DRAHT

 
 
   

WICKELTECHNIK

Sensible Zugkraft-Regelung

Der elektromagnetische Tänzer macht dort weiter, wo bei anderen Systemen der Draht reißt. Der EDL 50 regelt Zugspannungen zwischen 0 und 500 cN bei einer Auflösung von lediglich 0,1 cN. Damit lassen sich auch sensible Wickelgüter schnell und präzise verarbeiten. Supertek bietet den Tänzer samt elektronischer Steuerung zur Nachrüstung wie auch für den Bau neuer Ziehmaschinen an.

Die Zugfestigkeit eines Kupferdrahts mit 20 µm Durchmesser liegt unter 5 cN. Wird eine Zugkraft von 4 cN benötigt, führt bereits eine Schwankung von 1 cN zum Riss. Aber auch bei Produkten mit höherer Zugfestigkeit lässt sich konstante Qualität nur durch bestmöglich geregelte Kräfte erreichen. Bei Glasfasern und Lichtwellenleiter etwa ist eine gleich bleibende und geringe Dämpfung gewünscht, so dass die Zugspannung während der Herstellung und Veredelung nicht schwankt.
Die Emder Supertek GmbH hat hierzu jetzt einen elektromagnetischen Tänzer entwickelt, mit dem sich feine Drähte, Lichtwellenleiter, Chemie- und Textilfasern optimal verarbeiten lassen. Er basiert auf der bewährten Tänzer-Lageregelung. Sein Geheimnis ist indes die Krafterzeugung. Durch das elektromagnetische Verfahren sind erstmals ein hochauflösender Stellbereich, eine aktive Störkompensation sowie eine konstante Zugspannung möglich, die mit dem EDL 50 auch bei hohen Wickel-Geschwindigkeiten unabhängig von der Lage bleibt.
Die Tänzer-Lageregelung ist eine bewährte Methode. Sie verwendet Antriebsmotoren zum allgemeinen Transport des Wickelgutes, beispielsweise in Form eines Spulenantriebes anstatt von Bremssystemen. In dem Prinzipschaltbild ist ein Umspulvorgang eines Wickelgutes vom Abwickler zum Aufwickler skizziert. Dabei wird angenommen, dass der Aufwickler das Produkt mit vorgegebener Geschwindigkeit aufwickelt. Der Abwickler muss dem Aufwickler folgen, so dass sich die gewünschte Zugspannung einstellt. Dies wird erreicht, indem das Wickelgut über eine bewegliche Umlenkrolle eine Kraft erfährt, die der Zugspannung in einem festen Verhältnis entspricht.
In dem Prinzipschaltbild würde eine positive Beschleunigung des Aufwicklers eine Aufwärtsbewegung der Umlenkrolle bewirken. Bei negativer Beschleunigung würde sich die Umlenkrolle entsprechend nach unten bewegen. Dieses Auf- und Abbewegen wird auch „Tänzeln“ genannt. Nach dem Flaschenzug-Prinzip ist die Zugkraft proportional der Tänzerkraft. Die Lage des Tänzers wiederum wird zur Regelung der Motor-Drehzahl genutzt, und zwar vorzugsweise mit einem PID-Regler. Bewegt sich der Tänzer nach oben, führt die Regelabweichung zur positiven Beschleunigung des Abwicklers und umgekehrt. Damit sich die Zugkraft nicht ändert, muss die Kraft auch unabhängig der Tänzerlage konstant gehalten werden.
Mit herkömmlichen Systemen aus Gewichten, Pneumatik-Zylindern oder Federn lässt sich die Zugkraft nur mit entsprechenden Schwankungen regeln. Dies ist in der Eigenschaft der Tänzerkraft begründet. Bei Tänzern mit Gewichten ändert sich die Kraft nach F = m x a bereits durch seine Bewegung. Die Massenträgheit verändert zwangsläufig die Zugkraft. Federn haben stets eine andere Kraft proportional zur Federlänge. Dies läuft der Notwendigkeit einer konstanten Tänzerkraft zuwider, die auch mit speziellen Pneumatik-Zylindern nur schwer in den Griff zu bekommen ist.
Insbesondere bei der Zugkraft-Regelung sensibler Produkte stoßen herkömmliche Methoden an technische Grenzen. Der elektromagnetische Tänzer EDL 50 von Supertek hingegen erzeugt eine hoch dynamische und lageunabhängige konstante Kraft. Er regelt Zugspannungen zwischen 0 cN und 500 cN bei einer Auflösung von 0,1 cN. Wo andere Systeme versagen, können durch den Einsatz des elektromagnetischen Tänzers auch sensible Wickelgüter schnell, präzise und problemlos verarbeitet werden.
Der Hersteller bietet den Tänzer samt elektronischer Steuerung zur Nachrüstung in bestehende Anlagen wie auch für den Bau neuer Maschinen an. Außerdem liefert Supertek komplette Ab- und Aufwickler sowie Umspulsysteme.

Supertek GmbH
Frankenstraße 2, 26723 Emden
Tel.: +49 4921 5863-63
Fax: +49 4921 5863-73
E-Mail: info@supertek.de
Internet: http://www.supertek.de