Schrumpfschläuche – Funktionsweise und Verwendung

Wer ein beschädigtes Kabel neu isolieren oder neue Leitungen verlegen möchte, sollte ein paar Schrumpfschläuche immer zur Hand haben. Dank ihrer variablen Eigenschaften sind sie vielseitig einsetzbar und lassen sich unkompliziert anwenden. Sie isolieren nicht nur Kabel optimal, sondern schützen sie auch gleichzeitig gegen Feuchtigkeit, Korrosion und Verschmutzungen.

Diese und viele andere Einsatzmöglichkeiten ergeben sich aus den vielfältig modifizierbaren Eigenschaften der Kunststoffe, sodass für jede Anwendung auch der richtige Schrumpfschlauch zur Verfügung steht.

Was sind Schrumpfschläuche?

Der Schrumpfschlauch wurde 1962 von der kalifornischen Raychem Corporation entwickelt und findet damit seit über 50 Jahren Anwendung als schützende und isolierende Hülle für Kabel aller Art. Die Funktionsweise ist dabei denkbar einfach. Der Schrumpfschlauch, meist auf der Basis von hitzebeständigem PTFE oder PVDF, wird über den zu schützenden Gegenstand gezogen und dieser daraufhin im Heißluftstrom erwärmt, wofür meist eine Heißluftpistole zum Einsatz gelangt. Durch die Wärmeeinwirkung zieht sich der Schlauch zu einer dichtsitzenden, festen Hülle zusammen. Von diesem Mechanismus des Schrumpfens leitet sich auch der Name ab.

Neben dieser Variante gibt es auch „Kaltschrumpfschläuche“, die die gleiche Funktion haben, allerdings ohne Wärmezufuhr auskommen. Für den Schutz von Einzelteilen eignet sich der Einsatz von Schrumpffolien. Diese funktionieren genauso wie die Schläuche und weisen nur eine andere Form auf.

Das rote oder das blaue Kabel?

Schrumpfschläuche gibt es mit den unterschiedlichsten Eigenschaften und Formen. Neben der klassischen Variante gibt es ebenso Kappen, bei denen eine Seite verschlossen ist, Aufteilkappen mit mehreren Öffnungen und auch Folien, die ebenso wie Schrumpfschläuche funktionieren.

Entscheidend für die Anwendung sind die technischen Eigenschaften. Diese können vielfältig variiert werden, wodurch zahlreiche Anwendungen möglich sind. Schrumpfschläuche stehen mit Durchmessern von 1 bis zu 1100 mm zur Verfügung, sodass von Mikroelektronik bis hin zu Kabelverlegungen im Erdreich alles abgedeckt wird. Dünn-, mittel- und dickwandige Schläuche schützen das Kabel unterschiedlich stark und müssen dementsprechend an das jeweilige Umfeld angepasst werden.

Die wichtigste Eigenschaft ist jedoch die Schrumpfrate, welche auch als Schrumpfbereich oder Schrumpfverhältnis bezeichnet wird. Auch hier gibt es unterschiedliche Varianten. Die gängigsten Schrumpfraten sind 2:1 und 4:1. Sie geben an, um wie viel der Schrumpfschlauch durch die Erwärmung schrumpft. Bei einem Durchmesser von 40 mm und einer Schrumpfrate von 2:1 verringert sich der Durchmesser um die Hälfte auf 20 mm. Um eine optimale Isolierung ohne Lücken zu gewährleisten, müssen der Durchmesser und die Schrumpfrate richtig gewählt werden.

Den besten Schutz von Kabeln erreicht man, wenn auf der Innenseite zusätzlich ein Heißkleber vorhanden ist. Der Schrumpfschlauch zieht sich dann bei der Erwärmung zusammen und verklebt sich mit dem innenliegenden Kabel. Der PTFE und PVDF Schrumpfschlauch ist üblicherweise isolierend, es gibt aber auch leitende Varianten.

Zur besseren Übersicht und Unterscheidung besteht die Möglichkeit der Einfärbung. Hierbei steht einem die komplette Farbpalette zur Verfügung, um unnötigen Kabelsalat von Anfang an vermeiden zu können.

Stabiles Material für den optimalen Schutz

Für die Herstellung von Schrumpfschläuchen kommen thermoplastische Kunststoffe zum Einsatz. Diese verfügen über die Eigenschaft, sich in einem bestimmten Temperaturbereich beliebig verformen zu lassen, ohne dabei Schaden zu nehmen.

Typische Polymere sind die bereits erwähnten Fluorcarbon-Polymere, wie Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polytetrafluorethylen (PTFE), aber auch Viton^®, Polyolefine, wie Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP),  und Polyvinylchlorid (PVC).

Damit diese Materialien als Schrumpfschläuche eingesetzt werden können, werden diese nach der Herstellung vernetzt. Die Vernetzung sorgt dafür, dass die Molekülketten untereinander verbunden werden. Dies kann beispielsweise durch Silane oder durch Elektronenstrahlung erreicht werden.

Der Kunststoff wird im noch warmen Zustand extrudiert und auf den gewünschten Durchmesser aufgeweitet, was zu Spannungen unter den Molekülketten führt. Durch die anschließende Abkühlung werden der Durchmesser und die Spannungen „eingefroren“, welche sich unter Wärmeeinwirkung abbauen, und der Schlauchdurchmesser seine ursprüngliche Größe wieder einnimmt.

Bei Schrumpffolien kann zusätzlich noch die Schrumpfrichtung variiert werden. So können die Folien uni- oder bidirektional schrumpfen, also entweder nur längs oder längs und quer. Die Verwendung von PTFE und PVDF als Material sorgt weiterhin für eine hohe Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen wie Feuchtigkeit, Wärme oder Chemikalien.

Kaltschrumpfschläuche basieren dagegen auf einer anderen Technik. Sie werden aus Elastomeren wie Silikongummi hergestellt und anschließend auf Stützen bis zur gewünschten Weite gedehnt. Ebenso können sie mit speziellen Zangen aufgeweitet werden. Für die Anwendung werden die Stützen entfernt, woraufhin sich der Gummischlauch wieder zusammenzieht. Kaltschrumpfschläuche haben den großen Vorteil, dass sie auch unter Wasser angewendet werden können.

Sicherer Schutz für Kabel und Wein

Schrumpfschläuche kommen immer dann zum Einsatz, wenn Kabel zu reparieren oder zu verlegen sind. Da der Kunststoff keinen Strom leitet, eignen diese sich ideal für die Isolierung von Kabeln und beugen damit Kurzschlüssen vor.

Gleichzeitig bieten sie auch Schutz vor Beschädigung und vor Wasser. Da sie auch mit großen Durchmessern verfügbar sind, können sie auch für die Erdverlegung von Kabeln genutzt werden. Für spezielle Anwendungen sind sie auch als leitende Variante verfügbar. Diese eignen sich zum Beispiel für Gelenkverbindungen, die damit elektrisch verbunden, aber gleichzeitig vor äußeren Einflüssen geschützt sind.

Auch Schrumpffolien lassen sich vielfach verwenden und im Alltag antreffen. Am häufigsten werden sie als Transportverpackung von stoßempfindlichen Stückgütern eingesetzt, wie beispielsweise für Mineralwasserflaschen im Sechserpack. Genau wie die Schläuche bieten Folien Schutz vor äußeren Einflüssen.

Und wer gerne Wein trinkt, musste sicherlich schon öfter zuerst eine Plastikfolie entfernen, um den Korken ziehen zu können. Hier dient die Folie als Schrumpfkapsel zum Schutz des Korkens und damit auch des edlen Tropfens in der Flasche.

Immer eine gute Wahl

Egal, ob ein Kabel im Erdreich verlegt oder ein guter Wein geschützt werden soll, Schrumpfschläuche bieten für beide Anwendungen eine einfache und sichere Lösung. Dank der großen Fülle an unterschiedlichen Varianten, sei es der kleine Leitfähige für filigrane Anwendungen oder einer mit größerem Durchmesser für ein defektes Kabel am Rasenmäher im Garten – man findet immer den Richtigen.