Die Ringspinntechnologie ist in der Textilindustrie weit verbreitet und dient der Herstellung hochwertiger Garne. Eine Herausforderung für höhere Produktivität ist die durch Reibung im herkömmlichen Ring-/Läufer-Zwirnsystem bedingte Begrenzung der Spindeldrehzahl. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass ein Zwirnsystem mit supraleitenden Magnetlagern diese Einschränkung aufgrund der deutlich reduzierten Reibung überwinden kann. Dies ermöglicht höhere Spindeldrehzahlen und steigert somit die Produktivität.

Um den Einfluss von Drehzahlerhöhungen auf die Garnbildung zu analysieren, ist die Modellierung der Garnballondynamik entscheidend. Dies ist besonders wichtig, da bei solchen Hochgeschwindigkeitsprozessen neue Herausforderungen auftreten, wie beispielsweise die erhöhte Garnspannung aufgrund höherer Zentrifugalkräfte und des erhöhten Luftwiderstands des Garns selbst.

Daher wurde in dieser Arbeit ein Modell auf Basis einer Kette aus Federn und Massen als Alternative zu herkömmlichen kontinuierlichen Modellen entwickelt. In dem vorgeschlagenen Modell entspricht jede Masse einem Garnsegment, während die Federn die Wechselwirkungen zwischen benachbarten Segmenten darstellen. Dieser diskrete Ansatz ermöglicht eine vereinfachte Simulation der dreidimensionalen Dynamik des Garnballons, was zu einer reduzierten Rechenlast führt und es erlaubt, den Garnweg unter verschiedenen Bedingungen leichter zu analysieren.