Safety Servo-Antriebslösung sichert hohe Verfügbarkeit bei der Produktion von Glasfasergeweben

Redakteur: Reinhard Kluger

Die Menzel Maschinenfabrik aus Bielefeld hat sich auf Anlagen spezialisiert, die die Glasfasern nach dem Weben durch eine Imprägnierung dauerhaft fixieren. In der neuesten Maschinengeneration sind durchgängig Servoregler der Reihe Servo Drives 9400 von Lenze mit integrierter Sicherheitstechnik im Einsatz.

Firmen zum Thema

Zufrieden mit der gemeinsam realisierten Antriebslösung: Peter Menzel und Helmuth Gossler (von links)
Zufrieden mit der gemeinsam realisierten Antriebslösung: Peter Menzel und Helmuth Gossler (von links)
( Archiv: Vogel Business Media )

Optimierte Kraftaufnahme, hohe Zugfestigkeit, verschiebefest, alkalibeständig, frei von Weichmachern – das sind fünf wesentliche Eigenschaften, die ein Glasfasergewebe im Außenputzbereich erfüllen müssen. „Würden wir das Gittergewebe nach der Webmaschine nicht fixieren, würden die Fasern gegeneinander verrutschen und nicht im Verbund bleiben“, erklärt Dipl.-Ing. Helmuth Gossler aus dem technischen Verkauf bei Menzel. Eine weitere wichtige Funktion der latexähnlichen Suspension für die Fixierung ist die Imprägnierung. Sie schützt die Glasfaser vor dem hohen pH-Wert im Putz. „Das Material würde sich sonst in der alkalischen Umgebung sehr schnell zersetzen.“ Folglich ist die lückenlose Beschichtung bei der sogenannten Foulardierung das entscheidende Qualitätsmerkmal im Produktionsprozess.

Präzise Zugregelung

Automatisierungstechnisch betrachtet, übernimmt das Foulard-Modul in der Anlage von Menzel die Rolle des Leitantriebs – konkret in Form einer drehzahlgeregelten Zugwalze. Die Antriebslösung dafür hat Menzel zusammen mit dem Spezialisten für Antriebs- und Automatisierungstechnik Lenze entwickelt. Sie besteht aus einer Kombination aus Servo Drives 9400 und Standarddrehstrommotor mit Kegelstirnradgetriebe der Lenze-Reihe GKS. Ein weiterer Servoregler baut beim davor liegenden Zugwerk 1 die im Herstellungsprozess exakt vorgegebene Gewebespannung auf.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 7 Bildern

Exakte Motorregelung

Wesentliche Anforderungen an die Antriebstechnik waren an dieser Stelle vor allem der hohe Stellbereich in Verbindung mit einer überaus präzisen Regelgüte. Die Servo Drives 9400 verfügen über spezielle Reglerelemente für den gezielten Gleichlauf. Sie reduzieren die Winkelabweichung zum Leitantrieb um den Faktor fünf im Vergleich zu Standardlösungen. Die hohe Auflösung in Verbindung mit einer Beschleunigungsvorsteuerung führt zudem zu einer überaus exakten Motorregelung, die den Antrieb bei einem verkleinerten Schleppfehler schneller reagieren lässt. Deshalb sind die Servoregler bestens geeignet, um eventuelle Drehzahlabweichungen umgehend auszugleichen.

Züge dokumentieren für Rückverfolgbarkeit

Die Rückführung der herrschenden Momente erfolgt über Zugmessstationen. „Wir müssen an dieser Stelle sehr exakt sein. Die technischen Eigenschaften der Gewebe unterliegen schließlich auch internationalen Normen“, erklärt Konstruktionsleiter Dipl.-Ing. Ekhard Neumann. „Als Beitrag zur Produktnachverfolgbarkeit werden die Züge deshalb dokumentiert.“ Die Automatisierungsstruktur der Anlage lässt es ferner zu, die Züge im Rahmen einer Produktrezeptur mit zu hinterlegen.

Zwischenkreisverbund steigert Energieeffizienz

Weil das Zugwerk 1 im generatorischen Betrieb arbeitet, beim „Gegenhalten“ also die Bremsenergie in Strom wandelt, sind die Servoregler im Schaltschrank für eine hohe Energieeffizienz per Zwischenkreis miteinander verbunden. Vergleichbares gilt für die Kombinationen aus Ab- und Aufwickler zu Beginn und am Ende des Imprägnierprozesses.

Glasgittergewebe wird in den Menzel-Anlagen mit einer Materialbreite von üblicherweise 2,2 bis 3,2 Metern nach dem Abwickeln zunächst durch einen Zwischenspeicher gefahren. Dieser puffert das Material beim Rollenwechsel, versorgt so kontinuierlich die Foulardierung – also das Vollbad des Gewebes mit dem flüssigen Polymer. Danach wird das ausgerüstete Substrat durch ein Walzenpaar geleitet, um den Flottenüberschuss auf ein genau definiertes Maß abzuquetschen. Die darüber liegende, gasbetriebene Heizstrecke trocknet die feuchte Oberfläche so weit, dass das Gewebe nicht mehr auf den nachfolgenden Walzen festkleben kann.

Dann geht es in den Haupttrockner, in dem die Imprägnierung bei 140 bis 160 Grad Celsius vollständig polymerisiert. Je nach Materialdicke und Art des Webgitters durchläuft das Gewebe den Trockner in zwei bis fünf Minuten. Die Geschwindigkeit bis zu 60 Meter in der Minute gibt das Zugwerk 3 am Auslauf des gasbeheizten Umlufttrockners vor. Die Regelung des Getriebemotors erfolgt auch hier geschwindigkeits- und momentengeregelt durch einen Lenze-Servoregler.

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:342671)