Besser schlafen mit jedem Stich

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Bei Matratzen zählen vor allem innere Werte – und die Qualität der äußeren Hülle. Es ist die Einheit aus Matratzenkern und Matratzenbezug, die für perfekten Liegekomfort und entspannten Schlaf sorgt. Bei den Bezügen handelt es sich um mehrlagige Gewebe, die Mammut-Nähmaschinen aus Köln mit schmucken Steppnähten zum späteren Bezugsstoff verbinden. Servoantriebsregler aus der Reihe ARS 2000...

Motoren & Antriebstechnik

Servoantriebsregler aus der Reihe ARS 2000 SE von Metronix
Servoantriebsregler aus der Reihe ARS 2000 SE von Metronix
Synchroner Verbund aus oberem Nähkopf und darunter liegender Unterfadenstation in einer CNC-gesteuerten Anlage.
Synchroner Verbund aus oberem Nähkopf und darunter liegender Unterfadenstation in einer CNC-gesteuerten Anlage.
Vielnadelnähmaschinen aus Köln machen 1700 Stiche in der Minute – und damit Steppnähte mit einer Länge von mehr als acht Metern.
Vielnadelnähmaschinen aus Köln machen 1700 Stiche in der Minute – und damit Steppnähte mit einer Länge von mehr als acht Metern.

Bei Matratzen zählen vor allem innere Werte – und die Qua­lität der äußeren Hülle. Es ist die Einheit aus Matratzen­kern und Matratzen­bezug, die für perfekten Liege­komfort und ent­spannten Schlaf sorgt. Bei den Bezügen handelt es sich um mehr­lagige Gewebe, die Mammut-Näh­maschi­nen aus Köln mit schmucken Stepp­nähten zum späteren Bezugs­stoff verbinden. Servo­antriebs­regler aus der Reihe ARS 2000 SE von Metronix nehmen im Herstell­prozess eine wesent­liche Rolle ein. Alles dreht sich buchs­täb­lich um perfekte Nähte und Muster. Kunden auf der ganzen Welt schätzen vor allem die Zuver­lässig­keit und Leistungs­fähigkeit der Textil­verarbeitungs­lösungen, mit dem blauen Mammut als Marken­zeichen. Die Näh­maschinen­fabrik Emil Stutznäcker aus Köln ist seit mehr als 140 Jahren spezi­ali­siert auf die Fer­tigung quali­tativ hoch­wertiger Näh­maschinen für die indus­trielle Steppung. Doch was macht eine gute Naht aus? „Sie muss immer gleich sein“, erklärt Olaf Offergeld aus der Elektronik­ent­wicklung des Familien­unter­nehmens treffend wie knapp. Gleich bedeutet zum Beispiel, den Faden bei jedem Stich immer mit der exakt gleichen Faden­spannung auf dem Mate­rial zu führen. Auch Fehl­stiche beein­trächtigen die Qualität und sind die Folge ausge­lassener Knoten auf der Unter­seite.

Konstant das gleiche Nahtbild

Ausgelassene Knoten beim Stepp­stich werden auf der Oberseite sichtbar durch doppelte oder mehrfache Stich­längen. Die Ursache dafür kann unter anderem durch eine mangelnde Synchro­nität zwischen der Nadel des Näh­kopfes und dem Greifer der Unter­faden­spule hervor­gerufen werden. Für beide Funk­tionen setzen die Kölner Antriebs­regler der Reihe ARS 2000 SE von Metronix aus Braun­schweig ein. „Die Servos haben wir mit Motoren und Getrieben zu einer Gesamt­lösung kom­bi­niert“, erzählt Thomas Hindrichs, Geschäfts­führer des Ingenieur­büros Peter Hindrichs. Das Unter­nehmen aus Ber­gheim pflegt eine lang­jährige Zusammen­arbeit mit Metronix und arbeitet als Engineering­­partner vor allem für OEM.

Präzision mit 3000 Stichen pro Minute

Bei den Anlagen der Näh­masc­hinenfabrik Emil Stutznäcker bestand die beson­dere Heraus­forderung darin, eine Antriebs­regelung zu konzi­pieren, die bei 3000 Um­drehungen in der Minute eine Winkel­grad­abw­eichung im Ver­bund von unter 0,5 Grad erreicht. „Liegen wir darüber, nähen wir nicht mehr sicher“, meint Olaf Offergeld. „Der Greifer muss genau dann zur Stelle sein, wenn der Nadel­faden in der Aufwärts­bewegung eine Schlinge gebildet hat.“ Die gebotene Prä­zi­sion ist auch dann gefragt, wenn etwa in den Viel­nadel­näh­ma­schinen Produktions­geschwindig­keiten bis zu 1700 Stiche in der Minute erreicht werden. „Bei einer Stich­länge von fünf Milli­metern sind das acht­einhalb Meter Naht pro Minute. Da kommt am Ende richtig was raus“, sagt Offergeld.

In einer ande­ren Maschinen­lösung hat das Ingenieur­büro Peter Hindrichs die servo­motorisch an­ge­trie­benen Näh­köpfe in einen mehrachs­koordinier­ten CNC-Verbund gebracht. Für die inter­polieren­de Positio­nierung kommen eben­falls Metronix ARS 2000 SE Regler zum Einsatz. Die Besonder­heit dieser Anlage besteht vor allem darin, besonders dicke, schwere aber auch dünne Füll­mate­rialien flexibel ver­arbeivten zu können. Bis zu zwei Näh­köpfe (Mammut P2A / P2S) sind auf dem Ober­portal instal­liert, die Unter­faden­führung folgt auf der Unter­seite des Gewebes mit einer prä­zisen Linien­führung. Die Besonder­heit dabei: Der Greifer muss nicht nur sta­tio­när zur exakten Zeit zur Stelle sein, nachdem die Nadel das Gewebe durch­drungen hat – er muss auch räum­lich präzise zur Stelle sein. Bis zu acht Servo­achsen arbeiten dafür im Verbund. Aus Sicht der Antriebs­technik steckt nach Ansicht von Metronix-Vertriebs­leiter Olaf Donner „dahinter eine an­spruchs­volle Rege­lung für eine alles andere als all­täg­liche Anwen­dung“. Die Metronix Servo­regler ARS 2000 SE punkten nach Aus­kunft von Donner vor allem mit ihren kurzen Abtast­zeiten von unter 32 μsec im Strom­regler. „Hier sind wir beson­ders schnell, was ein echter Vorteil ist.“ 

Thomas Hindrichs nutzt die ARS 2000 SE gerade in mehrachs­koordi­nierten Motion Control Anwen­dungen, weil sich die Servo­­regler aus Braunschweig „so univer­sell einsetzen lassen. Wir kön­nen damit ent­sprechend flexibel auch auf ganz spezielle Kunden­wünsche ein­gehen“. Dabei mache die Para­metrier­software „Metronix ServoCommander®“ das Leben im Engineering vergleichs­weise einfach – zumal die ARS 2000 SE „ohne Kauf von Options­karten mit fast allen Geber­systemen klar kommen“. Linear­antrieb, Torque­motor, Synchron­servo: Unerheb­lich sei eben­falls, welcher Motor letzt­lich auf der Aktorik­seite ange­schlos­sen ist.

Einfache Kodierung im Achs­verbund

Eingebunden sind die bis zu acht Servo­regler einer Näh­maschine per CAN-Bus Kom­munika­tion in die CNC-Maschinen­steuerung. Jede Achse er­hält dabei eine definierte CAN-Knoten­nummer. Sie weist dem Regler seinen festen Platz innerhalb des Antriebs­verbundes zu – sowohl räum­lich, als auch funk­tional. Realisiert ist die Auf­gaben­zuordnung über eine binäre Kodie­rung im An­schluss­stecker. Steht der Code beispiels­weise auf 1001 weiß der Servo, dass er im Betrieb zum Bei­spiel als Greifer­servo zu arbei­ten hat. 1010 kann wiederum für den An­trieb eines Näh­kopfes stehen.

Dieses Kon­zept hat in der Praxis enorme Vorteile, die Antriebs­regler – unab­hängig von ihrer jewei­ligen Auf­gabe – standardi­sieren zu können. Sämt­liche in den Näh­maschi­nen auf­treten­den Parameter­sätze sind im ARS 2000 SE von Metronix auf der im Gerät inte­grierten SD-Karte ge­spei­chert. Die Kodie­rung im Stecker sorgt beim Booten der Geräte dafür, dass der für die Appli­kation passende Para­meter­satz geladen wird. Aus dem Generalisten wird so – ganz auto­matisch – der Spezia­list. 15 unterschiedliche Sätze sind auf der SD-Karte abgelegt. 16 wären mit den vier binären Stellen möglich.

Die Trennung der Regler­hardware von der Antriebs­software bringt für die Näh­maschinen­bauer aus Köln gerade im Ersatz­teil­geschäft enorme Vor­teile mit sich. „Wir brauchen keine Fragen mehr stellen, welches Gerät genau ersetzt werden soll. Damit kann es auch nicht mehr passieren, dass Regler mit einem bestim­mten Parameter­satz verschickt wird, der dann doch nicht passt“, freut sich Olaf Offergeld. Zudem haben die Kunden der Näh­maschinen­fabrik Emil Stutznäcker die Möglich­keit, sich Ersatz aufs Lager zu legen, der eben nicht funk­tional gebunden ist. Eine mög­liche Geräte­varianz wird ledig­lich von der Leis­tungs­klasse erzeugt und nicht von der Para­metrie­rung. „Wir liefern ganz einfach einen Genera­listen aus, der auf seiner SD-Karte alles für seinen späteren Job an Bord hat. Das ist ein tolles Feature.“

Fazit

Die Mammut Mammut P2A / P2S ist konzi­piert für die flexible Produk­tion kleinster Los­größen und schafft dabei die Grund­lage ein weiteres Feld an Textilien her­zu­stellen: von Stepp­decken, Tages­decken, Matratzen­platten bis hin zu Polster­auflagen. Die Servo­antriebs­technik von Metronix sorgt ihrer­seits in Verbin­dung mit der einge­setzten CNC-Steuevrung dafür, dass Ferti­gungs­aufträge ohne nennens­werte Rüst­zeiten auf Knopf­druck gewech­selt werden können.

Autor: Dipl.-Sozialwirt Thorsten Sienk, freier Fachredakteur, Bodenwerder
 

Veröffentlicht am März 30, 2021 - (548 views)
Metronix Meßgeräte und Elektronik GmbH
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