EoW March 2013

Technischer artikel

den geforderten Gasfluß zu erzielen. Das resultiert in einer Unfähigkeit die gewünschte Ausdehnungsrate und Produktkapazitanz zu erzielen. Aus diesem Grund stehen in der Regel verschiedene Injektoren mit unterschiedlichen Durchsätzen über eine große Druckauswahl zur Verfügung. variiert abhängig vom Produktmix und dem verfügbaren Gasdruck. Der Einsatz einer Hochdruck-Stickstoffpumpe erhöht die Gasdruckauswahl im Vergleich zum Einsatz eines Hochdruckzylinders. Die Anwendung einer Pumpe kann eine Reduzierung der Anzahl an Abmessungen der Injektoren beitragen, die für einen Betrieb gefordert werden, und damit zu einer Senkung der Gesamtkosten führen. Der Injektoraufbau kann auch Einfluss auf die Leistungen haben. Bild 5 zeigt das Ergebnis der Versuche, die vier handelsübliche Injektorausführungen vergleichen, wie durch die Gasflußänderung und der sich ergebenen Kapazitanzänderung quantifiziert. Für diese Versuche wurde ein 50-Ohm Kern und ein Leiter mit einem Durchmesser von 23 Gauge eingesetzt, der zirka um 50 Prozent geschäumt ist. Die Six-Sigma- Abweichung des Gasdurchsatzes (± 3 Standardabweichungen) liegt zwischen 4 und 27cc/min mit einer sich ergebenden Kapazitanzänderung von 0,3 bis 3,8pf/Fuß. Die Anzahl unterschiedlicher geforderter Abmessungen Leistungsaspekte, Fluorpolymermaterial zugeschrieben werden, in der Regel ein Verarbeit- ungsaspekt sind, der sich auf die Ausrüstung bezieht. Der Einsatz eines falsch ausgemessenen Injektors oder ein instabiler Entwurf kann den echten Leistungsvorteil bestimmter Materialien verbergen. Produktkühlung Das Kühlmittel für den extrudierten Kern ist üblicherweise eine Kombination von Umgebungsluft und Wasser. Der geforderte Abstand hängt jeweils von der Produktgröße und der Liniengeschwindigkeit ab. Die richtigen Abstände sind grundlegend für das Kühlen vor dem Drahtaufwickler, um das Abflachen der Isolierung an der Spule zu vermeiden sowie Auswirkungen auf die elektrische Leistung. Indem der Abstand der Wasserabschreckungsstelle soweit wie möglich vom Kreuzkopf die oft Diese Ergebnisse zeigen, dass dem

▲ ▲ Bild 6 : Querschnitt des Schaumkerns mit fester Hautaußenschicht

Messung des Gasflusses

Stickstoffdurchsatz für die gewünschte Ausdehnungsrate im Vergleich zur Betriebsgeschwindigkeit des Produkts. Der Durchsatz des Gases hängt von den Abmessungen der Injektoröffnung und des Stickstoffgasdrucks ab. Die Öffnung ist derart zu dimensionieren, dass der Gasdruck höher als der Trommeldruck für den gewünschten Gasfluß ist. Vorausgesetzt wird, dass ein bestimmter Kabelaufbau einen Durchsatz von 50cc/min Strickstoff für eine Liniengeschwindigkeit von 600 Fuß pro Minute fordert und einen Druck der Extrudertrommel von 1.000psig erzeugt. Der ausgewählte Injektor für dieses Verfahren bedarf einer Öffnung, die nicht größer dimensioniert sein darf als jene zur Förderung eines Gasdurchsatzes von 50cc/ min bei einem Druck höher als jener der Trommel. Mit einem Durchsatz über 50cc/min bei 1.000psig würde eine Einstellung des Gasdrucks erforderlich sein, die niedriger ist als der Trommeldruck und daraus würde resultieren, dass das Injektorverschliessen zur Erstarrung des Produkts führen würde. Eine Erhöhung des Gasdrucks über 1000 psig würde einen zu hohen Gasfluß verursachen, was wiederum zum Überschäumen führt. Diese Überschäumbedingung wird oft missverstanden, und als Material- oder Verarbeitungsproblem betrachtet. Ist dagegen die Injektoröffnung zu klein, ist es möglich, dass nicht genügend Gasdruck vorhanden ist um

Sicherzustellen, dass ein konstanter, richtiger Gasfluß in die Schmelze eingespritzt wird, ist eine der wichtigsten Variablen des Schaumverfahrens. Nicht erfasste Änderungen des Gasflusses werden in Kapazitanzänderungen resultieren, die zu einer Verfahrensinstabilität und erheblichem Schrott führen. Die Messungen des Offline-Injektorsflusses (wie z. B. die Wasserverdrängung) werden den durchschnittlichen Injektordurchsatz bei Raumtemperatur bestimmen. Sie werden aber nicht den tatsächlichen Verfahrensdurchsatz oder die Flussänderung bestimmen, da sich die Injektorflüsse radikal ändern können, wenn sie bis zu den Verarbeitungstemperaturen erwärmt werden. Demzufolge empfiehlt sich ein Inline-Flussmesser wenn das Gasinjektion- Schaumverfahren benutzt wird. Mit einem Flussmesser kann der Gasdruck genau eingestellt werden, um den berechneten Durchsatz zu erzielen, der für die gewünschte Nennkapazitanz erforderlich ist. Darüber hinaus können die Änderungen des Durchsatzes überwacht werden.

Auswahl des Gasinjektors für das Produkt

Bei der Dimensionierung eines Injektors ist der Druck der Extrudertrommel zu berücksichtigen sowie der

96

www.read-eurowire.com

März 2013