Warner Electric

Automatische Zugregelung optimiert die Herstellung von Aluminiumband

| Autor / Redakteur: Greg Cober / Frauke Finus

Zu den anspruchsvollsten Aufgaben bei der Herstellung von Bandmaterial gehört die kontinuierliche Zugregelung.
Zu den anspruchsvollsten Aufgaben bei der Herstellung von Bandmaterial gehört die kontinuierliche Zugregelung. (Bild: ©frog – stock.adobe.com)

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Zu den anspruchsvollsten Aufgaben bei der Herstellung von Bandmaterial gehört die kontinuierliche Zugregelung in Abhängigkeit von der Bandbreite und vom Rollendurchmesser. Mithilfe einer automatisierten Lösung, die sich ständig den Bedingungen anpasst, konnte ein Hersteller von Aluminiumband seine Zugregelung optimieren und so die Produktivität und Produktqualität steigern.

Abrollvorgänge sind ein wesentlicher Faktor bei der Herstellung von Bandprodukten. Dabei handelt es sich oft um sehr sensible Prozesse, die die Qualität des Endproduktes beeinflussen. So kann beispielsweise eine zu hohe Spannung die Struktur der Materialbahn schädigen, sodass das Band reißt oder überdehnt wird. Mit abnehmendem Rollendurchmesser muss beim Abwickeln die Drehzahl der Rolle steigen, damit die Geschwindigkeit der Verarbeitungslinie aufrechterhalten werden kann. Hierbei muss sich die Bremskraft so anpassen, dass die Bahnspannung konstant bleibt. Die Zugregelung ist daher ein wichtiges Instrument zur Sicherung der Produktqualität.

Ein Aluminiumbandhersteller in Südostasien wollte seine Zugregelung modernisieren und von einem manuellen Verfahren auf ein automatisches Zugregelungssystem umstellen. Das ursprüngliche System war eine mit zwei Doppelmagneten ausgestattete, modulare elektromagnetische Scheibenbremse MTB 10-0-2 von Warner Electric, weshalb sich der Kunde gleich bei diesem Hersteller nach den verfügbaren Optionen erkundigte.

Warner Electric, ein Unternehmen der Altra Industrial Motion Corporation, ist bekannt für die Entwicklung und Lieferung modernster elektromagnetischer Kupplungs- und Bremssysteme. Bei der ursprünglich gelieferten Bremse zur Steuerung des Zugs an der Bandmaschine erfolgte die Einstellung von Hand. Im Rahmen der engen Kooperation mit dem Hersteller ermittelte Warner Electric, dass Qualitätsprobleme vor allem bei geringer Bandspannung und dünnen Materialbahnen auftraten. Zudem wurde festgestellt, dass die optimale Zugeinstellung nicht nur vom Rollendurchmesser, sondern auch von der Breite der Bahn abhängig war.

Automatisch die Bremsspannung, regeln

Das neue System musste daher auf das breite Leistungsspektrum der Produktionsmaschine abgestimmt sein und sich an die unterschiedlichen Bedingungen anpassen können. Die Maschine kann Bandmaterial von etwa 2,5 bis 7,5 cm Breite herstellen, bei einem Zugbereich bis 10:1. Eine enge Kundenbeziehung und die direkte Zusammenarbeit der Experten beider Unternehmen war wesentlich für den Erfolg dieses Projekts, denn nur so konnten Stillstandszeiten der Maschine auf ein Minimum reduziert werden.

Die ermittelte Lösung kombiniert die bereits installierte Warner-Electric-Bremse mit einem neuen Sensor, der mit einer Steuerung kommuniziert. Der analoge Ultraschallsensor UT30 von Warner Electric sendet ein Signal und meldet in Echtzeit den Durchmesser der sich abwickelnden Rolle. Die Steuerung (TCS 200-1) empfängt das Signal und regelt die Bremsspannung automatisch – ohne weiteres Zutun von außen.

Durch die Umstellung von der manuellen Zugregelung auf eine automatisierte Lösung wurde ein Maschinenbediener entlastet, der nun an anderer Stelle eingesetzt werden kann. Hiervon profitierten letzten Endes die Produktivität und die Effizienz der gesamten Anlage. Gleichzeitig löste die Automatisierung die in der Vergangenheit aufgetretenen Probleme der nicht konsistenten Qualität. Die Untersuchung der Leistungseigenschaften der neuen Anwendung ergab außerdem, dass für die Zugregelung nicht in jedem Fall zwei Bremsmagnete notwendig waren: bei dünneren Bahnen reichte ein einziger. Entsprechend wurde das System durch die Installation eines Schalters weiter optimiert, der je nach Bahnstärke den zweiten Bremsmagneten zu- oder abschaltet. Auf diese Weise konnte der Energie- und Ressourcenverbrauch der Maschine gesenkt werden.

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