ist ein weiterer Aspekt bei der Kabelauswahl. Etabliert sind VDE-geprüfte Kabelprodukte, die eine Vielzahl von Kabelnormen und -zulassungen abdecken. Die Liste ist entsprechend lang. Geht es um Exporte nach Nordamerika, greifen die Zertifizierungen Underwriters Laboratories (UL) und Canadian Standards Association (CSA), ohne die auf der anderen Seite des großen Teichs nichts läuft. Viele US-Vorschriften leiten sich aus dem National Electric Code (NEC) ab, der Standards für elektrische Anlagen beinhaltet und auf besonderen Brandschutz ausgelegt ist. Eine weitere US-Vorgabe, die in den Bereichen Medizintechnik und Lebensmittel greift, ist die Zulassung gemäß FDA.

Von der Stange oder echt maßgeschneidert? Während sich große Teile der Nachfrage – schnell und preiswert – über standardisierte Kabelsortimente abdecken lassen, gibt es immer wieder individuelle, exotische Anwendungen, die auf echte Sonderlösungen hinauslaufen. Während Preiswürdigkeit und direkte Verfügbarkeit eine große Rolle beim Standardgeschäft spielen, sind waschechte Spezialleitungen von A bis Z auf ihren sehr individuellen Einsatz hin konzipiert – und zumeist teurer. Das höhere Anfangsinvest macht sich bei optimal ausgelegten Individuallösungen jedoch bezahlt und kann in Summe die Anlagen- oder Systemkosten durch reduzierten Montageaufwand oder längere Laufzeiten senken und somit die Kundenzufriedenheit erhöhen.

Die richtige Lösung finden

Meterware oder anschlussfertig konfektioniert? Dies ist eine weitere Frage, die sich beim Sourcing stellt. Besonders wichtig ist die für die Kabel vorgesehene Anschlusstechnik – und damit das weite Feld der elektrischen Steckverbindungen. Es ist nicht typisch, dass der Lieferant eines Kabels und der Steckertechnik identisch ist. Etablierte Kabelanbieter beschäftigen sich jedoch intensiv mit Steckverbindern und Fragen der Konfektion – und beraten ihre Kunden anwendungsorientiert. One-Stop-Shopping ist ein weiteres Plus, das für das Connectivity-Systemgeschäft spricht.

Auch Logistik spielt eine wichtige Rolle bei der Beschaffung von Kabeln. Hier geht es sehr vielseitig zu, da bei Kabeln – auch aus Schutzgründen – besondere Verpackungsformen greifen: Zur Auswahl stehen etwa Ring, Spule, Trommel oder Fass sowie ergänzende Schutzverpackungen, je nach Kabeltyp, Logistikweg, Verarbeitung und Einsatz beim Kunden.

Während Katalogkabel in der Regel direkt – mit Just-in-time- oder Kanban-Lösungen – geordert werden können, greift clevere Logistik auch bei maßgeschneiderten Sonderkabeln. Rahmenvertrag lautet der Schlüsselbegriff an dieser Stelle, bei dem es um eine günstige Preisgestaltung und Sicherstellung der Verfügbarkeit auch über längere Lieferzeiträume geht. Kosten sind eben immer ein Thema... mkT

Infobox

Auf einen Blick

Cleveres Kabel-Sourcing

Sensibilisierung – Kabel muss als bedeutende Komponente gesehen werden.

Checkliste zum tatsächlichen Einsatzprofil.

Sich um die nötigen Zulassungen kümmern – ist unter anderem wichtig für den Export.

Zwischen Katalogsortiment oder maßgeschneiderter Speziallösung entscheiden.

Meterware oder anschlussfertig konfektioniert?

Logistik – Just-in-Time oder Kanban?

Rahmenverträge bei Sonderkabeln eingehen.

Erschienen in Ausgabe: 06/2019