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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf Nadelmaschinen für die Herstellung
ungewebter Faserstoffe und insbesondere auf die in solchen Maschinen
verwendeten Nadelbretter und deren Befestigung am Nadelbalken der
Nadelmaschine. Nadelmaschinen sind allgemein bekannt und beispielsweise
in Lünenschloß und Albrecht: "Vliesstoffe", Georg-Tiehme-Verlag Stuttgart,
1982, S. 122–129
beschrieben.
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Die
in einer solchen Maschine verwendeten Nadeln weisen an ihrem in
einem Nadelbrett gehaltenen Ende eine Abkröpfung, die sogenannte Krücke, auf.
Das mit vielen hundert solcher Nadeln bestückte Nadelbrett trägt an seiner
dem Nadelbalken der Nadelmaschine zugewandten Rückseite eine Polyamidplatte,
die in ihrer am Nadelbalken anliegenden Fläche eine Vielzahl von Rillen
aufweist. In diese Rillen münden
die Bohrungen, die die Nadeln aufnehmen, und die Nadelkrücken liegen
jeweils in den Rillen und sind während
der Stichbewegung des Nadelbalkens von der dem Nadelbrett zugewandten
Anlagefläche
des Nadelbalkens gegen die Stichkraft abgestützt.
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Für die Befestigung
des Nadelbretts am Nadelbalken sind im wesentlichen zwei Lösungen bekannt. Eine
erste Lösung
umfaßt
U-förmige
Profilleisten, die die beiden Längsränder von
Nadelbalken und Nadelbrett gemeinsam umgreifen und mittels pneumatisch
aufblähbarer
Schläuche,
die jeweils zwischen dem Nadelbalken und dem darüber liegenden Schenkel des
U-Profils angeordnet sind, so vorgespannt sind, dass sie das Nadelbrett
gegen den Nadelbalken drücken.
Eine zweite Lösung
sieht vor, das Nadelbrett mittels mehrerer Schraubbolzen, die entsprechende
in einer Mittenlinie des Nadelbretts ausgebildete Bohrungen durchdringen, am
Nadelbalken anzuschrauben.
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Eine
Anordnung der vorgenannten Arten arbeitet zufriedenstellend, solange
die Breite der Nadelbretter und/oder die Bewegungsgeschwindigkeit
des Nadelbalkens und/oder die Nadelrückzugskräfte, gewisse Grenzwerte nicht überschreiten.
Aufgrund der nicht unerheblichen Masse des bestückten Nadelbrettes und der hohen
Beschleunigungskräfte
neigt das Nadelbrett nämlich
bei der Bewegungsumkehr des Nadelbalkens in den Rückhub, durch
den die Nadeln aus dem bearbeiteten Faservlies herausgezogen werden,
zu einer elastischen Verformung, dergestalt, daß sich das Nadelbrett an den
nicht eingespannten Stellen von der Anlage am Nadelbalken löst und bei
der nachfolgenden Hubumkehr des Nadelbal kens wieder in die Anlagestellung am
Nadelbalken zurückkehrt.
Ein Nadelbrett, das an beiden Rändern
am Nadelbalken verspannt ist, baucht also in dem zwischen den eingespannten
Rändern
liegenden Bereich des Nadelbrettes elastisch aus, und ein Nadelbrett,
das in seiner Mittenlinie am Nadelbalken angeschraubt ist, hebt
an seinen beiden längslaufenden Rändern vom
Nadelbalken elastisch ab und kehrt dann wieder in die Anlagestellung
zurück.
Das Nadelbrett flattert also am Nadelbalken.
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Diese
elastische Verformung ist beispielsweise, wie später noch im Detail gezeigt
wird, bei einem bestückten
Nadelbrett aus Aluminium von 10 mm Dicke und etwa 305 mm Breite
so groß,
daß bei
einer Hubhöhe des
Nadelbalkens von 30 mm und einer Stichfrequenz von 2.750/min sich
aufgrund der Massenträgheitskräfte im Betrieb
in der Mitte des Nadelbretts eine sich zyklisch ausbauchende und
elastisch rückstellende
Durchsenkung von etwa 1,4 mm ergibt. Dieses Flattern des Nadelbretts
am Nadelbalken erzeugt nicht nur unerträglichen Lärm durch das Aufschlagen des
Nadelbretts auf den Nadelbalken bei der elastischen Rückstellung,
sondern ist auch gefährlich,
weil sich die Nadelkrücken
in ihren Rillen lösen
und sich die Nadeln dann bewegen können, wodurch die Gefahr von
Beschädigungen
an Nadeln, Nadelbrett und Nadelbalken hervorgerufen wird.
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Wegen
der Notwendigkeit, die hin und her (bzw. auf und ab) bewegten Massen
möglichst
klein zu halten, kann man diesem federnden Durchbiegen des Nadelbretts
nicht durch beliebige Vergrößerung der
Nadelbrettdicke begegnen. Man hat daher zu kohlefaserverstärkten (CFK-)
Materialien für
die Nadelbretter gegriffen, doch kosten diese ein Mehrfaches von
solchen aus Aluminium und können
ein Flattern nur so weit vermindern, daß keine Gefahr mehr besteht,
daß die
Nadelkrücken
sich bewegen. Das Lärmproblem
bleibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Abhilfe zu schaffen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ist bezüglich
eines Nadelbretts im Anspruch 1, bezüglich einer Nadelmaschine im
Anspruch 5, bezüglich
eines Nadelbalkens in Anspruch 9 und Bezüglich eines Verfahrens zum
Bohren eines erfindungsgemäßen Nadelbretts
im Anspruch 12 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der jeweils abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung sieht vor, das Nadelbrett am Nadelbalken unter so großer elastischer
Verformung des Nadelbretts festzuspannen, daß es sich auch unter der Wirkung
großer
Massenträgheitskräfte nicht
von der Anlagefläche
am Nadelbalken elastisch abhebt.
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In
der Praxis kann sich demzufolge u.a. eine Lösung ergeben, bei der der Nadelbalken
im Querschnitt gesehen eine konkav gewölbte Anlagefläche aufweist,
an die dann ein Nadelbrett, das zueinander parallele Flächen aufweist,
festgespannt wird, wobei es elastische verformt wird. In diesem
Zusammenhang ist auf die
DE
197 13 350 C2 hinzuweisen, die bereits eine Nadelmaschine
zeigt, deren Nadelbalken eine im Querschnitt gesehen konkav gewölbte Anlagefläche hat.
An dieser ist ein Nadelbrett befestigt, das in bereits gewölbter Form
hergestellt ist, also ohne nachträgliche Verformung festgespannt
ist. Die gewölbte
Form ist in Anpassung an eine gewölbte Stichunterlage gewählt, um
bei Erzielung gleicher Einstichtiefen Nadeln gleicher Länge verwenden
zu können.
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Die
elastische Verformung des Nadelbretts beim Anbringen desselben am
Nadelbalken hat allerdings zur Folge, daß es nicht mehr in klassischer
Weise gebohrt werden kann, wenn die Nadeln des am Nadelbalken unter
Wölbung
festgespannten Nadelbretts im festgespannten Zustand desselben sämtlich zueinander
parallel sein sollen, d.h. alle Bohrungen im Nadelbrett zueinander
parallele Achsen haben. Vielmehr müssen die Richtungen der einzelnen
Bohrungen die Verformung des Nadelbretts, die es beim Anbringen
am Nadelbalken erfährt,
berücksichtigen.
Für ein
entspanntes Nadelbrett bedeutet dieses, daß die Bohrungsachsen eine Neigung gegen
eine gedachte Mittenebene aufweisen, die durch die Längsachse
des Nadelbretts läuft
und das Nadelbrett senkrecht schneidet, wobei die Neigung der Bohrungsachsen
mit zunehmendem Abstand der Bohrung von der Mittenebene zunimmt.
Eine in der Mittenebene liegende Bohrung hat gegen die Mittenebene
keine Neigung.
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Will
man ein Nadelbrett, das eine zur Anlage an eine ebene Anlagefläche des
Nadelbalkens bestimmte, gewölbte
Rückseite
aufweist, im entspannten Zustand bohren, sind die Bohrungen so einzubringen,
daß sie
im jeweiligen Durchdringungspunkt auf der Rückseite des Nadelbretts senkrecht
zur Tangente an das Nadelbrett verlaufen. Man bohrt das Nadelbrett
also zweckmäßigerweise
von seiner Rückseite
aus.
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Ist
das Nadelbrett am Nadelbalken so festgespannt, daß es ganzflächig an
der Anlagefläche
des Nadelbalkens anliegt, sind alle Bohrungsachsen zueinander parallel.
Das gilt in jedem Falle und bedeutet beispielsweise für ein Nadelbrett,
das mit planparallelen Nadeldurchdringungsflächen ausgestattet ist, daß man bei
der Herstellung des Nadelbretts dieses zweckmäßigerweise in einem Zustand
bohrt, in dem es die am Nadelbalken festgespannte, gewölbte Gestalt
hat, weil dann alle Bohrungen achsparallel eingebracht werden können und
man auf eine komplizierte Einstellung des Werkstücks in Bezug auf die Bohrmaschine
verzichten kann.
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Man
kann allerdings auf die vorgenannten Maßnahmen zur Erzielung einer
Parallelität
aller Nadeln verzichten, wenn man es hinnimmt, daß die Nadeln
nach dem Festspannen des Nadelbretts am Nadelbalken in voneinander
leich abweichende Richtungen weisen. In vielen Fällen ist es nämlich durchaus
hinnehmbar, wenn Nadeln nicht in Nadelachsrichtung in ein Faservlies
einstechen. Daher können
für die
Ausführung
der Erfindung auch ganz konventionelle Nadelbretter oder konventionell
gebohrte Nadelbretter verwendet werden, solange nur durch besondere
Maßnahmen
dafür Sorge
getragen ist, daß das
Nadelbrett unter geeigneter, durch elastische Verformung hervorgerufene
Wölbung
am Nadelbalken befestigt wird.
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Die
elastische Verformung des Nadelbretts beim Festspannen am Nadelbalken
kann auf unterschiedliche Art hergestellt werden:
Eine erste
Art sieht vor, die Rückseite
des Nadelbretts, im Querschnitt gesehen in geeigneter Weise gewölbt auszubilden.
Das Nadelbrett läßt sieh
dann an einem Nadelbalken festspannen, dessen Anlagefläche für das Nadelbrett
in üblicher
Weise eben ist. Alternativ kann man zusammen mit einem planparallele
Flächen
aufweisenden Nadelbrett einen Zwischenlagekörper verwenden, der eine Wölbung aufweist
und der zwischen Nadelbalken und Nadelbrett angeordnet wird und
gegen den das Nadelbrett gepannt wird. Beide Ausführungsarten
sind an allen existierenden Nadelmaschinen unschwierig nachrüstbar, und
es ist auf diese Weise möglich, teuere,
relativ dicke Nadelbretter aus kohlefaserverstärktem Kunststoff durch preiswerte,
relative dünne
Nadelbretter aus Aluminium oder vergleichbaren Leichtmetalllegierungen
zu ersetzen und dabei von den Vorteilen der Erfindung Gebrauch zu
machen, ohne daß an
der Nadelmaschine etwas geändert
werden muß
Eine
zweite Art sieht vor, die Anlagefläche des Nadelbalkens, gegen
die das Nadelbrett gespannt werden soll, im Querschnitt gesehen
gewölbt
auszuführen.
Das Nadelbrett kann dann planparallele Nadeldurchtrittsflächen haben.
Für einen
Nadelbalken, an dem das Nadelbrett an seinen Rändern festgespannt werden soll,
bedeutet diese eine konvexe Wölbung,
für einen
Nadelbalken, an dem das Nadelbrett mittels in dessen Mittenebene angeordneter
Schrauben befestigt werden soll, bedeutet dieses eine konkave Wölbung. Um
daraus folgende ungleichmäßige Einstichtiefen
zu vermeiden, kann man entweder ungleich lange Nadeln verwenden.
Wenn die Anlagefläche
des Nadelbalkens für
das Nadelbrett konkav gewölbt
ist, entsprechend der oben angegebenen zweiten Lösung der Befestigung des Nadelbretts
am Nadelbalken, kann man in der Nadelmaschine eine gekrümmte Stichunterlage
verwenden, deren Krümmung
der der Unterseite des Nadelbretts entspricht, um unterschiedliche
Nadeleinstichtiefen zu vermeiden, wenn gleich lange Nadeln in das
Nadelbrett eingesetzt sind.
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In
jedem Falle haben die Wölbungen
zweckmäßigerweise
die Form der Biegelinie des Nadelbretts und sind daher mit physikalischen
Vorgaben (Statik des an beiden Enden oder mittig gelagerten Balkens
mit Gleichstreckenlast) verträglich.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann in Anwendung des von der Erfindung angegebenen Grundgedankens
das Nadelbrett in seinem entspannten Zustand insgesamt gewölbt sein,
quasi ein Umfangssegment eines Rohres von relativ großem Durchmesser
sein, und wird durch Festspannen am Nadelbalken durch elastische
Verformung in eine flache Gestalt gebracht.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch einen Nadelbalken mit einem lose daran angebrachten,
bestückten
Nadelbrett und einer gewölbten
Zwischenlage, in einer ersten Befestigungsart,
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2 einen
Querschnitt durch einen Nadelbalken mit gewölbter Nadelbrett-Anlagefläche und
einem lose daran angebrachten, bestückten Nadelbrett,
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3 die
Ausführungsform
nach 2 in am Nadelbalken festgespanntem Zustand des
Nadelbretts,
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4 einen
Querschnitt durch einen Nadelbalken mit ebener Anlagefläche und
einem bestückten
Nadelbrett mit gewölbter
Rückseite,
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5 eine
detaillierte Ausschnittsdarstellung aus 4 in größerem Maßstab, und
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6 die
Ausführungsform
nach 4 und 5 in am Nadelbalken festgespanntem
Zustand des Nadelbretts,
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7 eine
Querschnittsdarstellung durch einen Nadelbalken mit lose daran angebrachten,
bestückten Nadelbrett
und einer gewölbten
Zwischenlage zwischen Nadelbalken und Nadelbrett, in einer zweiten
Befestigungsart
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8 eine
Querschnittsdarstellung eines Nadelbalkens mit konkav gewölbter Anlagefläche und
lose gehaltenem Nadelbrett,
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9 die
Ausführungsform
nach 8 mit festgespanntem Nadelbrett,
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10 eine
Querschnittsansicht eines Nadelbalkens mit ebener Anlagefläche und
lose daran angebrachtem Nadelbrett mit konkav gewölbter Rückseite,
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11 eine
Ausschnittsdarstellung aus dem Randbereich von 10 in
größerem Maßstab, und
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12 die
Anordnung von 10 in festgespanntem Zustand
des Nadelbretts.
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Die 1 bis 6 beziehen
sich auf Ausführungsformen
mit einer ersten Befestigungsart des Nadelbretts am Nadelbalken,
bei der das Nadelbrett an seinen Längsrändern am Nadelbalken festgespannt
wird.
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Man
erkennt in 1 im Querschnitt einen insgesamt
mit 1 bezeichneten Nadelbalken einer Nadelmaschine. Von
jener Nadelmaschine ist hier tatsächlich nur der Nadelbalken 1 gezeigt,
nicht aber die Antriebsmechanismen, die den Nadelbalken 1 in
eine auf- und abgehende und gegebenenfalls auch horizontal schwingende
Bewegung versetzen, da die Erläuterung
dieser Antriebseinrichtungen zum Verständnis der vorliegenden Erfindung
nicht beitragen kann.
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Wie
ersichtlich, ist der Nadelbalken 1 hohl ausgeführt mit
einem vertikal verlaufenden Aussteifungssteg versehen, um den Nadelbalken 1 leicht,
dabei aber gleichzeitig biegesteif zu machen. Der Nadelbalken 1 weist
an seinem unteren Ende an den längslaufenden
Rändern
jeweils einen seitlich wegstehenden Flansch 2 auf. Die
Unterseite der Flansche 2 bildet mit der Unterseite des
Nadelbalkens 1 eine durchgehende Anlagefläche, die
im vorliegenden Falle eben ist.
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Unter
dem Nadelbalken 1 befindet sich ein Nadelbrett 3,
das mit einer Vielzahl von Nadeln 4 bestückt ist.
Zwischen dem Nadelbrett 3 und der Anlagefläche von
Nadelbalken 1 und Flanschen 2 ist ein Zwischenlagekörper 5,
beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet, der eine ebene Oberseite
und eine in Querschnittsrichtung des Nadelbalkens 1 gesehen
gewölbte
Unterseite hat, die eine Anlagefläche 8 für das Nadelbrett 3 bildet. Die
beiden Längsränder des
Nadelbretts 3 und die zugehörigen Flansche 2 sind
jeweils von einem im Querschnitt U-förmigen Profilelement 6 umgriffen,
wobei zwischen der Oberseite der Flan sche 2 und der Unterseite des
oberen Schenkels des U-Profilelements 6 sich jeweils ein
pneumatisch aufblähbarer
Schlauch 7 befindet, der in 1 im nicht
geblähten
Zustand dargestellt ist.
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Eine
der 1 vergleichbare Konstruktion ist in 2 dargestellt,
die sich von der Konstruktion nach 1 nur dadurch
unterscheidet, daß der
Zwischenlagekörper 5 und
der untere Bereich des Nadelbalkens 1 zu einer Einheit
verschmolzen sind, d.h., der Nadelbalken hat eine gewölbte Anlagefläche 8.
Die übrigen
Merkmale entsprechen denen von 1.
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Wie
man aus den 1 und 2 erkennen
kann, ist das Nadelbrett 3 in einem entspannten Zustand dargestellt,
in dem es eben ist. Die in Bohrungen des Nadelbretts 3 angeordneten
Nadeln weisen jedoch eine Schrägstellung
auf, deren Neigungswinkel in Bezug auf eine in der Mitte von Nadelbrett
und Nadelbalken verlaufende Mittenebene O um so größer ist,
je weiter die betreffende Nadel 4 von der Mittenebene O
entfernt ist.
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Für den Betrieb
wird das Nadelbrett 3 mit Hilfe der U-förmigen Profile 6 am
Nadelbalken 1 festgespannt. Dieser Zustand ist in 3 dargestellt.
Zu diesem Zweck werden die Schläuche 7 aufgebläht, so daß die unteren
Schenkel der U-förmigen
Profile 6 die beiden Ränder
des Nadelbretts 3 gegen den Nadelbalken 1 ziehen.
Das Nadelbrett 3 legt sich unter elastischer Verformung
fest an die gewölbte
Anlagefläche 8 an,
die je nach Ausführungsform
entweder diejenige des Zwischenlagekörpers 5 (siehe 1)
oder die Unterseite des Nadelbalkens 1 (siehe 2)
ist. Die Folge davon ist, daß die
Nadeln 4 aus ihrer ursprünglichen Ausrichtung verschwenkt
werden, und zwar um so mehr, je weiter sie von der Mittenebene O
entfernt sind. Sie sind schließlich
gemäß 3 so
ausgerichtet, daß alle
Nadeln 4 zueinander parallel stehen und beispielsweise
eine Stichplatte 9 senkrecht durchdringen können.
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4 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die einer ebenen Anlagefläche des Nadelbalkens 1 zugewandte
Oberseite des Nadelbretts 3 konvex gewölbt ausgeführt ist. Eine Einzelheit daraus
ist in 5 dargestellt. Demnach ist auf einem planparallelen
Brett 3a, das beispielsweise aus Aluminium besteht, ein
Polyamidbrett 3b befestigt, dessen Unterseite eben und
dessen Oberseite konkav gewölbt
ist. In der Oberseite sind eine Reihe von Rillen angeordnet, und
in die Rillen münden
die Bohrungen zur Aufnahme der Nadeln 4. Deren abgekröpfte Krücken 4a liegen
in den Rillen des Polyamidbretts 3b. Die 4 und 5 zeigen die
Anordnung in entspanntem Zustand.
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Diese
Anordnung wird vergleichbar den Ausführungsformen nach den 1 bis 3 am
Nadelbalken 1 verspannt. Zu diesem Zweck werden gemäß 6 die
Schläuche 7 aufgebläht, so daß die U-Profile 6 das
Nadelbrett 3 an der flachen Anlagefläche des Nadelbalkens 1 festspannen,
wobei sich das Nadelbrett 3 so verbiegt, daß sich die
Nadeln 4 sämtlich
parallel ausrichten. Der Zustand ist in 6 anschaulich
dargestellt, wo die Nadeln 4 eine Stichplatte 9 senkrecht
durchdringen.
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Die 7 bis 12 zeigen
Ausführungsformen,
bei denen die Erfindung bei Nadelbrettern angewendet ist, die längs einer
Mittenlinie an einem Nadelbalken festgeschraubt sind.
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Hier
entsprechen die Lösungen
nach den 7 bis 9 prinzipiell
jenen nach den 1 bis 3, und die
Lösung
nach den 10 bis 12 jener
nach den 4 bis 6.
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Man
erkennt in 7 einen Nadelbalken 1 mit
flacher Unterseite, an dem ein ebenes Nadelbrett 3 mittels
Spannschrauben 10, von denen in 7 nur eine
erkennbar ist, zunächst
lose angebracht ist. Die Reihe der Spannschrauben 10 liegt
in einer Mittenebene O von Nadelbalken 1 und Nadelbrett 3.
Zwischen der Unterseite des Nadelbalkens 1 und dem Nadelbrett 3 ist
ein Zwischenlagekörper 5 angebracht,
der eine ebene Oberseite und eine konkav gewölbte Unterseite aufweist.
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Wie
man aus 7 ferner entnimmt, haben auch
bei dieser Ausführungsform
die Nadeln 4, die an dem Nadelbrett 3 angebracht
sind, eine Neigung gegen die Mittenebene O, die um so größer ist,
je größer der
Abstand der Nadeln 4 von der Mittenebene O ist.
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Die
Ausführungsform,
die in 8 dargestellt ist, unterscheidet sich von der
nach 7 dadurch, daß der
Zwischenlagekörper 5 in
den Nadelbalken 1 integriert ist, d.h. der Nadelbalken 1 hat
eine konkave untere Anlagefläche 8.
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9 zeigt
die Ausführungsform
nach 8 in dem Zustand, in dem das Nadelbrett 3 mittels
der Schrauben 10 am Nadelbalken 1 festgespannt
ist. Das Nadelbrett 3 hat eine konkave Form angenommen,
wodurch sich die Ausrichtung der die Nadeln 4 aufnehmenden
Bohrungen so verändert
hat, daß sämtliche
Nadeln 4 zueinander parallel sind, so daß sie eine
Stichplatte 9 senkrecht durchdringen können.
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Die
Ausführungsform
nach 10 unterscheidet sich von der nach 7 dadurch,
daß das
Nadelbrett 3 eine konkav gewölbte Oberseite hat. Gemäß 11 besteht
das Nadelbrett 3 wiederum aus einem planparallelen Aluminiumbrett 3a und
einem darauf angebrachten Polyiamidbrett 3b, das an seiner
freien Oberseite mit Rillen versehen ist, in die die Nadelaufnahmebohrungen
münden,
so daß die
Krücken 4a der Nadeln 4 in
den Rillen liegen. Das Polyamidbrett 3b hat eine flache
Unterseite, die mit dem Aluminiumbrett 3a flächig in
Berührung
ist, und eine konkave Oberseite. Es ist mit dem Aluminiumbrett 3a vorzugsweise
fest verbunden, beispielsweise verklebt und/oder verschraubt.
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In
dem in 12 dargestellten, gespannten
Zustand ist die konkave Oberseite des Nadelbretts 3 flach an
die ebene Anlagefläche
des Nadelbalkens 1 herangezogen, so daß die Unterseite des Nadelbretts
nunmehr konkav ist. Durch die elastische Verformung des Nadelbretts 3 mittels
der Spannschrauben 10 haben sich die Nadelaufnahmebohrungen
so ausgerichtet, daß sämtliche
Nadeln 4 parallel stehen und eine Stichplatte 9 senkrecht
durchdringen können.
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Man
erkennt aus den 1, 4 und 5 bzw. 7, 10 und 11,
daß in
der erfindungsgemäßen Weise
ausgebildete Nadelbretter unschwierig an allen Nadelmaschinen üblicher
Bauart, die Nadelbalken mit ebener Abstützfläche für die Nadelbretter aufweisen,
eingesetzt werden können.
Dabei kann das Nadelbrett planparallele Nadeldurchtrittsflächen aufweisen
und es wird dann ein gesonderter Zwischenlagekörper mit gewölbter Anlagefläche verwendet,
oder oder aber das Nadelbrett selbst erhält eine gewölbte Anlagefläche oder
wird mit einem Zwischenlagekörper,
der eine gewölbte
Anlagefläche
aufweist, zu einer integralen Einheit verbunden, wie in den 5 und 11 dargestellt,
wobei dieser integrierte Zwischenlagekörper dann jener sein kann,
in dem die Rillen zur Aufnahme der Nadelkrücken ausgebildet sind.
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Bei
der Neukonzeption von Nadelmaschinen kann man diese sogleich mit
Nadelbalken ausrüsten,
die mit einer gewölbten
Anlagefläche
für die
Nadelbretter versehen sind, weil dann sehr einfache Nadelbretter
verwendet werden können,
die planparallele Seiten haben.
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Nachfolgend
sollen tabellarisch einige praktische Beispiele von bestückten Nadelbrettern
und deren Einsatz im Betrieb gegeben werden.
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Ein
Nadelbrett besteht üblicherweise
aus einer Tragschicht aus Aluminium (Alu) oder koh lefaserverstärktem Kunststoff
(CFK) und einer Rückenschicht
aus Polyamid, in der die Nadelkrücken
aufgenommen sind.
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Für die nachfolgende
Tabelle gilt:
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Die
angegebenen Drehzahlen sind jene des Exzenters der Nadelmaschine,
der über
eine Pleuelstangenanordnung den Nadelbalken der Maschine in eine
Stichbewegung versetzt. Die angegebene Hubhöhe ist diejenige der Stichbewegung,
die der Nadelbalken ausführt.
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In
der Tabelle bedeuten HT die Dicke der Tragschicht des Nadelbretts,
in der die Nadeln eingespannt sind, RMB ist die Nadelbrettmasse, σ die Biegespannung,
f die Durchsenkung des Nadelbretts aufgrund der Massenträgheitskräfte und
FMB ist die Befestigungskraft, mit der das
Nadelbrett pro laufendem Meter am Nadelbalken befestigt ist, und
E ist der E-Modul
der Materialien. Er ist für
den Polyamidrücken
mit 0 angegeben, da der Polyamidrücken als nicht tragend betrachtet
wird und in die statische Berechnung nicht eingeht. Mit "1" und "2" sind
die ersten und zweiten, oben erläuterten
Befestigungsarten angegeben, in denen das Nadelbrett jeweils am
Nadelbalken befestigt ist.
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Man
erkennt aus der Tabelle, daß die
Durchsenkung des Nadelbretts, die dieses aufgrund der Massenträgheitskräfte im Betrieb
erfährt,
jeweils zunimmt, wenn die Tragschichtdicke abnimmt, die Drehzahl
zunimmt und die Brettbreite zunimmt. Man sieht auch, daß die Durchsenkung
in den Bereich von mehr als 2 mm reichen kann. In der Vergangenheit
mußte
daher auf solche Beispiele verzichtet werden. Durch die Erfindung wird
es nun möglich,
Nadelbretter viel geringerer Dicke zu verwenden und trotzdem ein
Flattern desselben am Nadelbalken im Betrieb zu vermeiden. Damit
werden die Nadelbretter preiswerter, im Betrieb sicherer und die zu
bewegenden Massen insgesamt kleiner, was eine äußerst vorteilhafte Nebenwirkung
der Erfindung ist.
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Jedenfalls
gilt für
die Erfindung, daß die
Nadelbretter unter mechanischer Vorspannung derart gebogen am Nadelbalken
festgespannt werden sollen, daß die
durch das Festspannen hervorgerufene elastische Verformung an der
am meisten aus der entspannten Ruhelage ausgelenkten Stellung wenigstens
so groß ist, wie
die oben genannte Durchsenkung f, und vorzugsweise etwas größer, um
noch eine Drehzahlreserve für den
Betrieb zu schaffen.
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Die
Verformung des Nadelbretts beim Festspannen am Nadelbalken erfolgt
vorzugsweise entsprechend der natürlichen Biegelinie, die sich
aus den physikalischen Vorgaben des jeweiligen Nadelbretts ergibt, weil
dann der Druck, mit dem das Nadelbrett am Nadelbalken anliegt, an
allen Stellen gleich ist. Hierdurch werden lokale Überlastungen
vermieden, die zu vorzeitigem Verschleiß führen könnten.
