Hohe Abrieb- und Kerbfestigkeit des Kabelmantels ist eine wesentliche Vorraussetzung bei hohen mechanischen Beanspruchungen. Eine Anforderung, die im Sonderkabelbau oft über den Werkstoff PUR gelöst wird.

Aufdrucke und Materialfarben für HRADIL Kabel werden je nach Kundenwunsch individuell angepasst. Neben diesen betriebsbedingten Kennzeichnungen und Farben gibt es jedoch auch bestimmte Farben und Farbkombinationen, die Einschränkungen unterliegen. Am Bekanntesten ist die Farbkombination gelb-grün für Schutzleiter.Bei Kabelmänteln für die Anwendung in eigensicheren Stromkreisen gilt die Farbe blau.

Bei Anwendungen mit hoher Wechselbiegebeanspruchung und geringen Biegeradien ist die Cadmium-Kupferlegierung Alloy der ideale Werkstoff. Legierungszusätze verleihen dem Reinkupfer eine höhere Festigkeit und machen die daraus hergestellten Litzen mechanisch stabiler. Denn Alloy zeichnet sich durch besonders hohe Zug- und Bruchfestigkeit aus:

Eigenschaft	Alloy
Elektrische Leitfähigkeit	Sehr gut Ca. 90% von Kupfer
Zugfestigkeit	480 N/mm² bei 15-20% Dehnung
Für Wechselbiegebelastung	Optimal
Lötbarkeit	Sehr gut
Temperatur-Bereich Blank Verzinnt Versilbert	+ 130 C°

Bandierungen werden je nach Einsatzzweck eines Kabels aus den unterschiedlichsten Materialien gefertigt. Sie erfüllen im Kabelverbund mehrere zentrale Aufgaben:
Sie kennzeichnen einzelne Adern, Adergruppen oder Verseilelemente mittels farbiger Bebänderungen.

Insbesondere bei flexiblen Kabeln ist es sehr wichtig, dass die einzelnen Aufbauelemente im Inneren des Kabels keine hohe Reibung aufweisen und nicht aneinanderkleben. Als „Gleitschicht" zwischen einzelnen Kabelelementen verhindern Bandierungen somit den „inneren Aderbruch". Bandierungen dienen auch dem Schutz, zum Beispiel dem Flammschutz oder dem Schutz vor Wasser.

Bei HRADIL werden folgende Materialien zur Bandierung eingesetzt:

• PTFE Folie
• Vliesstoffe
• Polyestergitterband zur Bandierung von Mehrleiterkabeln und zur Erhöhung der dynamischen Kurzschlussfähigkeit
• Quarz- und Silikaglasbandierungen für den Flamm- und Hitzeschutz in Elektrokabeln bis 1100Cº

Der Bedeckungsgrad gibt die optische Dichte einer Abschirmung wieder. Bei Geflechtschirmen beträgt die Bedeckung idealerweise 85 bis 90 Prozent.
100 Prozent sind technisch nicht möglich, da das Geflecht Lücken aufweisen muss, um beweglich zu bleiben. Um eine 100-prozentige Bedeckung zu erreichen, muss zum Beispiel eine metallbeschichtete Folie verarbeitet werden.

Unter der Biegebelastung (oder auch Biegewechselbelastung) eines Kabels versteht man eine Dehnung der Außenseite und Stauchung der Innenseite. Durch spezielle Konstruktionsvorgaben und besonderen Materialieneinsatz lassen sich HRADIL Spezialkabel auf extrem viele Biegezyklen auslegen.

Siehe auch Biegewechselverhalten | Biegewechselzyklen

Das Biegewechselverhalten beschreibt die Haltbarkeit eines Kabels bei permanenter Biegung in wechselnde Richtungen. Die S-förmige Umlenkung eines Kabels zum Beispiel beschreibt auch eine Art der Wechselbiegung.

Siehe auch Biegewechselbelastung | Biegewechselzyklen

Moderne Fertigungsautomaten, Robotertechnik und Transportsysteme setzen heute Kabel voraus, die enorm hohen mechanischen Belastungen standhalten. Zum Beispiel für Automaten mit Handhabungssystemen, die sowohl Streck- als auch Drehbewegungen kombinieren. Dabei werden die Kabel enormer Wechselbiegebeanspruchung bei gleichzeitig kleinen Biegeradien ausgesetzt. Insbesondere die Wahl der richtigen Materialien, wie zum Beispiel Alloy-Litzen ist hier sehr wichtig um die lange Lebensdauer eines Kabels gewährleisten zu können.

Siehe auch Biegewechselbelastung | Biegewechselverhalten

Block-Copolymere sind aneinander gereihte Molekülketten, die im Wechsel aus harten und weichen Bausteinen aufgebaut sind.

Block-Polymere werden durch Vermischen von Polymerblends sowie thermoplastischen Kunststoffen und anschließender Vulkanisierung gewonnen.

Bündellitzen werden auch Würgelitzen genannt. Die einzelnen Drähte, aus denen sich eine Litze zusammensetzt, werden in einem Arbeitsgang miteinander verwürgt. Siehe auch konzentrische Litzen.

Besonders im Sonderkabelbau kommt die Bündelverseilung zum Tragen. Denn bei hohen mechanischen Beanspruchungen (Torsionsbelastungen) ist sie der Lagenverseilung deutlich überlegen. Hintergrund ist die Tatsache, dass bei der Lagenverseilung die einzelnen Verseilelemente von innen nach außen stetig größer werden. Bei starken mechanischen Belastungen können folglich die innen gelegenen Verseilelemente mitunter reißen.
Die Bündelverseilung bündelt darum jeweils drei bis fünf Verseilelemente, bevor dieses Bündel dann weiter verseilt wird.

Die CE-Kennzeichnung (Conformité Européenne, „Übereinstimmung mit EU-Richtlinien”) ist eine Kennzeichnung nach EU-Recht für bestimmte Produkte und deren Sicherheit. Durch die CE-Kennzeichnung bestätigt der Hersteller, dass das Produkt den geltenden europäischen Richtlinien entspricht.

CERAMOFLEX® ist der eingetragene Handelsname der Firma Hradil für spezielle Kabel, die durch ihren hohen Gehalt an keramischen Zusätzen die hohen thermischen Anforderungen der Prüfung Isolationserhalt FE180 erfüllen (180 Minuten bei 750 Grad Celsius ohne Kurzschluss). Trotz ihres Durchhaltevermögens sind diese Leitungen robust und extrem flexibel.

Um die chemischen Anforderungen in den Griff zu bekommen, werden HRADIL Spezialkabel insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Isolation konstruiert. Überlegungen aus der HRADIL Materialforschung fließen hier ein. Wichtig sind insbesondere:

• Wasserdichtigkeit
• UV-, Öl- und Säurebeständigkeit

Eine EEx-Zulassung bezeichnet die durch eine externe Prüfstelle erteilte Genehmigung, bestimmte Produkte in explosionsgefährdeten Bereichen einzusetzen. Beispiel: Gaspipelines, Offshore, etc...

Zu den bekannten Vertretern der Elastomere gehört der Natur - Kautschuk, der in der Kabelindustrie jedoch so gut wie keine Rolle mehr spielt. Elastomere sind grundsätzlich vernetzt - bei Gummi spricht man in diesem Falle auch von Vulkanisation. Allen Elastomeren werden weitere Zusatzstoffe beigemischt, um spezifische Anforderungen erfüllen zu können.

Statt Natur - Kautschuk werden in der Kabelindustrie in erster Linie synthetische Kautschuke (oft auf der Basis von Ethylen und Propylen) eingesetzt:

• EPM (Ethylen - Propylen - Kautschuk)
• EPDM (Ethylen - Propylen - Terpolymer - Kautschuk)
• NBR (Nitril - Butadien - Kautschuk)
• CR (Polychloropren)
• CM (Chloriertes Polyethylen)
• CSM (Chlorsulfoniertes Polyethylen)
• EVA (Ethylen Vinylacetat)
• SiR (Silikonkautschuk)

Synthetische Kautschuke wie EPM und EPDM bieten aufgrund ihrer sehr breit angelegten Eigenschaften sehr weite Anwendungsfelder insbesondere bei flexiblen Leitungen. So zeichnen sie sich durch eine gute bis sehr gute Kälteresistenz aus und sind einsatzfähig bis zu einer Betriebstemperatur von 90°C. NBR ist z.B. ein guter Mantelwerkstoff wenn Ölbeständigkeit gefordert ist. 

Es dominieren heute im Kabelbau vor allem CR, CSM und CM (Leitungen für Bergbau und Schiffskabel). Der Vorteil dieser Elastomere liegt in ihrer Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit, ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Kälte, Wärme und Flammen- Einwirkung sowie ihrer guten Abrieb- und Reißfestigkeit. EVA lässt darüber hinaus Temperaturen von bis zu 110°C zu. Das breiteste Temperaturspektrum toleriert jedoch der Silikonkautschuk: von -60 bis +180°C, somit wird dieser in der Sonderkabelkonstruktion entsprechend oft verwendet.

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Eigenschaft eines Kabels, keine elektromagnetischen Störungen zu verursachen bzw. nicht von elektromagnetischen Feldern beeinträchtigt zu werden.

Hintergrund: Beim Nebeneinander von Versorgungsleitungen, Sensor- und Steuerungskabeln in engen Kabelschlepps (Energiekette) oder dichten Kabelpaketen treten elektromagnetische Felder auf, wie sie in der Automation und dem Maschinenbau typisch sind. Dies kann mitunter zu einer empfindlichen Störung von Signalen oder zu nicht erwünschten Signale führen. Auch Baugruppen und Hybridleitungen bereiten Technikern in dieser Hinsicht einiges KopfzerbrechenElektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Eigenschaft eines Kabels, keine elektromagnetischen Störungen zu verursachen bzw. nicht von elektromagnetischen Feldern beeinträchtigt zu werden. Hintergrund: Beim Nebeneinander von Versorgungsleitungen, Sensor- und Steuerungskabeln in engen Kabelschlepps (Energiekette) oder dichten Kabelpaketen treten elektromagnetische Felder auf, wie sie in der Automation und dem Maschinenbau typisch sind. Dies kann mitunter zu einer empfindlichen Störung von Signalen oder zu nicht erwünschten Signale führen. Auch Baugruppen und Hybridleitungen bereiten Technikern in dieser Hinsicht einiges Kopfzerbrechen

Unter Fachung versteht man die Anzahl der einzelnen neben einanderliegenden Drähte eines Abschirmgeflechts.

Mit FTTH (engl. Fibre To The Home oder Fibre all the way To The Home) bezeichnet man das Verlegen von Lichtwellenleitern von Datenzentren direkt bis in die Wohnung des Teilnehmers. Hintergrund sind die Bemühungen der Netzanbieter den Ausbau des „Giganetzes“ flächendeckend anbieten zu können. Europaweit werden die Bemühungen vom Fibre To The Home Council Europe unterstützt.

Der Flechtschirm (Kupfer- und Stahldrahtgeflecht) kommt in der Kabelkonstruktion, als Geflecht aus mehreren nebeneinander liegenden Einzeldrähten (gefachtes Drahtbündel), am häufigsten zum Einsatz. Das Geflecht bildet dabei ein Netz über dem zu schirmenden Körper und kann einen Bedeckungsgrad von bis zu 85% erreichen.

Nachteilig ist der hohe innere Reibungswiderstand, der an den Flechtpunktkreuzen entsteht. Ein Kabel mit Flechtschirm, welches einer hohen Anzahl von Biegewechselzyklen ausgesetzt ist, hat somit in der Regel eine kürzere Lebensdauer.

Das Kupferdrahtgeflecht zeigt sehr gute Abschirmwirkung gegenüber elektromagnetischen Feldern bei tiefen und hohen Frequenzen bis in den höheren MHz Bereich. Die beste Abschirmwirkung wird bei einer optischen Bedeckung von 80 bis 85% erreicht.

Das Stahldrahtgeflecht erzielt gute Abschirmwirkungen gegen elektrische Felder sowie gegen magnetische Felder bei tiefen und mittleren Frequenzen.

Thermoplastische Fluorpolymere verfügen über hervorragende chemische und thermische Eigenschaften, bei gleichzeitig sehr guten Isolierwerten. Nachteilig ist jedoch der vergleichsweise sehr hohe Preis und die beträchtlichen Verarbeitungskosten. Man unterscheidet die folgenden Fluorpolymere:

• PTFE (Polytetrafluorethylen) – Angesichts seiner guten elektrischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften bei sehr dünnen Wandstärken wird PTFE insbesondere im Flugzeugbau und der Raketentechnik verwendet.
• PVDF (Polyvinylidenfluorid) – Besitzt von allen Fluorpolymeren das beste Preis-Leistungsverhältnis.
• ETFE (Ethylen - Tetrafluorethylen) – Die Einsatztemperaturen sind gegenüber PVDF weiter verbessert und liegen zwischen -65° C und +180° C.
• FEP (Tetrafluorethylen - Hexafluorpropylen) bietet von allen Fluorpolymeren in seiner Gesamtheit die besten Eigenschaften jedoch bei gleichzeitig dem höchsten Preis.
• PFA (Tetrafluorethylen - Perfluorpropylvinylether) ist aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften robuster einsetzbar als FEP. Die Temperaturtoleranz liegt zwischen -200° C und +250° C.

Folienschirme (Alukaschierte Polyesterfolie) besitzen anders als der Seil- oder Flechtschirm auch Schirmungseigenschaften im Hochfrequenz Bereich. Zudem eignen sie sich besonders, wenn es wenig „konstruktiven Platz" für einen wesentlich größeren Seil- oder Flechtschirm gibt. Zu beachten ist jedoch, dass sich der Folienschirm in flexiblen Kabeln verschieben kann.

Je nach Wahl des Materials und dessen Stärke ergibt sich mit Folienschirmen die höchste Effizienz gegen elektrische und magnetische Felder. Dabei eignen sich Alu- und Kupferfolien gegen elektrische Felder sowie Eisen-Folien gegen magnetische Felder. Bei Mehrfachlagen mit verschiedenen Materialien ergeben sich gute Abschirmwirkungen gegen tiefe als auch gegen sehr hohe Frequenzen.

Stützgeflechte dienen in erster Linie dazu, die am Kabel anliegenden Zugkräfte zu kompensieren. Sie schützen Adern, alle Verseilelemente und den Kabelmantel im Sinne einer Zugentlastung vor den mitunter sehr hohen mechanischen Belastungen.

Bei HRADIL Spezialkabel werden diese Zugentlastungselemente als Geflecht in den Außenmantel eingeschweißt, als „Seele" in der Mitte des Kabels oder außerhalb des zentralen Kabelaufbaus geführt.

Für die Sonderkabelkonstruktion werden als Stützgeflechte folgende Werkstoffe verwendet:
 

• Kevlar
• Aramid
• Reyon (synthetisch hergestellte Viskosefaser aus natürlichem Grundstoff)
• Metallstützgeflechte aus V2A

Hafenmobilkrane schlagen Güter aller Art um – von Containern, Schüttgütern bis hin zu Stück- und Projektgütern. Im Gegensatz zu Schienenkranen haben die Mobilkrane sehr komplexe Fahrgestelle und sind durch ihre Beweglichkeit deutlich vielseitiger einsetzbar.

Das Härteprüfverfahren nach Shore ist eine Eindringhärteprüfung und ergibt einen nach Albert Shore benannten, besonders in der Kunststoffprüfung weit verbreiteten Werkstoffkennwert. 

Bei der Prüfung nach Shore wird der Widerstand gegen das Eindringen eines federbelasteten Prüfstiftes in den Prüfkörper gemessen.

Die Härtewerte nach Shore sind dimensionslos und liegen im Bereich von 0 bis 100. Je weicher das Material ist, desto tiefer dringt der Prüfstift in das Material ein. Die Methoden Shore A und Shore D unterscheiden sich durch die Form der Prüfspitze und durch die wirkende Federkraft, mit der die Spitze auf das Material gedrückt wird.

Extreme thermische Beanspruchungen wie Hitze bis +250 Cº und enorme Kälte bis minus -200 Cº lassen sich in der Kabelkonstruktion mit den entsprechenden Materialen in den Griff bekommen.

PUR als Außenmantel zum Beispiel eignet sich insbesondere bei tiefen und hohen Temperaturen. Bei extrem hohen Temperaturen bis 500C° kommen Leiter aus Reinnickel zum Einsatz. Quarz- und Silikaglasbandierungen eignen sich als Bandierung für den Flamm- und Hitzeschutz in Elektrokabeln bis 1100Cº

Eine extrem hitzebeständige Leitung ist die Hradil CERAMOFLEX® Leitung.

Hybridkabel vereinen mehrere Eigenschaften und Funktionalitäten in einem Kabel. Die Leitungstypen können zum Beispiel LWL, koaxiale Kabel oder sogar Pneumatikschläuche enthalten.

Die Frage nach den Isolations- und Mantelmaterialien wird im wesentlichen von den Kriterien Betriebssicherheit, Betriebslebensdauer und der Umweltverträglichkeit bestimmt. Aber natürlich spielt auch der Kostenaspekt eine wesentliche Rolle. Hier sollten neben den Beschaffungskosten auch der Materialverbrauch und die Verarbeitungskosten der Materialien bedacht werden.

Bei HRADIL Spezialkabel wird auf alle am Markt verfügbaren Materialien zurückgegriffen. Je nach Anwendung ergeben sich dabei völlig unterschiedliche Materialkombinationen.

Der klassische Isolierstoff, der in der ersten Hälfte des 20. Jahrhundert besonders eingesetzt wurde, ist das geschichtete Dielektrikum aus lagenweise gewickeltem und getränktem Papier. Angesichts seiner guten dielektrischen Eigenschaften ist diese Form der Isolierung noch heute bei Hochspannungskabeln, wenn auch in geringem Umfang, noch anzutreffen.

Als moderne Isolations- und Mantelmaterialien kommen heute im Kabelbau in erster Linie folgende Materialien zum Einsatz:

Thermoplastische Kunststoffe
Vernetzte Thermoplaste
Elastomere
Thermoplastische Elastomere TPE

Die Begriffe Kabel und Leitungen werden hier synonym verwendet.
Siehe auch:
 

• Kabelkonstruktion
• Kabeltypen
• Sonderkabel / Spezialkabel

Kabel und Leitungen gibt es heute für unzählige Anwendungen. Dabei zeigt sich immer wieder, dass Standardkabel nur für einen vorab definierten Aufgabenbereich konzipiert sind, der kaum Toleranzen zulässt.

Doch die moderne Industriewelt verändert sich rasend schnell. Immer leistungsfähigere und komplexere Fertigungsautomaten, Roboter und Transportsysteme kommen zum Einsatz. Gleichzeitig wachsen im selben Maße die Anforderungen, die an die Komponenten und Kabel gestellt werden, so dass der Bedarf an Sonderkabeln / Spezialkabeln stetig wächst:
 

• Resistenz gegenüber aggressiven Umweltbedingungen u.a.: Hitze, Kälte, Feuchtigkeit, Funkenflug und Chemikalien
• Hohe Lebensdauer bei extrem vielen Biegewechselzyklen (Millionen!)
• Trommelbarkeit
• Hoher Schutz gegenüber elektromagnetischen Einstrahlungen (EMV Sicherheit)
• Verbesserte Eigenschaften angesichts des verstärkten Einsatzes von Mikroprozessoren und Subminiatur – Bauelementen
• Explosionsschutz

Der Bedarf für Sonderkabel wächst stetig. Bei HRADIL Spezialkabel sind wir darauf vorbereitet. Insbesondere unsere Forschung in Sachen Materialien für Leiter und Isolation ermöglicht individuelle Hradil Sonderkabel-Lösungen wie zum Beispiel:
 

• Steuerleitungen
• Schleppkettenleitungen
• Resolverleitungen
• Hybridkabel
• Hybridkabel mit Lichtwellenleiter
• Kombikabel mit integrierten Hydraulik und Pneumatikdruck-Schläuchen
• Kanal-TV-Kabel
• Armierte Leitungen
• Offshore Kabel und Schiffskabel
• Kabel für den Ex-Bereich
• Krankabel
• Kabel für Kran/ Kräne & Hafenmobilkräne
• Koaxialkabel
• Tieftemperatur Kabel
• Hochtemperaturleitung (CERAMOFLEX®)
• Trommelbare leitungen
• Hitzebeständige leitung
• CAN-Bus-Kabel
• Schleppkettenkabel

Kanal-TV-Kabel sind Kabel und Leitungen für den Betrieb an Kanalkamera-, Kanalroboter und Kanalsanierungssystemen. Kanal-TV-Kabel beinhalten üblicherweise einen Koax zur Übertragung der Videosignale als Kamerakabel sowie mehrere stromführende Adern zur Steuerung und Beleuchtung der meist selbstfahrenden Kamerasysteme.

Hradil Spezialkabel bietet über die Plattform www.kanalkabel.de eine Vielzahl kompatibler Ersatzkabel für die meisten Kanalkamera-, Kanalroboter und Kanalsanierungssysteme an.

Kevlar ist einer der bekanntesten Handelsnamen für Aramidfasern, die zu den Flüssigkristallpolymeren zählen. Kevlar-Fasern wurden 1965 bei DuPont entwickelt und werden unter dem Markennamen Kevlar™ vertrieben.

Kevlar ist sehr abrieb- und reißfest. Es wird immer dann eingesetzt, wenn extreme mechanische Beanspruchungen entstehen. Kunststofffasern wie Kevlar haben zudem den Vorteil, dass sie neben ihrer hohen Zugfestigkeit ein wesentlich geringeres Gewicht haben, als ein Stützgeflecht aus Metall. 

Siehe auch: Stützgeflechte aus Kevlar

Koaxialkabel eignen sich für die Übertragung hochfrequenter Signale. Kanal-TV-Kabel beinhalten üblicherweise einen Koax zur Übertragung der Videosignale als Kamerakabel.

Konzentrische Litzen werden auch Unilay-Litzen genannt. Konzentrische Litzen sind nach festen konstruktiven Vorgaben hinsichtlich Anzahl der Drähte je Lage, sowie der Schlaglänge und Schlagrichtung aufgebaut. Sie sind daher wesentlich aufwändiger zu produzieren als die vergleichsweise günstige Bündellitze.

Kupfer E-Cu58F21 ist ein sehr vielseitiges Leitermaterial. Aufgrund seiner sehr guten elektrischen Leitfähigkeit und seiner hervorragenden Warm- und Kaltverformbarkeit, wird in der Kabeltechnik überwiegend Elektrolytkupfer eingesetzt. Kupfer wird je nach Verarbeitung und Einsatz, mit unterschiedlichen Oberflächen gefertigt.
 

Eigenschaft	Kupfer
Elektrische Leitfähigkeit	Ausgezeichnet Dient als Norm
Zugfestigkeit	210 N/mm² bei 15-20% Dehnung
Für Wechselbiegebelastung	Geeignet
Lötbarkeit	Sehr gut
Temperatur-Bereich Blank Verzinnt Versilbert	+ 130 C° + 180 C° + 260 C°

Lichtwellenleiter bestehen aus einem Kern und einem Mantel, die beide fest miteinander verbunden sind. Der Durchmesser eines Glasfaserkerns ist mit 9 µm rund zehnmal kleiner als ein menschliches Haar. Bei der Herstellung der Faser werden der Kern und der Mantel mit einer Beschichtung, dem Primär Coating (erster Schutzmantel), zum Schutz der Faser versehen. Um die Faser herum befindet sich eine weitere Schutzhülle, das Sekundär Coating. Diese Schutzhülle besteht aus einem oder mehreren identischen oder unterschiedlichen, festen Kunststoffen.

Siehe Lichtwellenleiter Übertragungsverlust
Siehe Lichtwellenleiter Begriff
Siehe Fibre-To-The-Home

Der Begriff Lichtwellenleiter (LWL) ist gemäß der DIN 47002 und VDE 0888 national genormt und besagt, dass es sich um einen Leiter handelt, in dem moduliertes Licht übertragen wird. Das Licht breitet sich im Lichtwellenleiter dabei mit 299.792,458 km/s aus. International sind Lichtwellenleiter bzw. Glasfaserkabel nach ITU-T G.651 bis G.657, ISO/IEC 11801 und 24702 und IEC 60793 genormt.
Siehe Lichtwellenleiter Aufbau
Siehe Lichtwellenleiter Übertragungsverlust
Siehe Fibre-To-The-Home

Übertragungsverluste bei Lichtwellenleitern sind minimal. Nur die Mikrostruktur des hochreinen Glases stört die Lichtwelle und ist damit für die Dämpfung verantwortlich. Die Dämpfung wird durch Faktoren wie Entfernung und Wellenlänge, Absorptions-, Streuungs- und Strahlungsverluste sowie Verbindungselemente und Spleiße hervorgerufen.

Siehe Lichtwellenleiter Aufbau
Siehe Lichtwellenleiter Begriff
Siehe Fibre-To-The-Home

Der Verwendungszweck eines Kabels hat ganz entscheidenden Einfluss auf die Auswahl des Leiteraufbaus. Man unterscheidet grundsätzlich zwischen Massivleitern oder Litzenleitern. Für die Sonderkabelkonstruktion werden in erster Linie Litzenleiter, entweder als Bündellitze oder als konzentrische Litze eingesetzt. Bei HRADIL Spezialkabel reichen die Litzenquerschnitte - je nach Aufbau der Leitung - von 0.08mm² bis zu 300mm².

Die rasche Entwicklung erfordert heute in der Sonderkabelfertigung Leitermaterialien mit großer Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit. Bei HRADIL Spezialkabel werden folgende Litzenmaterialien als stromleitende Materialien eingesetzt:

Kupfer
Reinnickel
Alloy


Je nach Einsatz können die Litzen auch versilbert/ vernickelt eingesetzt werden.

Werden nur eingesetzt, wenn Kabel fest verlegt sind und damit keine mechanischen Belastungen, wie Biegewechselzyklen zu erwarten sind.

Insbesondere in der Industrie hat man es mit bewegten Elementen zu tun, wie zum Beispiel in der Automation und Robotertechnik. Hier benötigt man Leitungen und Kabel, die gegen eine breite Anzahl von "mechanischen Stressfaktoren" gewappnet sind.

• Torsion und Zugfestigkeit
• Biegewechselzyklen
• EMV Sicherheit
• hohe Abriebfestigkeit des Materials

In der Spezialkabelkonstruktion bei HRADIL werden alle Kabel und Leitungen im Bezug auf ihre mechanische Belastbarkeit eingehend geprüft. Die wesentlichen Konstruktionsprinzipien resultieren u.a. aus der richtigen Wahl von:
 

• Litze
• Schirmung
• Bandierung
• Geflecht
• Verseilung
• Isolation

Stand: 12.03.2017

 

PA wird angesichts seiner sehr guten mechanischen Eigenschaften (hohe mechanische Festigkeit und Härte, gutes Abriebverhalten, gute Kälteresistenz bis -50° C, gute Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit). PA hat jedoch eingeschränkte elektrische Eigenschaften und wird häufig als Sekundärisolation eingesetzt.

Die Paarverseilung stellt die einfachste Art der Verseilung dar. So ergibt sich als neues Verseilelement ein Adernpaar.

PE ist als Thermoplast auf Grund seiner sehr guten dielektrischen Eigenschaften im Bereich der Nachrichtenkabel als Isolierung dominierend. PE ist halogenfrei, besitzt gute mechanische Eigenschaften, hat jedoch den Nachteil der leichten Brennbarkeit.

Im industriellen Einsatz werden Peroxide (zum Beispiel Dibenzoylperoxid) als Radikalstarter verwendet. Die schwache peroxidische Bindung kann leicht homolytisch gespalten werden und bildet somit reaktive Benzoylradikale. Diese können im großtechnischen Maßstab zur Polymerisation von Kunststoffen wie Polyethylen eingesetzt werden.

Polyblends bestehen aus harten Kunststoffsegmenten die wie Inseln im elastischen Grundmaterial eingelagert sind.

PP ist dem PE verwandt und ebenfalls halogenfrei, bietet jedoch ein verbessertes Verhalten im Brandfall.

Die PTFE-Folie wird aus Polytetrafluorethylen im Schälverfahren hergestellt. Sie dient z.B. bei einem trommelbaren Kabelaufbau häufig als Gleitfolie zwischen verschiedenen Elementen im Kabel. PTFE ist thermisch extrem belastbar.

PUR ist eine gängige Abkürzung für Polyurethan, ein mechanisch sehr leistungsfähiger Kunststoff, der aufgrund seiner hervorragenden Verschleiss- und Kerbfestigkeit vorwiegend für Kabelmäntel eingesetzt wird. PUR gibt es in verschiedenen Härtegraden - je nach Anspruch an die Flexibilität und anderer Eigenschaften.

PVC ist der allseits bekannte „Massenkunststoff". PVC hat bei Kabeln eine große Bedeutung als Mantel- und Isolierwerkstoff. Für die Verwendung im Kabelbau wird das herkömmliche Hart - PVC durch Weichmacher, Stabilisatoren, Füllstoffe und Additive (Gleitmittel, Farbpigmente, Wachse, Mattierungsmittel) zum PVC-P modifiziert.

Bei HRADIL Spezialkabel werden mehr als 50 unterschiedliche Rezepturen für PVC-P Mischungen geführt. Je nach Kabelanwendung werden ungleich viele Weichmacher beigegeben und damit unterschiedliche Härtegrade (Härte Shore A) des PVC-P gewonnen. Nachteil des PVC ist jedoch sein hoher dielektrischer Verlustfaktor sowie seine starke Rauchentwicklung (korrosive Gase) im Brandfall, daher wird dieser Kunststoff bei Hradil Spezialkabeln nur in wenigen Ausnahmefällen eingesetzt.

Reinnickel ist ein sehr hitzeresistentes Leitermaterial. Bei extrem hohen Temperaturen bis 500C° kommen Leiter aus Reinnickel zum Einsatz. Der hohen Temperaturresistenz steht jedoch eine mittelmäßige elektrische Leitfähigkeit gegenüber.
 

Eigenschaft	Reinnickel
Elektrische Leitfähigkeit	Mittelmäßig: Ca. 20% von Kupfer
Zugfestigkeit	450 N/mm²: bei 15-20% Dehnung
Für Wechselbiegebelastung	Nicht geeignet
Lötbarkeit	Möglich
Temperatur-Bereich Blank Verzinnt Versilbert	+ 500 C°

Schirmungen spielen in der Kabelkonstruktion eine entscheidende Rolle. Zum einen verhindern sie die Einstrahlung von elektrischen und elektromagnetischen Feldern in den Kabelaufbau. Andererseits vermeiden sie die Abstrahlung von elektrischen und elektromagnetischen Feldern durch das Kabel selbst nach außen. Das Thema Schirmungen ist insbesondere bei hohen Ansprüchen an die EMV-Sicherheit entscheidend.

 

Bei HRADIL Spezialkabel kommen u.a. folgende Schirmungen zum Einsatz, die für besonders hochwertige Anwendungen zusätzlich kombiniert werden können:

 

• Kupfer- und Stahldrahtgeflechte als Flechtschirm (C-Schirm)
• Kupferumlegungen als Seilschirme (D-Schirm)
• Alukaschierte Polyesterfolie als Folienschirme (Statischer Schirm)

Die Schlaglänge beschreibt die Ganghöhe der schraubenförmig um den Kern verseilten Elemente des Kabels. Sie gibt also die in axialer Richtung des Kabels gemessene Distanz an, bis ein Verseilelement (zum Beispiel eine Ader) einmal komplett (360 Grad) um den Kern gelegt ist.

Kabel können nach rechts oder links verseilt („geschlagen“) sein. Ein Kabel gilt als rechts geschlagen, wenn die Einzeladern (sich vom Betrachter entfernend) im Uhrzeigersinn um den Kern gedreht sind. Die rechtsgeschlagene Verseilung nennt man Z-Drall, die linksgängige Verseilung S-Drall.

Die Kupferumlegung hat, anders als das Geflecht, keine sich kreuzenden Drahtelemente. Dadurch zeichnet sich die Kupferumlegung durch eine hohe Flexibilität und einen hohen Bedeckungsgrad von bis zu 95% aus. Als doppelter Seilschirm mit einer gegenläufigen Verseilrichtung kann der Nachteil eines sich öffnenden Schirmes bei hohen Biegebeanspruchungen ausgeglichen werden.

 

Die Kupferdrahtumlegung zeigt sehr gute Abschirmwirkung gegen elektrische Felder tiefer und mittlerer Frequenzen bis in den unteren MHz Bereich. Bei einlagiger Umlegung lassen sich gute, bei mehrlagigen, gekreuzten Umlegungen sehr gute Abschirmwirkung erzielen.

Der Forderung nach selbstlöschenden Kabeln mit feuerhemmenden Eigenschaften wird man in der Regel durch Beimischung von chlor- fluor- oder bromhaltigen Flammschutzmitteln gerecht.

Es wird unter dem Aspekt der Umweltverträglichkeit eine geringe Toxizität bzw. Dichte der Rauchgase gefordert was nur über halogenfreie Kabel zu erreichen ist.

Die Silanvernetzung ist ein zweistufiger, nasschemischer Prozess, bei dem vorwiegend Polyethylen vernetzt wird. Ihre Vorteile gegenüber der Strahlenvernetzung sind die homogenere Verteilung der Vernetzungsstellen in Folge der Schmelzedispergierung der Silanmoleküle, sowie die geringeren Investitions- und Energiekosten, beispielsweise durch Wegfall der Strahlenschutzvorkehrungen. Überzeugend an der Silanvernetzung sind aber auch die erhöhte Alterungsbeständigkeit und die verbesserten mechanischen Eigenschaften.

Hradil Spezialkabel realisiert das Sonderkabel nach Maß für jeden erdenklichen Einsatz. Neben jahrzehntelanger Erfahrung und viel "konstruktiver Phantasie" berücksichtigen wir dabei unter anderem die folgenden Parameter für :

 

Litzen
Kabeltypen
Schirmungen
Bandierungen
Stützgeflechte
Verseiltechniken
Isolations- und Mantelmaterialien
Aufdruck und Materialfarben

Standardkabel (wie das klassische 220 Volt Stromkabel) sind Kabel, für die in der Regel bereits ausdrückliche Normen vorliegen. Sonderkabel werden hingegen für einen bestimmten Zweck bzw. für eine bestimmte, spezielle Anwendung konstruiert.

Die Strahlenvernetzung ist eine physikalische Vernetzung mit Elektronenstrahlen (Gammastrahlen). Die Vernetzung mittels Elektronenstrahlen und insbesondere Gammastrahlen verlangt ein aufwändiges Anlagenkonzept zur Erzeugung hochenergetischer Strahlung.

Die elektrische Leitfähigkeit ist die wichtigste Eigenschaft eines stromleitenden Materials (Litzenaufbau) in der Elektrotechnik und Elektronik. Hier ein Vergleich technisch reiner Metalle:

 

Metall	Relative elektrische Leitfähigkeit	Relative Wärmeleitfähigkeit	Dichte
Silber	106	108	10,5
Kupfer	100	100	8,9
Gold	72	76	19,3
Aluminium	62	56	2,7
Magnesium	39	108	1,7
Zink	29	29	7,1
Nickel	25	15	8,9
Cadmium	23	23	8,7
Kobalt	18	17	8,9
Eisen	17	17	7,3
Stahl	13-17	13-17	7,8
Platin	16	18	21,5
Zinn	15	17	7,3
Blei	8	9	11,3

HRADIL Spezialkabel werden je nach thermischen Anforderungen optimiert. Eine wesentliche konstruktive Rolle spielen hierfür u.a. die Wahl der Litze, der Bandierung und der Isolation.

 

Hitzebeständige Kabel / Kältebeständige Kabel

Selbstlöschende Materialien

Oberbegriff für Thermoplastische Elastomere auf Ethylen-Basis.

Die thermoplastischen Elastomere (TPE) sind aus dem Bemühen entstanden, die guten Gebrauchseigenschaften der Elastomere mit den bequemen Verarbeitungseigenschaften der Thermoplaste zu verknüpfen. Die Kombination dieser zwei Materialien wird durch Synthese so genannter Block - Copolymere, durch Polyblends oder Block - Polymere erzielt. Eine weitere gebräuchliche Bezeichnung für die thermoplastischen Elastomere ist TPR (Thermoplast Rubber).

 

Zu den bekannten thermoplastischen Elastomeren gehören:

TPE - E (Thermoplastisches Polyester Elastomer)
TPE - A (Thermoplastisches Polyamid Elastomer)
TPE - U (Thermoplastisches Polyuretan Elastomer)
TPE - O und TPE - V (Thermoplastisches Polyolefin Elastomer)
TPE - S (Thermoplastisches Polystyrol Elastomer)

Thermoplastische Kunststoffe werden im Kabelbau am häufigsten eingesetzt. In Frage kommen hierfür:

PVC (Polyvinylchlorid)
PE (Polyethylen)
PP (Polypropylen)
PA (Polyamid)
Fluorpolymere

Torsionsbelastungen beanspruchen ein Kabel durch Verdrehung um die eigene Achse. Im Vergleich zur Biegebeanspruchung oder Zugfestigkeit liegen gänzlich andere konstruktive Prinzipien zu Grunde. HRADIL Spezialkabel konstruiert so individuell, dass der zulässige Torsionsbereich bis zu 320º betragen kann.

TPE-A verfügt über die gleichen guten mechanischen und chemische Eigenschaften wie TPE - E, hat jedoch zusätzlich ein verbessertes Verhalten gegenüber Säuren und Laugen.

Thermoplastische Polyester Elastomere (TPE-E) können in unterschiedlichen Materialeinstellungen - weicher oder härter - gefertigt werden. Dabei lassen sich Shorehärten von D 38 bis D 74 - je nach Anteil der Weichmacher zum Beispiel Polyalkalyenetherglykol - einstellen. Die Gebrauchstemperatur von TPE-E liegt zwischen 40C° und 120C°. Besonders das ausgezeichnete Verhalten bei dynamischen Belastungen macht TPE-E zu einem viel genutzten Werkstoff in der Sonderkabelkonstruktion. Insbesondere die hohe Resistenz bei Biegewechselbelastungen und die hohe Schlagfestigkeit sind hervorzuheben. Aber auch die Beständigkeit gegenüber Chemikalien, Ölen und Lösungsmitteln ist ein wesentlicher Punkt.

Die mechanischen Werte bei TPE-O und TPE-V sind breit gestreut und lassen sich individuell einstellen. Zwar sind bei hohen Temperaturen Einbußen zu verzeichnen, für die thermoplastischen Polyolefin Elastomere spricht jedoch ihr ausgezeichnetes elektrisches Verhalten.

Im wesentlichen erzielt TPE-S das gleiche Eigenschaftsbild wie die thermoplastischen Polyolefind Elastomere. Zum Teil jedoch mit besserer Flexibilität bzw. einem besseren Biegewechselverhalten.

Zu den bekannten thermoplastischen Elastomeren gehört das thermoplastische Polyurethan (TPU). Der gebräuchlicher Name lautet PUR für Polyurethan Rubber.

Angesichts seiner leichten Verarbeitung sowie hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften wird es bevorzugt für flexible Leitungen eingesetzt.

Trommelbarkeit stellt eine extrem hohe mechanische Beanspruchung an ein Kabel dar. Durch das Auf- und Abrollen auf der Kabeltrommel entstehen hohe Belastungen im Kabelinneren.

 

Moderne Verseiltechniken, ein offenes KEVLAR Geflecht zur Zugentlastung, ein robuster Kabelmantel und vieles mehr, machen trommelbare Kabel von Hradil zu Überlebenskünstlern.

Bei Twisted-Pair-Kabeln werden die Adern paarweise miteinander verdrillt. Die Verdrillung oder auch Schlaglänge kann unterschiedlich stark ausgeführt werden. Die verdrillten Adernpaare bieten gegenüber parallel verseilten Adern einen günstigeren Schutz gegenüber elektrischen und magnetischen Störfeldern und sind damit für den Einsatz in der Telekommunikations-, Nachrichtenübertragungs- und Computertechnik prädestiniert.

Die Umweltverträglichkeit von Kabelmaterialien bezieht sich in erster Linie auf Anforderungen wie Halogenfreiheit aber auch zum Verhalten im Brandfall, wie selbstlöschend oder geringe Toxizität bzw. Dichte der Rauchgase.

UV-, Öl- und säurebeständige Kabel sind eines der klassischen Felder des Sonderkabelbaus. Neben vielen anderen Werkstoffen kommt hierzu oftmals ein moderner Kunststoff auf Polyesterbasis zum Einsatz. Er zeigt eine außergewöhnlich gute Beständigkeit gegen Öle und Chemikalien.

Kunststoffe bzw. Polymere werden vernetzt, um ihre physikalischen, chemischen oder mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Druckbeständigkeit, Ölbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit oder Dampfsterilisierbarkeit, zu verbessern.

Das Verseilen der Aufbauelemente wird je nach Einsatzzweck eines Kabels vorgenommen. Dabei kommen in der Kabelproduktion völlig unterschiedliche Verseilmaschinen zum Einsatz. So lassen sich auch Verseilungen realisieren, die ein rückdrehungsfreies Verhalten ermöglichen. Diese Art der Verseilung ist von großer Bedeutung, um eine mechanisch spannungsfreie Aderlage zu gewährleisten.

 

Man unterscheidet dabei drei Techniken der Verseilungen:

 

• Paarverseilung
• Lagenverseilung
• Bündelverseilung

Filzähnlicher, dünner Stoff aus Kunstfasern, der in Form von Bändern meist als Trennschicht zwischen verschiedenen Lagen im Kabel eingesetzt wird.

Als Weichmacher werden Stoffe bezeichnet, die zu harten Thermoplasten gegeben werden um deren Dehnbarkeit, Weichheit und Biegsamkeit für Verarbeitung und Gebrauch zu verbessern. Dabei gehen Weichmacher aber keine chemische Reaktion mit dem Material ein, sondern verändern es nur physikalisch.

Als Weichmacher werden Stoffe bezeichnet, die zu harten Thermoplasten gegeben werden um deren Dehnbarkeit, Weichheit und Biegsamkeit für Verarbeitung und Gebrauch zu verbessern. Dabei gehen Weichmacher aber keine chemische Reaktion mit dem Material ein, sondern verändern es nur physikalisch.

Um ein hohe Zugfestigkeit eines Kabels gewährleisten zu können, muss der komplette Kabelaufbau entsprechend ausgelegt sein. So kann zum Beispiel ein Stützgeflecht aus Kevlar für wesentlich höhere Zugfestigkeit sorgen, als ein konventionelles Metallstützgeflecht.