Besehreibung
Thermisch erweichbares Band und Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut insbesondere Leitungen
Die Erfindung betrifft ein Band und ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut, insbesondere Kabelsätzen.
Seit geraumer Zeit werden in der Industrie Klebebänder zur Her stellung von Kabelbäumen verwendet. Die Klebebänder werden zum Bündeln einer Vielzahl von elektrischen Leitungen vor dem Einbau oder in bereits montiertem Zustand eingesetzt, um beispielsweise den Raumbedarf des Leitungsbündels durch Bandagieren zu redu zieren und zusätzlich Schutzfunktionen wie Schutz gegen mecha nische und/oder thermische Beanspruchung zu erreichen. Gängige Formen von Klebebändern umfassen Folien- oder Textilträger, die in der Regel einseitig mit Haftklebemassen beschichtet sind. Klebebänder zum Ummanteln von langgestreckten Gütern sind bei spielsweise aus der EP 1848 006 A2, der DE 102013 213 726 Al, und der EP 2497 805 Al.
Derzeitige mit Klebeband umwickelte Kabelsätze sind in der Regel flexibel. Dies ist jedoch aus fertigungstechnischen Gründen oft unerwünscht. In der Fertigung werden die Kabelstränge in der Regel zu einem Kabelplan vorgefertigt und dann in das zu bestü ckende Objekt wie beispielsweise Automobile eingesetzt. Ein Ka belsatzplan entspricht der tatsächlichen räumlichen Anordnung der einzelnen Kabelstränge in dem Kabelsatz, also welcher Ka belstrang an welcher Stelle in welchem Winkel gebogen ist, wo sich Positionen von Abzweigen oder Ausbindungen befinden und mit welchen Steckern die Enden der Kabelstränge belegt sind.
Um die einzelnen Stränge des Kabelsatzes in einer bestimmten Form zu halten, so dass sie zum Beispiel im Motorraum um den
Motor herumgeführt werden können, ohne mit dem Motor in Kontakt zu kommen, werden um den mit Klebeband umwickelten Kabelbaum üblicherweise nachträglich Spritzgussteile angebracht. Diese Spritzgussteile haben aber den Nachteil, dass ein zusätzlicher Material- und Montageaufwand anfällt.
In der WO 2015/004190 Al wird ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen oder Kabelsätzen offenbart, bei dem das langgestreckte Gut mit einem Klebeband mit darauf aufgebrachter aushärtbarer Klebemasse in einer Schraubenlinie oder in axialer Richtung umhüllt wird und die auf dem Klebeband aufgebrachte Klebemasse durch Zufuhr von Strah lungsenergie wie Wärme ausgehärtet wird. Zur thermischen Aus härtung wird dabei eine Temperatur von 175 °C angewendet.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist die hohe Aushärtungstempe ratur, die bei der Montage von Kabelsträngen während des Ferti gungsprozesses beispielsweise in der Automobilindustrie wenig praktikabel ist. Daher sind Klebebänder wünschenswert, die bei höchstens 170 °C, bevorzugt höchstens 135 °C aktivierbar sind oder bei erhöhter Temperatur verarbeitbar und nach Abkühlung rigide sind, damit die Umhüllung von Klebebändern in den Ferti gungsprozess der Kabelbäume bzw. Kabelpläne integriert werden kann. Weiterhin sind Klebebänder bevorzugt, die nicht am lang gestreckten Gut aktiviert werden müssen, sondern in einem vor gelagerten Schritt, so dass der Kabelstrang nicht mit der Akti vierungswärme in Kontakt kommt. Die Klebebänder müssen nach dem Aushärten die geforderten Anforderungen an Formstabilität auf weisen. Andererseits dürfen die Klebebänder nicht schon bei der Lagerung aktiviert werden bzw. aushärten, da sie ansonsten nicht mehr verwendbar sind. Schließlich soll die Aushärtung innerhalb der Taktzeit des Herstellungsprozesses (ca. 6 min) stattfinden.
Im standardmäßigen Vorgehen wird bei der Verarbeitung von ther misch aushärtbaren Kabelwickelbändern zur Herstellung eines Ka belstrangs zuerst der Kabelstrang mit dem Kabelwickelband um hüllt, bevor die Aktivierung des Kabelwickelbands geschieht.
Nachteilig bei diesem Vorgehen ist, dass nicht nur der Kabel strang an sich, sondern auch alle anhängenden Komponenten, wie temperaturempfindliche Steckverbindungen mit thermischer Ener gie beaufschlagt werden. Des Weiteren können die Kabelisolie rungen des Kabelstrangs in Mitleidenschaft gezogen werden, wenn hohe Temperaturen und lange Verweilzeiten zur Aktivierung des Kabelwickelbandes nötig sind, denn oftmals beträgt die Tempera turbeständigkeit von Kabelisolierungen nur zwischen 100 und 125 °C.
Vorteilhaft ist somit ein Klebeband, das vor dem Kontakt zum Kabelstrang mit thermischer Energie aktiviert wird und anschlie ßend zum Umhüllen des Kabelstrangs eingesetzt wird, so dass der Kabelstrang keine direkte thermische Energie erfährt. Somit kann eine Unversehrtheit der Kabelisolierungen und anderer tempera turempfindlicher Komponenten gewährleistet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Band zum Ummanteln von langgestrecktem Gut zur Verfügung zu stellen, das die oben beschriebenen Anforderungen erfüllt. Aufgabe der vor liegenden Erfindung ist es auch ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut unter Verwendung des erfindungsgemäßen ri giden Bands sowie ein mit dem Verfahren erhältliches Produkt zur Verfügung zu stellen.
Zur Lösung der technischen Probleme wird ein Band zum Ummanteln von langgestrecktem Gut vorgeschlagen, umfassend einen bandför migen Träger, dadurch gekennzeichnet, dass der bandförmige Trä ger auf mindestens einer Seite mit einem bei einer Temperatur von bevorzugt 100 °C bis 135 °C thermisch erweichbaren Kunst stoff versehen ist, welcher einen Thermoplasten umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem langgestreckten Gut um einen Kabelstrang, der ein Bündel aus mehreren Kabeln, wie 3 bis 1000 Kabeln, bevorzugt 10 bis 500 Kabeln, insbesondere zwischen 50 und 300 Kabeln umfasst.
Als erweichbarer Kunststoff können alle bekannten thermoplasti schen Kunststoffe und deren Copolymere wie Polyester, Polyole fine, Polyamide, Polyacetale, Polymere aus der Gruppe der Sty- role, Hochleistungsthermoplasten wie Polyetherketone, Poly- amidimid, Polysulfon Einsatz finden.
Die Auswahl am erweichbaren Kunststoff hängt von der gewünschten Einsatztemperatur, Aktivierungstemperatur und der Temperatur stabilität bei Lagerung, Transport und Dauergebrauchstemperatur ab.
Da auf Transportwegen, oftmals Temperaturen von bis zu 100 °C auftreten können, sind Kunststoffe mit einer Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur von > 100 °C, insbesondere >120 °C bevorzugt. Eine gute Kombination aus Erweichungs- bzw. Schmelztemperatur und Rigidität bietet die Gruppe der Polyolefine. In der Gruppe der Polyolefine sind Polymere zusammen gefasst, die aus Alkenen hergestellt werden. Als die wichtigsten Vertreter zählen Po lyethylen (PE) und Polypropylen (PP). Weiterhin gehören Polyme- thylpenten (PMP), Polyisobutylen (PIB) und Polybuten (PB) zu den Polyolefinen . Durch die Vielzahl der am Markt erhältlichen Po lymere und Copolymere, können durch den Einsatz dieser Polymere und Copolymere bzw. deren Mischung und Modifikation daraus, die mechanischen und physikalischen Eigenschaften exakt auf die An forderung angepasst werden.
Als vorteilhaft hat sich die Verwendung von Polyethylen erwie sen. Besonders vorteilhaft lassen sich Polyethylene hoher Dichte (HDPE / PE-HD) erwähnen. Vorteilhaft erweisen sich HDPE-Typen mit einem Schmelzbereich von 130 - 145 °C und einem Elastizi tätsmodul im Bereich von 800 - 1500 MPa, bevorzugt 900 - 1200 MPa.
Weiterhin vorteilhaft ist Polypropylen zu erwähnen. Besonders die Copolymere des Polypropylenes mit Ethylen als Comonomer er füllen mit ihren mechanischen und physikalischen Eigenschaften die Anforderung. Ein Schmelz- bzw. Erweichungsbereich von 130-
145 °C und ein Elastizitätsmodul 800 - 1500 MPa, bevorzugt 900 - 1300 MPa erweisen sich als besonders geeignet.
Vorteilhaft liegt die Dicke der aufgebrachten Schicht an er weichbarem Kunststoff zwischen 50 mpi und 1000 mpi, weiter vor teilhaft zwischen 100 mpiund 750 mpi, besonders vorteilhaft zwi schen 150 mpiund 350 mpi.
Als Träger können alle bekannten Folien und textilen Träger wie Gestricke, Gelege, Bänder, Geflechte, Nadelflortextilien, Filze, Gewebe (umfassend Leinwand-, Köper und Atlasbindung), Gewirke (umfassend Kettenwirkware und Strickware) oder Vliese verwendet werden, wobei unter "Vlies" zumindest textile Flächengebilde ge mäß EN 29092 (1988) sowie Nähwirkvliese und ähnliche Systeme zu verstehen sind. Besonders vorteilhaft ist ein Band, bei dem als Träger ein Gewebe, ein Vlies oder ein Gewirke eingesetzt wird. Derartige Träger sind beispielsweise in der WO 2015/004190 Al beschrieben, auf die hier vollständig Bezug genommen wird.
Des Weiteren können Abstandsgewebe und -gewirke mit Kaschierung verwendet werden. Derartige Abstandsgewebe werden in der EP 0 071 212 Bl offenbart. Abstandsgewebe sind mattenförmige Schicht körper mit einer Deckschicht aus einem Faser- oder Filament vlies, einer Unterlagsschicht und zwischen diesen Schichten vor handene einzelne oder Büschel von Haltefasern, die über die Flä che des Schichtkörpers verteilt durch die Partikelschicht hin- durchgenadelt sind und die Deckschicht und die Unterlagsschicht untereinander verbinden.
Als Vliesstoffe kommen besonders verfestigte Stapelfaservliese, jedoch auch Filament-, Meltblown sowie Spinnvliese in Frage, die meist zusätzlich zu verfestigen sind. Als mögliche Verfesti gungsmethoden sind für Vliese die mechanische, die thermische sowie die chemische Verfestigung bekannt. Besonders vorteilhaft haben sich Vliese erwiesen, die insbesondere durch ein Übernähen mit separaten Fäden oder durch Vermaschen verfestigt sind. Der artige verfestigte Vliese werden beispielsweise auf Nähwirkma schinen des Typs "Malimo" der Firma Karl Mayer, ehemals Malimo,
hergestellt und sind unter anderem bei der Firma Hoftex Group AG beziehbar.
Als Träger kann weiterhin ein Vlies vom Typ Kunit oder Multiknit verwendet werden. Ein Kunitvlies ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus der Verarbeitung eines längsorientierten Faservlie ses zu einem Flächengebilde hervorgeht, das auf einer Seite Ma schen und auf der anderen Maschenstege oder Polfaser-Falten auf weist, aber weder Fäden noch vorgefertigte Flächengebilde be sitzt. Auch ein derartiges Vlies wird beispielsweise auf Nähwirkmaschinen des Typs "Malimo" der Firma Karl Mayer schon seit längerer Zeit hergestellt.
Ein Multiknitvlies ist gegenüber dem Kunitvlies dadurch gekenn zeichnet, dass das Vlies durch das beidseitige Durchstechen mit Nadeln sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite eine Verfestigung erfährt. Als Ausgangsprodukt für ein Multiknit die nen in der Regel ein beziehungsweise zwei nach dem Kunit-Ver- fahren hergestellte einseitig vermaschte Polfaser-Vlieswirk- stoffe. Im Endprodukt sind beide VliesstoffOberseiten durch Fa servermaschungen zu einer geschlossenen Oberfläche geformt und durch nahezu senkrecht stehenden Fasern miteinander verbunden. Die zusätzliche Einbringbarkeit weiterer durchstechbarer Flä chengebilde und/oder streufähiger Medien ist gegeben.
Schließlich sind auch Nähvliese als Vorprodukt geeignet, einen erfindungsgemäßen Träger und ein erfindungsgemäßes Band zu bil den. Ein Nähvlies wird aus einem Vliesmaterial mit einer Vielzahl parallel zueinander verlaufender Nähte gebildet. Diese Nähte entstehen durch das Einnähen oder Nähwirken von durchgehenden textilen Fäden. Für diesen Typ Vlies sind Nähwirkmaschinen des Typs "Malimo" der Firma Karl Mayer bekannt.
Besonders geeignet sind auch Nadelvliese. Beim Nadelvlies wird ein Faserflor zu einem Flächengebilde mit Hilfe von mit Wider haken versehenen Nadeln. Durch wechselndes Einstechen und Aus ziehen der Nadeln wird das Material auf einem Nadelbalken ver festigt, wobei sich die Einzelfasern zu einem festen Flächenge bilde verschlingen.
Weiterhin besonders vorteilhaft ist ein Stapelfaservlies, das im ersten Schritt durch mechanische Bearbeitung vorverfestigt wird oder das ein Nassvlies ist, das hydrodynamisch gelegt wurde, wobei zwischen 2 Gew.-% und 50 Gew.-% der Fasern des Vlieses Schmelzfasern sind, insbesondere zwischen 5 Gew.-% und 40 Gew.- % der Fasern des Vlieses. Ein derartiges Vlies ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Fasern nass gelegt werden oder zum Bei spiel ein Stapelfaservlies durch die Bildung von Maschen aus Fasern des Vlieses durch Nadelung, Vernähung, Luft und/oder Was serstrahlbearbeitung vorverfestigt wird. In einem zweiten Schritt erfolgt die Thermofixierung, wobei die Festigkeit des Vlieses durch das Auf- oder Anschmelzen der Schmelzfasern noch mals erhöht wird.
Vorteilhaft und zumindest bereichsweise weist der Träger eine ein- oder beidseitig glattgeschliffene Oberfläche auf, vorzugs weise jeweils eine vollflächig glattgeschliffene Oberfläche. Die glattgeschliffene Oberfläche mag gechintzt sein, wie es bei spielsweise in der EP 1 448 744 Al erläutert wird. Auf diese Weise wird die Abweisbarkeit von Schmutz verbessert.
Als Ausgangsmaterialien für den Träger sind insbesondere (Che mie-)Fasern (Stapelfaser oder Endlosfilament) aus synthetischen Polymeren, auch synthetische Fasern genannt, aus Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polyamid, Polyimid, Aramid, Polyole fin, Polyacrylnitril oder Glas, (Chemie)Fasern aus natürlichen Polymeren wie zellulosische Fasern (Viskose, Modal, Lyocell, Cu- pro, Acetat, Triacetat, Cellulon), wie Gummifasern, wie Pflan zeneiweißfasern und/oder wie Tiereiweißfasern und/oder natürli che Fasern aus Baumwolle, Sisal, Flachs, Seide, Hanf, Leinen, Kokos oder Wolle vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die genannten Materialien beschränkt, sondern es kön nen, für den Fachmann erkenntlich ohne erfinderisch tätig werden zu müssen, eine Vielzahl weiterer Fasern zur Herstellung des Vlieses eingesetzt werden.
Des Weiteren sind Garne, gefertigt aus den angegebenen Rohstof fen, ebenfalls geeignet. Bei Geweben oder Gelegen können ein zelne Fäden aus einem Mischgarn hergestellt werden, also syn thetische und natürliche Bestandteile aufweisen. In der Regel sind die Kettfäden und die Schussfäden jedoch jeweils sortenrein ausgebildet .
Bevorzugt wird als Material für den Träger Polyester verwendet, aufgrund der hervorragenden Alterungsbeständigkeit und der her vorragenden Medienbeständigkeit gegenüber Chemikalien und Be triebsmitteln wie Öl, Benzin, Frostschutzmittel u.ä. Darüber hinaus haben Polyester den Vorteil, dass sie zu einem sehr ab riebfesten und temperaturbeständigen Träger führen, was für den speziellen Einsatzzweck zur Bündelung von Kabeln in Automobilen und beispielsweise im Motorraum von besonderer Wichtigkeit ist.
Vorteilhaft liegt das Flächengewicht des textilen Trägers zwi schen 30 g/m2 und 300 g/m2, weiter vorteilhaft zwischen 50 g/m2 und 200 g/m2, besonders vorteilhaft zwischen 50 g/m2 und 150 g/m2, ganz besonders vorteilhaft zwischen 70 g/m2 und 130 g/m2.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung werden als Träger ein Gewebe oder ein Vlies aus Polyester eingesetzt, die ein Flächengewicht zwischen 50 g/m2 und 150 g/m2 aufweisen.
Das fertig beschichtete Material wird vorzugsweise in eine Breite von 20±2 mm (jede andere Breite ist ebenfalls denkbar) geschnitten und spiralförmig mit einer Überlappung von 50% um das in Form gebrachte Kabelbündel gewickelt. Für die Erweichung des Kunststoffs ist eine Temperaturbeaufschlagung von 130 °C bis 150 °C für etwa 10 Sek. bis 4 Min. nötig. Die Temperaturbeauf schlagung kann durch Heißluftfön, IR-Strahler, Ofen, Heizman schette, o.ä. erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der erweichbare Kunststoff nach dem Aufbringen auf den Träger zu mehr als 10%, vorzugsweise zu mehr als 25%, weiter vorzugsweise
zu mehr als 50% in den Träger eingesunken. Ein Zahlenwert von beispielsweise 25% bedeutet dabei, dass der erweichbare Kunst stoff über eine Schichtdicke von 25% der Dicke des textilen Trägers eingedrungen ist, also bei einem Träger mit einer Dicke von 100 mpi über eine Schichtdicke von 25 mpi innerhalb des Trä gers, und zwar beginnend von der Fläche des Trägers, auf der der erweichbare Kunststoff beschichtet ist, und in senkrechter Rich tung zu der von der Längs-beziehungsweise Quererrichtung aufge spannten Ebene.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Ummanteln von langgestrecktem Gut wie insbesondere Leitungen o- der Kabelsätzen, wobei ein beschichtetes Band gemäß einem der vorangehenden Ansprüche durch die Zufuhr von Wärme bei einer Temperatur bevorzugt zwischen 110 °C und 150 °C erweicht wird und anschließend in einer Schraubenlinie um das langgestreckte Gut geführt wird oder das langgestreckte Gut in axialer Richtung von dem Band umhüllt wird, das langgestreckte Gut mitsamt dem umhüllenden Band in die gewünschte Anordnung, insbesondere in den Kabelsatzplan gebracht wird, das langgestreckte Gut in die ser Anordnung gehalten wird, bis sich das Band durch Abkühlen wieder verfestigt hat.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die thermische Energie über einen Zeitraum von 10 Sek. bis 2 Min. zugeführt, der mit den Taktzeiten des Fertigungsprozesses kompatibel ist, so dass das langgestreckte Gut nach etwa 6 Min. vollständig ausgehärtet ist, sobald es im Zielobjekt wie Automobilen, Was serfahrzeugen oder Flugzeugen verbaut wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die thermische Energie dem Band zugeführt und so lange gehalten, bis das Band um das langgestreckte Gut geführt ist und/oder bis es das langgestreckte Gut ummantelt.
Das Band wird vorzugsweise spiralförmig mit einer Überlappung von 30% bis 70%, bevorzugter 40 bis 50%, insbesondere etwa 50% um das langgestreckte Gut umwickelt.
In der Figur 2 ist im Schnitt in Querrichtung (Querschnitt) das Band gezeigt, das aus einem Vliesträger 31 besteht, auf den einseitig eine Schicht eines thermisch erweichbaren Kunststoffs 32 aufgebracht ist, der einen Thermoplasten umfasst.
Der Kunststoff ist zu 25 % in den Träger eingesunken (33), was eine optimale Verankerung bewirkt.
Ebenfalls vom erfinderischen Gedanken umfasst ist ein ummantel tes langgestrecktes Gut, wie insbesondere ein Kabelsatz, umman telt mit einem erfindungsgemäßen Band, sowie ein Fahrzeug, ent haltend ein derartig ummanteltes langgestrecktes Gut.
Beispiele:
Beispiel 1 - Herstellung eines beschichteten Bands
Ein 20 mm breiter und 100 pm dicker PET Gewebeträger mit einem Flächengewicht von 130 g/m2 wurde mit Polyethylen HMA 016 von ExxonMobile™ in einem Einschneckenextruder mittel Temperatur profil von 160 °C bis 220 °C abgelegt und in einem Kalanderspalt in den Gewebeträger hineingedrückt. Mit Hilfe einer auf 20 °C temperierten Walze wird das Material auf Raumtemperatur gekühlt und anschließend zu einem Ballen gewickelt.
Beispiel 2 - Biegeprüfung zur Ermittlung der Steifigkeit
Ein Prüfmuster, bestehend aus 250 Einzelleitungen mit einem Lei tungsquerschnitt von 0,35 mm2, wurde mithilfe eines 9 mm breiten Klebebandes (tesa 51618) zu einem Musterleitungssatz gebündelt, so dass der Musterleitungssatz einen Durchmesser von 23±5 mm und eine Länge von 300±50 mm aufwies. Dieser Musterleitungssatz wurde mit dem erwärmten versteifenden Material aus Beispiel 1 spiralförmig umwickelt, wobei ein Überlapp von 50% gewährleistet wurde. Anschließend wurde das versteifende Material auf Raum temperatur abkühlen gelassen.
Der gehärtete Musterleitungssatz wurde einer Biegeprüfung un terzogen, um den Einfluss des versteifenden Materials auf die Steifigkeit zu bestimmen. Die Biegeprüfung wurde an einer Zug prüfmaschine vorgenommen. Dafür wurde der Musterleitungssatz auf zwei Backen mit einem Abstand von 70 mm gelegt und mittig mit einer Druckfinne um einen Weg von 30 mm eingedrückt und belastet. Die für die Verformung des Messwegs nötige Kraft wurde von einer Zugprüfmaschine in Newton aufgezeichnet. Die Prüfgeschwindigkeit betrug 100 mm/min, sowohl bei der Belastung, als auch bei der Entlastung des Musterleitungssatzes. Die Prüfung wurde an 3 ver schiedenen Stellen des Leitungssatzes (Anfang, Mitte und Ende) durchgeführt. Die Biegekraft resultiert aus dem Mittelwert der drei Einzelmessungen und wurde in drei Kategorien wie folgt be wertet:
Bewertungskategorien 3-Punkt Biegeversuch:
+ gut geeignet für die Anwendung (500-750 N)
0 eingeschränkt geeignet für die Anwendung (400-500 N und 700-800 N)
- nicht geeignet für die Anwendung (<400 und >800 N)
Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 3 - C-Form-Prüfung zur Ermittlung der Steifigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen
Zur Ermittlung der Steifigkeit eines gebogenen Kabelmusters wurde ein Testverfahren entwickelt (C-Kabelmuster-Biegeprü- fung). Zur Herstellung eines C-Kabelmusters (siehe Fig. 1) wird eine Kabelleitung (10) mit einem Leitungsquerschnitt von 0,35 mm2 100-mal um eine Halterung (1) zu einem Musterleitungssatz gewickelt. Die Halterung (1) weist zwei gegenüberliegende, halb kreisförmige Führungen (2, 3) mit einem Durchmesser von 120 mm auf, die mit einem Abstand (A) von etwa 210 mm beabstandet sind. Der gewickelte Kabelsatz ist in Fig. 1 dargestellt.
Die Zahl der Kabelwicklungen beträgt 100. Es entsteht ein Mus terleitungssatz mit einem Durchmesser von 15±5 mm und einem Um fang von 690 mm. An den Apizes der Halbkreissegmente und an jeweils zwei Geradenabschnitten (Schenkeln) wird das Kabelbündel (10) mit Kabelbindern (4, 5, 6, 7, 8, 9) mit einer Zugkraft von 210±10 N zusammengeschnürt und fixiert, so dass das das Kabel bündel (10) nach Herausnahme aus der Halterung eine ausreichende Steifigkeit besitzt, um sich nicht zu verformen. Um sie Stei figkeit des Kabelbündels (10) weiter zu verbessern, wird zwi schen den Schenkeln des Kabelbündels eine Stütze (11) positio niert und ebenfalls mit Kabelbindern fixiert.
Das so hergestellte Kabelbündel (10) wird aus der Halterung her ausgenommen und mit dem zu prüfenden und zuvor erwärmten Klebe band (Breite 19 mm-20 mm) mit einer 50%igen Überlappung umwi ckelt. Dazu wird mit der Umwicklung an einem Kabelbinder (z.B. 6 oder (7)) des Schenkels in Richtung Kreissegment ((6)->(4) oder (7)->(5)) begonnen. Wenn die Umwicklung den Kabelbinder (4) bzw. (5) am Apex des Halbkreissegments erreicht, wird dieser entfernt und die Wicklung bis zum nächsten Kabelbinder ((4)->(8) bzw. (5)->(9)) des gegenüberliegenden Schenkels fortgeführt. Ge nauso wird auch an der anderen Seite, am anderen Halbkreissegment verfahren.
Die so präparierten Muster werden der entsprechenden Verstei fungsmethode (Abkühlung auf Raumtemperatur) zugeführt. Mit einem Seitenschneider werden die Muster, benachbart zu den noch vor handenen Kabelbindern geschnitten, um zwei „C-förmige" Kabel muster (C-Kabelmuster) zu erhalten, die an beiden Seiten des halbkreisförmigen, umwickelten Abschnitts jeweils auch einen nicht umwickelten Abschnitt aufweisen. Der Schnitt erfolgt im Abstand des Durchmessers (120 mm) vom Apex des Halbkreisseg ments, projiziert auf die Kreismitte.
Mit je einem Stück Kabel werden Schlaufen an die Schenkelenden der Muster gebunden, damit sie an dem einen Ende aufgehängt und
am anderen Ende ein Gewicht angehängt werden kann. Die verblie benen Kabelbinder werden jetzt entfernt, da sie das Prüfergebnis verfälschen können. Der Abstand zwischen den Schenkeln wird nun bestimmt .
Eines der beiden Muster wird unter Raumtemperatur gelagert und das andere bei 60 °C.
An den jeweiligen unteren Schenkel des „C-Prüflings" wird ein 1 kg-Gewicht gehängt. Nach einer Stunde wird die Auslenkung des Kabelbündels notiert (Auslenkverhalten 1 h bei RT bzw. 60 °C) und das Gewicht entfernt. Nach einer Minute wird die Auslenkung erneut bestimmt (Rückstellverhalten 1 min bei RT bzw. 60 °C). Nach einer Stunde wird die Auslenkung dann wieder bestimmt und notiert (Rückstellverhalten 1 h bei RT bzw. 60 °C).
Die ermittelten Werte der C-Form-Verformung wurden in drei Ka tegorien eingestuft, gut geeignet für die Anwendung, einge schränkt geeignet für die Anwendung und nicht geeignet für die Anwendung. Die Kategorien wurden wie folgt bewertet:
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Raumtemperatur):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 15% Auslenkung)
0 eingeschränkt geeignet für die Anwendung (>15-30%)
- nicht geeignet für die Anwendung (>30%)
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (60 °C):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 25% Auslenkung)
0 eingeschränkt geeignet für die Anwendung (>25-40%)
- nicht geeignet für die Anwendung (>40%)
Bewertungskategorien C-Form-Biegeversuch (Rückstellverhalten bei RT und 60 °C):
+ gut geeignet für die Anwendung (< 10% Auslenkung)
0 eingeschränkt geeignet für die Anwendung (10-30%)
- nicht geeignet für die Anwendung (>30%)
Zum Vergleich wurde ein kommerziell erhältliches Klebeband, tesa® 51036, dem gleichen Versuch unterworfen. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1:
Legende: + gut geeignet für die Anwendung o eingeschränkt geeignet für die Anwendung - nicht geeignet für die Anwendung