Kunststoffschläuche in definierter Länge zu Bündeln aufzuwickeln klingt zunächst nach einem einfachen Prozess. Bei wechselnden Durchmessern, unterschiedlichen Bündelmaßen und hohen Produktionsgeschwindigkeiten wird daraus jedoch eine anspruchsvolle Automatisierungsaufgabe. Der Bündelwicklerautomat verbindet Messen, Zuführen, Wickeln und Trennen in einer individuell anpassbaren Sondermaschine.
Die Aufgabe: Schläuche automatisch zu definierten Bündeln verarbeiten
Der Bündelwicklerautomat wurde für das automatische Messen, Zuschneiden und Aufwickeln von beispielsweise Kunststoffschläuchen entwickelt. Ziel ist ein effizienter und kontinuierlicher Produktionsprozess, der sich an unterschiedliche Materialien, Schlauchdurchmesser und Produktionsgeschwindigkeiten anpassen lässt.
Statt die einzelnen Arbeitsschritte getrennt zu betrachten, werden Materialzuführung, Längenermittlung, Wickelprozess und Trennung innerhalb einer Anlage miteinander verbunden.
Der Tänzer regelt die Materialzuführung
Eine zentrale Aufgabe übernimmt der Tänzer. Er regelt die Wickelgeschwindigkeit kontinuierlich in Abhängigkeit von der Produktionsgeschwindigkeit des vorgeschalteten Extruders. Dadurch kann das Material gleichmäßig zugeführt und der Wickelprozess kontrolliert werden.
Die mögliche Wickelgeschwindigkeit der Anlage liegt zwischen 0,6 m/min und 300 m/min. Damit kann die Maschine auf sehr unterschiedliche Produktionsgeschwindigkeiten abgestimmt werden.
Vom Einzug bis zum Wickelkörper
Das Material wird über einen Bandabzug und eine Zugentlastung eingezogen und eingespannt. Anschließend erfolgt eine präzise Längenermittlung, damit der Kunststoffschlauch auf die gewünschte Länge gebracht werden kann.
Danach wird das Material der Schwenkeinheit zugeführt. Über die Verlegeeinheit wird der Schlauch gleichmäßig auf dem jeweiligen Wickelkörper aufgewickelt. Zu den wesentlichen Baugruppen gehören dabei Tänzer, Verlegeeinheit, Schwenkeinheit mit zwei Haspeln sowie die Bedieneinheit mit Touchpen.
Automatisch einstellbare Wickelkörper
Eine besondere Funktion sind die vollautomatisch einstellbaren Wickelkörper. Sie passen sich selbstständig an die vorgegebenen Wickelbundparameter an.
Sowohl die Kernverstellung als auch die Kernbreitenverstellung können automatisch an der Haspel angepasst werden. Unterschiedliche Bündelabmessungen und Materialdurchmesser lassen sich dadurch ohne aufwendige manuelle Umrüstarbeiten verarbeiten.
Werkzeugwechsel für unterschiedliche Materialdurchmesser
Auch unterschiedliche Schlauch- beziehungsweise Materialdurchmesser können im Anlagenkonzept berücksichtigt werden. Dafür besteht die Möglichkeit eines automatischen Werkzeugwechsels.
Die Maschine kann dadurch flexibler für verschiedene Produkte genutzt werden und die erforderlichen Umrüstzeiten im Produktionsprozess lassen sich reduzieren.
Zwei Haspeln für einen kontinuierlichen Ablauf
Sobald die vorgegebene Materiallänge erreicht ist, stoppt der Wickelvorgang automatisch. Eine integrierte Trenneinheit trennt das Material anschließend ab.
Die Schwenkeinheit arbeitet mit zwei Haspeln: Während ein fertiges Schlauchbündel von einer Haspel entnommen wird, kann auf der zweiten bereits der nächste Wickelprozess beginnen. Auf diese Weise werden kurze Taktzeiten und ein kontinuierlicher Produktionsablauf ermöglicht.
Bis zu 3.000 mm Bündeldurchmesser
Der Bündeldurchmesser kann bis zu 3.000 mm betragen. Gleichzeitig können Abmessungen und Ausführung des Bündelwicklerautomaten individuell an Kundenanforderungen, Materialien und Produktionsprozesse angepasst werden.
Das Projekt zeigt damit sehr anschaulich, was individueller Sondermaschinenbau bedeutet: Nicht das Produkt muss sich an eine Standardmaschine anpassen. Die Maschine wird auf den tatsächlichen Produktionsprozess und dessen Anforderungen ausgelegt.
