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Keine Kompromisse bei der Zugspannung

Januar 2019 — Die elektromagnetischen Tänzer „EDR 10“ und „EDL 60“ regeln Zugkräfte vom feinsten bis zum mittleren Zugkraftbereich. Sie arbeiten nach einem patentierten Kraftverfahren und empfehlen sich für alle Spulvorgänge, bei denen es auf präzise Zugspannung ankommt.

Der „EDR 10“ ist in einem Zugkraftbereich von 2 mN bis 2000 mN und der „EDL 60“ von 10 cN bis 600 cN elektronisch in Schritten von 1 mN einstellbar. Alle notwendigen Funktionen wie Zugkraftregler, Tänzerregler und Drehzahlregelung für den Antriebsmotor sind für die automatische Zugkraftregelung enthalten und ohne Programmierkenntnisse sofort nutzbar. Bediengeräte oder die kostenfrei erhältliche Anwendersoftware „Summi easy“ für SPS- oder PC-Anwendungen runden das Gesamtpaket ab.

Zum Spulen von Spinnenseide, sensiblen Fasern oder sehr dünnen Drähten – beispielsweise reiner Kupferdraht mit einem Durchmesser von 8 µm – muss die Zugspannung sehr gering und konstant gehalten werden. Für dynamische Prozesse wie dem Beschleunigen ist eine Kompensation der Motorregelabweichung wünschenswert. Dank des patentierten Kraftverfahrens bleibt die Tänzerkraft unabhängig der Tänzerlage stets präzise und konstant. Somit werden beide Kriterien mit dem elektromagnetischen Tänzer erfüllt.

Auch für Fasern, Flachdrähte oder Runddrähte mit höheren Zugfestigkeiten ist eine präzise Zugspannungsregelung erforderlich, da zu hohe Zugspannungen oder Zugkraftschwankungen während des Spulens die Qualität des Produktes signifikant mindern. Durch die Verwendung des elektromagnetischen Tänzers als aktiven Zugkraftregler in Abspul-, Aufspul- und Umspulprozessen ist eine Qualitätssteigerung der verarbeiteten Materialien sofort realisierbar.

Die Qualitätssteigerung durch die Nachrüstung mit dem elektromagnetischen Tänzer wurde beispielsweise bei der Herstellung und Verarbeitung von Lichtwellenleitern erreicht. Das vorherige Problem der Verdrehung der Faser beim Aufspulen wurde eliminiert. Die Zugspannung kann beim Spulen unabhängig der Geschwindigkeit exakt gehalten werden, so dass die Dämpfungsprüfungen, die nun auch auf der aufgespulten Spule machbar sind, zu optimalen Ergebnissen führen.

Bei einem deutschen Zulieferer für Photovoltaikmodule wurden elektromagnetische Tänzer in der Produktion erfolgreich nachgerüstet. Mit kleinem Investitionsaufwand wurde eine sehr große Qualitätssteigerung bei der Beschichtung der Flachdrähte, die als Zellverbinder eingesetzt werden, erreicht, so dass die Weiterverarbeitung gegenüber dem Wettbewerb problemlos und mit wesentlich höherer Qualität erfolgt. Dieses Beispiel zeigt, dass mit dem Einsatz der richtigen Technik selbst in schwierigen Branchen wie der Photovoltaikindustrie auch am Produktionsstandort in Deutschland durch Automatisierung und hoher Qualität sehr gute Unternehmenserfolge erzielt werden können.

Qualitätssteigerung durch Nachrüstung 

Ein weiterer Einsatzbereich ist das Glühen von Drähten bei der die Zugspannung exakt geregelt werden muss. Bei diesen oft schwierigen Prozessen wird deutlich, wie einfach die Zugkraftregelung mit dem elektromagnetischen Tänzer umgesetzt werden kann. Auch während des Glühens kann die benötigte Zugkraft jederzeit präzise, intelligent und sogar ortsunabhängig von unterschiedlichen Systemen wie HMI, SPS, Touch-Panel, PC oder Tablet digital geregelt und dokumentiert werden. 

Neben den elektromagnetischen Zugkraftreglern hat Supertek auch elektronische Verlegersysteme wie „ELU 300“, die den Rollringgetrieben überlegen sind. Die Synchronisation von Spulendrehzahl mit der Verlegesteigung wird bei den Systemen durch eine dafür speziell entwickelte Microcontroller-Schaltung MCU hochpräzise in Echtzeit gesteuert. Die wesentlichen Vorteile gegenüber Rollringgetriebe sind somit die Digitalisierung und die Steuerung, bzw. Regelung in Echtzeit von allen Parametern für ein perfektes Wickelbild. Flanschpunkte, Verweildauer, Verlegesteigung sind nur ein Teil der Parameter die ortsunabhängige etwa mit der Software Summi bearbeitet werden können.

Eine vollautomatische Verlegung mit unbekannten Spulengeometrien, Materialien und Toleranzen wird durch eine sensorunterstützte elektronische Verlegung realisiert. Mit der sensorunterstützten Regelung der Verlegung ist weiterhin ein lagengenaues Wickelbild problemlos möglich. Auch schwierige Produkte wie Lötzinn können mit diesen Systemen bis zur letzten Lage lagengenau und sauber aufgespult werden. Für Flachdrähte eignen sich insbesondere Verleger mit traversierender Spule, so dass die Produktführung – zum Beispiel beim Aufspulen –  stets in einer geraden Linie erfolgt. Hierfür bietet Supertek die notwendigen Lineareinheiten zur Aufnahme des gesamten Spulenantriebs mit Servomotor mit höheren Traglasten an: die so genannten Multiwickler MW. 

Durch die Komponenten und die Software von Supertek werden alle Abspul-, Aufspul- und Umspulprozesse zum hochpräzisen und automatischen Spulen digitalisiert und legt den Grundstein für den Durchbruch zur intelligenten Fabrik im Zeitalter der Industrie 4.0.

Gerd Janssen, Supertek

Supertek GmbH
Nesserlander Straße 120
26723 Emden
Ansprechpartner ist Gerd Janssen
Tel.: +49 4921 93690-11
info@supertek.de
www.supertek.de

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