Wie sorgt die Schneid-/Aufwickelmaschine für eine konstante Spannung des Materials während des Schneid- und Aufwickelvorgangs?

Die Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung des Materials während des Schneid- und Aufwickelvorgangs ist entscheidend für die Herstellung qualitativ hochwertiger Rollen und die Vermeidung von Problemen wie Faltenbildung, Dehnung oder Reißen des Materials. Um dies zu erreichen, nutzen Rollenschneider- und Aufwickelmaschinen verschiedene Technologien und Mechanismen:

Spannungskontrollsysteme
Tänzerrollen:
Funktion: Tänzerrollen sind gewichtete oder federbelastete Rollen, die sich auf und ab bewegen, um Spannungsänderungen auszugleichen. Sie geben eine unmittelbare Rückmeldung an das Spannungskontrollsystem, indem sie ihre Position entsprechend der Materialspannung anpassen.
Wirkungsweise: Bei abnehmender Spannung bewegt sich die Tänzerrolle nach oben, bei steigender Spannung nach unten. Diese Bewegung passt die Geschwindigkeit der Abwickel- oder Aufwickelmotoren an, um eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten.

Wägezellen:
Funktion: Kraftmessdosen sind Sensoren, die die Kraft messen, die das Material auf die Rollen ausübt. Sie liefern dem Steuersystem präzise Spannungswerte.
Funktionsweise: Die Kraftmesszellen überwachen kontinuierlich die Spannung und senden diese Daten an das Spannungskontrollsystem, das die Motorgeschwindigkeit oder den Bremsdruck anpasst, um die gewünschte Spannung aufrechtzuerhalten.

Brems- und Kupplungssysteme:
Funktion: Diese Systeme steuern die Abwickelspannung, indem sie unterschiedlich starke Widerstände auf die Abwickelrolle ausüben.
Funktionsweise: Pneumatische oder elektromagnetische Bremsen und Kupplungen können den Widerstand basierend auf der Rückmeldung von Spannungssensoren anpassen und so eine gleichmäßige Spannung bei Änderungen des Rollendurchmessers gewährleisten.

Rückkopplungsregelkreise
Regelung:
Funktion: Regelsysteme mit geschlossenem Regelkreis nutzen Echtzeit-Feedback von Spannungssensoren, um die Motorgeschwindigkeiten und Bremsdrücke automatisch anzupassen.
Funktionsweise: Das System vergleicht kontinuierlich die tatsächliche Spannung mit dem gewünschten Sollwert und nimmt sofortige Korrekturen vor, um die Spannung konstant zu halten.

Steuerung im offenen Regelkreis:
Funktion: Open-Loop-Systeme basieren auf voreingestellten Parametern und nutzen kein Echtzeit-Feedback. Aufgrund ihrer geringeren Präzision sind sie in modernen Maschinen seltener anzutreffen.
Funktionsweise: Basierend auf den Anfangseinstellungen regelt das System die Spannung, ohne Anpassungen an Echtzeitschwankungen vorzunehmen, was für die Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung weniger effektiv sein kann.

Motorsteuerung
Frequenzumrichter (VFDs):
Funktion: VFDs steuern die Geschwindigkeit der Motoren, die die Ab- und Aufwickelrollen antreiben.
Funktionsweise: Durch die Anpassung der Motorgeschwindigkeit tragen VFDs dazu bei, während des gesamten Schneid- und Aufwickelvorgangs die richtige Spannung aufrechtzuerhalten und so Änderungen im Rollendurchmesser auszugleichen.

Servomotoren:
Funktion: Servomotoren sorgen für eine präzise Steuerung der Rollengeschwindigkeit und -spannung.
Betrieb: Sie bieten eine hohe Reaktionsfähigkeit und Genauigkeit und eignen sich daher ideal für die Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung bei hochpräzisen Schneid- und Umwickelanwendungen.

Spannungszonen
Mehrere Spannungszonen:
Funktion: Rollenschneidemaschinen Unterteilen Sie den Prozess häufig in mehrere Spannungszonen (Abwickeln, Schlitzen und Zurückspulen).
Betrieb: Jede Zone verfügt über ein eigenes Spannungskontrollsystem, das eine präzise Spannungssteuerung in jeder Phase des Prozesses ermöglicht. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Spannung während des gesamten Vorgangs korrekt aufrechterhalten wird.

Bahnführungen und Kantensensoren
Web-Guides:
Funktion: Bahnführungen helfen dabei, das Material während des Schneidvorgangs ausgerichtet zu halten.
Funktionsweise: Durch die Gewährleistung der richtigen Ausrichtung tragen die Bahnführungen zu einer gleichmäßigen Spannung über die gesamte Materialbreite bei.
Kantensensoren:
Funktion: Kantensensoren erfassen die Lage der Materialkanten.
Funktionsweise: Diese Sensoren helfen dabei, die Ausrichtung und Spannung des Materials anzupassen und sicherzustellen, dass es stabil und korrekt positioniert bleibt.

Durch den Einsatz dieser Systeme und Technologien können Schneid- und Aufwickelmaschinen eine konstante Spannung auf dem Material aufrechterhalten und so hochwertige, konsistente Ergebnisse während des Schneid- und Umwickelvorgangs gewährleisten.