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Komponenten für die Bandführungsregelung

Das regeln wir schon …

Früher war alles besser! Wer hat diesen Spruch noch nicht gehört?

Doch wenn man sich mal ansieht, wie noch vor 30 Jahren einfache Regelungen mit aufwendigen Analogschaltungen und Steuerungen realisiert wurden, muss man zugeben: Es hat sich doch manches zum Besseren gewandelt!

Auch wenn die Mittel, die man heute bei Bandführungsregelungen nutzt, moderner sind – die Aufgabe ist gleich geblieben, den Bandlauf in Ihren unterschiedlichen Produktionslinien zu regeln mittels

Abhaspeln

 

Steuerrollen

Steuerrahmen

Aufhaspeln

Mit der Einführung der digitalen Regler hat sich Nireco schon früh eine flexible Softwareplattform geschaffen und aufgabenbezogen unterschiedliche Regelgeräte selbst entwickelt.

Diese Geräte überzeugen durch ihre einfache Parametrierung, ihre Funktionalität, ihre Präzision und ihre Zuverlässigkeit. Ihre Hardware bietet allerdings meist nur einen begrenzten Umfang an Schnittstellen, so dass Zusatzmodule ergänzt werden müssen, um den Funktionsumfang zu erweitern. Unsere Regelgeräte MGC1000 und SGA3000 sind Beispiele dafür.

Regelgerät NIGcon

Unser modernstes Regelgerät NIGcon unterscheidet sich von seinen Vorgängern durch seine Modularität, seine Anpassungsfähigkeit an die erforderlichen Schnittstellen und seine simple Erweiterbarkeit. Die gleiche Plattform kann somit in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen. Die Hardware wird dabei nicht mehr selbst gefertigt, sondern es wird auf bewährte Komponenten von weltweit bekannten Herstellern zurückgegriffen.

Wir erfüllen durch diesen Schritt die Wünsche unserer Kunden, damit unsere Systeme einfacher an oder in Fremdsysteme an- bzw. eingebunden werden können.

Durch den Einsatz nur der für die Aufgabe notwendigen Hardware und die Modulbauweise der Hardwarebausteine wird die Ersatzteilhaltung stark vereinfacht, Kosten werden reduziert. Über den eingesetzten hochperformanten Industrierechner und das Touch-Bedienterminal erfolgt die Bedienung und Visualisierung.

Unsere Hardware kompakt zusammengefasst

  • Hochperformanter Industrierechner
  • Touch-Bedienterminal
  • Digitale Ein- und Ausgabemodule
  • Analoge Ein- und Ausgabemodule (14 Bit)
  • Encodermodule
  • Nahezu alle Feldbussysteme koppelbar
  • Hardware auf Hutschienen montierbar
  • Einsatz ohne zusätzliche Kühlung bis 55 °C Umgebungstemperatur
  • Spannungsversorgung 18–30 V DC

Alle Systeme zur Bandführungsregelung basieren auf einem einfachen geschlossenen Regelkreis.

Bei den Bandlauf- und Bandführungsregelungen unterscheidet man prinzipiell zwischen einer Bandkantenregelung und  einer Bandmittenregelung.

Ob die Position der Bandkante oder die der Bandmitte geregelt werden muss, hängt davon ab, ob das Band für den nachfolgenden Prozess kantenpositionsgeregelt oder mittenpositionsgeregelt zugeführt wird.

In Abhängigkeit der jeweiligen Bandlaufregelungsart kommen Messsysteme zum Einsatz, die entweder nur eine Bandkante (Bandkantenregelung) oder beide Bandkanten (Bandmittenregelung) erfassen.

Die Herausforderung besteht darin, mit einer exakten Positionierung die volle Anlagengeschwindigkeit auszunutzen und alle in den Produktionslinien integrierte Aggregate (z. B. Besäumschere) exakt anfahren zu können – vom Abhaspel über die Bandführung durch den Produktionsprozess bis hin zum Aufhaspel.

Die Positionierung von Abhaspeln

An Abhaspeln kommen sowohl Bandkanten- als auch Bandmittenregelungen zum Einsatz. Die Messeinrichtung befindet sich in unmittelbarer Nähe des Abhaspels vor der ersten Umlenkrolle.

Kann die Messeinrichtung erst mit Abstand hinter der Umlenkrolle eingebaut werden, muss eine Totzeitkompensation im Regelkreis berücksichtigt werden, damit die Regelung stabil läuft.

Befindet sich eine Besäumschere direkt hinter dem Abhaspel, ist die Messeinrichtung unmittelbar vor der Besäumschere einzubauen. Um hier eine gute Bandführung durch die Besäumschere zu garantieren, sind die Umlenkrolle hinter dem Abhaspel und der Abhaspel mechanisch zu koppeln. Damit wird gewährleistet, dass der Saum nicht abreißt.

Die Positionierung mit Schwenkrahmen

Schwenkrahmen mit einer oder mehreren Umlenkrollen beeinflussen die Bandposition nicht nur im Auslauf, sondern auch im Einlauf. Die Messeinrichtung wird hinter dem Schwenkrahmen (in Bandlaufrichtung gesehen) platziert.

Die Positionierung mit Steuerrollen

Die Steuerrollen drehen sich um einen in der Ebene des ankommenden Bandes befindlichen Drehpunkt. Durch das Drehen der Steuerrolle(n) wird das Band hinter der Steuerrolle seitlich verlagert, die Bandposition vor der Steuerrolle wird nicht beeinflusst. Die Messeinrichtung befindet sich hinter der Steuerrolle (in Bandlaufrichtung gesehen).

Die Positionierung von Aufhaspeln

Bei Aufhaspeln wird üblicherweise eine Bandkantenregelung eingesetzt. Diese sorgt dafür, dass Coils mit planer Seitenfläche ausgebracht werden.

Werden Coils weiteren Produktionslinien zugeführt, die eine mittige Zufuhr des Materials bedingen, ist eine Bandmittenregelung einzusetzen.

Bei oberflächenbeschichteten Bändern kann es an den Bandkanten zu höheren Auflagendicken kommen als über die restliche Bandbreite. Würden solche Coils mit einer planen Seitenfläche aufgewickelt werden, würden diese keinen festen Stand haben und im Extremfall in sich zusammenfallen. In solchen Fällen muss das Coil gezielt versetzt aufgewickelt werden, man spricht hier vom Staggered Winding. Beim Staggered Winding wird unter Berücksichtigung der aktuellen Aufhaspeldrehzahl und der Banddicke auch bei unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten immer eine gleichmäßig gezahnte Bandkante erzielt.

Bei der Aufhaspelregelung muss die Position der Messung der aktuellen Aufhaspelposition nachgeführt werden. Dies kann durch eine mechanische oder elektrische Kopplung (Gleichlaufregelung) zwischen Haspel und Messeinrichtung erfolgen. Das Band muss über eine Umlenkrolle dem Haspel zugeführt werden, dabei ist auf eine gute Umschlingung (entsprechend großer Umschlingungswinkel, hoher Bandzug, großer Rollendurchmesser) der Rolle zu achten. Die Messeinrichtung muss sich in unmittelbarer Nähe der Umlenkrolle befinden, um ein gutes Regelergebnis zu erzielen.

Als Aktoren für die Positionierung der Stellglieder (Abhaspel, Steuerrollen, Schwenkrahmen, Aufhaspel) kommen hydraulische Aggregate oder elektromechanische Zylinder zum Einsatz.

Videos zur Kanten- und Mittenregelung

Nireco bietet Bandführungssysteme für viele Produktionslinien in der Metallindustrie mit den passenden

  • Messeinrichtungen
  • Aktoren zur Positionierung der Stellglieder
  • Regelungsstrategien

Die Bandführungsregelungen berücksichtigen spezielle Anforderungen wie

 

  • Kaskadenregelung (Einbindung mehrerer Messsysteme in den Regelkreis)
  • Totzeitkompensation (Totzeit innerhalb der Regelstrecke)
  • Endproduktbezogene Regelungsstrategien, wie z.B. das Staggered Winding bei beschichteten Bändern