Slangextrudering med torr vakuumteknik

Nordenham, Germany Tillverkning av sjökablar är kärnkompetensen för Norddeutsche Seekabelwerke, som tillhör General Cable. Isoleringslagret och den gelcoat som omger kabeltrådarna är tillverkade av polyetylen (PE). Dessa PE-beläggningar appliceras direkt på kabeltrådarna genom slangextrudering. I denna process som endast använder Mink MV klovakuumpumpar tillämpas torr klovakuumteknik för att hålla vakuumet på rätt nivå under hela produktionsprocessen för en exceptionellt hög produktkvalité.
Fig. 1: Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) har anläggningar alldeles intill floden Weser i Nordenham. Källa: Norddeutsche Seekabelwerke. Source: Busch Dienste GmbH
Fig. 1: Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) har anläggningar alldeles intill floden Weser i Nordenham. Källa: Norddeutsche Seekabelwerke. Source: Busch Dienste GmbH

Norddeutsche Seekabelwerke (NSW) grundades redan 1899. Den första sjökabeln som var 7 993 kilometer lång lades år 1904. NSW är sedan 2007 helägt av den internationella koncernen General Cable Corporation för vilken den utgör kompetenscentrum för sjökablar på den egna anläggningen i Nordenham/Weser (fig. 1). Med egen pir och egna kabelläggningsfartyg kan kablarna "lindas" direkt från fabriken och upp på fartygen för att sedan fraktas ut till den plats där de ska läggas ned. Numera tillverkar NSW upp till 10 000 kilometer långa sjökablar. NSW:s huvudprodukt är mellan- och högspänningskablar som läggs under vatten. Produktutbudet består av transatlantiska kablar för kabelläggning i havsbaserade vindkraftsparker, kablar som förbinder öar med fastlandet samt kablar som läggs över sjö- och flodbotten. Kablar för telekommunikation eller optiska kablar samt kopparkablar för motorlindningar ingår också i produktutbudet.

NSW använder idag tre enkelskruvsextrudrar för slangextrudering med en skruvdiameter på 45 till 150 millimeter. Dessa används huvudsakligen för tillverkning av mellanprodukter, dvs. separata kablar som senare sammanfogas med andra kablar och bildar en enda, sammanhängande sjökabel. Beroende på produkten (fig. 2) används en form där en koppartråd förses med tre olika PE-beläggningar samtidigt. Det första skiktet är en tunn PE-beläggning som jämnar ut koppartrådens yta. Själva isoleringslagret är tillverkat av en annan PE-plast. Som mekaniskt skydd extruderas ytterligare ett PE-plastskikt på kopparledaren som en tredje beläggning. Under denna process appliceras vakuum permanent och direkt i formen i hålrummet mellan tråd och beläggning. Detta gör att de tre lagren fäster inbördes eller direkt mot tråden och att ingen luft tränger in.
 


Fig. 2: Sjökraftkablar i två olika utföranden med PE-beläggningar. Källa: Busch Dienste GmbH

Tidigare använde NSW vätskeringspumpar på extrudrarna, vilket innebar extremt stora behov av underhåll. Dessa vakuumpumpar hade vardera en 7,5 kW motor som drivning och kunde inte justeras. Vakuumnivån kunde endast ställas in manuellt via en avluftningsventil. Vattnet som användes till att driva vakuumpumparna vållade problem. En tank installerades i vattenkretsen för att få en så stor vattenmängd som möjligt. När smältbeläggningarna extruderas vid temperaturer på 200 till 210 grader Celsius värmdes vattnet i vissa fall upp till närmare 100 grader Celsius. En större tank installerades vilket resulterade i en ännu större vattenmängd utan att det egentligen löste något problem. Den vakuumnivå som kan fås med vätskeringsvakuumpumpar är direkt beroende av vattentemperaturen. Lägst sluttryck uppnås vid temperaturer på ungefär 15 grader Celsius. Högre temperaturer har en negativ effekt på sluttrycket. En annan komplicerande faktor var att vattnet ofta behövde bytas eftersom monomerer och partiklar samlades i det. Dessa hade en aggressiv effekt på både vakuumpumparna och materialet i hela vattenkretsen, vilket innebar att delar behövde bytas ut upprepade gånger. Havererade vakuumpumpar ledde dessutom till driftavbrott i extruderingsprocessen.

Två Mink MV 0080 C klovakuumpumpar (fig. 3) är nu installerade på vardera av de tre extrudrarna. NSW valde denna vakuumteknik eftersom den redan hade använts under många år vid pneumatisk materialmatning till extrudrarna med positiva resultat. Mink klovakuumpumpar används i denna process till att generera vakuum för sugtransport av granulat. Detta har visat hur tillförlitliga och ekonomiska Mink vakuumpumpar är. Mink MV storlekar som används för slangextrudering arbetar helt redundant och styrs så att de arbetar växelvis. På grund av längden på de kablar som tillverkas kan en extruderingsprocess ta upp till en vecka. Under denna tid hålls vakuumet permanent och det förinställda sluttrycket exakt. Läckage som uppkommer då trådarna matas in i extruderingsformen kan ge upphov till större eller mindre luftläckage. De frekvensstyrda drivningarna till Mink MV vakuumpumpar ändrar hastigheten för att säkerställa att inställningen hålls konstant. Det finns inte längre behov av manuell styrning. Före varje enskild vakuumpump sitter en separator som säkerställer att inga plastpartiklar hamnar i vakuumpumparna. Effekten hos Mink MV vakuumpumpar är 2,1 kilowatt vardera, vilket är betydligt lägre än hos de vätskeringsvakuumpumpar med 7,5 kilowatt som användes tidigare.
 


Fig. 3: Mink MV klovakuumpump med integrerad frekvensstyrning för efterfrågestyrning av sluttryck och kapacitet. Källa: Busch Dienste GmbH

Att installera de nya Mink MV vakuumpumparna i maj 2017 har visat sig vara klokt beslut. De sex Mink MV klovakuumpumparna fungerar problemfritt och effektivt. Det enda underhåll som krävs för vakuumpumparna är tömning eller rengöring av separatorerna samt ett oljebyte per år.


Kategorier
Vill du veta mer?
Kontakta oss direkt (Busch Sverige)
+46 (0)31 338 00 80 Kontakta oss