EuroWire November 2016

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Technischer artikel
November 2016 63
Doppelschlag Walzprofilieren Spulenabwickler
Zusammenbau in einen
verdichteten Leiter
DurchWalzprofilieren
hergestellte Profile
Runddraht
Abb. 2 stellt einen Querschnitt einer
150mm2 Litze dar und zeigt, wie dieses
Programm bei der Entwicklung des
optimalen Litzenaufbaus unterstützt.
Das vorgestellte Walzprofilierprogramm
bietet das größte Potential, da es
über das kleinste Litzendurchmesser-
Modell für einen spezifischen
Litzenquerschnitt verfügt. Demzufolge
stellt dies auch das größte Potential
für Isolierungseinsparungen für eine
bestimmte Isolierungsdicke dar.
Das ist deutlich in der Abb. 3 dargestellt,
die Einsparungen beim Isolierstoff zeigt,
während ein 95mm2 VPE-Produkt mit
Füllfaktoren von 86% bis 96% gefertigt
wird. Während der Leiter kleiner wird und
die Zwischenräume verschwinden, wird
der Anteil der eingesetzten Isolierung
reduziert.
92% Füllfaktor ist die beste
Verdichtung, die mit der Anwendung
herkömmlicher Methoden erreicht
werden kann. Allerdings kann mit dem
Walzprofilierverfahren ein Füllfaktor von
96% erzielt werden. Das schafft eine
potentielle Materialeinsparung von zirka
2%.
Die Produktivität des Extruders setzt
teilweise auf die Unversehrtheit des
Litzenaufbaus. Das trifft gleichermaßen
bei Nieder-, Mittel- und Hochspannungs-
Extrusionen zu. Ein instabiler
Litzenaufbau beeinträchtigt nicht nur
die Geschwindigkeit der Verseil- und
Extrusionsverfahren, sondern kann auch
zu beträchtlichen Verlusten führen wegen
des Schrotts und der Ausfallzeiten für
beide Anlagen.
Die Korbbildung ist oft das Ergebnis eines
instabilen Litzenaufbaus.
Ein dicht gewickelter Leiter endet
weniger wahrscheinlich mit der
Korbbildung. Die Dichtheit der Litze
hängt sehr von der Geometrie der
Elemente ab. Aus diesem Grund ist
der Schlag des Leiters von Bedeutung.
Die Elemente der Unilay-Leiter/
der Leiter mit unidirektionalem
Schlag sind verschachtelt und haben
demzufolge inhärent einen kleineren
Außendurchmesser als Leiter mit
gewendetem konzentrischen Schlag und
SZ-Leiter.
Darüber hinaus ziehen sich Unilay-Leiter/
Leiter mit unidirektionalem Schlag selbst
unter Spannung fest. Als Folge dieser sich
selbst festziehender Eigenschaft, neigt
die Extrusion von Unilay-Leiter/Leiter
mit unidirektionalem Schlag statistisch
weniger zur Korbbildung.
Die Oberfläche der Litze ist ebenfalls
kritisch. Eine glatte Außenlage, wie
jene die in einer walzprofilierten Lage
vorhanden ist, zeigt ein reines, rundes
Profil beim Extrusionsverfahren und
minimiert, demzufolge, das Ansammeln
von Staub im Leiter während des
Extrusionsverfahrens.
Das Verfahren ist in der Abb. 4 dargestellt.
Runddraht wird aus großen Coilpaketen
entnommen und läuft durch den
Abschnitt des Walzprofilierens, wo
seine Form in verschiedenen Profilen
des Walzprofilierens geändert wird, die
dann bei hohen Geschwindigkeiten
zusammengesetzt werden, entweder
durch eine Doppelschlag- oder durch eine
Einfachschlagmaschine, abhängig von den
Produktabmessungen.
Durch den kontinuierlichen Prozess
mit hoher Geschwindigkeit können
Lineargeschwindigkeiten von 200m/min
erzielt werden, während hochverdichtete
Leiter hergestellt werden.
Die Walzenprofilier-Verseilmaschine
kann 40 Tonnen 150mm2 verdichtete
Aluminiumleiter in einem
24-Stunden-Zyklus fertigen.
Schlussfolgerung
Die Einsparungen der Produktionskosten
hängen von vielen Faktoren ab, wie z. B.
den bestehenden Fertigungsanlagen,
ob die Litze derzeit betriebsintern
hergestellt wird oder erworben wird, die
Aufmerksamkeit und die Prüfung, die
dem Zufuhrdraht aus Kupfer und aus
Aluminium geschenkt wird, allgemeine
Hauswirtschaft und die Prüfung der
Doppelschlagverseilmaschine mit
Hochgeschwindigkeit.
Unter den vorteilhaftesten Bedingungen,
können die Kosteneinsparungen zu sehr
erstaunlich kurzen Amortisierungszeiten
führen, jedoch müssen die Berechnungen
natürlich für jede einzelne Anwendung
durchgeführt werden.
Durch die hohe Leistung der
Walzprofilierverseilmaschine, zusammen
mit dem vom Ceeco Bartell patentierten
Walzprofilierverfahren, wird den
Kabelherstellern eine Kostensenkung
ohne Leistungsbeeinträchtigung der
fertigen Leiter ermöglicht.
Das Bewusstsein dieser und anderer
neuen Techniken, zusammen mit
aufschlussreichen Spezifikationen, werden
die Entwicklung des Litzenaufbaus
weiter forcieren um das Potential für die
mehrdrähtige Leiterherstellung weiter zu
optimieren. n
Ceeco Bartell Machinery Systems LLC
Ceeco Bartell Products
400 Applewood Crescent,
Suite 100, Vaughan,
Ontario, Kanada
Tel: +1 905 761 3000
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▲ Abb. 4