Témata
Reklama

České stroje pro neuvěřitelné tkaniny

Tkaní na principu tryskového prohozu, převratný způsob zpracování skleněných vláken či strojové 3D distanční tkaní, které je hitem dnešního textilního průmyslu... To vše, ale nejen to, jsou oblasti, jimiž se na výzkumné bázi zabývají lidé ze společnosti VÚTS, která se v 90. letech minulého století transformovala z Výzkumného ústavu textilních strojů na akciovou společnost. O skutečně neuvěřitelných strojích z jejich dílny jsme si povídali s prof. Ing. Miroslavem Václavíkem, CSc., generálním ředitelem.

„Troufám si tvrdit, že naše stroje pro zpracování skelných vláken nemají konkurenci,“ říká Miroslav Václavík. (Zdroj:VÚTS)

MM: Jedním z vynálezů, který zajistil vaší společnosti slávu mezi špičkami textilního průmyslu na celém světě a podílel se na vašem úspěšném fungování i po sametové revoluci, je dnes již legendární tkaní na principu tryskového prohozu. Do kdy se tento vynález datuje?

Prof. Václavík:
Prototyp prvního tryskového stavu na světě zde vznikl v raných 60. letech. Dodnes jej opatrujeme dole ve zkušebně tak, jak ho postavil Vladimír Svatý, jeho vynálezce a současně můj první šéf tady v oddělení tkací techniky.

MM: Vy sám jste tedy ve VÚTS zaměstnaný od začátku své profesní dráhy?

Prof. Václavík:
Ano. Říkám, že se počítám k inventáři, dosud živému (úsměv). A první patenty na principu předení zvaného open end čili bezvřetenové předení vznikly právě v tomto našem ústavu. I když později byl další výzkum přesunut, takže prototyp zmíněného BD200 postavili již ve Výzkumném ústavu bavlnářském v Ústí nad Orlicí. V té době tam totiž byl ředitelem velký komunista, ale jinak chytrý a schopný člověk. A on zařídil pro vývoj stroje na tehdejší dobu velké peníze. Dostali asi 300 milionů a díky tomu stroj vůbec mohl vzniknout.

Mimochodem ze své zkušenosti mohu potvrdit zajímavou věc, že čím geniálnější myšlenka a čím více průkopnická myšlenka, tím déle zpravidla trvá její realizace. Například vynález barevné televize nebo počítače. Ta konstanta je zhruba 10 let. A i zde to trvalo zhruba 10 let, než byl na světě stroj, který fungoval a mohl se prodávat.

MM: Proč to tak je, lidé tomu nevěří?

Prof. Václavík:
Je to prostě dané. Jako když jdete pralesem s mačetou, prosekáváte si cestu a nevíte, z které strany na vás něco skočí ani co vás na té cestě potká, tak zpravidla potkáte řadu úskalí. Prostě je to konstanta, která funguje. Není to tak, že někdo něco vymyslí a za dva roky už se to prodává. Ano, zubní pastu nebo něco takového, to asi ano. Ale pokud jde o techniku, funguje to takto.

Navíc je tu ale problém finanční. V průběhu vývoje nechce žádná firma projekt platit, protože má obavy o své peníze. Mám na mysli běžné firmy, neplatí to pochopitelně o takových, jako jsou IBM, General Motors či podobné giganty, kteří financují i základní výzkum. Běžné firmy jsou schopny financovat projekty, které mají horizont tři až pět let.

Reklama
Reklama
3D distanční tkanina. (Zdroj: VÚTS)

MM: Jak se vám podařilo, že VÚTS, na rozdíl od mnoha jiných funguje a je kontinuálně úspěšný až dodnes?

Prof. Václavík:
Po revoluci lidé ředitele volili a vybrali si mě. Já jsem byl do té doby docela úspěšný výzkumník, ale o obchodu a řízení jsem nevěděl naprosto nic a musel jsem se všechno učit za pochodu. Před rokem 1989 jsme realizovali výzkum pro naše výrobce textilních strojů, kteří patřili pod koncern Elitex. Tehdy měl každý obor tak zvanou výrobní hospodářskou jednotku, která sdružovala podniky, a v rámci ní existoval vždy také oborový výzkumný ústav. Mimochodem to nebylo úplně špatné... A my jsme byli oborovým výzkumákem textilních strojů pro zhruba 12 výrobců textilních strojů po celé republice. Tady v Liberci bylo generální ředitelství a je tady také textilní fakulta na naší alma mater. Na generálním ředitelství se tehdy určovalo, na čem se bude pracovat a výzkumák na to dostal peníze. Po revoluci se však tento systém rozpadl, z velkých celků zůstaly jednotlivé podniky, včetně výzkumných. Jenže od té doby firmy přestaly mít zájem o výzkum, měly starosti, jak přežít týden, měsíc, rok. Co budou dělat za tři roky, za pět let, to je vůbec nezajímalo, takže nezbývalo než shánět práci ve světě. To jsme však do té doby měli zakázané, jakékoli kontakty se západem, protože to byli zlí imperialisté. Takže nyní bylo bez jakékoli návaznosti nutné vyrazit do světa a začít shánět práci. Postupně jsem se tak dostal do kontaktu se šéfy firem v Německu, ve Švýcarsku a v Americe, v Japonsku... A od nich jsem se ke svému překvapení dozvěděl, že když se jedná o tryskové tkaní nebo bezvřetenové předení, tak kupodivu všichni z branže vědí, že vzniklo tady u nás, a proto jsme měli u nich dveře otevřené.

MM: Přesto, když se tedy ten systém po revoluci položil, neujel nám zatím vlak?

Prof. Václavík:
Konkrétně v našem případě ten vlak neujel. Po revoluci jsme světovou špičku velice rychle dohnali. Abychom totiž nesmyslně nekonkurovali někomu z vyspělých evropských zemí, kdo je v určitém oboru podstatně napřed, začali jsme se specializovat na technické textilie. Přišli jsme třeba se vzduchovým provozem pro jejich výrobu a dalšími novinkami. Pomohlo nám i to, že jsme začali spolupracovat s americkou firmou Amoco, pro kterou jsme vyvinuli stav na tkaní podkladové vrstvy pro koberce, jako je například kovral. Pro tento účel jsme vyvinuli stav, který byl dvakrát výkonnější než švýcarský Sulzer, jejž do té doby používali. Později jsme činnost rozšířili i na vývoj strojů pro výrobu perlinky, a tím také na skelná vlákna. Ta vyrábí společnost Saint-Gobain Adfors (původně Vertex) v Litomyšli. Dnes už tam pracuje přes 200 našich strojů.

MM: To je opravdu úžasné! O které stroje konkrétně jde a jak se to podařilo?

Prof. Václavík:
Troufám si tvrdit, že naše stroje pro zpracování skelných vláken nemají konkurenci. Chvíli se s námi snažil soutěžit německý Dornier, ale pak to vzdal a přeorientoval se na jehlové stavy. V oblasti strojů na zpracování skla držíme světovou špičku. To se potvrdilo i loni v červnu v Barceloně na světové výstavě textilních strojů ITMA (já říkám, že je to olympiáda textilních strojařů…). Tam jsme vystavili novou generaci těchto strojů s názvem CAM EL Adaptive. A podobně jako velbloud – camel vydrží dlouho bez napití, naše stroje také potřebují málo energie. Vyrábíme je už přes 10 let a teď jsme vyvinuli další generaci.

Prototyp, který jsme z ITMY přivezli domů, pojede do Litomyšle na tříměsíční externí zkoušky, kde ho budou trápit ve dne v noci v třísměnném provozu. A když to všechno vydrží a bude vše v pořádku, tak ho budeme moci pustit do výroby.

MM: Pokud vím, stroji CAM EL však vaše novinky nekončí...

Prof. Václavík:
Naší poslední novinkou je 3D tkaní, jehož výsledkem je třírozměrná tkanina. Tento projekt jsme realizovali společně s výzkumným ústavem Taiwan Textile Research Institute. To jsou vyloženě textiláci, kteří mají know-how na vytvoření struktury té 3D tkaniny. S těmi lidmi se znám přes 10 let, a tak se mě zeptali, jestli by se dal vymyslet stroj, který by to mohl vyrábět průmyslově. Předvedli nám stávající výrobu, která probíhala na starém tkalcovském stavu, kolem nějž stálo pět lidí, kteří tu tkaninu uměli udělat doslova ručně. A naším úkolem bylo vytvořit stroj, který by to uměl v automatickém režimu. Podali jsme projekt do programu Delta Technologické agentury ČR, což je program pro mezinárodní spolupráci. A právě v rámci toho programu stroj vznikl. Projekt trval 2,5 roku.

Příklady struktur 3D distančních tkanin s proměnnou distancí. (Zdroj: VÚTS)

MM: Jaký je princip práce tohoto stroje?

Prof. Václavík
: Stroj tká současně jednu tkaninu horní, druhou tkaninu spodní a tyto propojuje svislými nitěmi, které obě tkaniny udržují v potřebné vzájemné vzdálenosti. Těch může být až 120 000 na m². Využití má opravdu pestré a v současné době se stává hitem. Tchajwanci mají už vymyšlenou řadu možných aplikací. Například se z ní vyrábí tzv. paddleboardy, které můžete v létě vidět i na našich řekách.

Je to skutečně zase něco nového, navíc my umíme vyrábět tkaninu s proměnnou distancí mezi oběma povrchy, takže se tloušťka může podle potřeby výrobku pohybovat od 12 do 50 cm.

MM: Co se s utkaným pásem textilu dále děje?

Prof. Václavík:
Když se tkanina utká, je dále nutné ji povrstvit (guma, TPV, PVC), uzavřít a natlakovat do ní vzduch. A kdyby tam nebyla ta třetí dimenze tvořená spojovacími nitěmi, tak z toho vznikne roura. Jednou z potenciálních aplikací jsou proto třeba obrovské matrace, které by bylo možné položit na vodu – na jezero či na moře – a nesly by fotovoltaiku, aniž by se okupovaly hektary dobré půdy. Nebo pokud by se jich dalo několik nad sebe, bylo by možné je využívat třeba na letišti k opravám podvozků letadel. Dalšími možnými aplikacemi je např. filtrační technika.

MM: Pokud to dobře chápu, tak ve VÚTS nejen vyvíjíte, ale současně i vyrábíte stroje pro komerční využití?

Prof. Václavík:
Ne přesně. Máme spolupráci s menší firmou, která se jmenuje TFA a sídlí v Kostelci nad Orlicí. Vznikla hlavně z lidí, kteří původně dělali v Elitexu, což byl výrobce vodních tryskových stavů, takže věděli, co je tkalcovský stav. A právě s nimi jsme rozběhli výrobu. Takže převážná část námi vyvinutých strojů se vyrábí a montuje tam. My máme statut výzkumné organizace, což je instituce, která i když založením akciovka, má statut VO. Funguje za čtyř podmínek: Nesmí rozdělovat zisk, musí ho 100% reinvestovat zpět do výzkumu. Musí mít přes 50 % obratu z výzkumné činnosti a zbytek z komerčních zakázek. A konečně, pokud by měli nad sebou mateřskou společnost (což my nemáme), nesmí jí dodávat výsledky své činnosti výhodněji než ostatním.

Stroj pro výrobu DIFA – Distance Fabrics, čili 3D tkaniny získal v roce 2019 cenu Inženýrské akademie ČR + R&D 100 Award 2019.

Výzkumný ústav textilních strojů v Liberci má slavnou tradici. Byl založen v roce 1951. Až do roku 1989 zde probíhal výzkum a vývoj související s textilními stroji. V průběhu historie se zde realizovaly revoluční myšlenky, které v podstatě změnily textilní technologii – nejen v oblasti tkaní. Právě zdejší výzkumníci například uskutečnili vynález tryskového tkaní na principu tryskového prohozu, a to jak vodního, tak vzduchového. Jedním ze současných převratných vynálezů je tzv. 3D tkaní či přesněji tkaní distančních textilií.

K čemu slouží 3D distanční tkaniny?

  • tvoří základní konstrukční prvek celé řady převážně nafukovacích subsystémů, aplikací a produktů, v různých odvětvích průmyslu;
  • zvyšují tuhost a strukturální pevnost;
  • zlepšují odolnost a spolehlivost;
  • rozšiřují tvarovou a rozměrovou variabilitu;
  • vedou k lepším funkčním a užitným vlastnostem.

Hana Janišová

Reklama
Související články
VaVaI a průmysl:
Znát budoucí potřebu zákazníka

Biochemik Vladimír Velebný je majitelem, generálním ředitelem, a současně i vedoucím výzkumu a vývoje ve společnosti Contipro. Jeho firma se zabývá biotechnologickou výrobou kyseliny hyaluronové, která má širokou škálu potenciálního využití v nejrůznějších oblastech medicíny a kosmetiky. O tom, jak ideálně propojit oblast vědy a výzkumu s oblastí průmyslu ku prospěchu obou, a zejména nás všech, ví rozhodně mnohé.

Projekt snů 2

Významnost roku 2017 pro firmu Okuma – výrobce CNC obráběcích strojů – neznamená pouze oslavy 120. výročí založení společnosti, ale i uvedení do provozu v pořadí druhého nejmodernějšího automatizovaného závodu, firmou označovaného jako Projekt snů (Dream Site 2 – dále PS2) v místě japonské centrály.

Příklady táhnou:
Krásné, velké, chytré domy

Olympijský stadion v Londýně – London Stadium, West Ham United s kapacitou 45 000 diváků – byl po rozsáhlé transformaci slavnostně otevřen v září 2015. Od té doby se zde odehrály zápasy mistrovství světa v ragby a další sportovní i kulturní události, například koncert Rolling Stones. Zajímavou i nádhernou střechu stadionu navrhl český architekt, absolvent FA ČVUT, Vladimír Mašínský. Jeho životní vášní jsou však nejen sportovní stadiony, ale obecně velké, chytré budovy.

Související články
Přestaneme vyrábět a budeme tisknout?

3D tisk (AM – Additive Manufacturing) je obor, který přes svou krátkou historii překvapuje v mnoha ohledech – efektivitou, praktičností, flexibilitou... Jeho využitelnost jako technologie roste téměř exponenciálně, a přitom ale trochu utajeně.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Stroje v pohybu:
Fotoprůzkumné družice

Za druhé světové války přinášely informace z fronty filmové týdeníky, při první válce v Perském zálivu vysílala živě CNN z bombardovaného Bagdádu – a nyní na Ukrajině má veřejnost poprvé v historii k dispozici prakticky v reálném čase družicové snímky. Navíc neskutečné kvality. Každopádně jde o materiál, který umožňuje potvrdit, nebo naopak vyvrátit mnohá tvrzení válčících stran.

Stroje v pohybu – Autonomní studentská formule

Prostřednictvím našich článků už jsme vám na stránkách časopisu představili mezinárodní soutěž Formula Student a také několik týmů z českých technických univerzit, jež se do ní každoročně zapojují s vlastnoručně postavenými závodními auty. Tentokrát bude řeč o novince – prvním českém samořiditelném monopostu, s nímž se tým eForce z ČVUT účastní této soutěže v nové kategorii Driverless.

Stroje a technologie: letět ještě výš

Okolo nás pole, před námi malá obecní silnice a nápis „Business Park Holzhausen“. Nic nenaznačuje, že v tomto malém městě poblíž letiště v Linci za okamžik objevíme obrovský technologický potenciál. Společnost Peak Technology byla založena v roce 2007 Dieterem Grebnerem. Zaměřuje se na dodávky komplexních ultralehkých kompozitů na bázi karbonových vláken pro Formuli 1 či letecký průmysl.

Virtuální a rozšířená realita zvyšuje konkurenceschopnost

Dnes již máme řadu možností, jak můžeme v byznysu prakticky využít virtuální a rozšířenou realitu. A to doslova ve všech dostupných oborech a firemních procesech.

Současný vývoj v oblasti řezných nástrojů

Vývojové trendy v segmentu obráběcích řezných nástrojů jsou navázány na progresi ve strojírenské výrobě a reagují na aktuální potřeby průmyslu. Výzkum a vývoj již dlouhodobě soustřeďuje svou pozornost na vývoj řezných materiálů, systémů povlakování, konstrukce moderních nástrojů využívajících princip minimálního mazání a chlazení MQL, koncepty inovativních upínacích soustav. V současnosti jsou rozvíjeny technologie pro inteligentní výrobu s aplikací předností Průmyslu 4.0, včetně automatizace výrobního procesu, sběru dat o zařízeních, procesech a vyráběných dílcích. Na veletrhu EMO Hannover 2019 byly společnostmi představeny chytré technologie a řešení inteligentního řízení procesu obrábění. Digitalizace a konektivita jsou nyní důležitější než kdykoliv předtím.

Jaká tajemství skrývá výroba razítek?

Představte si obyčejné moderní razítko. Připadá vám, že vyrobit je musí být velice jednoduché? Možná byste se divili. Složitá vulkanizace, vstřikolisovna s 21 vstřikolisy, obtížný proces barvení, to vše velmi náročné na stabilitu procesu. Tolik jen stručně o tom, s čím se během výroby razítek musíme u nás, v Colopu v Borovanech, denně potýkat. Chcete se dozvědět víc? Pak vás zvu ke čtení následujících řádků.

Inženýrská akademie ČR - V hlavní roli technologie

Inženýrská akademie ČR je organizace sdružující lidi se společným zájmem – podporovat výzkum, vzdělávání a inovace. Najdeme zde špičkové odborníky z různých oborů. V našem seriálu dáváme slovo těm z nich, jejichž oblasti působnosti mohou být pro naše čtenáře zvlášť zajímavé.

Bezpečnost nových elektromobilů

České společnosti, či společnosti působící v ČR, získávají svůj podíl na trhu dodávek určených pro rozvoj elektromobility. Inženýrská společnost DEL ze Žďáru nad Sázavou řeší právě nyní zajímavý obchodní případ. Finálním odběratelem produktů, které vzniknou na linkách sestavených tímto zkušeným integrátorem, je významný výrobce elektromobilů ze Spojených států amerických.

Další veletržní postřehy z EMO 2019

Z pohledu technika lze veletrh EMO v roce 2019 považovat za zdařilý, protože byl více o invenci, kreativitě, vylepšování stávajícího i hledání nových cest. Na veletrhu bylo možné vysledovat několik řekněme fenoménů, které se objevovaly napříč veletrhem. Přitom bych je přímo nepovažoval za trendy, protože obdobné počiny, technika, software i smýšlení byly (u asijských výrobců) k vidění o šest měsíců dříve na veletrhu obráběcích strojů v Pekingu. Nedávám tímto záminku k mezikontinentální diskusi o tom, kdo trendy určuje. V tomto textu zazní několik dalších veletržních postřehů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit