Was bedeuten Biegeradius und Mindestbiegeradius bei Leitungen?

igu-blog-adm | 29. Oktober 2021

Immer wieder sprechen wir im Bereich der Energieketten und Leitungen vom Biegeradius. Was das genau bedeutet und warum der Biegeradius so wichtig ist, das schauen wir uns heute genauer an.

Was versteht man unter dem Biegeradius?

Unter dem Biegeradius versteht man den Radius, in dem eine Leitung gebogen werden kann, ohne, dass sie beschädigt wird. Dabei betrachten wir die genaue Mitte der Leitung, also die neutrale Faser. Je kleiner dieser Radius ist, desto strapazierfähiger muss das Material sein.

Das Ganze verhält sich ähnlich dem menschlichen Körper. Je kleiner ich mich machen möchte, desto flexibler muss meine Wirbelsäule sein. Gehe ich über meine maximale Biegung hinaus, tut es weh. Im schlimmsten Fall geht sogar etwas kaputt, ich verletzte mich. Ähnlich ist es bei den Leitungen auch.

Kunden fragen uns häufig „Wie stark können wir unsere Leitung unterbiegen?“ oder „Wie lange hält unser Kabel, wenn wir es so biegen?“. Eine Antwort auf diese Frage können wir jedoch nur bei genauer Betrachtung der Anwendung und der weiteren Gegebenheiten geben.

Der richtige Biegeradius für eine Leitung

Ein wichtiger Faktor für die lange Lebensdauer einer Leitung ist der Biegeradius.
Bei unseren chainflex Leitungen unterscheiden wir 3 verschiedene Angaben zum Biegeradius:

• Fest: Die Leitung wird 1x zur Verlegung in diesen Radius gebracht und bewegt sich dann nicht mehr. Dies wird in der DIN beschrieben.
• Flexibel: Das ist der Radius, den die Leitung gelegentlich frei bewegt einnimmt. Hier ist die Menge der Biegungen nicht weiter definiert. Es gibt auch standardisierte Tests in der Norm.
• Kette: Dieser Biegeradius ist der Radius, den die Energiekette in der Dauerbewegung vorgibt. Dies ist normativ nicht gefasst. Deshalb haben wir bei igus, immer an realen Anwendungen zu testen.

Der Mindestbiegeradius

Jeder Hersteller gibt einen Mindestbiegeradius an. Der für die Kette gewählte Radius hängt vom Kabel mit dem größten Durchmesser ab. Wichtig ist, dass Anwender immer darauf achten, bei den Berechnungen den richtigen Radius für die Kette zu verwenden. Der Hersteller empfiehlt einen minimalen Radius nicht zum Spaß. Nutzen Sie optimalerweise den größtmöglichen Radius, ein unterschreiten kann schnell zum Ausfall führen.

Eine scharfe Biegung bei Leitungen sollte jedoch ebenso vermieden werden. Das bedeutet, dass die Leitungen für bewegte Anwendungen so gestützt werden sollten, dass sie durch eine Maschinenbewegung nicht abknicken.

Verändert sich der Biegeradius bei extremen Temperaturen?

Ja, die Temperaturen haben Auswirkung auf den Biegeradius einer Leitung und man kann sagen:

Je größer der Radius, desto weniger wird die Leitung belastet. Dies erhöht die Lebensdauer.

Der Mindestbiegeradius basiert auf einem Temperaturbereich für das Biegen. Wenn die Umgebungstemperatur diese Temperatur für das Kabel erreicht oder überschreitet ist Vorsicht geboten.

Bei kalten Temperaturen wird das Material hart und kann brechen und bei zu heißen Temperaturen wird das Material weich und es entsteht ein hoher Abrieb.

Deshalb wird empfohlen, bei extremen Temperatur ein Kabel mit einer PUR- oder TPE-Ummantelung zu verwenden. Alternativ haben Sie immer die Möglichkeit, uns gezielt anzusprechen.  

Leitungen mit kleinem Biegeradius

Bei Anwendungen mit starken Bauraumbeschränkungen muss der Radius des Kabelträgers möglicherweise kleiner als der von Standardleitungen sein. Das ist zwar nicht der Idealfall, kann aber gelöst werden, indem Leitungen eingesetzt werden, die speziell für Installationen mit geringen Biegeradien entwickelt wurden.

Hier werden dann andere Materialien verwendet, so zum Beispiel Leiter mit spezieller Legierung in der Litze, um Drahtbrüche zu verhindern. Mit diesem Material ist dann ein Biegefaktor von 4xd möglich. Bei Kupfer ist dies nicht mit einer hohen Anzahl an Bewegungen möglich.

Denn bei dynamischen Anwendungen mit kleinem Biegeradius kommen die Kupferlitzen schnell an Ihre Grenzen. Die mechanische Belastung ist zu hoch.

Wo werden Kabel mit engem Biegeradius eingesetzt?

Die Einsatzbereiche für Kabel mit kleinen Biegeradien sind vielfältig. Eine Einsatzmöglichkeit ist auch in Automatiktüren für Fahrzeuge und Bahnen. Auch in kleinen Handlingapplikationen in der Medizintechnik oder Automaten kommen sie zum Einsatz.

Fazit

Das Thema Biegeradius und Mindestbiegeradius ist komplex. Können wir Ihnen weitere Fragen zum Thema beantworten oder bei der Auswahl der richtigen Leitung helfen? Sprechen Sie uns gerne an.