Förderprojekt AReS

 

Aktiv geregeltes Schussfadenbremssystems für Luftdüsenwebmaschinen

 

Motivation

Beim Luftdüsenweben wird ein Schussfaden milhilfe von Druckluft beschleunigt und im Rietkanal eingetragen. Durch die aufzubringende Rückhaltekraft und die Bremsung des Fadens während des Schusseintrags wird die Gewebequalität deutlich beeinflusst. Bei heutigen Textilmaschinen wird üblicherweise ein vorgegebenes Bremsprofil abgefahren. Dieses wird durch den Maschinenwinkel gesteuert und reagiert nicht auf ein variierendes Flugverhalten des Schussfadens. Eine nicht optimal eingestellte Fadenbremse hat zur Folge, dass das Garn eine Rückwärtsbewegung vollzieht und Schlingen im Gewebe entstehen. Daher ist der Einsatz eines geregelten Schussfadenbremssystems zur Gewährleistung der Gewebequalität und zur Vermeidung von Schussfehlern im Gewebe essentiell.

 

Projektziele und Methoden

Ziel des Projektes ist die Erhöhung der Reproduzierbarkeit des Schusseintrages durch Einsatz einer geregelten Fadenbremse. Dadurch wird die Stabilisierungszeit des Garns während des Schusseintrages reduziert, der Energieverbrauch gesenkt und die Qualität der Gewebeprodukt erhöht.

Die Position und Geschwindigkeit der Fadenspitze können durch Hochgeschwindigkeitskameras erfasst werden. Mithilfe von Bildverarbeitungsalgorithmen können diese Daten echtzeitfähig ausgewertet werden und stehen einem Regler zur Verfügung. Modellbasierte Regelungsstrategien können anhand des Modells des Schusseintrags das zukünftige Systemverhalten prädizieren, damit der Regler die optimalen Stellgrößen ausgeben kann. Eine hochdynamische Fadenbremse wird angesteuert, um den Schussfaden gezielt zu bremsen. Dadurch wird gewährleistet, dass sich ein ruckfreier Garn-Geschwindigkeitsverlauf während des Schusseintrags einstellt, der keine negativen Geschwindigkeiten (keine Rückwärtsbewegung) aufweist. Das System wird sowohl an einer Laborwebmaschine als auch im industriellen Umfeld validiert.

 

Innovationen und Perspektiven

Zur Verbesserung der Gewebequalität soll die Bewegung eines Schussfadens während des Eintragsprozesses untersucht werden. Im Vergleich zu einer herkömmlich gesteuerten Bremse liegt ein großes Potential in einem hochdynamischen Fadenbremssystem, welches durch Regelung der Fadenposition den Schussfaden präzise abbremst. Eine modellbasierte Regelung ist in der Lage, die Rückwärtsbewegung des Schussfadens zu beschränken und dadurch Schussfehler zu vermeiden. Durch den Einsatz eines aktiv geregelten Schussfadenbremssystems wird die Qualität eines Gewebes verbessert, die Produktivität der Webmaschine erhöht und der Energieverbrauch reduziert.

 

Projektpartner
RWTH Aachen, ITA - Institut für Textiltechnik