EuroWire November 2016

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Articolo tecnico
Novembre 2016 78
Doppia torsione Profilatura Svolgitore
bobina
Assemblaggio in un
conduttore compatto
Profili formati mediante
profilatura
Filo tondo
Ciò significa che si possono realizzare i
diametri minimi specificati nelle norme
IEC e ASTM, e contemporaneamente
avvicinarsi ma non superare la resistenza
massima.
A causa della grande varietà di trefoli
utilizzati nel settore, Ceeco Bartell ha
sviluppato un modello matematico per
consentire la progettazione assistita dei
trefoli. Questo modello utilizza dati teorici
e quantitativi che permettono di effettuare
la previsione della resistenza del trefolo.
Questo programma analizza ulteriormente
la geometria del trefolo per ottimizzare le
prestazioni della macchina. Il risultato è
una previsione accurata della resistenza
del trefolo finito.
La Figura 2 illustra una sezione trasversale
di un trefolo da 150mm2, mostrando come
questo programma assiste lo sviluppo
della progettazione ottimale del trefolo.
Il programma di profilatura presentato
offre il maggiore potenziale in quanto
dispone del modello per il diametro di
trefolo più piccolo per una sezione di
trefolo specifica. Di conseguenza, ciò
rappresenta anche il maggiore potenziale
di risparmio nell’isolamento per un dato
spessore di isolamento.
Ciò può essere visto chiaramente
nella Figura 3, che mostra il risparmio
nell’isolante durante la realizzazione di un
prodotto in XLPE da 95mm2 con fattori di
riempimento che vanno dal 86% al 96%. A
mano a mano che il conduttore si riduce di
dimensione e gli interstizi scompaiono, si
riducono anche gli utilizzi dell’isolamento.
Un fattore di riempimento pari al 92%
è la miglior compattazione che si possa
ottenere con i metodi convenzionali.
Tuttavia, con il processo di profilatura
è possibile ottenere un fattore di
riempimento del 96% con un potenziale
risparmio di materiale di circa il 2%.
La produttività dell’estrusore si basa in
parte sull’integrità della struttura del
trefolo. Ciò vale anche per le estrusioni a
bassa, media e alta tensione. Una struttura
instabile del trefolo non solo pregiudica
la velocità dei processi di trefolatura ed
estrusione, ma può provocare notevoli
perdite a causa dei rottami e dei tempi
passivi per entrambe le linee.
La distorsione a canestro è spesso il
risultato della progettazione di un trefolo
instabile. Un conduttore strettamente
avvolto ha minore probabilità di
presentare una distorsione a canestro.
La compattezza del trefolo dipende
notevolmente dalla geometria dei
componenti, ragione per la quale il passo
del conduttore è importante. I componenti
dei conduttori del tipo unilay/con torsione
unidirezionale sono annidati e quindi,
hanno intrinsecamente un diametro
esterno inferiore a quello dei conduttori
con torsione concentrica inversa e dei
conduttori SZ.
Inoltre, i conduttori del tipo unilay/
con torsione unidirezionale si serrano
autonomamente sotto tensione. Grazie
a questa caratteristica di auto-serraggio,
l’estrusione di conduttori del tipo
unilay/con torsione unidirezionale è
statisticamente meno soggetta alla
distorsione a canestro .
Anche la superficie del trefolo è critica.
Uno strato esterno liscio come quello
fornito con uno strato profilato, presenta
un profilo rotondo netto al processo di
estrusione e, di conseguenza, riduce
al minimo l’accumulo di polvere nel
conduttore durante il processo di
estrusione.
Il processo è illustrato nella Figura 4. Il
filo tondo viene prelevato da pacchetti
di matasse di grandi dimensioni e passa
attraverso la sezione profilata in cui la sua
forma viene trasformata in vari profili di
profilatura che vengono poi assemblati
ad alte velocità da una macchina a doppia
torsione o da una macchina a singola
torsione, in funzione delle dimensioni del
prodotto.
Questo processo continuo ad alta velocità
consente di raggiungere velocità lineari di
200m/min e di produrre allo stesso tempo
conduttori estremamente compatti. La
trefolatrice di profilatura è in grado di
produrre 40 tonnellate di conduttori di
alluminio compatti da 150mm2 in un ciclo
di 24 ore.
Conclusioni
La riduzione dei costi di produzione
dipende da numerosi fattori quali gli
stabilimenti di produzione già esistenti,
dal fatto che il trefolo sia correntemente
prodotto all’interno dell’azienda o
acquistato, dalla cura e dal controllo
effettuati sul filo di alimentazione di rame
e di alluminio, dalla gestione generale e
dal controllo delle trefolatrici a doppia
torsione ad alta velocità.
Nelle condizioni più favorevoli, i risparmi
possono comportare dei tempi di
ammortizzazione estremamente brevi, ma
i calcoli dovrebbero essere ovviamente
effettuati per ciascuna applicazione.
Le elevate prestazioni delle trefolatrici
con profilatura, associate al processo di
profilatura brevettato da Ceeco Bartell,
permetteranno ai fabbricanti di cavi di
ridurre i costi senza compromettere le
prestazioni dei conduttori finiti.
La consapevolezza di questa e di
altre nuove tecnologie, associata a
specifiche mirate contribuirà a sviluppare
ulteriormente la progettazione del trefolo
e la possibilità di continuare a ottimizzare
la fabbricazione di conduttori a più fili. n
Ceeco Bartell Machinery Systems LLC
Ceeco Bartell Products
400 Applewood Crescent,
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Vaughan, Ontario, Canada
Tel: +1 905 761 3000
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▲ Figura 4