Projekte

AuFaWe

Automatischer Fadenspeicherwechsel zur Steigerung der Produktivität von Flechtmaschinen (AuFaWe)

Programm: KMU-innovativ: Produktionsforschung
Bekanntmachung: KMU-innovativ (bis 2015)
Wettbewerb: 15. Runde, Stichtag 15.10.2014

Kurzbeschreibung:
Im KMU-innovativ-Projekt AuFaWe wurde ein neues Konzept für den automatischen Fadenspeicherwechsel im Flechtprozess entwickelt. Damit soll eine Reduzierung der Stillstandzeiten um 50 % angestrebt werden. Dieses neue Spulenwechselkonzept, modular für verschiedene Flechtmaschinen konstruiert, soll vollautomatisch den Austausch von leergelaufenen Fadenspeichern durch volle Spulen ermöglichen.

Projektdauer: 01.04.2015 − 30.09.2018

Projektkoordinator:
Heiko Schlüter
Maschinenbau und Konstruktion GmbH Elmshorn
Telefon: +49 4121 4568-24
E-Mail: h.schlueter@muk-elmshorn.de

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Ulrike Kirsten
Telefon: +49 721 608-31411
E-Mail: ulrike.kirsten@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Die Flechttechnologie findet immer stärker Anwendung in der Herstellung von Halbzeugen für Faserverbundwerkstoffe. Mit dem Einzug der Flechttechnik in die Anwendungen der Faserverbundwerkstoffe ist sowohl die benötigte Klöppelanzahl als auch die Faserfeinheit des verflochtenen Materials gestiegen. Der Klöppelwechsel erfordert aktuell die Schritte Entnahme der Spule, Aufsetzen der neuen Spule und Anknoten oder Neueinfädeln des Fasermaterials. Übliche Klöppelanzahlen moderner Flechtmaschinen zur Verarbeitung von technischen Fasern, wie beispielsweise Carbon oder Glas, liegen bei 50 bis 200 Klöppeln je Maschine. Ist der Fadenspeicher aufgebraucht, muss jede dieser Klöppel einzeln mit neuem Fasermaterial bestückt werden. Je nach Fasermaterial und Maschinentyp ist die Zeit für das Wechseln der Spulen länger als der eigentliche Flechtvorgang, der Wechsel erfolgt manuell. Das resultierende Defizit sind hohe Lohnkosten, eine verminderte Produktivität sowie eine erhöhte Fehleranfälligkeit.

Zielstellung
Im KMU-innovativ-Projekt AuFaWe wurde ein automatisierter Prozess für das Wechseln der Klöppel entwickelt und validiert. Die einzelnen Technologien, die für das Handling der Spulen im Rahmen der gegebenen Maschinenkinematik sowie für das Schneiden, Fügen und das Handling der biegeschlaffen Flechtfasern erforderlich sind, müssen für einen automatisierten Prozessablauf zusammengeführt und qualifiziert werden. Als ein Entwicklungsziel wurde die Verringerung der Stillstandzeit durch Spulenwechsel um 50 % angestrebt und nahezu erreicht.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Das Projekt konnte mit sehr guten Versuchsergebnissen abgeschlossen werden. Für einen Einsatz unter industriellen Bedingungen sind aber weitere Entwicklungsaufgaben zu lösen und werden von den beteiligten Unternehmen durchgeführt. Die Erfolgsprognosen, wie eine Kostenersparnis im Flechtprozess um ca. 20 % und eine Produktivitätssteigerung von 35 % gegenüber dem manuellen Wechsel, sind weiterhin realistisch.

Publikationen

KMU-innovativ - Innovationen für die Produktion von morgen
Erscheinungsjahr: 2017
Beschreibung: Die Broschüre informiert über das Forschungsförderprogramm und laufende Vorhaben von produzierenden KMU. Für Unternehmen, die auf den dargestellten Fach- und Forschungsgebieten kooperieren möchten, dient die Broschüre als Basisinformation.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Celina Gabber und Solvig Grünitz

+49 (0)721 608-25281
zentralessekretariat@ptka.kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu