DE19755449A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Nadeln einer Vliesbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nadeln einer Vliesbahn mit Hilfe von in die Vliesbahn wiederholt einstechenden Nadeln wobei die den Nadeln kontinuierlich zugeförderte Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln zwi­ schen den Nadeleingriffen schrittweise gegenüber den Nadeln weitergefördert und dann abgezogen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei bekannten Nadelmaschinen erfolgt der Vorschub der bei der Vernadelung zwi­ schen einer Stichunterlage und einem Abstreifer geführten Vliesbahn über einen kon­ tinuierlichen Walzenabzug. Trotz dieses kontinuierlichen Walzenabzuges stellt sich eine schrittweise Förderung der Vliesbahn gegenüber dem Nadelbereich ein, weil die Vliesbahn durch die einstechenden Nadeln gegenüber dem Walzenabzug zurückge­ halten und nur während ihrer Freigabe durch die Nadeln zwischen den aufeinanderfol­ genden Nadeleingriffen weitergefördert wird. Der kontinuierliche Walzenabzug ist daher zwangsläufig mit einer Verstreckung der Vliesbahn verbunden, wobei die Abzugsgeschwindigkeit vom zulässigen Verstreckungsgrad der Vliesbahn, von der Einstichfrequenz der Nadeln und vom Nadelhub und damit von der Zeitspanne der Vliesfreigabe durch die Nadeln abhängt. Abgesehen davon, daß diese Einflußgrößen die Abzugsgeschwindigkeit begrenzen, wird wegen der mit der Abzugsgeschwindigkeit steigen den Zugbelastung der Vliesbahn während des Nadeleingriffes das Vernade­ lungsergebnis erheblich beeinträchtigt. In diesem Zusammenhang ist außerdem zu bedenken, daß mit zunehmender Verteilungsdichte der Nadeln die Zugbelastung der Vliesbahn größer wird, weil mit steigender Anzahl der in die Vliesbahn einstechenden Nadeln die Biegeelastizität der einzelnen Nadeln immer weniger für ein nachgiebiges Zurückhalten der Vliesbahn gegenüber dem Walzenabzug ausgenützt werden kann.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Nadeln einer Vliesbahn der eingangs geschilderten Art anzugeben, mit dessen Hilfe eine beson­ ders gute Vernadelung in einfacher Weise verwirklicht werden kann, ohne eine uner­ wünschte Zugbelastung bzw. Verstreckung der Vliesbahn befürchten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Vliesbahn durch eine dem Abzug vorgeschaltete Gewichtsbelastung aus dem Nadelbereich gefördert wird.

Durch die dem Walzenabzug vorgeschaltete Gewichtsbelastung der Vliesbahn wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln gegenüber dem Walzenabzug voreilend im Bereich des Nadelbrettes weiter­ gefördert wird, so daß beim nachfolgenden Nadeleinstich und dem damit verbunde­ nen Festhalten der Vliesbahn zunächst der durch das gewichtsbedingte Voreilen gebildete Durchhang zwischen dem Nadelbrett und dem Walzenabzug abgezogen wird. Die Vliesbahn wird folglich im Nadelbereich nicht nur während ihrer Freigabe durch die Nadeln, sondern auch während des Nadeleingriffes lediglich durch die vorgebbare Gewichtsbelastung auf Zug beansprucht, solange der zwischen den Nadeleinstichen gebildeten Durchhang entgegen der Gewichtsbelastung abgezogen wird. Da die Vliesbahn dem Nadelbereich kontinuierlich zu gefördert wird, wird die während des Nadeleingriffes vor dem Nadelbereich gestaute Vorratslänge über die dem Nadelbereich nachgeordnete Gewichtsbelastung der Vliesbahn abgezogen, wenn die Vliesbahn durch die Nadeln freigegeben wird. Über die Zulaufgeschwindigkeit der Vliesbahn kann somit die Länge der Förderschritte zwischen den einzelnen Nadelein­ griffen unter der Voraussetzung eingestellt werden, daß die während des Nadelein­ griffes angestaute Vorratslänge über die allenfalls durch einen Förderluftstrom unterstützte Gewichtsbelastung vollständig abgezogen werden kann. Aufgrund der über die Gewichtsbelastung weitgehend einstellbaren Zugbeanspruchung der Vlies­ bahn spielt das elastische Biegeverhalten der Nadeln für die Schrittförderung der Vliesbahn keine entscheidende Rolle, so daß auch Vernadelungen mit einer ver­ gleichsweise großen Verteilungsdichte der Nadeln ohne erhöhte Zugbeanspruchung der Vliesbahn möglich werden.

Zur Durchführung dieses Verfahrens kann von einer Vorrichtung mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett, mit einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterlage und mit einem kontinuierlich antreib­ baren Walzenabzug ausgegangen werden, wenn zwischen der Stichunterlage und dem Walzenabzug eine Tänzerrolle als Gewichtsbelastung für die Vliesbahn vorgese­ hen ist. Diese Tänzerrolle bedingt in konstruktiv einfacher Art eine über die Vlies­ bahnbreite gleichmäßige Gewichtsbelastung, die zu einer sich während der Freigabe der Vliesbahn durch die Nadeln bildenden Vorratsschlaufe in Form eines durch die Tänzerrolle belasteten Durchhanges der Vliesbahn führt. Mit dem Nadeleinstich wird diese Vorratsschlaufe unter einem Anheben der Tänzerrolle durch den Walzenabzug ausgefördert. Über das wirksame Gewicht der Tänzerrolle kann somit die Zugbela­ stung der Vliesbahn vorgewählt werden. Zu diesem Zweck kann das auf die Vlies­ bahn einwirkende Gewicht der auf frei drehbar gelagerten Armen gelagerten Tänzer­ rolle mit Hilfe von Ausgleichsgewichten eingestellt werden. Die durch die Höhe des Durchhanges bestimmte Länge der Vorratsschlaufe wird im allgemeinen an die Abzugslänge des Walzenabzuges während des Nadeleingriffes angepaßt. Um einen bestimmten Verstreckungsgrad für die Vliesbahn zu erreichen, kann unter Umständen die Länge der Vorratsschlaufe kürzer als die Abzugslänge des Walzenabzuges gewählt werden.

Da während des Nadeleingriffes lediglich eine vergleichsweise geringe, durch das Eigengewicht und die Gewichtsbelastung der Tänzerrolle bestimmte Zugspannung auf die Vliesbahn wirkt, kann aufgrund der dadurch bedingten weitgehenden Zugspan­ nungsfreiheit die Vliesbahn beim Ausziehen der Nadeln von der Stichunterlage in einer das Vernadelungsergebnis beeinträchtigenden Weise abgehoben werden. Um die Neigung zum Abheben der Vliesbahn zu der Stichunterlage zu beschränken, kann auf der Ablaufseite der Stichunterlage eine Umlenkfläche für die Vliesbahn mit einem gegenüber dem Gleitwiderstand in Vliesdurchlaufrichtung vergrößerten Gleitwider­ stand entgegen der Vliesdurchlaufrichtung vorgesehen sein. Da das Abheben der Vliesbahn von der Stichunterlage beim Herausziehen der Nadeln ein entsprechendes Nachziehen der Vliesbahn entgegen der Vliesdurchlaufrichtung auf der Ablaufseite bedingt, kann durch ein Unterbinden dieser Nachziehbewegung entgegen der Vlies­ durchlaufrichtung die Neigung der Vliesbahn zum Abheben von der Stichunterlage beschränkt und damit das Ausziehen der Nadeln aus der Vliesbahn erleichtert werden, was sich unmittelbar auf das Vernadelungsergebnis vorteilhaft auswirkt. Durch eine entsprechende Vergrößerung des Gleitwiderstandes entgegen der Vlies­ durchlaufrichtung im Bereich einer Umlenkfläche kann ein solches Nachziehen der Vliesbahn beim Ausziehen der Nadeln wirksam unterbunden werden. Mit der Um­ lenkung der Vliesbahn wird die Anlage der Vliesbahn an der Umlenkfläche sicherge­ stellt.

Die Rückhaltewirkung auf die Vliesbahn gegenüber einem Nachziehen entgegen der Vliesdurchlaufrichtung kann zusätzlich vergrößert werden, wenn die Tänzerrolle für die Vliesbahn einen größeren Förderwiderstand entgegen der Vliesdurchlaufrichtung als in Vliesdurchlaufrichtung bildet, so daß auch im Bereich der Tänzerrolle eine ent­ sprechende Rückhaltekraft auf die Vliesbahn ausgeübt werden kann.

Die Maßnahmen, die zur Vergrößerung des Förderwiderstandes für die Vliesbahn ent­ gegen der Vliesdurchlaufrichtung führen, dürfen selbstverständlich den Vliesbahn­ abzug in Vliesdurchlaufrichtung nicht beeinträchtigen. Da außerdem eine Verschleiß­ gefahr zu berücksichtigen ist, kann die Umlenkfläche auf der Ablaufseite der Stich­ unterlage bzw. die Tänzerrolle mit quer zur Vliesdurchlaufrichtung verlaufenden Rippen versehen sein, die einen sägezahnartigen Querschnitt mit in Vliesdurch­ laufrichtung ansteigenden Zahnrücken aufweisen. Die Vliesbahn gleitet in Vliesdurch­ laufrichtung über die Zahnrücken, ohne eine ins Gewicht fallende Erhöhung des Gleitwiderstandes zwischen der Vliesbahn und der Umlenkfläche bzw. der Tänzerrolle in Kauf nehmen zu müssen. Entgegen der Vliesdurchlaufrichtung wirken jedoch die Zahn spitzen auf die Vliesbahn bremsend ein, so daß eine Vliesbahnbewegung entgegen der Vliesdurchlaufrichtung erheblich erschwert wird. Die Erhöhung der Gleitreibung der einen Bewegungsrichtung über im Querschnitt sägezahnförmige Rippen stellt jedoch nur eine Konstruktionsmöglichkeit dar. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine bürstenartige Gleitfläche vorzusehen, wobei die Borsten in Vlies­ durchlaufrichtung geneigt verlaufen.

Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nadeln einer Vliesbahn in einer vereinfachten Seitenansicht,

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht und

Fig. 3 die Vorrichtung nach der Fig. 2 ausschnittsweise im Bereich der Tänzerrolle in einem größeren Maßstab.

Die Vorrichtung gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 weist ein in einem Nadelbalken 1 gehaltenes Nadelbrett 2 auf, das über einen nicht näher dargestellten Schubkurbeltrieb angetrieben wird, dessen Stoßstangen 3 am Nadelbal­ ken 1 angreifen. Die Nadeln 4 des Nadelbrettes 2 stechen in die strichpunktiert angedeutete Vliesbahn 5 im Bereich einer Vliesführung ein, die aus einer dem Nadel­ brett 2 gegenüberliegenden Stichunterlage 6 und einem Abstreifer 7 zwischen der Stichunterlage 6 und dem Nadelbrett 2 besteht und zwischen kontinuierlich angetrie­ benen Zulaufwalzen 8 und einem Walzenabzug 9 angeordnet ist. Zur Einstellung der Einstichtiefe und zur Anpassung an die jeweilige Vliesdicke sind sowohl die Stich­ unterlage 6 als auch der Abstreifer 7 über Stelltriebe der Höhe nach einstellbar.

Die Stichunterlage 6 und der Abstreifer 7 weisen eine stetige Krümmung auf, so daß sich in Vliesdurchlaufrichtung unterschiedlich geneigte Abschnitte für die Vliesführung bilden. Da sich die Vliesbahn 5 flächig an die Stichunterlage 6 anlegt, ergeben sich für die Nadeln 4 gegenüber der Vliesoberfläche in Abhängigkeit von der jeweiligen Neigung der Stichunterlage 6 unterschiedlich geneigte Einstichkanäle. Die Durch­ schnittsneigung der Stichunterlage 6 verläuft zur Bewegungsrichtung des Nadelbrettes 2 geneigt, so daß eine entsprechende Vorzugsneigung der Nadeleinstiche in die Vliesbahn 5 auftritt, und zwar im Sinne von Einstichen mit einer Komponente in Vliesdurchlaufrichtung. Diese überwiegende Einstichrichtung bringt eine Steigerung der Längsfestigkeit der Vliesbahn 5 mit sich. Anstelle der gekrümmten Vliesführung könnte selbstverständlich auch eine herkömmliche, gerade Vliesführung eingesetzt werden.

Die Stichunterlage 6 ist ablaufseitig zu einer die Vliesbahn 5 aufnehmenden Füh­ rungsfläche 10 verlängert, zwischen der und dem Walzenabzug 9 eine Tänzerrolle 11 vorgesehen ist. Diese Tänzerrolle 11 wird zwischen den Walzenabzug 9 außen umgreifenden, frei drehbar gelagerten Armen 12 gehalten, deren Drehachse mit 13 bezeichnet ist. Die Arme 12 sind über die Drehachse 13 hinaus verlängert, um Ausgleichsgewichte 14 zur Einstellung des wirksamen Gewichtes der Tänzerrolle 11 anbringen zu können.

Während der Freigabe der Vliesbahn 5 durch die Nadeln 4 wird die Vliesbahn 5 zufolge der Gewichtsbelastung über die Tänzerrolle 11 durch den Führungsspalt zwi­ schen der Stichunterlage 6 und dem Abstreifer 7 gefördert, wobei sich ein Durchhang 15 der Vliesbahn 5 zwischen der Führungsfläche 10 und dem Walzenabzug 9 bildet, während die Tänzerrolle 11 aus der strichpunktiert angedeuteten Schwenklage in die mit vollen Linien gezeichnete Schwenklage wandert. Diese dem kontinuierlich ange­ triebenen Walzenabzug 9 voreilende Bildung einer Vorratsschlaufe wird durch das Einstechen der Nadeln 4 beendet, weil mit dem Nadeleinstich die Vliesbahn 5 gegenüber dem Walzenabzug 9 zurückgehalten wird, der während des Nadelein­ stiches unter einer Anhebung der Tänzerrolle 11 die Vorratsschlaufe ausfördert, bis die Vliesbahn 5 wieder durch die Nadeln 4 freigegeben wird und sich ein neuer Durchhang 15 aufbauen kann, der von der sich während des Nadeleingriffes zulauf­ seitig gebildeten Vorratsschlaufe gespeist wird. Da die Zulaufwalzen 8 kontinuierlich angetrieben werden, wird ja während des Nadeleingriffes die über die Zulaufwalzen 8 angeförderte Vliesbahn 5 zu einer entsprechenden Vorratsschlaufe angestaut.

Die Zugbeanspruchung der Vliesbahn 5 wird durch die Gewichtsbelastung über die Tänzerwalze 11 bestimmt und nicht durch den Walzenabzug 9, wie dies bei her­ kömmlichen Vorrichtungen zum Nadeln einer Vliesbahn der Fall ist. Daraus ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, die Vliesbahn 5 mit einer vorgebbaren Zugbeanspruchung zu vernadeln bzw. eine vorgebbare Verstreckung einzuhalten.

Um die Bildung des Durchhanges 15 während der Freigabe der Vliesbahn 5 durch die Nadeln 4 zu unterstützen, kann zusätzlich eine Blasdüse 16 vorgesehen werden, die der Führungsfläche 10 gegenüberliegend angeordnet ist und eine Strömungskom­ ponente in Förderrichtung der Vliesbahn 5 aufweist. Der Luftstrom dieser Blasdüse kann für eine größere Beschleunigung der Vliesbahn 5 und damit für größere Förder­ schritte zwischen den Nadeleinstichen sorgen. Hinsichtlich der Zugbelastung der Vliesbahn 5 ändern sich jedoch die Verhältnisse nicht.

Um die Größe des Durchhanges 15 zu überwachen, kann die Tänzerrolle 11 an einen induktiven Weggeber 17 angeschlossen sein, über den gegebenenfalls die Abzugs­ geschwindigkeit des Walzenabzuges 9 gesteuert werden kann.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ist die Führungsfläche 10 als Umlenkfläche mit quer zur Durchlaufrichtung der Vliesbahn 5 ausgerichteten Rippen 18 versehen, die im Querschnitt sägezahnförmig ausgebildet sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Zahnrücken in Vliesdurchlaufrichtung ansteigen, wie dies insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann. Die Tänzerrolle 11 ist ebenfalls mit Querrippen 18 versehen, die einen sägezahnartigen Querschnitt aufweisen.

Die Querrippen 18 der Umlenkfläche 10 bzw. der Tänzerrolle 11 verhindern eine Bewegung der Vliesbahn 5 entgegen der Vliesdurchlaufrichtung, wie sich dies un­ mittelbar aus der Fig. 3 ableiten läßt. Damit wird in einfacher Weise das Abheben der Vliesbahn 5 von der Stichunterlage 6 beim Ausziehen der Nadeln 4 unterbunden, weil die Vliesbahn 5 eben nur dann abgehoben werden kann, wenn hiefür eine aus­ reichende Vliesbahnlänge zur Verfügung steht, was nur dann der Fall ist, wenn die Vliesbahn 5 entgegen der Durchlaufrichtung in den Führungsspalt zwischen der Stich­ unterlage 6 und dem Abstreifer 7 ablaufseitig eingezogen werden kann. Mit dem Unterbinden einer solchen Einziehmöglichkeit entgegen der Vliesdurchlaufrichtung können somit vorteilhafte Vernadelungsbedingungen geschaffen werden, und zwar bei einer weitgehenden Entlastung der Vliesbahn 5 durch Zugspannungen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Nadeln einer Vliesbahn mit Hilfe von in die Vliesbahn wiederholt einstechenden Nadeln, wobei die den Nadeln kontinuierlich zugeförderte Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln zwischen den Nadeleingriffen schrittweise gegenüber den Nadeln weitergefördert und dann abgezogen wird, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vliesbahn durch eine dem Abzug vorgeschaltete Ge­ wichtsbelastung aus dem Nadelbereich gefördert wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett, mit einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterlage und mit einem kontinuierlich antreib­ baren Walzenabzug, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stichunterlage (6) und dem Walzenabzug (9) eine Tänzerrolle (11) als Gewichtsbelastung für die Vliesbahn (5) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wirksame Ge­ wicht der auf frei drehbar gelagerten Armen (12) gelagerten Tänzerrolle (11) mit Hilfe von Ausgleichsgewichten (14) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ablaufseite der Stichunterlage (6) eine Umlenkfläche (10) für die Vliesbahn (5) mit einem gegenüber dem Gleitwiderstand in Vliesdurchlaufrichtung vergrößerten Gleitwi­ derstand entgegen der Vliesdurchlaufrichtung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tänzerrolle (11) für die Vliesbahn (5) einen größeren Förderwiderstand entgegen der Vliesdurch­ laufrichtung als in Vliesdurchlaufrichtung bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Um­ lenkfläche (10) auf der Ablaufseite der Stichunterlage (6) und/oder die Tänzerrolle (11) mit quer zur Vliesdurchlaufrichtung verlaufenden Rippen (18) versehen ist, die einen sägezahnartigen Querschnitt mit in Vliesdurchlaufrichtung ansteigenden Zahn­ rücken aufweisen.