Hart im Nehmen
Leitungen mit eingebauter Lebensversicherung
Leitungen sind sicherheitskritische Bauteile. Sie müssen auch noch zuverlässig funktionieren, wenn es brennt oder wenn sie mit Reinigungsmittel gesäubert werden. Lapp hat ein Portfolio an solchen Verbindungssystemen für unterschiedliche Einsatzzwecke. Dafür ist gutes Material-Know-how notwendig.
Feuer in der Fabrikhalle, der Brand breitet sich aus. Die Betriebsleitung bringt die Mitarbeiter in Sicherheit und organisiert die Löscharbeiten. Hoffentlich fallen jetzt die Datenverbindungen nicht aus, damit Brandmelder, Überwachungskameras und Lüftungsanlagen weiter funktionieren. Wo erhöhte Brandgefahr herrscht und hohe Sachwerte gefährdet sind oder wo sich gar Menschen aufhalten – etwa in Bürogebäuden oder in Krankenhäusern –, müssen Leitungen besondere Anforderungen erfüllen. Sie dürfen zum Beispiel den Brand nicht fortleiten oder keine toxischen Gase freisetzen.
Andere Branche, ähnliches Problem: eine Käserei. Bakterien lassen den Käse reifen, greifen aber auch den Kunststoff des Kabelmantels an – auch ohne direkten Kontakt, einfach durch Übertragung der Bakterien durch die Luft. Innerhalb weniger Monate wird der Kunststoff brüchig und bröselt ab, Kurzschlüsse drohen – eine gefährliche Situation für die Mitarbeiter. Außerdem sind Keime in der Lebensmittelindustrie eine Bedrohung. Deshalb sollten Leitungen, Steckverbinder, Kabelschläuche und weiteres Zubehör so ausgelegt werden, dass sich Bakterien dort nicht festsetzen können und dass sie auch aggressive Reinigungsmittel und heißen Dampf aushalten.
Beide Beispiele zeigen: Leitungen sind sicherheitskritische Teile, von denen eine störungsfreie Produktion in Fabriken abhängt und manchmal sogar Menschenleben. Grund also, bei der Auswahl von Leitungen deren Eigenschaften genauer anzuschauen und ein Produkt zu wählen, das auf den Einsatzzweck zugeschnitten ist.
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120 Minuten feuerfest
Für das erste Beispiel, wo der Funktionserhalt einer Leitung im Fall eines Brands gefragt ist, eignet sich die Etherline Fire von Lapp, eine flexible industrietaugliche Hochgeschwindigkeits-Datenleitung für die feste Verlegung in Gebäuden. Sie garantiert den Funktionserhalt bei Brandeinwirkung für mindestens 120 Minuten. Zur SPS 2019 stellte der Weltmarktführer für integrierte Verbindungslösungen eine Cat.6-Version vor für sehr hohe Datenübertragungsraten bis 10 Gbit/s bei hoher Signalgüte bis Leitungslängen von 100 Metern. Selbst große Datenmengen etwa von mehreren Überwachungskameras kann die Leitung übertragen. Das funktioniert über einer Aderisolation auf Basis von Polyolefin sowie einer Umwicklung der Adern mit einem Anti-Feuer-Spezialband auch, wenn sie schon zwei Stunden im Feuer liegt.
Genau hinschauen sollten Anwender auch beim Material des Mantels. Leitungen, die besondere Brandschutzanforderungen erfüllen müssen, bestehen oft aus Polyvinylchlorid (PVC). Neben Chlor enthalten sie als Brandhemmer weitere Halogene, also die chemischen Elemente der siebten Hauptgruppe des Periodensystems, zu denen neben Chlor auch Fluor und Brom gehören. Wo sich Menschen aufhalten sind PVC-Kabel allerdings tabu, denn die Halogene können sich mit Wasser zu Säuren verbinden, die die Atemwege verätzen. Die Etherline Fire enthält deshalb keine Halogene.
Kein Halt für Keime
Ganz andere Eigenschaften benötigen Leitungen, wo Lebensmittel verarbeitet werden. Hier ist die häufige Reinigung mit aggressiven Medien und mit heißem Dampf eine Tortur für jede Leitung. Hochwertige Industriekabel haben üblicherweise einen Mantel aus PUR und sind damit sehr robust. Allerdings ist PUR hydrophil, nimmt also Wasser auf, was langfristig zu Kurzschlüssen führen kann. Lapp hat deshalb ein neues Material für den Mantel entwickelt: Spezial-TPE. Ein thermoplastisches Elastomer besteht aus einer thermoplastischen Phase (z.B. Polypropylen (PP)) sowie einem Elastomer (z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)). Es erfüllt die Anforderungen in der Lebensmittelindustrie schon recht gut und ist damit das Ausgangsmaterial für die weitere Materialoptimierung. Dazu haben die Materialexperten das Mischungsverhältnis der Polymere verändert, außerdem haben sie Additive zugesetzt, die in die Compoundmatrix eingebaut werden, zum Beispiel Verarbeitungshilfen, die eine extrem glatte Oberfläche erzeugen. Die Matrix eines Polymers kann man sich als Geflecht langer Kettenmoleküle vorstellen, die Additive sind chemische Verbindungen, die in die Lücken des Geflechts eingebettet sind und zwar so, dass sie genau in die Lücken passen und sich darin gut verankern, um nicht bei den intensiven Reinigungszyklen mit dem Hochdruckreiniger ausgewaschen zu werden. Das so erzeugte Spezial-TPE übertrifft PUR oder nicht-optimiertes TPE in vielen Eigenschaften, insbesondere ist es resistent gegen Bioöle, Fette, Lebensmittelsäuren und Wasser.
Beispiele solcher Kabel für die Lebensmittelindustrie sind die »Ölflex Robust«, »Etherline Robust« oder »Unitronic Robust«. Sie vereinfachen die Auslegung von Produktionsanlagen, die unmittelbar mit Lebensmitteln in Berührung kommen. Spezielle Maßnahmen zum Schutz gegen Hochdruck- oder Dampfreiniger sind dann weitestgehend verzichtbar. Diese Produkte mit für die Lebensmittelindustrie optimiertem Design und Spezialmaterialien punkten auch bei der Hygiene: Sie weisen bei den Messverfahren bezüglich Keimbesatz hervorragende Eigenschaften auf.
Dicht gegen Wasser und elektromagnetische Strahlung
Zu den Lapp Produkten, die den besonders strengen Vorgaben des Hygienic Design entsprechen, gehört auch die Kabelverschraubung »Skintop Hygienic« mit Gewinden bis M40 für dicke Leitungen bis 27 mm Außendurchmesser sowie als geschirmte Ausführung mit optimalem EMV-Schutz vorgestellt hat. Sie lehnt sich an die allgemeinen Gestaltungsgrundsätze der DIN EN 1672-2 für die Nahrungsmittelindustrie an und ist nach neuester EHEDG-Prüfung zertifiziert. Außerdem erfüllt die Kabeleinführung – ebenso wie auch der Kabelschlauch »SILVYN® FG NM« oder die »Ölflex Robust« Kabel – die Ecolab-Vorgaben bezüglich der Beständigkeit gegen Reinigungs- und Desinfektionsmittel. Die »Skintop Hygienic« bietet keine Angriffsflächen für Verunreinigungen, alle Dichtungen schließen lückenlos in Richtung Kabel und Anschlussstelle ab.
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