Ziel der Entwicklung
Verfahren für das Herstellen von Textilbeton sind das lagenweise Laminieren, das Gießverfahren oder das Schleuderverfahren. Außer bei superdünnen Betonkonstruktionen haben zweidimensionale textile Strukturen den entscheidenden Nachteil, dass eine Positionierung der lastaufnehmenden Fasern in den Hauptspannungsebenen nur schwer und aufwendig realisierbar ist. Die Abweichung von nur wenigen Millimetern bewirkt bereits einen deutlichen Abfall der Gebrauchseigenschaften. Abhilfe kann durch den Einsatz von sogenannten Abstandsgewirken, hergestellt mittels der Rechts-Rechts-Rascheltechnik, geschaffen werden. Abstandgewirke sind bisher bekannt für den Einsatz beispielsweise als Bezugsstoffe in den dünneren Ausführungen zum Beispiel zwei mm, und als Sitzpolster oder Matratzen in der dicken Ausführung bis 60 mm als Ersatz von Schaumkonstruktionen unter Erreichung einer guten Belüftung. Der Einsatz als Bewehrungsmaterial ist bisher kaum bekannt. Einer der Gründe dafür ist die erforderliche spezielle Maschinentechnik zur Herstellung von Abstandsgewirken aus den technischen Materialien (Glas, Basalt). Ein weiterer Grund ist die relativ dichte Struktur der Abstandsgewirke, die eine gute Durchdringung der Betonmatrix verhindert. Hauptschwerpunkt für dieses Projekt bildet deshalb die Schaffung beziehungsweise Anpassung der Rechts-Rechts-Rascheltechnik an die zu verarbeitenden Fadenmaterialien aus Glas und Basalt und die Schaffung von gut mit Betonmatrix durchdringbaren Gitterstrukturen in Form von Abstandgewirken aus diesen Glas- oder Basaltfasern.
Vorteile und Lösungen
Eine Rechts- Rechts Doppelraschel konstruktiv umgestaltet und mit einem neuen Kettbaumgestell ausgestattet, aus Kostengründen für eine passive Kettfadenzuführung. Jeder 8-Zoll-Kettbaum erhielt eine separate Aufnahme, Lagerung und Bremse. Diese gebremsten Kettbaumaufnahmen können pro Legeschiene nebeneinander angeordnet werden. Dadurch sind eine Variation der Arbeitsbreite und eine feinfühlige Einstellung der Fadenspannung auch für schmale Gewirke möglich. Die Wirkmaschine wurde mit einem speziellen Warenabzug und einer Warenentnahme ausgerüstet. Die Antriebs- Steuerungs- und Regelungstechnik der Maschine wurde komplett neu aufgesetzt. Die Linearmotoren 1FN3 in einer Doppelkamm-Anordnung erhielten absolute Längenmesssysteme, um lästige Referenzfahrten mit Fadenmaterial zu vermeiden. Eine neue Bedienoberfläche, unter anderem zur Mustereingabe, ermöglicht angelegte Muster auf SD-Karte zu speichern und von selbiger auch wieder zu laden. Die Verlegung der Schussfäden erfolgt beidseitig an der Versuchsmaschine jeweils mittels einer Einzelfadenumkehrschusseinrichtung. Mittels einer speziellen Fadenführerkonstruktion wird der Schussfaden möglichst dicht an die Wirknadeln herangebracht. Eine neue Fadenwippe dient dem Ausgleich des Changierdreiecks. Die Kettfäden werden im Gegensatz zu den bekannten Lochnadeln über Röhrchen-Fadenführer zugeführt. Für die neu aufgebaute Versuchsanlage wurden textile Funktionsmuster entworfen und anschließend hergestellt. Diese Muster bestehen aus einer Kombination Basalt-Polyester für die Deckflächen, wobei Basalt für die lastaufnehmenden Fadensysteme der Deckflächen zum Einsatz kam. Als Abstandsfaden wurde ein Monofil und als maschenbildendes Fadensystem in den Deckflächen ein Multifilament aus Polyester eingesetzt. Beim Entwurf der textilen Strukturen wurde das Hauptaugenmerk auf die lastaufnehmenden Fadenstrukturen der Deckflächen („Kette“ und „Schuss“ ähnlich gewebten Strukturen) und deren gestreckte Fadenlage gelegt. Auch für diese Fadensysteme kam vorrangig Basalt zum Einsatz. Um den biegeschlaffen Schussfaden stabilisieren zu können und den textilen Charakter des Fadenmaterials bei der Verarbeitung nicht zu behindern, wurde das Kablierverfahren als erfolgversprechende Technologie ausgewählt. Der so gefertigte Schussfaden erhält eine rippenförmige Struktur, wobei die Einzelfilamente des Basaltrovings gut komprimiert werden. Als Umwindefäden wurden entweder ein Bikomponentenmaterial, dessen äußere Komponente durch Wärmeeintrag aufschmilzt und den einmal gestreckt im Gewirke liegenden Schussfaden durch einen anschließenden Ausrüstungsprozess in seiner Lage fixiert, oder ein PP-Monofilament eingesetzt.
Zielgruppe und Zielmarkt
Zielgruppen für die wirtschaftliche Verwertung sind im Wesentlichen der Maschinenbau, die Textilhersteller sowie die Anwender von technischen Textilien. Durch die konsequente Umsetzung spezieller Baugruppen und peripherer Einrichtungen für Wirkmaschinen eröffnet ein neues Feld in diesem Bereich des Textilmaschinenbaus. Bei den Anwendern der technischen Textilien steht die Baubranche im Fokus.
