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Nadelplatte für Maschinen zum Schlitzen oder Spalten von Haaren, Pflanzen-
oder Kunstfasern Um Haare, Pflanzen- oder Kunstfasern zu spalten, werden je nach
Beschaffenheit des Werkstoffes Nadelplatten mit verschieden langen Nadeln verwendet,
denn die innere Struktur, die Härte usw. der Faserstoffe bzw. Haare ist unterschiedlich,
so daß in manchen Fällen mit längeren, in anderen mit kürzeren Nadeln gearbeitet
werden muß, um eine gleichmäßige Spaltung zu erzielen und um ein Ausreißen der Fasern
bzw. Haare beim Spalten zu vermeiden. Deshalb ist es erforderlich, die Nadelplatten
je nach der Beschaffenheit der zu spaltenden Haare bzw. Fasern auszuwechseln. Da
dies wegen des unerwünschten Zeitaufwandes häufig unter, bleibt, ist eine mangelhafte
Bearbeitung der Haare bzw. Fasern die Folge.
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Es wurde nun festgestellt, daß manche Faserstoffe, insbesondere auch
Kunstfasern, wie solche aus Polyamiden und Polyurethanen od. dgl., am besten in
der Weise geschlitzt werden, daß zunächst mit kurzen Nadeln nur das äußere Ende
der Faser und dann erst später mit längeren Nadeln tiefer geschlitzt wird. Um dies
durchzuführen, sind nun mehrere Arbeitsgänge erforderlich, wodurch die Schlitzarbeit
wiederum verteuert wird.
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Die Erfindung bezweckt, die bekannten Nachteile zu vermeiden, und
besteht darin, daß die Länge der aus der Platte herausragenden Nadelteile von einem
Ende der Platte bis zum anderen zu- bzw. abnimmt. Es ist dadurch dem Arbeiter möglich,
die zu spaltenden Haare bzw. Fasern an derjenigen Stelle der Arbeitswalze bzw. der
Arbeitsscheibe bearbeiten zu lassen, an der die Nadellänge den Erfordernissen des
Werkstoffes am besten entspricht. Auch kann mit dem Schlitzen
an
derjenigen Stelle angefangen werden, die die geringste Nadellänge aufweist, um dann
die Arbeit an anderen Stellen der Walze bzw. Scheibe mit größerer Nadellänge fortzusetzen.
Zu diesem Zwecke ist es vorteilhaft, daß die Länge der aus der Platte herausragenden
Nadelteile kontinuierlich von einem Ende der Platte zum anderen zunimmt. Für die
meisten Fasern hat sich eine Nadellänge, beginnend mit 2 mm und ansteigend bis z2
mm als vorteilhaft erwiesen.
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Platten mit unterschiedlichen wirksamen Nadellängen gemäß der Erfindung
können zweckmäßig in der Weise hergestellt werden, .daß gleich lange Nadeln in Bohrungen
verschiedener Tiefe eingesteckt und dort z. B. durch Löten befestigt werden. Auf
diese Weise ist es möglich, mit einer einzigen Nadelgröße auszukommen. Die Platten
können zwecks einfacher Herstellung in ihrer Länge geteilt werden.
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Die unterschiedliche wirksame Nadellänge läßt sich auch dadurch erzielen,
daß die Stärke von Nadelplatten, die mit durchgehenden Bohrungen für die Nadeln
versehen sind, von einem Ende zum anderen zu- bzw. abnimmt, wobei die "Nadeln selbst
Köpfe tragen. Es nimmt also der Teil der Nadellänge, der in den Platten sitzt, von
einem Ende zum anderen zu, so daß bei gleich langen Nadeln der herausragende Teil
der Nadeln von einem Ende zum anderen abnimmt.
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Schließlich kann die unterschiedliche wirksame Nadellänge dadurch
erzielt werden, daß der Durchmesser der konischen Löcher für die Nadeln von einerri
Ende zum anderen zunimmt und die Nadeln Kegel- oder Pyramidenform aufweisen. Auch
in diesem Falle können für die ganze Platte gleiche Nadeln von Kegel- oder Pyramidenform
verwendet werden, während nur die Tiefe der Löcher, welche die Nadeln aufnehmen
sollen, unterschiedlich ist. Die Nadeln werden dann in die Löcher an dem mit dem
größten Durchmesser versehenen Ende eingeschoben und durch Eindrücken befestigt.
Hierdurch ergibt sich der besondere Vorteil, daß der Querschnitt der Nadeln an der
Austrittsstelle aus der Platte mit zunehmender herausragender Länge zunimmt, so
daß die Bruchfestigkeit aller Nadeln etwa gleich ist.
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Es hat sich ferner durch matanigfache.Versuche gezeigt, daß die Güte
der Schlitzarbeit nicht nur von der Länge der Nadeln, sondern auch von deren gegenseitigem
Abstand abhängig ist. Bei kurzen Nadeln ist ein ziemlich dichter Abstand der Nadeln
auf der Platte zulässig, während ein gleich dichter Stand bei längeren Nadeln zum
Ausreißen von Haaren bzw. Fasern führen kann. Bei einem zu dichten Stand ist es
möglich, daß sich die Fasern zwischen den Nadeln festklemmen und sogar brechen,
wenn nicht die Haare bzw. Fasern abreißen. Diesen Mißständen hilft die Erfindung
durch ihre weitere Ausbildung in der Weise ab, daß der gegenseitige Abstand der
Nadeln in der Bewegungsrichtung und/oder quer zu dieser von einem Ende der Platte
zum anderen zu- bzw. abnimxänt: Schließlich bezieht sich die Erfindung auf eine
Form der Platten, die im Gebrauch Vorteile bietet und die in besonders einfacher
und zweckmäßiger Weise herzustellen ist. Die Nadelplatten sind als Teil eines Zylindermantels
ausgebildet, wobei sämtliche Nadeln die gleiche Winkelstellung zur Nadelplatte haben.
Durch die zylindrische Ausbildung der Oberfläche der Nadelplatte wird erreicht,
daß die Nadelplatte bei der Umdrehung stets den gleichen Abstand zum Werkstoff hat
und daß daher die Nadeln, die gleiche Winkelstellung zur Nadelplatte haben, auch
in gleicher Weise auf den Werkstoff einwirken. Die Herstellung solcher Nadelplatten
ist jedoch mit einigen Schwierigkeiten verknüpft, da die zu bohrenden Löcher in
einem Winkel zueinander stehen müssen, um gleiche Nadelhänge und gleiche Nadelstellung
auf einem bestimmten Umfang der Nadelwalze zu erzielen. Eine einfachere Herstellung
der Nadelplatte ergibt sich dadurch, daß die äußere Fläche der Nadelplatte zwar
zylindrisch ausgebildet ist, die Nadeln jedoch parallel zueinander stehen und diePlattenstärkevon
einen- Seite zur anderen derart zunimmt"daß die zueinander parallelen Bohrungen
für die Nadeln gleiche Länge haben.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung
dargestellt,-und zwar zeigt Fig. z eine Scheibe mit Nadelplatten, Fig. 2 eine Nadelplatte
gemäß Fig. z in Seitenansicht, Fig. 3 die zugehörige Draufsicht, Fig. q. einen Schnitt
durch die Nadelplatte gemäß IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine mit Nadelplatten besetzte
Walze, Fig.6 und 7 Schnitte durch eine Nadelplatte gemäß Fig. 5, Fig. 8 die Draufsicht
auf eine Nadelplatte anderer, Ausführung, Fig. g und zo Schnitte gemäß IX-IX bzw.
X-X in Fig. 8, Fig. z z ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Nadelplatte, Fig.
12 und 13 Schnitte gemäß XII-XII bzw. XIII-XIII in Fig. i i, Fig. 1q. bis
2i verschiedene Nadelformen in Ansicht bzw. Grundriß und Fig. 22 einen vergrößerten
Ausschnitt aus einer etwas abgewandelten Ausführungsform einer Nadelplatte nach
Fig. z_z.
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An einer drehbaren Scheibe z sitzen sechs Nadelplatten 2, die mit
Schrauben 3 befestigt sind. Die Stärke der Nadelplatte 2 (Fig. 2) nimmt von links
nach rechts ab. In der Nadelplatte befinden sich parallel zueinander angeordnete
Bohrungen q., in welche Nadeln 5 mit Köpfen 6 eingeschoben sind. Die Nadeln 5 werden
dadurch in ihrer Stellung gehalten, daß sie nach Auflegen der Nadelplatte 2 auf
die Scheibe z unmittelbar gegen die Scheibe anliegen, so daß sie nicht zurückrutschen
können. Da infolge der abnehmenden Stärke der Nadelplatte 2 die Länge der Bohrungen
q. in entsprechendem Maße kürzer wird, nimmt das hexausragende Ende
der
'Nadeln hei Verwendung gleich langer nadeln von links nach rechts zu. Wie die Fig.
3 zeigt, sind die Nadeln 5 der vier Nadelreihen gegeneinander versetzt.
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Fig. 5 zeigt eine Walze 6 mit Nadelplatten Die Walze ist tzm Zapfen
8 drehbar. Die Nadelplätten 7, die mit Schrauben g befestigt sind, haben eine Oberfläche
io, die konzentrisch zum Zapfen 8 ausgebildet ist, Die Bohrungen i i für die Nadeln
12 stehen parallel zueinander. Damit die Nadeln (vgl. Fig. 6) eines Walzenquerschnitts
mit gleicher Länge aus der Nadelplatte herausragen, ist die innere Begrenzungsfläche
13 der Nadelplatte so ausgebildet, daß die Bohrungen i i stets gleiche Länge haben.
Die innere Begrenzungsfläche 13 ist daher nicht konzentrisch zur Oberfläche io.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die gleiche Nadel- _ platte in der N ähe ihres
anderen Endes. Die Stärke der Nadelplatte ist hier geringer, so daß die Nadeln 12
weiter herausragen als beim Querschnitt nach Fig. 6.
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Bei der Nadelplatte nach den Fig. 8 bis io ist die innere Begrenzungsfläche
14 der Platte konzentrisch zur Oberfläche 15 gekrümmt. Um auch in diesem Falle die
Nadeln des gleichen Querschnitts gleich weit herausragen zu lassen, stehen die Bohrungen
16 nicht parallel zueinander, sondern haben stets den gleichen Winkel zur Oberfläche
15. Die Nadeln 17 eines Querschnitts ragen daher mit gleicher Länge aus der Nadelplatte
heraus. Da die Stärke der N adelplatte von einem Ende zum anderen abnimmt (vgl.
Fig. g und io), wächst die Länge der aus der Nadelplatte herausragenden Enden der
Nadeln 17 von einem Ende der Platte zum anderen an. Fig. 8 zeigt, daß der Abstand
der Nadeln voneinander von einem Ende zum anderen -wächst, und zwar -wächst sowohl
der Abstand der fünf dargestellten Nadelreihen von einem Ende zum anderen als auch
der Abstand der Nadeln innerhalb der Nadelreihen. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß die Nadeln an demjenigen Ende der Platte, an dem sie die größte Länge haben
(Fig. io) auch ihren größten Abstand haben, während sie an dem entgegengesetzten
Ende (vgl. Fig. g), an dem sie die geringste herausragende Länge aufweisen, am engsten
stehen. Bei einer derartigen Ausbildung ist es möglich, die Bearbeitung des Werkstoffes
jeweils an derjenigen Stelle der (falze vorzunehmen, an der die Nadeln die für den
Einzelfall günstigste Länge und den dieser Länge entsprechenden günstigsten Abstand
aufweisen. Es ist auch möglich, den Werkstoff während der Bearbeitung allmählich
von einem Ende zum anderen wandern zu lassen., so daß der Werkstoff zunächst von
den kürzeren Nadelenden und später von den längeren Nadelenden bearbeitet -wird.
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Fig. i i zeigt in einem Längsschnitt eine andere Ausführungsart einer
Nadelplatte nach der Erfindung, und zwar sind i@n diesem Falle die Nadeln in Bohrungen
eingesetzt, in denen sie in bekannter Weise durch Löten befestigt sind. Damit die
wirksame Nadellänge von einem Ende der Platte zum anderen zunimmt, sind die Bohrungen
am linken Ende i8 der Platte tiefer als am rechten Ende i9 ausgeführt. Dementsprechend
nimmt die wirksame Nadellänge vom Ende 18 zum Ende ig zu. Entsprechend der Zunahme
der wirksamen Nadellänge wächst der gegenseitige Abstand der Nadeln 2o auf der Nadelplatte.
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Wie Fig.22 in größerem Maßstab zeigt, kann sich an die Bohrung 32
für die Nadeln 33 eine Bohrung 29 geringeren Durchmessers anschließen, die his auf
die Rückseite der Platte 3o durchgeht. Sie dient dazu, die Nadeln von hinten herauszustoßen;
wenn sie abgebrochen sind oder aus einem anderen Grund ausgewechselt werden sollen.
Die Bohrung -weist dann einen Absatz 31 auf, gegen den sich die Nadeln abstützen,
so daß sie nicht _nach hinten durchrutschen.
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Die Fig. 14 bis 21 zeigen Nadeln, die besonders für die Zwecke der
Erfindung geeignet sind. Die 'Nadel 21 gemäß den Fig. 1.4 und 15 hat kreisförmigen
Querschnitt, wobei ihr Durchmesser von der Spitze an zunimmt, so daß die ganze Nadel
die Form eines spitzen Kegels hat. Die Nadel 22 gemäß den Fig.16 und 17 hat am Fuß
23 einen elliptischen Querschnitt 24. Während sie an ihrem vorderen Ende kreisförmig
ist, ist der Querschnitt zum Fuß hin in einer Richtung vergrößert, so daß der kreisförmige
Querschnitt allmählich in den elliptischen Querschnitt 24 übergeht. Die Nadel 25
gemäß den Fig. 18 und ig hat einen im -wesentlichen vierkantigen Querschnitt, der
von vorn nach hinten -wächst, so daß die Nadel die Form einer spitzen vierseitigen
Pyramide hat. Entsprechendes gilt für die Nadel 26 nach Fig.2.o und 21, die die
Form einer spitzen dreiseitigen Pyramide zeigt. Damit solche Nadeln mit verschiedener
Länge aus der Nadelplatte herausragen, haben die Bohrungen der Nadelplatte einen
Konus bzw. unterschiedliche Stärken. Ist die Bohrung weit, so ragt die Nadel mit
einem längeren Ende aus der Platte heraus, ist sie dagegen enger, so ragt die Nadel
nur mit einem kürzeren Ende heraus.