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Bei der Produktion von Teppichböden besticht das Regelmäßige – optisch und technisch, wie ein Forschungsprojekt zur Tuftingtechnologie zeigt.

Die Tuftingtechnologie ist das wohl am meisten genutzte Verfahren zur Herstellung textiler Bodenbeläge. Trotz eines starken technischen Wandels hat sich an ihrem Grundprinzip wenig geändert: Wie bei einer großen Nähmaschine sind auf einer vier bis fünf Meter breiten Tuftingmaschine mehrere Tausend Nadeln nebeneinander aufgereiht und eingebaut. Der Begriff ist aus dem Englischen entlehnt und bedeutet etwa mit Büscheln verzieren.

Das passt zur Tufting-Maschine, denn mit ihrer Hilfe können Schlaufen, so genannte Polnoppen, produziert werden. Die Nadeln der Tuftingmaschine nähen die so genannten Polfadenschlingen in ein Trägermaterial ein, z.B. Teppichböden fürs Gebäude oder Bezüge für Fahrzeuge.

Bitte Abstand halten
Bei steigender Artikelvielfalt ergeben sich für Tufting-Produkte Herausforderungen an die Qualität der Böden. Denn je öfter Maschinen neu eingestellt werden müssen, desto höher die Anfälligkeit für Fehler bei der Einstellung der Maschinen. Im Projekt „Regeltuft“ hat das TFI-Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen (TFI) daher an einer Pilot-Tuftingmaschine einen geschlossenen Regelkreis für eine gleichmäßige Zuführung der Abstand haltenden Verbindungsfäden, den sogenannten Polfäden, entwickelt.

Bisher wird die Polfadenläge pro Einstich über Lieferwalzen gesteuert. Störgrößen in der Lieferung wie zum Beispiel schwankende Garnspannungen können jedoch bisher nicht ausgeglichen werden. Diese Störfaktoren können aber zu einem ungleichmäßigen Oberflächenbild führen. Wenn z. B. unterschiedlich farbige Fäden verwendet werden, entstehen Farbveränderungen im Gesamtbild, wie die Abbildung zeigt. Solche Unregelmäßigkeiten gilt es zu vermeiden, um vielmehr Nadelstiche zu setzen für schönere Böden.

Unterschiede erfolgreich ausgeglichen
Der im Projekt „Regeltuft“ geschaffene innovative geschlossene Regelkreis eliminiert dem TFI zufolge den Einfluss von Störgrößen, wie sie in der Abbildung links zu sehen sind. Dort wird das Oberflächenbild von fünf unterschiedlich „gestörten“ Polfadenzuführungen geprägt. Hingegen konnte in den Beispielen mit Regelung, wie sie in der rechten Abbildung zu sehen sind und dem TFI-Projekt entstammen, ein Ausgleich der Unterschiede erreicht werden.
Das schafften die Forscher, indem sie die Tuftingmaschine mit Sensoren für die Fadenzugkraft ausstatteten und diesen Parameter als neue Soll- und Korrekturgröße für den Regelkreis einführten.
Die Ergebnisse dieses Projekts stehen Firmen zur Verfügung. Gefördert wird das Projekt unter anderem vom Bundeswirtschaftsministerium.

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