DE8329050U1

DE8329050U1 - Vorrichtung zum benadeln von nadelbrettern

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Publication number: DE8329050U1
Application number: DE19838329050
Authority: DE
Original assignee: Singer Spezialnadelfabrik GmbH
Current assignee: Singer Spezialnadelfabrik GmbH
Priority date: 1983-10-08
Filing date: 1983-10-08
Publication date: 1984-01-05

Description

·' ·' PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. ALEX STENGER KalMi-Frledrlch-RIng 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF U DIPL.-INC.H EINZ J. RING UnmMAen: 24 677 ^DihüÄ! 7. Oktober" 1983

Singer Spezialnadelfabrik GmbH, Bahnhofstr. ¹Jl - 79« 5102 Würselen

Vorrichtung zum Benadeln von Nadelbrettern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum weitgehend automa-, tischen Benadeln von Nadelbrettern von Maschinen zur Herstellung ν von textlien Nadelfilzbahnen mit Nadeln* deren hinteres Schaftende um etwa 90° zu einer Krücke umgebogen ist, bestehend aus einer über dem mit Nadeln zu besetzenden Nadelbrett verfahrbaren Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung mit einer Führungsbahn« an welcher ein Nadelmagazin anbringbar und an welcher entlang jeweils eine einzelne Nadel führbar und mittels einer krükkenseitig angreifenden Kraft in das Nadelbrett eindrückbar ist.

In der Vemadelungstechnik, d.h. bei der Herstellung nicht gewebter Textilbahnen aus unterschiedlichsten Fasern, kommen Werkzeuge zum Einsatz, welche notwendigerweise eine sehr große Anzahl von Nadeln aufweisen, welche in bestimmter Anordnung auf einem Nadel-.( brett 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 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 in einer Nadelmaschine pro Meter 20.000 Nadeln aufweisen. Es gibt Maschinen

mit einer Arbeitsbreite von mehreren Metern, was bedeutet, daß die [ Nadelbretter bei einer solchen Maschine mit mehr als 50.000 Nadeln bestückt sind. Je nach dem verarbeiteten textlien Faserma-

Telefon (0211) Sl Π 31 · TeIe: «5 SS 4» pile d -· TdegAmmMre**.· Rhelnpaleii» · Postshedcfconto JSIn (BLZ 370100 SO) 227* 10 - 503

terial ist die Einsatzdauer der Nadeln infolge starke Abnutzung mehr oder weniger lang; häufig müssen derartige Nadeln bereits nach einer Betriebsdauer von 100 Stunden ausgewechselt werden.

Das Besetzen der Nadelbretter mit Nadeln ist bereits mit Hilfe einer aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 01 282 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art weitestgehend automatisiert worden. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist ein aufwendiger, im Takt des Nadeleindrückens vor- und zurückbewegbarer Hebelmechanismus in der Höhe der unteren Nadelenden in ihrer f Position am Magazinausstoßende sowie die Tatsache, daß das Magazin dicht über die Oberfläche des zu benadelnden Nadelbrettes gehalten werden muß, da die Führungsbahn für die Nadeln in der Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung aus einer einfachen Anschlags- und Führungsplatte besteht, deren unteres Ende nicht einmal so tief wie die Unterkante des Magazines reicht. Diese Anordnung ist aber insoweit nachteilig, als das Auffinden des zu benadelnden Loches im Nadelbrett durch das dicht über diesen Löchern sich befindende Magazin und*Arbeitsende der Führungsbahn erheblich erschwert wird.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Benadeln von Nadelbrettern der eingangs ge-' ' nannten Art zu schaffen, bei der die Nadeln auf einfache Weise in der Nadelpositionier- und eindrückvorrichtung sicher geführt werden und mit der es insbesondere möglich ist, die Nadeln in einem einzigen Arbeitstakt in die Löcher des Nadelbrettes einzuführen und dort festzudrücken; dabei soll bevorzugt das Auffinden der Löcher im Nadelbrett erleichtert und insbesondere ein automatisches Positionieren der Benadelungsvorrichtung über den einzelnen Löchern möglich werden.

Als technische Lösung wird hierfür vorgeschlagen, daß die Führungsbahn

* das

a) einen länglichen, der Umfangelinie der senkrecht von oben gesehenen Nadel entsprechenden Querschnitt aufweist,

b) im Bereich des Nadelmagazins und dre^radialen Seiten geschlossen und an der offenen vierten Seite mit einem offenen Ausstoßende des Nadelmagazins , eine Durchtrittsöffnung für Nadeln sowie

c) zwischen dem Bereich ides Nadelmagazins und dem Austrittserde für die Nadeln einen radial geschlossenen Kanal bildet.

Die Erfindung basiert also auf dem Grundgedanken, eine Führungsbahn für die aus dem Magazin quer zur Benadelungsrichtung ausgestoßenen Nadeln derart zu gestalten, daß die Nadeln in, einer festgelegten* zunächst an drei und nachfolgend an vier Seiten bis zu dem zu benadelnden Loch im Nadelbrett geführt ist.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer wesentlichen Vereinfachung beim Einführung und Pestdrücken der Nadeln im Nadelbrett in Verbindung mit einem leichteren Auffinden der zu benadelnden Löcher und fluchtenden Positionieren der Nadeln oberhalb dieser Löcher, welches nunmehr besonders einfach automatisiert werden kann.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist ein den Nadelschaft in dem Kanal an einer Stirnseite in Anlage haltender Federelement*,* welches also dafür sorgt, daß etwaige, beim Eindrücken der Nadel auftretende, ungünstige Drehmomente nicht dazu führen, daß sich die Nadelachse aus ihrer Position an der einen Seite des länglichen KanalquerSchnitts entfernt. Diese Maßnahme ist vor allem bei solchen Nadeln erforderlich, deren Krückenihren höchsten Punkt nicht am freien Krückenende nd)ervlm übrigen kann

-H-

* Krückenausrichtung ** vorgesehen

aber auf das Federelement dann verzichtet werden, wenn die auf die ρ

Krücke einwirkende Kraft beim Eindrücken der Nadel ein solches %

Drehmoment erzeugt, das den Nadelschaft automatisch in der ge- f

wünschten exzentrischen Position im Kanalquerschnitt hält. |-

Es versteht sich, daß der Kanalquerschnitt rechteckig, oval oder \ in sonstiger Weise länglich geformt sein kann, wobei lediglich ge- I währleistet sein muß, daß genügend, aber nicht zuviel Spiel zum * axialen Führen der Nadel vorhanden ist. Der Kanalquerschnitt weist also eine der größten Querschnittsweite entsprechenden Hauptrich- \ tung auf, derentsprechend die Krücken der Nadeln eine in bezug auf das Nadelbrett festliegende Richtung einnehmen. Diese Richtung kann selbstverständlich frei vorgegeben werden, indem die gesamte Nadelpositionier- und eindrückvorrichtung in eine entsprechende Winkellage um eine normal von dem Nadelbrett ausgerichtete Achse gebracht wird. Es ist aber auch möglich, und bei stationär montierten Vorrichtung erforderlich, lediglich das Magazin und die Führungsbahn relativ zur übrigen Vorrichtung um die Nadelachse in der Führungsbahn schwenkbar zu gestalten.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist eine stationäre Benadelungsvorrichtung einen relativ zu dem Kanal in mindestens zwei Raumrichtungen gesteuerten, verfahrbaren, das Nadelbrett aufnehmenden Verfahrtisch, so daß alle Benadelungspunkte des Nadelbrettes (Löcher) unter die Nadelachse in der Führungsbahn positionsgenau gefahren werden können. Natürlich kann auch umgekehrt der Tisch feststehen und relativ dazu die Benadelungsvorrichtung verfahren und der Höhenabstand zwischen Nadelbrett und Benadelungsvorrichtung variiert werden.

Eine bestimmte Winkellage der Hauptrichtung der Führungsbahn in bezug auf das Nadelbrett kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung durch ein das Magazin in Nuten des Nadelbrettes bezüglich

* einer

* I

seiner Winkellage zu den Nuten positionierendes Führungselement der Nadelpositionier- und-eindrückvorrichtung erfolgen.

Das genaue Auffinden der zu benadelnden Löcher und exakte Influchtbringen der Nadelaehsen in der Führungsbahn mit den Lochmitten kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erfolgen durch einen schräg in den Kanalje inführ- und aus ihm herausziehbaren, in seiner eingeführten Position das freie Kanalende in axialer Richtung überragenden Positionierstift. Nach einer anderen erfindungsgemäßen Lösung ist ein das freie Kanalende in axialer Richtung überragender, in Flucht mit dem Nadelschaft in der Führungsbahn bringbarer und daraus herausschwenkbarer Positionierstift vorgesehen. Oder aber es sind je ein seitlich des Kanals angeordneter, auf einen gemeinsamen Punkt unterhalb der Nadelschaftachse in der Führungsbahn im Winkel zur Nadelschaftachse ausgerichteter, optoelektronischer Sender und Empfänger vorgesehen.

Besonders schnell arbeitet eine solche erfindungsgemäße Benadelungsvorrichtung, die in Weiterbildung der Erfindung einen pneumatisch* arbeitenden Schußapparat als Nadeleindrückvorrichtung aufweist. Hierdurch wird das Einführung und feste Eindrücken der Nadeln in einem einzigen Arbeitstakt mit hoher Geschwindigkeit möglich.

Es versteht sich, daß die Merkmale der Unteransprüche in beliebiger sinnvoller Kombination mit den Merkmalen der übergeordneten Anspruch« ebenfalls Gegenstand der Erfindung bilden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Benadelungsvorrichtung dargestellt word· η ist. In der Zeichnung zeigen:

* oder elektromagnetisch - 6 -

Pig. 1 eine Benadelungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 dieselbe Benadelungsvorrichtung im vergrößerten Ausschnitt im Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen radialen Schnitt durch eine Führungsbahn mit Magazin;

Fig. H eine andere Benadelungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer Führungsbahn mit Positioniereinrichtung sowie

Fig. 6 eine weitere Führungsbahn mit Positioniereinrichtung in uer Larsteilungsform gemäß Fig. 5 und 2.

Gemäß Fig. 1 kann ein Nadelbrett 1 eine Vielzahl parallel verlaufender Nuten 2 in seiner Oberfläche aufweisen, in welchen in gleichem oder ungleichem Abstand eine Vielzahl von rechtwinklig zur Nadelbrettebene durchgehender Löchern 3 vorgesehen sind. In diese Löcher 3 werden Nadeln (Filznadeln) 4 mit einem Nadelschaft 5 und einer etwa rechtwinklig abgebogenen Krücke 6 am hinteren Nadelende eingepreßt. Hierzu dient eine Benadelungsvorrichtung 7 mit einem Nadelmagazin 8, in dem in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Nadeln parallel zueinander und mit in dieselbe Richtung weisenden Krücken derart angeordnet sind, daß sich die Schaftachsen 9 der Nadeln 4 in Achsrichtung der Bohrungen 3 befinden und mit einer Verschubeinrichtung oder dergleichen zum offenen Ausstoßende 10 absatzweise verschoben werden.

Eine Führungsbahn 11 der Benadelungsvorrichtung 7 weist - wie sich u.a. aus Fig. 3 ergibt - einen länglichen Querschnitt auf, der der Umfangslinie der senkrecht von oben gesehenen Nadel 4 entspricht. Im Bereich a des Nadelmagazins 8 ist die Führungsbahn

11 an drei radialen Seiten von einem Führungselement 13 geschlossen (Fig. 3)· Während an der offenen dritten Seite sich das offene Ausstoßende 10 des Nadelmagazins 8 anschließt und eine Durchtrittsöffnung für Nadeln bildet. Unterhalb des Bereiches a setzt sich das Führungselement noch fort und bildet in dem Bereich b, nämlich zwischen dem Bereich a des Nadelmagazins 8 und dem Austrittende

12 für Nadeln aus der Führungsbahn 11 einen radial geschlossenen Kanal 14 identischen Querschnitts. Die Schaftachse 9 der sich in der Führungsbahn 11 befindenden Nadel 4 ist entlang der gesamten Führungsbahn parallel zu dieser aus der Mitte heraus versetzt ausgerichtet. Eine exakte Führung ergibt sich dabei aufgrund der von oben gesehenen Außenkontur der Krücke 6, die mit wenig Spiel an der Innenkontur der Führungsbahn 11 geführt wird und dieser im wesentlichen entspricht.

Bevorzugt ist die Ausrichtung der Krücken 6 innerhalb des Magazins 8 mit ihrer Ausrichtung innerhalb der Führungsbahn 11 identisch, doch ist es auch möglich, daß beim Ausstoßen einer Nadel 4 aus dem Magazin 8 in die Führungsbahn 11 hinein die Krücke 6 um die Schaftachse 9 um einerfoestimmten Winkel verschwenkt wird, wie sich dies aus der Magazinanordnung in Fig. 1 und 4 ergibt.

Das Magazin 8 kann mit dem Führungselement 13 lösbar verbunden sein und mit diesem gemeinsam um die Schaftachse 9 einer sich in der Führungsbahn 11 befindenden Nadel 4 in jede beliebige Winkelposition drehbar sein (Fig. 4).

Gemäß Fig. 1 erfolgt das Setzen der Nadel in ein Nadelbrett mittels eines pneumatisch*arbeitenden Schußapparates 15, der mit einem

oder elektro-magnetisch

höhenverstellbaren Tragelement l6 von oben hängend gehalten wird und daher frei von Hand geführt werden kann.

Ein oder mehrere Führungselemente 17 unterhalb des Magazins 8 können in die Nuten 2 eingesetzt und in diesen verschoben werden, um die Hauptriohtung der Führungsbahn in Nutenriohtung zu halten und die Benadelungevorrichtung entlang dieser Nuten verschieben zu können.

Eine bevorzugte Positioniereinrichtung zum zentrischen Auffinden ( der Löcher 3 besteht in einem Positionierstift 18, der in oder entlang des Führungselementes 13 schräg zu der Führungsbahn 11 geführt ist und das freie Kanalende 12 bei eingeführter Position überragt und derart geformt und ausgerichtet ist, daß seine konische Spitze in der Endposition mit der Schaftachse 9 fluchtet und so weit in die Löcher eingesetzt werden kann» bis das Kanalende 12 auf dem Nadelbrett 1 aufsitzt. Über einen Hebelmechanismus 19 kann der Positionierstift 18 vor dem Auslösen des Schußapparates 15 aus dem Kanal 14 herausgezogen werden, so daß nunmehr das unterste Schaftende der Nadel 4 zum Einsetzen in das Loch 3 freigegeben wird. Hierdurch erhält der Positionierstift 18 bevorzugt eine Dreifachfunktion, indem er zunächst hilft ein Loch 3 aufzufinden, dann die Feinpositionierung vornimmt und schließlich den Kanal 14 so lange verlegt, bis sich eine Nadel 4 genau fluchtend über einem Loch 3 befindet.

Gemäß der Anordnung in Fig. 4 kann ein Koordinatentisch 20 das darin eingespannte Nadelbrett 1 in zwei Raumrichtungen bevorzugt gesteuert verfahren, während das Führungselement 13 und Magazin 8 sowie eine Stempelpresse 21 an einem Säulenständer 22 gehalten und geführt werden. Ein anderer Positionierstift 23 kann - wie aus Fig. 5 näher ersichtlich - ebenfalls das freie Kanalende 12

überragen und sich mit der Schaftachse 9 einer Nadel 4 innerhalb des Kanales 14 zur Flucht bringen sowie aus dem Querschnittsbereich des Kanales 14 herausschwenken lassen.

Gemäß Fig. 6 können seitlich des Kanals 14 ein optoelektronischer Sender 24 und Empfänger 25 auf einen gemeinsamen Punkt 26 unterhalb der Nadelschaftachse (Schaftachse 9) innerhalb des Kanales 14 im Winkel C₁ d zur Schaftachse 9 ausgerichtet sein. An sich bekannte elektronische Schaltungen gestatten es dann, festzustellen,, ob sich der Kanal 14 positionsgerecht über einem Loch 3 im Nadelbrett 1 befindet.

Es versteht sich, daß das Nadelmagazin auch in Form eines mit Klebstreifen zusammengesetzten Nadelpaketes vorgesehen sein kann und auch die Wahl der übrigen Baugruppen des Erfindungsgegenstandes im Rahmen der Ansprüche frei vorgewählt werden können.

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Bezugszeichenliste

1	Nadelbrett	a Bereich
2	Nuten	b Bereich
3	Löcher	c Winkel
	Nadeln (Pilznadeln)	d Winkel
LTV	Nadelschäfte
6	Krücken
7	Benadelungsvorrichtung
OO	Nadelmagazin
9	Schaftachsen (Nadelschaftachse)
10	Ausstoßende
11	Führungsbahn
12	Austrittsende (Kanalende)
13	Führungselement
IH	Kanal
15	Schußapparat
16	Tragelement
17	Führungselemente
18	Positionierstift
19	Hebelmechanismus
20	Koordinatentisch
21	Stempelpresse
22	Säulenständer
23	Positionierstift
2h	Sender
25	Empfänger
26	Punkt
27	Federelement

W/SCH/td

Claims

:..r:..·' .I. *,.: ' :.,: ·,.·* PATENTANWÄLTE niPL.-lNG.ALEX STEN G ER Kaiser-Friedrich-RIng 70 DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE D-4000 DÜSSELDORF 11 DIPL.-ING. H E I N Z J. RING Unser Zeichen: 24 677 Datum: J. Oktober 1983 Singer Spezialnadelfabrik GmbH, Bahnhofstr. 41 - 79, Würselen Ansprüche

1. Vorrichtung zum weitgehend automatischen Benadeln von Nadel-( brettern (1) von Maschinen zur Herstellung von textlien Nadelfilzbahnen mit Nadeln (4), deren hinteres Schaftende um etwa 90° zu einer Krücke (6) umgebogen ist, bestehend aus einer
über dem mit Nadeln zu besetzenden Nadelbrett verfahrbaren
Nadelpositionier- und-eindrückvorrichtung mit einer Führungsbahn, an welcher ein Nadelmagazin (8) anbringbar und an
welcher entlang jeweils eine*Nadel führbar und mittels einer krückenseitig angreifenden Kraft in das Nadelbrett eindrückbar ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbahn (11)

! , . a) einen länglichen, der Umfangslinie der senkrecht von

j oben gesehenen Nadel (4) entsprechenden Querschnitt auf

weist,

b) im Bereich des Nadelmagazins (8) an drei radialen Seiten ι geschlossen und an der offenen vierten Seite mit einem

offenen Ausstoßende (10) des Nadelmagazins (8) eine
Durchtrittsöffnung für Nadeln sowie

c) zwischen dem Bereich (a) des Nadelmagazins (8) und dem Austrittsende (Kanalende 12) für die Nadeln (4) einen
radial geschlossenen Kanal (14) bildet.

! ·

2. Vorrichtung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch eine den Nadel- * einzelne - 2 -

Telefon (02 11) 57 21 31 - Telex: 85 «842» pal« i ■ tVeligtamAliarjise! RheiiJpiftenJ - Postscheckkonto Köln (BLZ 370 10050) 2276 10 ■ 503

schaft (5) in dem Kanal (14) an einer Stirnseite in Anlage haltendes Federelement (27)·

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen relativ zu dem Kanal (14) in mindestens zwei Raumrichtungen gesteuert verfahrbaren, das Nadelbrett (1) aufnehmenden Verfahrtisch (Koordinatentxsch 20).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch das Magazin (8) in Nuten (2) des Nadelbrettes (1) bezüglich seiner Winkellage zu den Nuten (2) positionierendes Führungselement (17) der Nadelpositionier- und -eindrückvorrichtung.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen schräg in den Kanal (14) einführ- und aus ihm herausziehbaren, in seiner eingeführten Position das freie Kanalende (12) in axialer Richtung überragenden Positionierstift (18).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen das freie Kanalende (12) in axialer Richtung überragenden, in Flucht mit dem Nadelschaft (5) in der Führungsbahn (14) bringbaren und daraus herausschwenkbaren Positionierstift (23).

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch je einen seitlich des Kanals (14) angeordneten, auf einen gemeinsamen Punkt (26) unterhalb der Schaftachse (9) in der Führungsbahn (11) im Winkel zur Schaftachse (9) ausgerichteten optoelektronischen Sender (24) und Empfänger (25).

¹ · · β a · · I

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7₅ gekennzeichnet durch einen pneumatisch oder elektro-magnetisch arbeitenden Schußapparat (15) als Nadeleindrückvorrichtung.

W/SCH/td