DE3201282A1 - "verfahren und einrichtung zum automatischen benadeln von nadelbrettern" - Google Patents

Description

Verfahren und Einrichtung zum automatischen Benadeln von Nadelbrettern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Benadeln von Nadelbrettern von Maschinen zur Herstellung von textlien Nadelfilzbahnen mit Nadeln, deren hinteres Schaftende um 90 zu einer Krücke umgebogen ist, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Vernadelungstechnik, d.h. bei der Herstellung nichtgewebeter Textilbahnen aus unterschiedlichsten Fasern, kommen Werkzeuge zum Einsatz, welche notwendigerweise eine sehr große Anzahl von Nadeln aufweisen, welche in bestimmter Anordnung auf einem Nadelbrett befestigt sind. Diese Nadelbretter dienen somit als Nadelträger, welche während der Arbeit gegenüber dem Faservlies derart hin- und herbewegt werden, daß die Nadeln in das Faservlies eindringen und aus ihm zurückgezogen werden. Die Nadeln weisen einen verstärkten Schaft auf, mit welchem sie in eine Bohrung im Nadelbrett eingesetzt werden. Die Passung ist derart gewählt daß die Nadeln kraftschlüssig in den Bohrungen festgeklemmt sind. Es ist keineswegs ungewöhnlich, wenn Nadelbretter einer Nadelmaschine pro Meter Arbeitsbreite 20.000 Nadeln aufweisen. Es gibt Maschinen mit einer Arbeitsbreite bis zu 6,5 m, was bedeutet, daß die Nadelbretter einer solchen Maschine mit bis zu 130.000 Nadeln bestückt sind. Je nach dem verarbeiteten textlien Fasermaterial ist die Einsatzdauer der Nadeln infolge starker Abnutzung mehr oder weniger lang; häufig müssen derartige Nadeln bereits nach einer Betriebsdauer von 100 Stunden ausgewechselt werden.

In aller Regel erfolgt die Be- und Entladelung der Nadelbretter noch von Hand mit erheblichem Zeit- und Personalaufwand. Dabei werden die Nadeln einzeln in die Bohrungen in den Nadelbrettern gesteckt und anschließend mit einem Hammer vollends eingetrieben. Es werden zwar bereits Vorrichtungen eingesetzt, bei denen ein preßluftbetä'tigter Stempel mit einem entsprechend breiten Fuß mehrere, zuvor von Hand in die Bohrungen eingesteckte Nadeln in die Bohrungen eindrücken, so daQ dadurch das Einschlagen mit dem Hammer erspart wird, jedoch konnten sich diese Vorrichtungen wegen ihres absolut ungenügenden Automatisationsgrades nicht durchsetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Besetzen der Nädelbretter mit Nadeln weitestgehend zu automatisieren, um die langwierige, eintönige und zeitaufwendige Handarbeit zu vermeiden und damit die Nadelbretter für den Betriebsablauf wieder rascher zur Verfügung zu haben, so daß auch eine gewisse Nadelbrettreserve einsparbar ist.

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe wird vorgeschlagen, ein Verfahren zum automatischen Benadeln von Nadelbrettern von Nadelfilzmaschinen in der Weise auszugestalten, daß die Nadeln zunächst endenorientiert in einen in verschiedenen Richtungen in Schwingungen versetzten, am oberen Ende einer schiefen Ebene befindlichen Behälter eingefüllt werden, aus welchem sie einzeln nacheinander aus einem Schlitz austretend und parallel zueinanderliegend auf eine in Schwingungen versetzte schiefe Ebene und anschließend über sie hinweggleiten, wobei die Krücken am Ende der Schäfte schwerkraftbedingt in einen Spalt längs der schiefen Ebene und längs deren einer Seitenkante einfallen und daß weiterhin die so orientierten Nadeln am unteren Ende der schiefen Ebene in ein Magazin gleiten,

aus welchem sie nach Einsetzen des Magazins in die Benadelungseinrichtung in zur Einfüllrichtung entgegengesetzter Richtung gegen eine Anschlag- und Führungsplatte gedrückt und einzeln nacheinander mittels eines auf- und niederbewegbaren Stempels axial in eine Bohrung im schrittweise weiterbewegbaren Nadelbrett eingedrückt werden, wobei die Krücken aller Nadeln sämtlichst in der gleichen Richtung liegen. Das zuvor angegebene Verfahren ermöglicht eine weitestgehend automatische Benadelung der Nadelbretter mit Tausenden von Nadeln innerhalb kürzester Frist.

Das zur Lösung der Aufgabe vorstehend beschriebene Verfahren kann dahingehend modifiziert werden, daß die ausgerichteten und nebeneinanderliegenden Nadeln nicht, wie zuvor dargelegt, in ein besonderes Magazin eingefüllt werden, in welchem sie jeweils einzeln angeordnet sind und mit welchem sie in die Benadelungseinrichtung eingesetzt werden, sondern daß sie in der erwähnten Lage zu einem Stapel miteinander verbunden werden. Hierzu werden die Nadeln zunächst in der gleichen, vorbeschriebenen Weise vorübergehend in ein Magazin eingefüllt, in diesem jedoch mittels wenigstens eines Klebestreifens oder eines Klebelacks miteinander verbunden, so daß sie dann dem vorerwähnten Magazin des Stapels entnommen werden können.

Der so, aus einer Vielzahl von parallel zueinander liegenden Nadeln gebildete Stapel ist dann in ein an der Benadelungseinrichtung angeordnetes Magazin bzw. in einen Zuführschaft einsetzbar. Soweit die Nadeln des Nadelstapels mittel eines oder mehrerer Klebestreifen verbunden sind, werden sie dann von dem bzw. den Klebestreifen befreit. Durch eine auf den Nadelstapel einwirkende Vorschubkraft wird die jweils vorderste Nadel an eine Anschlag- und Führungsplatte der

Benadelungseinrichtung angedrückt und von dort mittels eines auf- und niederbewegbaren Stempels axial in eine Bohrung im Nadelbrett eingedrückt, wie dies zuvor bereits erwähnt worden ist.

Für die Durchführung des in Betracht kommenden Verfahrens dient eine Einrichtung, die im wesentlichen aus zwei Teilen besteht. Der erste Teil der Einrichtung dient der Durchführung des ersten Teils der Verfahrensschritte und besteht aus einer in einem Rahmen angeordneten schwingfähig aufgehängten, schräg abwärts geneigten und in verschiedenen Richtungen in Schwingungen versetzbaren Gleitplatte, oberhalb deren oberem Ende ein der Aufnahme der Nadelfi dienender Vorratsbehälter angeordnet ist, welcher in seiner vorderen Seitenwand einen höhenregulierbaren, zur Gleitplatte parallelen Nadelaustrittsschlitz unmittelbar oberhalb der Gleitplatte aufweist und neben deren einem Rand und dem angrenzenden Schenkel des Rahmens ein der Stärke der Krücken der Nadeln entsprechender Spalt vorhanden ist; am unteren Ende der Gleitplatte befindet sich ein auswechselbares Nadelmagazin, welches sich in der gleichen Ebene wie die Gleitplatte befindet, so daß die über die Gleitplatte hinweggleitenden Nadeln durch die Mündung im Nadelmagazin in dieses hineingleiten können. Das Nadelmagazin besteht im wesentlichen aus zwei zueinander parallelen Platten, in welchen die Nadeln parallel zueinander und nebeneinander liegen, wobei die Krücken jeweils eine zu den Platten rechtwinklige Lage einnehmen.

Der zweite Teil der Einrichtung zur Durchführung des zweiten Teils der Verfahrensschritte besteht aus einer an einem über dem mit Nadeln zu besetzenden Nadelbrett verfahrbaren Wagen angeordneten Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung, welche eine Anschlag- und Führungsplatte aufweist, an welcher das Nadelmagazin auswechselbar anbringbar und an welcher entlang ein Nadeleindrückstempel auf- und niederbewegbar ist.

Einzelheiten und weitere Merkmale der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung gehen aus den Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels beispielsweise hervor, welches in den Figuren 1 bis 4 der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Magaziniervorrichtung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Magaziniervorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das hintere Ende der Magaziniervorrichtung nach Fig. 1, und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Benadelungsvorrichtung.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Magaziniervorrichtung zur Durchführung des ersten Teils der Verfahrensschritte gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren aus einem Rahmen 11, in welchem eine Gleitplatte 12 mit ihrem unteren Ende 13 an einem zwischen den beiden Schenkeln 14 angeordneten Joch befestigt ist. Das hintere Ende 16 der Gleitplatte 12 ist mittels einer Zugfeder 17 an dem hinteren Rahmenschenkel IB

-ΙΟ-

angehängt. Oberhalb des hinteren Endes 16 der Gleitplatte 12 befindet sich ein Vorratsbehälter 19 zur Aufnahme der zu vereinzelnden und orientiert in ein Magazin einzufüllenden Nadeln 20, welcher am Rahmen 11 befestigt ist. Am unteren Ende der vorderen Seitenwand 21 befindet sich unmittelbar über der Gleitplatte 12 ein Austrittsschlitz 22 für die auf der abwärts geneigten Gleitplatte 12 gleitenden Nadeln 20.

Am unteren Ende 23 des Rahmens 11 befinden sich Halterungen für die Aufnahme des Nadelmagazins 24, welches in Verlängerung der Gleitplatte 12 in den Rahmen 11 einlegbar ist, so daß die Nadeln 20 von der Gleitplatte 12 unmittelbar in den flachen Hohlraum 25 zwischen den beiden das Magazin 24 bildenden, zueinander parallelen Platten 26 hineingleiten können.

Der Rahmen 11 ist mittels eines Gelenks 27 und einer höhenverstellbaren Stütze 28 an einer Grundplatte 29 befestigt; mittels der verstellbaren Stütze 28 kann der gewünschte Neigungswinkel der Gleitplatte 12 eingestellt werden.

Um die Nadeln 20 aus dem Vorratsbehälter 19 hinauszufordern und sie über die geneigte Gleitplatte 12 abwärts gleitend zu bewegen, wird diese in unterschiedlichen Richtungen in Schwingungen versetzt. Unterhalb der Gleitplatte 12 befindet sich in dem Rahmen 11 eine von einem Antriebsmotor 30 in Drehung versetzte Welle 31, auf welcher ein Zahnrad 32 sitzt, dessen Zähne einen mit der Gleitplatte 12 verbundenen Stempel 33 axial in Vibration versetzen. Am unteren Ende des Stempels 33 kann eine am Außenumfang des Zahnrades anliegende Rolle angeordnet sein.

Um einen kontinuierlichen Austrag der Nadeln 20 aus dem Vorratsbehälter 19 zugewährleisten, wird weiterhin das hintere Ende 16 der Gleitplatte 12 in Torsionsschwingungen versetzt. Hierzu befindet sich auf der Welle 31 eine Exzenter- bzw. Nockenscheibe 34, welche über den Hebelmechanismus 35 die mit der Gleitplatte 12 verbundene vertikale Schwenkstange 36 hin und her schwenkt und damit die Gleitplatte 12 um ihre Längsachse 37 einmal in der einen Richtung und einmal in der anderen Richtung tordiert.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich zwischen den Rändern 38 der Gleitplatte und den seitlichen Schenkeln 14 des Rahmens 11 ein Spalt 39, in welchen die Krücken 40 der quer zur Längsachse 37 auf der Gleitplatte 12 liegenden Nadeln infolge Schwerkraftwirkung hineinfallen, so daß sie vertikal nach unten hängen. Auf diese Art und Weise werden die Nadeln während der gleitenden Fortbewegung über die Gleitplatte 12 exakt in der gleichen Weise orientiert.

Ist der Hohlraum 25 eines Nadelmagazins 24 mit Nadeln 20 gefüllt, wird das volle Magazin 24 gegen ein leeres ausgetauscht und das volle Magazin an die in Fig. 4 dargestellte Benadelungsvorrichtung angesetzt, mit deren Hilfe der zweite Teil der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.

Die Benadelungsvorrichtung ist an einem über dem mit Nadeln 20 zu besetzenden Nadelbrett 51 verfahrbaren, nicht näher dargestellten Wagens angeordnet. Sie ist mit einer Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung 52 versehen, welche eine Anschlag- und Führungsplatte 53 aufweist, an welcher das Nadelmagazin 24 mit den Nadeln 20 auswechselbar anbrirw bar ist, wobei die jeweils vorderste Nadel 20 im Nadel-

magazin 24 mit ihrem verstärkten Schaft 20a an der Führungsplatte 53 anliegt, an welcher entlang ein Nadeleindrückstempel 54 entlanggleitend auf- und niederbewegbar ist. Der Nadeleindrückstempel 54 sitzt an einem an der Anschlag- und Führungsplatte 53 geführten Schlitten 55, welcher mittels einer von einem Antriebsmotor 56 auf- und niederbewegbaren Hubstange 57 angetrieben wird. Damit jeweils die vorderste Nadel 20 im Nadelmagazin 24 an der Anschlag- und Führungsplatte 53 anliegt, werden die Nadeln mittels eines auf die hinterste Nadel 20 einwirkenden Vordrückstempels 58 gegen die Anschlag- und Führungsplatte 53 gedruckt. Der Vordrückstempel 58 kann entweder von einer Feder beaufschlagt sein oder von einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder angetrieben sein.

Da die Nadeln 20 einen verstärkten Schaft 20a, ein diesem gegenüber verjüngtes Mittelstück 20b und ein weiterhin verjüngtes vorderes Ende 20c aufweisen, ist es erforderlich, das vordere Ende 20c der Nadeln 20 exakt zu führen, während die Spitze der Nadeln in die Bohrung 60 im Nadelbrett 51 eintritt. Der Führung des vorderen Endes 20c der Nadeln 20 dient ein am unteren Ende 61 der Anschlag- und Führungsplatte 53 angeordneter Positionierschieber 62, welcher rechtwinklig zur Nadel 20 vor- und zurückbewegbar gelagert ist. Dieser Positionierschieber 62 weist an seinem dem Magazin zugekehrten Ende eine Anschlagfläche, insbesondere eine Kerbe 63 auf, an deren geneigten Flächen die Nadel 20 mit ihrem vorderen Ende 20c anliegt. Damit der Positionierschieber 62 bei weiterer Abwärtsbewegung der Nadel 20 dem verstärkten Mittelteil 20b und insbesondere dem hinteren Schaftteil 20a nicht im Wege ist, wird der Schieber mittels des Kipphebels 64, welcher an der Anschlag- und Führungsplatte 53 schwenkbar gelagert ist, bei der Abwärtsbewegung des Schlittens 55 aus der Bahn der Nadel 20 zurückgezogen.

Damit die Nadel stets in gewünschter Lage an der Anschlag- und Führungsplatte 53 anliegt und mit ihrer Achse parallel zu dieser gehalten wird, ist an dieser ein Magnet 65 angeordnet, dessen Magnetfeld auf die jeweils vorderste Nadel 20 einwirkt.

Die Benadelungsvorrichtung ist sowohl in Längsrichtung des Nadelbretts als auch in Querrichtung zu diesem bewegbar, so daß sie mittels einer numerisch gesteuerten Antriebseinrichtung so positioniert werden kann, daß das Loch im Nadelbrett automatisch mit einer Nadel besetzbar ist, wobei die Krücken 40 sämtlicher Nadeln 20 in die gleiche Richtung zeigen, was in bestimmten Fällen von Bedeutung ist. Ist die Benadelungsvorrichtung an dem bewegbaren Wagen um eine vertikale Achse schwenkbar, so ist es auch möglich, den Krücken 40 der Nadeln 20 eine ganz bestimmte Winkellage gegenüber der Längsachse des Nadelbretts zu geben.

B, ei der zuvor beschriebenen Benadelungsvorrichtung befinden sich die nebeneinanderliegend angeordneten Nadeln in einem Magazin, welches in die Benadelungsvorrichtung eingesetzt wird. Werden die nebeneinanderliegenden Nadeln miteinander zu einem Nadelstapel verbunden, beispielsweise mittels eines Klebelacks oder vorzugsweise mittels wenigstens eines Klebestreifens, so werden diese Nadelstapel in ein Magazin bzw. in einen Zuführschacht der Benadelungsvorrichtung eingelegt. Um die den Zusammenhalt der Nadeln bewirkenden Klebestreifen ent fernen zu können, befinden sich in den Seitenwänden des Magazins bzw. des Zuführschachtes Öffnungen, durch die hindurch die Klebestreifen von den Nadeln entfernt werden können. Dies kann entweder von Hand oder mechanisch geschehen. Im Falle, daß der Zusammenhalt der Nadeln durch Klebelack bewirkt wird, erübrigt sich eine Entfernung desselben deshalb, weil die auf den niederbewegbaren Stempel ausgeübte Kraft so groß ist, daß

die vorderste, vom Stempel erfaßte Nadel von der nachfolgenden Nadel ohne weiteres abgeschert wird, zumal die Klebelackschicht ohnehin nur sehr dünn ist.

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Verfahren zum weitgehend automatischen Benadeln von Nadelbrettern von Maschinen zur Herstellung von textlien Nadelfilzbahnen mit Nadeln, deren hinteres Schaftende um 90 zu einer Krücke umgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln endenorientiert in einen am oberen Ende einer schiefen Ebene befindlichen Behälter eingefüllt werden, aus welchem sie einzeln nacheinander aus einem Schlitz austretend und parallel zueinanderliegend auf eine in Schwingungen versetzte schiefe Ebene gleiten und anschließend über sie hinweggleiten, wobei die Krücken am Ende der Schäfte der Nadeln schwerkraftbedingt in einen Spalt längs der schiefen Ebene und längs deren einer Seitenkante einfallen, daß die so orientierten Nadeln am unteren Ende der schiefen Ebene in den Hohlraum eines Magazins gleiten, aus welchem sie nach dessen Einsetzen in die Benadelungseinrichtung in zur Einfüllrichtung entgegengesetzter Richtung gegen eine Anschlag- und Führungsplatte gedruckt und einzeln nacheinander mittels eines auf- und niederbewegbaren Stempels axial in eine Bohrung im Nadelbrett eingedrückt werden.

   MÜNCHEN: TELEFON (089) 395B8B KABEL: PROPINDUS · TELEX O5 2424«

   BERLIN: TELEFON (03O) 8312O88 KABEL: PROPINDUS -TELEX Ol 84OB7

   2-.. Verfahren zum weitgehend automatischen Benadeln von Nadelbrettern von Maschinen zur Herstellung von textlien Nadel-Filzbahnen mit Nadeln, deren hinteres Schaftende um 90° zu einer Krücke umgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln endenorientiert in einen am oberen Ende einer schiefen Ebene befindlichen Behälter eingefüllt werden, aus welchem sie einzeln nacheinander aus einem Schlitz austretend und parallel zueinanderliegend auf eine in Schwingungen versetzte schiefe Ebene gleiten und anschließend über sie hinweggleiten, wobei die Krücken am Ende der Schäfte der Nadeln schwerkraftbedingt in einen Spalt längs der schiefen Ebene und längs deren einer Seitenkante einfallen, daß die so orientierten Nadeln am unteren Ende der schiefen Ebene in den Hohlraum eines Magazins gleiten, in welchem sie mittels wenigstens eines Klebestreifens oder eines Klebelacks miteinander 2u einem Stapel verbunden werden, daß die dem Magazin entnommenen Nadelstapel in ein Magazin oder in einen Zuführschacht einer Benadelungseinrichtung eingesetzt, einer Vorschubkraft ausgesetzt und gegebenenfalls von den die Nadeln verbindenden Klebestreifen befreit werden, und daß die jeweils vorderste, an einer Anschlag- und Führungsplatte anliegende Nadel mittels eines auf- und niederbewegbaren Stempels axial in eine Bohrung im Nadelbrett eingedrückt wird.

   3. Einrichtung zur Durchführung des ersten Teils der Verfahrensschritte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine in einem Rahmen (11) angeordnete, schwingfähig aufgehängte, schräg abwärts geneigte und in verschiedenen Richtungen in Schwingungen versetzbare Gleitplatte (12), oberhalb deren oberem Ende (16) ein der Aufnahme der Nadeln (20) dienender Vorratsbehälter (19) angeordnet ist, welcher in seiner vorderen Seitenwand (21) einen vorzugsweise höhenregulierbaren, zur Gleitplatte (12) parallelen Nadelaustrittsschlitz (22) unmittelbar oberhalb der Gleitplatte (12) aufweist, und neben deren wenigstens einem Rand (38) und dem benachbarten Schenkel (14) des Rahmens (11) ein der Stärke der Krücken (40) der Nadeln (20) entsprechender Spalt (39) vorhanden ist, und an deren unterem Ende (13) sich ein in der gleichen Ebene liegendes, gi auswechselbares Nadelmagazin (24) befindet, welches aus zwei zueinander parallelen Platten (26) besteht.

   &, . Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) an einer horizontalen Grundplatte (29) und dieser gegenüber neigbar und in vorbestimmter Neigung feststellbar ist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitplatte (12) in zu ihrer Ebene im wesentlichen vertikale Schwingungen versetzbar ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende (16) der Gleitplatte (12) in Torsionsschwingungen um ihre Längsachse (37) versetzbar ist.

   7. Einrichtung zur Durchführung des zweiten Teils der Verfahrensschritte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an einem über dem mit Nadeln (20) zu besetzenden Nadelbrett (5]

   .4-

   verfahrbaren Wagen angeordnete Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung (52), welche eine Anschlag- und Führungsplatte (53) aufweist, an welcher das Nadelmagazin(24) ggf. auswechselbar anbringbar und an welcher entlang ein Nadeleindrückstempel (54) auf- und niederbewegbar ist.

   Θ. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen auf die hinterste, im Nadelmagazin (24) befindliche Nadel (20) einwirkenden Vordrückstempel (58).

   9. Einrichtung nach Anspruch 7 und 8, gekennzeichnet durch einen am unteren Ende (61) der Anschlag- und Führungsplatte (53) und rechtwinklig zu dieser angeordneten Positionierschieber (62), an dessen einem, dem Nadelm'sgäzin (24) zugekehrten Ende die jeweils vorderste Nadel (20) im Magazin (24) an einer Anschlagfläche (63) anliegt und welcher über einen Hebelmechanismus (64) im Takt des Nadeleindrückstempels (54) vor- und zurückbewegbar ist.

   10. Einrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung (52) um eine vertikale Achse schwenkbar ist.

   11. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in wenigstens einer Seitenwand des Nadelmagazins (24) ein Schlitz zur Anbringung des die Nadeln zu einem Nadelstapel verbindenen Klebestreifens oder -lacks befindet.

   12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in wenigstens einer Seitenwand des den Nadelstapel aufnehmenden Magazins der Nadeleindrückvorrichtung (52) ein Schlitz befindet, durch den hindurch der die Nadeln des Nadelstapels verbundene Klebestreifen entfernbar ist.