Servoantriebe und die entsprechende Steuerungstechnik sorgen dafür, dass der Zuschnitt reibungslos funktioniert. 

Vom Pharma-Beipackzettel über Backpapier bis hin zu Ausweisdokumenten – Spezialpapiere finden sich überall. Doch in der Verarbeitung sind sie anspruchsvoll: Niedrige Grammaturen von 30 bis 40 Gramm pro Quadratmeter oder Beschichtungen verlangen dem Handling einiges ab. Viele Hersteller produzieren Spezial­papiere meist in zahlreichen unterschiedlichen Kleinserien. Gerade für diese Anwendungen mit häufigen Formatwechseln ist der Questec 
Rotationsquerschneider RQS-V prädestiniert. Der formatflexible Hochgeschwindigkeits-Querschneider zeichnet sich durch einen Bogentransport per Luft aus. Er verarbeitet leichte Papiersorten für Packungsbeilagen, Nassklebeetiketten, In-Mould-Etiketten oder kratzempfindliche Kunststofffolien. Durch eine Produktionsgeschwindigkeit von 400 Metern pro Minute und extrem kurze Anfahrrampen eignet sich die Maschine für kleine Chargen und wiederholende Auftragswechsel.

Der RQS-V wurde ursprünglich von Questec entwickelt. Seit 2018 gehört die Marke zu BW Papersystems. Mit der speziellen Rotationsquerschneide-Technologie von Questec lassen sich leichte Papiere und Folien beschädigungsfrei auf das richtige Maß schneiden. Die Besonderheit: Der Bogentransport erfolgt per Luft. Diese berührungslose Air-Stream-Förderung ohne Bänder oder Rollen eliminiert Markierungen und verhindert hochstehende Ecken, sogenannte Eselsohren, oder verrutschte Bogen. „Das Papier wird quasi getragen und nicht geschoben“, erklärt Dirk Puttkammer, Entwicklungsingenieur am Hamburger Standort von BW Papersystems. „Zudem bremst Luft das Papier an der Ablage ab und drückt den Bogen nach unten, um Platz für den nächsten Bogen zu schaffen. Es entsteht eine Art Schuppenstrom, der Beschädigungen an den Bogen vermeidet“, so Dirk Puttkammer weiter. 

Besondere Kompetenz: Leistungselektronik 

Bei Geschwindigkeiten bis 400 Metern pro Minute schneidet die Maschine die Bogen zuverlässig und legt sie sanft auf dem Stapel ab. Die Querschneidetechnologie mit dynamischem Antrieb ermöglicht einen sauberen, präzisen Schnitt mit einer Schnitttoleranz von ± 0,15 Millimetern pro 1.000 Millimeter. Die hohe Geschwindigkeit und Präzision machen die Regelung anspruchsvoll. „Wir haben hervorragende Erfahrungen mit den Komponenten von AMKmotion gemacht“, so Dirk ­Puttkammer. „Das gilt für die Servoantriebe ebenso wie für die Steuereinheiten.“ 

Seine hohe Zuverlässigkeit verdankt der Querschneider acht Synchron-Servomotoren der Baureihe DT und DTK von AMKmotion, die die Walzen drehen und durch AMKmotion-Wechselrichter angetrieben werden. Diese Standardantriebe arbeiten zuverlässig, sind robust und langlebig. Die besondere Kompetenz zeigt der Motion-Spezialist jedoch bei der Leistungselektronik: Das Servo-Antriebssystem KE/KW besteht aus Kompakteinspeisung (KE) und Kompaktwechselrichter (KW) und baut sehr platzsparend. Die digital arbeitenden Kompaktwechselrichter-Module KW regeln die Antriebe im Vier-Quadrantenbetrieb präzise und mit hoher Dynamik. Sie sind multifunktional über verschiedene Feldbusse zur übergeordneten Steuerung vernetzbar.

Der RSQ-V nutzt die Modelle KW8, KW10, KW20, KW40, KW150 und KW70. Letzteres ist kein Standardprodukt, sondern eine optimierte Variante des KW60, die mehr Strom liefern kann. „BW Papersystems setzt unser etabliertes System ein, das schon sehr lange verfügbar ist, aber ständig weiterentwickelt wird. Wir passen die modularen Reglerkarten immer wieder an aktuelle Anforderungen an. So können unsere Kunden den Aufbau der Maschine sehr lange beibehalten“, erklärt Stefan Hildebrandt, Key Account Manager bei AMKmotion. 

„Mehrere Antriebe können als Multiachssystem im Verbund gefahren werden“

Im RQS-V kommen zudem zwei Doppelwechselrichter-Module des Typs KWD5 mit einem Leistungsbereich von 2 × 5 Kilovoltampere aus AMKmotions KWD-Reihe zum Einsatz. Sie enthalten jeweils zwei unabhängige KW-Wechselrichter in einem Gehäuse und bilden damit eine kostengünstige und kompakte Lösung für Servoantriebe kleiner Leistung. Die KWD-Reihe ist für die Leistungsbereiche 2 × 1 Kilovoltampere, 2 × 2 Kilovoltampere und 2 × 5 Kilovoltampere verfügbar, die integrierte Sicherheitsfunktion STO ist bis PL e gemäß EN ISO 13849-1 vorhanden. Neben den acht Servomotoren am Querschneider steuert das System auch die Gebläse, die die Papierbögen mit Über- und Unterdruck zum Ziel befördern. 

Eine flüssigkeitsgekühlte Kühlplatte schützt die Wechselrichter im Schaltschrank vor Überhitzung und führt die Wärme effizient ab. Diese Flüssigkühlung lässt sich sehr viel kompakter aufbauen als eine Lüftungskühlung. „Dass AMKmotion für uns ein wichtiger Anbieter von Steuerungstechnik ist, zeigt sich auch daran, dass in einem Schaltschrank ausschließlich AMKmotion-Produkte verbaut sind“, betont Dirk Puttkammer.

AMKmotion ist seit langem geschätzter Zulieferer für die Questec-Maschinen. „AMKmotion hat als eines der ersten Unternehmen digitale Regler angeboten“, blickt Dirk Puttkammer zurück. „Die Geräte sind kompakt, und mehrere Antriebe können als Multiachssystem im Verbund gefahren werden – das überzeugt damals wie heute.“ 

BW Papersystems erhält von AMKmotion verschiedene Reglerkarten, die genau auf die Anwendung abgestimmt sind. Das spart Kosten und optimiert die Funktionen für den individuellen Anwendungsfall. AMKmotion hat eine große Auswahl dieser Reglerkarten im Port­folio. Damit können Kunden wie BW Papersystems eine passgenaue Lösung wählen – zum Beispiel gibt es Varianten für Safety-Anwendungen oder für Einkabellösungen. Das Bussystem Ethercat dient als Schnittstelle zur AMKmotion-Steuerung.