TÄTIGKEITSBERICHT 2006 - Cetex Institut für Textil

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FORSCHUNGSTHEMENÜBERSICHT Sächsisches Staatsministerium für Wirtschaft und Arbeit, Projektträger SAB GmbH 18 Nr. Projektträger Nr. Cetex 10801/1667 5461 8937/1447 5462 10619/1630 5463 Laufzeit Projektkurztitel Projektleiter 07/05 – 01/07 06/04 – 05/06 07/05 – 06/07 Innovative dreidimensionale Gewebe Cetex gGmbH – Tätigkeitsbericht 2006 Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinrich Hybridstrukturen Herr Dipl.-Ing. Jan Grünert Innovative modulare Aufwinde- Units Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinrich Bundesministerium für Bildung und Forschung, Projektträger FZ Jülich GmbH, FZ Karlsruhe GmbH Nr. Projektträger Nr. Cetex 03I1812A 5235 03X1000C 5465 02WTT0666 5467 Laufzeit Projekttitel Projektleiter 07/03 – 04/06 01/05 – 12/08 07/05 – 06/08 Formgewirkte textile Strukturen Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinrich Biotex Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinrich Legionellenfilter Herr Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Heinrich AUSWAHL GEMEINNÜTZIGER FORSCHUNGSPROJEKTE Die Ergebnisse der folgenden, zur Veröffentlichung freigegebenen Forschungsprojekte werden auf den nächsten Seiten vorgestellt: • Wirktechnik für 3D-Textilien in matrixgebundenen Bauelementen (Kurztitel: Wirktechnik) • Entwicklung einer Laborspinneinheit (Kurztitel: Laborspinneinheit) • Entwicklung einer Kettfadengelegebildungseinrichtung für unterschiedliche Flächenmassen (Kurztitel: Kettfadengelegebildungseinrichtung) • Entwicklung eines Hybridwerkstoffes aus Endlosfasern mit polymerer thermoplastischer Matrix (Kurztitel: Hybridstrukturen) • Verfahrensentwicklung zur Herstellung endkonturnaher formgewirkter textiler Strukturen im medizinischen und pflegedienstlichen Bereich (Kurztitel: Formgewirkte textile Strukturen) An dieser Stelle möchte sich die Cetex Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung gGmbH landes- und bundesweit bei allen Ministerien und Projektträgern für die gewährte Unterstützung bedanken.
WIRKTECHNIK Projektleiter: Dr.-Ing. Frank Helbig Laufzeit: 09/04 – 12/06 Ausgangssituation und Forschungsziel Technische Textilien, die in Verbindung mit fest oder elastisch abbindenden Matrices zu Anwendungsprodukten gebracht werden, bilden die Basis für die Forschungsarbeit. Im Vordergrund der Betrachtungen stehen grundlegende technische Entwicklungen, deren Realisierung die Fertigung räumlicher Gewirkestrukturen in Aussicht stellen, die den besonderen Bedingungen ihrer Weiterverarbeitung entsprechen und hinsichtlich lastaufnahmefähiger, direkt orientierter Systeme (D.O.S.) auf spezielle Anwendungsfälle im Hochbau zugeschnitten sind. Parallel zur technischen Entwicklung stattfindende Aktivitäten im Segment der textilen Anwendungen erfordern textile Lösungen, die im Rahmen des Projektes unter Einsatz besonderer mechatronischer Elemente in Verbindung mit vorhandener wirktechnischer Basis auf ihre Realisierung zu untersuchen sind. Forschungsergebnis Zur Herstellung textiler Muster mit D.O.S. in netzförmigen Oberflächen wurde die vorhandene Doppelraschel mechanisch umgebaut und dabei im Funktionsumfang erweitert. Sie besitzt sechs Grund-Legebarren, von denen zwei als Abstandsfaden führende Legebarren betrieben werden können, sowie zwei Einrichtungen für Einzelfaden- Umkehrschuss (Bild 1). Ein zentraler Antriebsmotor erzeugt in herkömmlicher Weise über Exzenterwellen die Grundbewegungen der Wirkwerkzeuge. Alle legungsabhängigen bzw. bindungsabhängigen Bewegungen werden mittels Einzelantrieben realisiert und können somit auf einfache Weise durch Parametrierung der Steuerungssoftware beeinflusst werden. Das betrifft den Legebarren-Versatz, den Einzelfaden-Umkehrschuss und den Warenabzug. Für die Versatzbewegung der Grundlegebarren wurden Linearmotoren verwendet. Rotatorisch arbeitende Servomotoren erzeugen über ein Zahnriemengetriebe die Linearbewegung für den Schusseintrag. Ebenfalls rotatorische Antriebe sind für den Warenabzug und die beiden Exzenterwellen vorhanden. Die komplette Überarbeitung der Steuerungssoftware führte zu einer wesentlichen Neuerung: Die Berechnung aller Kurventabellen zur mustergerechten Achskopplung aus Daten, erfasst in wirkereitechnologisch orientierter Notation, erfolgt im Steuerungsprogramm. Mit den genannten Änderungen und Erweiterungen steht eine Doppelraschelmaschine zur Verfügung, deren musterungsabhängige Bewegungsabläufe vollständig durch mechatronische Komponenten erzeugt werden und damit allein durch entsprechende Parametrierung der Software beeinflussbar sind. Unter Einsatz der mit mechatronischen Komponenten technologisch flexibilisierten Doppelraschel wurden zur Verwendung in einem Transferprojekt diverse gitterartig offene 3D-Gewirke gefertigt (Bild 3). Die räumliche textile Konstruktion soll neben einer ausreichenden Drucksteifigkeit gegenüber einer in der Weiterverarbeitung zu erwartenden Belastung möglichst an allen Rändern zusätzliche Elemente enthalten. Diese sollen als mechanische Aufnahmen verwendet werden, um das 3D-Gewirke über die Ebenen der beiden Oberflächen aufzuspannen, ohne dabei die gitterförmige Geometrie der Verstärkungsfäden zueinander zu beeinträchtigen (Bild 2). Die Optimierung der textilen Konstruktion unter solchen Vorgaben und Bedingungen erfolgt durch die Erarbeitung spezieller Legungskombinationen, welche sich aus der Verwendung von sechs Grund-Legebarren und zwei Einzelfaden- Umkehrschuss-Systemen ableiten lassen, sowie deren systematische praktische Umsetzung an der Wirkmaschine. Die weitreichenden Möglichkeiten der technologischen Parametrierung auf Basis der mechatronischen Komponenten erlaubten eine effiziente, strategische Entwicklungsarbeit. Bild 1: Einzelfaden-Umkehrschuss Cetex gGmbH – Tätigkeitsbericht 2006 19
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