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Textilherstellung Spitzengeschwindigkeit mit weniger Energie erreichen

| Autor / Redakteur: IWP Wissenschaftsredaktion / Carina Schipper

Schneller als die Formel eins: Beim Kablieren – einem Verfahren der mechanischen Garnveredelung für die Teppichherstellung – erreicht der Faden im Carpet Cabler der Saurer Volkmann in Krefeld Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 420 km/h. Mit einigen technischen Änderungen an dieser Maschine senkten die Entwickler den Energieverbrauch in der industriellen Teppichherstellung.

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Die Spindeln in den Garnmaschinen erreichen Geschwindigkeiten bis zu 420 km/h.
Die Spindeln in den Garnmaschinen erreichen Geschwindigkeiten bis zu 420 km/h.
(Bild: Saurer)

Das Unternehmen stellt Flyern, Ring- und Rotorspinnen sowie Spulmaschinen her. Dr. Martin Folini, Geschäftsführer der größten Business Unit Schlafhorst Zinser erklärt im Interview, welche technischen Maßnahmen den Energieaufwand bei der Produktion von Teppichgarn um mehr als ein Drittel reduzieren.

Die Herstellung von Teppichgarn ist energieintensiv. Beim Aufwickeln wird der Faden mittels Rotation mit hoher Geschwindigkeit um den inneren Faden geführt.

Dr. Martin Folini: Hier setzt die Innovation an. Unsere Ingenieure konnten die rotierende Masse der Spindel durch reduzierte Abmessungen deutlich verringern. Gleichzeitig verschlankten sie mit Hilfe von Lasermessungen kontrolliert den Fadenballon. Durch Anpassung von Spindeldurchmesser und Ballongeometrie reduziert sich so der Energieverbrauch gegenüber konventioneller Technik um bis zu 40 %. Für die hohen Geschwindigkeiten braucht es auch ganz spezielle Antriebe und Lagerungen, die kaum Reibung in sich haben und extrem ruhig laufen.

Welche Rolle kommt dabei der Ballongeometrie zu?

Wenn ein Faden um etwas schnell herumgedreht wird, wirkt sich die Zentrifugalkraft auf ihn aus. Es ist wie beim Seilspringen: Das rotierende Seil formt sich zu einen Bogen, der die Kontur eines Ballons nachzeichnet. Je schneller sich also der Faden dreht, desto mehr strebt er – wie das Springseil – nach außen. Er hat dann einen tendenziell höheren Luftwiderstand. Also brauchen wir mehr Kraft, um die Spindel anzutreiben und diesen Ballon zu kontrollieren. Gelingt es, ihn relativ klein zu halten, dann ist der Luftwiderstand auch nicht so groß und der Energiebedarf entsprechend geringer. Um ein 20 m langes Springseil zu drehen, braucht es ja auch wesentlich mehr Kraft als bei einem ganz kurzen.

Lässt sich die Energieersparnis quantifizieren?

Die Energieersparnis lässt sich ganz klar messen. Der Investor hat damit ein verlässliches Werkzeug, mit dem er zwischen alter und einer neuer Maschinen-Generation vergleichen kann. Für den Abnehmer rechnet sich das in doppelter Hinsicht. Er kann deutlich weniger Energie für die Herstellung eines Garns einkalkulieren. Hinzu kommt: Die meisten Textilmaschinen werden klimatisiert. Ein geringerer Energieverbrauch hat auch weniger Abwärme zur Folge, der Betreiber spart also auch hier Energie, weil er weniger kühlen muss, um die Anlage auf Betriebstemperatur zu halten.

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Nennen Sie bitte ein Beispiel für den erwähnten Innovationszuwachs.

Die verbesserte Aerodynamik eines Lüfterrades zum Beispiel bringt eine zusätzliche Energieersparnis. Der Betreiber erhält als Ersatz nicht einfach eine Kopie des alten Bauteils, sondern das mit der bestehenden Technik weiterhin kompatible Lüfterrad mit der neuen Geometrie.

Um den Kundennutzen hervorzuheben, hat die Firmengruppe das E3-Logo auf dem Markt eingeführt. Was verbirgt sich hinter dem dreifachen E?

Das sind unsere Leitlinien, mit denen Saurer seine Produkte ,durchstylt´ und zukunftssicher macht. Energy ist ein Riesenthema, das in Zukunft noch bedeutsamer wird. Jede Maschine, die wir neu auf den Markt bringen, besitzt einen geringeren spezifischen Energiehaushalt als die vorherige. Pro kg hergestelltes Garn steckt also immer weniger Energie drin. Economics stehen zweitens für gesteigerte Produktivität des Herstellungsprozesses, was aus Kundensicht von höchster Priorität für die Kaufentscheidung ist. Schließlich die Ergonomics: In den Produktionsstätten unserer Anwender sind Mitarbeiter mit einem hohen Ausbildungsstand eher die Minderheit. Doch auch weniger qualifizierte Leute müssen mit der zunehmenden Elektronisierung der Maschinen umgehen können.

Saurer ist unter anderem mit dem Spinntechnologie-Hersteller Schlafhorst Partner der Blue-Competence-Initiative, damit aktiv beteiligt an der Nachhaltigkeitsinitiative des VDMA.

Dr.-Ing. Jürgen Meyer, General Manager unserer Business Unit Schlafhorst Winding, hat sich von Beginn an für das Thema Blue Competence engagiert, um eine nachhaltige Textilproduktion im deutschen Textilmaschinenbau zu bündeln und sie dadurch durchsetzungsstärker zu machen. Blue Competence ist das internationale Markenzeichen für nachhaltige Lösungen des Maschinen- und Anlagenbaus und zeichnet all jene Unternehmen aus, die ihre Entwicklung und Produktion nach diesem Kriterium ausrichten. Auch das Saurer-interne E³-Label zielt darauf ab, unsere Neuentwicklungen in den drei bereits genannten Bereichen Energy, Economics und Ergonomics zu steuern. Anwender erwarten heute nicht weniger als produktivitätssteigernde Maschinen mit bedarfsgerechten Automatisierungsoptionen sowie optimiertem Energieverbrauch, die zugleich ergonomischen Anforderungen genügen.

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