AT502295B1 - Nadelmaschine mit einrichtungen zur luftführung - Google Patents

Abstract

Eine Nadelmaschine mit einer in einem Maschinengestell (1) gehaltenen Stichunterlage zur Abstützung einer zu nadelnden Textilbahn (F, T), einer im Abstand darüber angeordneten, in dem Maschinengestell (1) gehaltenen Niederhalterplatte (4) mit einer Vielzahl darin ausgebildeter Nadeldurchtrittsöffnungen (5), springt am Eingangsende des Spalts (S) zwischen der Niederhalterplatte (4) und der Stichunterlage (2) letztere gegenüber die Niederhalterplatte (4) vor und steht ihr im Bereich des Vorsprungs (2a) eine sich über die gesamte Arbeitsbreite der Nadelmaschine erstreckende, im Maschinengestell (1) gelagerte Sperrwalze (13) in einem Abstand gegenüber, der maximal so groß wie die Weite des Spalts (S) ist, und deren Umfangsfläche einen im Bereich des Vorsprungs (2a) der Stichunterlage (2) und dem ein-gangsseitigen, oberen Rand des Spalts (S) ausgebildeten, zwickeiförmigen Luftraum begrenzt. Hierdurch wird vom Nadelbalken (6) durch die Nadeldurchtrittsöffnungen (5) in der Niederhalterplatte in den Spalt (S) eingepumpte Luft daran gehindert, in Richtung auf das Eintrittsende des Spalts (S) zu strömen.

Description

österreichisches Patentamt AT502 295B1 2010-03-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Nadelmaschine mit einer in einem Maschinengestell gehaltenen Stichunterlage zur Abstützung einer zu nadelnden Textilbahn, einer im Abstand darüber angeordneten, in dem Maschinengestell gehaltenen Niederhalterplatte mit einer. Vielzahl darin ausgebildeter Nadeldurchtrittsöffnungen, einem Nadelbalken oberhalb der Niederhalterplatte, der ein mit einer Vielzahl von Nadel bestücktes Nadelbrett trägt und von einer in dem Maschinengestell gelagerten Antriebseinrichtung in eine im Wesentlichen senkrecht zur Stichunterlage gerichtete, auf und ab schwingende Bewegung versetzbar ist, und Einrichtungen zum Hindurchleiten der zu nadelnden Textilbahn durch den von der Stichunterlage und der Niederhalterplatte gebildeten Spalt von einem Eingangsende zu einem Ausgangsende desselben.

BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK

[0002] Nadelmaschinen dieser Art sind allgemein bekannt, beispielsweise aus DE 196 15 697 A1. Die Stichunterlage kann eine mit Nadeldurchtrittsöffnungen versehene Stichplatte sein oder ein in Transportrichtung der zu nadelnden Textilbahn umlaufendes, endloses Bürstenband. Durch die Bewegung des Nadelbalkens in Richtung auf die Stichunterlage zu und von dieser weg wird die unter dem Nadelbalken befindliche Luft in mehr oder weniger großem Ausmaß bewegt. Der Nadelbalken wirkt wie ein Pumpkolben. Die durch den Nadelbalken bewegten Luftmassen treten dabei unter nicht unbeträchtlicher Beschleunigung durch die Öffnungen im Niederhalter hindurch und treffen dann auf die Fasern der zu nadelnden Textilbahn, wobei die Fasern dort mehr oder weniger stark Verblasen werden, insbesondere zur Seite gedrückt werden, was ungleichmäßige bzw. ungleichmäßig dichte und inhomogene Erzeugnisse zur Folge hat. Das gilt insbesondere, wenn die Textilbahn nur relativ lose Fasern aufweist, die durch den Nadelungsvorgang erst fester in die Textilbahn eingebunden werden sollen.

[0003] Aus DE 38 24 341 C2 ist bekannt, zur Beseitigung oder wenigstens zur Verminderung des vorgenannten Effekts in die Nadeldurchtrittsöffnungen des Niederhalters von den Nadeln zu durchstoßende, aus elastischem Werkstoff bestehende Stopfen einzusetzen, die die Nadelschäfte umschließen und deren untere Stirnfläche mit der Unterseite des Niederhalters bündig oder in etwa bündig liegt. Diese Stopfen nutzen sich indessen ab und müssen häufig ausgetauscht werden. Diese vorbekannte Lösung bringt bei Nadelmaschinen keinen Fortschritt, bei denen der Nadelbalken nicht nur vertikal zur Stichunterlage bewegt wird, sondern auch in und entgegen der Transportrichtung der zu nadelnden Textilbahn, wie es beispielsweise in der schon erwähnten DE 196 15 697 A1 beschrieben ist. Bei einer solchen Nadelmaschine sind die Nadeldurchtrittsöffnungen in der Niederhalterplatte als längliche Schlitze ausgebildet, die somit von den Nadeln nur zu einem Bruchteil ausgefüllt werden und daher einen weitgehend ungehinderten Durchgang der vom Nadelbalken gepumpten Luftströmung ermöglichen.

[0004] Aus DE 29 45 872 A1 ist bekannt, die Niederhalterplatte auf ihrer dem Nadelbalken zugewandten Seite mittels einer Dichtungsmatte aus Lagen von textilen Flächengebilden oder Schaumgummi abzudecken, um für die vom Nadelbalken in Richtung auf die Durchtrittsöffnungen in der Niederhalterplatte gepumpten Luftströmungen einen Widerstand zu erzeugen. Auch diese Lösung ergibt bei einer Nadelmaschine der vorgenannten Art, deren Nadelbalken in zwei Dimensionen bewegt wird, keine befriedigenden Ergebnisse.

[0005] Zur Verringerung der durch die Nadeldurchtrittsöffnungen strömenden Luftmassen hat man auch das Maschinengestell im Bereich des Nadelbalkens möglichst "offen" gestaltet, damit die vom Nadelbalken bewegten Luftmassen primär einen anderen Weg als durch die Nadeldurchtrittsöffnungen der Niederhalterplatte nehmen können. Dennoch haben diese Maßnahmen nicht den gewünschten Erfolgt gebracht. Insbesondere ist zu beobachten, dass sich durch die in Richtung des Einlaufs in den Spalt zwischen Stichuntertage und Niederhalterplatte über die Textilbahn streichenden, gepumpten Luftmassen dort zu einer Wellenbildung in der Textilbahn führen, wenn diese aus einem nur leicht vorgenadelten Faservliesbahn und einer darunter befindlichen Trägerbahn besteht, auf die die Vliesbahn beim sogenannten "Floren" aufgenadelt 1/6 österreichisches Patentamt AT502 295B1 2010-03-15 werden soll, wie es zur Herstellung von Papiermacherfilzen ausgeführt wird. Diese Wellen können zu Querfalten, ja sogar zu Doppelungen führen. Zur Vermeidung dieser Effekte musste man die Arbeitsgeschwindigkeit der Nadelmaschine bislang auf etwa 400 bis 600 Nadelhübe pro Minute beschränken.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nadelmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit der gegebenenfalls sehr leichte, locker vorgenadelte Vliesbahnen auf ein Trägergewebe genadelt werden können bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit und unter Vermeidung von Querfalten in der Vliesbahn.

[0007] Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Nadelmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass am Eingangsende des Spalts die Stichunterlage gegenüber der Niederhalterplatte vorspringt und ihr im Bereich dieses Vorsprungs eine sich über die gesamte Arbeitsbreite der Nadelmaschine erstreckende, im Maschinengestell gelagerte Sperrwalze in einem Abstand gegenübersteht, der maximal so groß wie die Weite des Spaltes ist, und deren Umfangsfläche einen im Bereich des Vorsprungs der Stichunterlage und dem eingangsseitigen oberen Rand des Spalts ausgebildeten, zwickeiförmigen Luftraum weitgehend abschließt.

[0008] Diese Sperrwalze bildet einen Damm oder eine Sperre vor dem Eingang in den Spalt zwischen der Stichunterlage und der Niederhalterplatte und dichtet den dort befindlichen Luftraum zusammen mit der zu nadelnden Textilbahn, mit der die Umfangsfläche der Sperrwalze vorteilhafterweise in Berührung ist, weitgehend ab, so dass die von dem Nadelbalken gepumpten, durch die Nadeldurchtrittsöffnungen in der Niederhalterplatte strömenden Luftmassen nicht entgegengesetzt der Transportrichtung der Textilbahn in Richtung auf den Spalteingang strömen können, sondern sowohl durch die Textilbahn selbst und durch die Stichunterlage hindurch als auch in Richtung auf das Ausgangsende des Spaltes, wo sie an der Textilbahn keinen Schaden anrichten können, da diese durch den Nadelungsvorgang bereits ausreichend verfestigt ist, aus dem Spalt entweichen.

[0009] Da die Sperrwalze zur Erzielung des gewünschten Abdichtungseffekts mit der Oberseite der zu nadelnden Textilbahn zweckmäßigerweise in Berührung sein sollte, ist sie vorzugsweise mit einer Antriebseinrichtung verbunden, die sie in eine Umlaufbewegung versetzt, die an der Berührungsstelle mit der Textilbahn dieser gleichgerichtet ist. Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Sperrwalze an Halteeinrichtungen gelagert, deren Abstand senkrecht zum Vorsprung der Stichunterlage verstellbar ist. Auf diese Weise lässt sich die Höhenlage der Sperrwalze nicht nur an die Dicke der zu nadelnden Textilbahn optimal anpassen, sondern es lässt sich die Sperrwalze auch mit einem gewissen Druck auf die Textilbahn aufsetzen, um einen Bügel- und Vorverdichtungseffekt an ihr hervorzurufen.

[0010] Die Sperrwalze ist vorzugsweise relativ dünn, um das Volumen des erwähnten zwickeiförmigen Luftraums am Eingang in den Spalt möglichst klein zu halten. Ein Walzendurchmesser von 60 bis 70 mm ist vorteilhaft. Eine Walze eines so geringen Durchmessers würde bei großen Arbeitsbreiten, wie sie bei Nadelmaschinen zur Herstellung von Papiermacherfilzen anzutreffen sind, zu einem Durchhängen neigen, weshalb sie zweckmäßigerweise in Segmenten von Längen von bis zu 2 m unterteilt und an den Verbindungsstellen der Segmente im Maschinengestell gelagert ist.

[0011] Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn beim Floren die aus einer textilen Unterlage und einer darauf zu nadelnden Vliesbahn bestehende Textilbahn im Bereich vor dem Einlauf in die Nadelmaschine von einer Walze derart unterstützt ist, dass die Textilbahn auf ihrem Weg in die Maschine vom oberen Abschnitt der Walze ausgelenkt wird und einen Bauch bildet. Auf diese Weise wird ein Flattern zwischen der textilen Unterlage und der darauf aufgelegten Vliesbahn vor dem Eintritt in die Nadelmaschine vermieden.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. 2/6 österreichisches Patentamt AT502 295B1 2010-03-15

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

[0013] Die Zeichnung zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt aus einer Nadelmaschine, nämlich nur jenen Bereich, der von der Erfindung betroffen ist, nämlich den Nadelungsbereich ohne die zugehörigen Antriebe.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

[0014] Man erkennt in der Zeichnung in geschnittener Seitenansicht ein Maschinengestell 1, in dem eine Stichunterlage 2 gehalten ist, die als Lochplatte mit einer Vielzahl Nadeleintrittslöchern 3 ausgebildet ist. Der Stichunterlage 2 steht eine Niederhalterplatte 4 gegenüber, die mit einer Vielzahl Nadeldurchtrittslöchern 5 versehen ist. Die Niederhalterplatte 4 ist ebenfalls in dem Maschinengestell 1 gehalten und bildet mit der Stichunterlage 2 einen Spalt S aus, der zur Durchleitung einer zu nadelnden Textilbahn bestimmt ist, die im dargestellten Beispiel aus einem Trägergewebe T und einer darauf aufgelegten, lose vorgenadelten Vliesbahn F besteht, die von einem Vorratswickel abgewickelt wird. Oberhalb der Niederhalterplatte 4 ist ein Nadelbalken 6 angeordnet, an dessen Unterseite ein Nadelbrett 7 mittels dieses am Rand umgreifenden Bügeln 8 und pneumatischen Spannschläuchen 9 festgeklemmt ist. Das Nadelbrett 7 ist mit einer Vielzahl Nadeln 10 bestückt, mit deren Hilfe das "Floren", d. h. das Aufnadeln der Vliesbahn F auf das Trägergewebe T ausgeführt werden soll. Der Nadelbalken 6 ist mit einem hier nicht gezeigten Antrieb versehen, mit dessen Hilfe er in eine senkrecht zur Stichunterlage 2 schwingende Bewegung versetzbar ist, die zur Folge hat, dass die Nadeln 10 zyklisch in die zu nadelnde Textilbahn hineingestochen und aus ihr herausgezogen werden, wodurch die Vliesbahn F nicht nur weiter verfestigt, sondern auch mit dem Trägergewebe T fest verbunden wird.

[0015] Die Nadelmaschine umfasst weiterhin Transporteinrichtungen, die die Textilbahn durch die Nadelmaschine hindurchziehen, insbesondere ein Abzugswalzenpaar, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zur näheren Information kann auf die schon erwähnte DE 196 15 697 A1 Bezug genommen werden.

[0016] Das Maschinengestell 1 weist im Bereich oberhalb der Niederhalterplatte 4, in dem sich der Nadelbalken 6 bewegt, große Durchbrüche 11 auf, um diesen Bereich bestmöglich zu belüften und zu entlüften. Gegenüber dem Durchbruch 11 auf der Zuführseite der Nadelmaschine ist ein Luftleitblech 12 angebracht, das verhindern soll, dass von der Bewegung des Nadelbalkens 6 hervorgerufene Luftströmungen auf den in die Nadelmaschine einlaufenden Abschnitt der zu nadelnden Textilbahn gelangen und diese beeinträchtigen.

[0017] Soweit wie bislang beschrieben ist die dargestellte Nadelmaschine konventionell.

[0018] Gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Einlaufbereich der Nadelmaschine, wo die zu nadelnde Textilbahn zugeführt wird, die Stichunterlage 2 gegenüber der Niederhalterplatte 4 zu einem Vorsprung 2a verlängert. Dem Vorsprung 2a steht eine Sperrwalze 13 gegenüber, die an mehreren Lagerungseinrichtungen 14 gelagert ist, die an zugehörigen Halteeinrichtungen 15 im Maschinengestellt 1 höhenverstellbar gehalten sind. Die Höhenverstellung in Richtung des Pfeiles Z ist senkrecht zu dem Vorsprung 2a der Stichunterlage 2 gerichtet. Die Lagerungs- und Halteeinrichtungen 14 bzw. 15 sind längs der Sperrwalze 13 verteilt angeordnet and den Verbindungsstellen der Segmente der aus mehrere axial hintereinander angeordneten Segmenten bestehenden Sperrwalze 13 vorgesehen. Die Segmentierung der Sperrwalze 13 ist in der Zeichnung nicht erkennbar.

[0019] Wie dargestellt, steht die Sperrwalze 13 dem Vorsprung 2a der Stichunterlage 2 in einem so engen Abstand gegenüber, dass ihr Umfang die Oberseite der Vliesbahn F berührt. Außerdem ist der seitliche Abstand der Sperrwalze 13 zu dem vom stromaufwärtigen Rand der Niederhalterplatte 4 gebildeten stromaufwärtigen Ende des Spalts S so eng, dass der zwischen der Umfangsfläche der Sperrwalze 13, der Oberseite der Vliesbahn F und dem Rand der Niederhalterplatte 4 gebildete zwickeiförmige Luftraum von der Sperrwalze 13 fast vollständig verschlossen wird.

[0020] Stromaufwärts der Nadelmaschine befindet sich im Zuführweg des Trägergewebes T 3/6 österreichisches Patentamt AT502 295B1 2010-03-15 und der auf ihr liegenden Vliesbahn F der obere Abschnitt einer Stützwalze 16, die den Lauf der Textilbahn leicht ausbaucht, wodurch ein Flattern der Vliesbahn F auf dem Trägergewebe T verhindert wird.

[0021] Im Betrieb der Nadelmaschine führt der Nadelbalken 6 eine auf- und abgehende Stichbewegung aus. Infolge dieser Stichbewegung entstehen zwischen dem Nadelbrett 7 und der Niederhalterplatte 4 schwingende Luftströmungen, die zum Einen in Richtung der Durchbrüche 11 im Maschinengestell 1 nach rückwärts und nach vom in Richtung der Pfeile A und nach oben in Richtung der Pfeile B entweichen bzw. von dort einströmen. Zum Anderen wird ein gewisser Anteil an Luft vom Nadelbrett 7 durch die Nadeldurchtrittsöffnungen 5 in der Niederhalterplatte 4 gedrückt. Dieser Anteil der Luft wird teilweise in Transportrichtung der zu nadelnden Textilbahn nach vorn (in der Zeichnung nach rechts) gedrückt und entweicht in Richtung des Pfeils C auf der Ausgangsseite des Spalts S. Er kann dort nicht stören, da die Textilbahn in diesem Bereich durch den Nadelungsvorgang bereits ausreichend verfestigt ist. Luft kann weiterhin zum Teil durch die Textilbahn hindurch und die in der Stichunterlage 2 vorhandenen Nadeleinstichlöcher 3 nach unten in Richtung des Pfeils D entweichen. Auch diese Luftströmungen stören das Arbeitsergebnis nicht.

[0022] Es entsteht jedoch auch ein Strömungsanteil E, der entgegen der Zuführrichtung der zu nadelnden Textilbahn aus dem Spalt S entweichen möchte. Es ist diese Luftströmung E, die die eingangs erwähnten Probleme aufwirft. Da jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung der Einlaufbereich des Spalts S durch die Sperrwalze 13 im Zusammenwirken mit der Oberseite der Vliesbahn F und dem vorderen Rand der Niederhalterplatte 4, die den Eingang des Spalts S bestimmt, weitgehend luftdicht abgeschlossen ist, können sich in dem zwickeiförmigen Luftraum, der in dem Einlaufbereich der Nadelmaschine vorhanden ist, keine merklichen Luftströmungen entwickeln.

[0023] Die Erfindung ist in der Zeichnung der Einfachheit halber am Beispiel einer Nadelmaschine dargestellt, in der der Nadelbalken eine lediglich vertikal schwingende Bewegung ausführt. Die Erfindung ist aber, wie erwähnt, in gleicher Weise auch bei Nadelmaschinen anwendbar, bei denen der vertikalen Stichbewegung des Nadelbalkens eine horizontal schwingende Bewegung überlagert ist, und bei solchen Nadelmaschinen hat die Erfindung ihre besonders vorteilhafte Bedeutung. Die Erfindung, wie von den Ansprüchen umrissen, erstreckt sich daher auf Nadelmaschinen beider angegebenen Arten.

[0024] Erfahrungen mit der Erfindung haben gezeigt, dass es möglich ist, die Hubfrequenz des Nadelbalkens 6 bis auf 1200/min zu steigern. Wenn der Nadelbalken 6 auch noch eine horizontale Bewegungskomponente erhält, wie in der eingangs erwähnten DE 196 15 697 A1 beschrieben, die pro Stichhub einen Vorschub von 19 mm der Textilbahn zulässt, lässt sich die Stichfrequenz bis auf 1400/min steigern. Man erhält auf diese Weise eine Produktivität, die bis etwa 27 m/min reicht. Derartige Produktivitäten sind mit Nadelmaschinen zum Floren von Papiermacherfilzen bislang noch nie erreicht worden. 4/6

Claims (5)

1. österreichisches Patentamt AT502 295 B1 2010-03-15 Patentansprüche 1. Nadelmaschine mit einer in einem Maschinengestell (1) gehaltenen Stichunterlage zur Abstützung einer zu nadelnden Textilbahn (F, T), einer im Abstand darüber angeordneten, in dem Maschinengestell (1) gehaltenen Niederhalterplatte (4) mit einer Vielzahl darin ausgebildeter Nadeldurchtrittsöffnungen (5), einem Nadelbalken (6) oberhalb der Niederhalterplatte (4), der ein mit einer Vielzahl von Nadeln (10) bestücktes Nadelbrett (7) trägt und von einer in dem Maschinengestell (1) gelagerten Antriebseinrichtung in eine im Wesentlichen senkrecht zur Stichunterlage (2) gerichtete, auf und ab schwingende Bewegung versetzbar ist, und Einrichtungen zum Hindurchleiten der zu nadelnden Textilbahn (F, T) durch den von der Stichunterlage (2) und der Niederhalterplatte (4) gebildeten Spalt (S) von einem Eingangsende zu einem Ausgangsende desselben, dadurch gekennzeichnet, dass am Eingangsende des Spalts (S) die Stichunterlage (2) gegenüber die Niederhalterplatte (4) vorspringt und ihr im Bereich des Vorsprungs (2a) eine sich über die gesamte Arbeitsbreite der Nadelmaschine erstreckende, im Maschinengestell (1) gelagerte Sperrwalze (13) in einem Abstand gegenübersteht, der maximal so groß wie die Weite des Spalts (S) ist und deren Umfangsfläche einen im Bereich des Vorsprungs (2a) der Stichunterlage (2) und dem eingangsseitigen, oberen Rand des Spalts (S) ausgebildeten, zwickeiförmigen Luftraum begrenzt.
2. 2. Nadelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrwalze (13) mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist.
3. 3. Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrwalze (13) an Halteeinrichtungen (14) in dem Maschinengestell (1) gelagert sind, deren Abstand senkrecht zum Vorsprung (2a) der Stichunterlage (2) jeweils verstellbar ist.
4. 4. Nadelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrwalze (13) aus mehreren axial hintereinander angeordneten Segmenten besteht, die drehfest miteinander verbunden sind und an den Verbindungsstellen ihrer Segmente im Maschinengestell (1) gelagert ist.
5. 5. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Vorsprungs (2a) der Stichunterlage (2) eine Walze (16) angeordnet ist, die einen oberen Umfangsabschnitt hat, der sich im Bewegungsweg einer in der Nadelmaschine zu nadelnden Textilbahn (F, T) befindet. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6