Web Spannungsregelung

Webspannungsregelung ist der automatisierte Prozess, bei dem eine bestimmte, konstante Zugkraft (Spannung) auf ein kontinuierliches, flexibles Material – bekannt als „Web“ – übertragen wird, während es durch eine Maschine läuft. In Branchen wie Druck, Beschichtung, Laminierung und Slitting ist eine präzise Spannungsregelung nicht nur eine Präferenz; sie ist eine absolute Notwendigkeit, um eine hohe Produktqualität zu erreichen, Abfall zu minimieren und die Produktionsgeschwindigkeit zu maximieren.

Warum ist Spannungsregelung kritisch?

Ein unsachgemäß gespanntes Web kann zu einer Vielzahl teurer Defekte führen. Ist die Spannung zu niedrig, kann das Material knittern, von einer Seite zur anderen wandern oder durchhängen, was zu aus dem Register geratenem Druck, uneinheitlicher Beschichtung oder schlechten Rollen führt. Ist die Spannung zu hoch, kann das Material sich dehnen, sich verjüngen (in der Breite reduzieren) oder sogar brechen, was teuren Maschinenstillstand und Materialabfall verursacht.

Eine ordnungsgemäß konstruierte Spannungsregelung sorgt dafür, dass das Material im Prozess mit perfekter Stabilität fließt, was zu tadellos Qualität und Betriebseffizienz führt.

Die drei Zonen der Spannungsregelung

Eine typische Webverarbeitungsmaschine ist in drei kritische Zonen unterteilt, die jeweils ihre eigene Spannungsregelungsschleife benötigen:

1. Abwickelzone: Hier wird die Rohstoffrolle abgewickelt. Das System muss eine kontinuierliche, präzise Menge an Zug oder Bremsmoment auf die Abwickelrolle anwenden, um die Anfangsspannung zu erzeugen. Dies ist zweifellos die kritischste Zone, da sie die Spannung für den gesamten Prozess festlegt.
2. Prozesszone: Diese Zwischenzone, in der Druck-, Beschichtungs- oder andere Operationen stattfinden, verwendet angetriebene Nippelrollen, um die Spannung von den Abwickel- und Rückspulzonen zu isolieren.
3. Rückspulzone: Hier wird das fertige Material zu einer neuen Rolle gewickelt. Das System muss das Drehmoment des Rückspulmotors steuern, um die Spannung zu verringern, und so eine reibungslose, stabile Endrolle gewährleisten.

Die unverzichtbare Rolle der Bremsen in der Abwickelzone

In der kritischen Abwickelzone ist die industrielle Bremse das primäre Spannungs-Erzeugungsgerät. Das System arbeitet als geschlossener Regelkreis:

1. Messung: Ein Sensor, wie eine Lastzelle oder eine Tänzerrolle, misst kontinuierlich die tatsächliche Bahnspannung.
2. Steuerung: Diese Messung wird an einen Regler weitergeleitet, der sie mit dem gewünschten Spannungssollwert vergleicht.
3. Aktion: Der Regler sendet dann ein präzises Signal an die Bremse, die auf die Abwickelwellenachse montiert ist. Durch die Modulation des Bremsmoments kann der Regler den Zug auf der Bahn sofort erhöhen oder verringern, um sicherzustellen, dass die Spannung perfekt konstant bleibt, auch wenn der Rollendurchmesser abnimmt und die Liniengeschwindigkeit sich ändert.

Übliche Bremsen für diese Anwendung sind pneumatische Scheibenbremsen, aufgrund ihres hohen Drehmoments und ihrer guten Wärmeableitung, sowie magnetische Partikel- oder Hysterese-Bremsen für ihre außergewöhnlich glatte Drehmomentregelung, unabhängig von der Geschwindigkeit.

Zusammenfassend ist die Webspannungsregelung eine fundamentale Technologie der Hochgeschwindigkeitsfertigung, und die industrielle Bremse ist der Grundstein dieses Fundaments, da sie die präzise, zuverlässige Kraft liefert, die benötigt wird, um ein Rohmaterial in ein perfektes Produkt zu verwandeln.