CN103476980A - 针装置 - Google Patents

Abstract

一种用于处理尤其是带形扁平结构的针装置包括针辊（W），在所述针辊上设置有多个设有尖端（11）的针元件（10），使得所述针元件（10）从所述针辊（W）伸出并且其尖端（11）远离所述针床（W）指向。所述针元件（10）构造为具有各至少一个在朝向所述针床（W）的方向上远离所述针元件的所述尖端（11）延伸的刀刃的平坦的刀片。所述针元件（10）经由腿型安装构件固定在条形持针器（20）中，所述条形持针器本身插到所述针床（W）的槽中。

Description

针装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求1的前序部分所述的针装置。本发明还涉及这样的针装置的应用以及一种用于制造这样的针装置的方法。

背景技术

在扁平结构的已知称为“原纤化”的处理中，例如由聚丙烯制成的塑料薄膜的拉伸的带在使分子链或聚合物丝平行化（Parallelisierung）的情况下分裂成纵向条。至今为止，为原纤化使用具有径向凸出的、横截面基本上为圆形的针的针辊。塑料带被拉伸并且引导经过转动的针辊，其中，针略微刺入带中并且造成分裂。然而在例如包含较多的聚乙烯和较少的平行链的更有弹性的塑料材料的情况下，这样的具有圆形针的针辊不能很好地起作用或者完全失败，因为所述针往往撕碎所述塑料带，因为弹性材料部具有分裂特性。

在此背景下，具有圆形针的这种类型的针装置应该进行改进，使得所述针装置也能够用于更有弹性的塑料材料的原纤化。

从CN 2 889 653 Y中已知这种类型的针装置，所述针装置包括可转动的辊，在所述辊的周边上设置有带有各一个刀刃的三角形刀片，其尖端从辊中伸出。刀片借助于连接部件安装在辊中的燕尾形槽中。所述针装置的缺点是，各个刀片在辊槽中的安装和替换是耗费的。

发明内容

因此，本发明基于的目的是，提供一种开始提及的类型的针装置，其针元件可简单地安装，并且用坏的针元件可简单和快速地更换。

本发明所基于的这个目的通过根据本发明的、在独立权利要求1中限定的针装置来实现。

本发明的本质如下：针装置包括针床，在针床上设置有多个设有尖端的针元件，使得所述针元件从针床中伸出并且其尖端远离针床指向。针元件构造为平坦的刀片，所述平坦的刀片具有各至少一个远离针元件的尖端朝向针床的方向延伸的刀刃。根据本发明，针元件插在条形持针器上，所述持针器本身固定在针床上或针床中。

通过将针元件固定在专用的持针器上简化了针元件在针床上的安装。此外能够简单地替换磨损的针元件。将针元件构造为具有刀刃的扁平的、平坦的刀片尤其对于针装置的原纤化应用而言是有利的。通过使用这样的针元件，由较不平行的并且由此更有弹性的塑料制成的薄膜也能够被原纤化。

根据一个优选的实施形式，针元件的从针床中伸出的部分分别具有基本上三角形的外形，所述三角形的外形具有与尖端相对置的底边和两个从底边延伸到尖端的侧边，其中，所述侧边中的至少一个，优选两个侧边构造为刀刃。针元件的基本上三角形的外形被证实为是特别有利的并且可通用于针装置的不同的应用目的。

有利的是，两个侧边分别构造为刀刃。这能够实现在两侧应用所述针元件。

有利的是，针元件装备有至少一个、优选两个远离底边延伸的、用于固定在针床或持针器上的腿状安装构件。通过所述安装构件实现了针元件的结构上简单的、有效的和定向稳定的固定。

根据另一有利的构造形式，持针器具有安装口，针元件的腿状安装构件接合到所述安装口中。由于针元件的腿状安装构件接合到持针器的安装口中，实现了针元件的安全的和简单的固定。

在此，针元件的底边有利地立于持针器上。因此实现了针元件的良好的支撑和稳固。

针元件以其安装构件有利地粘接到条形持针器中。这是特别适宜的和相对不耗费的固定方法。

根据一个特别有利的构造方案，条形持针器在横截面上基本上构造为燕尾形并且具有各两个优选朝向彼此倾斜的侧向部件和与所述侧向部件连接的连接片部件。通过所述燕尾形的构造，持针器能够特别简单地安装在针辊上。为此，持针器优选以可更换的方式插在针床中的槽中。

有利的是，安装口分别设置在持针器的连接片部件中，其中，针元件的腿状安装构件穿过安装口嵌住并且延伸到持针器中的由持针器的侧向部件和连接片部件构成的空腔中，其中，还至少在安装构件的区域中用粘接剂填满空腔。针元件的这种类型的固定是特别简单和有效的，并且例如每个持针器对于所有固定在其上的针元件而言能够一起通过在持针器的总长度上用粘接剂填充空腔来进行针元件的这种类型的固定。最后，安装口的制造相对简单，因为所述安装口能够构造为常规的孔。

根据一个优选的实施形式，针元件在持针器上定向地设置成，使得其扁平侧或中间平面相对于与所述持针器的纵向方向垂直的法平面呈0°-90°、尤其是0°的角。0°的或接近0°的角的定向尤其适用于针装置的原纤化应用。而对于纯穿孔应用而言，针元件以90°或几乎90°的角定向。

根据一个特别适宜的实施形式，根据本发明的针装置的针床构造为针辊。

根据本发明的针装置的一个优选的应用在于尤其是带形扁平结构地原纤化，特别是由例如聚乙烯或聚丙烯制成的塑料带的原纤化。

用于制造根据本发明的针装置的一个特别有利的方法在于，针元件由具有至少一个刀刃的扁平刀片加工而成，例如通过冲压或切割，尤其是借助于激光，使得针元件的刀刃各通过刀片的刀刃的一部分构成。

附图说明

下面参考附图借助于不同的实施例详细说明本发明。附图示出：

图1示出根据本发明的具有构造为针辊的针床的针装置的侧视图；

图2示出在图1中的细节II的放大视图；

图3示出针辊的根据图1的线III-III的端视图；

图4类似于图3的端视图，然而不具有持针器；

图5示出针元件的第一变形方案的侧视图；

图6示出根据图5的线VI-VI剖开的细节剖视图；

图7示出具有针元件的持针器的根据图8的线VII-VII剖开的剖视图；

图8示出具有针元件的持针器的部分的侧视图；

图9示出图8的具有针元件的持针器的部分的俯视图（展平图）；

图10示出具有另一种定向的针元件的持针器的部分的展平图；

图11示出针元件的第二变形方案的侧视图；

图12示出根据图11的线XII-XII剖开的细节剖视图；以及

图13示出用于阐明针元件的制造的草图。

具体实施方式

以下规定适用于下面的说明：如果在附图中为了绘图的清晰性而标出附图标记，但是在直接相关的说明书部分中没有提及，那么参考其在前面的或在后面的说明书部分中的阐述。反之，为了避免附图过于复杂，不在所有附图中绘出对直接理解不大相关的附图标记。对此分别参考其余的附图。

在下面说明的实施例中，根据本发明的针装置装备有构造为针辊的针床。但是代替针辊，根据本发明的针装置也能够设有构造为平坦的或弯曲的板的针床。所有下面在本文中关于针辊说明的实施方式能够适用于呈板形式的针床。

在图中示出的针装置基本上由呈作为整体用W标记的针辊（图1）的形式的针床构成。在针辊W的周边1上设置有多个分别设有尖端11的针元件10（图2和3），使得所述针元件10从针辊W伸出并且其尖端11在径向上远离辊周边指向，并且在理想情况下具有与周边相同的（径向）距离（高度）（图3）。针元件10固定在条形持针器20上或条形持针器20处，所述条形持针器本身安装在针辊W的周边1上或中，如从图3中最佳可见的。

针辊W在其周边1上设有多个平行于辊轴线2或平行于针辊的外表面母线（Mantelline）的并且实际上在总的辊长上延伸的纵向槽3，所述纵向槽具有基本上例如梯形的、向内扩宽的横截面（图4）。持针器20构造为具有例如燕尾形横截面的基本上在总的辊长上延伸的条形轮廓件，所述条形轮廓件的外轮廓基本上构造为与纵向槽3的横截面形状互补。持针器20沿纵向（纵向方向5，图2）插入到纵向槽3中并且通过未示出的固定机构锁定，以防止轴向位移。在需要时，持针器20能够从针辊W以简单的方式再次移除以及被替换或更换。

具有设置在持针器上的针元件的针辊本身是已知的，以至于对于本领域技术人员而言，不需要详细阐述根据本发明的针装置。本发明主要致力于针元件10的构造以及其在持针器20上的固定或安装。对于本发明的这些方面，在下面的说明中还将详细探讨。

根据本发明的第一基本思想，针元件10构造为具有远离尖端11延伸的刀刃的扁平的、平坦的刀片。在本文中，扁平能够理解为针元件的横截面具有明显纵向伸长的外形，也就是说，在横截面中在一个维度上具有与垂直于该维度的维度相比明显更大的尺寸。优选的是，针元件10通过由例如钢制成的平坦的小板构成并且因此（除了其刀刃以外）具有基本上矩形的横截面外形。已证实的是，装备有刀刃的针元件特别是由于可实现的较高的精度而比传统的圆形针（Rundnadeln）明显更好地适用于具有较高的聚乙烯含量的较软的塑料薄膜的原纤化。

在图5和6中示出针元件10的典型的和优选的实现形式。如已知的，针元件10的上方的部分具有等边三角形的外形。侧长或者说边长典型地为约3.5mm。针元件10包括与其尖端11相对置的底边12和两个侧边13和14，所述两个侧边从底边12朝向尖端11汇聚。底边12在针元件的安装状态下垂直于径向方向或与针辊的周边相切。针元件10构造为基本上均匀厚度（例如约0.3mm）的薄的钢制小板。仅窄的边缘区域14a（例如通过相应的磨制）朝向侧边14的方向逐渐变尖细（图6），以至于侧边14构成（相对锋利的）刀刃。在图6中，用α标出刀刃角。刀刃从针元件10的尖端11延伸直至底边12，所述底边在针元件10的已安装状态下基本上齐平地立于持针器20上（图7）。

可选地，也能够设有带有朝向侧边13逐渐变尖细的横截面的第二边缘区域13a，以至于因此另一侧边13也构成刀刃。两个刀刃能够具有相同的或不同的刀刃角。对于具有两个远离尖端11延伸的刀刃的针元件的优点，在下面还将详细讨论。

由钢制成的针元件10也能够设有减少磨损从而延长使用寿命的覆层。同样可行的是，针元件10或至少其刀刃由烧结材料或陶瓷制成。

本发明的另一重要方面涉及针元件10在持针器20上的固定。为此，针元件10设有呈两个条形腿15的形式的安装构件，所述安装构件在针元件的三角形部分的平面中例如垂直地远离针元件10的底边12延伸。借助所述安装构件或腿15，针元件10固定在持针器20上。图7示出所有细节。

构造为伸长的条形轮廓件的持针器20分别包括两个侧向部件21和22和连接所述侧向部件的连接片部件23。两个侧向部件21和22倾斜地从连接片部件23向外延伸，并且因此形成持针器20的已提及的燕尾形轮廓。两个侧向部件21和22和连接片部件23在其之间构成开放的空腔25。连接片部件23具有两个贯通的安装口24。针元件10以其底边12立于连接片部件23上，并且针元件10的安装构件或腿15穿过安装口24延伸到空腔25中。空腔25几乎完全（但是至少在腿15的区域中）被粘接剂26填满，所述粘接剂包围针元件10的腿15并且因此将针元件10持久地和可靠地固定在持针器20上。粘接剂26例如能够是基于环氧树脂的热固性粘合剂。由于针元件10借助其底边12立于持针器20上，所以实现了针元件10的特别稳固的固定和支撑。由于腿型安装元件15穿过持针器20的连接片部件23延伸到持针器的空腔25中，所以粘合能够特别简单地实施，并且例如每个持针器对于所有固定在其上的针元件10而言能够一起通过在持针器的总长上用粘接剂26填充空腔25来实现粘合。最后，安装口24的制造相对简单，因为所述安装口能够构造为常规的孔，其中，孔的净直径基本上相应于腿型安装构件15的宽度。

图2、7、8和9图解说明了针元件10在持针器2上的布置方式。在针辊W或持针器20的在所述附图中示出的实施形式中，针元件10关于针辊W定向为，使得其中间平面16（关于针元件的厚度），即三角形面平行于对于针辊W的轴线2而言的法平面4。针元件10关于持针器20定向为，使得针元件的中间平面16垂直于持针器20的纵向方向5。这种定向特别是用于根据本发明的针装置的原纤化应用。

在图10中示出持针器20的另一实施例，其中针元件10定向为，使得其中间平面16相对于已提及的对于针辊轴线而言的法平面4成ω>0°的角度，或者说相对于持针器20的纵向方向5成与该角度互补的角度90°-ω。在极端情况下，角度为ω=90°，以至于针元件10借助其扁平侧沿针辊的纵向方向指向。针元件10的这种定向特别适用于根据本发明的装置的穿孔应用。通过角ω的适合的选择，所述装置能够针对相应的使用目的进行优化。

在所述装置的实际使用中，针元件10以及尤其是其尖端11和刀刃14受到磨损。通过将针元件10安装在持针器20上，能够相对简单地（也是局部地）替换已磨损的针元件10，其方式为：能够有针对性地更换所有或者仅单独的持针器20。当安装在持针器20中的针元件10分别装备有两个刀刃时，还可能的是，将持针器20从针辊中取出并且转动180°再次插入，以至于然后针元件10也相对于其原始定向转动180°，从而在所述转动之后使用新的刀刃。针元件10的使用寿命以这种方式加倍。如果两个边缘区域13a和14a被不同地磨制（不同的刀刃角α），那么刀刃13和14具有不同的（较积极的或较不积极的）切割性能。然后，通过将持针器20在一个方向或另一方向上插入到针辊W中，切割特性适配于待处理的扁平结构的材料质量。

针元件10原则上能够通过冲压或冲裁由薄的金属板制成，其中，刀刃14、或者13和14通过相应的磨制形成。根据本发明的另一重要的方面，当使用薄的已经具有刀刃的金属板作为原材料时，能够省去磨制。图13对这加以说明。在此，假定适宜尺寸的工业用刀片30，例如类似的市售的刮胡刀片，所述工业用刀片设有两个刀刃31。现在，从所述工业刀片30例如通过冲压或激光切割加工成多个针元件10，其中，待加工成的针元件10在工业用刀片上定向和设置为，使得工业用刀片30的刀刃31或者刀刃的相应部分形成针元件10的刀刃中的一个。

图11和12示出针元件的变形方案。在此用110标识的针元件不同于图5和6的针元件10地在上部区域中具有锐角三角形的外形。尖端111又与底边112相对置，并且两个侧边113和114从底边朝向尖端111汇聚。通过持续地逐渐变尖细的边缘区域114a，侧边114又构造为刀刃，其中，刀刃角α纯示例地比图5和6的针元件10的情况大致更钝。在这个变形形式中，两个基本上条形的安装构件或安装腿115远离底边112延伸。通过三角形或成角的几何形状的变形方案，能够实现不同的切割特性。针元件的这种实施形式也能够设有两个刀刃，其中获得与在图5和6的实施形式中类似的优点。针元件10同样能够定向为相对于持针器的纵向方向成0°和90°之间的任意角度。

Claims (13)

1.一种具有针床（W）的针装置，在所述针床上设置有多个设有尖端（11；111）的针元件（10；110），使得所述针元件（10；110）从所述针床（W）伸出并且所述针元件的尖端（11；111）远离所述针床（W）指向，其中，所述针元件（10；110）构造为平坦的刀片，所述平坦的刀片具有各至少一个远离所述针元件的所述尖端（11；111）朝向所述针床（W）的方向延伸的刀刃（14；114），其特征在于，所述针元件（10；110）被插入到条形持针器（20）中，所述条形持针器本身固定在所述针床（W）上或所述针床中。

2.如权利要求1所述的针装置，其特征在于，所述针元件（10；110）的从所述针床（W）中伸出的部分分别具有基本上三角形的外形，所述三角形的外形具有与所述尖端（11；111）相对置的底边（12；112）和两个从所述底边延伸到所述尖端的侧边（13，14；113，114），其中，所述侧边（14；114）中的至少一个构造为刀刃。

3.如权利要求2所述的针装置，其特征在于，两个侧边（13，14；113，114）分别构造为刀刃。

4.如权利要求2或3所述的针装置，其特征在于，所述针元件（10；110）装备有优选两个远离所述底边（12；112）延伸的、用于固定在所述针床（W）上或固定在所述持针器（20）上的腿型安装构件（15；115）。

5.如权利要求4所述的针装置，其特征在于，所述持针器（20）具有安装口（24），所述针元件（10；110）的所述腿型安装构件（15；115）接合到所述安装口中。

6.如权利要求2至5之一所述的针装置，其特征在于，所述针元件（10；110）借助其底边（15；115）立于所述持针器（20）上。

7.如权利要求5或6所述的针装置，其特征在于，所述针元件（10；110）借助其安装构件（15；115）粘接到所述条形持针器（20）中。

8.如权利要求5至7之一所述的针装置，其特征在于，所述条形持针器（20）具有各两个优选朝向彼此倾斜的侧向部件（21，22）和连接所述侧向部件的连接片部件（23），其中，所述安装口（24）分别设置在所述持针器（20）的所述连接片部件（23）中，使得所述针元件（10；110）的所述腿型安装构件（15；115）穿过所述安装口（24）嵌住并且延伸到所述持针器（20）中的由所述持针器（20）的所述侧向部件（21，22）和所述连接片部件（23）构成的空腔（25）中，并且所述空腔（25）至少在所述安装构件（15；115）的区域中被粘接剂（26）填满。

9.如权利要求1至8之一所述的针装置，其特征在于，所述条形持针器（20）以能更换的方式插在所述针床（W）的槽（3）中。

10.如权利要求1至9之一所述的针装置，其特征在于，所述针元件（10；110）在所述持针器（20）上定向地设置成，使得其扁平侧或中间平面（16）相对于垂直于所述持针器（20）的纵向方向（5）的法平面（4）呈0°-90°，尤其是0°的角（ω）。

11.如上述权利要求之一所述的针装置，其特征在于，所述针床构造为针辊（W）。

12.使用如上述权利要求之一所述的针装置来使尤其是带形扁平结构，尤其是由聚乙烯或聚丙烯制成的塑料带原纤化的应用。

13.一种用于制造根据权利要求1至11之一所述的针装置的方法，其特征在于，所述针元件（10）由具有至少一个刀刃（31）的扁平的刀片（30）加工而成，使得所述针元件（10）的所述刀刃（14）各通过所述刀片（30）的所述刀刃（31）的一部分构成。

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