Die maximale Zugbelastung einer Leitung?
Jan Arnoldy | 5. Mai 2020
Die maximale Zugbelastung einer Leitung ist vor allem da wichtig, wo Leitungen in hängenden Anwendungen im Einsatz sind. Denn dort muss die Leitung ihr eigenes Gewicht selbst tragen. Dies ist zum Beispiel in einem Regal Bediengerät (RBG) in der Hubbewegung der Fall.
Die maximale Zugkraft bei Leitungen
Die maximale Zugbelastung gibt an, bis zu welcher Kraft bzw. bis zu welcher freihängenden Länge eine Leitung ohne Gefahr belastet werden kann. Je nach Leitungsaufbau können sich ganz unterschiedliche maximale Zugbelastungen ergeben, da die Zugbelastung immer nach der Summe der Querschnitte aller Hauptadern einer Leitung berechnet wird. Die maximale Zugkraft bei Leitungen mit Kupferadern, gibt die VDE0298 vor. Hier ist die maximal zulässige Zugkraft bei Standardleitungen mit 15N/mm² Querschnitt der Summe der Hauptader definiert.
Ein Rechenbeispiel kann den Sachverhalt deutlich machen:
Angenommen eine CF21.25.15.02.02.UL, also eine Servoleitung mit einem Aufbau von (4G2,5+(2×1,5)C)C, soll in einer Anwendung 25m hängend eingesetzt werden. Als erstes muss die Gewichtskraft der Leitung berechnet werden:
F=m x a x l = 0,271kg/m x 9,81N x 25m = 66,5N
Wie hoch darf die Leitung belastet werden? Die Hauptadern haben einen Querschnitt von 2,5mm² also:
4G2,5mm² -> 4×2,5mm²=10mm²
10mm² x 15N/mm² = 150N max. zulässige Zugbelastung
Da die Gewichtskraft von 66,5N kleiner ist, als die maximal zulässige Zugbelastung von 150N ist, darf die Leitung in dieser Anwendung eingesetzt werden.
Welche Leitung sollte man bei hohen Zugbelastungen einsetzen?
Gerade bei kleinen Querschnitten wie z.B. bei Busleitungen kommt man schnell an die zulässige Grenze, daher bietet igus speziell für Anwendungen mit besonders hohen Zugbelastungen die optimalen Leitungen an. Ein gutes Beispiel für eine solche Leitung ist die CFSPECIAL182.045. Hier handelt es sich um eine CAT5e Ethernet Leitung. Diese Leitung ist durch ihren speziellen Aufbau mit einem Aramidgeflecht im Zwei-Schicht-Außenmantel besonders gut für Anwendung mit sehr hoher Zugbelastung, wie zum Beispiel in hängenden Anwendungen, geeignet.
Das im Außenmantel integrierte Aramidgeflecht sorgt dafür, dass die Zugbelastung nicht auf das Innere der Leitung wirkt, sondern im Geflecht abgefangen wird. Dadurch werden eine längere Haltbarkeit und die Funktion der Leitung sichergestellt.
Es treten auch wahnsinnig hohe Zugkräfte auch bei anderen Anwendungen auf z.B. im Gabelstapler.
Hier muss im Detail noch genauer hingesehen und geprüft werden, um eine gute Lösung zu finden, da die Form der Bewegung in dieser Anwendung auch eine andere ist, da die Leitung über Rollen geführt wird.
Fazit
Die maximale Zugbelastung ist bei der Auswahl der richtigen Leitung enorm wichtig. Schenkt man ihr keine Beachtung, kann sich die eingesetzte Leitung „längen“. Dadurch kann es zu Defekten kommen und im schlimmsten Fall zum Ausfall der Maschine.
Benötigen Sie Hilfe bei Ihrer Anwendung? Wir sind für Sie da und beraten gerne.