Weben ohne Harnisch - Schmierfreie Kunststoffgleitlager in innovativer Webmaschine

Dauerhafte Bewegungen im 24/7-Betrieb. Die Maschinen sollen eine möglichst hohe Standzeit aufweisen, denn jeder Stillstand ist mit viel Reparatur- und Wartungsaufwand und Kosten verbunden.

Mit dem Material iglidur J3 konnte eine deutliche Verbesserung der Lebensdauer erzielt werden. Die Wartungs- und Schmierfreiheit sorgt dafür, dass kein Staub oder Schmutz aus der Umgebung an den Lagerstellen gebunden wird.

Erst in den 1980er Jahren wurde die Lochkartentechnik der Webstühle durch elektronische Steuerungen abgelöst. Noch länger hielt beziehungsweise hält sich das mechanische Grundprinzip. Die einzelnen Kettfäden werden durch das sogenannte „Harnischsystem“ bewegt: Das ist eine mechanische Verbindung, die jede Weblitze gemäß dem gewünschten Muster über Haken und Rollenzüge oder Rückholfedern anhebt oder senkt. Betätigt werden die einzelnen Harnische zumeist über Magnete.

Zu diesem sehr aufwändigen Prinzip gibt es jetzt eine deutlich flexiblere Alternative. Denn die Gitec GmbH in Neu-Ulm hat mit der UniShed 2 die weltweit erste harnischlose Jacquard-Webmaschine entwickelt. Bei ihr wird jeder Kettfaden einzeln über einen Piezo-Aktuator gesteuert. Ein mechanisches Schwingsystem ersetzt das traditionelle Harnischsystem mit Haken und Rückzugsfedern.

Zu den konstruktiven Herausforderungen, die beim Bau der ersten Prototypenmaschinen zu lösen waren, gehört die Lagerung der oszillierenden Wellen, die einen Durchmesser von 50 Millimeter aufweisen und über einen elektronischen Kardanantrieb von Servomotoren bewegt werden. Roland Michel: „Diese Lager werden stark beansprucht, denn die Wellen oszillieren und die Anlagen arbeiten als Dauerläufer im 24/7-Betrieb. Zugleich müssen sie ohne externe Schmierung auskommen, weil das Gewebe unterhalb der Wellen erzeugt wird. Wir hatten zunächst Gleitlager eines anderen Herstellers im Einsatz, die technisch einwandfrei liefen, aber recht teuer waren. Da die Textilindustrie sehr preissensibel ist und jede einzelne Achse vielfach gelagert wird, haben wir zu igus Lagern gewechselt.“

Ursprünglich war der Standardwerkstoff iglidur J vorgesehen, der als echtes Dauerläufer-Material sehr verschleißfest ist und eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme aufweist. Aber nach dem Motto „Das Bessere ist des Guten Feind“ entwickelte igus als neuen Werkstoff iglidur J3, das sich durch eine nochmals verbesserte Verschleißfestigkeit auszeichnet. Je nach Anwendungsbedingungen wird im Vergleich zu iglidur J eine bis zu dreimal längere Standzeit erreicht.

Die Maschine, die zurzeit im Technikum in Neu-Ulm arbeitet, ist mit elf Modulen zu je 128 Piezo-Aktuatoren ausgestattet. Da jedes Modul über zwei Lagerbuchsen gelagert wird, befinden sich 22 iglidur J3-Buchsen mit einem Durchmesser von 50 Millimetern an jeder Achse.

Mit den UniShed2-Maschinen zielt Gitec auf die klassischen Anwendungen von Jacquard-Webmaschinen wie Bekleidung, Heimtextilien und – ganz besonders – technische Gewebe aus Polyester und Polyamid sowie GFK-/ CFK-Materialien. Aktuell testet man in Neu-Ulm neue Wege der Airbag-Produktion. Roland Michel: „Bisher wurden die Airbagsäcke aus zwei Teilen zusammengenäht, die zuvor zurechtgeschnitten und beschichtet wurden. Mit der UniShed2 erproben wir jetzt das Weben von Hohlsäcken, die aus einem Stück entstehen. Das vereinfacht den Prozess deutlich.“

Als Tochterunternehmen eines chinesischen Konzerns, der sich auf die Prozesskette der Textilproduktion konzentriert, hat die Gitec GmbH, die aus dem traditionsreichen Textilmaschinenbauer Grosse hervorgegangen ist, auch direkten Zugriff auf die Praxis des industriellen Webens: Die Muttergesellschaft betreibt in der Nähe von Shanghai eigene Webereien, die anspruchsvolle Jacquardgewebe für technische Anwendungen herstellen.