Ekstrudering af slanger med tørtløbende vakuumteknologi

Nordenham, Germany Fremstilling af undersøiske kabler er kernekompetencen hos Norddeutsche Seekabelwerke, der hører under General Cable. Isoleringslaget og gelcoaten rundt om kabeltrådene er lavet af polyethylen (PE). Disse PE-belægninger påføres direkte på kabeltrådene ved ekstrudering af slangerne. Tørtløbende Mink klovakuumteknologi anvendes i denne proces, og der benyttes kun efterspørgselsstyrede Mink MV klovakuumpumper, der opretholder det ønskede vakuumniveau i løbet af hele produktionsprocessen og derfor bidrager betydeligt til den høje produktkvalitet.
Fig. 1: Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) ligger direkte på Weserfloden i Nordenham. Kilde: Norddeutsche Seekabelwerke. Source: Busch Dienste GmbH
Fig. 1: Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) ligger direkte på Weserfloden i Nordenham. Kilde: Norddeutsche Seekabelwerke. Source: Busch Dienste GmbH

Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) blev grundlagt allerede i 1899. Det første undersøiske kabel med en længde på 7.993 kilometer blev lagt i 1904. NSW har været fuldstændigt ejet af General Cable Corporation siden 2007, og dets oprindelige produktionssted i Nordenham/Weser (fig. 1) er kompetencecentret for undersøiske kabler i denne internationale virksomhed. Da virksomheden har egen mole og egne kabellægningsskibe, kan de undersøiske kabler "vikles" direkte fra fabrikken til skibene, sejles til arbejdsområdet og lægges ned. I dag fremstiller NSW undersøiske kabler med en længde på op til 10.000 kilometer. NSWs hovedprodukt er middel- og højspændingskabler, der lægges undersøisk. Udvalget omfatter transatlantiske kabler, kabelforbindelser til offshore-vindmølleparker, forbindelser mellem øer og fastlandet samt kabler, der krydser søer eller floder. Kabler til telekommunikation eller optiske kabler samt kobberkabler til motorviklinger hører også med til produktudvalget.

Til ekstrudering af slanger anvender NSW i øjeblikket tre skrue ekstrudere med en diameter på 45-150 millimeter. Denne teknik anvendes først og fremmest til at fremstille halvfabrikater, dvs. individuelle kabler, der senere forarbejdes sammen med andre kabler, så de danner et undersøisk kabel. Afhængigt af produktet (fig. 2) påføres der samtidig tre forskellige PE-belægninger rundt om en kobbertråd ved hjælp af en støbeform. Det første lag er en tynd PE-belægning, der udglatter kobbertrådens overflade. Det egentlige isoleringslag er lavet af anden PE-plast. Som mekanisk beskyttelse ekstruderes et yderligere PE-plastlag på kobberlederen som en tredje belægning. I løbet af hele denne proces anvendes der hele tiden vakuum direkte i støbeformen, i hulrummet mellem tråden og belægningen. Derved sikres det, at de tre lag sidder fast på selve tråden eller direkte på hinanden, og at der ikke opstår luftindeslutninger.
 


Fig. 2: Undersøiske strømkabler i to forskellige versioner med PE-belægninger. Kilde: Busch Dienste GmbH

Førhen anvendte NSW væskeringsvakuumpumper på ekstruderne, men de viste sig være meget vedligeholdelseskrævende og upålidelige. Hver af disse vakuumpumper blev drevet af en 7,5 kW motor og kunne ikke justeres. Der var kun mulighed for at indstille vakuumniveauet manuelt ved hjælp af en falsk luftventil. Vandet, der blev brugt til at køre vakuumpumperne, gav problemer. Der blev installeret en tank i pumpens kredsløb for at opretholde en så høj vandmængde som muligt. Eftersom smeltningerne ekstruderes ved en temperatur på 200-210 celsiusgrader, bliver vandet i visse tilfælde stadig opvarmet til næsten 100 celsiusgrader. Der blev installeret en større tank, hvorved vandmængden blev øget yderligere, men dette bidrog ikke rigtigt til at løse problemet. Vakuumniveauet, der kan opnås med væskeringsvakuumpumper, afhænger direkte af vandets temperatur. Det laveste sluttryk opnås ved en temperatur på omtrent 15 celsiusgrader. Højere temperaturer har en negativ indvirkning på sluttrykket. En yderligere komplikation var, at vandet skulle skiftes ofte, fordi der samlede sig monomerer og partikler i det. De havde en aggressiv effekt på vakuumpumperne såvel som materialet i hele pumpens kredsløb, hvilket betød, at komponenterne skulle udskiftes igen og igen. Forstyrrelser i vakuumpumperne medførte desuden nedetid i ekstruderingsprocessen.

Nu er der installeret to Mink MV 0080 C klovakuumpumper (fig. 3) på hver af de tre ekstrudere. NSW valgte denne vakuumteknologi, fordi den allerede i mange år havde været brugt med gode resultater til pneumatisk transport til ekstrudere. Mink klovakuumpumperne anvendes i denne proces til at generere vakuum til sugetransport af granulat. Dette har bevist, hvor pålidelige og økonomiske Mink vakuumpumperne er. Størrelserne af Mink MV, der nu anvendes til ekstrudering af slanger, fungerer helt redundant og styres således, at de er i drift skiftevist. På grund af længden på de fremstillede kabler kan ekstruderingsprocessen vare op til en uge. Dette betyder, at vakuummet opretholdes i hele dette tidsrum, og at det forudindstillede sluttryk opretholdes helt præcist. Lækage under tilførslen af tråde til støbeformen til ekstrudering kan forårsage luftudslip i et større eller mindre omfang. Mink MV vakuumpumpernes frekvensstyrede drev sikrer, at indstillingspunktet opretholdes ved at ændre på hastigheden. Manuel styring er ikke længere nødvendig. Før hver enkelt vakuumpumpe er der en udskiller, der sikrer, at ingen medrevne plastpartikler trænger ind i vakuumpumperne. Mink MV vakuumpumpernes har hver især en drivkraft på 2,1 kilowatt, hvilket er betydeligt mindre end de tidligere anvendte væskeringsvakuumpumper, der lød på 7,5 kilowatt for hver pumpe.
 


Fig. 3: Mink MV klovakuumpumper med indbygget frekvensstyreenhed for efterspørgselsafhængig styring af sluttrykket og pumpehastigheden. Kilde: Busch Dienste GmbH

Beslutningen om at installere de nye Mink MV vakuumpumper i maj 2017 har vist sig at være helt rigtig. De seks Mink MV klovakuumpumper kører helt problemfrit og effektivt. Vedligeholdelsen er begrænset til at tømme eller rense udskillerne og en årlig udskiftning af gearolien i vakuumpumperne.


Kategorier
Vil du vide mere?
Kontakt os direkte i (Busch Danmark)
+45 (0)87 88 07 77 Kontakt os