DE4301572C2 - Bürstenanordnung für eine Nadelmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bürstenanordnung für eine Nadelmaschine, in der sie als Unterlage zum Abstützen eines zu vernadelnden Faservlieses dient.

Nadelmaschinen, bei der die Stichunterlage aus einem endlosen Bürstenband besteht, das mit Borsten besetzt ist finden als Velournadelmaschinen Einsatz (EP 0 183 952 B1, DE 40 41 558 A1). Die dort ver­ wendeten Bürstenanordnungen bestehen aus mehreren nebeneinander angeordneten Trägerplatten, in denen die zu Büscheln vereinig­ ten Borsten gehalten sind. Die Trägerplatten weisen dabei eine Vielzahl von in einem regelmäßigen Muster angeordneter runder Sackbohrungen auf, in denen die Fußabschnitte der Borsten­ büschel gehalten sind. Die einzelnen Borsten der Borstenbüschel sind gekräuselt, damit die Büschel von ihren in der Träger­ platte eingespannten Fußabschnitten aufspringen und dadurch mit ihren freien Enden eine geschlossene, gleichmäßig tragfähige Auflagefläche zum Abstützen des zu vernadelnden Faservlieses bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bürstenanordnung für eine Nadelmaschine anzugeben, die eine hohe Stabilität auf­ weist, das Faservlies möglichst gleichmäßig unterstützt und so zu einer sehr gleichmäßigen Polbildung des auf der Bürstenan­ ordnung verarbeiteten Faservlieses führt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Die neue Bürstenanordnung mit polygonalem Querschnitt der die Borstenbüschel haltenden Löcher kann gekräuselte oder ungekräu­ selte Borsten enthalten, sowohl bei konischem als auch bei prismatischem Längsschnitt der Löcher. Konische Löcher in der Trägerplatte führen dazu, daß auf die Kräuselung der Horsten ggf. ganz verzichtet werden kann oder Toleranzen in der Kräuse­ lung sich nicht mehr so stark auswirken.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es maßgeblich der kreisförmige Querschnitt der Borstenbüschel an ihren Fuß­ abschnitten ist, der zu der Ungleichmäßigkeit der von den Bor­ stenenden gebildeten Auflagefläche führt. Aufgrund des kreis­ förmigen Querschnitts der Fußabschnitte der Borstenbüschel ergeben sich ungleichmäßige Abstände zwischen den einzelnen Borsten am Umfang eines Borstenbüschels, die zusammen mit den Borsten am Umfang benachbarter Borstenbüschel den zwickelförmi­ gen Zwischenraum zwischen benachbarten Borstenbüscheln ausfül­ len.

Daher schlägt die Erfindung vor, den Borstenbüscheln an ihren Fußabschnitten einen polygonalen Querschnitt zu geben, der es ermöglicht, zwischen den Randborsten benachbarter Borsten­ büschel gleichmäßige Abstände zu erzeugen. Sie allein sind schon die Gewähr dafür, daß Ungleichmäßigkeiten im Bild der durch die Borstenenden gebildeten Auflagefläche vermieden sind. Weitere Verbesserungen ergeben sich dann, wenn man den Borsten innerhalb eines Büschels aufgrund passender Gestaltung ihrer Fußabschnitte einen mehr oder minder schrägen Verlauf gibt, der die Zwischenräume zwischen benachbarten Borstenbüscheln vom Fußbereich ausgehend bis zu den freien Enden der Borstenbüschel weitestgehend und gleichmäßig ausfüllt. Die Kräuselung der Borsten ist für diesen Zweck dann nicht mehr so kritisch und kann ggf. sogar entfallen.

Die Schrägstellung der Borsten besonders des Randbereiches eines Borstenbüschels läßt sich durch Kräuselung der Borste oder durch passende Gestaltung der Löcher in der Trägerplatte erzielen, in die die Fußabschnitte der Borstenbüschel einge­ setzt sind. Diese Löcher können eine sich konisch erweiternde oder verengende Gestalt aufweisen, woraus ein entsprechend schräger Verlauf der Borsten des darin befindlichen Borsten­ büschels resultiert. Mit schräger Verlauf ist hier ein vom senkrecht zur Trägerplatte sich erstreckender Verlauf der Borsten gemeint.

Haben Löcher quadratischen Querschnitt, so brauchen nur zwei gegenüberliegende Wände derselben schräg zueinander verlaufen, sodaß sie einen trapezförmigen Querschnitt des Loches bestim­ men. Die anderen Wände können parallel zueinander sein, doch grenzen die schräglaufenden Wände an zueinander parallel ver­ laufende Wände der benachbarten Löcher an. Alternativ können auch alle vier Wände eines Loches schräg verlaufen.

Durch die polygonale Gestaltung der Fußabschnitte der Borsten­ büschel ergibt sich insgesamt eine größere Bedeckung der Trä­ gerplatte mit Borsten, als dies bei Borstenbüscheln mit rundem Querschnitt des Fußabschnitts, d. h. bei Trägerplatten mit run­ den Aufnahmebohrungen für die Borstenbüschel, möglich ist. Die größere Bedeckung mit Borsten führt zu einer im Mittel größeren Borstendichte und damit zu einer Vergleichmäßigung des Erschei­ nungsbildes der von den Borstenenden gebildeten Auflagefläche für das zu vernadelnde Faservlies.

Dabei können sich die Löcher zu ihrem freien Rand erweitern, oder aber sie verengen sich vom Lochgrund ausgehend in Richtung auf ihren Öffnungsrand. In beiden Fällen bestimmt die Schräge der Lochwände den mehr oder minder schrägen Verlauf der einzel­ nen Borsten eines Büschels.

Wenn die Bürstenanordnung dieselbe Stabilität haben soll, wie sie eine bekannte Bürste mit Borstenbüscheln runden Quer­ schnitts aufweist, läßt sich dies bei der Erfindung mit Bür­ sten erzielen, deren Borstenbüschel länger sind oder feinere Borsten haben, als die bekannten Borstenbüschel runden Quer­ schnitts.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein einzelnes Bürstenmodul mit einer Bürstenanordnung nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, der die Form der Borsten erkennen läßt;

Fig. 3 eine Längsschnittsdarstellung der Bürstenanordnung;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Bürstenmoduls mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 5 als Ausschnitt aus Fig. 4 zwei mögliche Querschnitts­ formen der Borsten;

Fig. 6 eine Längsschnittsdarstellung einer alternativen Aus­ führungsform einer Bürstenanordnung wie in Fig. 4 verwirklichbar;

Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 4 mit einer anderen Struktur der Seitenwände des Bürstenmoduls;

Fig. 8 eine alternative Musterung der Löcher zur Aufnahme der Borstenbüschel, und

Fig. 9 im Ausschnitt eine an sich bekannte Befestigungsart der Borstenbüschel in der Trägerplatte.

In Fig. 1 erkennt man eine erste Ausführungsform eines Bürsten­ moduls mit den Merkmalen der Erfindung, bestehend aus einer Trägerplatte 1 und einer Vielzahl darin ausgebildeter Löcher 2 sechseckigen Querschnitts, in denen Borstenbüschel 3 (Fig. 3) befestigt sind, von denen in Fig. 1 eines schwarz ausgezeichnet schematisch angegeben ist. Wie die Darstellung des Fußbereiches der Borstenbüschel 3 in Fig. 2 erkennen läßt, haben die Borsten 4 der Borstenbüschel 3 im wesentlichen sechseckigen Quer­ schnitt, sodaß sich im Fußabschnitt F der Borsten 4 eine enge Packung derselben in dem Loch 2 ergibt. Runder Querschnitt ist aber ebenfalls möglich. Die verbliebenen Lücken zwischen den Fußabschnitten benachbarter Borsten könnten, sofern gewünscht mit einer Vergußmasse geschlossen werden. Die Löcher 2 bilden im Querschnitt, wie Fig. 1 zeigt, etwa eine Honigwabenstruktur, sodaß sich zwischen den Wänden benachbarter Löcher 2 überall gleiche Abstände ergeben.

Wie die Längsschnittdarstellung von Fig. 3 zeigt, erweitern sich die Borstenbüschel 3 von ihrem Fußabschnitt F ausgehend in Richtung auf ihre freien Enden. Diese Erweiterung ist hervorge­ rufen durch eine entsprechende Querschnittsgestaltung der Löcher 2, die die Fußabschnitte F der Borstenbüschel 3 aufneh­ men. Im vorliegenden Falle erweitern sich die Querschnitte der Löcher 2 jeweils von ihrem Boden ausgehend in Richtung auf den Lochrand. Die Erweiterung der Querschnitte der Borstenbüschel 3 in der in Fig. 3 dargestellten Art hat zur Folge, daß sich die von den freien Enden der Borsten 4 gebildete Auflagefläche A für ein zu vernadelndes Vlies schließt, ohne daß Lücken zurück­ bleiben. Dieser Effekt wird erreicht, ohne daß die einzelnen Borsten 4 des Borstenbüschels 3 eine Kräuselung aufweisen müs­ sen. Diese Tatsache verleiht den einzelnen Borsten 4 eine größere Stabilität, als wenn sie gekräuselt wären. Die größere Stabilität ist ursächlich für bessere Vernadelungsergebnisse.

Man erkennt in Fig. 1 ferner zackenförmig verlaufende Seiten­ wände 5 und 6 des Bürstenmoduls. Diese sind so gestaltet, daß die Trägerplatten 1 benachbarter Bürstenmodule ineinandergrei­ fen können, wie in Fig. 1 rechts unten ausschnittsweise darge­ stellt ist, sodaß die Abstände zwischen benachbarten Borsten­ büscheln 3, die zu zwei verschiedenen Bürstenmodulen gehören, genauso groß ist wie der Abstand zweier benachbarter Borsten­ büschel 3, die auf ein und derselben Trägerplatte 1 angeordnet sind. Um diese gleichen Abstände zwischen den Borstenbüscheln 3 zu erreichen, sind die Materialstege 7 zwischen den an den Rän­ dern der Trägerplatte 1 gelegenen Löcher 2 und dem betreffenden Rand nur halb so breit, wie die Stege 8 zwischen benachbarten Löchern 2 innerhalb ein und derselben Trägerplatte 1. Es ist an dieser Stelle allerdings zu betonen, daß der in der Zeichnung dargestellte geringe Abstand (zick-zack-förmige Spalt) zwischen den Trägerplatten 1 hier nur der Verdeutlichung der Grenze zwi­ schen den Trägerplatten 1 dient und übertrieben dargestellt ist.

Man kann ein Schließen der von den freien Borstenenden gebil­ deten Auflagefläche A auch erzielen, wenn die Löcher 2, die die Fußbereiche der Borstenbüschel 3 halten, sich in Richtung auf den Lochboden erweitern, sodaß die einzelnen Borsten 4 wie die Stengel der Blumen eines Blumenstraußes verlaufen, der von einer bauchigen Vase gehalten ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Borstenbüschel 3 in ihrem Fußabschnitt F quadratischen Quer­ schnitt haben. Auch die Borsten 4 haben gemäß Fig. 5a quadra­ tischen Querschnitt, können aber auch runden Querschnitt haben, wie Fig. 5b zeigt, ohne daß dadurch nachteilige Lücken im Bor­ stenbüschel 3 verbleiben. Der Randbereich der Trägerplatte 1 ist ringsherum zick-zack-förmig gestaltet, wobei die Materialstege 7 zwischen den randseitigen Löchern 2 und dem Rand wiederum halb so dick sind, wie die Stege 8, die zwischen benachbarten Löchern 2 innerhalb der Trägerplatte 1 vorhanden sind. Dabei können durch passende Gestaltung der Lochquerschnitte die Loch­ wände sämtlich schräg verlaufen, sodaß sich ein Bild der Bor­ stenbüschel 3 wie in Fig. 3 ergibt.

Alternativ kann auch eine solche Gestaltung der Löcher 2 gewählt werden, bei der nur zwei gegenüberliegende Wände schräg verlau­ fen, während die anderen beiden Wände parallel zueinander sind, wobei schräglaufende Wände des einen Loches 2 einer nicht schräg­ laufenden Wand des benachbarten Loches 2 benachbart ist. Das sich dadurch ergebende Längsschnittbild der Bürstenanordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Man erkennt darin, daß die Borstenbüschel 3a sich in der Schnittebene von ihren Fußabschnitten F ausge­ hend in Richtung auf die freien Enden erweitern, während die Borstenbüschel 3b sich in dieser Schnittebene nicht erweitern.

Das Schnittbild in einer senkrecht zu der das dargestellte Schnittbild verlaufenden Schnittebene ist völlig vergleichbar der Fig. 6, jedoch mit dem Unterschied daß die Borstenbüschel 3a sich nicht erweitern, während die Borstenbüschel 3b sich von ihren Fußabschnitten ausgehend in Richtung auf ihre freien Enden erweitern.

Fig. 7 zeigt ein der Fig. 4 ähnliches Bürstenmodul, das sich von dem nach Fig. 4 durch eine abgewandelte Konfiguration der Ränder seiner Trägerplatte 1 unterscheidet. Bei dieser Ausfüh­ rungsform sind die Längsränder unterschiedlich tief gezackt, wobei freilich die voneinander abwandten Ränder komplemantär zueinander ausgebildet sind, damit benachbarte Bürstenmodule lückenlos an ein Bürstenmodul angefügt werden können. Fig. 7 zeigt ein Bürstenmodul mit Teilen benachbarter Bürstenmodule, die übereinstimmende Umrisse aufweisen. Der besondere Vorteil des Bürstenmoduls nach Fig. 7 besteht darin, daß sich ein brei­ terer Übergangsbereich zwischen benachbarten Bürstenmodulen sowohl an ihren Längsrändern als auch - wenn man zwei an ihren Längsrändern vereinigte Bürstenmodule betrachtet, an den Quer­ rändern derselben ergibt, der im Falle, daß aufgrund von Spiel im Betrieb die Bürstenmodule nicht völlig lückenlos aneinander anstoßen, dadurch hervorgerufenen Ungleichmäßigkeiten im Stich­ bild des vernadelten Vlieses quasi verwischt werden. Dieser Übergangsbereich hat im dargestellten Beispiel eine Breite, die etwa dem 1,5-fachen des Abstandes zweier Borstenbüschel ent­ spricht.

Fig. 8 zeigt eine gemischt-polygonale Musterung der Löcher in einer Trägerplatte zur Aufnahme von Borstenbüscheln. Diese Musterung besteht aus aneinander angrenzenden Löchern 4a okto­ gonalen Querschnitts, wobei in den verbleibenden Zwischenräumen Löcher 4b quadratischen Querschnitts angeordnet sind. Sämtliche Löcher 4a und 4b sind mit Borstenbüscheln besetzt. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Ränder benachbarter Löcher 4a, 4b über ihre gesamte Länge einander eng benachbart, freie Stellen sind vermieden.

Im übrigen sind die Bürstenmodule vorzugsweise in der Art gestaltet und an einem gemeinsamen Träger befestigt, wie in der o. g. EP 0 183 952 B1 beschrieben, um als endloses Band als Stichunterlage in einer Nadelmaschine eingesetzt zu werden.

Die Borstenbüschel können in die Trägerplatten vorzugsweise eingeklemmt, eingeklebt oder eingegossen sein. Eine Befestigung nach alter Bürstenmachertechnik ist ebenfalls möglich, gemäß der die Borsten zu Büscheln geschlauft und durch offene Löcher in der Trägerplatte gesteckt werden, um auf der Rückseite der­ selben mittels eines durch die Borstenschlaufe geführten Halte­ drahtes fixiert zu werden, wie dies in Fig. 9 ausschnittsweise dargestellt ist.

Die Trägerplatten bestehen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial mit oder ohne Faserverstärkung. Die Borsten können an ihren freien Enden angespitzt sein, um das Eindringen der Nadeln zwi­ schen die Borsten beim Vernadeln eines Vlieses zu erleichtern.

Claims (12)

1. Bürstenanordnung für eine Nadelmaschine, in der die Bürsten­ anordnung als Unterlage zum Abstützen eines zu vernadelnden Faservlieses dient, bestehend aus einer Trägerplatte (1) und einer Vielzahl von aus vielen Borsten (4) gebildeten Borsten­ büscheln (3), die jeweils einen in eine Seite der Trägerplatte (1) eingebetteten, darin befestigten Fußabschnitt (F) am einen Ende und einen Kopfabschnitt am anderen Ende aufweisen, wobei die freien Enden der Kopfabschnitte aller Borstenbüschel (3) im wesentlichen in einer Ebene liegen und zusammen eine Auflage­ fläche (A) für ein abzustützendes Faservlies definieren, die Fußabschnitte (F) der Borstenbüschel (3) im Querschnitt poly­ gonale Gestalt aufweisen und die Seiten eines Fußabschnitts (F) eines Borstenbüschels (3) - im Querschnitt gesehen - parallel zu den Seiten der Fußab­ schnitte (F) benachbarter Borstenbüschel (3) verlaufen und zu diesen gleiche Abstände (8) aufweisen.

2. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Querschnitts­ form der Fußabschnitte (F) der Borstenbüschel (3) polygonal dreieckig, rechteckig, quadratisch oder sechseckig oder gemischt-polygonal ist.

3. Bürstenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der in der Trä­ gerplatte (1) Löcher (2) ausgebildet sind, in denen die Fuß­ abschnitte (F) der Borstenbüschel (3) befestigt sind.

4. Bürstenanordnung nach Anspruch 3, bei der die Löcher (2) prismatisch sind.

5. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Löcher (2) einen Querschnitt haben, der sich längs der Lochachse verengt.

6. Bürstenanordnung nach Anspruch 3 mit Löchern polygonalen Querschnitts mit einer geraden Anzahl von Wänden, die abwech­ selnd parallel und schräg zur Lochachse verlaufen.

7. Bürstenanordnung nach Anspruch 6 mit Löchern (2) quadrati­ schen Querschnitts, bei denen zwei einander gegenüberliegende Wände einen trapezförmigen Längsschnitts des Loches (2) defi­ nieren und die diesen Wänden jeweils benachbarte Wand der benachbarten Löcher (2) mit der jeweils gegenüberliegenden Wand des betreffenden Loches (2) einen rechteckigen Längsschnitt des betreffenden Loches (2) definiert.

8. Bürstenanordnung nach Anspruch 3, bei der alle Wände der Löcher (2) jeweils vom Lochboden ausgehend zum freien Lochrand schräg verlaufen, den Lochquerschnitt in Richtung auf den freien Lochrand erweiternd.

9. Bürstenanordnung nach Anspruch 3, bei der alle Wände der Löcher (2) jeweils vom Lochboden ausgehend zum freien Lochrand schräg verlaufen, den Lochquerschnitt in Richtung auf den freien Lochrand verengend.

10. Bürstenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Borsten (4) wenigstens in ihrem Fußbereich (F) einen polygonalen Querschnitt aufweisen und dort unter Vermei­ dung freier Räume eng gepackt sind.

11. Bürstenanordnung nach Anspruch 1, bei der (1) eine Vielzahl gleicher, mit Borsten­ büscheln (3) besetzter Trägerplatten (1) ein endloses Bürstenband bilden, wobei die einzelnen Trägerplatten mit einer Zackenstruktur versehene Seitenwände (5, 6) aufweisen, die jeweils in die Zackenstruktur der Seitenwände (5, 6) der jeweils benachbarten Trägerplatten (1) eingreifen und die Zackenstruktur etwa dem Querschnittsbild der Fußabschnitte (F) der Borstenbüschel (3) angepaßt ist.

12. Bürstenanordnung nach Anspruch 10, bei der die Zackenstruk­ tur Zacken unterschiedlicher Tiefe und Breite aufweist (7).