Profil- und Lineartechnik

2.000 Knoten pro Minute

Portalkonstruktion aus Alu-Profilen mit integrierten Linearachsen.

Nahezu das gesamte Grundgestell und die Lineartechnik besteht aus einem Standard-Baukasten. (Foto: R+K)

Rose+Krieger entwickelte die Hardware eines Knüpfroboters aus Alu-Profilen, Lineareinheiten, Edelstahlrohren und Solid Clamps-Rohrverbindern.

Ein Teppich von zwei mal drei Metern Größe besteht aus rund 300.000 Knoten. Ein menschlicher Teppichknüpfer würde zur Herstellung mehrere Tage benötigen. Der E-Tuft-Knüpfroboter des Düsseldorfer Unternehmens Efab fertigt eine Brücke mit diesen Abmessungen in lediglich zwei bis sechs Stunden - je nach Komplexität des zu knüpfenden Musters - und schafft dabei 2.000 Knoten pro Minute. Die Software für den Roboter ist eine Eigenentwicklung von Efab. Neu für das Unternehmen mit Firmensitz in Düsseldorf und eigener Produktion in Korschenbroich war die Konstruktion und Herstellung eines Knüpfroboters, der die Schwächen der marktüblichen Automaten kompensieren sollte. Besonders die Stabilität des Apparats war eine Herausforderung bei der Entwicklung. "Die beim automatischen Teppichknüpfen auftretenden Kräfte sind nicht sehr hoch. Doch aufgrund der geforderten Automatengrößen wirken hohe Drehmomente", erläutert Efab-Geschäftsführer Farzin Hariri. Deshalb müssen für die Konstruktion stabile Profile im Zusammenspiel mit zuverlässigen Lineareinheiten eingesetzt werden. Die Teppichknüpfer stießen auf Rose+Krieger (R+K), Komplettanbieter für Profil-, Verbindungs-, Linear- und Montage-Technik. Das Mindener Unternehmen hatte neben den gesuchten Aluminiumprofilen auch geeignete Lineareinheiten und die richtige Verbindungstechnik im Portfolio.

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Profil- und Linear-Technik kombiniert

Gemeinsam mit Efab entwickelte R+K den ersten E-Tuft-Roboter - eine Portalkonstruktion aus Blocan-Aluminiumprofilen der Baugröße 80 mal 160 mit oben und unten in den Rahmen integrierten zahnriemengetriebenen Linearachsen sowie zwei weiteren Zahnriemeneinheiten der Baugröße 80 mal 120. Für die Horizontalachsen modifizierte R+K die Profile derart, dass die unteren und oberen horizontalen Achsen gleichzeitig den Rahmen bilden konnten. Bei den Profilen griffen die Fachleute auf Blocan-Strukturprofile mit allseitigen Befestigungsnuten zurück. Diese sind gekennzeichnet durch nahezu unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten, einen geringen Konstruktionsaufwand sowie optimierte Planungs- und Montagekosten. Zur Montage müssen diese Profile lediglich auf die erforderliche Länge geschnitten werden. Die Verbindung erfolgt dann ohne jede weitere mechanische Bearbeitung über spezielle Profilverbinder.

Jede E-Tuft-Anlage hat insgesamt vier Lineareinheiten aus der R+K-Serie: Zwei über eine Übertragungswelle synchron angetriebene Achsen (X-Achse) im oberen und unteren Rahmen, die die senkrechte Linearachse (Y-Achse) des Automaten führen. Diese Vertikalachse führt den Knüpfrevolver, der durch eine weitere Lineareinheit (Z-Achse) an das Gewebe angedrückt wird. Bei einem E-Tuft-Roboter für Teppiche von drei mal vier Meter Größe sind die X-Achsen SQL-Sondereinheiten der Baugröße 80 mal 160 mit Laufrollenführung und einer Länge von rund sechs Metern. Die Y-Achse ist eine 4,2 Meter lange Zahnriemeneinheit vom Typ Duo-Line Z 120 mal 80 mit Kugelschienenführung. Auch die Z-Achse ist eine Lineareinheit dieses Typs, allerdings nur 1,3 Meter lang.

Der Knüpfroboter ist eine mobile Anlage

Heute bietet Efab seine E-Tuft-Knüpfautomaten in drei verschiedenen Größen an: zwei mal drei, drei mal vier und vier mal sechs Meter. Die Grundgewebe für die Teppiche werden auf ein gesondertes selbsttragendes Gestell gespannt, das mit dem Roboter lösbar verbunden wird. Im Gegensatz zu vergleichbaren Knüpfrobotern, die lediglich über eine bodennahe Führung verfügen, stabilisieren die beiden horizontalen Lineareinheiten das E-Tuft-System. Dadurch konnte sogar von einer ursprünglich angedachten Verankerung des Rahmens im Boden abgesehen werden. Damit lässt sich eine solche Anlage innerhalb von nur drei Tagen ab- und an anderer Stelle wieder aufbauen - ein weiterer Vorteil dieses neuen Knüpfroboters. Insgesamt 15 Roboter sind bereits weltweit im Einsatz, zwei weitere werden aktuell für einen russischen und einen brasilianischen Abnehmer gefertigt.

Auch bei der Garnhaspel für den E-Tuft-Roboter griff Efab auf Technik von R+K zurück. Aus Edelstahlrohren und Aluminium-Klemmverbindern aus der Solid Clamps-Produktreihe konstruierten die Ingenieure eine einfache, aber stabile Garnzuführung für den Knüpfautomaten. Efab konnte damit auf eine aufwendige und kostenintensive Eigenkonstruktion verzichten. Die aktuelle Lösung sei flexibel und kostengünstig; Rohrverbinder aus Aluminiumguss für den mittleren bis schweren Lastbereich überzeugen durch gute mechanische Eigenschaften und eine große Variantenvielfalt. Sie sind in drei Bauformen verfügbar: im variantenreichen einteiligen Industrie-Design, als mehrteilige Blockform mit geraden Außenkonturen oder als elegante Quad-Rohrverbinder. Die mehrteiligen Klemmverbinder seien ideal für die nachträgliche Montage oder für Erweiterungen geeignet. Die Solid Clamps-Produktpalette umfasst aktuell Elemente für Rohre von acht bis 80 Millimeter Durchmesser rund und von 20 bis 80 Millimeter als Vierkant. Lieferbar sind mehr als 170 Grundtypen in mehr als 400 verschiedenen Variationen.    pb

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