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EuroWire – Novembre 2010
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articolo tecnico
la realizzazione di un trefolo concentrico
inverso. Nella configurazione corretta,
le trefolatrici rigide e planetarie, non
presentano, in effetti, alcuna limitazione per
lamaggioranza deimateriali per conduttori.
È possibile utilizzare la trefolatrice con
profilatura come alimentatore ad elevato
rendimento
nella
trefolatrice
rigida
per prodotti di dimensioni superiori,
ottimizzando contemporaneamente il
concetto SIW.
Non verrà approfondita, in questa sede,
la composizione ideale delle macchine in
uno stabilimento di produzione. Tuttavia,
è sufficiente affermare che quest’analisi
illustra forse il rischio economico più
significativo che deriva dall’installazione
delle trefolatrici, indipendentemente dalla
loro capacità.
La determinazione del tipo di produzione
e delle attrezzature, sia attuali che future,
è un’importante condizione preliminare per
identificare la cella manifatturiera ottimale
per il trefolo del conduttore.
Utilizzando la trefolatrice con profilatura
non solo per produrre conduttori compatti
finiti, ma anche come alimentatore di una
trefolatrice rigidaper prodotti di dimensioni
superiori, (400mm
2
e 500mm
2
), permette di
ottenere una cella manifatturiera flessibile
per la trefolatura.
Confrontando la velocità di linea di un
processo fra la produzione di conduttori
compatti e altri processi di trefolatura ad
alta velocità, l’impatto delle prestazioni
che utilizzano la trefolatrice per profilatura
e il processo SIW risulta elevato, con la
trefolatrice per profilatura che raddoppia la
produttività.
I vantaggi che presenta il processo di
trefolatura con profilatura sono più evidenti
quando vengono confrontati con i processi
di trefolatura tradizionali quali la trefolatura
rigida.
Punti importanti da ricordare:
La velocità della trefolatrice con
I.
profilatura è di 1200tpm, secondo il
prodotto. Per contro, la trefolatrice
rigida funziona a 300tpm max
Mentre il tempo di caricamento delle
II.
19 bobine DIN 630 può essere ridotto,
la trefolatrice rigida deve essere
comunque fermata per consentire
il riempimento delle bobine e la
saldatura dei fili. Persino nel caso di
sistemi di caricamento automatico
moderno, 45 minuti sono considerati
necessari affinché due operatori
possano completare una sequenza di
caricamento
Rispetto all’utilizzo di equipaggiamenti
III.
di cambio automatico del sistema
di
svolgimento,
l’operatore
può
caricare le 19 bobine di filo e saldarle
assieme durante il funzionamento
della trefolatrice con profilatura. Di
conseguenza, la macchina si arresta
solamente per cambiare il tamburo
di avvolgimento, operazione che non
dovrebbe richiedere più di 10 minuti
L’intero processo di trefolatura con
IV.
profilatura richiede solo un operatore
Il trefolo, una volta formato, viene spesso
isolato; la semplicità e il costo di questo
processo
dipendono
notevolmente
dalla stabilità, dalla compattezza e dalla
superficie del trefolo. Se la geometria del
trefolo è instabile, gli elementi del trefolo
si sposteranno e, alla fine, provocheranno
una detorsione.
Ciò non solo complica notevolmente il
processo, ma le perdite subite a causa
degli scarti e dei tempi passivi possono
essere significative. Un conduttore avvolto
saldamente è meno soggetto a detorsione;
inoltre, la compattezza del trefolo dipende
considerevolmente dalla geometria degli
elementi.
La
Figura 6
illustra due strutture di trefolo.
Entrambe le strutture prevedono lo stesso
numero di fili, un diametro d’alimentazione
identico e la medesima sezione trasversale.
La differenza consiste nel fatto che la
struttura sulla sinistra è del tipo unilay o a
passo di cordatura unidirezionale, mentre
la struttura a destra è del tipo a passo
concentrico inverso.
Gli elementi del trefolo di tipo unilay/
unidirezionale sono annidati; tutti gli
elementi entrano in contatto fra loro e
ciascun elemento di uno strato poggia su
un elemento dello strato sottostante.
Ne consegue una geometria più stabile e
più compatta.
Analisi economica di un prodotto THHN 4/0
Coefficiente di
riempimento
81% 82%
92% 96%
Configurazione
1+6+12
1+6+12
1+6+12
1+7+12
Diametro esterno (in)
0.5098
0.5120
0.4821
0.4689
Zona spazio esterno (in
2
)
0.0206
0.0164
0.0013
0.0014
Costo d’isolamento
(US$/m)
40.50
38.47
33.37
32.58
% Risparmi
0
5.0
17.5
19.5
Figura 7
▲
▲
La profilatura con unilay riduce ulteriormente i diametri dei conduttori
Segmento termoplastico
rivestito di nylon ad elevata
resistenza al calore (THHN):
esempio di prodotto THHN
da 95mm
2
con coefficienti di
riempimento dall’81% al 96%
Trefolatrice
con
profilatura
Trefolatrice
tradizionale
➞
➞
➞
Figura 6
▲
▲
Due elementi
esterni
poggiano su un elemento interno, avendo come risultato un
coefficiente di riempimento superiore e un diametro esterno inferiore
Geometria del trefolo del tipo unilay rispetto a un trefolo concentrico inverso
Concentrico
inverso
Unilay
4.86d
5d
d
d