DE19640750A1 - Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und mit einer dem Nadelbrett in Einstichrichtung gegenüberliegenden, stillstehenden Stichunterlage, die im Nadelbereich in Vliesdurchlaufrichtung gegensinnig geneigte Abschnitte bildet.

Um eine höhere Festigkeit beim Nadeln eines Vlieses zu erreichen, ist es bekannt, die Nadeln nicht senkrecht zur Vliesoberfläche, sondern dazu in Vliesdurchlaufrich­ tung gegensinnig geneigt in das Vlies einzustechen. Zu diesem Zweck bildet die aus der Stichunterlage und dem Abstreifer gebildete Vliesführung im Nadelbereich einen in Vliesdurchlaufrichtung ansteigenden Einlaufabschnitt und einen dazu gegensinnig abfallenden Auslaufabschnitt, der mit dem Einlaufabschnitt im Bereich einer unbena­ delten Zone verbunden ist. Dementsprechend ist das auf- und abgehend antreibbare Nadelbrett dachartig geformt und trägt lediglich im Bereich der gegensinnig geneigten Abschnitte vertikal ausgerichtete Nadeln, die im Bereich des Einlauf- und des Aus­ laufabschnittes der Vliesführung in das Vlies einstechen, und zwar aufgrund der ansteigenden bzw. abfallenden Vliesführung in bzw. gegen die Vliesdurchlaufrichtung geneigt. Abgesehen davon, daß wegen der Beschränkung der Nadeln auf einen Ein- und einen Auslaufbereich nur vergleichsweise geringe Einstichdichten erzielt werden können, was einem höheren Verfilzungsgrad entgegensteht, bleibt die erzielbare Steigerung der Längsfestigkeit beschränkt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses der eingangs geschilderten Art mit einfachen konstruktiven Mitteln so zu verbessern, daß ein hoher Verfilzungsgrad und eine erhebliche Steigerung der Längsfestigkeit des Vlieses erzielt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen den gegensinnig geneigten Abschnitten der Stichunterlage ein in diese Abschnitte stetig übergehender, ebenfalls im Nadelbereich liegender Übergangsabschnitt vorgesehen ist.

Da sich zufolge dieser Maßnahme der Nadelbereich nicht nur über die gegensinnig geneigten Abschnitte der Stichunterlage, sondern auch über den diese Abschnitte verbindenden Übergangsabschnitt erstreckt, kann in einfacher Weise eine übliche Nadelzahl und Nadeldichte sichergestellt werden. Wegen des stetigen Überganges zwischen den unterschiedlich geneigten Abschnitten der Stichunterlage ändert sich außerdem die Einstichrichtung der Nadeln in das Vlies in Vliesdurchlaufrichtung ständig, weil ja das Vlies zumindest beim Einstechen der Nadeln flächig an die Stichunterlage angedrückt wird. Die stetigen Neigungsübergänge der Stichunterlage ergeben somit eine Vernadelung des Vlieses nicht nur unter den am stärksten gegen­ über der Vliesoberfläche geneigten Einstichrichtungen, sondern entsprechend abge­ stuft auch unter allen Zwischenrichtungen, was einen besonders hohen Verfilzungs­ grad mit sich bringt.

Besonders günstige Konstruktionsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammen­ hang, wenn die Stichunterlage, üblicher weise eine Lochplatte, eine sich über den Nadelbereich erstreckende stetige Krümmung aufweist. Diese Krümmung muß jedoch keineswegs konstant sein. Um besondere Effekte insbesondere im Bereich des Ein- und Auslaufabschnittes zu ermöglichen, können diese Abschnitte eine unterschiedli­ che Krümmung aufweisen. Eine konvexe Krümmung bietet dabei gegenüber einer konkaven Krümmung den Vorteil, daß das über die gekrümmte Stichunterlage gezogene Vlies flächig an die Stichunterlage angedrückt wird und daher während der Vernadelung vorteilhaft geführt wird.

Da das Vlies beim Einstechen der Nadeln gegen die Stichunterlage gedrückt wird, ist für die Ausrichtung der Einstichkanäle vor allem die Oberflächenneigung der Stich­ unterlage gegenüber den Nadeln maßgebend. Die Form eines im allgemeinen zwischen der Stichunterlage und dem Nadelbrett angeordneten Abstreifers und des Nadelbrettes könnte daher unabhängig von der Ausgestaltung der Stichunterlage gewählt werden, wenn einerseits die Abstreiferfunktion und anderseits eine ent­ sprechende Einstichtiefe der Nadeln sichergestellt werden. Weisen der Abstreifer bzw. das Nadelbrett eine an die Stichunterlage angepaßte Krümmung auf, so erge­ ben sich im allgemeinen vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse, weil beispielsweise die an die Form der Stichunterlage angepaßte Nadelbrettform den Einsatz gleich langer Nadeln über den gesamten Nadelbereich erlaubt. Außerdem ist die Erhöhung der Festigkeit durch die Krümmung insbesondere des Nadelbrettes im Zusammen­ hang mit der hohen Belastung hochfrequenter Nadelungsvorrichtungen von besonde­ rer Bedeutung, weil aufgrund höherer Festigkeiten die zu bewegenden Massen vergleichsweise klein gehalten werden können.

Um eine vorteilhafte, die Dickenabnahme des Vlieses bei fortschreitender Nadelung berücksichtigende Vliesführung zwischen der Stichunterlage und dem Abstreifer erzielen zu können, kann der Führungsspalt zwischen der Stichunterlage und dem Abstreifer in Vliesdurchlaufrichtung stetig in seiner lichten Weite abnehmen, was einen entsprechend unterschiedlichen Krümmungsverlauf von Stichunterlage und Abstreifer verlangt.

Weist das Nadelbrett eine mit der Stichunterlage übereinstimmende Krümmung auf, so kann bei einer entsprechenden Nadelbrettführung ein gleichmäßiges Einstechen aller Nadeln in das Vlies erreicht werden. Werden unterschiedliche Einstichtiefen bei gleich langen Nadeln gewünscht, so könnte das Nadelbrett gegenüber der Stich­ unterlage in Vliesdurchlaufrichtung geneigt angeordnet werden. Eine andere Möglich­ keit besteht darin, das Nadelbrett mit einer gegenüber der Stichunterlage unter­ schiedlichen Krümmung auszubilden, so daß die Nadeln nicht nur nacheinander, sondern auch unterschiedlich tief in das Vlies einstechen.

Weist die Stichunterlage mit ihren im Nadeleinstichbereich stetig ineinander überge­ henden, unterschiedlich geneigten Abschnitten eine Vorzugsneigung gegenüber der Nadeleinstichrichtung auf, so kann die Längsfestigkeit des Vlieses in einem un­ erwarteten Ausmaß vergrößert werden. Durch diese Maßnahme wird das Vlies zwar in unterschiedlichen Einstichrichtungen, aber vorwiegend in einem Neigungssinn, also vor allem mit Einstichkanälen vernadelt, die entweder in oder entgegen der Vlies­ durchlaufrichtung verlaufen. Durch diese bezüglich der Längsmitte der Vliesführung unsymmetrische Vernadelung des Vlieses dürfte ein sonst nachteiliger Einfluß zwischen den sich kreuzenden Einstichen vermieden werden, was zu der über­ raschenden Festigkeitssteigerung führt. Dieser Umstand kann insbesondere bei getäfelten Vliesen mit Vorteil ausgenützt werden, weil diese getäfelten Vliese eine bevorzugte Faserlage quer zur Vlieslängsrichtung zeigen und daher eine gegenüber der Längsfestigkeit deutlich höhere Querfestigkeit aufweisen, an die nunmehr die Längsfestigkeit durch den erfindungsgemäßen Nadelungsvorgang vorteilhaft ange­ paßt werden kann.

Fällt die Durchschnittsneigung der Stichunterlage in Vliesdurchlaufrichtung ab, so wird durch die überwiegend mit einer Bewegungskomponente in Vliesdurchlaufrichtung in das Vlies einstechenden Nadeln eine Streckwirkung auf das Vlies ausgeübt, was wiederum insbesondere im Zusammenhang mit getäfelten Vliesen vorteilhaft ist, weil dadurch die sonst erforderliche, nachträgliche Längsstreckung des Vlieses entfallen kann.

Um eine in Vliesdurchlaufrichtung ansteigende oder abfallende Durchschnittsneigung der Stichunterlage sicherzustellen, kann die Stichunterlage eine stetige Krümmung aufweisen, die exzentrisch bezüglich einer in Nadeleinstichrichtung verlaufenden, zur Vliesdurchlaufrichtung senkrechten Mittelebene verläuft. Eine andere Ausführungs­ möglichkeit ergibt sich, wenn die Stichunterlage eine in Vliesdurchlaufrichtung zu- oder abnehmende Krümmung besitzt. Während eine zu- oder abnehmende Krüm­ mung der Stichunterlage eine unter Umständen vorteilhaftere Anpassung an unter­ schiedliche Vernadelungsanforderungen erlaubt, bietet die Ausbildung der Stichunter­ lage in Form eines bezüglich der Längsmitte der Vliesführung unsymmetrisch an­ geordneten Kreiszylinderabschnittes Vorteile hinsichtlich der Herstellung.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses in einer ver­ einfachten Seitenansicht,

Fig. 2 eine Vliesführung im Bereich des Nadelbrettes in einem größeren Maßstab ebenfalls in einer Seitenansicht,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 4 die Vliesführung nach der Fig. 3 im Bereich des Nadelbrettes in einem größe­ ren Maßstab.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus wenigstens einem in einem Nadelbalken 1 gehaltenen Nadelbrett 2, dessen Nadeln 3 in ein zwischen einer Stichauflage 4 und einem Abstreifer 5 geführtes Vlies einstechen. Für den Nadeldurchtritt sind die Stichauflage 4 und der Abstreifer 5 als Lochplatten ausgebildet. Zum Antrieb des Nadelbrettes 2 dient ein Schubkurbeltrieb 6, der aus zwei parallelen, gegensinnig angetriebenen Kurbel- oder Exzenterwellen 7, 8 und auf diesen Kurbel- oder Exzen­ terwellen 7, 8 gelagerten Schubstangen 9 gebildet wird. Die Schubstangen 9 sind nach Art eines Gelenkviereckes miteinander über eine Koppel 10 verbunden, an der mittig eine aus parallelen Armen 11 bestehende Schwinge 12 angelenkt ist. Die Dreh­ achse dieser Schwinge 12 ist mit 13 bezeichnet. Da der Nadelbalken 1 von der Schwinge 12 geführt wird, wird das Nadelbrett 2 über den Schubkurbeltrieb 6 entlang einer Kreisbogenbahn um die Drehachse 13 auf- und abbewegt. Zum Ausgleich der Schwingenbewegung um die Drehachse 13 ergibt sich eine Taumelbewegung der Koppel um die Anlenkachse 14 an der Schwinge 12.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Vliesführungen weisen die Stichunterlage 4 und der Abstreifer 5 eine stetige Krümmung auf, so daß sich in Vliesdurchlaufrichtung 15 einlaufseitig ein ansteigender Abschnitt 16 und auslaufseitig ein dazu gegensinnig ab­ fallender Abschnitt 17 ergibt, der mit dem Abschnitt 16 über einen Übergangsab­ schnitt 18 stetig verbunden ist, wie dies der Fig. 2 entnommen werden kann. Die durchschnittliche Einstichrichtung der Nadeln 3 in das zwischen dem Abstreifer 5 und der Stichunterlage 4 geführte Vlies ist daher im Bereich der ein- und auslaufseitigen Abschnitte 16 und 17 in Vliesdurchlaufrichtung 15 gegensinnig zur Vliesoberfläche geneigt, während die Einstichrichtung im Bereich des mittigen Übergangsabschnittes 18 zumindest angenähert senkrecht zum Vlies verläuft. Wegen der stetigen Krüm­ mung ergibt sich ein allmählicher Übergang zwischen den Einstichrichtungen mit der Wirkung, daß eine gute Verfestigung des Vlieses sichergestellt wird, und zwar mit einer erheblichen Steigerung der Längsfestigkeit, ohne einen Verlust an Querfestig­ keit im Vergleich zu senkrecht zu ihrer Oberfläche genadelten Vliesen in Kauf nehmen zu müssen.

Damit die mit zunehmender Vernadelung fortschreitende Dickenabnahme des Vlieses durch die Vliesführung berücksichtigt werden kann, kann der sich zwischen der Stichunterlage 4 und dem Abstreifer 5 ergebende Führungsspalt 19 hinsichtlich seiner Weite in Vliesdurchlaufrichtung 15 abnehmen. Zu diesem Zweck kann der Abstreifer 5 gegenüber der mit einer konstanten Krümmung ausgeführten Stichunterlage 4 eine in Vliesdurchlaufrichtung zunehmende Krümmung aufweisen.

Das Nadelbrett 2 ist entsprechend der durch die Stichunterlage 4 und den Abstreifer 5 gebildeten Vliesführung ebenfalls mit einer Krümmung ausgebildet, die den Einsatz gleich langer Nadeln erlaubt. Außerdem wird durch die Krümmung des Nadelbrettes 2, der Stichunterlage 4 und des Abstreifers 5 eine höhere Festigkeit dieser Kon­ struktionsteile erzielt. Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, kann das Nadelbrett 2 mit einer gegenüber der Stichunterlage 4 abweichenden Krümmung ausgebildet werden, so daß die gleich langen Nadeln 3 in Abhängigkeit von ihrer Lage im Nadel­ brett unterschiedlich tief in das Vlies einstechen. Diese unterschiedlichen Einstichtie­ fen können für besondere Vernadelungseffekte vorteilhaft ausgenützt werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel den Fig. 3 und 4 wird das Nadelbrett 2 zwar ebenfalls über einen Schubkurbeltrieb 6 mit zwei parallelen, gegensinnig angetrie­ benen Kurbel- oder Exzenterwellen 7, 8 angetrieben, deren Schubstangen durch eine Koppel miteinander verbunden sind, doch sind an dieser Koppel Stoßstangen 20 angelenkt, die für eine geradlinige Auf- und Abbewegung des Nadelbalkens 1 sorgen. Das Vlies 21 wird dem Führungsspalt 19 zwischen der Stichunterlage 4 dem Ab­ streifer 5 über ein Treibwalzenpaar 22 zugeführt und über ein Treibwalzenpaar 23 abgezogen, wobei der zu- und der ablaufseitige Rand der Stichunterlage 4 vorzugs­ weise eine Umlenkführung für das zu- bzw. ablaufende Vlies 21 bilden, um eine über die gesamte Stichunterlage 4 flächige Anlage des Vlieses 21 auf der Stichunterlage 4 sicherzustellen.

Die Stichunterlage 4 und der Abstreifer 5 sind wiederum mit einer stetige Krümmung versehen, so daß sich in Vliesdurchlaufrichtung 14 unterschiedlich geneigte Ab­ schnitte ergeben, die ineinander stetig übergehen. Zum Unterschied zur Stichunter­ lage nach der Fig. 2, bei der sich keine Vorzugsneigung der Stichunterlage 4 gegen­ über der Einstichrichtung der Nadeln 3 ergibt, weil ja jeder Einstichrichtung entgegen der Vliesdurchlaufrichtung 15 eine entsprechende Einstichrichtung in Vliesdurch­ laufrichtung 15 gegenübersteht, fällt die geneigte Stichunterlage 4 nach den Fig. 3 und 4 in Bewegungsrichtung des Nadelbrettes 2 ab, so daß sich eine entsprechende Vorzugsneigung der Nadeleinstiche in das Vlies 21 ergibt, und zwar im Sinne von Einstichen mit einer Komponente in Vliesdurchlaufrichtung 15. Diese in diesem Nei­ gungssinn überwiegenden Nadeleinstiche bedingen eine besonders hohe Steigerung der Längsfestigkeit des Vlieses, und zwar in Verbindung mit einer Streckwirkung, was sich vor allem beim Nadeln von getäfelten Vliesen vorteilhaft auswirkt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses mit wenigstens einem in Einstichrich­ tung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und mit einer dem Nadelbrett in Einstichrichtung gegenüberliegenden, stillstehenden Stichunterlage, die im Nadelbe­ reich in Vliesdurchlaufrichtung gegensinnig geneigte Abschnitte bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den gegensinnig geneigten Abschnitten (16, 17) der Stichunterlage (4) ein in diese Abschnitte (16, 17) stetig übergehender, ebenfalls im Nadelbereich liegender Übergangsabschnitt (18) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichunterlage (4) eine sich über den gesamten Nadelbereich in Vliesdurchlaufrichtung (15) erstrek­ kende, stetige Krümmung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Stichunterlage (4) und dem Nadelbrett (2) vorgesehener Abstreifer (5) eine an die Stichunterlage (4) angepaßte Krümmung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsspalt (19) zwischen der Stichunterlage (4) und dem Abstreifer (5) in Vliesdurchlaufrichtung (15) stetig in seiner Weite abnimmt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelbrett (2) eine an die Stichunterlage (4) angepaßte Krümmung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelbrett (2) eine gegenüber der Stichunterlage (4) unterschiedliche Krümmung aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichunterlage (4) mit ihren im Nadeleinstichbereich stetig ineinander übergehen­ den, unterschiedlich geneigten Abschnitten (16, 17, 18) eine Vorzugsneigung gegen­ über der Nadeleinstichrichtung aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschnittsneigung der Stichunterlage (4) in Vliesdurchlaufrichtung (15) abfällt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichunterlage (4) eine stetige Krümmung aufweist, die exzentrisch bezüglich einer in Nadeleinstichrichtung verlaufenden, zur Vliesdurchlaufrichtung (15) senkrech­ ten Mittelebene verläuft.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichunterlage (4) eine in Vliesdurchlaufrichtung (15) zu- oder abnehmende Krüm­ mung aufweist.