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<strong>spectrum</strong><br />
Das Magazin für die Textilindustrie<br />
September 2007<br />
Innovative Lösungen<br />
Hightech-Gewebe<br />
im Trend<br />
<strong>TEXTILE</strong>
Inhalt<br />
Asynchronmotoren in<br />
Rotorspinnmaschine<br />
von Rieter<br />
Seite 8<br />
Mustergültige<br />
Zusammenarbeit:<br />
Pai Lung und Siemens<br />
Seite 12<br />
POY-Anlagen effi -<br />
zienter mit Simotion<br />
und Sinamics<br />
Seite 16<br />
<strong>spectrum</strong> textile 2007<br />
Herausgeber<br />
Siemens Aktiengesellschaft<br />
Bereich Automation and Drives (A&D)<br />
Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg<br />
www.siemens.de/textil<br />
Bereichsvorstand<br />
Helmut Gierse, Hannes Apitzsch,<br />
Dr. Peter Drexel, Anton S. Huber<br />
Presserechtliche Verantwortung<br />
Peter Miodek<br />
2 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
Verlag<br />
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA<br />
Corporate Publishing Zeitschriften<br />
Postfach 3240, 91050 Erlangen<br />
Tel.: (0 91 31) 91 92-5 01<br />
Fax: (0 91 31) 91 92-5 94<br />
publishing-magazines@publicis-erlangen.de<br />
Redaktion: Gabi Stadlbauer<br />
Layout: Jürgen Streitenberger<br />
C.v. D., Schlussredaktion: Daisy Kraus<br />
DTP: der Döss für Kommunikation, Nürnberg<br />
Druck: Wünsch, Neumarkt<br />
Aufl age: 2.000<br />
p Editorial<br />
p Interview<br />
4 In höchstem Maß fl exibel<br />
RWTH Aachen, Institut für<br />
Textiltechnik (ITA), Deutschland<br />
p Faser und Garn<br />
6 Optimal gestreckt<br />
Hangzhou Tung Hsia Textile<br />
Machinery Co. Ltd., China<br />
7 Fruchtbare Partnerschaft<br />
Marzoli S.p.A., Italien<br />
8 Höchstleistung<br />
Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinen<br />
AG, Deutschland<br />
p Fläche<br />
10 Extrabreit, extraschnell<br />
Trinca, Italien<br />
12 Win-Win-Partnerschaft<br />
Pai Lung, Taiwan<br />
Jobnummer: 002800 4783<br />
© 2007 by Siemens Aktiengesellschaft<br />
München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.<br />
Diese Ausgabe wurde auf Papier aus<br />
umweltfreundlich chlorfrei gebleichtem<br />
Zellstoff gedruckt.<br />
Die folgenden Produkte sind eingetragene<br />
Marken der Siemens AG:<br />
1LA, DRIVE-CLIQ, ET 200, MASTERDRIVES,<br />
MICROMASTER, MP270, MP370, S7-200,<br />
S7-300, SIEMOSYN, SIMATIC, SIMATIC Multi<br />
Panel, SIMATIC Panel PC, SIMOTION,<br />
SIMOVERT, SINAMICS, SITEX, STEP, TOTALLY<br />
INTEGRATED AUTOMATION, WINCC<br />
p Non-Woven<br />
14 Exakte Ablage<br />
AUTEFA automation GmbH,<br />
Deutschland<br />
15 Rollen nach Gusto<br />
Bastian Wickeltechnik GmbH,<br />
Deutschland<br />
p Chemiefaser<br />
16 Genau gezogen und gewickelt<br />
Oerlikon Barmag, Deutschland<br />
18 Vom Erfolg befl ügelt<br />
Dietze + Schell Maschinenfabrik<br />
GmbH, Deutschland<br />
20 Besser spinnen<br />
Cordenka GmbH, Deutschland<br />
p Veredlung<br />
21 1A-Teppichqualität<br />
Superba S.A., Frankreich<br />
22 Generationswechsel<br />
bei Antrieben<br />
Benninger Zell GmbH,<br />
Deutschland<br />
Wenn Markenzeichen, Handels namen,<br />
technische Lösungen oder dergleichen nicht<br />
besonders erwähnt sind, bedeutetet dies<br />
nicht, dass sie keinen Schutz genießen.<br />
Die Informationen in diesem Magazin enthalten<br />
lediglich allgemeine Beschreibungen<br />
bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten<br />
Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen<br />
Form zutreffen bzw. welche sich durch<br />
Weiterentwicklung der Produkte ändern<br />
können. Die gewünschten Leistungsmerkmale<br />
sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss<br />
ausdrücklich vereinbart werden.<br />
Bestellnummer: E20001-A570-P620<br />
Printed in Germany
Nehme Moufarrej<br />
Leiter Business Development<br />
Automatisierung von<br />
Textilmaschinen<br />
Liebe Leserin, lieber Leser,<br />
der textile Markt wächst rasant – und damit auch die technischen<br />
Anforderungen an die Automatisierungs- und Antriebstechnik<br />
sowie die Maschinenmodularität. Kurze Liefer- und Realisierungszeiten<br />
werden immer wichtiger. Dies macht es erforderlich, dass<br />
Endkunden, Maschinenbauer und deren Lieferanten noch enger<br />
zusammenrücken, um die Märkte noch besser bedienen zu können.<br />
Der Bereich der Textiltechnik ist sehr vielfältig. Neben den<br />
„klassischen“ Sektoren Spinnerei, Spinnereivorbereitung, textile<br />
Flächenerstellung und Chemiefaserherstellung spielen<br />
Faserverbundstoffe für technische sowie medizinische Textilien<br />
eine immer größere Rolle. Siemens steht diesen Anforderungen<br />
sehr offen gegenüber. Mit durchgängigen Automatisierungs- und<br />
Antriebslösungen für den gesamten textilen Produktionsprozess<br />
von der Garnherstellung bis zur Veredlung bieten wir dem<br />
Maschinenbauer Lösungen aus einer Hand an und unterstützen<br />
ihn mit vielfältigen Service- und Supportleistungen.<br />
Innovation in Motion and Drives – dies ist das Motto und das Ziel,<br />
das wir uns für die nächsten Jahre vorgenommen haben, um<br />
unsere Kunden auf der ganzen Welt noch besser, schneller und<br />
optimaler auf dem Weg zum Erfolg zu begleiten.<br />
Wir bringen Sie sicher ans Ziel. Testen Sie uns!<br />
Editorial<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 3
Alle Bilder: RWTH Aachen<br />
Interview<br />
4 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
Leichte Umrüstbarkeit und höhere Qualität durch Achsvereinzelung von Antrieben: der neue Ringspinntester des ITA<br />
p RWTH Aachen, Institut für Textiltechnik (ITA), Deutschland<br />
In höchstem Maß fl exibel<br />
Interview mit Professor Thomas Gries über den neu entwickelten<br />
Ringspinntester des ITA und die Zusammenarbeit mit Siemens.<br />
Das Institut für Textiltechnik (ITA) der Rheinisch-<br />
Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH)<br />
Aachen ist federführend, wenn es darum geht,<br />
neue moderne Textilien und Textilmaschinen zu entwickeln.<br />
Für die innovativen technischen Lösungskonzepte<br />
werden kompetente Partner aus der Industrie benötigt.<br />
Wir sprachen mit Professor Thomas Gries, Leiter des ITA,<br />
über die Vorteile der fruchtbaren Zusammenarbeit mit<br />
der Industrie anhand des neu entwickelten Ringspinntesters.<br />
Herr Professor Gries, welche Neuentwicklung am ITA ist<br />
für Sie beispielhaft für die automatisierungstechnische<br />
Modernisierung in der Textilindustrie?<br />
Thomas Gries: Wir haben in Kooperation mit mehreren<br />
Industriepartnern einen Ringspinntester entwickelt. Der<br />
Prozess des Ringspinnens macht immer noch 60 Prozent<br />
der weltweiten Garnproduktion aus und besticht nicht<br />
nur durch hohe Garnqualität bei einfacher Handhabung,<br />
sondern auch durch die große Variabilität hinsichtlich<br />
des breiten Feinheitsspektrums der Garne. Der Nachteil<br />
ist eine geringe Produktivität, die vor allem aus den Vor-<br />
und Nachbearbeitungsprozessen sowie der niedrigen<br />
Produktionsgeschwindigkeit resultiert. Um die Technologie<br />
des Ringspinnens weiter zu verbessern, haben wir<br />
einen Ringspinntester realisiert. Dieser bietet die Möglichkeit,<br />
heutige Kurzstapel-, Langstapel- und Verdichtungsspinnprozesse<br />
abzubilden, was die Untersuchung<br />
und Optimierung der gesamten Technologie erlaubt.<br />
Neben der Entwicklung und Erprobung von neuen Maschinenkomponenten<br />
und Garnprodukten lassen sich<br />
mit dem Ringspinntester auch die Materialeigenschaften<br />
der produzierten Garne untersuchen.<br />
Welche technischen Herausforderungen mussten Sie bei<br />
der Entwicklung der Maschine bewältigen?<br />
Thomas Gries: Wir haben in Zusammenarbeit mit<br />
Siemens ein völlig neues Antriebskonzept entwickelt
und umgesetzt, mit dem der Tester ein Höchstmaß an<br />
Flexibilität und eine Steigerung heutiger Produktionsgeschwindigkeiten<br />
erreicht. Unser Spinntester macht es<br />
erstmals möglich, auf einem hohen technologischen<br />
Niveau einzelne Prozessparameter gezielt zu isolieren<br />
und zu untersuchen. Auf diese Weise lassen sich einzelne<br />
Komponenten systematisch weiterentwickeln. Die Anforderungen,<br />
auf denen die Konzeptfindung basiert, sind<br />
unter anderem die Einstellung des Streckwerkwinkels<br />
von 30 bis 90 Grad, eine Liefergeschwindigkeit über 40<br />
Meter pro Minute, eine Spindeldrehzahl über 30.000<br />
Umdrehungen pro Minute und acht einzeln angetriebene<br />
Spinnstellen.<br />
Dafür wurden Lösungen erarbeitet, womit sich die<br />
Fadenführer, die Balloneinengungsringe und die Ringbank<br />
unabhängig voneinander in vertikaler Richtung<br />
nach vorgegebenen Mustern bewegen lassen. Zudem<br />
verfügt der Tester zusätzlich über eine bewegliche Spindelbank,<br />
um mit stehenden Fadenleitelementen und<br />
einer bewegten Spindelbank zu arbeiten. Für jedes der<br />
genannten Elemente war ein Hubantrieb notwendig.<br />
Insgesamt benötigte man 16 Einzelantriebe: vier Antriebe<br />
für die Unterwalzen im Streckwerk mit Zahnriemen, drei<br />
Hubantriebe für die Fadenleitelemente mit Zahnriemen,<br />
einen Hubantrieb für die Spindelbank mittels Kugelgewindespindel<br />
sowie acht Antriebe für die Spindeln mittels<br />
Flachriemen.<br />
Welche Antriebs- und Steuerungstechnik setzen Sie auf<br />
dem Ringspinntester ein?<br />
Thomas Gries: Die Auslegung der einzelnen Antriebe<br />
erfolgte über die Defi nition der zu leistenden Bewegungsabläufe.<br />
Alle Antriebe wurden getrennt regelbar gewählt.<br />
Für die Ansteuerung der Antriebe wird das PC-basierte<br />
Motion Control-System Simotion P eingesetzt. Der Spinntester<br />
charakterisiert sich vor allem durch unterschiedliche<br />
Spinngeometrien und verschiedene Geschwindigkeiten.<br />
Zudem muss er einen einfachen und schnellen Umbau<br />
ermöglichen und gleichzeitig für spätere Auf- beziehungsweise<br />
Umrüstungen offen sein. Dies wird durch die modulare<br />
Bauweise gewährleistet. Insgesamt besteht der<br />
Tester aus Antriebs- und Textilmodulen. Die Textilmo dule<br />
sind über einfach zu lösende Schnittstellen mit den Antriebsmodulen<br />
verbunden, so dass sie für die unterschiedlichen<br />
Varianten des Ringspinnens schnell umgerüstet<br />
werden können. Dafür werden Umrichter vom Typ Sinamics<br />
S mit Drive-Cliq-Schnittstelle eingesetzt. Alle über<br />
Drive-Cliq angeschlossenen Module enthalten ein elektronisches<br />
Typenschild, durch das die technischen Daten<br />
automatisch in die Regelungsgruppe geladen werden. Die<br />
Antriebsmodule brauchen bei der Umrüstung nicht ausgetauscht<br />
zu werden. Der modulare Aufbau des Testers<br />
und die eingesetzten Einzelantriebe ermöglichen somit<br />
höchste Flexibilität hinsichtlich der Produkte, der eingesetzten<br />
Maschinenteile und der Prozessführung.<br />
Was haben die Kunden von diesem Projekt?<br />
Thomas Gries: Die besondere Anforderung war, eine<br />
möglichst schnelle und einfache Umsetzung der gewonnenen<br />
Kenntnisse in den Serienmaschinenbau zu erreichen<br />
und dabei die Integration von möglichst vielen Serienteilen<br />
zu gewährleisten. Dies reduziert zum einen die anfallenden<br />
Material- und Fertigungskosten und sichert zum<br />
anderen die Vergleichbarkeit von Forschungsergebnissen<br />
mit den Produkten aus Spinnereien.<br />
» Durch die Integration der modernen<br />
Antriebs- und Steuertechnologien<br />
lassen sich die heutigen und<br />
zukünftigen Grenzbereiche des<br />
Ringspinnens neu defi nieren «<br />
Professor Thomas Gries<br />
Herr Professor Gries, wie beurteilen Sie die Partnerschaft<br />
mit Siemens?<br />
Thomas Gries:: Das ITA arbeitet bereits viele Jahre mit<br />
Siemens als Partner zusammen. Die Ziele hinsichtlich<br />
der Antriebs- und Steuerungstechnik konnten nur durch<br />
die intensive Zusammenarbeit bei der Auslegung und<br />
Projektierung des Ringspinntesters erreicht werden.<br />
Durch die Integration der modernen Antriebs- und Steuertechnologien<br />
lassen sich die heutigen und zukünftigen<br />
Grenzbereiche des Ringspinnens neu defi nieren. Die im<br />
Vorfeld festgelegten Anforderungen bezüglich hoher<br />
Flexibilität und Qualität des Prozesses konnten damit<br />
ohne Einschränkungen umgesetzt werden.<br />
Herr Professor Gries, wir danken Ihnen für das Gespräch. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
nehme.moufarrej@siemens.com<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 5
Faser und Garn<br />
6 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Hangzhou Tung Hsia Textile Machinery Co. Ltd., China<br />
Optimal gestreckt<br />
Komplettlösung mit Simotion D für chinesische<br />
Strecke bietet Wettbewerbsvorteile durch beste<br />
Bandqualität auch bei höchster Geschwindigkeit.<br />
Das Unternehmen Tung Hsia im chinesischen<br />
Hangzhou stellt seit 20 Jahren Karden und<br />
Strecken für die Stapelfaserspinnerei her. Was<br />
die Automatisierung von geregelten Strecken angeht,<br />
hat Tung Hsia eine Pionierrolle in China, da diese<br />
Technologie dort noch nicht sehr verbreitet ist.<br />
Hauptschwierigkeit Bandregulierung<br />
Die Strecke ist eine von fünf Maschinen in der Stapelfaserspinnerei<br />
und im Spinnereiprozess zwischen<br />
Karde und Ringspinnmaschine positioniert. Sie<br />
besteht aus den Elementen Einlaufgatter, Streckwerk<br />
und Ablage. In der Strecke werden die Vorbänder aus<br />
Baumwollfasern oder einer Mischung aus Baumwolle<br />
und chemischen Fasern gestreckt und gebündelt.<br />
Das aus vier bis acht Vorbändern gebündelte Band<br />
verlässt die Maschine mit einer Geschwindigkeit, die<br />
vier- bis vierzehnmal so hoch ist wie die, mit der die<br />
Vorbänder eingespeist werden. Die Hauptschwierigkeit<br />
ist, mit dieser hohen Bandgeschwindigkeit am Maschinenausgang<br />
umzugehen, weil dort die Materialdicke<br />
gemessen und schnell ausgeregelt werden muss.<br />
Vier bis acht Vorbänder werden zu einem Band<br />
gebündelt<br />
Tung Hsia<br />
Einheitliche Antriebsreihe<br />
Die Schnelligkeit des Antriebssystems Sinamics ist<br />
hier von großem Vorteil. Um die Materialqualität zu<br />
verbessern, entschied sich das Unternehmen deshalb<br />
für eine auf dem Motion Control-System Simotion D425<br />
basierende Komplettlösung mit Sinamics-Antrieben,<br />
Simatic Touch Panel und ET 200S-Peripheriekomponenten<br />
sowie einem Asynchronmotor 1LA für den<br />
Hauptantrieb (mit Geber) und einem Servomotor 1FK7<br />
mit Resolver zur Bandregulierung.<br />
So konnte das Unternehmen bei der Maschine HSD-<br />
961AL, DV2-AL eine Regelung mit überlegener Technologie<br />
innerhalb einer Standardlösung realisieren.<br />
Die geregelte Strecke liefert bei gleicher Produktivität<br />
eine weitaus bessere Qualität als die ungeregelten<br />
Strecken, die in China noch fast ausschließlich gebaut<br />
werden. Bei ersten Präsentationen des Systems zeigte<br />
sich Hou Zheng, Leiter des Bereichs „Elektrische<br />
Automatisierung“ bei Tung Hsia, „beeindruckt von der<br />
Funktionalität des Systems, besonders beim Beschleunigen<br />
und Bremsen.“ Er ist hoch erfreut, dass „selbst<br />
bei höchster Geschwindigkeit beste Bandqualität<br />
garantiert ist.“ Ein weiterer Vorteil: Alle Parameter des<br />
selbstkonfi gurierenden Systems können am Simatic<br />
Touch Panel nachjustiert werden.<br />
Gelungener Technologietransfer<br />
Die Applikation wird vom APC (Application Center)<br />
für Textil in Chemnitz gemeinsam mit Siemens China<br />
und dem Kunden realisiert. Dabei wird großer Wert<br />
darauf gelegt, dass die chinesischen Ingenieure in das<br />
Projekt voll eingebunden sind. Siemens in China ist<br />
deshalb in der Lage, Tung Hsia auch nach dem Projekt<br />
besten Support zu bieten. So ist Tung Hsia auf<br />
gutem Weg, in Zusammenarbeit mit Siemens der führende<br />
Hersteller von geregelten Strecken in China zu<br />
werden. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
roger.mueller@siemens.com
p Marzoli S.p.A., Italien<br />
Fruchtbare Partnerschaft<br />
In Zusammenarbeit mit Siemens hat Marzoli eine Kämmmaschine<br />
nach neuesten mechatronischen Gesichtspunkten entwickelt.<br />
Die Textilindustrie stellt immer höhere Anforderungen<br />
an die Qualität der Stoffe. Der Prozess<br />
des Kämmens, der nach der ersten Verstreckung<br />
erfolgt, hat deshalb im Laufe der Jahre<br />
immer größere Bedeutung erlangt, da extrem feines<br />
Material verarbeitet werden muss, das gleichzeitig<br />
besonders reißfest sein soll. Neben der Qualität soll<br />
aber auch die Produktivität der Maschinen verbessert<br />
werden, damit sie sich auf dem Weltmarkt gegenüber<br />
der Konkurrenz behaupten können.<br />
Produktivität und Verfügbarkeit gesteigert<br />
Die Marzoli S.p.A., ein Unternehmen der Camozzi-<br />
Gruppe mit mehr als 150 Jahren Erfahrung im Maschinen-<br />
und Anlagenbau für die Textilindustrie, hat mit<br />
der CM 600N eine neue Generation von Kämmmaschinen<br />
entwickelt, die mittels einfacher, integrierter<br />
mechanischer Einstellungen alle Arten von Baumwollfasern<br />
kämmen kann. Bei der Maschine wurde konsequent<br />
auf den Einsatz von Mechatronik gesetzt. Das<br />
führte zu einer entscheidenden Verbesserung der Produktionskapazität<br />
und ermöglichte eine Anpassung<br />
der Maschine an die unterschiedlichsten Anforderungen<br />
bei gleichzeitig höchster Verfügbarkeit.<br />
Einen entscheidenden Anteil an dem Projekt hatte<br />
die Partnerschaft mit Siemens, denn dadurch war es<br />
möglich, die neuen Technologien auch automatisierungstechnisch<br />
optimal umzusetzen. Die Maschinensteuerung<br />
läuft mit dem Motion Control-System Simotion,<br />
das mit extremer Geschwindigkeit und Sicherheit<br />
alle logischen Funktionen sowie den Prozess- und<br />
Motion Control-Bereich verwaltet. Die eingesetzte<br />
Plattform Simotion D verfügt mit dem Umrichtersystem<br />
Sinamics über eine Ein-/Rückspeisung, die für<br />
eine optimale Energiebilanz der Maschine sorgt. Die<br />
Ein- und Ausgänge wurden mit dezentralen Peripheriegeräten<br />
Simatic ET 200S realisiert, die über Profi -<br />
bus mit der Simotion-Steuerung verbunden sind.<br />
Mechatronik optimal umgesetzt<br />
Der große Vorteil dieser Lösung liegt in der maximalen<br />
Integration aller elektronischen Komponenten.<br />
So können jederzeit alle Funktionen und Parameter<br />
der Maschine kontrolliert werden. Dafür ist eine Grafi<br />
kschnittstelle auf höchstem Niveau nötig. Marzoli<br />
setzt deshalb das Simatic Panel MP 277 Touch mit<br />
hochaufgelöstem 10-Zoll-Display ein. Diese übersichtliche<br />
Bedienoberfl äche ermöglicht es, alle Maschinenparameter<br />
so darzustellen, zu überwachen, einzugeben<br />
und zu ändern, dass alle verfügbaren Funktionen<br />
immer komfortabel zu bedienen sind.<br />
Mit der gefunden Lösung ist Marzoli hoch zufrieden:<br />
Durch Optimierung der Funktionalitäten, bestmögliche<br />
Auslegung der Motoren und mechatronische<br />
Analysen konnte die mechanische Beanspruchung<br />
der Maschine minimiert und höchste Verfügbarkeit<br />
erreicht werden. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
roger.mueller@siemens.com<br />
Alle Bilder: Marzoli<br />
Auf Marzoli-Kämmmaschinen wird<br />
feinstes Material gefertigt<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 7
Faser und Garn<br />
In der mittlerweile vierten Version kann die R 40 bis zu 440 Spinnpositionen lang sein<br />
8 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinen AG, Deutschland<br />
Höchstleistung<br />
Speziell entwickelte Asynchronmotoren tragen zur<br />
weiter wachsenden Produktivität und Verfügbarkeit<br />
der Rotorspinnmaschinen R 40 bei.<br />
Mit ihren Produkten Strecke und Rotorspinnmaschine<br />
ist die zur Konzerngruppe Textile<br />
Systems im Rieter Konzern gehörende<br />
Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinen AG auf allen<br />
Märkten erfolgreich. Der Exportanteil des Systemlieferanten<br />
beträgt etwa 97 Prozent. Die vollautomatisierte<br />
Rotorspinnmaschine R 40 entwickelt das Unternehmen<br />
ständig weiter, um die Garnqualität zu verbessern,<br />
das Produktivitätspotenzial voll auszuschöpfen<br />
und den Energieverbrauch zu minimieren.<br />
350 Meter in der Minute<br />
So erlaubt ein neu entwickeltes Ansetzsystem im<br />
Open-End-Spinnverfahren bislang unerreichte, optisch<br />
kaum wahrnehmbare Ansetzer, die in der Weiterverarbeitung<br />
des Garns zu deutlich weniger Stillstandszeiten<br />
und zu einem fehlerarmen Endprodukt<br />
führen. In der aktuellen Version verfügt die R 40 heute<br />
über bis zu 440 Spinnpositionen und erreicht Liefergeschwindigkeiten<br />
von bis zu 350 Metern in der<br />
Minute und Rotordrehzahlen von bis zu 160.000<br />
Umdrehungen in der Minute.<br />
Siemens, schon seit 2000 bei den Schaltgeräten Systemlieferant<br />
für das komplette Haus Rieter und außerdem<br />
mit Konstantspannungsgeneratoren 1FH7 in der<br />
R 40 vertreten, hat seit 2005 auch mit den Antriebsmotoren<br />
der Maschine bedeutenden Anteil an dieser<br />
Entwicklung. Neun Normasynchronmotoren der Reihen<br />
1LA5, 1LA7 und 1LA9 im Leistungsbereich von 3<br />
bis maximal 60 Kilowatt je nach Antriebsstrang sorgen<br />
sowohl für die Zuführung des Bandes als auch für<br />
den Antrieb der Aufl ösewalze und der Spinnrotoren<br />
sowie für die Aufwindung des fertigen Garnes. 2006<br />
lieferte Siemens Rieter Ingolstadt den gesamten Jahresbedarf<br />
an Motoren für die Rotorspinnmaschinen.<br />
Beim Rotorspinnen wird die Maschine direkt mit<br />
einem Streck- beziehungsweise Kardenband beliefert.<br />
Alle Bilder: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinen AG
Rotorgarn<br />
Ein im Open-End-Spinnverfahren gefertigtes<br />
Garn. Es ist gleichmäßiger und voluminöser als<br />
Ringgarn, hat aber eine geringere durchschnittliche<br />
Reißfestigkeit. Entsprechend werden Rotorgarne<br />
dort eingesetzt, wo Gleichmäßigkeit<br />
gefordert ist und eine geringere Festigkeit ausreicht.<br />
Das trifft für weniger feine Garne zu, wie<br />
sie beispielsweise für Jeans, T-Shirts oder Handtücher<br />
eingesetzt werden.<br />
Das Band wird durch eine Aufl ösewalze in einzelne<br />
Fasern aufgelöst und mittels Fliehkraft und eines<br />
pneumatischen Fasertransports in eine sehr schnell<br />
drehende Trommel mit nach innen geneigter Wand –<br />
den Rotor – befördert. Durch die Fliehkraft rutschen<br />
die Fasern in die Sammelrille am Fuß der Rutschwand<br />
des Rotors. Dort sammeln sie sich, bis die Garnstärke<br />
erreicht ist, und werden dann axial durch die Düse in<br />
der Drehachse abgezogen und damit zu einem Garn<br />
verdreht. Das Garn wird direkt auf eine Kreuzspule<br />
aufgespult.<br />
Durchgängig einzelmotorische Antriebe<br />
Bei der aktuellen R 40 werden Fadenlieferung, -verlegung<br />
und Spulwelle statt von einem Motor, wie in<br />
früheren Versionen, von je einem Frequenzumrichter-betriebenen<br />
Motor angetrieben, von denen jeder<br />
speziell für seine Aufgabe entwickelt wurde. „Bei vernetzter<br />
Antriebstechnik hat das den Vorteil, dass sich<br />
die Geschwindigkeitsverhältnisse per frei programmierbarer<br />
Steuerung frei und drehzahlgenau festlegen<br />
lassen“, erläutert Romeo Pohn, Leiter Mechanik<br />
bei der Produktentwicklung Rotor und für die asynchronen<br />
Motoren zuständig. „Zugleich lässt sich Energie<br />
einsparen, da die Antriebe im idealen Drehzahlbereich<br />
betrieben werden können.“<br />
Die Antriebe können fl exibel auf die Produktionsparameter<br />
eingestellt werden, das heißt auf den Garntyp<br />
und die Produktionsgeschwindigkeit. Zudem laufen<br />
vernetzte Antriebe bei Spannungseinbrüchen nicht<br />
ungesteuert aus. Die Lieferung gibt als Master den Sollwert<br />
für alle Folgeantriebe vor, sowohl beim Auslaufen<br />
wie beim Wiederhochfahren. Im Endprodukt Garn<br />
ist der Spannungseinbruch dann nicht mehr zu erkennen,<br />
wodurch die hohe Qualität erhalten bleibt.<br />
Spezialisten aus dem Siemens-Motorenwerk Bad<br />
Neustadt haben die Motoren für die R 40 in Zusammenarbeit<br />
mit Rieter mechanisch und elektrotechnisch<br />
noch einmal völlig neu ausgelegt und optimiert.<br />
„Wir haben einen Systempartner gesucht und gefunden,<br />
der sich mit dem Spinnprozess und seinen Anforderungen<br />
bestens auskennt“, sagt Bernd Bahlmann,<br />
Leiter Elektrik und Steuerung bei der Produktentwicklung<br />
Rotor. „So mussten wir lediglich vorgeben, wie<br />
schnell beispielsweise der Riemen laufen soll und wel-<br />
che Zugkräfte für ihn erforderlich sind. Siemens hat<br />
dann sein spezifisches Motoren-Know-how eingebracht<br />
und den optimalen Antrieb für die jeweilige<br />
Anwendung entwickelt.“<br />
Herausforderung Lagerströme<br />
Bei der Auslegung der Antriebe stellte allein schon das<br />
für Motoren ungünstige Umfeld mit hoher Umgebungstemperatur,<br />
starkem Faserflug, hohen Drehzahlen<br />
und starken Kräften, die auf die Motorwelle wirken,<br />
eine besondere Herausforderung dar. Zudem sind<br />
aus anderen Anwendungen Probleme mit aus dem Frequenzumrichterbetrieb<br />
resultierenden Lagerströmen<br />
bekannt. „Deshalb entschlossen wir uns, in den größeren<br />
Antriebsmotoren der R 40 Hybridlager zu verwenden,<br />
die die Rotorwelle zur Wicklung isolieren und so<br />
den Stromfl uss unterbinden“, berichtet Romeo Pohn.<br />
„Das war uns umso wichtiger, als in der neuen R 40<br />
mehr Frequenzumrichter als in den früheren Versionen<br />
eingesetzt werden und damit die Gefahr gestie-<br />
Siemens entwickelte und optimierte die Motoren speziell für ihre jeweilige<br />
Aufgabe im Spinnprozess. Hier der Antrieb der Aufl ösewalze<br />
gen ist, dass Motoren durch Lagerströme ausfallen.<br />
Gerade angesichts der gestiegenen Anforderungen<br />
konnte uns die auch preislich absolut konkurrenzfähige<br />
Siemens-Qualität überzeugen.<br />
Für Rieter und seine Kunden sind Ausfallsicherheit<br />
und lange Lebensdauer der Antriebssysteme der R 40<br />
von großer Bedeutung. Dabei bietet eine Systempartnerschaft<br />
Vorteile. Durch die positiven Erfahrungen<br />
zieht Rieter in Betracht, in einem nächsten Schritt<br />
weitere Kom ponenten für seine Rotoranlagen von<br />
Siemens zu beziehen. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/energiesparmotoren<br />
reinhard.kristen@siemens.com<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 9
Fläche<br />
10 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Trinca, Italien<br />
Extrabreit, extraschnell<br />
Modulare Automatisierung in Breitwebmaschine ermöglicht<br />
schnelle Realisierung komplexer Gewebestrukturen.<br />
Komplexe Gewebestrukturen aus Kunststoff<br />
oder Kunststoff-Metall-Kombinationen gewinnen<br />
bei der Herstellung moderner Prozessbänder<br />
zunehmend an Bedeutung. Den Geweben werden<br />
immer mehr Produkteigenschaften wie besondere<br />
Oberfl ächen, elektrische Leitfähigkeit, hohe Stabilität<br />
oder Temperaturbeständigkeit mitgegeben. Diese<br />
höchst unterschiedlichen Anforderungen an die Materialien<br />
sind nur mit modernster Webtechnologie zu<br />
meistern. In vielen Fällen sind zudem nur vergleichsweise<br />
kleine Fertigungslose sinnvoll. Deshalb ist es<br />
un verzichtbar, sich auf schnelle Material- und Musterwechsel<br />
im Herstellungsprozess einzurichten sowie<br />
neue Maschineneinstellungen in kurzer Zeit vornehmen<br />
zu können.<br />
Strategische Entscheidung<br />
Maßgeschneiderte Prozessbandgewebe erfordern eine<br />
hohe Präzision der Maschinenbewegung und eine sicher<br />
reproduzierbare Einstellbarkeit der mechatronischen<br />
Komponenten. Die Firma GKD in Düren hat<br />
sich deswegen bei der Herstellung ihrer Prozessbänder<br />
für Breitwebmaschinen des italienischen Spezialwebmaschinenbauers<br />
Trinca entschieden. Dieser<br />
baut bei der Umsetzung der komplexen Technologiefunktionen<br />
in ein optimiertes Bewegungsmodell auf<br />
die leistungsfähigen Automatisierungskomponenten<br />
Simotion und Sinamics.<br />
Gemeinsam mit Siemens und GKD gelang Trinca<br />
durch den Umstieg auf eine vollkommen neue Automatisierungsstruktur<br />
die weitere Optimierung be -<br />
währter Konstruktionen. Soll nun ein neues Muster<br />
erzeugt werden, muss nicht mehr mechanisch manipuliert<br />
werden. Vielmehr werden entsprechend der<br />
Rezepturvorgabe elektronisch gespeicherte Parameter<br />
neu geladen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich auch<br />
die Anzahl verschiedener Maschinentypen und damit<br />
die Fertigungstiefe verringert.<br />
Komplexe Bewegungsführung<br />
Im Webprozess werden heute noch viele Bewegungen<br />
von der Hauptwelle abgeleitet. Ein Beispiel ist die<br />
Schaftbewegung zur Bindungsgestaltung. Das neue<br />
Motion Control-System Simotion zielt darauf ab, die<br />
Vielzahl der hier nötigen Bewegungsabläufe zu organisieren.<br />
Elektrische Einzelantriebe mit synchronisierten<br />
Kurvenscheiben können beliebige Bindungswechsel<br />
per Mausklick realisieren. So wird einerseits<br />
die mechanische Kurvenscheibe überfl üssig, andererseits<br />
können Bindungsarten ausgeführt werden, die<br />
über das bloße Auf und Ab der Schaftbewegung hinausgehen.<br />
Der Vorteil eines solchen Systems liegt in
der kurzen Umrüstzeit. Hinzu kommen merkliche Einsparungen<br />
bei den mechanischen Komponenten.<br />
Zielsetzung höhere Produktivität<br />
Die Produktivität von Webmaschinen kann mechanisch<br />
heute kaum noch gesteigert werden. Die Lösung<br />
liegt darin, mechanische Komponenten durch elektrische<br />
zu ersetzen. Für die elektrischen Antriebssysteme<br />
bedeutet das, dass die vorher erzwungene mechanische<br />
Bewegungskoordination jetzt elektronisch<br />
durch Motion Control-Funktionalität ersetzt wird. Projektierungstechnisch<br />
wird dabei die Maschine in Einzelsektionen<br />
gegliedert, die jeweils einen oder mehrere<br />
Antriebe enthalten können.<br />
Aufspaltung der mechanischen Prozesskette<br />
Durch die Aufhebung der an den Hauptantrieb gekoppelten<br />
mechanischen Funktionen können diese heute<br />
je nach Anforderung als technologische Funktionsbausteine<br />
in ein Technologieobjekt eingebunden werden.<br />
In diesem Technologieobjekt wird anschließend<br />
eine präzise Achskoordination für alle Funktionen,<br />
abgeleitet vom Maschinenwinkel, erzeugt. Dabei werden<br />
Kett- und Schussfadendichte, Gewebespannung,<br />
Bindungsart etc. in entsprechende Antriebsparameter<br />
umgesetzt, wodurch ein Gewebewechsel einfach durchführbar<br />
wird.<br />
Das PC-basierte Motion Control-System Simotion<br />
P350 wird für die Achskoordination von 32 Einzelachsen<br />
verwendet. Dabei werden Musterdaten von einem<br />
CAD-System über OPC-Server in Simotion übertragen.<br />
Daraus werden dann Geschwindigkeitssollwerte abgeleitet<br />
und für Kurvenscheibenfunktionen den An-<br />
Mit innovativer Motion Control-Technik kann Trinca Hightech-Gewebe<br />
für viele Anwendungszwecke realisieren<br />
trieben vom Typ Sinamics zur Verfügung gestellt. So<br />
wird entsprechend der Mustervorgabe die Bindungswahl<br />
über die Schaftbewegung vorgenommen, Kettablass<br />
und Warenabzug werden fl exibel geregelt und<br />
der Schusseintrag vom Maschinenwinkel der Hauptwelle<br />
abhängig gesteuert. In weniger als 330 Millisekunden<br />
kann auf diese Weise ein kompletter Greiferzyklus<br />
aus Einschuss, Fadenübergabe, Abschluss der<br />
Bewegung und Richtungsumkehr realisiert werden.<br />
Die Hauptwelle wiederum ist als beidseitig angetriebenes,<br />
drehmomentengekoppeltes System ausgelegt,<br />
um Torsionsschwingungen zu vermeiden.<br />
Hoher Produktivitätszuwachs<br />
Mit der Einführung von Simotion in die Maschinensteuerung<br />
und die Vereinzelung der Schaftantriebe sowie<br />
deren technologischer Integration in den Antriebsverbund<br />
wurde eine um 50 Prozent höhere Effektivität<br />
erzielt. Bei Webbreiten bis zu 7 Metern – ge plant sind<br />
9 Meter – beträgt die Schusseintrags leistung 100<br />
Schuss pro Minute. Die Maschine ver arbeitet dabei<br />
Schussfäden bis zu 1,5 Millimeter Durch messer. Umfangreiche<br />
mechatronische Untersuchungen an der<br />
Maschine gaben Aufschluss da rüber, welche konstruktiven<br />
Details zu Gunsten höherer Dynamik und Bearbeitungsgeschwindigkeit<br />
noch zu verbessern sind.<br />
Mit der Umsetzung dieser Ergebnisse lässt sich die<br />
Produktivität künftig noch weiter erhöhen. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
wolfgang.gerhardt@siemens.com<br />
Alle Bilder: Trinca<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 11
Fläche<br />
Auf den<br />
Rundstrickmaschinen<br />
von Pai Lung lassen<br />
sich feine Stoffe mit<br />
ausgefallenen<br />
Jacquardmustern<br />
fertigen<br />
12 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Pai Lung, Taiwan<br />
Win-Win-Partnerschaft<br />
Jacquardstricken: Markterfolg durch ständige Innovation<br />
und schnelle Reaktionszeiten.<br />
Auf dem Gebiet der Rundstrickmaschinenherstellung<br />
gehört die taiwanesische Firma Pai<br />
Lung zu den weltweit erfolgreichsten Unternehmen.<br />
Mit ihrer breiten, lückenlosen Modellpalette,<br />
die Maschinen von 2 bis 60 Zoll Durchmesser und eine<br />
Feinheit von E4 bis E44 umfasst, lassen sich auch die<br />
ausgefallensten Kundenanforderungen erfüllen.<br />
Einen wesentlichen Faktor für den Erfolg des Unternehmens<br />
sieht James C.C. Wang, Präsident von Pai<br />
Lung, in den kurzen Reaktionszeiten, mit denen man<br />
auf Kundenwünsche und Marktanforderungen eingeht.<br />
Ein wichtiger Schlüssel für die weitere Ausweitung<br />
des Geschäftes ist für Wang die ständige Innovation.<br />
Das beweisen die 490 neuen Patente und 70<br />
neuen Maschinenmodelle alleine in den letzten Jahren.<br />
Die Partnerschaft mit Siemens entwickelte sich<br />
laut James C.C. Wang, weil man als innovationsorientiertes<br />
Unternehmen und einer der Top 3 in seinem<br />
Segment nach Partnern Ausschau hielt, die sich in der<br />
gleichen Marktposition befi nden wie man selbst.<br />
Komplett innovierte Steuerung<br />
Pai Lung<br />
Seit dem Start des gemeinsamen Projektes mit Siemens<br />
konnte Pai Lung die Qualität signifi kant erhöhen und<br />
rüstet mittlerweile Single-, Double-, Ringler- und Transfer-Jacquard-Rundstrickmaschinen<br />
mit der innovativen<br />
Komplettlösung Sitex zur elektronischen Einzelnadelauswahl<br />
aus. Das Paket besteht aus den Aktoren<br />
zur Nadelauswahl Sitex M sowie der Steuerung Sitex PC<br />
zur Musteraufbereitung und Ansteuerung der piezokeramischen<br />
Aktoren. Komplettiert wird das System von<br />
der unterbrechungsfreien Stromversorgung Sitex S, die<br />
für eine kontrollierte Abschaltung des Systems und<br />
mustergerechtes Weiterstricken sorgt. Sitex hat sich im<br />
rauen Produktionsbetrieb über Jahre hinweg bestens<br />
bewährt. Darauf aufbauend wird das System kontinuierlich<br />
weiterentwickelt, um sich den ändernden Marktbedingungen<br />
und Kundenwünschen anzupassen.<br />
Zum Beispiel durch die neue, komplett innovierte<br />
Steuerung Sitex PC mit Echtzeitbetriebssystem, des-
Innoviert: das Aktormodul von Sitex<br />
sen großes, bedienerfreundliches Farbtouchdisplay<br />
mit Mustervorschau und umfangreicher Online-Hilfefunktion<br />
den einfachen und sicheren Betrieb ermöglicht.<br />
Der zunehmenden Bedeutung des asiatischen<br />
Marktes entsprechend ist die Bedienoberfl äche unter<br />
anderem in Chinese Simplifi ed, Chinese Traditional<br />
und Koreanisch verfügbar; dazwischen kann mit<br />
einem Knopfdruck umgeschaltet werden. Der Präsident<br />
von Pai Lung hebt noch einen anderen Vorteil<br />
hervor: „In Bezug auf die Kompatibilität von Musterformaten<br />
ist die Sitex-Steuerung von Siemens besonders<br />
vielseitig. Sie ermöglicht uns, die meisten am<br />
Markt verwendeten Musterformate umzusetzen.“ Dabei<br />
können die Muster entweder – wie bisher üblich –<br />
von Disketten oder über USB-Stick eingelesen werden,<br />
wobei es der große interne Speicher erlaubt, eine Vielzahl<br />
von Mustern in der Steuerung selbst vorzuhalten.<br />
Der Fernzugriff über Ethernet oder analoge Telefonleitung<br />
mittels USB-Modem erweitert die Möglichkeiten<br />
der Datenübertragung für Softwareupdates,<br />
Musterdateien oder sonstige Produktionsdaten. Die<br />
Fernwartung wird nun durch detaillierte Log-Files<br />
unterstützt.<br />
Neue Generation von Piezo-Aktoren<br />
Die Piezo-Aktoren wurden ebenfalls komplett innoviert.<br />
Seit neuestem können die Biegewandler einzeln<br />
getauscht werden und sind aufgrund ihrer speziellen<br />
Konstruktion und Beschichtung besonders ölresistent.<br />
Außerdem ist jeder Wandler durch einen Einzelkäfi<br />
g gegen mechanische Überlastung und unsensible<br />
Handhabung geschützt. Der Tausch erfordert keine<br />
besonderen Kenntnisse: Die Biegewandler sind ohne<br />
Demontage der Elektronikplatine zugänglich und vor<br />
allem ist keine abschließende Justage nötig. Um der<br />
info<br />
kontakt<br />
Siemens AG<br />
Highlights von Sitex<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
3<br />
Höchste Ölbeständigkeit durch<br />
Spezialbeschichtung und -design<br />
Biegewandler durch Einzelkäfi ge geschützt<br />
Einfache Einzeltauschbarkeit der Biegewandler<br />
Bedienerfreundliches Farbtouchdisplay<br />
mit Mustervorschau<br />
Bedienoberfl äche unter anderem<br />
in Chinesisch, Koreanisch, Englisch<br />
Fernzugriff für Updates, Produktion<br />
und Service<br />
bekannten Problematik der durch Verwendung<br />
aggressiver Öle verursachten Schäden an Biegewandlern<br />
und Modulelektronik zu begegnen, wurde das<br />
Innendesign des Aktormoduls neu gestaltet. Unter<br />
anderem werden alle aktiven Teile im Modul mit einer<br />
verbesserten Schutzbeschichtung versehen. Daneben<br />
ermöglichen die verringerten Außenabmessungen<br />
des Moduls höhere Systemzahlen auf der Maschine.<br />
Schließlich wurde auch das Kabelkonzept vereinfacht<br />
und gleichzeitig die Flexibilität erhöht und die Variantenzahl<br />
drastisch verringert.<br />
Erfolgreiche Zusammenarbeit<br />
Die vielfältigen Neuerungen und Weiterentwicklungen<br />
bei Sitex stimmen perfekt mit der Philosophie von<br />
Pai Lung überein, dessen Präsident zutiefst davon<br />
überzeugt ist, dass der Erfolg seiner Firma in Forschung<br />
und Entwicklung begründet ist. Auch beim<br />
Erfolgsfaktor Reaktionszeit liegt man auf einer Linie.<br />
Präsident Wang bestätigt das: „Siemens verfügt nicht<br />
nur über größte technische Kompetenz, sondern verbindet<br />
dies auch mit kurzen Reaktionszeiten. Das passt<br />
perfekt zu Pai Lungs Marktimage. Für Pai Lung ist es<br />
eine Win-Win-Partnerschaft“. Und so verlässt man sich<br />
auch auf dem angestrebten Weg von einem reinen<br />
Maschinenentwickler zu einem Lösungsanbieter auf<br />
die innovativen Technologien und die Unterstützung<br />
seines global tätigen Partners Siemens. p<br />
www.siemens.de/textil<br />
nikolaus.herdegen@siemens.com<br />
Pai Lung<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 13
AUTEFA automation GmbH<br />
Non-Woven<br />
14 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p AUTEFA automation GmbH, Deutschland<br />
Exakte Ablage<br />
Bewährte Motion Control-Technologie und hochdynamische<br />
Servoantriebe bilden die Basis einer<br />
skalierbaren, modularen Lösung für Vliesleger.<br />
Größere Legebreiten, schnellerer Materialdurchlauf<br />
und eine exakte Florablage sind<br />
die wichtigsten Anforderungen an Automatisierungssysteme<br />
für Vliesleger. Mit dieser Maßgabe<br />
entwickelte die in Friedberg ansässige AUTEFA in Zusammenarbeit<br />
mit Siemens einen hocheffzient und<br />
mit gleich bleibender Produktqualität arbeitenden<br />
Vliesleger. Die Lösung umfasst standardmäßig alle<br />
Grundfunktionen. Hard- und Software sind sehr einfach<br />
anforderungsgerecht skalierbar. Simotion D wird<br />
in Verbindung mit WinCC auf einem Simatic Panel PC<br />
eingesetzt. Das Antriebssystem Sinamics S120 wurde<br />
mit Servomotoren 1FT6/1FK7 High dynamic kombiniert.<br />
Für die Bedienung stehen mehrere Panel-Varianten<br />
zur Verfügung. Die Anbindung des Antriebssystems<br />
an die übergeordnete Prozesssteuerung erfolgt über<br />
Ethernet, die Maschinenperipherie wird über Profi -<br />
bus-Schnittstellen an die Steuerung angebunden.<br />
Kontrollierte Florablage<br />
Bei einem Vliesleger läuft das Faserfl or-Material zwischen<br />
Einlaufband und Abdeckband von traversierenden<br />
Oberwagen zu Legewagen, bis es zickzackförmig<br />
auf einen Auslauftisch abgelegt wird. Das Geschwindigkeitsverhältnis<br />
von Einlauf- zu Auslauftisch bestimmt<br />
die Lagenzahl und damit die Materialstärke.<br />
Mit der Simotion-Lösung lassen sich eine präzise<br />
schnelle Bewegungsführung und korrekt abzufah-<br />
Vliesmaterial kommt in unterschiedlichen<br />
Bereichen von<br />
Automobilen zum Einsatz …<br />
Hyundai<br />
… beispielsweise in der Innenverkleidung der Türen<br />
rende Geschwindigkeitsprofi le realisieren. Außerdem<br />
können neue technologische Fahrprofi le vorgegeben<br />
werden.<br />
Ideal für Topliner<br />
Die antriebsnahe Technologieregelung mit Simotion D<br />
steigert die Vliesqualität bei wesentlich verbesserter<br />
Positioniergenauigkeit. Für eine optimale Produktqualität<br />
müssen die technologischen Erkenntnisse<br />
über den Vliesprozess in der Profi lsteuerung des Vlieslegers<br />
berücksichtigt werden. Bei der nachträglichen<br />
Vliesverfestigung schrumpft zum Beispiel durch die<br />
Verstreckung das Material im Randbereich stärker als<br />
in der Mitte. Dieser Effekt wird durch die patentierte<br />
AUTEFA-Profi lsteuerung ausgeglichen. Voraussetzungen<br />
für dieses exakte Ergebnis sind das hochgenaue<br />
Abfahren eines Legewagen-Geschwindigkeitsprofi ls,<br />
die ebenso genaue Randpositionierung sowie eine<br />
schnelle Reversierbewegung. Durch die gezielte Bandsteuerung<br />
in Relation zu den Legewagen und eine<br />
Florspeicherung während der Wagenumschaltung<br />
über die gesamte Legebreite wird somit eine kontrollierte<br />
Florablage erzielt. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
wolfgang.gerhardt@siemens.com
p Bastian Wickeltechnik GmbH, Deutschland<br />
Rollen nach Gusto<br />
Rationelle Wickeltechnik mit Totally Integrated Automation:<br />
Durchgängige Siemens-Technik realisiert Anlagenkonzepte mit höherer<br />
Effi zienz und Produktivität bei geringerem Personaleinsatz.<br />
Über 30 Jahre Erfahrung haben die Bastian<br />
Wickeltechnik GmbH zum technologischen<br />
Marktführer auf dem Gebiet des Wickelns bahnförmiger<br />
Materialien gemacht. Die endkonfektionierten<br />
und verkaufsfähigen Fertigrollen für Kunststofffolien,<br />
Papiere, Laminate, Composites oder Vliesstoffe<br />
werden entweder im Offl ine- oder im Inline-Verfahren<br />
hergestellt.<br />
Flexibel offl ine<br />
Bei der Offl ine-Herstellung werden die Rollen in zwei<br />
Fertigungsschritten produziert. Zunächst wird mittels<br />
eines Großrollenwicklers eine Großrolle erzeugt,<br />
die einer Umrollschneidanlage zugeführt wird. Auf<br />
diesem Slitter werden dann die verkaufsfähigen verschiedenen<br />
Einzelrollen (Nutzen) konfektioniert. Der<br />
Vorteil dieser Herstellungsart ist ihre Flexibilität, da<br />
man die Großrollen zunächst in ein Lager bringen<br />
kann, um sie je nach Auftragslage zu einem späteren<br />
Zeitpunkt zu konfektionieren. Allerdings ist die Materialbeanspruchung<br />
höher, da die Materialien nach der<br />
Herstellung einer Großrolle nochmals einem Wickelvorgang<br />
mit höheren Umrollgeschwindigkeiten (bis<br />
zu 1800 Meter pro Minute) unterzogen werden.<br />
Kostengünstig und schonend inline<br />
Rollen, die im Inline-Verfahren in einem Fertigungsschritt<br />
produziert werden, zeichnen sich durch eine<br />
besondere Wicklung aus: straff am Kern bei individuellem<br />
Zugkraftabfall über den Durchmesser. Konfektioniert<br />
wird das Material von Inline-Schneidwicklern mit<br />
Längsschneideinrichtung, die Schnittbreiten von 50<br />
Millimetern mit bis zu 60 Schnitten realisieren können.<br />
Die entstandenen Einzelnutzen werden bis zu einem<br />
Wickeldurchmesser von 1500 Millimetern vollautomatisch<br />
auf gängige 3-Zoll-Pappkerne gewickelt. Dabei<br />
sorgen Antriebe Masterdrives VC Kompakt Plus für<br />
eine gleichmäßige und zugfreie Wicklung. Bei einer<br />
Produktionsgeschwindigkeit von bis zu 600 Metern<br />
pro Minute werden die einzelnen Nutzen getrennt und<br />
ohne Verwendung von Warenspeichern an einen<br />
unpräparierten Kern angelegt. Die Entsorgung der<br />
Rollen erfolgt ebenso wie die Neubestückung des<br />
Wickelkerns vollautomatisch. Die Ansteuerung der<br />
gesamten Anlage übernimmt eine Simatic S7-317 CPU,<br />
die dezentrale Peripherie wird über Simatic ET 200S<br />
angesteuert. Für komfortable und besonders übersichtliche<br />
Bedienung sorgt das Simatic Multi Panel MP<br />
370 Touch.<br />
Neben günstigen Anschaffungs-, Unterhalts- und<br />
Personalkosten liegt der große Vorteil des Inline-<br />
Wickelns in der gleich bleibenden Materialqualität im<br />
Herstellungsprozess.<br />
Höhere Ausstoßleistung und Flexibilität<br />
Um fl exible Lagerhaltung und Kosteneffi zienz zu verbinden,<br />
hat Bastian beide Verfahren im Inline-/Offl ine-<br />
System kombiniert. Dieses kann sowohl am Großrollenwickler<br />
inline konfektionieren als auch Großrollen<br />
für die nachfolgende Umrollschneidanlage herstellen.<br />
Außerdem lassen sich Großrollen aus dem Lager und<br />
gleichzeitig Material inline konfektionieren. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/tia<br />
karl-hans.reelsen@siemens.com<br />
Automatische<br />
Offl ine-Schneid-<br />
und Wickelanlage<br />
BWT 203/306<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 15<br />
Bastian Wickeltechnik GmbH
Chemiefaser<br />
16 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Oerlikon Barmag, Deutschland<br />
Genau gezogen<br />
und gewickelt<br />
Simotion D und Sinamics S120 für POY- Spinne reianlagen:<br />
Dezentrale Automatisierung der Spinnpositionen macht<br />
das Anlagenlayout fl exibler.<br />
Mit mehr als 30.000 ausgelieferten Spinnpositionen<br />
in den letzten zehn Jahren sind<br />
POY-(Pre-Orientated Yarn-)Anlagen das erfolgreichste<br />
Produkt von Oerlikon Barmag, dem Weltmarktführer<br />
bei Spinnanlagen für Polyester, Nylon<br />
und Polypropylen.<br />
Bei der Herstellung von Chemiefasern wird zunächst<br />
Kunststoffgranulat im Extruder geschmolzen. Anschließend<br />
pressen Spinnpumpen die Schmelze unter<br />
extrem hohem Druck durch mikrofeine Düsen. Die so<br />
entstehenden Einzelfasern (Filamente) werden zu<br />
Fäden gebündelt, über Galetten gezogen und von<br />
einem Spulkopf aufgewickelt. Hierfür ist eine hochpräzise<br />
Technik erforderlich, denn der geringste Fehler<br />
lässt sich später nicht mehr korrigieren. Aufgrund<br />
der großen Anwendungsvielfalt der POY-Garne kommt<br />
es zudem darauf an, mit modularen und frei konfi gurierbaren<br />
Spinnpositionen fl exibel auf Kundenwünsche<br />
reagieren zu können. Gleichzeitig sollte das Engineering<br />
bei den einzelnen Anlagenprojekten wenig<br />
Aufwand erfordern.<br />
Funktionelle Einheiten mit hoher<br />
Drehzahlgenauigkeit<br />
Bis zu 48 Spinnpositionen für je bis zu 20 Fäden werden<br />
bei Oerlikon Barmag zu einer POY-Spinnerei anlage<br />
zusammengefasst. Da alle Antriebe einer Spinnposition<br />
in Abhängigkeit voneinander betrieben werden,<br />
muss das Automatisierungskonzept durchgängig sein.<br />
Das Unternehmen hat für die Steuerung seiner POY-<br />
Anlagen vom Extruder bis zum Wickler mit Simotion<br />
D und Sinamics S120 ein Konzept entwickelt, bei dem<br />
Wechselrichter und Steuerung eine funktionelle Einheit<br />
bilden. Dadurch können pro Spinnposition und<br />
Spulkopf autarke Steuerungen eingesetzt werden, wodurch<br />
das Anlagenlayout besonders fl exibel wird.<br />
Für den Extruder setzt Oerlikon Barmag Umrichter<br />
mit bis zu 300 Kilowatt Leistung ein, die ebenfalls an<br />
einer Steuerung Simotion D betrieben werden. Der<br />
Druck im Extruder wird so mit der erforderlichen<br />
höchsten Präzision geregelt. Die von drehzahlgeregelten<br />
Asynchronmotoren an Wechselrichtermodulen<br />
betriebenen Spinnpumpen werden mit einem konstanten<br />
Vordruck versorgt. Wichtig ist hier die Drehzahlgenauigkeit<br />
auch bei sehr niedrigen Drehzahlen,<br />
bis kurz vor dem Stillstand. Denn bei Drehzahlschwankungen<br />
der Spinnpumpe entsteht ein Faden mit unterschiedlicher<br />
Stärke.<br />
Der in den Spinndüsen in Stärken von 15 bis 600<br />
dtex erzeugte Faden wird in der so genannten Anblasung<br />
abgekühlt und durch einen Präparationsauftrag<br />
so verändert, dass er gezogen, gewickelt und weiter-<br />
POY-Garn<br />
POY-Garne gehören zu den Filamentgarnen, sind<br />
also endlos gesponnene und aufgewickelte Chemiefasern.<br />
Die vororientierten, noch nicht fertig verstreckten<br />
Garne werden im Schnellspinnverfahren<br />
hergestellt und können über verschiedene Betriebsabläufe<br />
zu texturierten Fasern – beispielsweise<br />
texturiertem Polyestergarn (DTY) – verarbeitet<br />
werden. So veredelt, sind sie Ausgangspunkt für<br />
eine Vielzahl von Mode-, Sport-, Funktions- und<br />
Heimtextilien.
verarbeitet werden kann. Auch für die Präparationspumpen<br />
werden hochgenaue drehzahlgeregelte Antriebe<br />
eingesetzt. Anschließend läuft der Faden über<br />
mehrere Galetten mit drehzahlgeregelten Asynchronmotoren<br />
und wird schließlich auf dem ACW-(Automatic<br />
Craft Winder-)Spulkopf auf Papphülsen aufgewickelt,<br />
die auf einem zentral angetriebenen Dorn, dem<br />
Spannfutter, sitzen. Da der Durchmesser der Spule<br />
während des Wickelvorganges wächst, muss hier auch<br />
die Oberfl ächengeschwindigkeit der Spule geregelt<br />
werden. Diese wird genauestens durch die Andrückwalze<br />
erfasst. Hier zeigt sich einmal mehr der Vorteil<br />
des durchgängigen Automatisierungskonzepts: Da<br />
sich alles in einem System befi ndet und auf alle Antriebsdaten<br />
zurückgegriffen werden kann, spielen<br />
sämtliche Achsen optimal zusammen.<br />
Anwendungsspezifi sche Lösungen<br />
Die Changierung, für die ebenfalls ein Einzelumrichter<br />
verwendet wird, verlegt den Faden. Für das Verfahren<br />
müssen zum einen diverse Istwerte in hohen Genauigkeiten<br />
zur Verfügung stehen, zum anderen muss eine<br />
hohe Regelgüte erzielt werden. Um die erforderliche<br />
Präzision erreichen zu können, hat Oerlikon Barmag<br />
zusammen mit Entwicklungsabteilungen von Siemens<br />
anwendungsspezifi sche Lösungen erarbeitet.<br />
Als Hardwarekomponenten wurden beispielsweise<br />
Profibus-Bedientableaus sowie eine speziell zugeschnittene<br />
dezentrale Peripherie entwickelt. Besonders<br />
im Wickler zeigt sich der Vorteil des modularen<br />
Ein-Positionen-Konzeptes, bei dem pro Spinnposition<br />
ein autarkes Steuerungskonzept eingesetzt wird: Alle<br />
spulkopfbezogenen Elektrokomponenten sitzen in<br />
einem Schaltschrank am Spulkopf. Sie können somit<br />
Alle Fotos: Oerlikon Barmag<br />
Um die gebündelten<br />
und gezogenen<br />
Einzel fasern gleichmäßig<br />
auf einem<br />
Spulkopf auf Papphülsen<br />
aufzuwickeln,<br />
ist eine hochpräzise<br />
Technik erforderlich<br />
auch zusammen mit diesem ausgetauscht werden, was<br />
die Verfügbarkeit des Systems deutlich steigert.<br />
Die bis zu 101 Simotion D in einer POY-Anlage werden<br />
über Ethernet mit dem Visualisierungssystem<br />
Oerlikon Barmag Guide vernetzt, das auf der Basis von<br />
Simatic WinCC erstellt wurde und die komplette Datenverwaltung,<br />
Statistik und Fehlerhistorie übernimmt.<br />
Die Steuerungen können auch mit dem Leitsystem<br />
Oerlikon Plant Operation Center (POC) vernetzt<br />
werden.<br />
Firmeneigenes Engineering<br />
Ziel beim Hardware-Design war, eine hohe Schutzklasse<br />
der positionsbezogenen Elektriken zu erreichen.<br />
Möglich wurde dies durch den Einsatz von Wechselrichtern<br />
auf Basis von Sinamics-Motormodulen in<br />
Cold Plate-Ausführung. Alle technologischen Applikationen<br />
führten Ingenieure von Oerlikon Barmag<br />
durch. So konnten alle Programmteile, die Hersteller-<br />
Know-how enthalten, optimal geschützt werden. Dass<br />
für die Erstellung der Steuerungssoftware nur ein Engineeringsystem<br />
(Scout) und eine Programmiersprache<br />
benötigt wurde (Structured Text), hat den Programmierern<br />
die Arbeit deutlich erleichtert. Die gute<br />
Fernwartung (Teleservice) und die umfangreichen<br />
Diagnosemöglichkeiten über das Projektierungstool<br />
Scout überzeugten Oerlikon Barmag. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simotion<br />
hans-juergen.pruessmann@siemens.com<br />
Effi zienz und<br />
Qualität bei bis zu<br />
20 Fäden pro<br />
Spinnstelle: POY-<br />
Spinnanlagen von<br />
Oerlikon Barmag<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 17
Chemiefaser<br />
18 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Dietze + Schell Maschinenfabrik GmbH, Deutschland<br />
Vom Erfolg befl ügelt<br />
Wenn es um Stabilität und hohe Belastbarkeit<br />
geht, sind Glasfasern das ideale Material.<br />
Sie werden für Windkraftwerke, Segelfl<br />
ugzeuge, Schiffsrümpfe und vieles mehr verwendet.<br />
Die Dietze + Schell Maschinenfabrik aus Coburg gilt<br />
als einer der führenden Hersteller von Spezialwicklern<br />
für Glasfasern und liefert seit 50 Jahren ihre Hightech-Maschinen<br />
in alle Welt.<br />
Auf der Spulmaschine DS 10 M werden Hightech-<br />
Garne oder Naturfasern wie Jute oder Sisal mit 500 bis<br />
25.000 Dezitex zur Herstellung von zylindrischen, konischen<br />
und bikonischen Spulen mit unterschiedlichem<br />
Hub gewickelt; je nach Garnstärke mit Geschwin-<br />
digkeiten bis zu 1200 Metern pro Minute. Das Aufwickeln<br />
solcher Fasern mit unterschiedlichen Anforderungen<br />
an den Spulenaufbau erfordert technisch höchst anspruchsvolle<br />
Maschinen, die je nach gewünschtem Spulenaufbau<br />
variieren.<br />
Maßgeschneidert<br />
Kundenspezifi sche Antriebstechnik als kostenoptimierte Lösung<br />
für Maschinen zum Spulen von Glas- und Naturfasern.<br />
Dank moderner Glasfasermaterialien halten Rotoren von<br />
Windkrafträdern auch höchsten Belastungen Stand<br />
Gemeinsam mit dem Maschinenhersteller entwickelte<br />
und fertigt Siemens neue Antriebe für die DS 10 M, die<br />
eine optimale Anpassung an die Maschinenanforderungen<br />
darstellen und dem Maschinenhersteller neben<br />
rein technologischen Verbesserungen noch weitere<br />
handfeste Wettbewerbsvorteile bringen. Dazu gehören<br />
niedrigere Stückkosten, verringerte Ersatzteilbevorratung,<br />
der weltweit verfügbare Support des Markt-<br />
führers in der Automatisierungstechnik sowie der<br />
wirkungsvolle Schutz der Anwendungssoftware, die<br />
nicht auslesbar nur im Frequenzumrichter vorliegt.<br />
Die für die DS 10 M entwickelte Lösung besteht aus<br />
kundenspezifischen Frequenzumrichtern im Leistungsbereich<br />
bis 750 Watt, kundenspezifischen Stepperansteuerbaugruppen<br />
sowie kundenspezifischen<br />
CAN-Verteilern mit einer dem Einbauplatz zugeordneten<br />
Datenhaltung der angeschlossenen Stromrichtergeräte.<br />
Die Montageplatten werden als Komplettlösung<br />
im Werk für Kombinationstechnik Chemnitz<br />
von Siemens kostenoptimiert gefertigt. Daraus ergeben<br />
sich für Dietze + Schell weitere Einsparungen<br />
durch den vereinfachten Bestellprozess und die verringerte<br />
Lagerhaltung sowie eine Entlastung der eigenen<br />
Fertigungskapazitäten zu Hoch-Zeiten.<br />
Vom Projekt zum Erfolg in nur drei Monaten<br />
Der Umstieg von der bestehenden Lösung mit SPS und<br />
Standardantrieben auf die kundenspezifi sche Lösung<br />
von Siemens gestaltete sich zwar als Wettlauf mit der<br />
Zeit, denn den Siemens-Ingenieuren blieben vom Projektbeginn<br />
bis zur geplanten Inbetriebnahme der Maschinen<br />
nur drei Monate Entwicklungszeit. Die Risiken<br />
für Dietze + Schell waren dennoch überschaubar, da die<br />
Plattform für die benötigten technologischen Funktionen<br />
bei Siemens bereits vorhanden und verfügbar<br />
war. Hinzu kamen das Produkt- und Lösungs-Knowhow<br />
des Weltmarkführers in der Automatisierungs- und<br />
Antriebstechnik, das in das Projekt eingebracht und zur<br />
Optimierung der Maschine genutzt werden konnte. In<br />
enger, vertrauensvoller Zusammenarbeit mit Dietze +<br />
Schell ist es daher gelungen, alle Anforderungen funktionell<br />
und unter Berücksichtigung sämtlicher Randbedingungen<br />
für den Einsatz der Maschine in der<br />
Kürze der Zeit in vollem Umfang zu erfüllen. Das Resultat<br />
sind Maschinen mit hoher Spulfl exibilität, gesteigerten<br />
Spulgeschwindigkeiten und höherer Regeldynamik,<br />
die zur vollsten Zufriedenheit des Endkunden<br />
„spulen, was das Zeug hält“.<br />
Dietze + Schell ist denn auch voll des Lobes für die<br />
gelungene Allianz von Mittelstand und Großkonzern.<br />
Bemerkenswert an diesem Projekt seien insbesondere<br />
die hohe Motivation und Einsatzbereitschaft der beteiligten<br />
Siemens-Dienststellen, das dort vorhandene<br />
Verständnis für die technologischen Prozesse auf Sei-<br />
Alle Bilder: Siemens AG
ten des Partners, die kurzen Reaktionszeiten und Entscheidungsprozesse<br />
sowie die fl exible, ziel-orientierte<br />
und unbürokratische Zusammenarbeit der Projektteams<br />
beider Seiten.<br />
Glasfaser wickeln leicht gemacht<br />
Kundenspezifi sche Lösung hier, Standardgeräte dort:<br />
Bei der Wicklerreihe DS 360 setzt Dietze + Schell ebenfalls<br />
auf eine Lösung von Siemens, allerdings realisiert<br />
mit Komponenten aus dem umfassenden Standardportfolio.<br />
Die hochflexibel einsetzbaren Maschinen<br />
wickeln Glasfasern von 68 bis 9600 Dezitex als Direktrovings,<br />
je nach Spulendurchmesser mit Geschwindigkeiten<br />
bis zu 3680 Metern pro Minute. Wahlweise<br />
können bis zu sechs Spulen pro Spulspindel gleichzeitig<br />
gewickelt werden. Spulenaufbau und Wickelgüte<br />
der Spulen bestimmen maßgeblich die Qualität<br />
der nachfolgenden Produktionsschritte, beispielsweise<br />
in der Herstellung von faserverstärkten Profi -<br />
len (Pultrusion), Putz- und Dachbelagsarmierungen,<br />
textilen Materialien usw., so dass auch hier maschinenbauerisches<br />
und automatisierungs- und antriebstechnisches<br />
Know-how eine enge Liaison eingehen müssen,<br />
um die Anforderungen der Endkunden zu erfüllen. Die<br />
durchgängige Automatisierungslösung aus Simatic-<br />
Bedien- und Beobachtungssystem (HMI), Bussystem,<br />
Simatic-Controllern, Peripherie sowie Antrieben vom<br />
Typ Simovert Masterdrives und Servomotoren wurde<br />
ebenfalls gemeinsam von Dietze + Schell (Maschinensteuerung)<br />
und dem Siemens-Applikationszentrum<br />
für Textilmaschinen in Chemnitz (Antriebstechnik)<br />
entwickelt. Die technische Qualität und Zuverlässigkeit<br />
der eingesetzten Komponenten, der weltweite Service<br />
und die hohe Ersatzteilverfügbarkeit erhöhen die<br />
Akzeptanz der Maschinen bei Endkunden in aller Welt.<br />
Die erfolgreiche Zusammenarbeit soll nun auch bei<br />
weiteren Maschinentypen fortgesetzt werden. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simatic<br />
joerg.schueler@siemens.com<br />
bernhard.weimer@siemens.com<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 19
Chemiefaser<br />
20 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Cordenka GmbH, Deutschland<br />
Besser spinnen<br />
Retrofi t einer Spinnmaschine für Reifencord<br />
mit Komplettlösung von Siemens.<br />
Zur Verstärkung von High-Performance-Reifen<br />
steht das aus Zellulose gewonnene Material<br />
Reyon hoch im Kurs. Einer der führenden Hersteller,<br />
Cordenka aus Obernburg, baute sein Fertigungsvolumen<br />
deshalb aus. Beim Retrofi t einer Spinnmaschine,<br />
die bisher mit Produkten verschiedener<br />
Hersteller betrieben wurde, setzte Cordenka auf eine<br />
elektrotechnische Komplettlösung von Siemens. Das<br />
Unternehmen passte die Anlage damit nicht nur an<br />
einen verbesserten Produktionsablauf an, sondern<br />
erreichte durch kürzere Rüstzeiten auch eine höhere<br />
Produktionskapazität.<br />
Durchgängige Lösung<br />
Die Maschine erspinnt Reifencord-Viscosefasern aus<br />
gelöster Zellulose im Schwefelsäurespinnbad und<br />
wickelt sie zur Weiterverarbeitung auf. Die dabei vorherrschende<br />
aggressive Umgebungsluft mit hohen<br />
Konzentrationen an Schwefelwasserstoff stellt besondere<br />
Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Elektrotechnik:<br />
Zur Erhöhung der Resistenz gegenüber Schadgasen<br />
wurden die Umrichter, Kontakte und Metalle mit<br />
besonderen Schutzmaßnahmen versehen. Die Klimageräte<br />
der Schaltschränke erhielten Wärmetauscher mit<br />
spezieller Oberfl ächenbeschichtung.<br />
Bei der durchgängigen Antriebs- und Automatisierungslösung<br />
mit der Steuerung Simatic S7-300, der<br />
dezentralen Peripherie ET 200M und Profi bus ersetzen<br />
18 Simovert Masterdrives-Antriebe VC Kompakt Plus<br />
ein Zentralgetriebe mit Königswelle. Komplettiert wird<br />
das Retrofi t mit wartungsfreien geberlosen Synchronmotoren<br />
Siemosyn für Spinnpumpen, Galetten, Aufwicklung<br />
und Ablegewalze sowie 1LA-Standardmotoren.<br />
Für das Elektroprojekt erhielt Siemens den Auftrag<br />
für die komplette Projektleitung einschließlich<br />
Projektierung, Inbetriebsetzung und Schaltschrankbau.<br />
In Verbindung mit der durchgängigen Antriebs-<br />
und Automatisierungslösung konnte damit eine termingerechte<br />
Realisierung des Modernisierungsprojekts<br />
sicher gestellt werden.<br />
Höhere Kapazität, gleichmäßigere Qualität<br />
Die Antriebsvereinzelung anlässlich des Retrofi ts reduziert<br />
die verschleißanfällige Mechanik, erhöht so die<br />
Anlagenverfügbarkeit und erleichtert die Wartung.<br />
Aufgrund der Flexibilität steigt die Vielseitigkeit und<br />
die Kapazität der Maschine. Da die Geschwindigkeitsvorgaben<br />
per Sollwertkaskade von den Antrieben sehr<br />
genau und zuverlässig eingehalten werden, ist die<br />
Qualität des Endproduktes gleichmäßiger. Zudem sorgen<br />
die Active-Front-End-(AFE-)Einspeisung und kinetische<br />
Pufferung (KIP) dafür, dass Kurzzeit-Netzausfälle<br />
überbrückt werden und nicht zu Materialfehlern<br />
führen.<br />
Bei der Konfi guration der Automatisierung bereitete<br />
Siemens eine zentrale Maschinenvisualisierung<br />
über eine HMI-Station vor, die in einem späteren<br />
Modernisierungsschritt realisiert werden soll. Inzwischen<br />
hat der hochzufriedene Kunde Siemens mit der<br />
Modernisierung weiterer vier Maschinen beauftragt,<br />
bei der das neue Antriebssystem Sinamics S120 eingesetzt<br />
wird. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/simatic<br />
joerg.schueler@siemens.com<br />
Cordenka GmbH
p Superba S.A., Frankreich<br />
1A-Teppichqualität<br />
Thermofi xierung von Garnen mit Simatic: höhere Produktivität,<br />
mehr Sicherheit und einfachere Bedienung bei einer neuen<br />
Maschinengeneration durch innovative Automatisierung.<br />
Mit mehr als 1200 Anlagen weltweit ist die<br />
Firma Superba S.A. heute Marktführer im<br />
Kontinue-Verfahren zur Thermofi xierung<br />
von Teppichgarnen. Dabei werden Garndrehung und<br />
Garnkräuselung kontinuierlich bei hohen Temperaturen<br />
in einem gesättigten Dampffeld fixiert. Die<br />
Spannköpfe im Ein- und Ausgangsbereich dienen als<br />
Verriegelungen, während das Material ein- und ausfahren<br />
kann, ohne dass der Dampf aus dem Tunnel<br />
entweicht.<br />
Bis zu zwölf Tonnen am Tag<br />
Die neuen Thermofi xiermaschinen TVP3 des Unternehmens<br />
bieten in modernem Design eine noch höhere<br />
Produktionsleistung von bis zu zwölf Tonnen am Tag,<br />
mehr Produktivität durch das Speicherzubehör MAT3<br />
und mehr Sicherheit durch ihr neues gesteuertes<br />
Kopfkonzept. Auch die Wartung ist einfacher geworden<br />
und der Wartungsbedarf gesunken.<br />
Durch die automatische Steuerung des Drucks mittels<br />
pneumatischer Köpfe gehören Störungen und Verschmutzungen<br />
des Hydrauliksystems der Vergangenheit<br />
an. Die neue proportionale Kopfbewegung steuert<br />
das Transportband behutsam mit einer genauen Positionierung<br />
und trägt so zur besseren Haltbarkeit der<br />
Verschleißteile von Kopf und Gurt bei. Alle Betriebsparameter<br />
sind in Rezepten gespeichert. So ist gewährleistet,<br />
dass ein bestimmter Garntyp stets gleich behandelt<br />
wird.<br />
Bietet höhere Produktivität und mehr Sicherheit: die neue<br />
Thermofi xiermaschine TVP3 mit modernster Automatisierung<br />
Profi bus spart Verkabelungskosten<br />
Die verteilte Automationsarchitektur basiert auf einer<br />
dezentralen Automatisierungslösung mit einer Simatic<br />
S7-315-2DP, die alle Regelschleifen (Temperatur, Druck,<br />
Geschwindigkeit, Positionierung) ebenso mit hoher<br />
Genauigkeit verarbeitet wie die 250 intelligenten<br />
Ein-/Ausgänge, die von dezentralen Simatic ET 200S<br />
verwaltet werden. Die Simatic-Steuerung kommuniziert<br />
über eine Profibus-Verbindung, die über die<br />
gesamte Thermofi xieranlage läuft. Durch Profi bus<br />
konnten die Verkabelungskosten drastisch gesenkt und<br />
ein hohes Steuerungsniveau in allen Ein- und Ausgängen<br />
sowie in den angeschlossenen Geräten erreicht<br />
werden. Die zahlreichen Schaltschränke entfallen,<br />
wodurch die Bediener noch sicherer und sauberer<br />
arbeiten können.<br />
Ein leistungsfähiger Touchscreen Simatic MP 377<br />
ermöglicht die leistungsfähige Steuerung der Maschine<br />
und macht es einfach, Störungen zu beseitigen.<br />
Eine Ethernet-IP-Kamera überwacht den Anlagenausgang<br />
auf der Wicklerseite. Ihr Bild kann in das MP-<br />
Bedienfeld eingefügt werden, was die Bedienung der<br />
Maschine sicherer macht.<br />
Um Produktivitäts- oder Produktionsberechnungen<br />
und Statistiken zu erstellen, alle Ereignisse zum Zweck<br />
der Rückverfolgbarkeit aufzuzeichnen, die Fehlerhäufi<br />
gkeit anzuzeigen oder um vorbeugende Wartung zu<br />
planen, kann die Anlage zudem an ein leistungsfähiges<br />
SCADA-System angeschlossen werden. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/hmi<br />
georges.jung@siemens.com<br />
Superba<br />
Veredlung<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 21
Veredlung<br />
22 <strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007<br />
p Benninger Zell GmbH, Deutschland<br />
Generationswechsel<br />
bei Antrieben<br />
Totally Integrated Automation in Imprägnieranlagen<br />
für technische Gewebe mit Sinamics.<br />
Benninger Zell setzt in Imprägnieranlagen für<br />
Reifencord und andere technische Gewebe seit<br />
Jahren schon auf Totally Integrated Automation.<br />
Jetzt hat der Weltmarktführer den Generationswechsel<br />
zur neuesten Antriebsfamilie Sinamics S120<br />
vollzogen. Davon profitieren der Maschinenbauer wie<br />
die Anwender gleichermaßen. Den Anfang machen<br />
verschiedene Hersteller von Transportbändern für<br />
die Bergbauindustrie in den USA und China.<br />
Im Bergbau eingesetzte Transportbänder fördern<br />
Erde, Erze oder Kohle oft über Hunderte von Kilometer<br />
langen Strecken. Die Neuheit der Transportbandanlagen<br />
ist ihre Verbreiterung von 1,6 auf 3,2 Meter,<br />
was hohe Anforderungen an das Antriebssystem und<br />
den Aufbau der Transportbänder stellt. Das Gros der<br />
dabei einwirkenden Kräfte muss die „Seele“ aus Textilgewebe<br />
aufnehmen. Vorteil textilbewehrter Bänder:<br />
Benninger fertigt Transportbänder für den Einsatz in der Bergbauindustrie<br />
Sie lassen sich nach eventuellen Rissen einfacher wieder<br />
miteinander verbinden (spleißen) als stahlarmierte<br />
Varianten, was zu einer gewissen Präferenz seitens<br />
der Anwender geführt hat – und zu einer Reihe<br />
aktueller Aufträge für Benninger Zell.<br />
Konstanz hoch drei<br />
Ein Muss für eine gleich bleibend hohe Qualität der<br />
Imprägnierung und das Erfolgsrezept des zur Schweizer<br />
Benninger AG gehörenden Unternehmens sind<br />
absolut konstante Züge, Temperaturen und Zeiten<br />
beim Imprägnieren. Das sichert die optimale Haftung<br />
der später auf das Gewebe aufgebrachten Gummi-<br />
oder Kunststoffschichten auch unter extremen Belastungen<br />
und ständigen Biegewechseln. Benninger realisiert<br />
diese im kontinuierlichen, über Warenspeicher<br />
Siemens AG
von Ein- und Auslauf entkoppelten Mittelteil seiner<br />
Anlagen geforderte Konstanz schon seit Jahren mit<br />
Steuerungs- und Antriebstechnik von Siemens. Die<br />
Sollvorgaben macht ein redundantes PC-System, das<br />
via Ethernet mit der Anlagensteuerung Simatic S7-400<br />
kommuniziert. Dieser sind am Profi bus mehrere Zugwerke<br />
mit angetriebenen Walzenpaaren unterlagert,<br />
die so aufeinander abgestimmt werden, dass eine<br />
exakt defi nierte Verstreckung des durchlaufenden<br />
Gewebes beziehungsweise konstante Züge und stoßfreies<br />
Umschalten zwischen Verstreckung und Zug<br />
gewährleistet sind. Laut Benninger müssen die Antriebe<br />
hoch präzise drehzahlregelbar sein und Gleichlauftoleranzen<br />
von 0,1 Prozent dauerhaft eingehalten<br />
werden. Entsprechend kritisch wägt das Unternehmen<br />
jede Veränderung an seinem „running system“ ab.<br />
Neue Antriebsgeneration mit Vorteilen<br />
Andererseits will Benninger seine führende Marktposition<br />
nachhaltig sichern, wofür Innovationen immer<br />
noch das beste Mittel sind. Deshalb hat das Unternehmen<br />
jetzt die Antriebslösungen auf den neuesten<br />
Stand der Technik gebracht. Der heißt Sinamics S120<br />
und führt die hohe Regelgüte des Vorgängers Masterdrives<br />
uneingeschränkt fort. Auch die Sinamics-Familie<br />
fügt sich nahtlos in die bewährte Systemplattform<br />
Simatic Step 7 ein, was maximale Durchgängigkeit in<br />
der Projektierung/Programmierung sowie bei der<br />
Kommunikation und Datenhaltung zwischen Steuerungs-,<br />
HMI- und Antriebsebene bedeutet und somit<br />
vom Engineering bis hin zur (Fern-)Diagnose viele<br />
Arbeiten wesentlich vereinfacht.<br />
Benninger hat die Modularität und Skalierbarkeit des<br />
neuen Sinamics-Systems konsequent genutzt und ein<br />
auch für künftige Anlagen gültiges, weil einfach übertragbares<br />
und modifi zierbares Antriebskonzept entwickelt.<br />
Dabei wird je eine Sinamics Control Unit CU320<br />
für die Motoren der Anlagensektionen Abwickler, Verfahrensteil<br />
und Aufwickler eingesetzt. Die digitale Systemschnittstelle<br />
Drive-Cliq verbindet die jeweils zugehörigen<br />
Komponenten untereinander und eliminiert<br />
jegliche, bei Kabellängen von über 100 Metern zuvor<br />
sporadisch aufgetretene Probleme bei der Signalübertragung.<br />
Einen zusätzlichen Vorteil sieht der Maschinenbauer<br />
auch im intensiv geprüften und dadurch vom<br />
Start weg funktionierenden Zusammenspiel der Sinamics-Umrichter<br />
mit den eingesetzten Norm-Asynchron-Motoren<br />
von Siemens – ein weiteres, die Timeto-Market<br />
beziehungsweise die Inbetriebnahme einer<br />
Anlage verkürzendes Detail.<br />
Der Antriebsverband einer typischen Imprägnieranlage<br />
für Transportbänder umfasst neun Einzelantriebe<br />
(DC/AC) mit Leistungen von bis zu 30 Kilowatt<br />
für den Gewebetransport, sechs Hilfsantriebe (DC/AC)<br />
sowie sechs Lüfterantriebe (AC/AC). Hinzu kommen<br />
18 kleinere Micromaster 440 zur Ansteuerung von<br />
Motoren für die Seitenführung über Simatic ET 200-<br />
Steuerungen.<br />
Benninger Zell GmbH<br />
Das Antriebskonzept der Benninger-Anlage mit Sinamics-Umrichtern<br />
Platz, Kosten und Aufwand sparend<br />
Der modulare Systemaufbau mit eigenständigen Regelungsbaugruppen<br />
(Control Units) und Leistungsteilen<br />
(Motor Modules) im kompakten Booksize-Format<br />
spart Platz im Schaltschrank, so dass man künftig auf<br />
kleinere, sprich kostengünstigere Standardschränke<br />
zurückgreifen kann. Die gemeinsame DC-Verschienung<br />
spart unter anderem Trenner, Sicherungen und<br />
Kupferschienen, reduziert somit den Montage- und<br />
Verdrahtungsaufwand deutlich. Die Parametrierung<br />
der verbauten Motormodule (lieferbar für einen beziehungsweise<br />
zwei Motoren) wird auf der Compact<br />
Flash-Speicherkarte in der Control Unit gesichert und<br />
steht auch im Wartungsfall sofort wieder zur Verfügung.<br />
Das hält Stillstandszeiten kurz und die Produktivität<br />
der in der Regel rund um die Uhr laufenden<br />
Anlagen auf höchstem Niveau.<br />
Abgesehen davon hat Benninger mit dem Generationswechsel<br />
wieder langfristige Sicherheit in der<br />
Er satzteilversorgung, was bei Anlagenlaufzeiten von<br />
bis zu 30 Jahren ein nicht zu unterschätzender Vorteil<br />
für künftige Kunden ist. Viele Anwender ziehen die<br />
bekannte Marke Siemens vor, weil sie um die weltweite<br />
Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Support wissen.<br />
Die Umstellung auf den neuen Antriebsstandard in<br />
den Imprägnieranlagen von Benninger ging ohne nennenswerte<br />
Probleme im normalen Tagesgeschäft über<br />
die Bühne. In der „heißen Phase“ der ersten Inbetriebnahme<br />
hat zwei Tage lang ein Antriebsspezialist von<br />
Siemens das Firmenteam unterstützt. p<br />
info<br />
kontakt<br />
www.siemens.de/sinamics<br />
manfred.schumacher@siemens.com<br />
<strong>spectrum</strong> <strong>TEXTILE</strong> | 2007 23
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