DE10215571A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines strukturierten Nadelvlieses - Google Patents

Abstract

Bei der Herstellung eines strukturierten Nadelvlieses, das einen Velourcharakter aufweist, werden an einem vorgenadelten Faservlies mit Hilfe von Hakennadeln Polschlingen ausgebildet, die am Ende des Schlingenbildungsvorgangs jeweils aufgeschnitten werden. Dazu ist in einer Nadelmaschine neben jeder Hakennadel ein Messer angeordnet, dessen Schneidkante sich im Endbereich der Bewegungsbahn der Nadel befindet, so daß die in der Hakenöffnung der Nadel befindliche Polschlinge am Ende ihres Bildungsvorgangs aufgeschnitten wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines strukturierten Nadelvlieses, das einen Velourcharakter aufweist, wobei an einem vorgenadelten Faservlies durch einen Nadelungsvorgang Polschlingen ausgebildet werden, die von wenigstens einer Seite des Faservlieses vorstehen.
• Bei der Herstellung genadelter Faservliese mit Velourcharakter werden bislang Nadelmaschinen verwendet, die eine aus Lamellen bestehende Stichunterlage aufweisen, die das zu nadelnde Faservlies abstützen. Über der Stichunterlage befindet sich ein Nadelbalken, der wenigstens ein Nadelbrett trägt, das mit einer Vielzahl von Gabelnadeln bestückt ist. Gabelnadeln sind solche, die an ihrem freien Ende eine Gabelung aufweisen, vgl. Lünenschloß und Albrecht, "Vliesstoffe", Georg Thieme Verlag, 1982, S. 135. Die Nadeln dringen beim Nadelungsvorgang in das auf der Stichunterlage liegende, von einem gelochten Niederhalter niedergehaltene, vorgenadelte Faservlies ein, durchstechen dieses und treten auf der gegenüberliegenden Seite zwischen den Lamellen der Stichunterlage aus, wobei sie aus dem Faservlies Fasern mitnehmen. Das Faservlies bleibt auf der Oberseite, das ist die Einstichseite, glatt, während auf der Ausstichseite zwischen den Lamellen der Stichunterlage von den Nadeln Schlingen gebildet werden, die man auch Pole oder Polschlingen nennt.
• Die Nadeln weisen an ihrem der Gabel abgewandten Ende einen abgewinkelten Abschnitt auf, die sogenannte Krücke, mit der sie an der Rückseite des Nadelbrettes in Nuten gehalten sind. Die Krückenstellung der Nadel ist wahlweise quer zur oder in Laufrichtung des durch die Nadelmaschine transportierten, vorgenadelten Faservlieses, so daß je nach Krückenstellung die Gabelstellung ebenfalls quer zur oder in Laufrichtung des Faservlieses liegt. Da das vorgenadelte Faservlies durch die Vliesbildung im Kreuzleger bedingt eine Querorientierung hat, d. h. eine Faserorientierung, die quer zur Bahnrichtung des Faservlieses verläuft, erfaßt eine in Bahnrichtung orientierte Gabel eine größere Fasermenge als eine quer zur Bahnrichtung orientierte Gabel. Das Aussehen der Polseite ist bei Längsorientierung der Gabel ähnlich einem Rippcord, weshalb man diese Nadelstellung auch "Cordstellung" nennt. Die Drehung der Nadeln demgegenüber um 90° hat eine schwächere Polbildung, die eher einen Velourcharakter aufweist, zur Folge, weshalb man diese Nadelstellung auch "Velourstellung" nennt.
• Gleichgültig, in welcher Stellung die Nadeln stehen, hat die bekannte Verfahrensweise eine Reihe von Nachteilen. Aufgrund der unvermeidlich hohen Nadelkräfte entsteht in jeder Gabelnadel beim Eindringen in das Faservlies eine Knicklast, die die Gefahr eines Nadelbruchs heraufbeschwört. Dem kann man nur durch Verwendung relativ dicker Nadeln vorbeugen, was wiederum die Nadelteilung am Nadelbrett nachteilig beeinflußt.
• Weiterhin können von den Nadeln nur geschlossene Polschlingen gebildet werden, so daß das Erzeugnis für manche Anwendungsfälle ungeeignete Eigenschaften aufweist. So ist das Erzeugnis beispielsweise sehr schlecht mechanisch reinigungsfähig. Das ist besonders bei Nadelvliesvelouren, die im Kofferraum eines Kraftfahrzeuges verwendet werden, sehr unangenehm, denn span- oder faserartige Verunreinigungen, wie Sägespäne, Tannennadeln, Hundehaare und dergleichen lassen sich beispielsweise mit einem Staubsauger kaum entfernen. Sie müssen mühsam mit den Fingern aus den Polschlingen herausgezupft werden.
• Man könnte zur Abhilfe daran denken, die Polware zu scheren, wie dieses bei der Herstellung handgeknüpfter Teppiche üblich ist, wodurch die Polscheitel vollkommen abgeschnitten würden. Damit ist aber nicht nur ein zusätzlicher Arbeitsgang, sondern auch ein ganz erheblicher Faserverlust verbunden, ganz abgesehen davon, daß die erwähnten maschinentechnischen Nachteile dadurch nicht beseitigt wären. Außerdem würden die Pole nicht vollkommen aufgeschnitten werden können, denn beim Erzeugen von Polschlingen ergibt sich ein sogenannter Rückholeffekt, der dadurch verursacht ist, daß eine Nadel beim Bilden einer Polschlinge auch solche Fasern erfaßt, aus denen eine benachbarte Polschlinge zuvor gebildet worden ist, so daß die Fasern dieser Polschlinge teilweise zurückgezogen, die Polschlinge also teilweise rückgeholt wird. Solche rückgeholten Fasern können aber beim Scheren nicht erfaßt werden, die Polschlingen sind also nach dem Scheren teilweise noch vorhanden.
• Aus der WO 00/60155 ist ein Verfahren zum Bilden eines Textilerzeugnisses aus Fasern und/oder Filamenten mit Hilfe eines Nadelungsvorgangs bekannt, der nach Art eines Tuftingverfahrens abläuft. Dabei wird ein auf einer textilen Trägerbahn liegender Faserflor von einer Scheibenwalze, deren Scheiben in großen Umfangsabständen mit Zähnen versehen sind, in die Zwischenräume eines Satzes der Scheibenwalze gegenüberstehender Lamellen gedrückt, so daß der Faserflor längslaufende Wellen erhält. Die Lamellen haben eine Abbruchkante, und dort sind fluchtend mit den Scheiben der Scheibenwalze an einem gemeinsamen, auf und ab beweglichen Träger Kerbnadeln angeordnet, die in die von den Scheiben ausgebildeten Wellen der übereinanderliegenden Textilbahnen stechen und dabei Fasern aus dem Faserflor durch die Trägerbahn hindurch stechen und auf deren Rückseite Polschlingen ausbilden. Nach Art des Tuftingverfahrens werden diese Schlingen dann von Schlingengreifern übernommen und gehalten, während sich die Nadeln in ihre Ausgangslage auf der Oberseite der Textilbahnen zurückbewegen. Die von den Schlingengreifern gehaltenen Polschlingen werden anschließend von einzeln zugeordneten, beweglichen Messern aufgeschnitten. Diese Verfahrensweise ist sehr langsam, da nur mit einer einzigen Nadelreihe gearbeitet und daher immer nur eine einzelne Reihe Polschlingen gleichzeitig ausgebildet werden kann. Die Vorteile großer Geschwindigkeit und hoher Produktivität, die die Nadeltechnik eröffnet, wenn, wie üblich, mit einem Nadelbrett gearbeitet wird, das sehr vielen Nadelreihen aufweist, gehen bei dieser Verfahrensweise verloren. Außerdem ist die Maschine zur Ausführung des Verfahrens sehr kompliziert. Sie enthält eine große Vielzahl beweglicher Teile und ist entsprechend störanfällig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit deren Hilfe auf sichere und wirtschaftliche Weise ein strukturierter Nadelvliesstoff mit Velourcharakter hergestellt werden kann.
• Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Polschlingen jeweils am Ende des oder in unmittelbarem Anschluß an das Ende des Nadelungsvorgangs, mit dem die Polschlingen ausgebildet werden, im Bereich ihrer Scheitel aufgeschnitten werden.
• Dieses kann gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung ausgeführt werden, deren Kernstück eine Nadelmaschine ist, die aufweist:
  eine Stichunterlage zur Abstützung eines vorgenadelten Faservlieses, einen Nadelbalken, der mit einem Vertikalantrieb verbunden ist, mit dem er in eine senkrecht zur Stichunterlage verlaufende auf- und abgehende Bewegung versetzbar ist, wenigstens ein mit Nadeln besetztes Nadelbrett, das an dem Nadelbalken angebracht ist, und einen Niederhalter, der sich im Abstand über der Stichunterlage zwischen dieser und dem Nadelbrett befindet und Durchtrittsöffnungen für die am Nadelbrett angebrachten Nadeln aufweist. Die Nadeln sind Hakennadeln und sind jeweils mit wenigstens einer Hakenöffnung versehen, die vorzugsweise gegen ein hinteres Ende der Nadel weist. Die Hakenöffnung hat zwei seitliche Kanten an Seitenflächen der Nadel. Neben jeder Nadel ist wenigstens ein feststehendes Messer angeordnet, das mit der Nadel an einer der Seitenflächen in Berührung ist und eine scharfe Schneidkante aufweist, und das Messer ist so positioniert, daß während der auf- und abgehenden Bewegung des Nadelbalkens eine der seitlichen Kanten der Hakenöffnung der Nadel an der Schneidkante des Messers vorbeigleitet. Alternativ können die Messer mit einem Antrieb versehen sein, die ihnen eine an den Nadeln entlang gleitende Bewegung verleiht, mit der die Schneidkanten an den Polschlingen vorbeigeführt werden.
• Die von den Haken ergriffenen, noch in den Haken befindlichen Fasern werden daher am Ende des die Schlinge ausbildenden Bewegungshubes des Nadelbalkens durchschnitten, wodurch die von den Fasern gebildeten Schlingen aufgeschnitten werden. Dieses erfolgt bei allen Polschlingen gleichzeitig, auch wenn das Nadelbrett mit vielen Nadelreihen bestückt ist.
• Die Bildung der Polschlingen und das Aufschneiden derselben erfolgen somit teilweise gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang.
• Vorzugsweise sind die Hakennadeln sogenannte Rückholnadeln, deren Hakenöffnungen von der Nadelspitze weg weisen, d. h. diese Nadeln bilden die Schlingen in jenem Bewegungshub aus, in dem die Nadeln aus dem Faservlies herausgezogen werden. Dieses hat nicht nur konstruktive Vorteile, die noch erläutert werden sollen, sondern ermöglicht auch, besondere Musterungen, auch solche mit Farbwechsel auszubilden.
• Zu diesem Zweck werden mehrere vorgenadelte Faservliese, die aus Fasern unterschiedlicher Farbe oder Art bestehen, aufeinandergelegt und ggf. von einem dünnen Trägervlies abgedeckt. Sticht eine Hakennadel nur wenig tief in dieses Vlieslaminat ein, nimmt sie beispielsweise Fasern nur aus dem zu oberst liegenden (ersten) Faservlies mit. Sticht sie tiefer ein, nimmt sie Fasern aus dem nächst tieferen (zweiten) Faservlies mit. Wenn ihre Hakenöffnung mit den Fasern aus dem zweiten Faservlies bereits gefüllt ist, kann sie bei weiterer Aufwärtsbewegung keine Fasern aus dem ersten Faservlies mehr ergreifen. Der ausgebildete Pol besteht also wenigstens vorherrschend aus den Fasern des zweiten Faservlieses. Entsprechendes gilt, wenn die Nadel so tief einsticht, daß sie Fasern aus einem noch tiefer liegenden dritten Faservlies ergreift. Durch unterschiedlich tiefes Einstechen der Nadeln können somit ggf. verschiedenfarbige Muster bei einem einzigen Durchlauf einer mehrlagigen Faservliesbahn durch eine Nadelmaschine erzeugt werden, wobei die Einstichtiefe der Nadeln in bekannter Weise durch Heben und Senken der Stichunterlage oder durch Verstellen des Vertikalhubes des Nadelbalkenantriebs bestimmt werden kann.
• Die Verwendung von Rückholnadeln ist besonders vorteilhaft, weil die Nadeln ständig an den Messern entlanggleiten, außerhalb des Hakenbereichs ggf. mit etwas Spiel. Es ist also nicht erforderlich, daß sich die Nadeln bei der Stichbewegung in einen Zwischenraum zwischen unter der Stichunterlage befindlichen Messern und diesen gegenüberliegende Führungen einfädeln müssen, wie es erforderlich wäre, wenn die Polschlingen bei der Einstichbewegung der Nadeln ausgebildet werden, doch will die Erfindung eine solche konstruktive Ausgestaltung nicht ausschließen.
• Vorzugsweise werden die Nadeln gegen den beim Zerschneiden der Polschlingen auf sie einwirkenden seitlichen Druck seitlich abgestützt, damit sie sich nicht verbiegen und damit ein sauberer Schnitt erreicht wird. Es ist weiter von Vorteil, wenn die Fasern der Schlinge während des Schneidvorgangs an der sie haltenden Nadel festgeklemmt werden, weil dadurch die Fasern einem von einem eventuell stumpf gewordenem Messer beim Schneiden auf sie ausgeübten Zug widerstehen können.
• Die Stichunterlage kann eine Lochplatte, wenn die Nadeln auch horizontal bewegt werden eine Schlitzplatte, ein Lamellenrost oder, wenn die Nadeln Rückholnadeln sind, ein Bürstenband sein.
• Die Erfindung sowie Weiterbildungen derselben und ihre Vorteile werden nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
• Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch zwei Lamellen eines Niederhalters mit Schneidmesser, Abstützeinrichtung und Hakennadel;
• Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit von der Hakennadel ergriffenen Fasern aus einem Vlies zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Arbeitsprinzips;
• Fig. 3 eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung mit einem Vliesmaterial, das von einem Trägervlies abgedeckt ist, wobei man auch die Wirkung des Niederhalters erkennt;
• Fig. 4a eine der Fig. 1 vergleichbare Darstellung mit Scherkante an der Nadel;
• Fig. 4b eine Seitenansicht der Nadel aus Fig. 4a;
• Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Nadelbrett mit einer Vielzahl darin angebrachter Nadeln, einem Niederhalter mit Messern und Abstützeinrichtungen und mit einer Stichunterlage, und
• Fig. 6 eine Prinzipdarstellung des Antriebs des Nadelbalkens bei einer in der erfindungsgemäßen Weise arbeiteten Nadelmaschine.
• Man erkennt in Fig. 1 zwei zueinander parallele Lamellen 1 eines Niederhalters, zwischen denen eine Hakennadel 2 auf- und abbeweglich angeordnet ist. Die Tragstruktur des Niederhalters sowie das Nadelbrett, an dem die Nadel 2 angebracht ist, mit zugehörigen Antriebseinrichtungen sind in Fig. 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht erforderlich sind.
• Die Hakennadel 2 weist einen von der Nadelspitze 3 weg weisenden Haken 4 auf. An der Nadel 2 liegt auf einer Seite ein Messer 5 an, das eine nach unten gerichtete Schneide 6 aufweist, die die Nadel 2 seitlich berührt. Auf der dem Messer 5 gegenüberliegenden Seite ist die Nadel 2 gegen ein seitliches Ausweichen durch eine Gleitführung 7 abgestützt. Die Höhe der Gleitführung 7 ist vorzugsweise unabhängig von der Höhe des Messers 5 einstellbar. Sie kann so eingestellt und auf die Höhe der Schneide 6 des Messers 5 abgestimmt sein, daß die in der Hakenöffnung 8 liegenden Fasern von der Unterkante der Gleitführung teilweise geklemmt werden, während die Schneide 6 des Messers 5 an ihnen wirksam ist. Um die Klemmwirkung zu verbessern, dabei aber ein Zerschneiden der Fasern durch die Gleitführung 7 zu vermeiden, kann die Unterkante der Gleitführung 7 mit einer Abschrägung 7a versehen sein.
• Alternativ kann die Gleitführung 7 an ihrer Unterkante ebenfalls mit einer Schneide versehen sein, so daß die Hakennadel 2 zwischen zwei Messern gleitet, siehe Fig. 3. Die Messer sind dann unterschiedlich hoch eingestellt, um zu vermeiden, daß die Polschlingen auf beiden Seiten zerschnitten werden und unnötiger Faserstaub entsteht, der in der Maschine nur stört. Das jeweils wirksame Messer ist gegenüber dem unwirksamen Messer abgesenkt. Wenn es stumpf geworden ist, wird es angehoben und das andere Messer abgesenkt und damit wirksam. Auf diese Weise kann das Wartungsintervall der Nadelmaschine verdoppelt werden.
• Die Höheneinstellung von Messer 5 und Gleitführung 7 ist insbesondere notwendig, wenn der Hub des Nadelbalkens verstellbar ist, weil die Höhenlage von Messer und Gleitführung an die Hubhöhe des Nadelbalkens angepaßt werden müssen, siehe unten auch die Erläuterung zu Fig. 6.
• Wie man in Fig. 2 erkennt, ist die Nadel 2 dazu bestimmt, mit der hinter dem Haken 4 liegenden Öffnung 8 der Nadel 2 ein Bündel Fasern 9 zu fangen, das aus einem in Fig. 1 nicht dargestellten Faservlies von der Nadel 2 herausgezogen worden ist.
• Diesbezüglich wird auf Fig. 3 Bezug genommen, die eine der Fig. 2 vergleichbare Darstellung zeigt. Daher sind die unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 bereits erläuterten Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und brauchen hier nicht noch einmal erläutert zu werden. Im dargestellten Beispiel besteht das verarbeitete Material aus einem Faservlies 10, das von einem dünnen Trägervlies 11 abgedeckt ist und sich auf einer Stichunterlage befindet, die hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist.
• Die Wirkungsweise der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläutert. Im Betrieb sticht die Nadel 2 in ein auf einer Unterlage befindliches Faservlies 10 ein, das gegebenenfalls von einem dünnen Trägervlies 11 abgedeckt sein kann, wie Fig. 3 zeigt. Dabei dringt die Nadel so tief in das Faservlies 10 ein, daß sich ihr Haken 4 unterhalb des Faservlieses 10 befindet. Beim Rückhub, d. h. bei der Aufwärtsbewegung der Nadel 2, nimmt deren Haken 4 diejenigen Fasern 9 mit, die in die Öffnung 8 hinter dem Haken 4 eingedrungen sind, und zieht sie als Schlinge aus dem Faservlies 10 heraus und gegebenenfalls durch das Trägervlies 11 hindurch.
• Bei gegenüber den Fig. 1 bis 3 gezeigten Zustand weiter fortgesetzter Aufwärtsbewegung der Nadel 2 gelangt die von den Fasern 9 gebildete Schlinge in den Einflußbereich der Messerkante 6 des im Beispiel feststehenden Messers 5 und wird schließlich bei weiterer Aufwärtsbewegung der Nadel 2 von dem Messer 5 aufgeschnitten. Dabei ist die Nadel 2 durch den Schneidvorgang einem gewissen seitlichen Druck unterworfen, gegen den sie durch die auf der dem Messer abgewandten Seite der Nadel 2 angeordnete Gleitführung 7 seitlich abgestützt ist.
• Das Messer 5 kann auch beweglich angeordnet und mit einer eigenen Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) verbunden sein, die das Messer im Bereich des Endes der Aufwärtsbewegung der Nadel 2 in Richtung auf die Fasern 9 bewegt, um den Schneidvorgang auszuführen oder zu unterstützen.
• Der Schneidvorgang kann noch begünstigt werden, wenn gemäß Fig. 4a und 4b der Haken 4 der Nadel 2 so geformt ist, daß auf der dem Messer 5 zugewandten Seite der Nadel 2 an der Nadel die der Hakenöffnung 8 von einer Scherkante 12 begrenzt wird, über die die Schlinge bildenden Fasern 9 verlaufen und die mit der Messerkante 6 zusammenwirkt. Es wird dadurch ein besonders scharfer Schnitt erzeugt. Fig. 4b zeigt die Seitenansicht der Nadel 2 auf der dem Messer 5 zugewandten Seite.
• Eine weitere Begünstigung des Schneidvorgangs ergibt sich, wenn die Messerkante 6 schräg in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Nadel 2 verläuft, wobei die Schräge vorzugsweise so gerichtet ist, daß der von der Messerkante 6 auf die Fasern 9 ausgeübte Druck die Fasern tiefer in die Öffnung 8 drückt.
• Fig. 5 zeigt die Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 in einem Vielfach. Man erkennt zusätzlich zu den Fig. 1 bis 3 ein Vielfach an Lamellen 1 eines Niederhalters mit einer entsprechenden Vielzahl von Zwischenräumen, die hier die Öffnungen für den Durchtritt der Nadeln bilden, in denen sich jeweils Nadeln 2 befinden, die gemeinsam in einem Nadelbrett 13 gehalten sind. Die Nadelkrücken sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. In jedem Zwischenraum zwischen zwei Lamellen 1 befindet sich eine Messerleiste 5, der auf der anderen Seite der Nadeln 2 eine die Nadeln 2 seitlich abstützende Gleitführungsleiste 7 gegenübersteht. Unterhalb des Niederhalters, der von den Lamellen 1 gebildet ist, befindet sich eine Stichunterlage, die im Beispiel von zueinander parallel verlaufenden Lamellen 14 gebildet ist.
• Das Beispiel zeigt, daß im dargestellten Beispiel in einem einzigen Nadelbrett 13 eine Vielzahl von Hakennadeln 2 in mehreren hintereinanderliegenden, zueinander parallelen Reihen gehalten sind. Dadurch wird es möglich, die Produktivität der Nadelungsvorrichtung entsprechend zu erhöhen, da in einem einzigen Nadelungsvorgang Polschlingen in mehreren Reihen gebildet werden können, die während des Nadelungsvorgangs aufgeschnitten werden.
• Es sei an dieser Stelle betont, daß Aufnahmelöcher im Nadelbrett nicht, wie in Fig. 5 gezeigt, rechteckigen Querschnitt haben müssen, was schwierig herzustellen ist, weil die Nadeln durchgehend rechteckigen Querschnitt haben. Es ist vielmehr auch möglich, den Nadeln in ihrem hinteren Endbereich, in dem sie eingespannt sind, einen runden Querschnitt zu geben und auch eine Krücke daran auszubilden, oder aber Nadeln durchgehend rechteckigen Querschnitts mit einem angespritzen Kunststoff-Fuß runden Querschnitts auszurüsten, mit dessen Hilfe sie im Nadelbrett eingespannt werden, so daß die Nadelaufnahmebohrungen im Nadelbrett rund sein können.
• Zur Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit des bearbeiteten Faservliesmaterials, das als Bahnware einer Nadelmaschine zugeführt wird, kann vorgesehen sein, in an sich bekannter Weise die Nadeln im in die Faservliesbahn eingestochenen Zustand mit der Faservliesbahn mitzubewegen, wenn diese durch die Maschine läuft. Hierzu ist es erforderlich, der vertikalen Stichbewegung der Nadeln, die in Fig. 5 mit einem Doppelpfeil V bezeichnet ist, eine horizontale, vor und zurück verlaufende Bewegung zu überlagern, die in Fig. 5 mit dem Doppelpfeil H gekennzeichnet ist. Ein dafür notwendiges Antriebsschema ist in Fig. 6 dargestellt.
• Gemäß Fig. 6 sind für die Erzeugung der vertikalen Stichbewegung des schematisch mit 15 bezeichneten Nadelbalkens zwei Antriebsexzenter 16 vorgesehen, deren Pleuelstangen an einer Koppelbrücke 17 miteinander gekoppelt sind, deren Bewegung über einen Lenkermechanismus 18 auf den Nadelbalken 15 übertragen wird. Für die Erzeugung eines hin- und hergehenden Horizontalhubes des Nadelbalkens 15 sind zwei weitere Exzenterwellen 19 vorgesehen, deren Pleuel an einer zweiten Koppelbrücke 20 miteinander verbunden sind, die über einen Lenkermechanismus 21 mit den Nadelbalken 15 verbunden ist. Durch Phasenverstellung der beiden Exzenterwellen 16 gegeneinander kann die Hubgröße des Nadelbalkens 15 in vertikaler Richtung verstellt werden. Entsprechend kann durch Phasenverstellung der Exzenterwellen 19 gegeneinander der Hub der Horizontalbewegung des Nadelbalkens 15 verstellt werden. Die Phasenlage der an der ersten Koppelbrücke 17 erzeugten Bewegung ist in bezug auf die Phasenlage der an der zweiten Koppelbrücke 20 erzeugten Bewegung vorzugsweise einstellbar und beispielsweise so eingestellt, daß die Nadeln 2 in dem in die Faservliesbahn eingestochenen Zustand der Fortbewegung der Faservliesbahn durch die Nadelmaschine folgen.
• Neben einer Vergrößerung der Arbeitsgeschwindigkeit ergibt sich mit dieser Maßnahme der weitere Vorteil, daß die Nadeln 2 bei ihrer Aufwärtsbewegung an den Messerkanten 6, gleichgültig, ob letztere feststehen oder nur vertikal bewegt werden, so entlang gezogen werden, daß sich ein sogenannter ziehender Schnitt ergibt, der, wie in der Schneidtechnik bekannt, besonders effektiv ist und ein besonders scharfes Schneiden ermöglicht, ohne daß Fasermaterial von den Messern 5 weggequetscht wird.
• Es versteht sich, daß die Kontur der Nadeln 2 im Bereich der Hakenöffnungen 8 und die Kontur der Schneidmesser 5 aneinander angepaßt sein müssen, damit von den Messern eine gute Scheid- oder Scherwirkung hervorgebracht werden kann. Im einfachsten Falle, und bei der Ausführungsform mit Horizontalbewegung des Nadelbalkens erforderlich, ist die dem Messer 5 gegenüberliegende Seite der Nadel 2 jeweils abgeflacht, weil das Messer dann als eine flache Klinge ausgeführt und leichter nachgeschliffen werden kann.
• Vorteilhaft ist ferner, wenn die Lamellen 1 des Niederhalters so auf den Vertikalhub der Nadeln 2 abgestimmt sind, daß die Nadeln 2 im Rückhub den Zwischenraum zwischen den Lamellen 1 nicht verlassen und sich deshalb auch nicht neu einfädeln müssen, wenn sie anschließend in den Stichhub zurückkehren. Abweichungen von der Geradheit der Nadeln sind dann nicht möglich.
• Die Position der Stichunterlage aus Lamellen 14 ist der Dicke des zu nadelnden Faservlieses so anzupassen, daß das Faservlies zwischen den Niederhalterlamellen 1 und den Stichunterlagelamellen 14 geführt wird. Die Messerleisten 5 sind in einer gesonderten Halterung befestigt und vorzugsweise in der Höhe einstellbar und ggf. synchron mit der Stichbewegung der Nadeln bewegbar.
• Die Vernadelung eines Faservlieses kann beidseitig erfolgen, so daß das Faservlies auf beiden Seiten velouriert wird (Anwendung für Schlafdecken). Dazu ist dann ein gegenseitiger Versatz von oberen und unteren Nadelreihen quer zueinander sinnvoll. Allerdings können obere und untere Nadeln alternierend zueinander bewegt werden, und die vertikale Hubeinstellung kann so erfolgen, daß eine Kollision der Nadeln ebenfalls vermieden ist, auch wenn ein Versatz der Nadelpositionen zueinander nicht notwendig ist. Es sollte aber sichergestellt sein, daß nicht die von einer Seite in das Faservlies einstechenden Nadeln die auf der anderen Seite des Faservlieses bereits ausgebildeten, aufgeschnittenen Pole zerstören.
• Neben dem Vorteil, der sich an dem Produkt ergibt, in dem dieses keine geschlossenen Schlingen enthält, in denen sich faseriger oder spaniger Schmutz halten kann, ergibt sich der Vorteil, daß im Betrieb die Hauptbelastung der Nadeln während der Polbildung nicht mehr in Stoßrichtung, sondern in Zugrichtung erfolgt. Die Nadeln sind daher keiner großen Knicklast mehr ausgesetzt und können schlanker ausgeführt werden, als dieses bei Gabelnadeln der Fall ist. Es kann damit eine höhere Querdichte mit geringerer Lamellenteilung erreicht werden. Polschlingenbildung und -öffnung erfolgen innerhalb des gleichen Rückhubes der Nadel. Es können sich keine geschlossenen Schlingen mehr bilden.

Claims (25)

1. Verfahren zum Herstellen eines strukturierten Nadelvlieses, das einen Velourcharakter aufweist, bei welchem Verfahren an einem vorgenadelten Faservlies durch einen Nadelungsvorgang Polschlingen ausgebildet werden, die aus dem Faservlies an wenigstens einer Seite des Faservlieses vorstehen und die jeweils zwei Schenkel und einen die Schenkel verbindenden Scheitel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschlingen jeweils am Ende des Nadelungsvorgangs noch während des Polschlingenbildungsvorgangs im Bereich ihrer Scheitel aufgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschlingen mit Hilfe von Hakennadeln ausgebildet werden, die in einem Stichhub in das Faservlies einstechen und in einem sich an den Stichhub anschließenden Rückhub die Polschlingen aus dem Faservlies herausziehen, an dessen Ende die Polschlingen aufgeschnitten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschlingen mit unterschiedlichen Höhen über dem Faservlies ausgebildet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschlingen in einem vorgegebenen Flächenmuster ausgebildet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Nadelungsvorgang auf das Faservlies ein dünnes Trägervlies aufgelegt wird und beim Nadelungsvorgang die Hakennadeln aus dem unter dem Trägervlies liegenden Faservlies polbildende Fasern durch das Trägervlies hindurchziehen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Faservliese, die Fasern voneinander verschiedener Farben oder Faserart haben, übereinandergelegt und ggf. von dem Trägervlies abgedeckt werden, und daß bei der Ausführung des Nadelungsvorgangs die Hakennadeln in aufeinanderfolgenden, an unterschiedlichen Stellen des Faservlieses ausgeführten Arbeitszyklen unterschiedlich tief in die übereinanderliegenden Faservliese eingestochen werden, so daß sie in den verschiedenen Arbeitszyklen Polschlingen aus Fasern verschiedener Farben oder Faserart ausbilden, die am Ende des Nadelungsvorgangs jeweils aufgeschnitten werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ein- oder mehrlagige Faservlies als eine Bahn durch eine Nadelmaschine hindurchbewegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakennadeln während einer Zeitdauer, in der sie in das Faservlies eingestochen sind, mit dem Faservlies mitbewegt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschneiden der Polschlingen jeweils in einer Ebene erfolgt, die parallel zur Bewegungsrichtung, in der das Faservlies durch die Nadelmaschine bewegt wird, und parallel zur Stichrichtung der Hakennadeln verläuft.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer beidseitigen Ausbildung von Polschlingen die Hakennadeln auf einer Seite in das Faservlies an Stellen eingestochen werden, die gegenüber Einstichstellen, an denen Hakennadeln auf der anderen Seite in das Faservlies eingestochen werden, versetzt sind.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakennadeln wenigstens während des Aufschneidens der Polschlingen gegen einen auf die Hakennadeln seitlich einwirkenden Druck seitlich abgestützt werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Nadelungsvorgang ein aus Lamellen bestehender Niederhalter verwendet wird und daß der Bewegungshub der Hakennadeln während des Nadelungsvorgangs so eingestellt ist, daß die Hakennadeln stets in einem Zwischenraum zwischen zwei Lamellen verbleiben.

13. Vorrichtung zur Herstellung eines strukturierten Nadelvlieses mit Velourcharakter, enthaltend eine Nadelmaschine mit einer Stichunterlage (14) zur Abstützung eines vorgenadelten Faservlieses (10, 11), einem Nadelbalken, der mit einem Vertikalantrieb (16) verbunden ist, mit dem er in eine senkrecht zur Stichunterlage (14) verlaufende auf- und abgehende Bewegung versetzbar ist, wenigstens einem mit Nadeln (2) besetzten Nadelbrett (13), das an dem Nadelbalken angebracht ist, und einem Niederhalter (2), der sich im Abstand über der Stichunterlage (14) befindet und Durchtrittsöffnungen für die am Nadelbrett (13) angebrachten Nadeln (2) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Nadeln sind Hakennadeln (2) und sind jeweils mit wenigstens einer Hakenöffnung (8) versehen,

b) die Hakenöffnungen (8) haben jeweils zwei seitliche Kanten an Seitenflächen der Nadel (2),

c) neben der Bewegungsbahn jeder Nadel (2) ist wenigstens ein Messer (5) angeordnet, das mit der Nadel (2) an wenigstens einer der Seitenflächen in Berührung ist und das eine scharfe Schneidkante (6) aufweist,

d) das wenigstens eine Messer (5) ist so positioniert und die Nadel und das Messer sind gegeneinander so bewegt, daß während der auf- und abgehenden Bewegung des Nadelbalkens am Ende eines Bewegungshubes eine der seitlichen Kanten der Hakenöffnung (8) der Nadel (2) an der Schneidkante (6) des Messers (5) vorbeigleitet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer dem Messer (5) abgewandten Seite einer jeden Nadel (2) eine Abstützeinrichtung (7) zum seitlichen Abstützen der Nadel (2) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (7) eine Schneidkante aufweist und ein zweites Messer bildet, und daß die einer Nadel zugehörigen Messer in unterschiedlichen Höhenlagen längs der Nadel angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (5) jeweils eine Schneidkante (6) aufweisen, die gegenüber einer Bewegungsrichtung der Nadeln (2) geneigt ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kante (12) der Hakenöffnung (8) auf einer dem zugehörigen Messer (5) zugewandten Seite nach Art einer Scherenklinge geschärft ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakennadeln (2) Rückholnadeln sind, bei denen die Hakenöffnungen (8) jeweils von der Spitze der Nadel (2) weg weisen, und daß die Messer (5) zwischen der Stichunterlage (14) und dem Nadelbrett (13) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (5) eine Höhe über der Stichunterlage (14) aufweisen, die gegenüber einer Höhe des Niederhalters (1) verstellbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadelbalken mit einem Horizontalantrieb (19) verbunden ist, der dazu eingerichtet ist, der Vertikalbewegung des Nadelbalkens eine horizontal hin- und hergehende Bewegung zu überlagern, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Vertikalantrieb und den Horizontalantrieb miteinander synchronisiert.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalantrieb (19) eine Einrichtung zum Verstellen des Bewegungshubes aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Vertikalantrieb (16) des Nadelbalkens (15) eine Einrichtung zum Verstellen des Bewegungshubes aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter aus Lamellen (1) besteht.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichunterlage aus Lamellen (14) besteht.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln (2) wenigstens auf der dem Messer (5) zugewandten Seite jeweils abgeflacht sind.