Textilmaschinen automatisieren: Maximale Produktivität durch neue Technik

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Baumüller hat für die neue Vielnadel-Steppstichmaschine Fasttronic 2 von Dahmen ein Komplettsystem entwickelt, das im Vergleich zu Standardmaschinen bis zu 20 Prozent schneller arbeitet. Dieser Wettbewerbsvorteil unter anderem sichert die Zukunftsfähigkeit des Textilmaschinen-Spezialisten.
Textilmaschinen

Quelle: Baumüller

Textilien sind sehr vielseitig und werden in den unterschiedlichsten Bereichen verwendet. Durch den Einsatz verschiedener Stoffe aus unterschiedlichen Materialien entstehen zum Beispiel Matratzen, Bettwaren, Blusen oder Autobezüge. Die Stoffe fühlen sich dabei immer anders an: Von sanft über kuschelig-weich bis hin zu luxuriös sind alle Varianten möglich. Eine Herausforderung für Textilmaschinen.

Stepptechnik für angenehmes Liegegefühl

Dahmen, ein nordrhein-westfälischer Hersteller von Textilmaschinen, hat seinen Fokus auf Vielnadel-Steppstichmaschinen und Vielnadel-Kettenstichmaschinen gelegt. Zudem liefert das Unternehmen Zubehörteile, die seine Maschinen beispielsweise um eine Schneidanlage ergänzen. Der Großteil der Kunden nutzt die Maschinen zur Herstellung von Matratzen. Die verwendete Stepptechnik hat einen großen Einfluss auf das Liegegefühl und die Qualität der Matratze. Relativ kleine Steppmuster sorgen für eine festere Oberfläche, großvolumige Steppbilder hingegen für eine anschmiegsamere Oberfläche.

Langjährige Partnerschaft

Seit vielen Jahren vertraut Dahmen auf die Automatisierungstechnik von Baumüller und erhält von seinem Partner alles aus einer Hand. Das Antriebskonzept ermöglicht eine hohe Nähgeschwindigkeit von 650 rpm/min. Das heißt, pro Minute sticht jede Nadel 650 Mal zu. „Diese hohe Steppgeschwindigkeit macht die Fasttronic zu der weltweit produktivsten Steppstichmaschine mit 1‘‘ Nadelteilung“, so Dr. Eric Ringhut, Geschäftsführer der Dahmen Textilmaschinen GmbH.

Die Fasttronic 2 ist eine Vielnadel-Steppstichmaschine mit einer Breite von bis zu 4.670 mm zur Herstellung von Matratzenbezügen und Bettwaren. Mit einer Steppgeschwindigkeit von bis zu 650 rpm/min ist sie die schnellste Vielnadel-Steppstichmaschine, die Dahmen je gebaut hat. Das Besondere daran ist das komplett neuentwickelte Oberantriebskonzept, das in Kombination mit einer optimierten Oberfadenführung für eine hohe Zuverlässigkeit und verbesserte Stichqualität bei sehr hohen Steppgeschwindigkeiten sorgt.

Um die schnellste Vielnadel-Steppstichmaschine der Welt zu realisieren, hat Dahmen eng mit dem Nürnberger Antriebs- und Automatisierungshersteller Baumüller zusammengearbeitet. Gemeinsam entwickelt und realisiert wurde ein vollautomatisiertes Komplettsystem. Von der Antriebstechnik der Textilmaschinen über die Steuerung inklusive Softwarebausteine stammen alle Komponenten aus einer Hand und werden als Komplettpaket an Dahmen geliefert.

Textilmaschinen: Technik auf hohem Niveau

Für die Antriebslösung wurden die kompakten und drehmomentstarken Servomotoren DSC1 mit den b maXX-Umrichtern der Baureihe 5000 kombiniert. Angesteuert wird die Fasttronic 2 über den Box-PC b maXX PCC-04. Die leistungsstarke Steuerung mit 15‘‘-Touchdisplay ist echtzeitoptimiert und bietet schnelle Feldbuszykluszeiten sowie minimale zeitliche Toleranzen. Der Maschinenbediener kann die Steppmuster direkt über das Panel einspielen. In der Gesamtlösung werden alle Normen der Maschinenrichtlinie bis SIL3 und PLe erfüllt. Mit ihrer hohen Drehmomentdichte ermöglichen die DSC1-Servomotoren sehr gute Rundlaufeigenschaften, so dass eine absolut gleichmäßige Naht erzeugt und damit maximale Qualität im Stepp-Prozess erreicht wird.

Textilmaschinen
Bild 2: In den anreihbaren Umrichtern b maXX 5000 sind die benötigten Sicherheitsfunktionen Safe Stop 2 und Safety Encoder integriert.
Bild: Baumüller

Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Ausstattung der Fasttronic 2 war das Thema Sicherheit. Alle vier Achsen der b maXX-Anreihtechnik sind mit Safety Encodern und der Funktion Safe Stop 2 (SS2) ausgerüstet. Die Funktion SS2 führt zu einem schnellen und sicheren Stillstand des Motors und aktiviert sobald die Maschine still steht die Funktion Safe Operating Stop (SOS). Dadurch wird ein sicheres Stillsetzen nach EN 60204-1 realisiert. Der Antrieb wird an einer Schnellhalt-Rampe autark abgebremst und die Antriebsregelung bleibt im Gegensatz zur Safe Stop 1 (SS1)-Funktion in Betrieb. Dadurch kann die Maschine im Anschluss fehlerfrei weiterproduzieren. Dies ist für Dahmen besonders wichtig, denn das Steppmuster soll stets akkurat sein.

Textilmaschinen mit CNC-Funktionalitäten für 360 Grad-Steppung

Um die Fasttronic 2 zukunftsfähig zu machen, wurde auf die Anwendung international geltender Standards und die hohe Qualität der Komponenten Wert gelegt. Die Entwickler haben sich für ein durchgängiges Maschinenkonzept entschieden. Dabei konnten sie auf die Baumüller Softwarebibliotheken, die bereits im Engineering Framework ProMaster vorinstalliert sind, zurückgreifen. Diese ermöglichen eine freie CNC-Programmierung der verschiedenen Steppmuster und erfordern keine zusätzliche Hardware. Die Programmierung basiert auf DIN 66025, das heißt, in einem Radius von 360 Grad kann das Muster frei gesteppt werden.

Ereignisbasiertes Logbuch für Produktivitätsauswertungen

Viele der Maschinen werden zum Beispiel an den osteuropäischen Markt verkauft; daher legt Dahmen großen Wert auf eine einfache Fernwartung. Die Baumüller-Lösung ermöglicht eine frühzeitige Planung von Wartungsarbeiten optional mit Condition Monitoring und bringt so durch permanente Zustandsüberwachung mehr Kontrolle in die Prozessabläufe und ist zudem sehr leicht zu bedienen. Programmiert wurden auch ein beliebig erweiterbarer Schichtkalender sowie ein Analyse- und Report-Tool für Produktivitätsauswertungen.

„Das ereignisbasierte Logbuch liefert Auslastungszahlen, Fehleranalysen und Störzeiten. Der Bediener kann aus verschiedenen Gründen auswählen und so den Ausfall ganz genau dokumentieren. Damit lässt sich die Produktivität der Maschine deutlich steigern“, so Dr. Eric Ringhut.

Intelligente Funktionalitäten für maximale Produktivität von Textilmaschinen

Entscheidend für eine hohe Nähsicherheit ist die Presserplatte, die bei der neuen Dahmen-Maschine im laufenden Betrieb innerhalb von Sekunden verstellt und so an die verschiedenen Materialeigenschaften angepasst werden kann. Auch die Tack & Jump-Funktion macht die Maschine besonders. Sie ermöglicht einen Quiltvorgang, bei dem nur an bestimmten Stellen genäht wird. So erhält der Stoff einen getufteten Look für ein volleres Loft der Polsterschicht. Die pneumatische Andruckswalze bietet eine optimale Materialkontrolle bei Rückwärts- und Seitwärtsbewegungen.

Textilmaschinen
Bild 3: Angetrieben wird die Fasttronic 2 von vier Baumüller-Antrieben. Die Wahl fiel auf die sehr kompakten Servomotoren der Baureihe DSC1, die besonders drehmomentstark sind und zudem mit guten Rundlaufeigenschaften und hoher Überlastfähigkeit punkten.
Bild: Baumüller

Für eine hohe Nähqualität ist die elektronische und geräuschlose Oberfadenüberwachung mit Selbstlernfunktion zuständig. Und der Schiffchenantrieb Evolution 2 verringert Verschleiß und Wartungsarbeiten enorm. Die genannten Funktionen machen die Fasttronic 2 zur effizientesten Vielnadel-Steppstichmaschine weltweit.

Fazit

Die Fasttronic 2 steht für höchste Mustergenauigkeit im 360 Grad Steppbereich. Dahmen suchte sich für die Umsetzung der Vielnadel-Steppstichmaschine einen Partner, der die komplette Maschinenautomatisierung realisierte. Aufgrund des durchdachten Antriebskonzept und dem Mehrwert durch das Tool zur Produktivitätsüberwachung und -steigerung fiel die Wahl auf Baumüller. Gemeinsam entwickelten sie die weltweit produktivste Vielnadel-Steppstichmaschine mit 1‘‘ Nadelteilung.

Das komplett neu entwickelte Oberantriebskonzept erlaubt Steppgeschwindigkeiten bis zu 650 rpm/Minute. Die Maschine überzeugt durch seine hohe Geschwindigkeit, eine hohe Nähsicherheit und ein ereignisbasiertes Analysetool, dass die Produktivität der Fasttronic 2 deutlich steigert.

Von Anja Andraschko.

Lesen Sie auch: Maschinenbau: Was die Verfügbarkeit von Produktionslinien verbessert

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