Eine „gegossene“ Erklärung

Polywater® stellt sowohl flüssige als auch gelförmige Kabelschmiermittel her. Welcher Typ ist besser? Warum beide anbieten? Wann sollte die eine oder die andere Variante verwendet werden? In diesem Artikel wird die umfangreiche Forschung von Polywater zur Viskosität und Anwendung von Kabelschmiermitteln vorgestellt, um diese Fragen beantworten zu können.

Flüssigkeit versus Gel

Lassen Sie uns zunächst die Begriffe festlegen. Was ist eine Flüssigkeit? Im Spezialbereich der Kabelschmiermittel hat Polywater eine einfache Definition angenommen, um diese ansonsten komplexe wissenschaftliche Frage zu beantworten: Ein flüssiges Schmiermittel ist ein solches, das durch einen 2,5 cm großen Ausguss fließt. Wenn es zu dick ist, um fließfähig zu sein, ist es keine Flüssigkeit, sondern ein Gel.

Viskosität ist die wissenschaftliche Definition der „Dicke“ einer Flüssigkeit. Sie ist Teil der größeren Wissenschaft der Rheologie, der Lehre vom Materialfluss. Viskosität kann mit einem Rotationsviskosimeter, das die Scherspannung im Vergleich zur Scherrate misst, in Centipoise (cps) gemessen werden. Flüssigkeiten wie Farben werden beim Beschichten der Wandoberfläche unter Scherung dünner, haben aber eine höhere Viskosität, wenn die Scherung entfernt wird. Diese Eigenschaft verhindert, dass die Farbe von der Wand heruntertropft.

Wir definieren flüssige Kabelschmiermittel als solche mit Viskositäten von 1 bis 20.000 cps bei 10 U/min (Umdrehungen pro Minute) bei Verwendung eines Rotationsviskosimeters. Zur Referenz: Wasser hat eine Viskosität von 1 cps, während jene von Honig bei 50.000 cps liegt. Die meisten handelsüblichen flüssigen Kabelschmiermittel sind relativ dicke Flüssigkeiten mit Viskositäten von 1.000 bis 15.000 cps.

Mann, der eine weiße 3,8-Liter-Kanne mit Polywater PLZ Kabelschmiermittel auf ein elektrisches Kabel in einem Rohr gießt

Warum ist die Rheologie wichtig?

Die Anwendung ist entscheidend. Für die Schmierung beim Einziehen von Kabeln ist sie ebenso wichtig wie der Reibungskoeffizient. Warum? Eine erfolgreiche Anwendung wirkt sich direkt auf die Qualität der Schmiermittelbeschichtung aus. Es sollte leicht anzubringen sein und so wirken, dass es sich zwischen den Kabel- und Rohroberflächen „von selbst verteilt“. Ein Schmiermittel, das während des gesamten Zugvorgangs zwischen dem Kabel und dem Rohr bleibt, ist bei der Reduktion der Reibung wesentlich effektiver.

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Das Einziehen von Kabeln stellt eine einzigartige Herausforderung dar: Das Schmiermittel auf dem Kabel und im gesamten Rohr – insbesondere um Biegungen – zu verteilen und während des gesamten Zugvorgangs dort zu halten. Aus diesem Grund gibt es spezielle Kabelschmiermittel. Sie sorgen nicht nur für eine Reibungsreduzierung, sondern erfüllen auch alle anderen wichtigen Eigenschaften: Kompatibilität, Toxizität, Umweltfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit, Brennbarkeit von Rückständen und insbesondere den entscheidenden Faktor der Anwendung.

Die Viskosität neigt dazu, vorzugeben, auf welche Art und Weise Schmiermittel aufgetragen werden kann. Je nach der jeweiligen Kabelinstallation können andere Formen einfacher anzuwenden sein. Eine einfache Anwendung führt zu einer erfolgreicheren Anwendung.

Was sind die Überlegungen?

Viele Schmiermittel in Gel- oder pastösen Form mit einer Viskosität von > 20.000 cps können theoretisch eingegossen werden, praktisch jedoch nicht. Sie fließen zu langsam, um effizient eingegossen zu werden. Diese Schmiermittel werden in der Regel aus einem Eimer geschöpft und mit speziell konstruierten, hochviskosen Pumpen von Hand aufgetragen oder eingepumpt. Gelförmige Schmiermittel haften auch in einem dicken Film gut an vertikalen Oberflächen, während Flüssigkeiten leicht mit der Schwerkraft fließen und sich besser für horizontale Installationen eignen. Daher sind die Vorteile von jedem Typ in Erwägung zu ziehen:

Flüssige Schmiermittel:

    • Beliebt für unterirdische Arbeiten, bei denen Schmiermittel in eine vertikale, flexible Leitung, ein Rohr oder einen Kabeleinführtrichter (Elefantenrüssel) gegossen werden kann.
    • Jene mit zähflüssigen Eigenschaften können sich durch Biegungen zu allen Teilen des Rohres ziehen.
    • Besser für lange Zugvorgänge mit leichtem Glasfaserkabel.
    • Perfekt für die Schwerkraftschmierung und verschiedene Schmiermittel-Applikatoren.
    • Kommen in Polywaters exklusiven „Dünnschichttechnologie“-Schmiermitteln (Typen SPY und FTTx) zur Anwendung, die über Sprühflaschen oder getränkte Wischtücher aufgetragen werden.

Gelförmige Schmiermittel:

    • Bevorzugt bei Überkopfanwendungen, um ein Tropfen zu minimieren.
    • Werden bei manuellen Anwendungen verwendet, bei denen Schmiermittel geschöpft und von Hand aufgetragen werden.
    • Kommen in Polywaters exklusiven Front End Pack™ Beuteln zum Einsatz, die ein langsames Träufeln des Gels ermöglichen, wenn sie vor dem Kabel eingezogen werden.
    • Kommen in Polywaters exklusiven Front End Pack™ Beuteln zum Einsatz, die ein langsames Träufeln des Gels ermöglichen, wenn sie vor dem Kabel eingezogen werden.
    • Ermöglichen das Auftragen größerer Mengen auf das Kabel für längere Einzüge.
    • Können mit entsprechenden Pumpen gepumpt werden.
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Was ist rutschiger?

Unsere Forschung zeigt kaum Unterschiede bei der Reibungsleistung zwischen Flüssigkeiten und Gelen beim Vergleich von Schmiermitteln ähnlicher chemischer Zusammensetzung. Die Zusammensetzung der Schmiermittel gemeinsam mit dem Kabel- und Rohrsubstrat sind die Haupteinflussfaktoren auf den Wert des Reibungskoeffizienten. Die Werte in der folgenden Tabelle wurden dem Test mit dem Reibungstisch von Polywater entnommen. Die Methode des Reibungstisches wird in unserem Whitepaper näher beschrieben. Dieser Test wird typischerweise mit einer Normalkraft oder Seitenwandkraft von 2,9 kN/m durchgeführt. Dieser Test misst nicht die Einfachheit der Anwendung oder die Wirksamkeit der Beschichtung durch lange Kabelzüge mit mehreren Biegungen. Er ist ein guter Indikator für die Reduzierung des Reibungskoeffizienten.

Diese Daten zeigen, dass Kabelschmiermittel den Reibungskoeffizienten wirksam reduzieren. Die unten angeführten Ergebnisse zeigen auch, dass Viskosität ein unabhängiger Faktor ist und keinen direkten Einfluss auf den Reibungskoeffizienten hat.

Diagramm 1: Tests mit dem Reibungstisch

Diagramm, das verschiedene Schmiermittel und ihre Wirkung auf PVC-ummantelte Kabel in einem starren Stahlrohr zeigt.

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Im zweiten Diagramm wird eine weitere Kombination aus Kabelmantel und Rohr mit einer weiteren Auswahl an Kabelschmiermitteln gezeigt.

Diagramm 2: Reibungstest mit mehreren Biegungen

Diagramm, das verschiedene Schmiermittel und ihre Wirkung auf LLDPS-ummantelte Kabel in einem PVC-Rohr zeigt.

Sag niemals nie!

Denken Sie daran, dass es keine allgemeingültigen Regeln für die Anwendung von Schmiermitteln gibt. Die hierin aufgeführten Vorteile sind lediglich Richtwerte. Die Wahrheit ist, dass flüssige Schmiermittel oft von Hand aufgetragen werden. Erfahrene Anwender lernen, zähflüssige Flüssigkeiten wie Polywater PJ um ihre Hände zu wickeln, ähnlich wie Spaghetti um eine Gabel. Dieser Trick ermöglicht es ihnen, größere Mengen mit weniger Durcheinander zu halten und anzuwenden. Es ist nicht unmöglich, aber es ist schwierig, dies ohne Materialverschwendung und Durcheinander zu tun, insbesondere mit sehr dünnen, nicht-zähflüssigen Schmiermitteln. Ebenso können einige Gele gegossen werden, obwohl „geploppt“ möglicherweise eine bessere Beschreibung wäre. Auch hier sind Materialverschwendung, Durcheinander und die richtige Verteilung des Schmiermittels die potenziellen Herausforderungen.

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Zusammenfassung

Die Wahl zwischen einem flüssigen und einem gelförmigem Kabelschmiermittel ist daher in erster Linie eine Frage der Anwendung und Praktikabilität. Berücksichtigen Sie die Details der Installation. Erfolgt sie vertikal oder horizontal? Ist sie lang oder kurz? Handelt es sich um ein schweres Elektrokabel oder um ein leichtes Faserkabel? Wie wird das Schmiermittel aufgetragen: von Hand, mit einer Pumpe, durch Gießen, durch Sprühen, durch Wischen oder durch einen Applikator? Diese Kriterien führen zur optimalen Auswahl. Flüssigkeiten lassen sich leichter gießen, sprühen oder wischen. Gele lassen sich leichter von Hand schöpfen. Beide können gepumpt werden, aber frei fließende Flüssigkeiten erfordern weniger Aufwand; dickflüssige Gele können daher nicht von allen Pumpen verarbeitet werden.

Nach der grundsätzlichen Entscheidung, flüssig oder gelförmig, ist der nächste Schritt die Wahl der Chemie, die Auswirkung auf die Reibungsreduzierung, Kompatibilität, zusätzliche Rheologiefaktoren (Kabelbeschichtung und Benetzungseigenschaften), Brennbarkeit von Rückständen, Scherbeständigkeit, Tests, Zulassungen und mehr hat – allesamt Themen zukünftiger Forschungsartikel.

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