Messung der Konzentrizität von Kabeln und Adern, Rohren, Schläuchen und anderen Rundprodukten

Höchste Qualität, Prozessoptimierung und Kostenreduzierung sind die entscheidenden Größen, an denen Hersteller von rund extrudierten Produkten wie Drähten und Kabeln, Rohren und Schläuchen im globalen Wettbewerb heute und auch zukünftig gemessen werden. Diese Forderungen verlangen nach innovativer Messtechnologie – von SIKORA.

Ein wichtiger Parameter während der Herstellung von rund extrudierten Produkten ist die Einhaltung von Spezifikationen wie die Konzentrizität des Leiters in der Isolation beziehungsweise die gleichmäßige, Wanddickenverteilung von mehrschichtigen Rohren und Schläuchen. SIKORA schafft mit vielfältigen Systemen zur präzisen Exzentrizitätsmessung die Voraussetzung für eine optimale Fertigung.
 
Befindet sich der Leiter eines Kabels während der Produktion nicht exakt zentrisch in der Führung, so wird das Material ungleichmäßig über den Kabelquerschnitt aufgetragen.

Wird nun die Gesamtwanddicke auf das gewünschte Sollmaß reduziert, so weisen die Einzelwanddicken verschiedener Messpunkte starke Schwankungen auf. Stellenweise wird eine zu dicke oder gar eine zu dünne Isolierung auf das Kabel aufgetragen sein, mit absehbaren Folgen für die Qualität und Sicherheit des Endprodukts.
 

Kombinierte Exzentrizitätsmessung eines Leiters in der Isolation mittels Laser und Induktion

Das CENTERVIEW 8000 von SIKORA basiert auf einem optischen und induktiven Messverfahren. Mit dem induktiven Messkreis, der zwischen zwei optischen Messebenen angeordnet ist, wird die genaue Position des Leiters bestimmt. Mit dem optischen System wird die äußere Position der Ader gemessen. Ein Exzentrizitätswert ergibt sich, wenn die beiden Positionen voneinander abweichen. Gleichzeitig erfasst das optische System präzise den Durchmesser und die Ovalität, selten auch „Rundheit“ der Ader.

Alle erforderlichen Berechnungen und Analysen erfolgen im Messsystem. Die Messwerte stehen an verschiedenen Schnittstellen bereit zur Übertragung an ein Anzeige- und Regelsystem oder an einen Anlagenrechner.
 

Exzentrizitätsmessung mittels Röntgentechnologie

X-RAY 6120 PRO Exzentrizitätsmessung während der Kabelextrusion

SIKORAs Röntgenmesssysteme X-RAY 6000 PRO für den Einsatz in Extrusionsanlagen zur Herstellung von Daten-, Automobil-, Installationsleitungen sowie Rohren und Schläuchen erfassen zuverlässig die Exzentrizität der Produkte.

Die technische Grundlage des X-RAY 6000 PRO ist ein bildgebendes Verfahren. Zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Röntgenröhren beleuchten das Produkt quer zu dessen Achse. Den zwei Röntgenröhren gegenüber ist jeweils ein Zeilensensor positioniert. Die Zeilensensoren sind mit einem Szintillator belegt, der die empfangene Röntgenstrahlung in Licht umwandelt. Innerhalb von Millisekunden entsteht daraus ein Bild des Produkts.

Während des laufenden Produktionsbetriebs werden so online kontinuierlich präzise Messwerte aufgenommen. Die Auswertung erfolgt direkt aus dem Röntgenbild. Die Erfassung unterschiedlich dämpfenden Materials führt durch eine spezielle Analyse und mathematische Algorithmen letztlich zu einem sichtbaren Kontrast der einzelnen Schichten und zu einer mikrometer-genauen Messung der Produktdimensionen.

Bei der Röntgentechnik ist keine Adaption an Materialien erforderlich, ein Kopplungsmedium wird nicht benötigt, wie es beispielsweise bei der Ultraschalltechnik erforderlich ist. Darüber hinaus ist die Technologie unabhängig von der Temperatur des extrudierten Materials.

X-RAY 8000 NXT Exzentrizitätsmessung für Höchstsspannungskabel

Während der Herstellung von Mittel-, Hoch- und Höchstspannungskabeln in CV-Linien wird die Messung der Exzentrizität durch das Röntgenmessgerät X-RAY 8000 ADVANCED/NXT übernommen. Zwei High-Speed-Scanner tasten das Produkt berührungslos mit Röntgenstrahlen ab. Die Messwertberechnung aller Abmessungen des Kabels, auch der Exzentrizität, erfolgt direkt aus dem Röntgenbild. An den Schichtübergängen ändert sich die Strahlenabsorption. Die Übergangspunkte zwischen den einzelnen Isolationsschichten sind klar erkennbar und die Exzentrizität wird präzise bestimmt.

Vorteile der berührungslosen inline Exzentrizitätsmessung mit SIKORA

Eine kontinuierliche Kontrolle der Produktionsdaten und Einzelwerte hilft generell, Wanddickenübermaße zu vermeiden. Doch nur durch Sicherstellung einer konzentrischen Schichtverteilung kann vollumfänglich die Wanddicke auf den kleinsten zulässigen Wert unter Berücksichtigung der statistischen Schwankungsbreite reduziert werden. Die Produktion benötigt weniger Material und erzielt einen effizienteren Materialverbrauch. Jeder Mikrometer an Produktionsmaterial, der durch den Einsatz von Mess- und Regeltechnologie gespart werden kann, macht die Fertigung wirtschaftlicher und schont zudem die knappen Ressourcen.

  • Sicherstellung einer konzentrischen Materialverteilung
  • Reduzierung der Gesamtwanddicke auf Sollwert
  • Vermeidung von fehlerhaften Produkten
  • maximale Materialersparnis