Ein Verfahren zur Reduzierung der Welligkeit von Gewebekanten

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1 Ein Verfahren zur Reduzierung der Welligkeit von Gewebekanten Von der Fakultät für Maschinenwesen der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Ingenieurwissenschaften genehmigte Dissertation vorgelegt von Florian Neumann Berichter: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jörg Feldhusen Tag der mündlichen Prüfung:

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3 Textiltechnik/Textile Technology herausgegeben von Univ. Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Prof. h.c. (RU) Thomas Gries Florian Neumann Ein Verfahren zur Reduzierung der Welligkeit von Gewebekanten Shaker Verlag Aachen 2013

4 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Zugl.: D 82 (Diss. RWTH Aachen University, 2013) Copyright Shaker Verlag 2013 Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen und der Übersetzung, vorbehalten. Printed in Germany. ISBN ISSN Shaker Verlag GmbH Postfach Aachen Telefon: / Telefax: / Internet: info@shaker.de

5 Teile dieser Arbeit basieren auf den Ergebnissen der von mir betreuten studentischen Arbeiten. Eine bibliographische Auflistung ist am Ende des Literaturverzeichnisses angehängt.

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7 Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis... I 1 Einleitung Stand der Technik Textile Flächenherstellung Weben Kettbäume Zeitlicher Verlauf der Kettfadenzugkräfte Prozess- und Produktqualität beim Weben Prozessqualität Produktqualität Wechselwirkungen von Prozess- und Produktqualität Messverfahren zur Bestimmung der Produktqualität Kantenwelligkeit Auswirkungen der Kantenwelligkeit Messverfahren für die Kantenwelligkeit Ursache der Kantenwelligkeit Gewebestruktur Einflüsse auf Prozessqualität und Produktqualität Gegenmaßnahmen Fazit und Zielsetzung Entwicklung eines Prüfverfahrens zur Messung der Kantenwelligkeit Aufgabenstellung Vorüberlegungen zur Messgröße Anforderungsliste Funktionsstrukturen Prinziplösungen Entwicklung von Gesamtlösungen Vorentwurf Gesamtentwurf Arbeitsschritte zum Bestimmen der Kantenwelligkeit... 71

8 II Inhaltsverzeichnis 3.10 Verifikation von Prüfstand und Prüfverfahren Bewertungskriterien für die Kantenwelligkeit Entwicklung eines Verfahrens zur Beeinflussung der Kantenwelligkeit Aufgabenstellung Anforderungsliste Funktionsstrukturen Prinziplösungen Lösungsvariante LV Vorentwurf Gesamtentwurf Lösungsvariante LV Vorentwurf Gesamtentwurf Bewertung Gesamtlösung Signalfluss zwischen Webmaschine und Kettablass Anforderungen an die Teilfunktion Regelung Funktionsstruktur Verschalten von WM und TKB-System Prozesssteuerung Routinen des Ablaufsystems Betriebszustände des Teilkettbaumsystems Regelung Zustandsabhängige Anforderungen an die Regelung Regelungskonzept Regler Regelungsablauf Validierung des Prüfstandes Nachstellen des Ausgangszustandes Kettfadenzugkräfte Ketteinarbeitung Zeitlicher Verlauf der Kettfadenzugkräfte

9 Inhaltsverzeichnis III Fazit Konfiguration zur Reduzierung der Kantenwelligkeit Gewebe mit schlaffer Kante Beschichtungsträger aus textilem Texturgarn Technisches Gewebe aus hochfestem Filamentgarn Stabbreithalter Zylinderbreithalter Fazit Zusammenfassung Ausblick Maßnahmenkatalog zur Beeinflussung der Kantenwelligkeit Herleitung zulässiger Anschaffungskosten für ein TKB-System Rechnerischer Ansatz Vereinfachung des rechnerischen Ansatzes Empfehlungen für ein wirtschaftlich nutzbares TKB-System Einschätzungen für eine industrielle Umsetzung Anhang Fertigungszeichnungen des Kantenwelligkeitsprüfstandes Prüfanweisung zur Messung der Kantenwelligkeit Verzeichnisse Abbildungen Tabellen Abkürzungen Literaturverzeichnis Betreute studentische Arbeiten Danksagung Persönlicher Werdegang