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Beschreibung zu Patentanmeldung Filznadel Die Erfindung betrifft eine
Filznadel zur Verwendung in siner Madelfilzmaschine mit einem Schaft und einem sich
daran anschließenden, in das Nadelhrett einer Nadelfilzmaschine einsetzbaren und
in diesem befestigbaren Kolbenteil.
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Derar-tige Filznadeln sind bekannt und werden dazu verwendet, in einem
von einer Filzkrempel kommenden Faservlies eine Vielzahl der Fasern normal zur Oberfläche
des Faservlieses auszurichten und auf diese Weise eine Querverbindung zwischen den
aufeinanderlagernden schichten oder Lagen des Faservlieses herzustellen.
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De bisher verwendeten Fiiznadeln dieser Art sind an ihrem Umfang mit
Widerhaken versehen, die beim Einstechen der Nadeln in das Faservlies jeweils einige
Fasern mitnehmen und dieK beim Herausziehen der Nadeln etwa in der Stellung im Vli@s
zurücklassen, in weicher sich die Fasern befinden, wenn der Widerhaken seine Bewegungsrichtung
umkehrt.
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As ist eine derartige Filznadel bekannt, deren Schaft ein Schißantprofil
aufweist, in dessen Kanten von der Nadelspitze
in Schrägrichtung
auf den Schaft der Nadel verlaufende Kerben eingeschlagen sind, die eine in Richtung
auf das vordere Ende der Nadel weisende Spitze in der Art eines Widerhakens bilden.
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Die Herstellung dieser bekannten Filznadel erfordert die Verwendung
von Spezialmaschinen, die dem Nadelschaft zunächst ein Dreikantprofil geben und
danach die Kanten dieses Profils mit Kerben versehen.
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Es ist ferner eine Filznadel bekannt (DBGM 1 939 856), die über ihre
gesamte Länge im wesentlichen einen gleichen, kreierunden Querschnitt hat und an
ihrem Umfang ebenfalls mit Kerben versehen ist, die in Schrägrichtung vom vorderen
Ende der Nadel in Richtung auf den Nadelschaft eingeschlagen sind und Widerhaken
bilden. Auch zu der Herstellung dieser Kerben sind. Spezialmaschinen erforderlich,
die die Herstellung solcher Silznadeln erheblich verteuern. Abgesehen davon sind
die Kerben und Widerhaken dieser Filzuadel verhältnismäßig breit und stumpf, was
für deren Eindringen in das Faservlies nachteilig ist.
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Die bei den bisher bekannten Filznadeln vorgesehenen Kerben im Schaft
stellen im übrigen eine Schwächung des Querschnitts dar und erhöhen die Bruchgefahr
der Nadeln.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fiiznadel zu schat
en, die im wesentlichen nach dem Verfahren und mit den Maschinen hergestellt werden
kann, die für die Fertigung von
glatten Maschinennadeln üblich sind,
leicht in das Faservlies -einzudringen vermag und weitgehend bruchsioher ist.
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Diese Auf gabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft
der BSlznadel an seinem vorderen Ende zwei oder mehr Spitzen aufweist und zwischen
zwei benachbarten Spitzen mit je einem Einschnitt versehen ist.
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Bei der Herstellung der neuen Filznadel kann von einer in üblicher
Weise hergestellten Maschinennadel mit einem oder mehreren Öhren ausgegangen werden.
Das zwischen der Spitze der Nadel und dem Ohr bzw. den Öhren liegende Material wird
anschließend derart abgeschliffen, daß von dem Öhr bzw. den Öhren lediglich nur
der von der Nadelspitze abgewandte Abschnitt übrigbleibt und auf diese Weise zwei
oder mehr Spitzen mit je einem dazwischen liegenden Einschnitt entstehen. Infolgedessen
ist die Herstellung der neuen Filznadel äußerst einfach und mittels vorhandener
Nadelherstellungsmaschinen durchführbar.
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Da die neue Filznadel keine breiten und stumpfen radial vorstehenden
Widerhaken aufweist, sondern lediglich axial gerichtete Anspitzen vermag sie auch
leicht in das Faservlies einzudringen. Da der Schaft der neuen Filznadel nicht durch
Kerben geschwächt ist, ist sie auch weitgehend bruchsicher.
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Die Erfindung sieht ferner vor, den zwischen zwei benachbarten Spitzen
liegenden Einschnitt an seiner Grundfläche konkav zu
runden und
von seiner Grundfläche über seine Seitenflächen bis zu den benachbarten Spitzen
mit einem glatten IJbergang zu versehen, so daß beim Einstechen der Nadel in ein
Faservlies die zwischen den Spitzen liegenden Fasern zum Grund des Einschnitts geleitet
und dabei nicht zerstört werden.
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Die Einführung der von der Filznadel erfaßten Fasern in tiefere Lagen
des Faservlieses wird gemäß der Erfindung dadurch unterstützt, daß sich an jeden
Einschnitt der Filznadel zu beiden Seiten der Axialebene, welche durch die dem Einschnitt
benachbarten Spitzen führt, je eine Längsrinne anschließt, welche parallel zum Hadelschaft
verläuft und mit Abstand vom vorderen Ende der Nadel an der Mantelfläche der Nadel
auslauft.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen; daß die
Längsrinnen an ihrem Grunde gerundet sind, sich mit bogenförmigem Verlauf an den
Einschnitt anschließen und hinsichtlich ihrer Querschnittsform im wesentlichen der
Quersohnittsfcrm des Grundes des Binschnitts entsprechen. Dabei wird ein kontinuierlicher,
glatter tbergang zwischen dem Einschnitt und den Längsrinnen erzielt, so daß die
zwischen den Spitzen liegenden Fasern leicht auf den Grund des Einschnitts abgleiten
können.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß bei Vorhandensein von zwei Spitzen
der Einschnitt U-förmig ausgebildet ist und die
Spitzen unmittelbar
in den Seitenflächen des Einschnitts liegen. Bei dieser Ausführungsform wird ein
schmaler Binschnitt erzielt, wie er bei der Verarbeitung von feinfaserigem Vliesmaterial
erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß kann bei Vorhandensein von zwei Spitzen der Einschnitt
auch etwa V-förmig ausgebildet sein, und die Spitzen können in der Mantelfläche
des Nadelschafts liegen.
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Bei dieser Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Spitzen relativ
groß, so daß sich eine so ausgebildete Filznadel zur Verarbeitung von grobfaserigem
Vliesmaterial eignet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Filznadel
mit drei Spitzen versehen sein, welche in einer gemeinsamen Axialebene der Filznadel
liegen. Eine so ausgebildete Filznadel nimmt beim Einstechen in ein Faservlies relativ
viele Masern mit und weist dabei lediglich einen geringen Eindringwiderstand auf.
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Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß bei dieser Ausführungsform
das vordere Ende der Filznadel bezüglich einer Axialebene symmetrisch ausgebildet
ist, welche sich in einem Winkel von 900 zu der ihre drei Spitzen aufnehmenden Axialebene
befindet. Auf diese Weise wird eine reine axiale Druckbelastung der Nadel slehergestellt;
Um den Eindringwiderstand einer Filznadel mit drei Spitzen noch weiter herabzusetzen,
wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß die mittlere Spitze über
die seitlichen Spitzen hinaus vorsteht.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß bei einer mit drei -Spitzen versehenen
Filsnadel die Ein schnitte U-förmig ausgebildet sind und die seitlichen Spitzen
unmittelbar in den radial außen liegenden Seitenflächen -der Einschnitte liegen.
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung geht dahin tei einer mit drei Spitzen versehenen
Nadel die Einschnitte etwa V-förmig auszubilden und die seitlichen Spitzen in der
Mantelfläche des Nadelschafts anzuordnen.
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Durch die U-förmige oder V-förmige Ausbildung der Einschnitte ergeben
sich Filznadeln, deren Abstand zwischen den Spitzen unterschiedlich und dem zu verarbeitenden
Faservlies angepaßt ist.
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Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Filznadel anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig.
1 eine Seitenansicht einer Filznadel mit zwei Spitzen, Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung
des vorderen Endes der nadel nach rtig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III
in Fig, 2, Fig. 4 eine Ansicht des Nadelschafts gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Fig.
5 einen Schnitt nach der Linie V-V in ig. 4, Fig. 6 eine Seitenansicht einer Filznadel
mit drei Spitzen, Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des vorderen Endes der Filznadel
nach Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7.
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Die in Big. 1 dargestellte Filznadel 1 weist einen Schaft 2 mit einem
vorderen Ende 5 sowie einen in das Nadelbrett oder Gatter einer Nadelfilzmaschine
einsetzbaren und in diesem befestigbaren Kolbenteil 4 mit einem um 900 abgewinkelten
Endstück 5 auf Der Schaft 2 und das Kolbenteil 4 haben kreisförmigen Querschnitt,
wobei der Durchmesser des Kolbenteils 4 gräßer ist als der des Schafts 2.
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Das in den Fig. 2 und 3 vergrößert dargestellte vordere Ende 3 der
Nadel 1 weist zwei Spitzen 6 auf, zwischen denen ein an seiner Grunafläche 7a konkav
abgerundeter, U-förmig ausgebildeter Einschnitt 7 vorgesehen ist, der im wesentlichen
parallel zueinander verlaufende Seitenflächen 8 hat. Die Spitzen 6 liegen in diesen
Seitenflächen 8 und gehen an ihren in radialer Richtung außenliegenden Seiten allmählich
in die Mantelfläche 9 des Schafts 2 über.
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Das vordere Ende 3 der Filznadel 1 ist beiderseits einer durch die
beiaen Spitzen 6 führenden Ebene mit einer Längsrinne 10 versehen, deren eines Ende
11 in den Einschnitt 7 übergeht, während das-andere Ende 12 der Längsrinne 10 abgerundet
in
die Mantelfläche 9 der Filznadel 1 ausläuft, so daß beide Längsrinnen 10 über den
Finschnitt 7 U-förmig miteinander verbunden sind.
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Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Filznadel 1 unterscheidet sich
von der Filznadel nach den Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß bei ihr an ihrem
vorderen Ende 3 zwei -äin Umfang, d.h. auf der Mantelfläche 9 des Schafts 2, angeordnete
Spitzen 15 vorgesehen sind, die an ihren radial innenliegenden Seiten über Schrägflächen
16 und Seitenflächen 8 glatt zur Grundfläche 7a des bei dieser Ausführungsform V-förmigen
Einschnitts 7 über gehen.
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Die Anordnung der Längsrinnen 10 der infrage stehenden Filznadel entspricht
der in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschriebenen Anordnung, wobei die Querschnittsform
der Längs rinnen 10 der Querschnittsform des Einschnitts 7 an dessen Grunde entspricht.
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Eine Nadel gemäß den Fig. 1 bis 3 eignet sich für feinfaseriges Material,
während eine Nadel gemäß den Fig. 4 und 5 für grobfaseriges Material bestimmt ist.
Der Abstand zwischen den Spitzen 6-6 und 15-15 der Nadeln bestimmt die Anzahl der
Ton diesen bei dem Einstechen in das Faservlies mitgenommenen Fasern. Geht man davon
aus, daß bei j-edem Material etwa gleichviel Fasern mitgenommen werden sollen so
folgt daraus, daß der Spitzenabstand entsprechend der reinheit des Fasermaterials
zu wählen ist.
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Die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 5 zeigen lediglich zwei
Extremstellungen der Spitzen und es ist möglich, die Spitzen an einer zwischen diesen
Extremstellungen liegenden Stelle anzuordnen.
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Es wird nun auf die Fig. 6 bis 8 Bezug genommen, die eine weitere
Ausführungsform einer Filznadel 1 mit einem Schaft 2, einem vorderen Ende S und
einem Kolbenteil 4 mit einem Endstück 5 zeigen.
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Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist, weist- das vordere Ende
3 der Filznadel 1 eine mittlere Spitze 20 sowie zwei seitliche Spitzen 21 auf. Diese
drei Spitzen 20, 21 liegen in einer gemeinsamen Axialebene (Fig. 8) und sind symmetrisch
zu einer um 900 zu dieser Axialebene versetzten weiteren Axialebene der Filz-nadel
1 angeordnet. Die mittlere Spitze 20 weist zwei zu beiden Seiten symmetrisch abfallende
Schrägflächen 22 auf, die in eine innere Seitenfläche 23 von U-förmigen Sinschnitten
24 übergehen. Die U-förmigen Ein-Schnitte 24 sind an ihrer Grundfläche 24a gerundet
und weisen eine zweite, kürzere, äußere Seitenfläche 25 auf. Die beiden seitlichen
Spitzen 21 liegen auf diesen kürzeren Seitenflächen 25 und gehen außen allmählich
in die Mantelfläche 9 des schafts 2 der Filznadel 1 über.
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dader einschnitt 24 steht mit zwei Längsrinnen 26 in Verbindung, von
denen jeweils eine auf der einen Seite der durch alle dr-i Spitzen 20, 21 verlaufenden
Axialebene und die
andere auf der anderen -Seite dieser Ebene liegt.
Die zwei einem Einschnitt 24 zugeordneten Längsrinnen 26 laufen parallel zueinander
(Fig. 8) und gehen im Bereich des Einschnitts 24 ineinander über.
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Bei der Ausführungsform gemaß den Fig. 6 bis 9 besteht auch die Möglichkeit,
die Einschnitte V-förmig auszubilden und die spitzen 21 auf der Mantelfläche 9 anzuordnen.
Auf diese Weise kann der Abstand von zwei einander benachbarten Spitzen vergrößert
werden, so daß die Filznadel auch für grobfaseriges Vliesmaterial geeignet wird.
Darüber hinaus ist es möglich, die Spitzen 21 in einer beliebigen Zwischenstellung
anzuordnen, die zwischen der in Fig 7 gezeigten Stellung und der Stellung liegt,
bei der die Spitzen 21 auf der Mantelfläche 9 angeordnet sind0