Der Reibungstisch von Polywater®: Persönliche Perspektiven

Polywater® hat eine Messvorrichtung erfunden, die wir als „Reibungstisch“ bezeichnen, um die Wirksamkeit von Schmiermitteln zu testen und unsere Kunden bei der Optimierung von Kabelzügen zu unterstützen. Die technische Leiterin von Polywater, Sheri Dahlke, und der Anwendungstechniker Ron Raedeke verfügen über langjährige Erfahrung mit dem Betrieb des Tisches. Im folgenden Interview erzählen sie, wie er Kunden beim Erreichen ihrer Projektziele unterstützt hat.

„Wir verfügen über einen großen Datenbestand mit Tausenden von Reibungsmessungen, die es uns ermöglichen, im Voraus zuverlässige Aussagen über die Leistung von Schmiermitteln in der Praxis zu machen.” – Sheri Dahlke, Technische Leiterin von Polywater

Mann testet ein Kabel auf den Reibungstischen

Warum wurde der Reibungstisch entwickelt?

Sheri:  Der Tisch wurde entwickelt, um die Simulation von Kabelzügen im Labor zu ermöglichen, bei der verschiedene Faktoren, die sich auf die Reibung auswirken, angepasst und die Ergebnisse gemessen werden können. Er wurde als eine genaue und effiziente Methode zur Messung von Reibungskoeffizienten an geschmierten Kabeln und Rohren beim Einziehen von Kabeln entwickelt. Eine geringere Reibung ist für erfolgreiche Kabelzüge ohne Beschädigung des Kabels oder des Rohres unerlässlich. Der Tisch ermöglicht es uns, die wissenschaftliche Methode auf das Testen und die Entwicklung von Schmiermitteln anzuwenden.

Der Reibungstisch wurde zur gleichen Zeit entwickelt wie unsere Schmiermittel und spielt heute eine wesentliche Rolle beim Testen von Polywater-Schmiermitteln auf neuen und in der Entwicklung befindlichen Kabelmänteln und Rohren – und führt manchmal zu neuen Produkten für spezielle Anwendungen. Er stellt eine zuverlässige Methode für die Vorhersage der Leistungseigenschaften von Schmiermitteln in der Praxis dar.

Ron:  Diese Testfunktion ermöglicht einen nützlichen Vergleich von verschiedenen Schmiermitteln mit unterschiedlichen Kombinationen von Kabel- und Rohrmaterialien. Ein hoher Reibungskoeffizient beansprucht die Kabel stärker und erhöht den Seitenwanddruck, was zu teuren Schäden führen kann. Durch die richtige Kombination von Schmiermittel und Kabel-/Rohrmaterialien wird die Spannung verringert, und das bedeutet weniger Schäden und eine längere Lebensdauer der Kabel.

Gab es Probleme bei der Entwicklung des Reibungstisches?

Sheri:  Wie Sie sich vielleicht aus dem Physikunterricht erinnern, wird Reibung an einer schiefen Ebene gemessen. Wenn ein Objekt beginnt, die Ebene hinunter zu rutschen, wird der Reibungskoeffizient ermittelt. Diese Art der Reibungsmessung entspricht jedoch nicht den tatsächlichen Bedingungen vor Ort. Um den Praxisbedingungen zu entsprechen, messen wir die kinetische oder Gleitreibung. Dazu kommt auch noch, dass aus Polymeren gefertigte Kabelmantelmaterialien weich und nachgiebig sind und sich bei Seitenwanddruck anders verhalten. Der Reibungstisch ermöglicht eine realistischere Modellierung, wie die Reibung beim Einziehen von Kabeln tatsächlich auftritt.

ein geschmiertes Kabel auf dem Reibungstisch

Ron:  Im Laufe der Jahre haben wir auch andere Reibungsmessvorrichtungen verwendet und diese Messwerte mit den auf dem Reibungstisch gemessenen Werten verglichen. Wir haben dabei festgestellt, dass die Messwerte bei den verschiedenen Messvorrichtungen ziemlich ähnlich ausfielen, obwohl sie mehr Kabel und Rohre und eine längere Rüstzeit erforderten. Wir haben auch festgestellt, dass der Wechsel von einem Schmiermittel zum nächsten bei diesen Vorrichtungen schwierig war. Unser Reibungstisch minimiert den Zeitaufwand für das Testen, d. h. wir können mehr Proben testen und Daten sammeln, und dadurch die Ergebnisse verfeinern.

Sheri:  Uns gefällt, dass es mit unserem Reibungstisch schnell geht. Er bietet eine hohe Flexibilität, vor allem für starre Materialien wie Metallrohre. Wir führen Reibungstests mit vielen verschiedenen Arten von Kabeln, Rohren und Schmiermitteln durch. Wir haben auch andere Vorrichtungen, mit denen wir Probleme wie Kabelverklemmung und mit Wasser gefüllte Rohre testen und messen können.

Unser Reibungstisch wurde im Laufe der Jahre ständig verbessert. Bei der ersten Version war fast überhaupt nichts automatisiert. So haben wir beispielsweise einen Gummihammer verwendet, um die statische Reibung einzuleiten. Wir haben die Last der nach unten wirkenden Kraft nicht gemessen. Später haben wir dann begonnen, die Reibung mit pneumatischem Druck zu messen und stellten fest, dass die Kraftmessdose genauer war. Heute können wir die Last bei einem Testdurchlauf jede Zehntelsekunde messen. Wir haben unsere Messverfahren wirklich perfektioniert.

Was sind die Hauptschritte bei der Durchführung eines erfolgreichen Tests mit dem Reibungstisch?

Ron:  Wir verwenden echte Kabel, Rohre und Schmiermittel und beginnen immer mit sauberen Materialien, um einheitliche Ergebnisse zu gewährleisten. Wir reinigen Kabel- und Rohrproben mit einem zweistufigen Prozess: zuerst ein Reinigungsmittel auf Kohlenwasserstoff-Basis und dann Alkohol. Dadurch werden Verunreinigungen minimiert. Es kommt manchmal vor, dass wir die Proben nicht richtig reinigen können, aber wir berichten stets alle widrigen Umstände, die wir antreffen.

Sheri:  Wir verfügen über einen großen Datenbestand mit Tausenden von Reibungsmessungen. Jeder Test besteht aus vier oder fünf Durchläufen mit je zwanzig Datenpunkten. Wir sehen uns die Standardabweichung an, und wenn die Daten nicht passen, wiederholen wir den Test. Wir sehen uns normalerweise auf der Basis der Standardabweichung nach Ausreißern um, und unsere Berichte basieren auf mehreren Tests.

Bitte beschreiben Sie ein paar der Probleme, die bei Reibungstests im Labor aufgetreten sind

Ron:  Bei manchen Proben mussten wir Anpassungen vornehmen. So mussten wir beispielsweise Änderungen vornehmen, um sehr große Kabel und Rohre testen zu können. Bei Großprojekten können Versorgungsunternehmen Kabel bis zu einem Durchmesser von 175 mm verwenden, die durch Rohre mit einem Durchmesser von 100 bis 300 mm verlaufen.

Und während die Werte im Labor unterschiedlich ausfallen können, ist das in der Praxis noch wesentlich stärker ausgeprägt. Im Labor erzielen wir die Werte unter einheitlichen und idealen Bedingungen. Doch in der Praxis kann sich der im Labor erzielte Wert für den Reibungskoeffizienten durch viele Faktoren ändern. So können beispielsweise die Rohre verschmutzt sein. Es kann ein sehr warmer Tag sein, wodurch die Kabelmäntel klebrig werden können. Oder es kann sehr kalt sein, dann sind die Kabelmäntel steif und das erschwert das Biegen um Krümmungen.

Sheri:  Man weiß vor dem Test nicht, was einen erwartet; etwas kann sich rutschig anfühlen, doch die Testergebnisse sehen ganz anders aus. Manchmal sehen wir interessante Materialien – manche weisen Nähte, Löcher, Wellungen oder Riffelungen auf. Und da wir unsere internationale Präsenz derzeit ausbauen, treffen wir jetzt zum ersten Mal auch auf neue Materialien und Herstellungsprozesse. Doch wir freuen uns, wenn wir neue und andersartige Materialien sehen, da uns dies eine Gelegenheit bietet, unsere Wissensdatenbank zu erweitern. Sie helfen uns bei der Entwicklung von Lösungen für die unterschiedlichen Bedingungen, die wir antreffen.

Welche ungewöhnlichen Fälle haben Sie beim Einsatz des Reibungstisches angetroffen?

Ron:  Die ungewöhnlichsten Fälle sind die, bei denen der Kunde optimale Reibungskoeffizienten in vorhandenen Rohren erzielen möchte, die seit langer Zeit unterirdisch verlegt sind. Vorhandene Rohre sind oft aus Beton oder Fliesen und können brechen oder es können sich Risse bilden. Manche Rohre sind über hundert Jahre alt.

Sheri:  Das Auswechseln von Rohren kann sehr teuer sein, es ist also prinzipiell eine gute Idee, ein vorhandenes Rohr zu verwenden, sofern möglich. Dazu kommt, dass in Städten unter der Erde sehr beengte Platzverhältnisse herrschen. Es kann schwierig sein, Platz für neue Rohre zu finden oder alte Rohre zu entfernen.

Ron:  Wir arbeiten viel mit großen Versorgungsunternehmen zusammen, die oft interessante Projekte haben. Es kann sich dabei um schwierige Kabelzüge handeln, zum Beispiel lange Kabelzüge oder Kabelzüge mit sehr großen Kabeln. Es ist wichtig, dass man weiß, was einen erwartet und unsere Kunden wollen Überraschungen vermeiden. Wir testen die Kabel und Rohre für große Projekte im Rahmen des Planungsprozesses. Und wenn die Installation gut geplant und ausgelegt wird – mit dem optimalen Schmiermittel – kann dadurch die Anzahl von Spleißen verringert werden.

Zwei Wissenschaftler testen Kabel auf einer Reibungstestmaschine

Durch die Verpflichtung zu einem partnerschaftlichen und durch Zusammenarbeit geprägten Konzept konnte Polywater seinen Ruf für ausgezeichneten Kundenservice erwerben. Wie ist diese Kundenorientierung entstanden?

Sheri:  Wir wollten Polywater als technischen Vorreiter positionieren. Von Anfang an haben wir den Schwerpunkt darauf gelegt, mit Kabelherstellern Kontakt aufzunehmen und haben viele Gespräche mit Kabelanwendungstechnikern und Endanwendern geführt. Kabel stellen den teuersten Teil eines Kabelkanalsystems dar, und die Hersteller wollen natürlich vermeiden, dass sie bei der Verlegung beschädigt werden. Da wir es uns zum Ziel gesetzt haben, unseren Kunden zum Erfolg zu verhelfen, wirken wir gerne bei der Planung von Projekten mit und unterstützen unsere Kunden auch bei der Installation.

Als sich unser Reibungstisch in der Branche herumsprach und unsere Wissensdatenbank stetig wuchs, begannen die Kabelhersteller und Endanwender, sich mit Fragen und neuen Proben für Tests an uns zu wenden. Damit konnten wir unsere Datenbank weiter ausbauen und ein gutes Verständnis dafür entwickeln, wie unsere Schmiermittel Reibung minimieren und die Leistungseigenschaften bei Kabelzügen maximieren können.

Ron:  Die Hersteller fragen oft, mit welchem Schmiermittel man die geringste Reibung erzielt. Sie wollen auch Informationen zur Kompatibilität mit ihren Kabeln. Dass wir diese Fragen über viele Jahre hinweg zuverlässig beantwortet haben, hat uns dabei geholfen, unseren Ruf zu erwerben.

Welche Herausforderungen sehen Sie in den nächsten Jahren auf den Reibungstisch zukommen?

Sheri: Neue Technologien und Materialien werden ständig erprobt. Zur Zeit ist das Interesse an feuerhemmenden Kabelmänteln groß. Wir haben neue Mischungen für CPE- und LSZH-Kabelmäntel gesehen. Es gibt jetzt auch andere Rohrarten. Die Hersteller ziehen weiterhin Mischmaterialien wie schmelzbares PVC oder spezielle Glasfasermischungen in Betracht. Wir führen auch gerne Tests an Kabeln und Rohren durch, wenn uns Proben zur Verfügung gestellt werden. Im Idealfall sollten Kabel mindestens einen Durchmesser von 50,8 mm und Rohre mindestens einen Durchmesser von 101,6 mm aufweisen.

Weitere Informationen zur Unterstützung, die Polywater für die Reibungsmessung + Projektplanung bietet

Polywater ist für seine innovative Produktentwicklung in der Elektroinstallations-, Stromversorgungs- und Telekommunikationsbranche bekannt, in denen die Herausforderungen beim Bau und bei der Wartung schnelle und effektive Lösungen erfordern. Durch langjährige Forschungsarbeit und Tests konnte sich das Unternehmen eine umfassende Kompetenz aneignen, zuverlässige Daten aus Labor und Praxis zusammentragen sowie Hilfsmittel und Tools für Kunden entwickeln, die zur zuverlässigen und kosteneffizienten Ausführung von Projekten beitragen.