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EuroWire – Mai 2007

134

deutsch

Bei der Betrachtung des Wirkungsgrads

muß zunächst das Spulsystem berück-

sichtigt werden. Der Innendurchmesser

der Kupferspirale ist der wichtigste Aspekt

zur Bestimmung des Wirkungsgrads.

Dieser Durchmesser hängt wiederum von

wichtigen mechanischen Aspekten ab,

die sich auf die Drahtführung, -vibration

und -verunreinigung beziehen, neben

der Drahtabmessung und der Methode

zur Verbindung zwischen Drahtspule

und Drahtspule. Im allgemeinen gilt,

daß je näher die Spule zum Material

steht, desto höher ist der Wirkungsgrad.

In vielen Fällen könnte es erforderlich

sein, verschiedene Drahtabmessungen

durch eine einzige Spule laufen zu

lassen. Geringere Abmessungen werden

mit einen niedrigeren Wirkungsgrad

hergestellt, gerechtfertigt werden kann

jedoch der Kompromiß durch niedrigere

Kapitalkosten,

die

durch

geringere

Spulenabmessungen und Ausfallzeiten

erzielt werden, dank Reduzierung der

Spulenwechsel

wegen

verschiedener

Abmessungen.

Der zweite Aspekt des Spulenentwurfs

betrifft die Spulenlänge. Theoretisch

wird eine Zeit von zirka D²/25 Sekunden

(wo D = Drahtdurchmesser in mm)

benötigt, um einen Durchmesser bei einer

bestimmten

Temperatur

gleichmäßig

durchzuerwärmen.

Die

minimale

Spullänge in Meter entspricht daher

D²M/25 (wo M = Drahtgeschwindigkeit in

Meter/Sekunden).

In der Praxis ergibt sich daraus besonders

für kleinere Drahtdurchmesser, daß die

genannte Mindestlänge eine übermäßige

Leistungsdichte wegen der sehr kurzen

Spulenlänge aufweist, mit einem daraus

folgenden

schlechten

Wirkungsgrad.

Spulenlängen werden daher erweitert,

um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Eine

erfahrene Beurteilung der Spulenlänge

(mit Spulendurchmesser, die anhand

Drahtabmessungen bestimmt werden)

sowie mehrere Berechnungen - unter

Berücksichtigung der Spulenspannung,

Windungszahl und Prozentsatz an Kupfer

gegenüber dem Freiraum - wird mit der

Absicht durchgeführt einen optimalen

Wirkungsgrad zu erzielen. Mit diesen

Berechnungen könnte die anfängliche

Beurteilung über die Spulelänge variieren,

um somit den Wirkungsgrad zu erhöhen.

Drahterwärmungsanwendungen

Die Induktionserwärmung wird heute bei

einer großen Auswahl an Drahtverfahren

angewendet, die sowohl Einzeldrähte,

Mehrdrähte,

die

parallel

laufen,

oder verseilte Drähte, betreffen. Die

Drahterwärmungsanwendungen umfaßen:

Erwärmung vor dem Ziehen; Erwärmung

vor dem Vergießen (beispielsweise bei

der Herstellung PVC-abgedeckter Kabel);

Wärmebehandlung von Drähten (in

der Regel Härtung, manchmal gefolgt

von Vergütung); Glühen von ein- und

mehrsträngigen Drähten; Erwärmung des

Drahts vor der Beschichtung (sowohl mit

einer metallischen Beschichtung wie mit

Isoliermischungen); Entspannung, wie bei

Spannbetondrähten durchgeführt, und

Vorerwärmung vor einem konventionellen

Wärmeverfahren.

Auf einen Blick

– Verfahren der

Induktionsdrahterwärm-

ung im Detail:

Erwärmung vor dem Ziehen

Manchmal ist es erforderlich, bestimmte

Drähte vor dem Ziehen zu erwärmen,

um Schäden an der Drahtoberfläche zu

vermeiden, die durch das Ziehverfahen

verursacht werden könnten.

Erwärmung vor dem Vergießen

In

der

Regel

wird

dies

bei

Aluminiumdrähten

vorgenommen,

sowohl bei Einzeldrähten wie bei

Litzen. Die Drähte werden erwärmt

sobald sie die Abwickelrolle verlassen

und die Induktionsspule wird auf

dem Kettenlinien-Winkel der Drahtlinie

positioniert. Der Draht läuft durch

die Induktionsspule wo er bei zirka

250°F (120°C) erwärmt wird und dann

unmittelbar zum Vergießprozeß übergeht,

wo das PVC gleichmäßig über den Draht

fließt. Die Induktionsspulenlänge hängt

von der Geschwindigkeit des Verfahrens

ab sowie von der Tiefe der Erwärmung,

die durch den Drahtquerschnitt erfordert

wird. Da die Durcherwärmung des

Drahts nicht grundlegend ist, liegt die

Induktionsspulenlänge (für die meisten

Anwendungen) zwischen 20 und 40 Zoll

(0,5m bis 1m).

Wärmebehandlung der Drähte

Ein kontinuierliches Härten und Verglühen

des Stahldrahts ist für bestimmte

Drahtanwendungen besonders wichtig,

wie z. B. bei der Herstellung verformter

Stäbe,

die

der

Verstärkung

von

Betonkonstruktionen dienen.

Dies

wird

mit

der

Anwendung

eines

horizontalen

Inline-Verfahrens

erzielt, wo der Draht bis zu einer

Austenisierungstemperatur von 1.742°F

(950°C) erwärmt wird, gefolgt von

einem Abschreckverfahren mit Wasser

und danach wiedererwärmt zwischen

660°F (350°C) und 842°F (450°C) für das

Endhärten, wobei die Temperatur von

den

Zugfestigkeitsanforderungen

des

Endprodukts abhängt. Radyne verfügt über

ein eingetragenes „Hi Bond“-Verfahren für

diese spezifische Anwendung.

Glühen

Stahldrähte können für das Glühverfahren

durch Induktion normalerweise bis zu

einer Temperatur von 1.290°F (700°C)

erwärmt werden, sowohl einzeln (für eine

Vielzahl von Durchmessern) wie mehrfach

(in der Regel zwischen 0,04 (1mm) und

0,23 Zoll (6mm)). Die Ausgangsfrequenz

der

Induktionsenergiequelle

hängt

vom

Drahtdurchmesser

ab

und

das Leistungsniveau hängt von der

Bild 2

.

Drahtanlage mit kontinuierlicher Wärmebehandlung von Radyne

Abwicklertyp, je nach

Drahtdurchmesser

Treibrollen Treibrollen

Treib-

rollen

Richter

Waschsystem

Induktive

Vorwärmestation

Induktiver

Nachwär-

meabschnitt

Abschreckung

Induktive

Härtestation

Endabschreckung Produkt-

schutz

Schere

Ablenkungs-/

optionale Abläng-

und Bündeleinheit

Abwickler,

TypWindmühle

oder Mulde