EP0530487B1

EP0530487B1 - Vorrichtung zum Anheften eines Garns an ein Faservlies

Info

Publication number: EP0530487B1
Application number: EP92112725A
Authority: EP
Inventors: Johann Philipp Dilo
Original assignee: Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Current assignee: Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1992-07-24
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2012-07-24
Also published as: DE59205385D1; JPH0625960A; DE4129560A1; US5390399A; EP0530487A1; ATE134396T1

Description

Die Erfindung bezieht sich uf eine Vorrichtung zum Anheften eines Garns aus Stapelfasern in einem vorgegebenen Linien-Muster an ein textiles Faservlies, das auf einer aus Bürsten bestehenden Unterlage liegt und dabei von den freien Enden der Bürstenborsten abgestützt ist.
Aus der EP-0 411 647 A1 ist es bekannt, in einem Faservlies ein Muster aus andersfarbigen Fasern zu erzeugen, indem man auf das Faservlies ein zweites Faservlies, das aus den andersfarbigen Fasern besteht, ganzflächig, in Streifen oder in Form ausgestanzter Teilstücke auflegt, und dieses Laminat einer Nadelmaschine zuführt, dessen Nadelbalken Velournadeln, insbesondere Kronen- oder Gabelnadeln trägt. Mit Hilfe der Nadelmaschine werden die Fasern aus dem andersfarbigen Vlies in dem von ihnen oder einem von der Anordnung der Nadeln an dem Nadelbalken gebildeten Muster durch das darunterliegende Trägervlies hindurchgenadelt, das auf einem Bürstenband als Unterlage liegt, in das die Nadeln einstechen können. Wird das andersfarbige Vlies als Bahn auf das Trägervlies aufgelegt, lassen sich in dem Trägervlies in Rapporten wiederholende Muster erzeugen, wenn die Unterlage in zeitlichen Abständen periodisch gesenkt und gehoben wird und das Trägervlies in den Rapporten entsprechenden Abständen bei abgesenkter Unterlage durch die Nadelmaschine transportiert wird.
In der nämlichen Druckschrift ist als Variante angegeben, die die Musterung bildenden andersfarbigen Fasern nicht als Vlies, sondern als Einzelfasern mit Hilfe eines kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Luftstroms zuzuführen und mit einem Mundstück auf dem Trägervlies abzulegen. Zur Bildung von Mustern ist das Mundstück parallel zur Oberfläche des Trägervlieses beweglich geführt. Damit die aufgelegten Fasern sich nicht wieder von dem Trägervlies lösen, wirkt auf dieses von der Unterseite ein Unterdruck ein. Diese Technik ist relativ aufwendig und verlangt, das mit den andersartigen Fasern belegte Trägervlies unverzüglich der Nadelmaschine zuzuführen.
Eine weitere, in der genannten Druckschrift beschriebene Variante sieht vor, die andersfarbigen Fasern als Garne oder Garnstücke auf das Trägervlies aufzulegen, deren Fasern in den Verbund des Trägervlieses so locker eingebunden sind, daß sie zu Musterungszwecken mit Hilfe von Nadeln durch das Trägervlies hindurchgenadelt werden können. In welcher Weise und mit welchen Mitteln die Fasern des Garns in das Trägervlies locker eingebunden werden sollen, ist nicht angegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der wenigstens ein Garn in einem vorgegebenen Linienmuster unverrückbar an einem Trägervlies angeheftet werden kann.
Die Erfindung besteht in einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, enthaltend eine parallel zur Unterlage verschiebbare Andruckplatteneinheit mit wenigstens einem sich im wesentlichen vertikal durch sie hindurch erstreckenden Garnkanal, eine Einrichtung zum Zuführen des Garns längs eines Garnweges von einem Garnvorrat in den Garnkanal, eine in der Achse des Garnkanals angeordnete Nadel mit seitlich vorstehenden Vorsprüngen, die zum Einstechen von Garnfasern in das Faservlies geeeignet sind, einen mit der Andruckplatteneinheit verbundenen Nadelhalter, an dem die Nadel befestigt ist, und eine Antriebseinrichtung zum Auf- und Abbewegen des Nadelhalters in Richtung auf die Andruckplatteneinheit und von dieser weg.
Weiterbildungen der Erfindung und eine Kombination der Vorrichtung mit einer Nadelmaschine sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, nachfolgend Garnheftvorrichtung genannt, ist in der Weise zu betreiben, daß von dem Garnein Garn durch den zugehörigen Garnführungskanal hindurch unter die Andruckplatteneinheit geführt wird. Im Betrieb sticht die Nadel durch den Garnführungskanal hindurch in das unter der Andruckplatteneinheit befindliche, zu bemusternde Faservlies, und durch die Auf- und Abbewegung der Nadel werden von deren seitlichen Vorsprüngen Fasern aus dem Stapelfasergarn ergriffen und durch das Faservlies hindurchgenadelt. Während dieses Vorgangs kann die gesamte Garnheftvorrichtung oder nur die Andruckplatteneinheit zusammen mit dem Nadelhalter und ihrer Antriebseinrichtung quer zu dem Faservlies bewegt werden, um das gewünschte Muster auszubilden. Durch diese Bewegung wird automatisch Garn von dem Garnvorrat abgezogen.
Das Garn besteht vorzugsweise aus Stapelfasern, doch können auch Garne aus Endlosfasern, insbesondere gekräuselte Endlosfasern, verwendet werden.
Durch den mit der Vorrichtung durchgeführten Anheftvorgang wird nur ein relativ kleiner Anteil der Fasern aus dem Garn durch das Faservlies hindurchgenadelt, doch reicht dieser Anteil aus, das Garn auf dem Faservlies ausreichend festzulegen, daß es nicht mehr verzogen oder verruckt werden kann. Die Einstichtiefe ist nicht besonders kritisch, sie sollte so groß sein, daß die von den seitlichen Nadelvorsprüngen mitgenommenen Garnfasern ausreichend tief in das Trägervlies geschoben werden, daß sie das übrige Garn an dem Trägervlies zu halten vermögen. Dies kann ggf. bis auf die andere Seite des Trägervlieses oder darüber hinaus erfolgen, je nachdem, ob dies vom Aussehen der fertigen Ware her geduldet werden kann oder gar erwünscht ist.
Damit eine ausreichende Anzahl von Fasern aus dem Garn von der Nadel bei deren Abwärtsbewegung ergriffen wird, sollte der Garnkanal, durch den hindurch das Garn von oben unter die Andruckplatteneinheit geführt ist, eine gewisse Länge haben, die von Stärke und Art des verwendeten Garns abhängig ist. Ein guter Richtwert ist, wenn die Länge des Garnkanals wenigstens so groß wie sein Durchmesser ist, da dieser von der Stärke des verwendeten Garns bestimmt ist. Eine Länge, die etwa 2- bis 3-mal so groß wie der Durchmesser ist, hat sich als besonders günstig erwiesen.
Die in der erfindungsgemäßen Garnheftvorrichtung verwendeten Nadeln sind Velournadeln, insbesondere Kronen- oder Gabelnadeln, doch können auch Filznadeln eingesetzt werden.
In ihrer einfachsten Ausführungsform kann die Erfindung eine Maschine nach Art einer elektrisch betriebenen Handstichsäge ausgebildet sein, die anstelle eines Sägeblatts eine Nadel mit seitlichen Vorsprüngen trägt und in deren Stichplatte eine Bohrung als Garnführungskanal ausgebildet ist, und die zweckmäßigerweise eine Halterung zur Aufnahme einer Garnspule und weiterhin Garnführungseinrichtungen, z.B. Ösen, wie bei Näh- oder Steppmaschinen üblich, trägt. Mit einer solchen Garnheftvorrichtung können an einem Faservlies, das auf einer aus Bürsten bestehenden Unterlage ruht, Garne in beliebigen Mustern, beispielsweise als individuelles Monogramm oder Schriftzug, angeheftet werden.
Aufgrund der Tatsache, daß von der Nadel nur ein relativ geringer Anteil der Fasern aus dem Garn von der Rückseite durch das Faservlies genadelt wird, tritt das Muster auf der gegenüberliegenden Seite, d.h. der Vorderseite, des Vlieses je nach Einstichtiefe zunächst nur schwach oder garnicht in Erscheinung. Es ist daher notwendig, das Faservlies anschließend durch eine Nadelmaschine zu führen, in der es von der Rückseite vernadelt wird. In einer üblichen Nadelmaschine ist die Nadelanordnung an einem Nadelbalken derart dicht, daß der Großteil der Fasern des auf der Rückseite des Faservlieses angehefteten Garns von den Nadeln erfaßt und durch das Faservlies hindurchgenadelt wird, sodaß das gewünschte Muster auf der Vorderseite des Faservlieses deutlich sichtbar ausgebildet wird.
Für den praktischen Gebrauch der Garnheftvorrichtung ist es günstig, wenn sie im Bereich des Garnführungskanals möglichst dicht an dessen Austrittsende eine Schneideinrichtung aufweist, mit deren Hilfe das Garn abgeschnitten werden kann, um ein anderes Muster an anderer Stelle des Faservlieses ohne Garnverbindung zum vorausgehend erstellten Muster ansetzen zu können. Damit das abgeschnittene Ende des Garnvorrats nicht aus dem Garnführungskanal rutscht, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Schneideinrichtung eine Klemmeinrichtung zugeordnet, die das Garnende solange klemmt und festhält, bis der nächste Anheftvorgang durch Inbetriebsetzung der Nadelantriebs beginnt.
Für die gleichzeitige Erstellung mehrerer parallel zueinander angeordneter Muster kann die Garnheftvorrichtung eine entsprechende Vielzahl von Nadeln enthalten, die sämtlich an einem als Nadelbalken ausgebildeten Nadelhalter angebracht sind, wobei an der Andruckplatteneinheit eine entsprechende Vielzahl von Garnkanälen und ggf. Schneideinrichtungen ausgebildet sind. Eine solche Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, wenn die Garnheftvorrichtung als breit ausgelegte Anlage in Kombination mit einer Nadelmaschine ausgebildet und verwendet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Seitendarstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Fig. 2: eine schematische Darstellung einer Andruckplatteneinheit im Schnitt;
Fig. 3: eine Ausschnittsdarstellung der Anordnung nach Fig. 2 von oben, und
Fig. 4: als schematische Darstellung die Kombination aus einer mit einer Vielzahl von Nadeln ausgerüsteten Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung mit einer Nadelmaschine.

Die Garnheftvorrichtung nach Fig. 1 besteht aus einer Konsole 1, an der ein Rahmen 2 befestigt ist, der einen Motor 3 trägt. Der Motor 3 kann ein Elektromotor oder Hydraulikmotor sein. Der Motor 3 treibt über einen Riemen 4, der vorzugsweise ein Zahnriemen ist, eine an dem Rahmen 2 drehbar gelagerte Riemenscheibe 5, die einen Exzenter 6 aufweist. Der Exzenter 6 wird vom oberen Lagerauge einer Pleuelstange 7 umschlossen, deren unteres Lagerauge gelenkig mit einem Lenkhebel 8 verbunden ist, der in einem mit dem Rahmen 2 verbundenen Lagerbock 9 schwenkbeweglich gelagert ist. Auf einem Lagerzapfen 10, der das untere Lagerauge der Pleuelstange 7 mit dem Lenkhebel 8 gelenkig verbindet, ist das obere Ende eines Nadelstangenträgers 11 gelagert, an dessen unteren Ende im vorliegenden Beispiel drei Nadelstangen 12 angebracht sind, an denen jeweils mehrere Nadeln 13, beispielsweise Kronen-, Gabel- oder Filznadeln, befestigt sind. Der Nadelstangenträger 11 ist ferner mit dem einen Ende eines Lenkers 14 gelenkig verbunden, dessen anderes Ende in einem mit dem Rahmen 2 verbundenen Schwenklager 15 gelagert ist. Oberhalb des Rahmens 2 sind Spulenträger angebracht, auf denen Garnspulen 16 angeordnet sind, von denen in der gezeigten Ausführungsform sechs dargestellt sind. Die von diesen Spulen 16 abgezogenen Garne 17 verlaufen über Garnführungseinrichtungen 18 bis zu einer Andruckplatte 19, die unterhalb der Nadelstangen 12 gelegen ist und Bohrungen für den Durchtritt der Nadeln 13 und der Garne 17 aufweist. Die Andruckplatte 19 ist Teil einer Andruckplatteneinheit 24 und wird von einem Halter 20 über Streben gehalten, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt sind. Der Halter 20 ist seinerseits mit der Konsole 1 oder, wie in einem späteren Beispiel beschrieben, mit dem Rahmen 2 verbunden.
Die dargestellte Garnheftvorrichtung ist zum Zusammenwirken mit einer insgesamt mit 21 bezeichneten Unterlage bestimmt, die aus Bürstenborsten 22 besteht, deren obere Enden eine Auflagefläche für ein zu bearbeitendes, vorvernadeltes Trägervliesmaterial bilden, das hier gestrichelt mit 23 eingezeichnet ist. Diese Art von Unterlage 21 erlaubt es, die Garnheftvorrichtung seitlich in beliebiger Richtung über die Unterlage 21 zu bewegen, ohne daß die im Betrieb durch die Andruckplatte 19 hindurchstechenden Nadeln 13 mit irgendeinem Gegenstand kollidieren.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Ausschnitt einer Garnheftvorrichtung im Bereich der Andruckplatteneinheit 24 im Schnitt bzw. in Draufsicht. Die Andruckplatteneinheit 24 besteht im wesentlichen aus der schon beschriebenen Andruckplatte 19 und weiteren, nachfolgend erläuterten Elementen.
In der Oberseite der Andruckplatte 19 ist eine kreisförmige Vertiefung 25 ausgebildet. In der Vertiefung sitzt eine Schneidscheibe 26 aus einem harten Material, vorzugsweise aus Hartmetall, deren Oberseite mit der Oberseite der Andruckplatte 19 bündig abschließt oder dieser gegenüber minimal vorsteht. Auf der Andruckplatte 19 ist eine Schneidplatte 27 angeordnet, die an ihrer Unterseite eine kreisförmige Vertiefung 28 aufweist, in die eine Schneidscheibe 29 eingepaßt ist, deren Unterseite mit der Unterseite der Schneidplatte 27 bündig abschließt oder dieser gegenüber minimal vorsteht. Die Schneidplatte 27 ist auf der Andruckplatte 19 mittels Halteinrichtungen verschiebbar gehalten, beispielsweise aus Führungszapfen 30, die mittels Schrauben 31, Muttern 32 und Haltescheiben 33 an der Andruckplatte 19 befestigt sind. Es ist vorteilhaft, wenn auf die Schneidplatte von oben ein gewisser Druck einwirkt, um die Schneidscheiben 26 und 29 in inniger Berührung zu halten, beispielsweise mit Hilfe von Federscheiben 54. Im dargestellten Beispiel, siehe insbesondere die Draufsicht nach Fig. 3, ist eine dieser Halteeinrichtungen aus den Teilen 30 bis 33 und 54 dargestellt.
Alternativ kann eine Federscheibe in der Ausnehmung 28 der Schneidplatte 27 zwischen dieser und der zugehörigen Schneidscheibe 29 angebracht sein, was besonders günstig ist, wenn die Schneidplatte mehrere Schneidscheiben 29 trägt, sodaß diese sich individuell einstellen können.
Die Schneidplatte 27 ist mittels eines Betätigungsmechanismus parallel zur Andruckplatte 19 verschiebbar, der einen Schneidantrieb 34, beispielsweise in Form eines Elektromagneten oder eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders, mit Zugstange 35 und einen Kipphebel 36 aufweist, der bei 37 an der Andruckplatte 19 schwenkbar gelagert ist und dessen Enden an der Zugstange 35 bzw. an der Schneidplatte 27 angelenkt sind. An der Verbindungsstelle 38 mit der Schneidplatte 27 kann der Kipphebel 36 ggf. ein Langloch aufweisen, das in Richtung der Längserstreckung des Kipphebels 36 länglich ist.
In der Schneidplatte 27, der in dieser angeordneten Schneidscheibe 29, in der in der Andruckplatte 19 angeordneten Schneidscheibe 26 und schließlich in der Andruckplatte 19 sind Bohrungen ausgebildet, die zusammen einen durchgehenden Garnkanal 39 bilden, durch den hindurch das Garn 17 über die Garnführung 18 von oben zur Unterseite der Andruckplatte 19 verläuft. In axialer Ausrichtung zu diesem Garnkanal 39 befindet sich über der Andruckplatteneinheit 24 eine Nadel 13, die mit seitlichen Vorsprüngen 13a versehen ist, die beim Eindringen der Nadel 13 in den Garnkanal 39 geeignet sind, Fasern aus dem im Garnkanal 39 befindlichen Garn 17 mitzunehmen. In dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Arbeitszustand befindet sich die Schneidplatte 27 in einer Stellung, in der die in ihr und in der von ihr gehaltenen Schneidscheibe 29 ausgebildete Bohrung auf die Bohrung in der Andruckplatte 19 und der von ihr gehaltenen Schneidscheibe 26 ausgerichtet ist.
Auf der Andruckplatte 19 ist eine Garnklemmfahne 40 an einem Stift 41 schwenkbar gelagert, die unter dem Einfluß einer an der Andruckplatte 19 abgestützten Rückstellfeder 42 steht, die die Garnklemmfahne 40 in die in Fig. 3 dargestellte Ruhestellung zieht. Die Garnklemmfahne 40 erstreckt sich seitlich des Garnweges, der sich von der Garnführungseinrichtung 18 zum Garnkanal 39 erstreckt. Dieser Garnklemmfahne 40 steht eine Garnklemmfahne 43 gegenüber, die auf der Schneidplatte 27 befestigt ist. Die beiden Garnklemmfahnen 40 und 43 definieren zwischen sich einen Teilabschnitt des Garnweges, der an dem Garnkanal 39 endet.
Alternativ kann wenigstens eine der Garnklemmfahnen 40, 43 aus einem federnden Material bestehen, sodaß auf eine federnd bewegliche Lagerung der Garnklemmfahne 40 nach Art der Darstellung in der Zeichnung verzichtet werden kann.
Die Bohrungen in den beiden Schneidscheiben 26 und 29 weisen an ihren einander zugewandten Rändern scharfe Schneidkanten auf, sodaß sie in der Lage sind, das durch den Garnkanal 39 laufende Garn 17 abzuschneiden, wenn die beiden Scheiben 26, 29 gegeneinander seitlich verschoben werden. Der Durchmesser der Bohrungen in den Schneidscheiben 26, 29 ist vorzugsweise etwas größer als der der Bohrungen in der Schneidplatte 27 und der Andruckplatte 19, damit im Falle, daß die Schneidscheiben 26, 29 vom Schneidantrieb 34 nicht exakt in Deckung rückgestellt sein sollten, das Garn 17 nicht an deren Schneidkanten schabt und davon beschädigt wird.
Im Heftbetrieb der beschriebenen Garnheftvorrichtung nimmt die Schneidplatte 27 die in Fig. 3 gezeichnete Stellung ein, in der die Bohrungen in den Schneidscheiben 26 und 29 koaxial sind. Die an dem Nadelhalter 12 (Fig. 1) befestigte Nadel 13 wird von dem Motor 3 über den Exzenter 6, die Pleuelstange 7 und den Nadelstangenhalter 11 in eine auf- und abgehende Bewegung versetzt, in der sie in den Garnkanal 39 und das unter der Andruckplatte 19 auf der Unterlage 21 befindliche Faservlies 23 eindringt. Dabei ergreift sie Fasern aus jenem Abschnitt des Garns 17, der sich in dem Garnkanal 39 befindet, und nadelt diese Fasern in das Faservlies 23. Wenn im Betrieb die gesamte Garnheftvorrichtung seitlich, d.h. über das Faservlies 23 rutschend, bewegt wird, dann wird Garn 17 von der zugehörigen Spule 16 abgezogen und fortlaufend von der Nadel 13 an dem Faservlies 23 mit Hilfe der von Nadel 13 aus dem Garn 17 herausgezogenen Fasern angeheftet.
Wenn ein in dieser Weise mit dem Garn 17 auf dem Faservlies 23 hergestelltes Muster fertiggestellt ist und das Garn 17 abgeschnitten werden soll, um an anderer Stelle die Anfertigung eines neuen Musters beginnen zu können, wird der Motor 3 in einer Stellung stillgesetzt, in der die Nadel 13 in die nach oben zurückgezogene Stellung gebracht ist, die in Fig. 2 gezeigt ist. Solange dies nicht der Fall ist, wird der Schneidantrieb 34 durch eine - in der Zeichnung nicht dargestellte - vorzugsweise elektronisch gesteuerte Sicherungseinrichtung gesperrt. In dieser Stellung der Nadel 13 wird der Schneidantrieb 34 erregt, der die Zugstange 35 in Richtung des Pfeiles A zieht, wodurch über den Kipphebel 36 die Schneidplatte 27 in Richtung des Pfeiles B bewegt wird. Hierdurch werden die Bohrungen in den Schneidscheiben 26 und 29 außer Deckung gebracht, sodaß ihre Schneidkanten das Garn 17 abschneiden. Gleichzeitig nähert sich die an der Schneidpaltte 43 angebrachte Garnklemmfahne 43 der gegenüberstehenden elastisch gelagerten Garnklemmfahne 40, wodurch das in den Garnkanal 39 ragende Garnende zwischen den Garnklemmfahnen 40, 43 klemmend festgehalten wird. Wenn anschließend der Schneidantrieb 34 wieder aberregt wird, sodaß die Schneidplatte 27 in ihre Ruhestellung zurückkehrt, findet die Nadel 13 im Garnkanal 39 ein Garnende vor, das sie nach Inbetriebsetzung des Motors 3 auf das Faservlies 23 nadeln kann. Zweckmäßigerweise ist der Betrieb des Schneidantriebs 34 derart gesteuert, daß er erst unmittelbar vor der Wiederinbetriebsetzung des Motors 3 entaktiviert wird, damit zwischenzeitlich nicht das Garn 17 aus der Klemmung zwischen den Garnklemmfahnen 40, 43 freigegeben wird.
Die Garnheftvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 kann, wie bereits erwähnt, nach Art eines elektrisch betriebenen, manuell geführten Handwerkzeugs, etwa einer Stichsäge, ausgeführt sein und betrieben werden; es ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch möglich, die Garnheftvorrichtung nach Fig. 1 mit einem Kreuzschlitten zu kombinieren, auf dem sie befestigt ist und der sie, gesteuert durch ein entsprechendes, das zu erstellende Muster beinhaltendes Programm, über das auf einer unbewegten Unterlage befindliche Faservlies bewegt. Auf Einzelheiten eines solchen Kreuzschlittens braucht hier nicht eingegangen zu werden, da Apparate dieser Art in der Technik allgemein bekannt sind. Wird bahnförmiges Faservlies mit der Garnmheftvorrichtung bearbeitet, so kann dieses ggf. kontinuierlich oder diskontinuierlich unter der auf dem Kreuzschlitten befestigten Garnheftvorrichtung hindurchgeführt und anschließend entweder zur Zwischenlagerung aufgerollt oder unmittelbar in eine nachfolgende Nadelmaschine eingeführt werden. Eine Lösung der letztgenannten Art ist in Fig. 4 dargestellt.
Wie eingangs erwahnt, wird von der Garnheftvorrichtung das Garn, das ein vorbestimmtes Muster in dem Faservlies erstellen soll, nur zu einem geringen Anteil seiner Fasern durch das tragende Faservlies hindurchgenadelt. Es ist zur deutlichen Sichtbarmachung des Musters erforderlich, größere Anteile der das Garn bildenden Fasern durch das Faservlies hindurchzunadeln. Dieser Arbeitsschritt erfolgt überlicherweise in einer Nadelmaschine bekannter Bauart, die wenigstens einen Nadelbalken enthält, der eine Vielzahl von Nadeln in engem gegenseitigem Abstand trägt, sodaß die Wahrscheinlichkeit sehr groß ist, daß das Garn von diesen Nadeln getroffen und eine große Zahl von Fasern daraus ergriffen und durch das Faservlies genadelt wird. Angesichts dieser Notwendigkeit gibt Fig. 4 eine vorteilhafte Kombination einer Garnheftvorrichtung nach der Erfindung mit einer Nadelmaschine an.
Gemäß Fig. 4 ist einlaufseitig zu einer insgesamt mit 44 bezeichneten Nadelmaschine, von der zwei Nadelbalken mit 45 schematisch dargestellt sind, die insgesamt mit 46 bezeichnete Garnheftvorrichtung angeordnet. Die Andruckplatte 19 der Garnheftvorrichtung 46 befindet sich dabei über einer Auflage, die bei diesem Beispiel aus einem endlosen Bürstenband 47 besteht, das sich durch die Nadelmaschine 44 hindurch erstreckt und dessen freie Borstenenden strichpunktiert in Fig. 4 dargestellt sind. Die Konsole 1 der Garnheftvorrichtung 46 ist auf einer horizontalen Trägerschiene 48 in Richtung des Pfeiles C auf die Nadelmaschine 44 zu und von dieser weg verschiebbar. Die Verschiebung wird durch einen Antrieb bewirkt, der hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch sein kann. Im dargestellten Beispiel ist der Antrieb als ein Spindelmotor 49 dargestellt, der auf der Konsole 1 befestigt ist und dessen Spindel 50 an der Nadelmaschine 44 verankert ist. Der Rahmen 2 ist auf der Konsole 1 in horizontaler Richtung quer zur durch den Pfeil C bestimmten Bewegungsrichtung beweglich gelagert, und ihm ist eine Antriebseinrichtung 51 zugeordnet, mit deren Hilfe diese Querbewegung des Rahmens 2 gegenüber der Konsole 1 hervorrufbar ist. Mit dem Rahmen 2 sind sämtliche Aggregate verbunden, die erforderlich sind, um Garne 17 auf dem Faservlies 23 anzuheften, das sind die Andruckplatte 19 mit ihren Garnkanälen, der Nadelstangenhalter 11 und die ihm zugeordneten Antriebseinrichtungen von Motor 3 bis Gelenkzapfen 10. Durch Erregung der Antriebe 49 und 51 kann die die Muster erstellende Garnheftvorrichtung 46 in zwei zueinander ortogonalen Richtungen über das Faservlies 23 verfahren werden.
Das Faservlies 23 wird im dargestellten Beispiel von einer Vorratsrolle 52 zugeführt, läuft auf dem Bürstenband 47 unter der Garnheftvorrichtung 46 und durch die Nadelmaschine 44 durch und wird am Austritt der Nadelmaschine 44 zu einer Rolle 53 aufgewickelt. Es versteht sich, daß das Bürstenband 47 in den Arbeitsbereichen von Garnheftvorrichtung 46 und Nadelmaschine 44 von unten abgestützt ist, beispielsweise durch Walzen oder Platten, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.
Es versteht sich ferner, daß die Vorrichtung 46 in Fig. 4 zweckmäßigerweise mit den in den Fig. 2 und 3 beschriebenen Garnschneideinrichtungen ausgerüstet ist. Die Garnheftvorrichtung 46 kann sich fast über die gesamte Breite der Nadelmaschine 44 erstrecken und eine entsprechende Vielzahl von Nadeln 13 mit zugehörigen Garnspulen 16 aufweisen, um mehrere Muster parallel in jeweils einem Arbeitszyklus gleichzeitig auf dem Faservlies 23 herstellen zu können.
Für den Betrieb der in Fig. 4 gezeigten Kombination kann ggf. vorgesehen sein, daß das Faservlies 23 intermittierend oder kontinuierlich durch die Anordnung hindurchgeführt wird oder ggf. sogar zeitweise seine Vorschubrichtung umgekehrt wird, wenn dies zur Bildung eines bestimmten Musters erforderlich sein sollte. Die Materialrollen 52 und 53 sind in diesem Falle auf ihren sie tragenden Vorrichtungen entsprechend zu bewegen, d.h. ggf. entgegen ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung auf- bzw. abzurollen. Der Betriebsablauf in Nadelmaschine 44 und Garnheftvorrichtung 46 erfolgt gesteuert nach vorgegebenen Programmen, wobei der Betrieb der Nadelmaschine 44 und der Garnheftvorrichtung 46 in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sind. In die zeitliche Abstimmung der Arbeitsabläufe ist auch die in der Garnheftvorrichtung 46 ggf. enthaltene Garnschneideinrichtung einbezogen, wobei durch die erwähnte Sicherungseinrichtung gewährleistet ist, daß der Schneidantrieb 34 für die Schneidplatte 27 nur dann aktiviert wird, wenn die Nadeln 13 in einer angehobenen Stellung zur Ruhe gekommen sind.

Claims

Vorrichtung zum Anheften eines Garns (17) aus Stapelfasern in einem vorgegebenen Linienmuster an ein Faservlies (23), das auf einer aus Bürsten bestehenden Unterlage (21) liegt und dabei von den freien Enden der Bürstenborsten (22) abgestützt ist, enthaltend eine parallel zur Unterlage (21) verschiebbare Andruckplatteneinheit (24) mit einem sich im wesentlichen vertikal durch sie hindurch erstreckenden Garnkanal (39), eine Einrichtung (18) zum Zuführen des Garns (17) längs eines Garnweges von einem Garnvorrat (16) in den Garnkanal (39), eine in der Achse des Garnkanals (39) angeordnete Nadel (13) mit seitlich vorstehenden Vorsprüngen (13a), die zum Einstechen von Garnfasern in das Faservlies (23) geeignet sind, einen mit der Andruckplatteneinheit (24) verbundenen Nadelhalter (12), an dem die Nadel (13) befestigt ist, und eine Antriebseinrichtung (3-10) zum Auf- und Abbewegen des Nadelhalters (12) in Richtung auf die Andruckplatteneinheit (24) und von dieser weg.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Garnkanal (39) eine Länge aufweist, die wenigstens so groß wie sein Durchmesser ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Garnkanal (39) teilweise von einer beweglichen Schneidplatte (27) gebildet ist, die Bestandteil der Andruckplatteneinheit (24) ist und in der eine Bohrung für den Durchtritt des Garns (17) ausgebildet ist, die an ihrem unteren Rand scharfkantig ausgebildet ist, die Andruckplatteneinheit (24) eine Andruckplatte (19) mit einer Bohrung aufweist, die mit der Bohrung in der Schneidplatte (27) fluchtet und deren oberer Rand scharfkantig ausgebildet ist, eine Verstelleinrichtung (34-38) zum seitlichen Verschieben der Schneidplatte (27) gegenüber der Andruckplatte (19) vorgesehen ist, um die genannten Bohrungen außer Deckung zu bringen, mit der Schneidplatte (27) eine Garnklemmfahne (43) verbunden ist und an der Andruckplatte (19) eine komplementäre Garnklemmfahne (40) angebracht ist, die Garnklemmfahnen (40,43) seitlich eines Teilabschnitts des Garnwegs angeordnet sind, der an dem Garnkanal (39) endet, und die Garnklemmfahnen (40,43) einander angenähert sind, wenn die genannten Bohrungen durch Verschieben der Schneidplatte (27) außer Deckung gebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der eine der Garnklemmfahnen (40,43) elastisch ist oder elastisch gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die scharfkantigen Bohrungen in Schneidscheiben (26,29) aus einem harten Material, insbesondere Hartmetall, ausgebildet sind, die in Ausnehmungen (25,28) in der Andruckplatte (19) bzw. der Schneidplatte (27) sitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Bohrungen in den Schneidscheiben (26,29) einen etwas größeren Durchmesser als die entsprechenden Bohrungen in der Schneidplatte (19) und der Andruckplatte (19).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, enthaltend eine Sicherungselnrichtung, die die Verstelleinrichtung (34-38) zum seitlichen Verschieben der Schneidplatte (27) sperrt, solange der Nadelhalter (12) nicht in seiner angehobenen Endstellung zur Ruhe gekommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Nadel (13) eine Velournadel, insbesondere Kronen- oder Gabelnadel, oder eine Filznadel ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Nadelhalter (12) ein Nadelbalken ist, an dem eine Vielzahl von Nadeln (13) angebracht sind, und in der Andruckplatteneinheit (24) eine entsprechende Vielzahl von Garnkanälen (39) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 9, bei der an der Schneidplatte (27) und der Andruckplatte (19) jeweils eine der Anzahl der Nadeln (13) entsprechende Anzahl von Schneidscheiben (26,29) und Garnklemmfahnen (43,40) befestigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens die Andruckplatteneinheit (24) und der Nadelhalter (12) mit zugehöriger Antriebseinrichtung (3 bis 11) an einem Rahmen (2) montiert sind, der mit einer Antriebseinrichtung (51) zum Verschieben des Rahmens (2) parallel zur Unterlage (21) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (2) Teil eines Kreuzschlitten ist, der in zwei zueinander orthogonalen Achsen verschiebbar ist und mit zwei Antriebseinrichtungen (49,51) versehen ist, die unabhängig voneinander zur Verstellung des Rahmens (2) in den zwei Achsen betätigbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12 in Kombination mit einer Nadelmaschine (44), an deren Einlauf die Vorrichtung (46) angeordnet ist, zum Durchnadeln des von der Vorrichtung (46) an das als Bahn der Nadelmaschine (44) zugeführte Faservlies (23) angehefteten Garns (17), wobei die Borsten (22) Teil eines endlosen Bürstenbandes (47) sind, das sich durch die Nadelmaschine (44) hindurch erstreckt und in der Nadelmaschine (44) als Unterlage für das Faservlies (23) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 13, enthaltend eine Steuerungseinrichtung, die nach einem vorgegebenen Programm den Betrieb der Nadelmaschine (44), den Antrieb des Bürstenbandes (47), die Antriebseinrichtung (3-10) des Nadelhalters (12), der Verstelleinrichtung (34-38) zum seitlichen Verschieben der Schneidplatte (27) sowie der Antriebseinrichtungen (49,51) für den Rahmen (2) steuert.