DE19822725A1 - Vorrichtung zum Vernadeln einer Faservliesbahn - Google Patents
Vorrichtung zum Vernadeln einer FaservliesbahnInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faservliesbahn hat eine Vielzahl von Nadelbalken, deren Antriebseinrichtung den einzelnen Nadelbalken oder eine Gruppe eng benachbarter Nadelbalken, die einer von mehreren Nadelungszonen angehören, individuell zugeordnet sind und die mit einer gemeinsamen Steuerungseinrichtung verbunden sind, die eine individuelle Steuerung der Bewegung der Nadelbalken bzw. Nadelbalkengruppen ermöglicht. Insbesondere können die Nadelbalken bzw. Nadelbalkengruppen in drei zueinander orthogonalen Richtungen bewegt werden, und die Nadeln können ggf. drehbar gelagert sein und bei der Stichbewegung gesteuerte Drehbewegungen ausführen (Fig. 1).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vernadeln
einer Faservliesbahn, enthaltend eine Vliesunterlage, über die
die Faservliesbahn von Transporteinrichtungen in einer Trans
portrichtung bewegt wird, einen im Abstand über der Vliesunter
lage angeordneten Abstreifer mit einer Vielzahl von Nadeldurch
trittsöffnungen und ein Nadelungsaggregat mit wenigstens zwei
Nadelbalken, die sich quer zur Vliestransportrichtung und auf
der der Vliesunterlage abgewandten Seite des Abstreifers
erstrecken und an ihrer dem Abstreifer zugewandten Seite jeweils
ein mit einer Vielzahl von Nadeln besetztes Nadelbrett tragen,
und Antriebsmittel, die die Nadelbalken in eine senkrecht zur
Vliesunterlage gerichtete oszillierende Einstichbewegung ver
setzen.
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 196 15 697 A1 bekannt.
Diese Druckschrift beschreibt eine Nadelmaschine, bei der zwei
in Vliestransportrichtung hintereinander angeordnete Nadelbalken
von einem gemeinsamen Antrieb eine auf- und abgehende Bewegungs
komponente erfahren, die senkrecht zur Vliesunterlage gerichtet
ist. Die Nadelbalken können über einen zweiten Antrieb fernerhin
in eine hin- und hergehende, sich parallel zur Vliestrans
portrichtung erstreckende Bewegung versetzt werden, so daß die
Nadelbalken insgesamt in eine Bewegung versetzbar sind, die je
nach der Größe der Bewegungshübe kreisförmig oder mehr oder min
der elliptisch ist.
In der nicht vorveröffentlichten DE 197 30 532.6 ist eine Nadel
maschine beschrieben, bei der zwei starr miteinander gekoppelten
Nadelbalken zusätzlich zu den beiden, in der DE 196 15 697 A1
beschriebenen Bewegungskomponenten eine dritte Bewegungskompo
nente vermittelt werden kann, die senkrecht zur Nadeleinstich
richtung und senkrecht zur Vliestransportrichtung verläuft,
womit das Stichbild weiter beeinflußt werden kann.
Den bekannten Nadelmaschinen ist gemeinsam, daß die Nadelbalken
starr miteinander gekoppelt sind und ihre Bewegungen daher nicht
individuell beeinflußt werden können.
Aus der DE-OS 23 08 516 ist eine Nadelmaschine zur Herstellung
von Polvliesen bekannt, die drei in Vliestransportrichtung hin
tereinander angeordnete Nadelungszonen aufweist, in denen das
Vlies von beiden Seiten genadelt wird. Die Nadelbalken einer
Seite sind jeweils über Treibriemen von einem gemeinsamen
Antrieb in die Einstichbewegung versetzt, so daß auch bei dieser
Nadelmaschine eine individuelle Beeinflussung der Nadelbalkenbe
wegung nicht möglich ist.
Aus der DE 693 04 208 T2 ist eine Nadelmaschine bekannt, mit der
ein Faservlies von beiden Seiten genadelt werden kann. Dabei
weisen die Nadelbalken individuelle Antriebsmittel auf, die in
einer aufeinander abgestimmten Weise die Nadelbalken antreiben.
Mit Hilfe von Regelungsmitteln können die Motoren dieser
Antriebsmittel bezüglich ihrer Drehwinkelposition aufeinander
abgestimmt werden. Die Nadelbretter tragen bei dieser Nadelma
schine eine Vielzahl von Nadelreihen, was es unmöglich macht,
dem fortschreitenden Zustand der Materialbearbeitung längs des
Vliestransportweges individuell Rechnung zu tragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der
eingangs genannten Art anzugeben, die ein größtmögliches Maß an
individuellen Bearbeitungsmöglichkeiten einer Faservliesbahn an
den einzelnen Nadelungszonen gewährt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Die Erfindung sieht vor, daß jeder Nadelbalken oder eine Gruppe
eng benachbarter Nadelbalken, die einer von mehreren Nadelungs
zonen zugehören, einen individuellen Antrieb aufweist und alle
Antriebe unabhängig voneinander steuerbar sind. Sofern der
Nadelbalken in an sich bereits bekannter bzw. vorgeschlagener
Weise nicht nur in Einstichrichtung, sondern auch in der
Vliesebene parallel und quer zur Vliestransportrichtung ange
trieben ist, sind gemäß der Erfindung auch diese entsprechenden
Antriebseinrichtungen dem jeweiligen Nadelbalken bzw. der
Nadelbalkengruppe individuell zugeordnet, so daß auch diese quer
zur Einstichrichtung verlaufenden Bewegungskomponenten bei dem
Nadelbalken bzw. der Nadelbalkengruppe individuell beeinflußt
werden können.
Somit können die Nadelbalken bzw. Nadelbalkengruppen individuell
in drei zueinander orthogonalen Richtungen bewegt werden, und
gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, die
Nadeln auch noch um ihre Achse in Drehung zu versetzen. Es ist
dann auf besonders einfache Weise möglich, Steppstichen ähnliche
Fasermuster auf dem Vlies zu erzeugen. Jedem einzelnen Nadelbal
ken sind dann vier Antriebseinrichtungen zugeordnet: Die erste
Antriebseinrichtung versetzt den Nadelbalken in die Einstichbe
wegung, die zweite Antriebseinrichtung erzeugt eine schwingende
Bewegungskomponente, die parallel zur Vliestransportrichtung
verläuft. Mit ihr ist es möglich, die Transportgeschwindigkeit
des Vlieses zu erhöhen, weil bei passender Zeitabstimmung der
von der zweiten Antriebseinrichtung hervorgerufenen Bewegungs
komponente die Nadeln im in das Vlies eingestochenen Zustand der
Vliesbahntransportbewegung folgen. Die dritte Antriebseinrich
tung verschiebt die Nadeln quer zur Vliestransportrichtung,
womit das Stichbild beeinflußt werden kann, um beispielsweise
die Ausbildung von Streifen im Faservlies zu vermeiden. Die
Vierte Antriebseinrichtung versetzt die Nadeln in Drehung, wobei
diese Drehung in einer Richtung erfolgen oder auch vor- und
zurückverlaufend sein kann.
Die Drehbewegung kann programmierbar sein, stufenlos einstellbar
in einem Winkel von 0° bis zu einem Mehrfachen von 360° oder
kontinuierlich mit stufenlos einstellbarer Winkelgeschwindig
keit, oder synchronisiert mit den anderen Bewegungskomponenten
des Nadelbalkens, die diesem von den ersten bis dritten Antrie
ben vermittelt wird. Interessant ist eine Nadeldrehbewegung um
die eigene Achse, wenn es darum geht, Faserverschlingungen zu
erzeugen, die beim Durchstechen des Faservlieses Fasern aus meh
reren Schichten des Vlieses durch die Drehung herbeiholt und
miteinander verschlingt, wodurch sich auch bei dünnen Faservlie
sen eine hohe Verfestigung ergibt. Beispielsweise kann die Dre
hung bei der Einstichbewegung rechtsdrehend und bei der Rück
hohlbewegung linksdrehend um einen bestimmten Winkel sein, wobei
beispielsweise die Phase der Drehbewegung beginnt, wenn die
Nadel in die Faservliesbahn einzustechen beginnt, im unteren
Totpunkt der Einstichbewegung die Nadeldrehung stoppt und bei
Beginn der Rückbewegung die Nadeln rückwärts gedreht werden.
Die Steuerung der Vielzahl von Antriebseinrichtungen übernimmt
eine Steuerungseinheit, mit der die von den Antrieben an den
Nadelbalken hervorgerufenen Bewegungen individuell hinsichtlich
wechselseitiger Phasenlage und ggf. auch Umfang eingestellt wer
den können. Auch Synchronbetrieb aller einander entsprechenden
Antriebe aller Nadelbalken ist einstellbar.
Wenn aufeinanderfolgende Nadelbalken in einander entgegengesetz
ten Phasen in das Faservlies stechen (Phasenverschiebung 180°),
dann ist es zur Vermeidung von Transportproblemen an der Vlies
bahn günstig, die Phasen, in denen die Nadeln in die Vliesbahn
eingestochen sind, gegenüber den Phasen, in denen die Nadeln die
Vliesbahn verlassen haben, zu verkürzen, so daß sich Zeitab
schnitt ergeben, in denen keine Nadeln in die Vliesbahn einge
stochen sind. Alternativ kann man von den Vorteilen des Nadel
balkenantriebs Gebrauch machen, der in der eingangs erwähnten DE
196 15 697 A1 beschrieben ist, um solche Transportprobleme zu
überwinden.
Als Unterlage für die Faservliesbahn kann ein ebenes Bürstenband
oder ein Lamellenrost in Betracht kommen. Bei sehr enger räumli
cher Anordnung der Nadelbalken ist es günstig, die Vliesunter
lage walzenförmig auszubilden. Hierfür kann eine Bürstenwalze in
Betracht kommen oder eine Walze mit Umfangsrippen und dazwischen
angeordneten Umfangsnuten. Eine solche Walze kann vorteilhafter
weise als Scheibenwalze ausgebildet sein, bestehend aus einer
Vielzahl gleichachsig mit gegenseitigem Abstand angeordneter
Scheiben, von denen wenigstens einige in Vliestransportrichtung
angetrieben sein können.
Dabei kann die Faservliesbahn so geführt sein, daß sie eine der
Walzen auf ihrer Oberseite und die benachbarte Walze auf ihrer
Unterseite teilumschlingt, so daß benachbarte Walzen einander
gegensinnig angetrieben sind. Diese Ausführungsart kommt hin
sichtlich der aufeinanderfolgenden Nadelungsvorgänge einem Wen
den der Faservliesbahn gleich, d. h. es wird nacheinander von
zwei verschiedenen Seiten her genadelt, was in vielen Fällen
gefordert wird. Es ist aber auch möglich, die Faservliesbahn nur
über die Oberseite aller Walzen zu führen und die Teilumschlin
gung durch Umlenkwalzen zu erzeugen, die in den Zwickeln zwi
schen benachbarten Walzen angeordnet sind. In diesem falle haben
alle Walzen übereinstimmende Drehrichtung.
Ein Verzug der Faservliesbahn wird vermieden, sie von der
Vliesunterlage aktiv angetrieben ist, was besonders wirkungsvoll
ist, wenn beispielsweise wenigstens einige der Scheiben einer
Scheibenwalze eine Umfangszahnung aufweisen, die sägeförmig
asymmetrisch oder auch symmetrisch sein kann. Es ist denkbar,
wenigstens einige der angetriebenen Scheiben mit sich zyklisch
ändernden Umfangsgeschwindigkeiten anzutreiben, indem einer kon
tinuierlichen Transportkomponente eine oszillierende Transport
bewegungskomponente überlagert wird. Auch ein Pilgerschritt
betrieb des Vliesbahnvorschubes ist in Abhängigkeit von den Ein
stichphasen bei Überlagerung einer horizontalen Bewegungskompo
nente zur Einstichbewegung der Nadelbalken gemäß DE 196 15 697
A1 denkbar.
Wenn mehrere Scheibenwalzen hintereinander angeordnet sind, dann
ist es möglich, durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten
derselben je nach Wunsch eine Faservliesdehnung oder -stauchung
zu erzeugen.
Die Erfindung erlaubt es, einen Faservliesstoff mechanisch zu
verfestigen und ggf. auch zusätzlich mit Musterungsstrukturen zu
versehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt diesem Ziel in
hervorragender Weise entgegen, weil sie es erlaubt, durch indi
viduelle Einstellung der Nadelbalkenbewegungen, einschließlich
der Einstichtiefe, dem Fortschritt der Behandlung der Faser
vliesbahn in der Nadelmaschine an jeder Arbeitsposition indivi
duell Rechnung zu tragen.
Zu dieser individuellen Behandlungsmöglichkeit der Faservlies
bahn gehört auch die individuelle Auswahl der Nadeltypen. Zum
Einsatz können die verschiedensten Nadelarten gelangen: Filzna
deln mit Kerben beliebiger Ausführungsform, sogenannte Rückhohl
nadeln, die nur beim Auszug wirken, also bei der der Einstich
bewegung entgegengesetzten Bewegung, Nadeln mit undefinierten
Kerben, die lediglich eine Oberflächenrauhigkeit aufweisen,
Hakennadeln zum Steppen, Kronennadeln und Gabelnadeln. Die
Nadeln können sowohl innerhalb einer Nadelreihe gleich sein und
auch abwechseln, sie können vorwärts gekerbt abwechselnd mit
rückwärts gekerbt gestellt sein. Sie können auch von Nadelbalken
zu Nadelbalken sich in Vliesdurchlaufrichtung abwechseln und
beliebig kombiniert sein. Die jeweilige Bestimmung des Nadeltyps
und der Besetzung der Nadelbretter bestimmt der Fachmann auf der
Grundlage der zu erstellenden Faservliese.
Bei Verwendung von Scheibenwalzen als Vliesunterlage können
längs der Walze unterschiedliche Zahnungen an ein und derselben
Walze gewählt werden. Die Zahnung kann vorwärts oder rückwärts
gerichtet sein oder symmetrisch sein, je nachdem, wie die Ver
zahnung die Beweglichkeit der Fasern in Längsrichtung, diagonal
oder in Querrichtung durch Bewegungsbehinderung unterschiedlich
beeinflussen soll, so daß auch die Faserorientierung des Endpro
dukts u. a. auch durch die Scheibenwalzen und deren Bewegungs
steuerung beeinflußt werden kann.
Dabei können die Scheiben innerhalb einer Scheibenwalze alle
gleich schnell drehen oder zu einer Grundgeschwindigkeit überla
gert gegeneinander oszillierend verdrehbar sein, so daß Verzer
rungen des Vlieses entstehen, die ihrerseits die Faserlage wäh
rend des Ein- und Ausstichs der Nadeln verändern und damit
Effekte im Hinblick auf Aussehen und Festigkeitswerte in der
Vliesebene bewirken.
Jede einzelne Nadel oder ein Nadelpaar aus zwei in Vliestrans
portrichtung hintereinander angeordneten Nadeln kann eine indi
viduelle Niederhalteplatte oder zwei Niederhaltelamellen oder
Scheiben besitzen, die die Bewegung der Nadel bzw. des Nadel
paares mitmachen, so daß die Faservliesbahn nicht behindert
wird, sondern im wesentlichen nur die Abstreiffunktion ausge
führt wird.
Die einzelnen Drehgeschwindigkeiten der hintereinander angeord
neten Scheibenwalzen ist vorzugsweise stufenlos regelbar. Die
nachfolgende Scheibenwalze kann zur Ausübung eines Vliesverzuges
eine höhere Umfangsgeschwindigkeit als die vorangehende anneh
men. Zum Zwecke der Vliesstauchung und -aufdeckung könnte man
auch die Scheibenwalzengeschwindigkeiten in Vliestransportrich
tung abnehmen lassen. Die am benachbarten Scheibenwalzen als
Vliesunterlage jeweils wirkenden Nadelungsaggregate können mit
unterschiedlichen Nadelbalken-Hubfrequenzen und unterschiedli
chen Phasenlagen antreibbar sein, wobei eine stufenlose Ein
stellbarkeit günstig ist. Als Beispiel einer interessanten Pha
senbeziehung könne man innerhalb einer Scheibenwalze an dem dort
nadelnden Aggregat die ersten, dritten, fünften, also ungerad
zahligen Nadelbalken gleichzeitig in das Vlies einstechen las
sen, während die geradzahligen, dazwischen angeordneten Nadel
balken um 180° phasenversetzt in das Faservlies einstechen. Zum
Vliesbahntransport sei für diesen Fall auf die schon zuvor
gemachten Ausführungen hingewiesen.
An Stelle der quer zur Vliestransportrichtung und quer zur Ein
stichbewegung verlaufenden Bewegungskomponente des Nadelbalkens,
die durch die dritte Antriebseinrichtung hervorgerufen wird,
könnte auch eine Querbewegung der Stichunterlage realisiert
sein. Diese technisch äquivalente Maßnahme, die lediglich die
Kinematik vertauscht, braucht im Hinblick auf die obigen Erläu
terungen nicht ausführlich beschrieben zu werden.
Günstig ist es, daß wenn mit einer Vielzahl von Scheibenwalzen
gearbeitet wird, diese so angeordnet sind, daß die Scheiben
einer nachfolgenden Scheibenwalze axial gegenüber den Scheiben
der vorangehenden Scheibenwalze um beispielsweise einen halben,
viertel, achtel oder dgl. Teilungsabstand versetzt sind. So
erreicht man eine volle Querüberdeckung der Faservliesbahn durch
die Nadeleinstiche an der Summe der Nadelungsaggegrate.
Wenn die Vorrichtung gemäß der vorteilhaft beschriebenen Ausfüh
rungsform mit drehbaren Nadeln ausgerüstet ist, dann ist für die
Mechanik des Nadeldrehantriebes innerhalb eines Nadelbalkens ein
gewisser Platzbedarf vorhanden, der Nadelabstände größer macht,
als üblicherweise minimal möglich ist. An einem einzelnen Nadel
balken können daher nur wenige Nadelreihen vorhanden sein, bei
spielsweise nur drei, zwei oder gar nur eine Nadelreihe. Dieses
macht es erforderlich, eine Vielzahl von Nadelbalken vorzusehen,
weil dann die Nadeln der aufeinanderfolgenden Nadelbalken in
Vliestransportrichtung gesehen gegeneinander versetzt sind. Die
Vielzahl der Nadelbalken macht es wiederum auch möglich, der
fortschreitenden Bearbeitung der Faservliesbahn besser Rechnung
zur tragen, als das bei bekannten Nadelmaschinen der Fall war.
Um ein dichtes Stichbild zu erhalten, d. h. einen engen Abstand
aufeinanderfolgender Nadeleinstiche der Faservliesbahn, ist die
Verwendung einer walzenförmigen Unterlage besonders günstig,
weil sie es erlaubt, trotz voluminöser Antriebe aufeinanderfol
gende Nadeleinstichpunkte in dem Vlies relativ eng zueinander
anzuordnen. Eine Mehrzahl solcher eng angeordneter Nadelbalken
ist als eine Gruppe einem mit vielen Nadelreihen besetzten
Nadelbalken früherer Maschinen vergleichbar und gemeinsam in der
Bewegung steuerbar.
Die Verwendung mehrerer Scheibenwalzen macht es auch auf sehr
einfache Weise möglich, mehrere Faservliesbahnen, die ggf.
unterschiedlich aufgebaut sind, beispielsweise unterschiedliche
Faserausrichtungen haben, individuelle zuzuführen und miteinan
der zu vernadeln. Am in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel soll dieses später noch erläutert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des zur Erläuterung der
Erfindung wesentlichen Bereichs einer Vorrichtung nach der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und
Fig. 3 als Ausschnitt eine vergrößerte schematische Darstellung
der Nadelungszone als Einzelheit aus Fig. 2.
Fig. 1 zeigt von einer Nadelmaschine nur den wesentlichen
Bereich, der von der Erfindung angesprochen wird, nämlich den
Nadelungsbereich mit insgesamt vier Nadelungszonen I, II, III
und IV. Zu jeder Nadelungszone gehören eine Scheibenwalze 1 als
Vliesunterlage, die in einem stationären Maschinenrahmen 2 dreh
bar gelagert ist, und ein Nadelungsaggregat 3, das im radialen
Abstand zur Scheibenwalze 1 angeordnet ist. Die Faservliesbahn
ist abwechselnd über die Oberseite und die Unterseite der auf
einanderfolgenden Scheibenwalzen 1 geführt.
Jedes Nadelungsaggregat 3 umfaßt einen äußeren Sektorrahmen 4,
der einen Kreissektor begrenzt, dessen Achse mit der Achse 5 der
Scheibenwalze 1 zusammenfällt. Der äußere Sektorrahmen 4 ist
mittels einer ersten Lenkeranordnung 6 an dem Maschinenrahmen 2
abgestützt. An dem äußeren Sektorrahmen 4 sind die Antriebe
einer Vielzahl Nadelbalken angeordnet, die von einem inneren
Sektorrahmen 7 geführt sind, der im wesentlichen den gleichen
Sektorwinkel einnimmt, wie der äußere Sektorrahmen 4. Der innere
Sektorrahmen 7 ist mittels einer zweiten Lenkeranordnung 8 an
dem Maschinenrahmen 2 abgestützt.
Die Abstützung der zweiten Lenkeranordnung 8 am Maschinenrahmen
1 erfolgt im dargestellten Beispiel über eine erste Exzenteran
ordnung 9, die über einen Antrieb (nicht dargestellt) in Drehung
versetzbar ist, so daß der zweite Sektorrahmen 7 eine hin- und
hergehende Schwenkbewegung um die Achse 5 der Scheibenwalze 1
ausführen kann. Die Abstützung der ersten Lenkeranordnung 6 am
Maschinenrahmen 1 kann fest sein, weil die Verbindung der Nadel
balkenantriebe mit den Nadelbalken, wie allgemein üblich ist,
über Pleuelstangen erfolgt, die somit in der Lage sind, einen
begrenzten gegenseitigen Versatz von Antrieb und Nadelbalken,
der durch die Schwenkbewegung des inneren Sektorrahmens 7
hervorgerufen wird, aufzunehmen. Die Abstützung der ersten Len
keranordnung 6 kann aber vergleichbar der zweiten Lenkeranord
nung 8 ebenfalls über eine angetriebene, zweite Exzenteranord
nung 10 erfolgen, so daß der äußere Sektorrahmen 4 der Schwenk
bewegung des inneren Sektorrahmens 7 folgen kann. Diese Schwenk
bewegungen sind in den Zeichnungen mit den doppelseitigen Pfei
len R gekennzeichnet.
In Fig. 1 ist links neben der am weitesten links dargestellten
Scheibenwalze 1 ein Zuführband 11 dargestellt, das der ersten
Nadelungszone I ein zu verarbeitenden Faservlies A zuführt. Die
ses Faservlies A wird in der ersten Nadelungszone I bearbeitet
und von ihr in Richtung auf die zweite Nadelungszone II abgege
ben.
Man sieht in Fig. 1, daß die in der ersten Nadelungszone I bear
beitete Faservliesbahn vor der Zuführung zur Scheibenwalze der
zweiten Nadelungszone II mit einer zweiten Faservliesbahn B
dubliert werden kann, das von oben über Zuführ- und Umlenkwalzen
12 bzw. 13 zugeführt wird.
In der zweiten Nadelungszone II werden die dublierten
Faservliesbahnen A und B miteinander vernadelt und von dort
einer dritten Nadelungszone III zugeführt, zuvor jedoch mit
einer von Zuführ- und Umlenkwalzen 12 bzw. 13 von unten zuge
führten dritten Faservliesbahn C dubliert.
In der dritten Nadelungszone III werden die nun die aus drei
Lagen bestehenden Faservliesbahnen vernadelt und von dort einer
vierten Nadelungszone IV zugeführt. Vor dem Auflegen auf die
Scheibenwalze der vierten Nadelungszone IV wird die dreilagige,
vernadelte Faservliesbahn mit einer vierten Faservliesbahn D
dubliert.
In der vierten Nadelungszone IV wird nun die vierlagige
Faservliesbahn vernadelt und von dort über Abzugswalzen 14 abge
führt.
Es ist anzumerken, daß die hier erläuterte Zuführung mehrerer
Faservliesbahnen an verschiedenen Stellen der Maschinenanordnung
nur beispielhaft ist und nicht einschränkend zu verstehen ist.
So kann beispielsweise nur eine einzige Faservliesbahn ohne jeg
liche Dublierung verarbeitet werden, oder es können der Maschine
übereinanderliegend zugeführte Faservliesbahnen über das Zuführ
band 11 zugeführt werden, oder die Zahl der Nadelungszonen
weicht von der hier am Beispiel dargestellten Anzahl ab.
Es sei ferner erwähnt, daß im dargestellten Beispiel die Schei
benwalzen in Transportrichtung der Faservliesbahn angetrieben
sind, was durch die Pfeile S gekennzeichnet ist.
In allen vier Nadelungszonen können die zum Vernadeln notwendi
gen Aggregate gleichartig aufgebaut sein, sie sind jedoch ent
sprechend der Erfindung in ihren Bewegungsabläufen unabhängig
voneinander von einer zentralen Steuerungseinheit (nicht darge
stellt) gesteuert.
Es ist, wie einleitend erläutert, möglich, entweder die inneren
Sektorrahmen 7 oder die Scheibenwalzen 1 jeweils mit einem indi
viduellen Antrieb (nicht dargestellt) zu koppeln, der axiale
Bewegung hervorruft. Deren Hub muß jedoch mit der Spaltbreite
zwischen den Scheiben der Scheibenwalzen und ggf. auch mit dem
Teilungsabstand der Scheiben so abgestimmt sein, daß eine Kolli
sion der Nadeln mit den Scheiben ausgeschlossen ist.
Die Antriebseinrichtungen, die die Nadeln in die Einstich- und
Rückholbewegung versetzen, sind die eingangs genannten ersten
Antriebseinrichtungen. Die Einrichtungen, die die Schwenkbewe
gung des inneren Sektorrahmens 7 hervorrufen, sind die eingangs
genannten zweiten Antriebseinrichtungen, und schließlich sind
die Einrichtungen, die die axiale Bewegung entweder der Nadel
balken oder der Scheibenwalze hervorrufen, die eingangs erläu
terten dritten Antriebseinrichtungen.
Fig. 2 zeigt in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Aus
schnitt aus Fig. 1. Sie zeigt zusätzlich zu Fig. 1 ein Nade
lungsaggregat 3, bestehend aus Antriebseinrichtungen 15, die die
erwähnten ersten Antriebseinrichtungen bilden und an dem äußeren
Sektorrahmen 4 gelagert sind und die hier als Kurbelwellen 16
dargestellt sind, die von einem gemeinsamen Treibriemen 17 ange
trieben sind. Dieser Treibriemen 17 teilumschlingt benachbarte
Kurbelwellen 16 einander gegensinnig, so daß diese einander
gegensinnige Drehungen ausführen, was den Massenausgleich
erleichtert. Es ist aber auch möglich, die Kurbelwellen
gleichsinnig anzutreiben, beispielsweise über eine entsprechend
geänderte Riemenführung oder über Zwischenzahnräder oder dgl.
Die Kurbelwellen 16 sind jeweils über eine Pleuelstange 18 mit
einem Nadelbalken 19 verbunden. Die Gesamtheit der Nadelbalken
19 des Nadelaggregats 3 ist an dem inneren Sektorrahmen 7 radial
beweglich gelagert. Einzelheiten zeigt Fig. 3. Der Antrieb für
den Treibriemen 17 ist in Fig. 2 aus Vereinfachungsgründen nicht
dargestellt.
Unter entsprechender Vermehrung des apparativen Aufwandes ist es
auch denkbar, jedem einzelnen Nadelbalken einen individuellen
Antrieb zuzuordnen. Es ist dann aber darauf zu achten, daß die
Einstichphasen der Nadeln in der betreffenden Nadelungszone so
aufeinander abgestimmt sind, daß der Transport der Faservlies
bahn durch die Nadelungszone nicht behindert wird.
Fig. 3 zeigt als vergrößerten Ausschnitt die Einzelheit X aus
Fig. 2. Man erkennt den inneren Sektorrahmen 7, der im Abstand
über der Scheibenwalze 1 gehalten ist, von der nur der äußere
Kranz dargestellt ist. Der innere Sektorrahmen 7 hält eine Viel
zahl von Nadelbalken 19, von denen in Fig. 3 nur drei gezeigt
sind und die an dem Sektorrahmen 7 radial zur Scheibenwalze 1
verschiebbar geführt sind. An jedem Nadelbalken 19 ist ein
Nadelbrett 20 befestigt, das zwei zueinander parallele Reihen
von Nadeln 21 trägt, wobei jeweils zwei Nadeln in Transportrich
tung der Faservliesbahn gesehen hintereinander angeordnet sind.
Im dargestellten Beispiel sind die Nadelbalken 19 mit ihren
zugehörigen Pleuelstangen 18 starr verbunden, was die Mechanik
sehr vereinfacht, doch könnten die Pleuelstangen 18 auch gelen
kig an den Nadelbalken 19 angebracht sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird der Niederhalter, der
zugleich die Faserabstreiffunktion erfüllt, von einer Vielzahl
von Scheiben 22 gebildet, wobei jeweils zwischen zwei Nadelpaa
ren wenigstens eine solche Scheibe 22 angeordnet ist. Die einem
Nadelbalken 19 zugeordneten Scheiben 22 sind in einer Achse 23
am inneren Sektorrahmen 7 gehalten und können frei drehbar sein,
um den Transport der Faservliesbahn nicht zu behindern, aber
auch angetrieben sein, um zum Transport der Faservliesbahn aktiv
beizutragen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Scheibenwalze 1
eine asymmetrische, sägeförmige Zahnung 24 an ihrem Umfang, die
den Transport der Faservliesbahn durch die Nadelungszone bei
entsprechendem Antrieb der Scheibenwalze, in den Zeichnungen
dargestellt durch den Pfeil S, unterstützt.
Zwischen dem Nadelbalken 19 und den Nadelbrettern 20 sind im
dargestellten Beispiel jeweils Antriebseinrichtungen 25 angeord
net, die die Nadeln 21 in Drehung versetzen. Diese Antriebsein
richtungen 25 können von Kulissenführungen gebildet sein, die
mit den in den Nadelbrettern 20 drehbar gelagerten Nadeln 21 in
Eingriff sind und bei der Einstichbewegung die Nadeln 21 in der
einen Richtung und bei der Rückhohlbewegung in der anderen Rich
tung jeweils um ihre Achse drehen. Es sind aber auch andere
Antriebseinrichtungen vorstellbar. Die Nadeldrehung in den bei
den vorgenannten Richtungen ist in Fig. 3 durch den Doppelpfeil
N angedeutet. Diese Antriebseinrichtungen 25 für die Drehbewe
gung der Nadeln stellen die eingangs erläuterten vierten
Antriebseinrichtungen dar.
Claims (25)
1. Vorrichtung zum Vernadeln einer Faservliesbahn, enthaltend
eine Vliesunterlage, über die die Faservliesbahn von Transport
einrichtungen in einer Transportrichtung bewegt wird, einen im
Abstand über der Vliesunterlage angeordneten Niederhalter mit
einer Vielzahl von Nadeldurchtrittsöffnungen, ein Nadelungsag
gregat mit wenigstens zwei Nadelbalken, die sich quer zur
Vliestransportrichtung und oberhalb des Abstreifers parallel zu
diesen erstrecken und an ihrer Unterseite jeweils ein mit einer
Vielzahl von Nadeln besetztes Nadelbrett tragen, und Antriebs
mitteln, die die Nadelbalken in eine senkrecht zur Vliesunter
lage gerichtete Einstichbewegung versetzen, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Nadelbalken (19) oder eine Gruppe eng benachbar
ter, nur wenige Nadelreihen tragender Nadelbalken, die einer von
mehreren Nadelungszonen angehören, eine individuell zugehörige
Antriebseinrichtung (16, 17, 18) für die Erzeugung der
Einstichbewegung aufweist und eine Steuerungseinrichtung
vorhanden ist, mit der die Antriebseinrichtungen aller
Nadelbalken bzw. Nadelbalkengruppen unabhängig voneinander
steuerbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens einigen der Nadelbalken (19) bzw. Nadelbalkengruppen
jeweils eine zweite Antriebseinrichtung (9) zugeordnet ist, die
mit dem Nadelbalken verbunden ist und ihm eine parallel zur
Vliestransportrichtung hin- und hergehende Bewegungskomponente
verleiht, die mit der Einstichbewegung des Nadelbalkens bzw. der
Nadelbalkengruppe abgestimmt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle
zweiten Antriebseinrichtungen (8) mit der Steuerungseinrichtung
verbunden von dieser unabhängig voneinander steuerbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens einigen der Nadelbalken (19) bzw.
Nadelbalkengruppen jeweils eine dritte Antriebseinrichtung indi
viduell zugeordnet ist, die mit dem Nadelbalken (19) bzw. der
Nadelbalkengruppe oder der Vliesunterlage (1) verbunden ist und
ihm/ihr bzw. der Vliesunterlage eine quer zur Vliestrans
portrichtung und quer zur Einstichbewegung hin- und hergehende
Bewegungskomponente verleiht, die mit der Einstichbewegung des
Nadelbalkens (19) bzw. der Nadelbalkengruppe abgestimmt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß alle
dritten Antriebseinrichtungen mit der Steuerungseinrichtung ver
bunden und von dieser unabhängig voneinander steuerbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vliesunterlage ein in Vliestrans
portrichtung bewegtes endloses Bürstenband oder ein Lamellenrost
mit in Vliestransportrichtung verlaufenden Lamellen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vliesunterlage walzenförmig ausgebildet ist
und die Nadelbalken (19) eine senkrecht zur Walzenachse (5) ver
laufende Einstichbewegung ausführen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vliesunterlage wenigstens eine in Vliestransportrichtung ange
triebene Walze (1) ist, die eine Vielzahl von Umfangsrippen auf
weist, die durch Umfangsnuten voneinander getrennte sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vliesunterlage wenigstens eine Walze (1) ist, die aus einer
Vielzahl gleichachsig und parallel unter gegenseitigem Abstand
angeordneter Scheiben besteht, von denen wenigstens einige in
Vliestransportrichtung angetrieben sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
angetriebenen Scheiben mit einer Zahnung (24) an ihrem Umfang
versehen sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnung (24) nach Art einer Sägezahnung asymmetrisch ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahnung (24) symmetrisch ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß einige der angetriebenen Scheiben eine Umlaufbewe
gung ausführen, deren Geschwindigkeit aus einer kontinuierlichen
Transportgeschwindigkeit und einer dieser überlagerten Trans
portgeschwindigkeit mit zyklisch wechselnder Richtung zusammen
gesetzt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nadeln (21) in wenigstens einigen der
Nadelbretter (20) drehbar gelagert sind und an den diese Nadel
bretter (20) tragenden Nadelbalken (19) jeweils eine steuerbare
Vierte Antriebseinrichtung (25) zum Drehen der Nadeln (21) ange
ordnet ist, die mit den Nadeln (21) verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die vierten Antriebseinrichtungen (25) mit der Steuerungsein
richtung verbunden und von dieser unabhängig voneinander steuer
bar sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, jede Vierte
Antriebseinrichtung (25) in Abstimmung mit der Einstichbewegung
des betreffenden Nadelbalkens (19) zu steuern.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich
net, daß die vierten Antriebseinrichtungen (25) dazu eingerich
tet sind, die Nadeln (21) in zyklisch vor und zurück drehende
Bewegung zu versetzen.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß bei wenigstens einigen der einander benach
barten Nadelbalken (19) das Nadelbrett (20) des einen Nadelbal
kens mit Nadeln (21) bestückt ist, deren Typ von dem der Nadeln
(21) des Nadelbretts am anderen Nadelbalken abweicht.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Nadeln (21) am einen Nadelbrett (20) Hakennadeln und am
benachbarten Nadelbrett (20) Rückhohlnadeln sind.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nadelbalken (19) jeweils nur wenige
Nadelreihen, vorzugsweise nur eine bis drei Nadelreihen tragen.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 oder einem
davon abhängigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vliesunterlage aus einer Vielzahl parallel zueinander, in Vlies
transportrichtung hintereinander angeordneter Walzen (1)
besteht, die von der Faservliesbahn teilumschlungen sind, und
denen jeweils ein mehrere unabhängig angetriebene Nadelbalken
(19) aufweisendes Nadelungsaggregat (3) gegenübersteht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Walzen (1) einander gegensinnig angetrieben sind und die
Faservliesbahn ohne Zwischenwalzen von einer zur anderen Walze
verläuft.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Walzen gleichsinnig angetrieben sind und die Faservliesbahn
zwischen den Walzen über Zwischenwalzen verläuft, die in zwi
schen den Walzen ausgebildeten Zwickeln angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der
ein Nadelbrett (20) zwei zueinander parallele Nadelreihen trägt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter von einer Vielzahl
von Scheiben (22) gebildet ist, die auf einer parallel zur
Längserstreckung des Nadelbalkens (19) verlaufenden Achse (23)
angeordnet sind, wobei sich zwischen zwei quer zur Trans
portrichtung benachbarten Nadeln (21) jeweils wenigstens eine
der Scheiben (22) befindet und die Scheiben (22) an einem Träger
(7) montiert sind, an dem der Nadelbalken (19) in Stichbewegung
verschiebbar geführt ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Niederhaltescheiben (22) mehrerer Nadelbretter (20) an einem
gemeinsamen Träger (7) montiert sind, an dem alle zugehörigen
Nadelbalken (19) verschiebbar geführt sind.
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