DE19713350A1 - Vorrichtung zur Vernadelung eines vorverfestigten Vlieses - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Vernadelung eines vorverfestigten Vlieses mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und mit einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Vliesauflage zwischen einem Walzeneinlaß und einem Walzenabzug.

Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art wird das Vlies zwischen der dem Nadel­ brett gegenüberliegenden Vliesauflage und einem Abstreifer zwischen der Vlies­ auflage und dem Nadelbrett geführt, dessen Nadeln durch Durchtrittslöcher im Abstreifer in das Vlies einstechen. Dem Abstreifer, der wie die Vliesauflage meist aus einer Lochplatte besteht, kommt dabei die Aufgabe zu, das störungsfreie Herauszie­ hen der Nadeln aus dem Vlies zu ermöglichen, das ohne einen solchen Abstreifer nicht durch die Nadeln vollständig freigegeben würde, weil die für die Fasermitnahme notwendigen Widerhaken der Nadeln das Vlies zumindest teilweise ungehindert anhe­ ben könnten. Mit dem Vlies in Eingriff verbleibende Nadeln behindern aber naturge­ mäß den Vliesvorschub entscheidend. Aus diesem Grunde kann trotz des erheblichen Aufwandes für den entsprechend der Nadelteilung gebohrten Abstreifer, der ja nicht nur bestimmten Festigkeitsanforderungen genügen, sondern auch in Einstichrichtung zur Anpassung an die Vliesdicke verstellt werden muß, bei den bekannten Nade­ lungsvorrichtungen nicht auf einen solchen Abstreifer verzichtet werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Vernadelung eines vorverfestigten Vlieses der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß ein Abstreifer entbehrlich wird, ohne das Herausziehen der Nadeln aus dem Vlies zu beeinträchtigen und den Vliesvorschub zu stören.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das Nadelbrett unmittelbar gegenüber der in Vliesdurchlaufrichtung stetig konvex gekrümmten Vliesauflage an­ geordnet ist und daß die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges die Förderge­ schwindigkeit des Walzeneinlasses übersteigt.

Um auf einen herkömmlichen Abstreifer zwischen der Vliesauflage und dem Nadel­ brett verzichten zu können, muß das Vlies entgegen dem Ausziehwiderstand der Nadeln an die Vliesauflage angedrückt werden. Zu diesem Zweck wird die Vliesaufla­ ge mit einer stetigen, konvexen Krümmung versehen und das Vlies einer entspre­ chenden Zugspannung unterworfen, die aufgrund der konvexen Krümmung der Vliesauflage das Vlies an die Vliesauflage andrückt, so daß die Nadeln ohne Schwie­ rigkeiten aus dem Vlies herausgezogen werden können. Die Zugbelastung des Vlieses wird in einfacher Weise über den Walzeneinlaß und den Walzenabzug erzielt, wenn diese Walzenpaare mit einer entsprechenden Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben werden. Voraussetzung für das Aufbringen einer entsprechenden Zug­ belastung auf das Vlies ist selbstverständlich, daß das Vlies eine ausreichende Längsfestigkeit aufweist, was bei üblichen vorverfestigten Vliesen der Fall ist.

Um auch im Zu- und im Ablaufbereich der Vliesauflage ein sattes Anliegen des Vlieses zu gewährleisten, darf das Vlies nicht in der tangentialen Zu- bzw. Ablauf­ ebene der Vliesauflage geführt werden. Die Vliesdurchlaufflächen zwischen der Vliesauflage einerseits und dem Walzeneinlaß bzw. dem Walzenabzug anderseits müssen zu diesem Zweck vielmehr von der tangentialen Zu- bzw. Ablaufebene der Vliesauflage auf der dem Nadelbrett abgekehrten Seite weggeneigt verlaufen, damit das Vlies am Zu- bzw. Ablaufrand der Vliesauflage eine das satte Anliegen des Vlieses auch im Zu- und Ablaufbereich gewährleistende Umlenkung erfährt.

Der Fortfall eines herkömmlichen Abstreifers bietet außerdem die Möglichkeit, das Nadelbrett mit wenigstens einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden, unmittel­ bar gegenüber der Vliesauflage angeordnete Nadelbereich zu versehen, der eine Min­ destanzahl von fünf jeweils in einer gesonderten Bohrung eingesetzten Nadeln, vor­ zugsweise von acht Nadeln je cm² aufweist. Da mit zunehmender Dichte der Nadel­ verteilung einerseits der Verfilzungsgrad zunimmt und anderseits die Abhängigkeit des Einstichbildes von der Vorschubgeschwindigkeit des Vlieses während des Nadelns abnimmt, können bei einer entsprechend hohen Nadeldichte über die Arbeitsbreite sowohl im Hinblick auf die Verfestigung als auch in bezug auf eine vom jeweiligen Vliesvorschub unabhängige, gleichmäßige Einstichdichte besonders günstige Verhältnisse geschaffen werden. Eine für diesen Zweck ausreichend hohe Nadeldichte ist jedoch konstruktiv nur dann möglich, wenn kein Abstreifer zwischen dem Nadelbrett und der Vliesauflage notwendig wird, weil nur dann die Beschränkung des gegenseitigen Nadelabstandes durch den Lochabstand des Abstreifers entfällt. Der gegenseitige Mindestabstand der Nadeln hängt somit lediglich von den Festig­ keitsverhältnissen im Bereich des Nadelbrettes ab, was ausreichend hohe Nadeldich­ ten ermöglicht. Um eine entsprechende Wirkung sicherzustellen, kann das Nadelbrett In einem sich über die Arbeitsbreite erstreckenden Nadelbereich mit einer Mindest­ anzahl von fünf Nadeln je cm² besetzt werden. Günstigere Verhältnisse ergeben sich naturgemäß, wenn die Mindestanzahl auf acht Nadeln je cm² und darüber erhöht wird.

Die höhere Nadeldichte des Nadelbrettes verhindert selbstverständlich auch, daß die Vliesauflage in herkömmlicher Weise als Lochplatte ausgebildet wird. Um trotzdem ein Durchstechen des Vlieses sicherzustellen, kann die Vliesauflage im Verlänge­ rungsbereich der Nadeln Oberflächenvertiefungen aufweisen, die die Festigkeit der Vliesauflage nicht beeinträchtigen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nadeln eines vorverfestigten Vlieses in einem schematischen Längsschnitt,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Nadelbrettes für die erfindungsgemäße Vorrich­ tung ausschnittsweise in einer Draufsicht auf die Aufnahmebohrungen für die Nadeln in einem größeren Maßstab und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Vliesauflage mit den in das Vlies einstechenden Nadeln in einem vergrößerten Maßstab.

Die dargestellte Vorrichtung zur Vernadelung eines Vlieses 1 gemäß dem Ausfüh­ rungsbeispiel nach der Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer ruhenden Vlies­ auflage 2 in Form einer Lochplatte und aus einem unmittelbar oberhalb der Vlies­ auflage 2 angeordneten Nadelbrett 3, das quer zur Vliesauflage 2 hin- und hergehend antreibbar ist, wie dies der Pfeil 4 andeutet. Die Nadeln des Nadelbrettes 3 sind mit 5 bezeichnet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art fehlt zwi­ schen dem Nadelbrett 3 und der Vliesauflage 2 ein Abstreifer. Der Verzicht auf einen solchen Abstreifer wird möglich, weil die Vliesauflage 2 in Vliesdurchlaufrichtung 6 stetig konvex gekrümmt ist und auf das Vlies 1 eine Zugspannung zwischen einem Walzeneinlaß 7 und einem Walzenabzug 8 aufgebracht wird, der zu diesem Zweck mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit als der Walzeneinlaß 7 angetrieben wird. Durch diese Zugbelastung des Vlieses 1 ergibt sich im Zusammenhang mit der konvexen Krümmung der Vliesauflage 2 eine Andrückkraft des Vlieses 1 an die ruhende Vliesauflage 2, so daß die auftretenden Normalkräfte dem Ausziehwiderstand der Nadeln 5 aus dem Vlies 1 mit der Folge entgegenwirken, daß die Nadeln 5 trotzt des fehlenden Abstreifers ohne Schwierigkeiten aus dem Vlies 1 herausgezogen werden können. Damit Nadeln 5 gleicher Länge eingesetzt werden können, ist das Nadelbrett 3 ebenfalls gekrümmt auszubilden, wie dies der Zeichnung entnommen werden kann. Der zusätzliche Aufwand der gekrümmten Vliesauflage 2 und des gekrümmten Nadelbrettes 3 wird durch die krümmungsbedingte Verbesserung der Vliesverfilzung wettgemacht, weil ja die Nadeln 5 in unterschiedlichen Richtungen gegenüber dem Vlies 1 in dieses einstechen.

Damit eine satte Vliesauflage auch im Zu- und Ablaufbereich der Vliesauflage 2 sichergestellt werden kann, verlaufen die Vliesdurchlaufflächen 9 einerseits zwischen der Vliesauflage 2 und dem Walzeneinlaß 7 und anderseits zwischen der Vliesauflage 2 und dem Walzenabzug 8 auf der dem Nadelbrett 3 abgekehrten Seite von den tangentialen Zu- bzw. Ablaufebenen 10 der Vliesauflage 2 weggeneigt, was eine Umlenkung des Vlieses 1 im Bereich der Zu- und Ablaufränder der Vliesauflage 2 bedingt und damit ein Abheben des Vlieses 1 von der Vliesauflage 2 im Bereich der Zu- und Ablaufränder ausschließt.

Wegen des Fehlens eines herkömmlichen Abstreifers zwischen dem Nadelbrett 3 und der Vliesauflage 2 entfällt die Beschränkung des Mindestabstandes der Nadeln 5 voneinander durch den Mindestlochabstand der Lochplatte des Abstreifers, so daß eine erheblich größere Nadeldichte von beispielsweise elf Nadeln pro cm² erreicht werden kann. In der Fig. 2 ist eine solche im Vergleich zu herkömmlichen Nadel­ brettern erheblich dichtere Nadelpackung anhand der Teilung der Aufnahmeboh­ rungen 11 für die Nadeln 5 ohne weiteres ablesbar. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der gegenseitige Achsabstand der Aufnahmebohrungen 11 etwa dem 1,6 bis 1,7fachen Schafftdurchmesser der Nadeln 5 entspricht. Die Schwankungen dieses Achsabstandes ergeben sich, weil die Aufnahmebohrungen 11 quer zur Vliesdurchlaufrichtung 6 gegeneinander unregelmäßig versetzt angeordnet sind, um örtlich höhere Einstichdichten zufolge einer völlig regelmäßigen Nadelanordnung zu vermeiden.

Die höhere Dichte der Nadelverteilung verbietet selbstverständlich auch den Einsatz einer Lochplatte als Vliesauflage 2, weil sonst wieder die Beschränkung der Dichte der Nadelverteilung durch den Lochabstand der Vliesauflage 2 in Kauf genommen werden müßte. Die Vliesauflage 2 könnte aus einzelnen mit gegenseitigem Abstand angeordneten Lamellen bestehen. Für ein Nadeln insbesondere der Vliesoberfläche wäre es auch möglich, eine nicht durchbrochene Platte mit einer durchgehenden, glatten Oberfläche als Vliesauflage 2 vorzusehen, dann nämlich, wenn die Nadeln 5 das Vlies 1 nicht durchstechen, wie dies bei Gabelnadeln der fall sein könnte. Werden für eine Oberflächenvernadelung Nadeln 5 mit Widerhaken 12 für die Fasermitnahme gemäß der Fig. 3 eingesetzt, so ist dafür Sorge zu tragen, daß die Widerhaken 12 noch ausreichend tief in das Vlies 1 eindringen. Dies bedeutet einen vergleichsweise kleinen Abstand zwischen der Nadelspitze und den Widerhaken 12, wobei allerdings die Vliesdicke weitgehend für den Nadeleinstich ausgenützt werden muß. Günstigere Einstichbedingungen ergeben sich bei Vliesauflagen 2, die im Verlängerungsbereich der Nadeln 5 mit Oberflächenvertiefungen 13 versehen sind, wie dies in der Fig. 3 angedeutet ist. Diese Oberflächenvertiefungen 13 erlauben ja eine größere Ein­ stichtiefe, ohne die erforderliche Festigkeit der Vliesauflage 2 zu gefährden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Vernadelung eines vorverfestigten Vlieses mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und mit einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden, ruhenden Vliesauflage zwischen einem Walzen­ einlaß und einem Walzenabzug, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelbrett (3) unmittelbar gegenüber der in Vliesdurchlaufrichtung (6) stetig konvex gekrümmten Vliesauflage (2) angeordnet ist und daß die Abzugsgeschwindigkeit des Walzen­ abzuges (8) die Fördergeschwindigkeit des Walzeneinlasses (7) übersteigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesdurch­ laufflächen (9) zwischen der Vliesauflage (2) einerseits und dem Walzeneinlaß (7) bzw. dem Walzenabzug (8) anderseits von der tangentialen Zu- bzw. Ablaufebene (10) der Vliesauflage (2) auf der dem Nadelbrett (3) abgekehrten Seite weggeneigt verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadel­ brett (3) wenigstens einen sich über die Arbeitsbreite erstreckenden, unmittelbar gegenüber der Vliesauflage (2) angeordnete Nadelbereich mit einer Mindestanzahl von fünf jeweils in einer gesonderten Bohrung (11) eingesetzten Nadeln (5), vorzugs­ weise von acht Nadeln (5) je cm² aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesauflage (2) im Verlängerungsbereich der Nadeln (5) Oberflächenvertiefungen (13) aufweist.