DE3941159C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft dabei eine Alternative des älteren, nicht vorveröffentlichten Patents 37 43 979 zum automatischen Ent- und Benadeln von Nadelbrettern, die für die Verdichtung von Faservliesen oder Vliesstoffen zu Nadelfil­ zen vorgesehen sind. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15 und betrifft dabei eine Alternative der Vorrichtung nach dem Patent 37 43 979, mittels derer dieses Ver­ fahren ausführbar ist.

In dem älteren Patent 37 43 979 sind verschiedene Schwie­ rigkeiten abgehandelt, die dazu geführt haben, daß vor dem An­ meldetag des älteren Patents ein vollautomatisches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung nicht bekannt geworden sind, das bzw. die nicht nur zum Benadeln von Nadelbrettern, sondern auch zum Entnadeln geeignet ist bzw. sind. Erst recht ist bis dahin nicht ein automatisches Verfahren bekannt geworden, mit dem man lediglich zerstörte einzelne Nadeln durch neue Nadeln ersetzt.

Die Erfindung des älteren Patents löst die Auf­ gabe, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaf­ fen, mittels derer vollautomatisch beschädigte bzw. zerstörte einzelne Nadeln eines Nadelbretts unter Belassen der übrigen un­ beschädigten Nadeln ersetzt werden können. Das ältere Patent geht dabei von der DE-OS 32 01 282 aus, welche im Gegensatz zum anderen erörterten Stand der Technik schon eine sukzessive pro­ grammgesteuerte Ansteuerung einzelner Bohrlöcher vorsieht, wenn auch nur für ein Benadeln.

Das Verfahren gemäß dem älteren Patent sieht zu­ sätzlich zu den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 vor, daß im Schritt 3b, d.h. einer sensorischen Bewertung einer Nadel als unbrauchbar, diese Nadel herausgezogen und erst nach Eintreiben einer bereitgestellten Ersatznadel und Eintreiben derselben in die offene Nadelbohrung mit ausgerichteter Krückenorientierung die in der sukzessiven Folge nächste, bereits mit einer eingetriebenen Nadel versehene Nadelbohrung angesteuert wird.

Die Vorrichtung gemäß dem älteren Patent sieht zusätzlich zu den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 15 der Erfindung vor, daß eine vom ersten Sensor gesteuerte Auswahlsteuerung, welche bei Bewertung der jeweiligen Nadel als brauchbar die Ansteuerung der nächsten Nadelbohrung veranlaßt, bei Bewertung der Nadel als unbrauchbar zuvor jedoch die Entnadelungseinrichtung und die Benadelungseinrichtung nacheinander für einen Nadelwechsel in Betrieb setzt.

Nach dieser verfahrens- und vorrichtungsmäßigen Lehre des älteren Patents ist vorgesehen, daß nach sensorischer Bewertung einer Nadel als unbrauchbar diese erst herausgezogen und durch eine neue Nadel ersetzt wird, ehe eine nächste Nadel angesteuert und sensorisch bewertet wird. Diese Arbeitsweise läßt sich mit relativ wenig Aufwand durchführen. Sie trägt je­ doch nicht der Tatsache Rechnung, daß die einzelnen Verfahrens­ schritte unterschiedlichen Zeitbedarf haben. Insbesondere läßt sich das sukzessive sensorische Bewerten der Nadeln viel schneller durchführen als das nur bei einzelnen als nicht brauchbar bewerteten Nadeln erforderlich werdende Ersetzen von Nadeln.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, den Gegenstand des älteren Patents im Hinblick auf Zeitersparnis und Funktionsgenauigkeit weiter auszugestalten und in einzelnen Punkten weiterzubilden.

In bezug auf den Gegenstand der Ansprüche 1 und 15 der Erfindung soll dabei insbesondere dem erweiterten Ge­ sichtspunkt besser Rechnung getragen werden, daß das sensorische Bewerten der Nadel wesentlich weniger Zeitaufwand kostet als das Ersetzen einer als unbrauchbar festgestellten Nadel, während andererseits jede Nadel eines Nadelbretts bewertet werden muß, aber im Regelfall nur ein Teil der Nadeln ersetzt zu werden braucht. Außerdem soll nicht nur eine schnelle, sondern auch eine präzise Ansteuerung der Bohrungskoordinaten erreicht werden.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 15 gelöst.

Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 15 sehen dementsprechend vor, mindestens den zeitaufwendigen Ar­ beitsgang des Ersetzens einer unbrauchbar bewerteten Nadel durch eine neue Nadel von der sukzessiven sensorischen Bewertung aller Nadeln zu entkoppeln. Dabei kann das Programm der sensorischen Bewertung im Vorauslauf durchgeführt werden, und die zeitaufwendigen Schritte der Nadelersetzung werden dann nacheilend nur dort durchgeführt, wo eine Nadel als unbrauchbar bewertet wurde. Das schließt nicht aus, auch einen Verfahrens­ schritt einer Nadelentfernung aus einer Nadelbohrung mit dem Programm der sukzessiven sensorischen Bewertung zu koppeln, soweit dieser Teilverfahrensschritt mit relativ geringem Zeitauf­ wand verbunden ist. So kann man um einige, z.B. fünf, Schritte der sensorischen Bewertung nacheilend versetzt eine als unbrauchbar bewertete Nadel in ihrer Nadelbohrung zurückstoßen und dann zu gegebener, von der sensorischen Bewertung weit­ gehend unabhängiger Zeit später greifen und aus der Nadelbohrung herausnehmen und durch eine neue Nadel ersetzen. Eine von der Nadelersetzung unabhängige Nadelbewertung läßt sich mit relativ massearmen Mitteln sehr präzise und schnell durchführen.

Bei dieser alternativen weiteren Ausgestaltung der Lehre des älteren Patents lassen sich alle Weiterbildungen des älteren Patents gemäß dessen Unteransprüchen analog nutzen. Dies gilt speziell für die aus dem älteren Patent für die vor­ liegende Alternative übernommenen Verfahrensunteransprüche 2 bis 9 und 11 bis 14 sowie Vorrichtungsunteransprüche 16, 17, 19, 20, 25 bis 28 und 30 bis 37; zur Würdigung von deren Merkmalen wird auf das ältere Patent ausdrücklich Bezug genommen.

Nach der vorliegenden Erfindung und auch der des älteren Patents kann erstmals ein Nadelbrett, das mit Nadeln, insbesondere gebrauchten Nadeln, schon besetzt ist, auf das Vorhandensein beschädigter oder zerstörter Nadeln durchmustert und im Zuge der Durchmusterung durch Nadelersetzung repariert werden. Das schließt nicht aus, daß man die durch die Erfindung zur Verfügung gestellten Mittel im Zweitnutzen auch noch dazu verwenden kann, Nadelreihen sukzessive auszutauschen oder gar nicht mit Nadeln besetzte Nadelbretter lediglich mit Nadeln zu bestücken. Als Kriterium für die Brauchbarkeit oder Unbrauch­ barkeit einer im Nadelbrett befindlichen bestimmten Nadel kann dabei, z.B. opto-elektronisch gemessen, die noch vorhandene Überstandslänge über das Nadelbrett dienen, wobei jedoch Ver­ feinerungen in mannigfacher Hinsicht unter Verwendung moderner opto-elektronischer Mittel möglich erscheinen, z.B. ein Ver­ gleich des jeweiligen sensorischen Abbilds mit einem in einen Speicher eingegebenen Sollbild. Letzteres würde auch bei­ spielsweise Schiefstellungen der Nadel ohne wesentliche Reduzierung der Überstandslänge erkennen lassen. Relativ große Schiefstellungen kann man aber auch schon dadurch erkennen, daß das sensorische Blickfeld eng und nicht nur auf die Überstands­ länge abgestimmt eingestellt oder bewertet wird. Neben opto- elektronischer Messung kommen auch andere Abtastarten in Frage, z.B. mittels mechanischer Fühler.

Die vorliegende Erfindung und auch die des älte­ ren Patents ermöglicht es, auf einfachere als die bisherige manuelle Weise eine Einzelersetzung von beschädigten Nadeln vor­ zusehen und so weitgehend gleichbleibende Qualität des herge­ stellten Nadelfilzes zu gewährleisten. Dabei besonders bedeutsam ist auch die schonendere Behandlung der Nadelbretter und der Nadeln selbst im Vergleich mit dem bisher üblichen manuellen Umgang mit diesen. Bei manueller Nadelersetzung erfolgen oft Stauchungen und Streckungen des Nadelbrettmaterials, unnötige Verformungen der Nadelbohrungen und Fehlausrichtungen oder gar Beschädigungen von neuen Nadeln bei manuellem Eintreiben, z.B. durch Schrägklopfen.

Bezüglich von gegenüber dem älteren Patent neuen Merkmalen von Unteransprüchen sei folgendes hervorgehoben: Bestimmte Sensoren lassen sogar eine Bewertung der Nadeln aus der gedachten axialen Verlängerung der Nadelbohrungen zu (An­ sprüche 10 und 21). Das gilt insbesondere für Sensoren in Form von Laser-Scannern oder photoelektrischen Bildvergleichseinrich­ tungen (Ansprüche 23 und 24). Solche Sensoren lassen sich aber auch mit schräger Betrachtungsrichtung verwenden. Auch kann es allgemein vorteilhaft sein, eine Einstellmöglichkeit zwischen stirnseitiger und schräger Betrachtungsweise zu haben, gegebe­ nenfalls in stetiger Einstellmöglichkeit, gegebenenfalls aber auch mit mindestens zwei diskreten Stellungen (Anspruch 22). Bei einer photoelektrischen Bildvergleichseinrichtung wird ein Soll­ bild einer als brauchbar zu bewertenden Nadel in einer photo­ elektrischen Kameraeinrichtung gespeichert und mit dem real pho­ tographierten Bild der zu bewertenden Nadel nach vorgegebenen Kriterien verglichen.

Bei den bekannten Benadelungsverfahren und/oder Entnadelungsverfahren ist das Nadelbrett regelmäßig horizontal ausgerichtet. Bei Verfahrensweise gemäß Anspruch 10 wird das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise bei vertikaler Ausrich­ tung des Nadelbrettes durchgeführt. Dies erleichtert den Umgang mit dem Nadelbrett und insbesondere die im Rahmen des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens pro als unbrauchbar bewerteter Nadel notwendigen Operationen bei der Nadelersetzung. Diese Operati­ onen können nunmehr alle oberhalb eines Arbeitstisches von zwei Seiten her vorgenommen werden.

Ein besonderes Problem besteht ferner dann, wenn die Nadelbretter mehr oder minder durchgebogen sind, beispiels­ weise durch Deformierung der Oberfläche im Betrieb. Anspruch 28 übernimmt eine Möglichkeit des älteren Patents, auch in einem solchen Fall, das Nadelbrett wenigstens für den Vorgang des Ent- und Benadelns geradezurichten und so gleichmäßige Betriebsbedin­ gungen der Ent- und Benadelungseinrichtungen sicherzustellen. Anspruch 29 beschreibt eine alternative Lösung dieses Problems, die besonders für schwer geradebiegbare Nadelbretter geeignet sind.

Gleichwertige Versteifungen der die Ent- und Benadelungseinrichtungen tragenden Gestellteile wie im älteren Patent, jedoch bei im ganzen größerem Antriebs- und Steuerungs­ aufwand, aber günstigeren Taktzeiten, kann man bei der Auftei­ lung der genannten Einrichtungen nebst Sensor nach Anspruch 38 bzw. 39 auf mehrere Portale erhalten. Denkbar wäre auch die Auf­ teilung des Sensors und des Ausdrückstößels auf wiederum geson­ derte entkoppelte Portale, so daß im ganzen drei (oder mehr) Portale verstellbar sind. Das erscheint jedoch wegen des erneut größeren Antriebs- und Steuerungsaufwandes nur bei besonders hohen Anforderungen an geringe Taktzeiten gerechtfertigt. Das erste Portal, welches mindestens die Benadelungseinrichtung trägt, wird vorzugsweise nur auf Anforderung von der letzten Arbeitsposition herangeführt oder im Gleichlauf mit dem zweiten Portal (das den Sensor trägt) nachgeführt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati­ scher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert, von denen die der Fig. 1 bis 7 aus dem älteren Patent übernommen sind, während die auch gegenüber dem älteren Patent neuen Merkmale anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 8 erläu­ tert sind. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Vorrichtung gemäß dem älteren Patent 37 43 979 zum vollautomatischen Ent- und Benadeln von Nadel­ brettern unter sukzessiver Bearbeitung einzelner mit Nadel besetzter Nadelbohrungen, wobei als Fig. 1a eine Nadel in einer phantomhaft gezeichneten Nadelbohrung und als Fig. 1b eine Antriebs- und Steuereinheit gesondert herausgezeichnet sind;

Fig. 2 eine Draufsicht im wesentlichen auf den in Fig. 1 dargestellten Teil der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht im wesentlichen desselben Teils der Vorrichtung in Blickrichtung längs der Brettauf­ nahmeeinrichtung auf das in Fig. 1 ersichtliche Portal;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Sensors zum Feststellen der Brauchbarkeit einer Nadel;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Sensors zum Feststellen der Brauchbarkeit einer Nadel;

Fig. 6 eine Ansicht eines Räumers mit einbezogenem Sensor der grundsätzlichen Wirkungsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 4;

Fig. 7 eine Ansicht eines Greifers mit zugeordnetem Nadelbrett und in dieses einzudrückender Nadel; und

Fig. 8 eine Ansicht gemäß Fig. 1 einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung mit Veranschaulichung verschie­ dener Abänderungsmöglichkeiten der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 7.

Die als vollautomatische Maschine gestaltete Vor­ richtung nach den Fig. 1 bis 7 weist eine Grundplatte 2 auf, welche die horizontale Oberseite eines verwindungssteifen Grund­ gestells 4 bildet. Die Grundplatte 2 hat eine größere Länge als die maximale Länge der zu bearbeitenden Nadelbretter 6. Diese können eine Längsrandausbildung mit einer z.B. geschweiften Flanke 7 haben, die komplementär zu einer Gleitführung in der Aufnahme eines Nadelbalkens einer Nadelfilzmaschine ist. Die Aufnahme des Nadelbalkens kann dabei gegebenenfalls mehr als einen Nadelbalken in Längsrichtung hintereinander aufnehmen, wobei die Stirnseiten der angrenzenden Nadelbalken stumpf oder mit komplementären Profilen ausgebildet sein können. Aus Ver­ steifungsgründen ist zweckmäßig, das Grundgestell 4 aus im wesent­ lichen genauso langen und breiten durch ein Gerüst aus Profil­ stäben verwindungssteif aufgebauten Kästen wie die Erstreckung der Grundplatte 2 auszubilden.

Mit seitlichem Abstand zu den beiden Längskanten der Grundplatte 2 erstrecken sich längs dieser Längskanten je eine Führungswelle 8 mit Vollquerschnitt, die über Wellenböcke 10 auf der Grundplatte 2 befestigt sind. Auf diesen laufen je­ weils Linearkugellager 12, die jeweils mit einer gemeinsamen zweiten Grundplatte 14 starr verbunden sind. Diese zweite Grundplatte 14 ist daher auf den Führungswellen 8 längs der ersten Grundplatte 2 verschiebbar.

Zur Verschiebung dienen je eine Gewindespindel 16, die jeweils in eine Wandermutter 18 eingreift, die unter der ge­ meinsamen zweiten Grundplatte 14 befestigt ist. Die beiden Gewindespindeln 16 werden an einem stirnseitigen Ende des Grundgestells 14 oberhalb der Grundplatte 2 durch einen gemein­ samen Zahnriementrieb 20 über einen Schrittmotor 22 angetrie­ ben. Der Schrittmotor 22 muß so steuerbar sein, daß er nicht nur eine konstante Schrittweite, sondern auch Korrekturen der Schritte im Wege einer Nachjustierung zuläßt. Der Zahnriemen des Zahnriementriebes hat zweckmäßig eine feine Zahnung mit möglichst strengem formschlüssigem Eingriff in das vom Schritt­ motor angetriebene, nicht näher bezeichnete Antriebszahnrad 24 und die beiden Abtriebszahnräder 26, die jeweils an einem Ende jeder Gewindespindel 16 befestigt sind. In üblicher Weise kön­ nen zusätzliche Führungs- und Spannelemente für den Zahnriemen­ trieb 20 vorgesehen sein.

Die Gewindespindeln 16 verlaufen parallel längs der Füh­ rungswellen 8, im Ausführungsbeispiel in Querrichtung der Grundplatte weiter außen.

Die erste Grundplatte 2 trägt ferner eine während des Betriebs der Vorrichtung stationäre Brettaufnahmeeinrichtung 28. Diese weist im Bereich eines Endes der Grundplatte 2 eine längs der Grundplatte 2 mit einer Längsverstelleinrichtung 32 ver­ stellbare aufragende Stütze 30 auf, welche zur Erfassung eines Nadelbretts 6 an dessen einer Schmalseite dient. Eine nicht dargestellte entsprechende Stütze, die jedoch auf der Grundplatte 2 befestigt ist, dient im Bereich des anderen Endes der Grundplatte 2 dazu, das Nadelbrett 6 an seiner anderen Schmalseite zu erfassen. Die Längsverstelleinrichtung 32 er­ möglicht die Aufnahme verschieden langer Nadelbretter in derselben Brettaufnahmevorrichtung 28.

Wie aus den Figuren zu erkennen ist, ist das Nadelbrett 6 um seine untere Längskante hochkant gestellt. Dabei ist die Stütze 30 mit einer Auflagefläche 34 für die eine Flachseite des aufgenommenen Nadelbrettes 6 versehen. Gegen diese Auflage­ fläche 34 drücken an der anderen Flachseite des aufrechtstehenden Nadelbrettes 6 angreifende Schnellspanner 36, von denen im Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 1 drei über die Breite des Nadel­ brettes verteilt sind. Die Höheneinstellung des Nadelbrettes 6 erfolgt über einen Positionierungsstift 38, der in eine nicht dargestellte Aufnahmebohrung der Stütze 30 eingreift. Die Auflagefläche 34 erstreckt sich von dem durch den Positionie­ rungsstift 38 gegebenen Bezugspunkt so weit nach unten, daß alle in Frage kommenden Breiten von Nadelbrettern auf ihr aufliegen können. Die Schnellspanner 36 sind entsprechend zum Einspannen aller in Frage kommender Nadelbrettdicken geeignet.

Zu beiden Seiten der Brettaufnahmeeinrichtung 28 trägt die zweite Grundplatte 14 je eine Säule, die über eine obere, zur zweiten Grundplatte 14 parallele Quertraverse 42 zu einem U-Portal 40 zusammengefaßt sind, das seinerseits wieder mit der zweiten Grundplatte 14 einen steifen Rahmen bildet.

An der stirnseitigen Außenwange 44 jeder der beiden Säu­ len verläuft mit relativ großem gegenseitigem Abstand ein paralleles Paar von je zwei vertikalen Führungswellen 46, wel­ che durch Wellenböcke 48 auf der jeweils zugehörigen Außen-Wange 44 jeweils im Bereich von deren in Querrichtung gesehen äußeren Längskanten befestigt sind.

An der in Fig. 1 rechts dargestellten Säule des Portals 40 ist eine vertikale erste Aufnahmeplatte 50 über Linearkugellager 52 längs der Außenwange 44 vertikal verschiebbar. Entsprechend ist an der in Fig. 1 links dargestellten zweiten Säule des Portals 40 eine zweite Aufnahmeplatte 54 längs der Außenwange 44 dieser Säule mittels entsprechender Linearkugellager 52 vertikal und somit parallel zur ersten Aufnahmeplatte 50 verschiebbar.

Zur Verschiebung der beiden Aufnahmeplatten 50 und 54 dient je eine Gewindespindel 56, die parallel zu den Führungs­ wellen 46 zentral zwischen diesen über Lagerböcke 58 auf der jeweiligen Außenwange 44 drehbar, aber unverschiebbar montiert ist. Entsprechende Lagerbockfunktionen können bezüg­ lich der Gewindespindeln 16 von einer hier der Einfachheit halber dem Zahnriementrieb 20 zugerechneten Quertraverse 20a mit übernommen werden. Diese Quertraverse 20a ist auf der ersten Grundplatte 2 befestigt.

Die ersten und zweiten Aufnahmeplatten 50 und 54 sind jeweils mit einer Wandermutter 51 starr verbunden, die auf der jeweiligen Gewindespindel 56 läuft und sich bei deren Um­ drehung in Längsrichtung der Gewindespindel verstellt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich die beiden Auf­ nahmeplatten 50 und 54 in gleicher Höhe synchron miteinander bei Betätigung eines zweiten Schrittmotors 68 verschieben.

An den beiden oberen Enden jeder Gewindespindel 56 ist je ein Abtriebszahnrad 60 befestigt, in das ein Zahnriemen 62 eingreift, der dem ersten Zahnriementrieb 20 entsprechende Funktionscharakteristika hinsichtlich formschlüssigen Eingriffs sowie Vermeidung von Spiel und Nachlauf aufweist. Der Zahn­ riemen 62 kämmt mit einem Antriebszahnrad 66 des zweiten Schrittmotors 68, welcher ebenso wie der erste Schrittmotor 22 eine Nachjustierungsmöglichkeit seiner normalen Schrittweite zuläßt. Es können daher gleichartige Schrittmotoren 22, 68 verwendet werden. Beide Schrittmotoren werden von einer programmge­ steuerten oder sonst numerisch gesteuerten Folgesteuerung elektronischer oder gegebenenfalls auch elektromechanischer Art bekannter Bauweise betrieben, die in der in der Zeichnung von Fig. 1 rechts unten angedeuteten und als Steuerschrank dargestellten Antriebs- und Steuereinheit 70 enthalten ist. Sie enthält insbesondere Antrieb und Steuerung der beiden Schrittmotoren 22, 68 zum sukzessiven Ansteuern einzelner Nadel­ bohrungen des Nadelbrettes 6 bzw. der darin enthaltenen Nadeln 88 einschließlich der zum Ausführen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens erforderlichen Auswahlsteuerung. Darüber hinaus ent­ hält sie auch elektrische oder elektromechanische Mittel, mit denen eine Nachjustierung der beiden Stellmotoren 22, 68 zur axialen Ausrichtung der noch zu beschreibenden Benadelungs­ einrichtung auf eine frei gewordene Nadelbohrung 89 erfolgt. Weiter unten wird noch auf die Sensoren eingegangen.

An einer der beiden Säulen des Portals 40, hier der in Fig. 1 rech­ ten, ist ein Support 72 montiert, der mittels einer Höhen­ verstelleinrichtung 74 in seiner vertikalen Lage in Anpassung an die jeweilige Breite des aufzunehmenden Nadelbrettes 6 ein­ stellbar ist. Bis auf die Höhenverstellbarkeit ist der Support 72 gegenüber seiner Säule des Portals 40 unbeweglich.

Unter dem Zentrum der Quertraverse 42 ist ein Halte­ block 76 befestigt. An dem Support 72 einerseits und an dem Halteblock 76 andererseits sind je ein Führungsrollenpaar 78 drehbar gelagert. Mittels einer Verstelleinrichtung 80 läßt sich dabei der Abstand des jeweiligen Führungsrollenpaares 78 in Anpassung an die Dicke des aufzunehmenden Nadelbrettes 6 ein­ stellen. Die beiden Führungsrollenpaare 78 umgreifen dabei je­ weils eine Längskante des hochkant aufgenommenen Nadelbrettes 6 und rollen bei Längsverstellung des Portals 40 längs der ersten Grundplatte 2 an dem Nadelbrett 6 ab. Sie dienen dazu, das Nadelbrett 6 im Bereich des Portals 40 so zu halten, daß im Nadelbrett 6 eingeprägte Längsbiegungen kompensiert wer­ den. Zusammen mit den starren Halterungen des aufgenommenen Nadelbretts 6 im Bereich von dessen Endkanten bilden daher die Führungsrollenpaare 78 eine dritte Abstützung, welche im Arbeitsbereich der noch zu beschreibenden Ent- und Bena­ delungseinrichtungen die Lage des Nadelbrettes 6 in Querrichtung zur Grundplatte 2 festliegt.

Auf der ersten Aufnahmeplatte 50 sind mit Abstand zwei Halteklötze 82 befestigt, zwischen denen ein pneumatisches Stellglied 84 für einen Ausdrückstößel 86 stirnseitig befe­ stigt ist. An die Stelle des pneumatischen Stellglieds 84 kann auch ein anderes geeignetes bekanntes Stellglied treten, z.B. ein hydraulisches oder elektromechanisches.

Der Ausdrückstößel 86 ragt dabei durch eine nicht dar­ gestellte Bohrung des innen liegenden Halteklotzes 82 hin­ durch und ist mit der strichpunktiert dargestellten Wirk­ achse A der Ent- und Benadelung fluchtend ausgerichtet. Ein hier mit Abstand zur gedachten Tangentialebene an die Spitzen 88b der Nadeln 88 im Nadelbrett 6 an­ geordneter erster Sensor 90 ist dabei gegenüber dieser Wirkungs­ linie A um einige wenige Schritte in Reihenrichtung versetzt so angeordnet, daß der Sensor eine beispielsweise um drei Schritte frühere Nadel abtasten kann, ehe die Ent- und Bena­ delungseinrichtung die Stelle dieser Nadel bzw. derer Nadel­ bohrung 89 erreicht. Dieser erste Sensor 90 dient dazu, Nadeln 88 auf Brauchbarkeit oder Unbrauchbarkeit zu prüfen. Statt der starren versetzten Anordnung kann man auch eine nicht dargestellte ausschwenkbare Anordnung vorsehen, bei der der erste Sensor 90 vor Betätigung des Ausdrückstößels 86 in der Wirkachse A ange­ ordnet ist und dann zur Betätigung des Ausdruckstößels 86 zurückgeschwenkt wird.

Alternative Formen des ersten Sensors 90 werden noch später anhand der Fig. 4 bis 6 und 8 beschrieben.

Wie in Fig. 1a erkennbar, ist jeweils eine Nadel 88 in einer Nadelbohrung 89 aufgenommen. Von den Nadeln 88 sind außer ihren Spitzen 88b ihre am entgegenge­ setzten Ende befindlichen Krücken 88a bezeichnet.

In der Wirkachse A ist auf der anderen Seite des Nadelbrettes 6 ein Greifer 92 wirksam, der mittels eines pneumatisch oder anders gestalteten Stellgliedes 94 längs der Achse A hin und her verschiebbar ist. In einer ersten Funktion dient der Greifer 92 dazu, die von dem Ausdrück­ stößel 86 durch die Nadelbohrung 89 des Nadelbretts 6 in Fig. 1 nach links durchgedrückte Nadel zu ergreifen und aus dem Nadelbrett 6 herauszuziehen. Nach erneuter Öffnung des Grei­ fers 92 kann dann die herausgezogene Nadel in eine nicht dar­ gestellte Aufnahme abfallen. Der Greifer 92 in dieser ersten Funktion sowie der Ausdrückstößel 86 bilden die beiden wirk­ samen Elemente der lochweise arbeitenden Entnadelungsein­ richtung.

In seiner zweiten Funktion des Einsetzens neuer Nadeln in frei gewordene Nadelbohrungen 89 ist der Greifer 92 auch Teil der nachfolgend noch näher beschriebenen Benadelungsein­ richtung.

Ein zweites Stellglied 94 ist über eine von der zwei­ ten Aufnahmeplatte 54 außen vertikal abstehende Halteplatte 96 an der zweiten Aufnahmeplatte 54 befestigt. Das zweite Stellglied 94 dient dabei zur Verstellung einer Schlit­ teneinheit 98 längs der Wirkachse A auf Führungen 100 an der zweiten Aufnahmeplatte 54. Die Schlitteneinheit 98 trägt dabei an ihrer dem Nadelbrett 6 zugewandten Stirnseite 101 einen Schwenkkopf 102, der aus einem mit der Stirnseite 101 der Schlitteneinheit 98 starr verbundenen Basisteil 104 und einem diesen gegenüber drehbaren Schwenkteil 106 besteht. Das Basis­ teil 104 ist hausförmig und das Schwenkteil 106 dreieckig ausge­ bildet mit aneinander anliegenden Basisflächen 108, unter deren relativer Verdrehung das Schwenkteil 106 gegenüber dem Basisteil 104 um eine gegen­ über der Wirkachse A unter 45° stehende Achse zwischen zwei Endstellungen drehbar ist. In der einen Endstellung ist dabei der Greifer 92 mit der Wirkachse A ausgerichtet, in der anderen Endstellung ein als zweiter Sensor vorgesehener Bohrungskoordi­ natensensor 110.

Der Greifer 92 ist vorzugsweise als sogenannter Zweifinger­ greifer ausgebildet, welcher geeignet ist, eine Nadel am Kolben­ teil hinter der Krücke, gegebenenfalls unter deren Umgreifung, von zwei entgegengesetzten Seiten her zu umfassen.

Der Bohrungskoordinatensensor 110 weist vorzugsweise in an sich bekannter Weise unter einem spitzen Winkel zueinander geneigte Sender- und Empfängermittel auf, so daß die sensorische Abtastung des freien Querschnitts einer Nadelbohrung von einer Seite her möglich ist (vgl. DE-GM 83 29 050.8, insbesondere Fig. 6 und S. 9, vorletzter Absatz) .

Ein Eindrückstößel 112 ist im Greifer 92 koaxial ge­ führt und durch ein drittes, vorzugsweise pneumatisches, Stellglied 114 betätigbar. Der Eindrückstößel 112 bildet zu­ sammen mit dem Greifer 92 (in dessen zweiter Funktion) die wesentlichen Elemente der Benadelungseinrichtung.

Nach dem Vorstecken der Nadel 88 durch den Greifer 92 Öffnen die Finger so weit, daß der Eindrückstößel 112 im Grei­ fer 92 ausfährt und die Schlitteneinheit 98 durch weiteres Verfahren auf der Wirkachse A die Nadel 88 bis zum Anliegen der Krücke 88a auf der Brettoberfläche eindrückt.

Eine mögliche Ausführungsform des Greifers wird nach­ folgend noch anhand der Fig. 7 beschrieben.

Die Öffnungssteuerung des Greifers 92 kann durch nicht darge­ stellte Endschalter in Abhängigkeit von der Einnahme der vor­ geschobenen oder zurückgezogenen Stellung der Schlittenein­ heit 98 über hier nicht näher beschriebene Greiferbetätigungs­ mittel erfolgen.

An der Schlitteneinheit 98 ist ein Schwingförderer 116 be­ festigt, der einen Vorrat zunächst ungeordneter neuer Nadeln 88 aufnehmen kann. In nicht näher dargestellter üblicher Weise hat dieser Schwingförderer einen Auslauf, in dem die Nadeln 88 vereinzelt und mit ihren Krücken 88a gleichsinnig orientiert werden können. Die vereinzelten und mit ihren Krücken 88a gleichsinnig orientierten neuen Nadeln 88 werden quer auf einem z.B. band­ förmigen Linearförderer 118 abgelegt, der durch einen nicht dargestellten Schrittantrieb jedes Mal um einen Schritt vor­ rückt, wenn eine neue Nadel 88 eingetrieben werden soll. Dabei wird die jeweils letzte Nadel 88 zur unmittelbaren Aufnahme durch den Greifer 92 bereitgestellt, welcher die Nadel 88 in der aus der Wirkachse A ausgeschwenkten Stellung ergreifen kann. Der Linearförderer 118 ist ebenso wie der Schwingförderer 116 auf der Schlitteneinheit 98 fest montiert. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Zuführung neuer Nadeln 88. Da diese konstante Ausrichtungen ihrer Krücken 88a haben, ist der Greifer 92 im Schwenk­ teil 109 um seine Achse, die im Benadelungsbetrieb mit der Wirkachse A fluchtet, drehbar, insbesondere um 180°, um die Krückenorientierung beim Benadeln entsprechend wechselnd einstellen zu können, insbesondere unter einem Wechsel um 180° von Nadelreihe zu Nadelreihe.

Es seien nun noch einige bereits angesprochene Bau­ elemente der Vorrichtung mehr im einzelnen besprochen.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des ersten Sensors 90, mit welchem die Brauchbarkeit von Nadeln 88 festgestellt wird, als opto-elektrisches Meßinstrument in Form einer sog. Gabel­ lichtschranke. Hierzu weist der erste Sensor 90 eine Gabel 122 auf, welche im wesentlichen U-förmige Gestalt hat. An den beiden Schenkeln 124 der Gabel 122 liegen sich zwei Sensor­ elemente 126 und 128 gegenüber, welche z.B. Sender und Empfän­ ger der Lichtschranke sind. Alternativ kann auch das eine Sensorelement Sender- und Empfängerfunktionen miteinander vereinen und das andere lediglich eine spiegelnde Funktion haben. In Frage kommen beispielsweise Sensorelemente einer Infrarotlichtschranke.

Der Abstand der beiden Sensorelemente 126 und 128 ist dabei so gewählt, daß sie die Spitze 88b der jeweils geprüf­ ten Nadel 88 (die an ihrem anderen Ende ihre Krücke 88a hat) berührungsfrei auf Vorhandensein oder Fehlen prüfen können.

Je nach dem Maß des Übergriffs der Sensorelemente 126, 128 über das spitzenseitige Ende der Nadel 88 kann man dabei die Prüfung so einstellen, daß die Nadel 88 entweder nur auf Fehlen ihrer Spitze 88b oder aber auch längerer spitzenseitiger Ab­ schnitte geprüft wird. Dies kann unschwer durch entsprechende Wahl der Länge der Schenkel 124 der Gabel 122 und durch ent­ sprechende Anordnung der Lichtschranke in bezug auf die Nadel 88 gewählt werden. Derartige optische Lichtschranken sind der Art nach handelsüblich und wandeln ihre optischen Signale in elektrische Signale um, welche durch das nur angedeutete elektrische Leitungspaar 130 zur Weiterverarbeitung an die Antriebs- und Steuereinheit 70 weitergeleitet werden.

Die Gabel 122 weist einen Körper 132 auf, der durch eine Öffnung 134 in einem Haltearm 136 hindurchgreift und ein Außengewinde hat, auf das eine Mutter 138 aufschraubbar ist. Der Haltearm 136 wird im montierten Zustand dabei zwischen der an einer Seite anliegenden Mutter 138 und dem ebenen Rücken der Gabel 122 fest umfaßt. Der Haltearm 136 weist eine Befestigungs­ stelle 140 zum Befestigen des ersten Sensors 90 an geeigneter Stelle in der Vorrichtung auf. Statt einer Befestigung kann man auch wahlweise in gewünschter Weise eine den Sensor 90 vor- und zurückschiebende Antriebseinrichtung vorsehen.

Alternativ kann man den Sensor 90 auch anders ausbilden, z.B. als mechanischen Taster gemäß Fig. 5.

Bei dem mechanischen Taster nach Fig. 5 ist ein Tast­ stift 142 koaxial mit der Achse der Nadel 88 angeordnet und von einer schwachen Druckfeder 144 in einem Gleitlagerteil 146 für den Taststift 142, das auch als Wälzkörperlagerteil ausgebildet sein kann, in Richtung auf die Spitze 88b der Nadel 88 vorge­ spannt. Der Gleitlagerteil 146 weist einen abgekröpften Arm 148 auf, in welchem ein berührungslos arbeitender Annäherungsschal­ ter 150 dem der Nadel 88 abgewandten Ende des Taststifts 142 mit Abstand axial gegenüberliegend befestigt ist.

Ein doppelt wirkender Stellzylinder 152, der in belie­ biger bekannter Art betrieben sein kann, z.B. pneumatisch, hydraulisch, elektromechanisch o. dgl., ist mit seiner Kolben­ stange 154 mit dem Gleitlagerteil 146 verbunden und kann dieses entsprechend dem Doppelpfeil 156 in Achsrichtung der im Nadel­ brett 6 befestigten Nadel 88 hin und her verschieben. Dabei wird man praktisch zwei Verschiebungshübe unterscheiden, welche den in Fig. 5 kenntlich gemachten handelsüblichen Längen der Nadeln 88 entweder von 3′′ oder von 3 1/2′′ entsprechen. Bei der Verschiebung bewegt sich ein am Gleitlagerteil 146 befestigtes Markierungselement 158 relativ wiederum zu zwei berührungslos arbeitenden Näherungsschaltern 160a und 160b, von denen der erstgenannte der Nadellänge 3′′ und der zweitgenannte der Nadellänge 3 1/2′′ zugeordnet ist. Die beiden Näherungsschalter 160a und 160b sind an einem sich parallel zur Nadelachse bzw. dem Hub des Taststifts 142 erstreckenden Halter 162 befestigt. Der Annäherungsschalter 150 und die Näherungsschalter 160a, 160b sind wiederum durch elektrische Leitungen 164 mit der Antriebs- und Steuereinheit 70 verbunden. Der Halter 162 ist mit zwei Be­ festigungsstellen 140 ebenso wie der Stellzylinder 152 mit einem nicht gezeigten Haltearm nach Art des Haltearms 136 der Ausführungsform gemäß Fig. 4 verbunden, wobei über dessen Be­ festigung bzw. Verstellbarkeit dasselbe gilt, wie zu Fig. 4 ge­ sagt wurde.

Der Hub des Stellzylinders 152 gemäß dem Doppelpfeil 156 und damit auch der Hub des Taststiftes 142 wird auf den Nadeltyp eingestellt, also darauf, ob es sich um eine 3′′- oder eine 3 1/2′′-Nadel handelt. Je nachdem wird dabei der Näherungsschalter 160a oder der Näherungsschalter 160b in Be­ trieb gesetzt.

Wenn das Markierungselement 158 dabei den Näherungs­ schalter 160a oder alternativ den Näherungsschalter 160b er­ reicht, wird der Tasthub umgekehrt. Wenn dabei in der Endstel­ lung der Taststift eingedrückt wird, meldet der Annäherungs­ schalter 150 das Vorliegen einer noch brauchbaren Nadel 88, da dann die Nadelspitze 88b oder wenigstens ein dahinterlie­ gender Nadelteil noch den Taststift 142 zu einer hinreichenden Rückbewegung gegen die Druckfeder 144 und damit zur Signal­ abgabe des Annäherungsschalters 150 veranlaßt hat. Anderen­ falls handelt es sich um eine unbrauchbare Nadel.

In Fig. 6 sind drei Nadeln 88 eingezeichnet, welche stellvertretend stehen für entsprechend viele Nadelreihen 166. Zwischen diesen besteht jeweils ein Zwischenraum 168, in welchen ein Räumer 170 eingreifen kann. Der Räumer 170 hat dabei zwei mit Abstand angeordnete Backen 172, welche im großen als langgestreckt rechteckige Klötze ausgebildet sind.

Die beiden Backen 172 haben dabei einen Abstand 174, der größer als der Durchmesser eines hervorstehenden spitzenseitigen Endes einer im Nadelbrett befestigten Nadel 88 ist, so daß die Nadel 88 zwischen beiden Backen 172 umfangen werden kann. Zur Erleichterung des Eingriffs sind dabei die Eingriffsenden 176 an jeder Backe 172 abgeschrägt ausgebildet, so daß die beiden Eingriffsenden 176 gemeinsam am Räumer 170 eine keilförmige Gestalt darbieten.

Quer zu den Backen 172 verläuft eine Bohrung 178, in welcher sich in den beiden Backen 172 gegenüberliegende Sensor­ elemente 126 und 128 nach Art der entsprechenden Sensorelemente der Anordnung von Fig. 4 befestigt sind.

Der Räumer 170 wird bei Ansteuerung der Nadelbohrungen 89 durch einen nicht näher dargestellten Mechanismus mitgeführt und greift dabei in den Zwischenraum zwischen zwei Nadelreihen ein und räumt diese von etwa dort noch liegenden abgebrochenen Teilen und insbesondere von solchen Nadelelementen frei, die schon abgebogen oder abgeknickt, aber noch nicht abgefallen sind. Dadurch kommt die sensorische Messung mittels des ersten Sensors 90 voll zur Wirkung. Die Räumung kann dabei voreilen oder, wie dies durch die Kombinationsanordnung gemäß Fig. 6 an­ gedeutet ist, auch kombiniert mit der Auswertung durch den ersten Sensor 90 erfolgen. Wie schon früher erläutert kann dabei die sensorische Auswertung mit dem ersten Sensor 90 vor der eigentlichen Arbeitsstelle erfolgen und das Ergebnis elektro­ nisch oder auf andere Weise gespeichert werden.

Fig. 7 schließlich zeigt eine mögliche Ausführungsform des Greifers 92 zur Veranschaulichung seiner Arbeitsweise beim Einsetzen einer Nadel 88 in die freigewordene oder freie Nadel­ bohrung 89 eines Nadelbretts 6.

Die Wirkungsachse 180 des Greifers 92 fällt dabei mit der Achse der Nadelbohrung 89 zusammen. Längs dieser Wirkungs­ achse ist der Eindrückstößel 112 verschiebbar. Diesen umgrei­ fen zwei oder mehr, z.B. über den Umfang gleichmäßig verteilt drei, Greiferfinger 93, die gestrichelt in einer ausgeschwenk­ ten Stellung und ausgezogen in eine Nadel 88 erfassender Greif­ stellung dargestellt sind. Die Relativbewegung des Greifers 92 relativ zum Nadelbrett 6 sowie eine weitere Stellung des Ein­ drückstößels 112 sind dabei gestrichelt dargestellt. Der Vor­ schub, welcher die Relativverschiebung bewirkt, erfolgt über die Schlitteneinheit 98.

Der Eindrückstößel 112 weist ein magnetisches Kopfteil 113 auf, welches zusätzlich mit einer Aufnahmekerbe 115 für die Krücke 88a der Nadel 88 versehen ist.

Die Betriebsweise ist folgende: Bei geschlossenen Grei­ ferfingern 93 setzt der Greifer 92 die Nadel 88 unter dem Vor­ schub über die Schlitteneinheit 98 in die Nadelbohrung 89 ein.

Dann fährt der Eindrückstößel 112 aus und fixiert mit der Aufnahmekerbe 115 seines magnetischen Kopfteils 113 die vorgewählte Krückenstellung der Nadel 88. Dann Öffnen die Greiferfinger 93 in die gestrichelte Stellung, und die Schlit­ teneinheit 98 drückt über das Basisteil 104, das Schwenk­ teil 106, den Greifer 92 und den Eindrückstößel 112 die Nadel 88 endgültig in die Nadelbohrung 89 ein. In der Endstellung liegt dann die Krücke 88a an der dem Greifer 92 zugewandten Oberfläche des Nadelbrettes 6 an, wie dies durch die Anordnung der Krücke 88a zwischen dem gestrichelten Bild des Eindrück­ stößels 112 und der in der Zeichnungsebene linken gestrichel­ ten Darstellung einer Oberfläche des Nadelbretts 6 in Fig. 7 angedeutet ist.

Die vorstehend anhand der Fig. 1 bis 7 beschriebene Vorrichtung läßt sich in verschiedener Richtung abändern, wie nachfolgend an einem zweiten Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 8 beschrieben wird. Die Fig. 8 entspricht der Darstellung der Fig. 1, in der jedoch mehrere Funktionseinheiten abgeändert worden sind. Diese Abänderungen können einzeln, gruppenweise oder gesamthaft vorgesehen werden. Sofern nachfolgend bezüg­ lich der Abänderungen nicht konkret etwas anderes offenbart ist, entsprechen die übrigen Funktionseinheiten der Vorrichtung, die vorstehend anhand der Fig. 1 bis 7 beschrieben wurde.

Nach einem ersten Unterscheidungsmerkmal werden die Säulen des Portals 40 der erstbeschriebenen Vorrichtung durch je ein gleich­ artig aufgebautes, gegebenenfalls noch weiter versteiftes erstes Portal 182 und zweites Portal 184 zu beiden Seiten des Nadel­ brettes ersetzt, die nicht mehr quer über das Nadelbrett durch eine Quertraverse 42 miteinander verbunden sind, sondern lediglich hinter ihrer nunmehr jeweils einzeln zugeordneten Außenwange 44 zweckmäßig, jedoch nicht notwendig, mit Querversteifungen versehen sind. Es kann auch die Außenwange 44 selbst die Quer­ versteifung bilden. Dementsprechend stehen auch die Säulen auf einzeln zugeordneten zweiten Grundplatten 14, die nunmehr jeweils auf zwei parallelen Führungswellen 8 längs des Nadel­ brettes 6 geführt sind. Die Art der Führung entspricht der der erstbeschriebenen Vorrichtung. Außerdem ist sinngemäß der einzige erste Schrittmotor 22 der ersten Vorrichtung durch zwei gesonderte erste Schrittmotoren 186 bzw. 188 ersetzt, welche jeweils mit einer Gewindespindel 16 die unabhängige Verstellung der beiden Portale 182 und 184 längs des Nadel­ brettes 6 betätigen.

Ebenso ist der einzige zweite Schrittmotor 68 der erstbeschriebenen Vorrichtung durch zwei gesonderte zweite Schrittmotoren 190 bzw. 192 ersetzt, von denen jeweils einer einem zugeordneten Portal 182 bzw. 184 unmittelbar zugeord­ net ist. Damit entfällt der synchrone Antrieb mittels Zahn­ riemen 62 der erstbeschriebenen Vorrichtung, und es wird eine unabhängige Vertikalverstellung der im ersten Portal 182 bzw. im zweiten Portal 184 verstellbar verbundenen Elemente erreicht. Die Verstellmittel an den jeweiligen Außenwangen 44 der bei­ den Portale 182, 184 sind unverändert beibehalten.

Das erste Portal 182 trägt die Benadelungseinrich­ tung mit Greifer 92 und Eindrückstößel 112, wobei dieser Greifer 92 wie im Fall der erstbeschriebenen Vorrichtung auch die Funktion der Auszieheinrichtung der Entnadelungs­ einrichtung erfüllt.

Das zweite Portal 184 trägt den ersten Sensor 90 für die Bewertung der Nadeln 88 sowie den Ausdrückstößel 86. Die Anbringung und Betätigung dieser Einrichtungen erfolgt wie bei der erstbeschriebenen Vorrichtung, jedoch nunmehr sinngemäß auf die beiden genannten getrennten Portale 182 und 184 aufgeteilt.

Die Antriebs- und Steuereinheit 70 gemäß Fig. 1b faßt in entsprechend modifizierter Form die Antriebs- und Steuermittel nunmehr für die beiden gesonderten Portale 182 und 184 zusammen, um die früher erläuterten entsyn­ chronisierten Bewegungen dieser beiden Portale 182, 184 zur Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit der ganzen Vorrichtung zu er­ reichen. Dementsprechend werden beispielsweise auch die nunmehr gesonderten ersten und zweiten Stellmotoren 186, 188 ent­ sprechend unabhängig angetrieben.

Nach einem zweiten Unterscheidungsgesichtspunkt ist der zur Bewertung der einzelnen Nadeln 88 vorgesehene erste Sensor 90 ein opto-elektrischer Sensor in Form eines Laser-Scanners oder einer photoelektrischen Bildvergleichs­ einrichtung. Die Einheit 194 dieses Sensors 90 ist an dem zweiten Portal 184 um den Abstand einiger Nadelbohrungen 89 in Richtung der Abtastbewegung der zu bewertenden Nadeln nach­ eilend versetzt angebracht, beispielsweise um den horizontalen Abstand von fünf Nadelbohrungen 89 einer horizontal verlaufenden Nadelreihe. Die Einheit 194 ist dabei in Achsrichtung der Nadelbohrungen 89 mittels einer Verschiebeeinheit 194 auf unterschiedlich lange Nadeln 88 einstellbar. Handelsüblich sind nämlich Nadeln mit Gesamtlängen von 3′′ und 3,5′′. Es wird angestrebt, unabhängig von der Nadellänge einen konstan­ ten Abstand des Sensors 90 von der Nadelspitze einer neu eingesetzten Nadel bzw. von der an alle derartigen Nadel­ spitzen angelegten Vertikalebene zu haben. Die Verschiebe­ einheit 194 ist darüber hinaus auch noch kontinuierlich oder zwischen mindestens zwei diskreten Positionen so verstellbar, daß sie in einer Position axial auf die zugeordnete Nadel­ bohrung 89 ausgerichtet ist, in einer ausgeschwenkten Stel­ lung jedoch schräg auf die Nadel 88 zur optischen Erfassung oder Miterfassung von Seitenbereichen der Nadel 88 schwenkbar ist. Eine entsprechende Schwenk- und Neigungs-Verstellein­ richtung 196 ist hierfür an der Verschiebeeinheit 194 ausge­ bildet.

Dieser zweite Abänderungsgesichtspunkt kann auch sinngemäß mit anderen ersten Sensoren 90 und/oder an einem gemeinsamen Portal 40 gemäß der erstbeschriebenen Vorrichtung vorgesehen sein.

Nach einem dritten Abänderungsgesichtspunkt, der auch unabhängig von dem ersten bzw. zweiten Abänderungsge­ sichtspunkt vorgesehen sein kann, ist anstelle der bei der erst­ beschriebenen Vorrichtung nur lokal mitgeführten Führungsrollenpaar 78 nun­ mehr eine beide Längsränder des Nadelbrettes 6 kraftschlüssig erfassende und gerade ausrichtende Einspanneinrichtung 198 vorgesehen. Diese weist einen sich längs des aufrechtstehenden Nadelbrettes 6 erstreckenden Spannschienenunterbau 200 auf, z.B. das dargestellte Rechteckprofilrohr, welches auf der Grund­ platte 2 befestigt ist.

Der Spannschienenunterbau 200 trägt eine Spann­ schiene 202, die längs des Spannschienenunterbaus auf diesem befestigt ist.

Die Spannschiene 202 bildet ein Winkelprofil mit einem horizontalen Schenkel 204 und einem vertikalen Schenkel 206. Das Nadelbrett 6 wird mit seiner Längsunterkante auf dem horizontalen Schenkel 204 aufgelagert und gegen den vertikalen Schenkel 206 mittels hydraulisch betätigter Spannbacken 208 gespannt, die in vorgegebenen Abständen längs der Spannschie­ ne 202 verteilt sind.

Parallel zur unteren Spannschiene 202 ist über dieser eine höhenverstellbare obere Spannschiene 210 angeord­ net, die einen sich nach unten erstreckenden vertikalen Schen­ kel 212 und einen horizontalen Schenkel 214 hat. Der vertikale Schenkel 212 dient wiederum zur rückseitigen Abstützung des Nadelbrettes gegen eine weitere Reihe von hydraulisch betätig­ ten Spannbacken 208, während der horizontale Schenkel 214 auf der oberen Längskante des hochkant stehenden Nadelbrettes 6 zur Anlage kommt. Die Höhenverstellbarkeit der oberen Spann­ schiene 210 ist zur Anpassung an verschiedene Breiten von Na­ delbrettern 6 vorgesehen.

Zur Höhenverstellung der oberen Spannschiene 210 relativ zur unteren Spannschiene 202 sind an den beiden Enden der Spannschienen auf dem Unterbau zu beiden Seiten des auf­ zunehmenden Nadelbrettes 6 je ein Paar Linearführungssäulen 216 angeordnet, in welche an den beiden Enden der oberen Spann­ schiene 210 befestigte Linearkugelführungen 218 längsverschieb­ bar eingreifen. Die Linearführungssäulen ihrerseits sind je­ weils durch einen oberen Verbindungsträger 220 starr verbunden. Zentral in beiden Verbindungsträgern 220 ist jeweils eine Wandermutter 222 drehbar gelagert, durch die eine vertikale Gewindespindel 224 greift, deren unteres Ende oben an der oberen Spannschiene 210 befestigt ist.

Der Verbindungsträger 220 trägt ferner eine Halte­ rung 226, auf der ein Schrittmotor 228 für die Vertikalver­ stellung der oberen Spannschiene 210 vorgesehen ist. Hierzu läuft ein von einem Antriebsritzel des Schrittmotors 228 an­ getriebener Zahnriemen 230 um eine vorzugsweise an der obe­ ren Außenfläche des Verbindungsträgers 220 hervorragende Zahn­ riemenscheibe 232, welche mit der Wandermutter 222 starr ver­ bunden ist. Bei Umdrehung der Zahnriemenscheibe 232 wandert die Gewindespindel 224 je nach der Drehrichtung des Schritt­ motors 228 aufwärts oder abwärts.

Diese Einspanneinrichtung 198 ersetzt die Ver­ stelleinrichtungen 32, 72 mit 74 und 80 der erstbeschriebenen Vorrichtung. Der bei der erstbeschriebenen Vorrichtung auch schon angesprochene Positionierungsstift 38 wird hier zweck­ mäßig an der bei der vorliegenden Modifikation stationären unteren Spannschiene 202 angeordnet. Die Linearführungssäulen 216 sind zweckmäßig für eine besonders starre Anordnung mit dem Spannschienenunterbau über entsprechend steif ausgebilde­ te Säulenhalterungen 234 starr verbunden.

Claims (39)

1. Verfahren zum automatischen Ent- und Benadeln von Nadelbrettern (6), die für die Verdichtung von Faservliesen oder Vliesstoffen zu Nadelfilzen vorgesehen sind, indem
die Nadelbohrungen (89) des Nadelbrettes (6) positionsmäßig einzeln angesteuert werden,
vor einer angesteuerten offenen Nadelbohrung (89) jeweils eine Nadel (88) bereitgestellt und
diese Nadel (88) in die offene Nadelbohrung (89) eingetrieben wird, wobei die Krücken (88a) der Nadeln (88) einbaugerecht orientiert werden,
wobei folgende Schritte vorgesehen sind:

• (1) Das positionsmäßige Ansteuern wird in bezug auf eine bereits mit einer eingetriebenen Nadel (88) versehene Nadelbohrung (89) vorgenommen;
• (2) im Bereich der angesteuerten Nadelbohrung (89) wird sensorisch abgefragt, ob die in der betreffenden Nadel­ bohrung (89) befindliche Nadel (88) noch brauchbar oder unbrauchbar ist;
• (3a) bei sensorischer Bewertung dieser Nadel (88) als brauchbar wird die in der sukzessiven Folge nächste, bereits mit einer eingetriebenen Nadel (88) versehene Nadelbohrung (89) positionsmäßig angesteuert;
  dadurch gekennzeichnet, daß bei sensorischer Bewertung dieser Nadel (88) als unbrauchbar folgender Schritt vorgesehen ist:
• (3b) es wird auch die in der sukzessiven Folge nächste, bereits mit einer eingetriebenen Nadel (88) versehene Nadel­ bohrung (89) positionsmäßig angesteuert, zusätzlich aber eine Fehlermeldung gegeben, aufgrund derer in einem der sensorischen Bewertung nacheilenden Arbeitsgang die als unbrauchbar bewertete Nadel (88) herausgezogen und in die offene Nadelbohrung (89) mit ausgerichteter Krückenorientierung eine bereitgestellte Ersatznadel eingetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positionsmäßige Ansteuerung nach einem vorgegebenen Ansteuerungsraster vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herausziehen einer als unbrauchbar bewerteten Nadel (88) und vor dem Eintreiben einer neuen Nadel (88) die Position in bezug auf die Achse (A) der nunmehr offenen Nadelbohrung (89) sensorisch nachjustiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ersetzen einer unbrauchbaren Nadel (88) durch die Ersatznadel das Ansteuerungsraster entsprechend der Nachjustierung mindestens für eine vorgegebene Anzahl von Nadelansteuerungs­ schritten modifiziert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung sensorisch oder nach einer sensorisch modifizierten Folgesteuerung vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zusätzlichen Betriebsweise die Verfahrensschritte (3a) und (3b) so modifiziert werden, daß auch die sensorisch als noch brauchbar bewerteten Nadeln (88) her­ ausgezogen, aber von den als unbrauchbar bewerteten herausge­ zogenen Nadeln (88) gesondert abgelegt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sensorische Bewertung der Nadeln (88) mindestens teilweise von deren Seite aus vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Ansteuerung der Nadeln (88) der Zwischenraum zwischen mindestens benachbarten Nadelreihen des Nadelbrettes (6) freigeräumt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sensorische Bewertung der Nadeln (88) ausschließlich im Abstand von der gedachten Tangentialebene an die Spitzen (88b) brauchbarer Nadeln (88) vorgenommen wird.

10. Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die sensorische Bewertung der Nadeln aus der gedachten axialen Verlängerung der Nadelbohrungen (89) vorgenommen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelbrett (6) um eine ihrer Längs­ kanten hochkant gestellt bearbeitet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß neue Nadeln (88) sukzessive vereinzelt, orientiert, gegriffen und mit orientierter Krückenstellung in die jeweils freie Nadelbohrung (89) eingetrieben werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Benadeln die neuen Nadeln (88) in einem ersten Arbeitsschritt in die Nadelbohrung (89) einge­ setzt und in einem zweiten Arbeitsschritt in ihre Arbeits­ stellung weiter eingetrieben werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausziehen einer eingedrückten alten Nadel (88) und zum Einsetzen einer neuen Nadel (88) dieselben Greifer (Greifmittel (92)) verwendet werden.

15. Vorrichtung zum automatischen Ent- oder Benadeln von Nadelbrettern (6),
mit einer Brettaufnahmeeinrichtung (28) und
mit einer die Nadelbohrungen (89) des Nadelbrettes (6) über eine Antriebs- und Steuereinheit (70) sukzessive einzeln ansteu­ ernden Benadelungseinrichtung (92, 112), die eine Nadeln (88) vereinzelt einem Eindrückstößel (112) zuführende und deren Krücken (88a) orientierende Nadelbereitstellungseinrichtung (116, 118) aufweist,
wobei die Vorrichtung mit folgen­ dem versehen ist:
einer Entnadelungseinrichtung (86, 92), die mit einem Ausdrückstößel (86) auf der der Benadelungseinrichtung (92, 112) abgewandten Seite des Nadelbrettes (6) und mit einer Auszieh­ einrichtung (Greifer 92) auf der Seite der Benadelungseinrich­ tung (92, 112) angeordnet und mit der Benadelungseinrichtung mitgeführt ist;
einem auf Seiten des Ausdrückstößels (86) mitgeführten (ersten) Sensor (90) zur Bewertung einer in der jeweilig ange­ steuerten Nadelbohrung (89) enthaltenen Nadel (88) als brauch­ bar oder unbrauchbar; und
einer von diesem Sensor (90) gesteuerten Auswahlsteu­ erung (in 70), welche bei Bewertung der jeweiligen Nadel (88) als brauchbar die Ansteuerung der nächsten Nadelbohrung (89) veranlaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ wahlsteuerung (in 90) auch bei Bewertung der Nadel (88) als unbrauchbar die Ansteuerung der nächsten Nadelbohrung (89) ver­ anlaßt, bei Bewertung der Nadel (88) als unbrauchbar jedoch zusätz­ lich eine Betätigung des Ausdrückstößels (86) bei Fluchtung mit der Nadelbohrung (89) der als unbrauchbar bewerteten Nadel (88) veranlaßt und die Benadelungseinrichtung (92, 112) zu der Nadel­ bohrung (89) der als unbrauchbar bewerteten Nadel (88) nachführt und die Auszieheinrichtung (92) sowie die Benadelungseinrich­ tung (92, 112) nacheinander für einen Nadelwechsel in Betrieb setzt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, ein Bohrungskoordinatensensor (110) vorgesehen ist, der das Maß einer Fluchtung mit der Achse einer offenen Nadelbohrung (89) mißt, und daß eine von dem Bohrungskoordinatensensor (110) gesteuerte Nachjustiereinrichtung (in 70) vorgesehen ist, die nach einer Betätigung der Entnadelungseinrichtung (86, 92) die Folgesteuerung (in 70) zur axialen Ausrichtung der Wirkachse (A) der Benadelungs­ einrichtung (92, 112) mit der offenen Nadelbohrung (89) betätigt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Sensor (90), und gegebenenfalls der Bohrungskoordinatensensor (110) , im Abstand von der gedachten Tangentialebene an die Spitzen (88b) brauchbarer Nadeln (88) angeordnet ist bzw. sind.

18. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, insbesondere nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand einstellbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) mindestens teilweise seitlich neben den brauchbaren Nadeln (88) angeord­ net ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) zwei gegenüberliegende Sensorele­ mente (126, 128) aufweist.

21. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, insbesondere nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) in gedachter axialer Verlängerung der Nadelbohrung (89) angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Sensor (90) zwischen einer ersten Position, in welcher er in der gedachten axialen Verlängerung der Nadelbohrung (89) angeordnet ist, und mindestens einer weiteren Position, in welcher er seitlich zur ersten Position angeord­ net ist, verstellbar ist.

23. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) ein Laser-Scanner ist.

24. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) eine photoelektrische Bildvergleichseinrichtung ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens ein bei der Ansteuerung der Nadelbohrungen (89) mitgeführten Räumer (170) vorgesehen ist, der in den Zwischenraum (168) zwischen zwei Nadelreihen (166) ein­ greift.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 25, da­ durch gekennzeichnet, daß die Brettaufnahmeeinrichtung (28) das Nadelbrett (6) um eine ihrer Längskanten hochkant gestellt aufnimmt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Brettaufnahmeeinrichtung (28) Verstelleinrichtungen (32, 74, 80) für die Anpassung hinsichtlich Länge, Dicke und Breite des aufzunehmenden Nadelbrettes (6) aufweist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine bei der Ansteuerung der Nadelbohrungen (89) mitgeführte Führung (78) vorgesehen ist, welche an den Längsrändern des Nadelbrettes (6) angreift und dieses im Bereich der Ent- und Benadelungseinrichtungen (86, 92, 112) in bezug auf diese in konstantem Abstand hält.

29. Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15, insbesondere nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein beide Längsränder des Nadel­ bretts (6) kraftschlüssig erfassende und gerade ausrichtende Einspanneinrichtung (198) vorgesehen ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Greifer (92) vorgesehen ist, der als Bestandteil der Entnadelungseinrichtung (86, 92) zum Ausziehen von zuvor vom Ausdrückstößel (86) in der Nadelbohrung (89) verschobenen alten Nadeln (88) und zugleich als Bestandteil der Benadelungs­ einrichtung (92, 112) zum Einsetzen neuer Nadeln (88) in die freie Nadelbohrung (89) vor dem Eindrücken vorgesehen ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (92) an einem Schwenkkopf (102) angebracht ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkopf (102) auch den Bohrungskoordinatensensor (110) trägt.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (92) zur Krückenorientierung drehbar ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein einen Vorrat neuer Nadeln (88) aufnehmenden Schwingförderer (116) mit nachfolgender Vereinzelungs- und Zuführeinrichtung (118) der Nadeln (88) für deren sukzessive Übergabe an den Greifer (92) mit vorgegebener Krückenorientie­ rung vorgesehen ist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß im Greifer (92) Greiferfinger (93) und der, vorzugsweise mit einem magnetischen Kopfteil (113) versehene, Eindrückstößel (112) koaxial (Wirkachse 180) angeordnet sind.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent- und Benadelungseinrichtungen (86, 92, 112) von einem gemeinsamen U-Portal (40, 42) getragen sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs- und Steuereinheit (70) in einer Koordinaten­ richtung das U-Portal (40, 42) längs der Brettaufnahmeeinrich­ tung (28) und in einer anderen Koordinatenrichtung die Ent- und Benadelungseinrichtungen (86, 92, 112) relativ zum U-Portal (40, 42) verstellt.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Benadelungseinrichtung (92, 112) und die Auszieheinrichtung (Greifer 92) der Entnadelungseinrich­ tung (86, 92) von einem ersten Portal (182) und der erste Sensor (90) sowie der Ausdrückstößel (86) der Entnadelungs­ einrichtung (86, 92) von einem zweiten Portal (184) getragen sind, und daß beide Portale (182, 184) zu beiden Seiten des Nadelbretts (6) unabhängig voneinander verstellbar sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor (90) und der Ausdrückstößel (86) auf die­ selbe Nadelbohrung (89) in verschiedenen Stellungen ihres Portals (184) ausgerichtet sind.