Hybridleitung

Maßgeschneiderte Lösungen für Crashtesteinsätze im Automobilbau

17.10.2007 | Redakteur: Karl-Ullrich Höltkemeier

Bei Crashtests, ohne die moderne Autos undenkbar wären, stoßen Kabel aus dem Katalog an ihre Grenzen. Hier liefern maßgeschneiderte Spezialkabel auch in den entscheidenden Millisekunden gestochen scharfe Kamerabilder und riesige Datenmengen, die exakt an die Auswertesysteme transferiert werden.

Crashtestkabel, die von A bis Z – oder besser: von der Auswahl der Leiterwerkstoffe über den Kabelaufbau bis zum Außenmantel – für ihren Einsatz konstruiert und gefertigt sind, gehören zu den typischen Spezialitäten, mit denen sich Ernst & Engbring (E&E) seit Jahren weltweit einen Namen macht. Der Hersteller, der im westfälischen Oer-Erkenschwick mit 275 Mitarbeitern eine der modernsten Kabelfabriken Europas betreibt, hat sich auf kundenspezifische Lösungen spezialisiert.

„Jede Leitung, die bei uns entsteht, ist ein Original,“ unterstreicht E&E-Geschäftsführer Lothar Klick. „Nicht selten müssen wir mit unseren ausgeklügelten Konstruktionen extremste Anforderungen erfüllen – genau wie bei den Leitungen für die Crashtests im Automobilbereich.“

Die komplexen Hybridkabel werden nicht nur durch die ungehemmten Verzögerungskräfte, die beim eigentlichen Aufprall entstehen beansprucht sondern auch schon vorher – beim rasanten Beschleunigen der häufig auf einem Fahrschlitten montierten Karosserie.

Die am Schlitten mitgeführten Crashtestkabel müssen einiges an mechanischer Belastung aushalten, wenn sie mit großer Geschwindigkeit über den z.T. sehr rauen Hallenboden geschleift werden.

„Peitschenhiebe“ beim Aufprall

„Die Beanspruchung wird extrem, wenn der Schlitten durch den abrupten Crash plötzlich abgestoppt wird und die Kabel weiterlaufen,“ erklärt der E&E-Geschäftsführer. „Je mehr Masse ein Kabel dabei einbringt, desto heftiger fallen die unkontrollierten Bewegungen aus.

Crashtestkabel sind auf höchste Datensicherheit und Präzision ausgelegt. Sie müssen über relativ lange Strecken und bei extrem bewegungsintensiven Abläufen u.a. kleine Analogsignale – etwa Signale aus Sensoren für mechanische Größen wie Kraft, Dehnung oder Beschleunigung – hochgenau und sicher übertragen. Störungen durch EMV oder Mikrofonieffekte müssen gezielt verhindert werden. Außergewöhnliche Schirmungslösungen sowie der Einsatz rauscharmer Leitungen gehören hier mit zum Repertoire der E&E-Konstrukteure.

Schlankes Crashtest-Hybridkabel

Wie diese komplexen Parameter praktisch umgesetzt werden, zeigt das Praxisbeispiel eines im Durchmesser überaus minimierten Hybridkabels, das gezielt für Crashtest-Systeme entwickelt wurde. Das 36-adrige Crashtestkabel, mit einem Außendurchmesser von gerade mal 22 mm, ist multifunktional. Ein gekonnter Mix aus Stromversorgungs- und Steueradern sorgt dafür, dass das Kabel bestens auf unterschiedliche Prüfanforderungen bzw. –aufbauten einstellbar ist.

In das Kabel wurde eine symmetrische Profibus-Leitung mit 150 Ohm Wellenwiderstand integriert. Die Leitung kann selbstverständlich für die Profibus-Signalübertragung eingesetzt werden. Auf Grund der geringen Kapazität ist dieses Element aber auch ideal, um empfindliche Analogsignale aus hochohmigen Sensoren zu übertragen

Des Weiteren enthält das Systemkabel Elemente für Signalübertragungen über 100 Ohm symmetrisch (CAT) oder 50 Ohm unsymmetrisch (Koax) und in der äußeren Verseillage mit einer Vielzahl fein verlitzter Stromversorgungs- und Steueradern. Unterschiedlichste Schirme sorgen für überragende EMV-Eigenschaften des Kabels nach Innen wie nach Außen.

Um den Durchmesser gering zu halten, sind ganz spezielle Verseiltechniken, die auf im Werk entwickelten Verseilmaschinen durchgeführt werden, erforderlich. Damit das Kabelinnenleben auch bei stärkster Beanspruchung seine Lage nicht verändert, werden eigens für diesen Fall entwickelte Stabilisierungselemente integriert.

Zweischichtiger Mantel mit integrierter Zugentlastung

Der Kabelmantel ist zweischichtig, wobei bei der äußeren Ummantelung auf höchste Abriebfestigkeit geachtet wurde.

Weitere Besonderheit der maßgeschneiderten Außenhülle: Zwischen Innen- und Außenmantel wurde ein Geflecht zur Zugentlastung integriert. Vorteil dieser eleganten Lösung: Beim Crashtesteinsatz kann der äußere Mantel unmittelbar vor dem eigentlichen Messort – also irgendwo in der Karosserie bzw. auf dem Schlitten – schnell und sicher entfernt werden, so dass nur der Innenteil in den eigentlichen Prüfling geführt wird. Bei dieser Installation garantiert das Geflecht problemlos die gewünschte Zugentlastung der beim Crash extrem belasteten Hybridkabel.

Martin Wendland, freier Journalist, Toronto/ Kanada

 

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