Kontrolle und Regelung des Scherprozesse für textile Bahnenwaren durch Erfassung der Werkstofftemperaturen am Untermesser
- Kontrolle und Regelung des Scherprozesse für textile Bahnenwaren durch Erfassung der Werkstofftemperaturen am Untermesser (AiF 15649 N)
- Das IGF-Vorhaben "Kontrolle und Regelung des Scherprozesses für textile Bahnenwaren durch Erfassung der Werkstofftemperaturen am Untermesser" 15949 N der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V., Reinhardtstraße 12 - 14, 10117 Berlin wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
- Projektlaufzeit: 01.01.2009 - 31.12.2010
Ziel des Forschungsprojektes
Als letzter Schritt der Teppichveredelung bestimmt das Scheren maßgeblich den Charakter der Warenoberfläche. Trotz des großen Bedarfs der Hersteller sind für die kontinuierliche Überwachung des Schervorganges bislang keine Überwachungssysteme entwickelt worden. Anforderungen an solche Systeme sind u. a. das Erkennen von Langzeitveränderungen in der Produktion sowie eine Online-Überwachung des kontrollierten Ein- bzw. Nachschleifens des Scherzeugs. Für eine messtechnische Überwachung des Scherprozesses ist ein dichtes Sensornetz notwendig, um lokale Veränderungen entlang der gesamten Arbeitsbreite von mehr als 5,2 m sicher erkennen zu können. Die Erfassung der Temperaturen stellt in diesem Zusammenhang einen erfolgversprechenden Lösungsansatz dar. Daher war die Kontrolle und Regelung des Scherprozesses für textile Bahnenwaren auf Basis der Erfassung der Werkstofftemperaturen am Untermesser Hauptziel dieses Forschungsprojektes.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Labor- und Industrieversuche belegen, dass die Temperaturmessungen am Untermesser für die Kontrolle des Einschleifvorgangs und die Überwachung des Scherprozesses im Betrieb geeignet sind. Auf der Basis digitaler Temperatursensoren wurde ein Sensornetzwerk mit minimalem Verdrahtungsaufwand realisiert. Für die Applikation der Sensoren wurde eine auf dem Untermesser aufgesetzte Variante (mobiles System) sowie eine im Untermesser integrierte Variante untersucht. Unter Produktionsbedingungen zeigen beide Systeme, mobil und integriert, lokale Veränderungen am Untermesser zeitnah an. Hierdurch können z.B. unerkannte Beschädigungen rechtzeitig angezeigt und behoben werden, bevor es zu einer Beeinträchtigung der produzierten Ware oder zu einem Totalausfall eines Schneidzeugs kommt.
Aufgrund der Online-Anzeige der Temperaturentwicklung ermöglicht die mit integrierten Sensoren ausgestattete Variante unmittelbar beim Einschleifen des Schneidzeugs die Einstellung eines gleichmäßigen Messerandrucks. Somit kann der Einschleifvorgang verkürzt und die Lebensdauer des Untermessers gesteigert werden. Beim mobilen System ist aufgrund der starken Verschmutzung während des Einschleifprozesses die Anwendung der aufgesetzten Sensoren nicht möglich. Deshalb kann erst nach Abschluss der Arbeiten und dem Reinigen der Zustand des Untermessers kontrolliert werden. Mit dieser Variante jedoch ist selbst zu diesem Zeitpunkt eine Justage des Anpressdrucks möglich.
Die meisten Schermaschinentypen verfügen über eine technische Einrichtung zur lokalen und reversiblen Justage des Messerandruckes. Aufgrund fehlender Kontrollmechanismen, die die Auswirkungen der durch diese Einrichtung herbeigeführten Veränderungen anzeigen, wurde auf die Nutzung dieser technischen Möglichkeiten bislang verzichtet. Mit Hilfe der Temperaturmessungen am Untermesser und der Darstellung der Temperaturentwicklung in Echtzeit war es möglich, einen geschlossenen Regelkreis zur Einstellung einer gleichmäßigen Messerspannung aufzubauen.
Der Schlussbericht ist als Schriftenreihe (2011/95) beim TFI erhältlich.
Danksagung
Wir danken dem Forschungskuratorium Textil e.V. für die finanzielle Förderung des Forschungsvorhabens (AiF Nr. 15649 N), die aus den Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) erfolgte.
Projektpartner und / oder weitere Forschungsstellen
- Anker-Teppichboden Gebr. Schoeller GmbH + Co. KG, Düren
- BEJITEC GmbH, Geilenkirchen
- Dura Tufting GmbH, Fulda
- Halbmond Teppichwerke GmbH, Oelsnitz (Vogtl.)
- Heusch GmbH & Co. KG, Aachen
- HYGROSENS INSTRUMENTS GmbH, Löffingen
- J. Schlenter GmbH & CIE, Aachen
- TAG-Textilausrüstungsgesellschaft Schroers GmbH & Co. KG, Krefeld
- Textech Struve GmbH, Aukrug
- Vorwerk & Co. Teppichwerke GmbH & Co. KG, Hameln
- Xetma Gematex GmbH, Aue
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