Präzise Bahnspannungsregelung bei der Vliesstoffverarbeitung

Der Einsatz neuer Arten von Vliesstoffen und Textilverbundstoffen in technischen Produkten und Handelswaren ist in enorm gewachsen.

Bisher wurden die meisten Vliesstoffe mit einem Nassvliesverfahren hergestellt, bei dem kurze Fasern unter 2,5 mm Länge auf modifizierten Papiermaschinen anstatt oder zusätzlich zu gestampften Zellstoffen aufgegeben und durch ein Harzbindemittel zusammengehalten werden. Unter den vielen bekannten Handelsprodukten sind so unterschiedliche Produkte wie Windeln und Fahrzeugmotorölfilter.

Vliesstoffe und Verbundmaterialien werden in vielen ungewöhnlichen und exotischen Anwendungen eingesetzt und in verschiedenen Verfahren hergestellt. Bei der Faser-Extrusionstechnik wird geschmolzenes Polymer unter Druck durch eine Spinndüse gepresst, um einen Vliesstoff direkt herzustellen und es wurden zwei Verfahren entwickelt, wobei das eine als ‚Umsponnen‘ (spun wound) und das andere als ‚Schmelzgeblasen'(melt blown) bezeichnet wird.

Die durch Schmelzblasen produzierten Bahnen können so gesteuert werden, dass man eine hochdichte Kapillarstruktur erhält, die zwei anscheinend völlig verschiedene Anforderungen erfüllen kann. Bei der Herstellung kann die Struktur so dicht gemacht werden, dass sie Feuchtigkeit widersteht und für wasserdichte Futter usw. benutzt wird. Andererseits kann man eine Struktur erhalten, die ausgezeichnete Wasseraufnahmeeigenschaften hat und ideal für Küchentücher geeignet ist.

Einige der erst kürzlich entstandenen Bereiche, in denen Vliesstoffe und Verbundstoffe mehr und mehr eingesetzt werden, besteht in der Herstellung von Geo-Synthetiks, Geo-Textilien, Geo-Membranen, Geo-Gittern und Geo-Netzen. Diese Produktgruppe wird bei gewissen Tiefbauanwendungen eingesetzt. Geotextilvliese sind z.B. für die Untergrundentwässerung und bei Erosionsschutzmaßnahmen gefragt.

Für eine führende Stellung bei der Vliesstoffverarbeitung muss der Verarbeiter von abgerolltem Material nicht nur die neuen Produktionsmethoden beherrschen, bei denen großer Wert auf die Qualitätsansprüche der Kunden gelegt wird, sondern er muss auch mit den bei der täglichen Produktion auftretenden Schwierigkeiten und Unregelmäßigkeiten fertig werden. Einer der hierfür besten Wege ist die Verbesserung der Bahnsteuerung durch eine bessere Bahnspannungsregelung

Bei der Herstellung von Vliesstoffen können spezielle Schwierigkeiten bei der Bahnspannungsregelung auftreten, wie bei der Herstellung von Küchentüchern,  Wisch- und Toilettenprodukten mit Prägung und/oder bedruckt, wo sehr niedrige Bahnspannungen erforderlich sind. Bei geringer Dehnbarkeit und engen Toleranzen brauchen die Hersteller und OEMs eine präzise Bahnspannungsregelung, die nahtlos mit der Steuerung der Muttermaschine, z.B. OLC/OC-Systeme, integriert wird und auch mit Systemen und Systemkomponenten arbeiten muss, die schnell auf veränderte Bahnverhältnisse reagieren und für die Gleichmäßigkeit der Produkte verantwortlich sind.

Die neuen Regelungsmodule sind kritische Bauteile der Closed-Loop Bahnspannungsregelungs-Systeme mit modernen Kommunikations- und Diagnose-Protokollen wie DeviceNet, Profibus, und CANopen. Gleichzeitig besitzt jedes Regelungsmodul, wie der X-3400 Bahnspannungsregler, der D-3400 Tänzerregler und der DTI-3400 Tänzerregler mit Spannungsanzeige  Funktionen wie Bahnrisserkennung, Fliehkraftkompensation (Bremsen), Spleißen sowie eine übertragbare Speicherkarte.

Unter bestimmten Umständen, vor allem beim Verarbeiten empfindlicher Vliesstoffe oder ultradünner Folien, muss ein Kontakt mit der Bahn vermieden werden. Hierfür liefert Montalvo Wandler mit einem alternativen Regelungsmodul, wie den  durchmesserbasierten U4 Open-Loop Regler.  Der US4 Ultraschallsensor zusammen mit dem U4 Bahnspannungsregler bietet einen großen Bereich von Konfigurationen – vom einfachen Abrollen/Aufwickeln bis zu komplexen Abrollsystemen.

Als Grundlage für die meisten Prozesse ist  zuerst ein Messergebnis erforderlich, um ein entsprechendes Verfahren zur Regelung der Prozessvariablen und auch der Unregelmäßigkeiten einzuleiten. Mit Hilfe   der Montalvo Regelungsmodule kann man die drehmomenterzeugenden Vorrichtungen wie Antriebe und Bremsen so steuern, dass die Unregelmäßigkeiten egalisiert oder geglättet werden. Die Montalvo Kraftmessdosen (Messwertwandler) zur Messung der Bahnspannung bilden das Messelement im Bahnspannungsregelungs-System.

Die Montalvo Kraftmessdosen (Messwertwandler) sind kompakt und stabil gebaut und doch hochempfindliche Geräte, die kontinuierlich die aktuelle Spannung messen und mit ihrem Ausgangssignal das Regelungsmodul, z.B. X-3400 Bahnspannungsregler  oder eine anderer Regler, befähigen, diesen Messwert mit einem vom Bediener eingestellten Sollwert zu vergleichen und die erforderliche Einstellung vornehmen.

Die Closed-Loop Regelung mit  Kraftmessdose  beseitigt die menschliche Subjektivität, senkt den Ausschuss und sichert einen maximalen Maschinendurchsatz unter Beibehaltung hoher Qualität – frei von Falten, Knicken, gefalteten Kanten, gewölbten Rollen und, bei bedruckten Bahnen, frei von Druckfehlern durch schlechte Registerhaltigkeit. Ein weiterer Vorteil durch den präzise gesteuerten Prozess ist ein maximaler Ausstoß bei minimalen Stillstandszeiten und das weitgehende Vermeiden von Lieferverzögerungen.

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