Hintergrund

Verpackungsmaterial wird mit variabler Geschwindigkeit von einer Rolle abgezogen. Um die Bahnspannung zu halten, wird die Rolle von einer mechanischen Regelung gebremst. Drastische Änderungen von Massenträgheitsmoment und Abzugsradius der Rolle sowie deren Unrundheit (Schwingungsanregung) erschweren die Auslegung.

Ziele

• Geringe Herstellkosten
• Halten der Bahnspannung im zulässigen Bereich
• Funktionsfähigkeit für grob unterschiedliche Materialien (Dichte, Rollenbreite und -durchmesser)

Weg

• Ermittlung von Systemparametern (Bremsenreibwerte, Dämpfungskonstanten, ...) durch einfache Messungen in Zusammenarbeit mit dem Kunden
• Erstellung eines Simulationsmodells
• Modellverifizierung durch Abgleich mit Messergebnissen
• Analyse einiger Konstruktionsvarianten im Simulationsmodell
• Abschätzung der Einsatzbereiche durch Simulation unterschiedlicher Materialien
• Optimierung konstruktiver Parameter für eine Variante

Ergebnis

• Optimierte Konstruktionsvariante
• Breiter Einsatzbereich
• Geringe Kraftschwankungen

Nutzen

• Wettbewerbsvorteil durch breiten Einsatzbereich
• Reduzierung von Entwicklungszeit und -kosten durch Verringerung der Versuchsanzahl
• Fundierte Basis für Entwicklungsentscheidungen

Simulation der Bahnkraftregelung bei getaktetem Abzug; federbelasteter Tänzerhebel mit roter Umlenkrolle dient als Bahnkraftsensor; grün: Bremshebel mit Reibbelag

Brems- und Beschleunigungsvorgang

Bahnkraftverlauf bei Einschwenken des Tänzerhebels