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Individuelle Lösungen im Maschinenbau

Ein störungsfreier kontinuierlicher Lauf ist für Wickelmaschinen ein Muss. Das gilt vor allem, wenn sie zum Aufwickeln von Flachfolien im Anschluss an permanent arbeitende Kunststoff-Extruder eingesetzt werden. Diese Technik ist das Spezialgebiet der Sander Maschinen und Anlagen GmbH. Highlights sind das punktgenaue, kleberlose Anlegen der Folie an einen Rollenkern sowie die feinfühlig eingestellte Zugspannung der Bahn. Hierfür setzt Sander in Leichtlaufzylinder, Druckregler und Ventiltechnik von Aventics ein.

«Gerade mal eine Minute, maximal eineinhalb, beträgt die Zeit, bis die Folie automatisch, punktgenau und das ganz ohne Klebstoff am Kern der nächsten Rolle angelegt sein muss», weiss Fred Sander, der Geschäftsführer und Gründer der Sander Maschinen und Anlagen GmbH im westfälischen Bad Oeynhausen. Diese Schnelligkeit, Zuverlässigkeit und Präzision des vollautomatischen Wendewicklers erfordere High-End-Technik. «Die hohe Qualitätsstufe gilt vor allem in Bezug auf die technische Leistungsfähigkeit der Pneumatik», bringt Sander die extremen Herausforderungen an den jüngst erstellten Wendewickler auf den Punkt. Die Sondermaschine ist für den Nonstop-Betrieb innerhalb einer Fertigungslinie ausgelegt. Zudem liefert Sander einen Warenbahnspeicher. Beide Maschinen werden beim Kunden im direkten Anschluss an einen Extruder eingesetzt.

In der Anwendung wird thermoplastischer Kunststoff kontinuierlich aus dem Extruder gefördert. Das Anhalten der Extrusion, und sei es nur ein kurzer Stopp, ist aus wirtschaftlichen Gründen nicht denkbar – erst recht nicht, um den mehrfach pro Stunde notwendigen Rollenwechsel durchzuführen. Deshalb dient ein in die Linie integrierter Warenbahnspeicher zur Aufnahme und Pufferung der weiterhin produzierten Kunststofffolie während eines Rollenwechsels.

Ist der gewünschte Rollendurchmesser erreicht, wird die Folie abgeschnitten. Der Wendewickler legt die zweite Wickelstelle unter die laufende Folienbahn und diese dann automatisch am Rollenkern an. Statt der im Offline-Betrieb üblichen Rüstzeiten sind Rollenwechsel und Schneiden im Inlinemodus Bestandteil der Wickelzeit. Dieses Wickeln mit Mehrfachnutzen wissen Sander-Kunden zu schätzen.

Keine Frage: Speichervolumen und Speicherzeit müssen absolut präzise auf den automatischen Rollenwechsel und das Anlegen der Folie abgestimmt sein. Während die Pneumatik beim Wickeln mit Bahngeschwindigkeiten von bis zu 300 m/min ruht, spielt sie beim Rollenwechsel eine herausragende Funktion. «Würde auch nur ein einziger Zylinder oder ein Ventil in diesem abgestimmten Gefüge ausfallen, hätten wir ein Problem. Aus diesem Grund sind zuverlässige, langlebige Komponenten unabdingbar», erklärt Fred Sander. «Seit unserer Firmengründung setzen wir mit guten Erfahrungen Proportionalventile ED02 und ED05 von Aventics ein. Nicht zuletzt wegen der spezifischen Merkmale der PRA-Zylinder haben wir mittlerweile das Spektrum an Aventics-Pneumatik von den Proportionalventilen auf diese Zylinder und darüber hinaus auf das AV03-Ventilträgersystem und Positionssensoren SM6 ausgeweitet.»

Anlege- und Schneidprozess erfolgen durch Schaltungen einzelner Funktionen. Hierzu zählt auch die Regelung des Tänzers, einer drehbar gelagerten Umlenkrolle. Pneumatikzylinder unterstützen die Funktion der Tänzerwalze durch Aufbringen der Zug- und Druckkräfte; bei abweichender Zugspannung der Folie lenken sie aus. Eine solche Zugspannungsänderung kann trotz Antriebsregelung beim Rollenwechsel oder durch unrunde Materialrollen zu einer ungewollten Bewegung der Tänzerwalze und somit zum Auslenken der Zylinder führen. Der daraus resultierende Druckabfall oder -anstieg wird von einem ED02-Druckregelventil ausgeglichen. Der hochdynamische Regler führt einen Soll-/Ist-Wert-Vergleich durch und reagiert automatisch auf Volumenänderungen im Tänzerzylinder, der die Kraft der Tänzerwalze so beeinflusst, dass die Bahnspannung konstant bleibt.

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