Fadenbruch

Fadenbruch ist eine Störung in der Textiltechnik, die durch Abweichung von optimalen Produktions- oder Verarbeitungsbedingungen verursacht wird. Der Fadenbruch entsteht bei der Verarbeitung von Garn oder von Fasern, diese beiden Begriffe sind mit Faden gemeint, wenn die Reißfestigkeit des Materials an einer Stelle nicht ausreicht.

Mit einer relativ hohen Fadenbruchhäufigkeit ist die Produktion an den Ringspinnmaschinen und Webmaschinen behaftet, wobei in beiden Fällen der Fadenbruch manuell behoben werden muss. Eine hohe Anzahl der Fadenbrüche können auch Rotorspinnmaschinen und Spulmaschinen verzeichnen, hier werden jedoch die Fadenbrüche von Robotern oder Automaten behoben. Aus den sonstigen Bereichen der textilen Produktion: Zum Beispiel verglichen mit den Webmaschinen entsteht an den Rundstrickmaschinen in der Regel weniger als 1/5 der Fadenbrüche (Basis 1 kg Garn).^[1]

Ringspinnmaschinen

Fadenbruchursachen

Fadenführung an der Ringspinnmaschine

Zu den Faktoren, die hier die Fadenbruchhäufigkeit am meisten beeinflussen, gehören verarbeiteter Rohstoff, Technologie, Zustand der Produktionsanlagen, klimatische Bedingungen im Produktionsraum und Qualität des Personals. Die häufigsten Fadenbrüche entstehen (siehe Aufnahme rechts) zwischen dem Streckwerk (1) und der Spitze der Spindel (4). Beim Fadenbruch wird das Ende des fertigen Garnes auf den Kops aufgewickelt, während die aus dem Streckwerk auslaufende Faserlunte in das Röhrchen der Absauganlage (2) geführt wird.

Das Fadenbruchbeheben

Die Maschinenbedienung stellt die Spindel mit Kops stopp, wickelt etwa 0,5 Meter Garn ab, zieht es durch den Läufer (5), den Fadenführer (3) und führt den Anspinner aus, d.h. schließt das Fadenende an die Faserlunte dicht unter dem Streckwerk so an, dass sich die Fasern in die Spirale zusammen mit dem fertigen Garn drehen. Der beschriebene Ablauf kann ca.1/4 Minute dauern (mit Abweichungen in Abhängigkeit von der Materialart usw.). Die Bedienung der Ringspinnmaschine ist üblicherweise so organisiert, dass der Arbeiter beim Rundgang an den zugeteilten Maschinen verschiedene Arbeiten ausführt, wobei er etwa die Hälfte der Arbeitszeit mit dem Fadenbruchbeheben beschäftigt ist (d.h. ca. 120 Anspinner/Stunde). Die Fadenbruchhäufigkeit variiert sehr stark (etwa zwischen 2 und 10 pro Kilogramm Garn). In der Fachliteratur findet man keine Durchschnittswerte, die Ergebnisse streuen besonders stark bei kleineren Spinnpartien. In vielen Betrieben werden diese Daten gar nicht systematisch erfasst.

Betriebswirtschaftliche Aspekte

Werden weltweit an den Ringspinnmaschinen 40 Millionen Tonnen Garn im Jahr produziert, müssen zum Beispiel bei durchschnittlichen 4 Fadenbrüchen/kg mindestens 600.000 Leute ausschließlich mit dem Fadenbruchbeheben beschäftigt werden. Fadenbrüche verursachen außerdem 2-5 % Verluste an Produktionskapazität. Der Anteil der Fadenbrüche an den Garnherstellungskosten kann insbesondere in Ländern mit einem hohen Lohnniveau bis 10 % erreichen.

In Deutschland hat man schon in den 1980er Jahren einige Prototypen von fahrbaren Anspinnrobotern bei Betriebsbedingungen getestet. Die Versuche haben offensichtlich nicht zum positiven Ergebnis geführt, denn gegenwärtig (2008) bietet kein Hersteller ähnliche Geräte an.^[2]

Webmaschinen

Fadenbruchursachen

Neben den etwa gleichen Einflüssen wie bei den Ringspinnmaschinen sind für das Laufverhalten der Webmaschinen die Eigenschaften des Garnes der weit wichtigste Faktor. Zu den Garnqualitätsmerkmalen gehören insbesondere Reißfestigkeit und Dehnung des Materials, die jedoch im Wesentlichen vom verwendeten Rohstoff abhängig sind. So erreichen Streichgarne eine Reißfestigkeit von 5-7 cN/tex, gekämmte Baumwollgarne das Dreifache, und synthetische Filamentgarne sind zehnmal reißfester.

Aus diesen Gründen lassen sich zum Beispiel Leistungsparameter der Webmaschinen praktisch nur mit Kettfäden aus synthetischen Fasern voll ausnutzen. Garngleichmäßigkeit- und Sauberkeit sind durch die Produktionsbedingungen in der Spinnerei stark beeinflusst. An der Spulmaschine werden alle Garne elektronisch kontrolliert und Fehler können zum großen Teil durch Herausschneiden beseitigt werden.

Ein Test, bei dem das fertige Garn elektronisch abgetastet wird, kann genaue Auskunft über Gleichmäßigkeit, Anzahl der Dünn- und Dickstellen sowie Nissen liefern. Auf Basis dieser Teste werden in der Schweiz schon seit einigen Jahrzehnten Etalone herausgegeben, mit denen man jede Spinnpartie vergleichen und im Verhältnis zur weltweiten Konkurrenz einordnen kann (Uster Statistics). ^[3]

Das Fadenbruchbeheben

Vorderfach der Webmaschine

Die Aufnahme rechts zeigt den Teil der Webmaschine (das Vorderfach), in dem die meisten Fadenbrüche entstehen. Die Kettfäden (1) reißen überwiegend zwischen den Litzen (2) und dem Anfang des fertigen Gewebes (3). Im Fall eines Fadenbruchs stellt eine Abstellung die Maschine sofort stopp. Der Weber muss das Fadenende finden, fehlendes Stück Garn anknoten, durch den Riet (5) durchziehen (falls der Bruch vor dem Schaft passiert, muss der Faden erst noch durch die Litze) und beide Fadenenden verknoten.

Ein geringerer Teil der Fadenbrüche entsteht im Hinterfach. Auch die Anzahl der Schussfadenbrüche (4) ist relativ niedrig und für das Beheben dieser Art Störungen gibt es schon mechanische Vorrichtungen. ^[4]

Betriebswirtschaftliche Aspekte

Einige ältere Untersuchungen zeigten, dass die Fadenbruchkosten bei der Verarbeitung von Stapelgarnen an der Webmaschine 3-4 mal höher waren als an der Ringspinnmaschine (Basis 1 kg Garn).^[5] Dagegen können moderne Luftdüsenwebmaschinen bis 3 kg Gewebe aus texturierten Kettfäden bei nur einem Fadenbruch produzieren. Unter diesen Bedingungen sind die Fadenbruchkosten in etwa gleich wie an der Ringspinnmaschine.^[6]

Gewebefehler

Alle Erzeugnisse der Weberei werden vor der Ablieferung visuell kontrolliert und Fehler erfasst. In der Regel ist der Anteil der durch Fadenbrüche verursachten Gewebefehler eher gering. Die Bedingungen für die Fehlerbeurteilung sind nicht international einheitlich festgelegt. Eine statistische Erfassung in der Art wie bei den Garnfehlern befindet sich erst im Versuchsstadium.^[7] Bei einem Teil teurerer Gewebe (vorwiegend wollartig) werden Fehler durch Stopfen und Noppen vor der Ablieferung repariert. In einigen Webereien sind direkt an den Webmaschinen fotoelektronische Kontrollen installiert. ^[8]

Literatur

• Schenek: Lexikon Garne und Zwirne, Deutscher Fachverlag 2005, ISBN 3871508101
• Weberei-Technik, ISBN 3-926685-39-5 Arbeitgeberkreis Gesamttextil Frankfurt/Main 1988,
• Berner/Koslowski: Chemiefaserlexiikon, ISBN 3-87150-185-9 Deutscher Fachverlag Frankfurt/Main 1983

Einzelnachweise

1. ↑ [1]
2. ↑ [2]
3. ↑ [3]
4. ↑ [4]
5. ↑ [5]
6. ↑ [6]
7. ↑ [7]
8. ↑ [8]