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15 % mehr Flechtleistung

Niehoff erschließt neues Leistungspotenzial für Flechtmaschinen. Aktuelles Beispiel für die Entwicklungsarbeit in diesem Bereich sind die Rotationsflechtmaschinen der Baureihe „BMV“. Das umfassende Digitalisierungskonzept von Niehoff macht es jetzt möglich, die Rotationsgeschwindigkeit dieser Maschinen um fast 15 % zu steigern.

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Effizienzsteigerung ist in der Niehoff Gruppe schon lange ein priorisiertes Thema. Zusätzlich lassen sich in diesem Leistungsbereich jetzt auch die Gleitbahn-Schmierintervalle verlängern, was den Schmiermittelverbrauch reduziert. 

Praxisbewährt
Die mit 12, 16 oder 24 Spulenträgern gebauten „BMV“-Maschinen können blanken oder beschichteten Rund- oder Flachdraht aus Kupfer, Aluminium oder nichtrostendem Stahl mit einem Einzeldrahtdurchmesser von 0,05 mm bis 0,3 mm verarbeiten. Flechtgeschwindigkeit und Flechtsteigung lassen sich stufenlos regeln, das Zentralschmiersystem zur Kühlung der Gleitbahn funktioniert automatisch. Das gibt dem Nutzer die Sicherheit, dass die Temperatur der Gleitbahn immer im unkritischen Bereich bleibt.

Von 175 U/min auf 200 U/min in der „BMV 16“
Die Produktionsdrehzahl der „BMV 16“ Flechtmaschine wurde ursprünglich auf 175 U/min begrenzt, um das gesamte für sie vorgesehene Produktspektrum sicher und zuverlässig verarbeiten zu können. Die Leistungsfähigkeit der Maschine, insbesondere des Antriebsstranges, ist jedoch deutlich höher. Dadurch kann man auch Flechtmaterialien verarbeiten, die aufgrund ihrer Zugfestigkeit oder ihres Querschnitts höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten zulassen. Den Niehoff-Ingenieuren ist es gelungen, die Rotationsgeschwindigkeit auf einen Maximalwert von 200 U/min zu erhöhen und damit weiteres Leistungspotenzial der BMV-Maschine zu erschließen. Die dafür notwendigen Maschinendaten stammen direkt aus der Maschinensteuerung.

Physikalische Grundlagen
Die Rotationsgeschwindigkeit einer Flechtmaschine wird begrenzt durch die Zugfestigkeit des Flechtmaterials und die Temperaturen, die die Spulenträger durch die Flächenpressung in der Gleitbahn erzeugen. Ein in der Maschinensteuerung hinterlegter Wert für die maximal zulässige Gleitbahntemperatur darf nicht überschritten werden, um Maschinenschäden infolge Überhitzung zu vermeiden. Die Gleitbahntemperatur wird durch einen in den BMV-Maschinen eingebauten Sensor überwacht. Für die Kühlung der Gleitbahn ist das automatische Schmiersystem der Maschine zuständig, das in einem voreingestellten Intervall regelmäßig Schmierstoff zur Kühlung auf die Gleitbahn aufträgt.

Mess- und Regelprinzip
Nach einer bestimmten Anlaufzeit, in der sich die Gleitbahn erwärmt, wird die Maximaltemperatur erreicht. Sie ist durch die Begrenzung der Rotationsgeschwindigkeit festgelegt. Da während des Betriebes von den Flechtspulen kontinuierlich Flechtmaterial abgezogen wird, verringert sich die rotierende Masse m über die Zeit. Gemäß der Formel F = m · r · ω² (mit F = Zentrifugalkraft, m = Masse, r = Radius und ω = Rotationsgeschwindigkeit) verringert sich damit auch die auf die Gleitbahn wirkende Zentrifugalkraft F. Infolge der abnehmenden Flächenpressung sinkt die Temperatur der Gleitbahn. Der Temperatursensor der Gleitbahn meldet die gemessenen Temperaturen laufend an die Maschinensteuerung. Diese steigert daraufhin die Rotationsgeschwindigkeit – allerdings nur soweit, dass der temperaturkritische Bereich stets unterschritten bleibt.

Da bei konstanter Maximalgeschwindigkeit von 200 U/min die Masse m über die Zeit weiter abnimmt, sinkt die Temperatur der Gleitbahn erneut. In dieser Phase entsteht die Möglichkeit, die Schmierintervalle automatisch zu verlängern und damit Schmiermittel einzusparen.

Zwei Optionen
Die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit und die Verlängerung der Schmierintervalle können als Funktion der Gleitbahntemperatur in der Maschinensteuerung geregelt werden. Beide Optionen stehen als Betriebsmodi zur Auswahl und können mit frei wählbaren Produktionsparametern hinterlegt werden. Die beschriebene Leistungssteigerung ist nicht nur in Neumaschinen integriert, sie kann auch in bereits eingesetzten BMV-Maschinen nutzbar gemacht werden. Der Grund ist, dass die erforderlichen Sensoren schon installiert sind. Niehoff bietet seinen Kunden die hierfür notwendigen Zusatzmodule an.

Ausblick
Das nächste Ergebnis seines Entwicklungsprojekts im Bereich Digitalisierung wird Niehoff zur Fachmesse „wire“ 2020 auf den Markt bringen: eine Flechtmaschine, die durch selbstregelnde Funktionen eine Produktqualität ermöglicht, die bisher nur durch aufwändige Eingriffe des Bedieners sichergestellt werden konnte.

Maschinenfabrik Niehoff GmbH+Co. KG
Walter-Niehoff-Straße 2, 91126 Schwabach
Tel.: +49 9122 977-0
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