EuroWire January 2016

Technischer artikel

Technik für die präzise Konzentrizitätsmessung eines Leiters in der Isolation und entsprechende Kabel- und Drahtparameter von Harald Sikora und Katja Giersch, Sikora, Deutschland

Einleitung Draht- und Kabelhersteller von Automobil- und Steuerleitungen sowie Koaxial- und Kommunikationskabel setzen Mess- und Regeltechnologien in ihren Extrusionslinien ein, um spezifizierte Kabelparameter zu erhalten. Das ist wichtig für die Prozessoptimierung und Qualitätssicherung, wird aber auch verlangt, wenn Produkte automatisch zusammengesetzt werden. In diesen Fällen werden die Ausfallraten der Zusammenstellung statistisch erfasst, gespeichert und den Herstellern zugeordnet. Aus diesem Grund haben sich Kabelwerke das Ziel gesetzt, zuverlässige hochwertige Standardkabel zu liefern. Herausforderungen in der Kabelextrusion Eine Herausforderung im Kabelextrusionsverfahren liegt in der Einhaltung der Messwerte mit engen Toleranzen bezogen auf die Leiterkonzentrizität in der Isolation, den Leiterdurchmesser, den Kabelaußendurchmesser und die Ovalität des Außendurchmessers. Während des Extrusionsverfahrens können Abweichungen der Messwerte auftreten, die ohne ein Sondergerät zur Visualisierung unentdeckt bleiben würden. Knoten, Einschnürungen, Fehler oder Blankstellen im Kabel können zu Störungen während der Montage führen. Am Anfang des Montageprozesses wird das Kabel oder der Draht abgelängt und

rotierender Vektor eines konstanten Exzentrizitätswerts nur durch eine Visualisierung über die Standardanzeige hinaus dargestellt werden.

an den Endteilen abisoliert, um danach mit Stecker ausgestattet zu werden. Die beim Abisolieren eingesetzten Abzugskräfte werden genau festgelegt. Abweichungen der Abzugskräfte innerhalb der Leiterisolation können Störungen während der Abisolierung verursachen. Dank des Einsatzes einer innovativen Mess- und Regeltechnologie können Kabel anspruchsvolle Anforderungen erfüllen und auch Potenziale für die Prozessoptimierung der Extrusionslinie erkennen. Rotierender/ Oszillierender Leiter Die Anforderungen für Mess- in Kabelextrusionslinien sind sehr präzise wo Toleranzen im Bereich weniger Mikrometer einzuhalten sind. Während der Mittelwert des Durchmessers oder die Wanddicke der Isolation ausreicht um die Extrusionslinie zu regeln, sind die zuverlässige Erfassung und Visualisierung der Kurzzeitschwankungen, insbesondere der Exzentrizitätswerte, im Hinblick auf die minimale Wanddicke zusätzlich erforderlich. Leiters unmittelbar vor dem Spritzkopf können zu wesentlichen Abweichungen der Konzentrizität führen, besonders wenn der Leiter in einer Ebene oszilliert oder rotiert. Diese Exzentrizitäten können nicht durch eine konventionelle graphische Visualisierung angezeigt werden. Dem Bediener kann ein schnell und Regeltechnologien Leichte Oszillationen des

Winkelposition eines Leiters Während des

Extrusionsverfahrens kann es vorkommen, dass ein Kabel - egal ob mit oder ohne Führungsrollen - eine leichte Winkelposition aufweist, wenn es durch die Messebene läuft. Exzentrizitätsmesssysteme müssen imstande sein genaue Messwerte zu schaffen, selbst wenn eine derartige Position eintritt (siehe Abb. 6 ).

Durchhang oder Biegung des Leiters

Selbst wenn man davon ausgeht, dass der Leiter gespannt wird wenn er durch eine Extrusionslinie läuft, könnten trotzdem einige Biegungen entstehen, die detektiert werden müssen, wenn sie in den Messkopf eines Exzentrizitätsmesssystems eintreten. Ohne spezifische Messsysteme können sogar unsichtbare Kurvenradien im Bereich von 5 bis 20 Metern zu Exzentrizitätsfehlern von bis zu 40 Mikrometer führen. Führungsrollen können nur in einem Idealfall diese mangelhafte Streckung des Leiters ausgleichen, oder im Gegenteil würden sie diesen Fehler sogar steigern. Demzufolge sollte die komplette Beseitigung der Führungsrollen das Ziel sein.

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Januar 2016