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Kabel unter Stress

Text: Text & Fotos: Mathis Bayerdörfer, A&D
Egal ob Abrieb, Späne oder aggressive Medien: Leitungen für Energieketten sind in der Praxis besonders harten Anforderungen ausgesetzt. Deshalb testet Igus die eigenen Produkte auf Herz und Nieren und darüber hinaus. A&D hat Chef-Kabelquäler Rainer Rössel bei einem Rundgang durch seine Folterkammer begleitet.

In seiner hauseigenen Kabelfolterkammer - auch Testlabor genannt - prüft Igus in Köln seine Chainflex-Leitungen in über 680 Testaufbauten. „Wir haben im Jahr 2012 zwei Milliarden Doppelhübe gefahren - hin und her - in ganz unterschiedlichen Bewegungsabläufen“, unterstreicht Rainer Rössel die Anstrengungen des Kabel- und Energiekettenanbieters.

Zertifizierung ohne Wert

Warum so viel Aufwand für schnöde Leitungen, möchte man fragen. Gibt es doch allerlei Zertifizierungen und Standards. „Leider nicht für unseren Bereich“, klagt Rössel, der nicht nur Folterkammerchef, sondern auch Leiter des Geschäftbereichs Chainflex bei Igus ist. Betrachtet man die globale Kabelproduktion insgesamt, so wird der allergrößte Teil der Leitungen in Geräten und Apparaten verbaut, in Kabelschächten verlegt oder im Boden vergraben - sprich nach der Installation in Ruhe gelassen und nicht mehr bewegt. Nur ein ganz kleiner Teil der Kabel findet seinen Einsatz als so genannte bewegte Leitungen, zum Beispiel in Energieketten. „Peanuts“, bringt es Rössel auf den Punkt. Deswegen lohne sich eine entsprechend ausgelegte Normung für die großen Hersteller nicht.Kabel für den Einsatz in der Energiekette tragen deshalb nur eine Zertifizierung als kettentaugliche Leitung, zum Beispiel gemäß VDE oder UL. „Das Problem dabei ist“, erklärt Rössel, „der VDE kennt die echten Anforderungen für bewegte Leitungen im Ketteneinsatz gar nicht.“ Stattdessen werde nur eine bestimmte Anzahl von absolvierten Doppelhüben auf dem Rollenprüfstand verlangt. „Darauf beziehen sich die meisten Anbieter, aber das reicht uns nicht“, so Rössel weiter. Oft sähen Leitungen, die nach Kriterien von VDE, UL oder anderen Prüforganisationen gut abgeschnitten haben, in der Praxis gar nicht gut aus. „Wir haben schon Fremdleitungen getestet, die nach offiziellen Testkriterien für 17 Millionen Hübe ausgelegt waren.“ Nach der echten Beanspruchung in einer Energiekette war nach 157000 Hüben Schluss. Immer wieder konfrontiert mit dieser Differenz, wenden sich Anwender dann nicht nur an den Lieferanten der Leitungen, sondern auch an den Kettenhersteller.

Kein neues Problem

Igus hatte vormals ausschließlich Energieketten im Programm und war von dieser Vorgehensweise doch mehr und mehr betroffen. „Oft wurde einfach die Kette in Frage gestellt“, schildert Rössel die Problemstellung. „Wir konnten nur beweisen, dass es nicht an unseren Ketten liegt, indem wir selbst Leitungen getestet, sie fit für den Ketteneinsatz gemacht und im Umkehrschluss auch hergestellt haben.“Um die fehlende Zertifizierung für den Ketteneinsatz aufzuwiegen, betreibt Igus freiwillig hohen Aufwand und hat seine eigenen Normen und Richtwerte definiert, angelehnt an die tatsächlichen Belastung im Praxisalltag. Dem Geschäftsbereichsleiter zufolge fahre das Unternehmen diese Strategie bis heute: „Wir probieren aus und testen und testen und testen.“ So kommen die Kölner auf zwei Milliarden Testzyklen im Jahr. Um dabei jeden drohenden Leiterbruch zu detektieren, gilt es, alle Leitung im Testlabor auch ständig elektrisch zu überwachen. Doch für diese Aufgabe gibt es auf dem Markt kein passendes Testequipment. Deshalb hat Igus unter dem Namen Automess ein hauseigenes Testsystem aus Soft- und Hardware selbst entwickelt - und kann so die Kabel und Leitungen beim kontinuierlichen Quälen - pardon Testen - automatisch elektrisch überwachen. Durch die WLAN-Anbindung des Automess-Systems ist ein Monitoring der Messwerte weltweit möglich.

Qualität sicherstellen

Entsprechende Prüfungen führt Igus nicht nur bei der Entwicklung von neuen Produkten durch, sondern auch im Rahmen der Qualitätssicherung in seiner Produktion. „Mit einem statistisch laufenden Programm entnehmen wir sowohl regelmäßig als auch nach dem Zufallsprinzip Proben aus der laufenden Fertigung und überprüfen diese nicht nur optisch, sondern nach allen Regeln der Folterkunst“, sagt Rössel. Zu jedem dieser Fälle wird eine umfangreiche Dokumentation in der eigenen Datenbank hinterlegt. „So stellen wir einen kontinuierlichen Verbesserungs- und Überwachungsprozess sicher.“ Ein standardisiertes Verfahren legt dabei fest, welche Abweichungen und Toleranzen in der Fertigung noch akzeptabel sind und welche nicht. Auf diese Weise sei man im vergangenen Jahr allein bei der Qualitätssicherung auf über 100 Millionen Doppelhübe gekommen. „Diese Zahl erreichen die meisten Wettbewerber nicht mal in den Testzyklen für Neuentwicklungen“, erklärt Rössel mit einem Augenzwinkern.Nach eigenen Angaben kommt Igus hochgerechnet auf nur eine Reklamation pro 149000 ausgelieferten Kabelmetern. Rössel ist mächtig stolz auf diese niedrige Zahl: „Obwohl man natürlich auch aus Reklamationen extrem viel lernen kann, dankt es der Kunde, wenn der Lernprozess bereits vorher stattgefunden hat.“

Kabelhersteller als Partner

Über die Jahre hat Igus den eigenen Test- und Qualitätsanspruch weiterentwickelt und ausgebaut. „Wir qualifizieren heute nicht mehr nur Leitungen als Ganzes, sondern auch deren Einzelteile - vom Leiter über den Isolierwandwerkstoff bis hin zum Kabelmantel“, schildert Rössel die heutige Vorgehensweise. Dazu bedarf es einer engen Kooperation mit den Lieferanten, denn das Unternehmen besitzt kein eigenes Kabelwerk. Stattdessen arbeitet der Leitungsspezialist mir zwölf qualifizierten Fertigungswerken zusammen, die nach Igus-Norm qualifiziert werden. „Diese Partner müssen sich darauf einlassen, dass wir uns stark in den Fertigungsprozess einmischen“, sagt Rössel, „bis zu den einzelnen Werkstoffe und hinunter bis in die Produktionsmaschinen.“ Demnach bedarf es mehrerer Jahre der Verhandlungen und der Feinjustierung, bis ein Lieferant eine Produktgruppe für Igus herstellen darf.„Wir entwickelt sogar mit den Kunststoffherstellern zusammen die beste Mischung für die jeweiligen Anwendungen und lassen Prototypen fertigen“, so Rössel. „Dabei stimmen wir die Mantelwerkstoffe der Kabel natürlich auch mit dem Kettenwerkstoff ab und erreichen mit unseren Leitungen die geringsten Abriebswerte auf dem Markt.“ Die Verbesserung einzelner Features kann dann auch schon mal mehrere Jahre dauern. „Selbst Kabel mit einem hochwertigen PVC-TM5-Mantel haben in der Kette schon beim Gefrierpunkt keine Chance mehr“, erklärt Rössel. „Wir haben in langjähriger Zusammenarbeit mit einem Kunststoffhersteller einen Werkstoff entwickelt, der -5 °C in der Kette standhält.“

Extreme Einflüsse

Für Klimatests hat Igus einen 40Fuß-Standardcontainer mit einer 11 Meter langen Verfahrachse auf seinem Gelände stehen. Dort müssen die Kabel bei Temperaturen von -40 bis +60 °C, verbaut in einer Acht-Meter-Kette leiden. Mit diesem Prüfaufbau lässt sich sehr gut die Alterung von Kabeln simulieren. „Auch in dieser Hinsicht haben die Tests der offiziellen Zertifizierungsanbieter mit den realen Belastungen wenig gemeinsam“, lässt Rössel als Grund für den Einsatz der Klimakammer durchblicken. Zu guter Letzt lässt Igus seine Kabel auch gegen aggressive Medien testen. In einem externen Labor fahren die konfektionierten Ketten in großen Edelstahlwannen direkt durch Öle und Schmiermittel oder aggressive Reinigungsmittel. „Dabei kommt es schon mal vor, dass die getesteten Leitungen länger als die Edelstahlwannen halten“, schließt Rössel.

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