Unter Spannung

Artikel vom 25. August 2017 

Unter Spannung

Ein verstauchter Knöchel oder ein steifer Nacken kann jeden treffen – und dann sind stützende Bandagen eine große Entlastung für den Patienten. Elastische Verbände in bunten Farben sind mittlerweile Standard in der medizinischen Versorgung, aber auch High-Tech-Bandagen sind erhältlich, zum Beispiel mit integrierter Sensorik fürs Fiebermessen. Sie werden von spezialisierten Webereien wie der Wernli AG aus der Schweiz hergestellt, die auf innovative Automatisierungstechnik mit Muskelkraft setzt.

336 Tonnen Garn: Diese beeindruckende Menge hat die Wernli AG im Jahr 2014 zu 51.000 Kilometern Bandagen verschiedenster Art verarbeitet. Um eine gleichbleibend hohe Qualität zu erhalten, setzt das Unternehmen modernste Technik bei seinen Webstühlen ein. Bei der Herstellung der elastischen Gewebe ist es besonders wichtig, dass das Garn bei der Verarbeitung unter konstanter Spannung gehalten wird. Nur so können gleichmäßig elastische Bandagen gewebt werden.

Muskeln statt Gewichte

Für diese Spannung sorgen normalerweise Bleigewichte an den Webmaschinen. Sie gleichen an den sogenannten Kettbäumen, von denen das Garn für die Längsfäden des Gewebes nach und nach abgespult wird, das geringer werdende Gewicht aus, dass durch den Garnverbrauch entsteht. Ohne ihren Einsatz würden sich die Kettbäume immer schneller bewegen, je mehr Garn abgewickelt wird, und damit ein ungleichmäßiges Gewebe erzeugen. Die zwischen 2,5 und 15 Kilogramm schweren Gewichte mussten bisher manuell von Mitarbeitern an die Kettbäume gehängt werden. Inzwischen setzt das Unternehmen stattdessen den Fluidic Muscle DMSP von Festo ein, der die Spannung kontinuierlich hält und dessen Haltekraft sich sehr präzise regeln lässt.

Der Fluidic Muscle DMSP von Festo hält das Garn bei der Verarbeitung unter konstanter Spannung
Der Fluidic Muscle DMSP von Festo hält das Garn bei der Verarbeitung unter konstanter Spannung

Fließend-elastische Bewegungen

Der Pneumatische Muskel besteht im Wesentlichen aus einem Elastomerschlauch mit eingebetteten Aramidgarnen. Wird er mit Luft befüllt, vergrößert sich der elastische Schlauch im Durchmesser und zieht sich gleichzeitig in der Länge zusammen. Dadurch entsteht eine fließend-elastische Bewegung, die Abläufe ermöglicht, die den menschlichen Bewegungen sehr nahekommen. Ohne Dichtungen und Lager bewegt sich der Pneumatische Muskel ruckfrei und ermöglicht eine feinfühlige und gleichbleibende Krafteinleitung.

Bei vergleichbarer Größe erreicht der Pneumatische Muskel das Zehnfache der Kraft eines herkömmlichen pneumatischen Zylinders. Er ist sehr robust und sogar unter extremen Bedingungen, wie in Sand oder Staub, einsetzbar. Seine Bauweise als hermetisch abgeschlossener Schlauch macht ihn unempfindlich gegenüber Partikeln oder Schmutz – eine Eigenschaft, die ihn für den Einsatz in der staubigen Umgebung einer Textilfabrik geradezu auszeichnet.

Dank der präzisen „Muskelkraft“ wurde nicht nur die Qualität der gewebten Bandagen verbessert, auch die Unfallgefahr in der Fertigung bei Wernli ist gesunken: Die Mitarbeiter können sich nicht mehr beim Auf- und Abhängen der Gewichte verletzen oder sich beim Vorbeigehen an ihnen stoßen.

Der Fluidic Muscle ist dem biologischen Vorbild nachempfunden
Der Fluidic Muscle ist dem biologischen Vorbild nachempfunden