Der folgende Beitrag entstammt mit freundlicher Genehmigung der Fachzeitschrift für Textilveredlung und Promotion TVP - Ausgabe Oktober 2022

 

Bis zu 2.000 Stiche/Minute bei Mehrkopf-Stickmaschinen

„ZSK R-Stickkopf“ mit einzigartigem Massenausgleich 1. und 2. Ordnung wird mit „Texprocess Innovation Award“ ausgezeichnet

 

(TVP/AF) Für Besitzer von Industriestickmaschinen sind die Stickgenauigkeit und ein sicherer Betrieb mit wenigen Fadenbrüchen und Fehlstichen wichtige Faktoren. Die Maschinen sollen zudem möglichst leise und ohne Vibrationen laufen.

 

Speziell für diese Anforderungen hat der Stickmaschinenhersteller ZSK STICKMASCHINEN einen neuartigen Stickkopf für Ein- und Mehrkopf- Stickmaschinen entwickelt. Das Projekt wurde auf der Texprocess in Frankfurt erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt und mit dem „Texprocess Innovation Award“ prämiert.

Auf der Texprocess stellte ZSK einen Prototypen seines innovativen „R-Kopfes“ vor. (Foto: Andreas Farnung)

Der neue „R-Kopf“ soll laut ZSK Stickgeschwindigkeiten bis zu 2.000 Stiche pro Minute erreichen. Traditionelle Mehrkopf-Stickmaschinen kommen aktuell auf Stickgeschwindigkeiten bis maximal 1.200 Stiche je Minute.

 

ZSK will mit der Innovation eigenen Angaben zufolge eine neue Dimension der Produktivität bei höherer Stickpräzision und Zuverlässigkeit auch bei hohen Stickgeschwindigkeiten ermöglichen.

Mit dem R-Kopf lassen sich laut ZSK die Lärmemissionen im Vergleich zu aktuellen Stickköpfen deutlich reduzieren. Auch sollen Kunden ihn bei Bedarf selbst austauschen können.

Foto: Andreas Farnung / TVP 05/2022 

ZSK STICKMASCHINEN - Wirkung von Massenkräften im Stickkopf

Näheres zum Projekt: Einen großen Einfluss auf die Musterpräzision, Sticksicherheit und Laufruhe haben die verbauten Stickköpfe.

Der Grund dafür ist, dass in den Stickköpfen erhebliche Massenkräfte auftreten können, die von den Stickköpfen auf das Maschinengestell übertragen werden und dieses zu Schwingungen anregen.

 

Besonders bei Mehrkopf-Stickmaschinen, bei denen die Stickköpfe nebeneinander auf der oberen Traverse angeordnet sind, ist die Summe so groß, dass die obere Traverse relativ zu ihrer Längsachse in Torsionsschwingungen versetzt wird (siehe Grafik).

Bedingt durch diese Torsionsschwingungen führen die an der oberen Traverse befestigten Stickköpfe leichte Nickbewegungen aus, wodurch die Nadeln horizontale Bewegungen vollführen. Diese horizontalen Bewegungen der Nadeln relativ zu den Stichplatten verursachen dann ungenaue Stickmuster.

 

Auch führen die horizontalen Bewegungen der Nadeln zu schwankenden Abständen zwischen den Greiferspitzen und Hohlkehlen der Nadeln. Da ein sicherer Schlingenfang einen sehr genauen Abstand zwischen Greiferspitze und Hohlkehle erfordert, führen die schwankenden Abstände zu einer verminderten Sticksicherheit mit Fadenbrüchen oder Fehlstichen. Außerdem verursachen die durch die Massenkräfte der Stickköpfe erzeugten Maschinengestell-Schwingungen ungünstige Geräuschemissionen.

 

Die Massenkräfte in den Stickköpfen werden hauptsächlich durch den Nadelstangenantrieb und die oszillierenden Vertikalbewegungen der Nadelstangen und Drückerfüße verursacht. Die Höhe der Massenkräfte ist stark von der Maschinengeschwindigkeit abhängig, da die Massenkräfte im Stickkopf mit zunehmender Stickgeschwindigkeit quadratisch ansteigen. Beispielsweise sind die Massenkräfte bei einer Stickgeschwindigkeit von 1.200 Stichen/Minute viermal höher als bei 600 Stichen/Minute. Alle bisherigen Bemühungen, die im Stickkopf auftretenden Massenkräfte zu reduzieren, haben noch nicht zu einer signifikanten Reduzierung derselben geführt, teilt ZSK mit.

Vertreter von ZSK bei der Verleihung des „Texprocess Innovation Awards“ (Foto: Messe Frankfurt Exhibition GmbH/Thomas Fedra)

Massenkräfte werden durch Ausgleichsmechanismus reduziert

Ziel des neuen ZSK Projekts war es daher, eine Stickkopfmechanik zu entwickeln, die deutlich geringere Massenkräfte auf das Maschinengestell überträgt. Gleichzeitig sollte die Stickkopfmechanik so verbessert werden, dass sie unter 24/7-Produktionsbedingungen bei Stickgeschwindigkeiten von 2.000 Stichen/Minute sicher betrieben werden kann.

 

Mit dem neuentwickelten „R-Stickkopf“ wurden diese ehrgeizigen Ziele erreicht, indem ein innovativer Massenausgleichsmechanismus integriert wurde, der die Massenkräfte erster und zweiter Ordnung erheblich reduziert.

„Dies ist vergleichbar mit der Laufruhe von einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit der ungünstigen Laufruhe eines 1-Zylinders“, erklärt ZSK.

 

Foto: Vertreter von ZSK bei der Verleihung des „Texprocess Innovation Awards“
(Foto: Messe Frankfurt Exhibition GmbH/Thomas Fedra)

ZSK STICKMASCHINEN - Maximale Massenkräfte verschiedener Stickköpfe in vertikaler Richtung

In Grafik "Diagramm zu Massenkräfte zu Stickgeschwindigkeit" von ZSK werden die bei einem konventionell aufgebauten Stickkopf auftretenden Massenkräfte den beim „R-Stickkopf“ auftretenden Massenkräften gegenübergestellt.

 

Das Diagramm zeigt zunächst die oben erwähnte quadratische Abhängigkeit der Massenkräfte von der Stickgeschwindigkeit (z.B. sind die Massenkräfte bei 1.200 Stichen/Minute viermal so hoch wie bei 600 Stichen/ Minute). Andererseits wird deutlich, wie die Massenkräfte beim neuen „R-Stickkopf“ reduziert werden konnten.

So sind beispielsweise bei 2.000 Stichen/Minute die Massenkräfte geringer als bei einem konventionellen Kopf, der mit 600 Stichen/Minute betrieben wird. Die innovativen „R-Stickköpfe“ werden in den neuen Maschinen der „ZSK R-Series“ verbaut.