Industrieanzeiger 15.2020

ter oft nicht mehr ausreichend. Dieser manuelle
Austausch ist mit viel Zeitaufwand verbunden.
Aber auch die Genauigkeit der Zugkraftregelungen
lässt zu wünschen übrig.
Zwei Lösungen für Fadenvorspannung
Um die Fadenvorspannung flexibler und genauer
zu steuern, bietet Hänchen zwei Möglichkeiten:
ein elektrisch direkt geregelter
Fadenspanner oder eine elektrohydraulische
Tänzerregelung. Schnelle elektrisch geregelte
Fadenspanner können die Vorspannung
des Fadens mit kleinen Motoren bei geringer
bewegter Masse direkt mit dem Motormoment
auf den Spulendurchmesser anpassen.
Insbesondere bei Maschinen mit vielen
Spulen erlaubt diese Lösung eine kostengünstige
Alternative zur zugkraftgeregelten
Fadenspannung des Abwicklers. Durch die
Fähigkeit, auch lange Fadenstrecken rückzurollen,
ist der Einsatz zum Beispiel bei
Tapelegeanlagen ideal.
Eine weitere Möglichkeit, die Fadenspannung
insbesondere im Bereich höherer
Spannungskräfte einzustellen, ist die hydraulische
Tänzerregelung mit Vorspannung
durch Hydraulikzylinder zur Regelung von
Kraft und Weg.
Die hydraulische Tänzerregelung
In der vorliegenden Kundenanwendung
wurde die hydraulische Lösung gewählt, um
das sehr starre und schwere Garn zu verarbeiten.
Hierzu regelt Hänchen die Fadenspannung
zur Maschine mithilfe von
Hydraulikzylindern. Zunächst ermittelten
die Experten die benötigten Funktionswerte
hinsichtlich Genauigkeit, Abwickel- und
Reaktionsgeschwindigkeit an der vom Kunden
definierten Wickelstation. Das Ziel ist
eine maximale Toleranz für die Fadenspannung
zueinander von ± 1500 cN. Das
betrifft die Abweichungen in der Fadenspannung
während des Wickelvorgangs bei
konstanter Geschwindigkeit von 300 bis
400 m/min und die Toleranz zwischen Fäden
aus zwei unterschiedlichen Materialien.
Bei der Beschleunigung benötigt das Produkt
Material, das mit einer definierten
Fadenspannung aufgebracht wird. Diese
Fadenspannung wird von der Sensorik des
Zylinders kraftgeregelt überwacht. Der
Hydraulikzylinder fährt dabei positionsüberwacht
nach oben oder unten, um die
definierte Kraft aufzubringen und den
Faden vorgespannt abzugeben. Die mit
einer konstanten Drehzahl geregelte Materialrolle
muss entsprechend reagieren.
Bei robusten Fäden kann die hydraulische
Tänzerregelung durch den Einsatz weiterer
drehzahlgeregelter Abzugsrollen optimiert
werden, um einen größeren Rückzugsbereich
des Fadens zu erhalten. Hierzu wird
zwischen dem Zylinder und der Materialrolle
eine drehzahlgeregelte Abzugrolle eingebaut,
die dafür sorgt, dass die Materialrolle
Die Materialrollen werden in einem Spulengatter
über einen Motor gesteuert. Zu beachten ist bei
der Steuerung, dass der verbliebene Materialanteil
auf der Rolle unterschiedlich ist, was sich auf die
Fadenspannung auswirkt. Bilder: Hänchen
nicht blockiert. Durch die im Regelkreis vernetzten
Aktuatoren – Zylinder und Abzugsmotor
– in Abstimmung mit dem Motor der
Materialrolle, können jederzeit Spannungs-
Schwankungen ausgeglichen werden, was
ein Blockieren der Material rolle und damit
ein Abreißen des Fadens verhindert.
Die Kraft, die bisher als Gewicht für die
Fadenspannung manuell eingebracht wurde,
kann der Maschinenbediener jetzt einfach
am System einstellen. Das ermöglicht
eine bessere zielgerichtete Reaktion, wenn
bei der Überwachung der Fadenspannung
ein Fehler diagnostiziert wird. Hier sind beliebige
Werte zwischen 4000 und 55.000 cN
möglich. Und der Zylinder erledigt die
Arbeit schnell und dynamisch durch seine
Reaktionszeit mit bis zu 20 ms bei 50 Hz.
Vorteile der hydraulischen Lösung
Die größten Vorteile dieser hydraulisch
unterstützten Tänzerregelung sind Bedienerfreundlichkeit
und Arbeitssicherheit. Was
der Maschinenbediener bisher recht mühsam
manuell an Gewichten in die Maschine
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