Auswahl und Anwendung des richtigen Kabelbinders für Kabelbündel

Mit dem zunehmenden Einsatz elektrischer und elektronischer Komponenten und Subsysteme ist die ordnungsgemäße Sicherung der Verkabelung ein wichtiger - wenn auch oft übersehener - Aspekt der Systementwicklung. Ob innerhalb eines Geräts oder zwischen Systemen, die sichere und effiziente Verlegung von Kabeln ist entscheidend für den Erfolg und die Langlebigkeit des Designs, insbesondere bei Anwendungen mit hohen Vibrationen und rauen Umgebungsbedingungen.

Für die Entwickler besteht die Herausforderung darin, Kabelbinder zu finden, die den Anforderungen der Anwendung in Bezug auf Zugfestigkeit, Langlebigkeit, Flexibilität, Chemikalien, Vibrationen und Toleranz gegenüber ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung) gerecht werden, ohne dass sie überdimensioniert sind oder die Integrität der Isolierung und der inneren Struktur des Kabels gefährden.

Dies erfordert eine Analyse der verschiedenen Arten von Kabelbindern und der unterschiedlichen Materialien, die heute zur Verfügung stehen, sowie eine Unterscheidung zwischen ihnen, da die Wahl des falschen Kabelbinders am Ende viel mehr kosten kann, als für seine Anschaffung ausgegeben wurde.

Um diese Bedenken zu zerstreuen, müssen Entwickler die Feinheiten von Kabelbindern kennen und wissen, wie sie ihre Wahl auf die Anforderungen der Anwendung abstimmen können. Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Überlegungen zu Kabelbindern, die Vorteile jedes Typs und ihre effektive Anwendung anhand von Beispielen aus der Praxis der Panduit Corporation.

Spezifikationen für Kabelbinder

Kabelbinder gibt es in vielen Längen, Breiten, Materialien und Farben. Beim Binden eines Drahtbündels sollte das Band oder der Bandabschnitt um das Bündel gelegt werden, wobei das lose Ende vollständig durch den Verriegelungsmechanismus gezogen und festgezogen wird, bis die Bandverriegelungskerben fest einrasten (Abbildung 1).

Abbildung 1: Ein typischer Kabelbinder mit den wichtigsten Teilen, die zur Sicherung von Kabelbündeln verwendet werden. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Kabelbinder können aus einem Stück gefertigt werden, wobei der Verriegelungswiderhaken als Teil des Verriegelungsmechanismus gegossen wird. Ein hochwertigerer Kabelbinder ist dagegen zweiteilig aufgebaut. Bei der zweiteiligen Ausführung ist ein korrosionsbeständiger Edelstahlwiderhaken in den Verriegelungskopf eingebettet, um eine relativ glatte Kabelbinderfläche zu greifen. Er ist so konstruiert, dass er eine feste Verriegelung bietet, die stufenlos einstellbar ist, da der Widerhaken nicht in eine Verriegelungsmulde passen muss.

Die Angabe des maximalen Durchmessers gibt den größten Durchmesser des Drahtbündels an, den der Binder aufnehmen kann. Das Bündel sollte fest gehalten werden, ohne dass es übermäßig festgezogen wird und die Kabelisolierung einschneidet oder abnutzt. Bei der Länge des Kabelbinders sollte ein wenig mehr berücksichtigt werden, damit das lose Ende in den Verriegelungsmechanismus eingreifen kann.

Die Festigkeit der Umhüllung ist definiert als die Schlaufenzugfestigkeit (LTS), gemessen in Pfund. Die LTS ist die maximale Kraft, die auf den Verriegelungsmechanismus ausgeübt werden kann, sobald dieser eingerastet ist. Die gängigsten Bindungen liegen zwischen 18 lb und 250 lb.

Die LTS ist abhängig von den Abmessungen des Kabelbinders und dem verwendeten Material. Die Auswahl des Materials hängt hauptsächlich von den Betriebsbedingungen ab, denen der Kabelbinder ausgesetzt ist. Zu den Überlegungen gehören:

• Ist er für den Innen- oder Außenbereich bestimmt?
• Wie groß ist der erwartete Temperaturbereich?
• Ist er Wasser, Öl, Chemikalien oder Vibrationen ausgesetzt?

Der Kabelbinder PLT1.5M-M10 von Panduit gehört zum Beispiel zur Serie PAN-TY@PLT des Unternehmens. Diese Familie von Kabelbindern ist das größte und umfassendste Produktangebot des Unternehmens mit Bindern in vielen Farben, Materialien und Konstruktionsarten. Der PLT1.M-M10 hat eine nominale Länge von 5,6 Zoll (in.), einen maximalen nominalen Durchmesser von 1,25 Zoll und eine Zugfestigkeit von 18 lb. Kabelbinder werden nach ihrem Querschnitt in Subminiatur, Miniatur und Zwischengröße eingeteilt. Der PLT1.M-M10 ist ein Miniatur-Kabelbinder, der aus einem Stück gefertigt ist. Er besteht aus Nylon 6.6 und ist für die Verwendung in Innenräumen vorgesehen.

Wie bereits erwähnt, besteht ein weiterer gängiger Kabelbinder aus zwei Teilen mit einem separaten Widerhaken aus rostfreiem Stahl, der den gegossenen Nylonwiderhaken im einteiligen Design ersetzt (Abbildung 2).

Abbildung 2: Eine einteilige Fertigung mit einem gegossenen Verriegelungswiderhaken (a) wird neben einer zweiteiligen Fertigung mit einem Widerhaken aus Edelstahl gezeigt, der nach dem Gießen eingesetzt wird (b). (Bildquelle: Panduit Corporation)

Der blaue Kabelbinder, der links in Abbildung 2 zu sehen ist, ist der PLT3S-C76 von Panduit - eine der Varianten der Serie PAN-TY@PLT. Er besteht aus Ethylentetrafluorethylen (ETFE) und ist für Anwendungen vorgesehen, die chemische Beständigkeit, Flammschutz und Strahlungsbeständigkeit erfordern. Der Kabelbinder auf der rechten Seite in Abbildung 2 ist der BT4S-M0 von Panduit, ein Mitglied der Serie DOME-TOP BARB-TY BT, die mit einem separaten Widerhaken hergestellt wird. Darüber hinaus verfügt diese Serie von Kabelbindern über einen abgerundeten Kopf und abgerundete Kanten am Band, um den Abrieb der Drahtisolierung zu minimieren. Die schwarze Farbe, die durch die Zugabe von Ruß zum Nylon erreicht wird, verbessert die Toleranz gegenüber ultraviolettem Licht, so dass diese Farbe häufiger bei Außenanwendungen eingesetzt wird.

Kabelbinder werden aus einer Reihe von Materialien hergestellt, die auf die jeweilige Anwendungsumgebung abgestimmt sind. Einfache Kabelbinder sind aus Nylon 6.6 geformt. Nylon 6.6 weist eine hohe mechanische Festigkeit, Steifigkeit, gute Hitzetoleranz und angemessene chemische Beständigkeit auf. Zu den Varianten gehören wetterfestes, hitzestabilisiertes und flammhemmendes Nylon 6.6.

Eine Vielzahl anderer Materialien wird verwendet, um bestimmte Toleranzen zu erreichen. Der DT8EH-Q0 beispielsweise ist für hohe Festigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Stöße, Chemikalien, ultraviolettes Licht und Witterung ausgelegt. Es wird Acetal (Polyoxymethylen oder POM) verwendet, eine Materialfamilie, zu der auch Delrin gehört. Er ist 2,25 Fuß (ft.) lang und hat eine Zugfestigkeit von 250 lb. Diese Kabelbinder sind für raue Außenanwendungen in der Energie- und Kommunikationsbranche konzipiert.

Temperaturbereich

Der Temperaturbereich, dem ein Kabelbinder standhalten kann, wird in erster Linie durch das für seine Konstruktion verwendete Material bestimmt. Nylon 6.6 ist für den Betrieb in einem Temperaturbereich von -76°F bis +185°F ausgelegt. Hitzestabilisiertes Nylon 6.6 erweitert das obere Ende des Bereichs auf 212°F. PEEK hat die höchste Temperaturtoleranz mit einer oberen Temperaturgrenze von 500°F.

Besondere Merkmale

Der CBR1M-M von Panduit, der zur Serie Contour-Ty gehört, hat ein einzigartiges Design, das eine Beschädigung der Kabelisolierung oder des Kabelmantels verhindert. Er ist mit einem flachen Kopf mit parallelem Einzug ausgestattet, um scharfe Kanten zu vermeiden und das Einklemmen zu verhindern, und hat die Verriegelungskerben an der Außenseite des Gurtes (Abbildung 3).

Abbildung 3: Die Serie Contour-Ty verfügt über einen Verriegelungsmechanismus, der rechtwinklig zum Gurtabschnitt angeordnet ist, um ein paralleles Einführen zu ermöglichen, sowie über Verriegelungseinkerbungen an der Außenseite, um eine Beschädigung der Isolierung zu verhindern. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Der Inline-Kabelbinder HV9150-C0 verwendet witterungsbeständiges Nylon 6.6. Mechanisch gesehen handelt es sich um einen Verriegelungsmechanismus mit einem Zwei-Keil-Design, der sowohl eine feste als auch eine flexible Verriegelung ermöglicht (Abbildung 4).

Abbildung 4: Der HV9150-C0 verwendet ein Inline-Design für die parallele Einführung in den Verriegelungsmechanismus, um ein niedrigeres Profil bei Kabelbündeln zu erreichen. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Der lösbare Kopf ermöglicht eine vorübergehende Bündelung vor der endgültigen Verriegelung. Die Einkerbungen sind auf beiden Seiten des Gurtes eingearbeitet und sorgen für zusätzliche Festigkeit und größere Flexibilität. Er hat eine Länge von 1,721 Fuß, einen Bündeldurchmesser von 5,92 Zoll und eine Zugfestigkeit von 160 lb.

Der Kabelbinder SST1.51-M ist 5,3 Zoll lang und hat eine Zugfestigkeit von 40 lb (Abbildung 5). Er ist mit einer geringen Kopfhöhe für normale Bündelungen und Durchsteckanwendungen konzipiert. Das zweiteilige Design hat laut Panduit die branchenweit niedrigste Einfädelkraft und ist 14 % leichter als einteilige Designs. Außerdem ist das Band bis zum endgültigen Spannen lösbar.

Abbildung 5: Bei der zweiteiligen Konstruktion des SST1.51-M wird der Gurt durch einen schwimmenden Kragen gegen einen Zahnkeil verriegelt. Vor der endgültigen Verriegelung kann das Band gelöst werden, indem der Kragen nach hinten gezogen und der Keil vom Gurt weggebogen wird. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Während die meisten Kabelbinder eine geringe Dehnbarkeit aufweisen, ist der Körper des ERT2M-C20 von Panduit so konzipiert, dass er flexibel ist (Abbildung 6).

Abbildung 6: Der Elastomerkabelbinder ERT2M-C20 verfügt über ein flexibles Band, das ein übermäßiges Anziehen verhindert. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Diese Art von Kabelbinder passt sich an ein Kabel oder ein optisches Kabelbündel an, um ein zu starkes Anziehen zu verhindern. Außerdem hat es einen hohen Reibungskoeffizienten, der die Drähte festhält und so seitliche Bewegungen verhindert. Dieses lösbare Band ist 8,5 Zoll lang und hat eine Zugfestigkeit von 18 lb. Wie die anderen Kabelbinder der Serie ist er nach UL94V-0 flammhemmend - er erfüllt die strengen Anforderungen an die Entflammbarkeit in der Telekommunikation - und ist halogenfrei und ungiftig.

Der SG100M-M0 ist für die raue Installationspraxis in der Wartungs-, Reparatur- und Überholungsumgebung sowie in der Bauindustrie vorgesehen (Abbildung 7).

Abbildung 7: Die Kabelbinder SGM100M-M0 haben eine niedrige Kopfhöhe, einen ausgestellten Hals und eine konische Spitze zum einfachen Einfädeln. (Bildquelle: Panduit Corporation)

Hergestellt aus witterungsbeständigem Nylon 6.6 ist er ideal für Anwendungen, die intensiver UV-Belastung ausgesetzt sind. Er ist 4,2 Zoll lang und hat eine Zugfestigkeit von 18 lb. Sein dünnes, breites Band ist auf Flexibilität ausgelegt, um das Kabelbündel fest zu greifen und seitliche Bewegungen des Kabels zu reduzieren.

Fazit

Obwohl Kabelbinder oft als selbstverständlich angesehen werden, müssen Entwickler die vielen verfügbaren Optionen sorgfältig abwägen, um sicherzustellen, dass der am besten geeignete Binder für eine Anwendung verwendet wird. Wie gezeigt, sind Kabelbinder in Längen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern erhältlich, sie sind für eine Vielzahl von Umgebungen geeignet und verfügen über zahlreiche Merkmale, um den Anforderungen der verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden.