EP1132513B1 - Nadel für die mechanische Verfestigung von Faservliesbahnen durch Vernadelung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nadel für die mechanische Verfestigung von Faservliesen durch Vernadelung, bestehend aus einem Schaft mit Spitze am einen, vorderen Ende und einem Befestigungskolben am anderen, hinteren Ende und mehreren an dem Schaft ausgebildeten Widerhaken zum Ergreifen von Fasern aus dem zu vernadelnden Faservlies, wobei von den Widerhaken einige entgegen der von der Nadelspitze angegebenen Stichrichtung und die anderen Widerhaken in die von der Nadelspitze angegebene Stichrichtung gerichtet sind. Eine Nadel dieser Art ist in AT 405 417 B beschrieben.

Die vorgenannte Druckschrift beschreibt eine Vorrichtung zum Vernadeln eines vorverfestigten Vlieses mit einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett, das mit einer Vielzahl von Nadeln besetzt ist, und einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterfage. In der Diskussion zum Stand der Technik erläutert diese Druckschrift, daß zur Sicherstellung einer guten Verfilzung des Vlieses die Nadeln nicht nur beim Einstichen, sondern auch beim Herausziehen aus dem Vlies Fasern quer zur Vliesoberfläche mitnehmen sollten. Zu diesem Zweck sei bereits vorgeschlagen worden, Nadeln einzusetzen, die sowohl in Einstichrichtung als auch in Ausziehrichtung ausgerichtete Widerhaken für die Fasermitnahme aufweisen. Es habe sich in der Praxis jedoch herausgestellt, daß die in der Ausziehrichtung wirksamen Widerhaken keine ausreichende Wirkung mit sich bringen, offensichtlich deshalb, weil das Fasermaterial beim Einstich der Nadeln durch die in Einstichrichtung wirksamen Widerhaken soweit nach außen verdrängt werde, daß beim Ausziehen der Nadeln im Bereich der in Ausziehrichtung wirksamen Widerhaken kaum mehr Fasern für die gegensinnige Vernadelung bereitstünden. Zur Abhilfe schlägt die AT 405 417 B vor, daß Nadeln mit in Einstichrichtung wirksamen Widerhaken und Nadeln mit in Ausziehrichtung der Nadeln wirksamen Widerhaken zumindest weitgehend gleichmäßig über die Nadelreihen des Nadelbretts zu verteilen. Es werden demnach am Nadelbrett Nadeln zweier unterschiedlicher Arten eingesetzt, von denen die eine in Einstichrichtung und die andere in Ausziehrichtung wirksam sind. Bei der Bestückung des Nadelbretts muß daher eine entsprechende Bestückungsvorschrift beachtet werden.

Als Werkzeug zur Verdichtung und Verfestigung von Faservliesen dienen spezielle Verfestigungsnadeln, die sog. Filznadeln. Eine Filznadel besteht aus dem Einspannschaft mit einem Befestigungsabschnitt, der gewöhnlich eine von dem Schaft abgewinkelte Krücke ist, wahlweise einem verjüngten Zwischenschaft, einem Dreikantschaft, der Widerhaken trägt, und der Spitze. Nadeln mit rundem Schaftquerschnitt sind ebenfalls bekannt. Die DE 195 21 796 C1 beschreibt eine insbesondere zum Aufnadeln eines Faservlieses auf ein Trägergewebe bestimmte Filznadel mit einem zylindrischen Nadelkolben, der in einem in einer Nadelspitze auslaufenden Nadelschaft mit polygonalem Querschnitt übergeht, in dessen Bereich mindestens ein Widerhaken ausgebildet ist, der nicht über die Mantelfläche des Nadelschaftes hinausragt, um eine Beschädigung des Trägergewebes zu vermeiden.

Die an die Schaftdicke angepaßte Widerhakentiefe ist für die Faseraufnahmekapazität von maßgeblicher Bedeutung. Ein weiterer Faktor, der die Faseraufnahme bestimmt, ist die Feinheit der zu vernadelnden Faser. Nadeln mit großer Widerhakentiefe erfassen und transportieren mehr Fasern als solche mit kleiner Widerhakentiefe. Der Einfluß der Schaftform, der Widerhakentiefe und weiterer Parameter auf das Arbeitsergebnis ist in 'Vliesstoffe" von Lünenschloß und Albrecht, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1982, Seiten 129 bis 142, ausführlich beschrieben.

Die in dem genannten Buch gezeigten und diskutierten Nadeln haben sämtlich Widerhaken, die in die von der Spitze der Nadel angegebene Stichrichtung weisen. Nadeln, deren Widerhaken entgegen der Stichrichtung weisen, sogenannte Rückholnadeln, sind ebenfalls bekannt und finden Einsatz bei der Herstellung von Steppnähten vergleichbaren Strukturen an Faservliesen, siehe hierzu beispielsweise DE-PS 900 056. Der Einsatz der dort dargestellten Rückholnadeln verlangt eine Drehung der Nadeln um ihre Achsen während des Stichzyklus. Dieses ist mit einem erheblichen apparativen Aufwand verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nadel der einangs genannten Art anzugeben, mit der neuartige Faservliesverfestigungstechniken mit Kettnaht-ähnlicher Verschlingung der Fasern ausgeführt werden können, ohne daß die Nadel um ihre Achse gedreht werden muß.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Von der Erfindung wird eine Nadel angegeben, bei der auf dem Arbeitsteil, d.h. auf dem Schaft, vorwärts- und rückwärts orientierte, von Widerhaken begrenzte Kerben zum Einsatz kommen. Der Nadelquerschnitt kann dabei rund, einkantig/rund, zweikantig, dreikantig, vierkantig, sechskantig oder sternförmig, im weitesten Sinne also beliebig sein.

Vorwärts und rückwärts gerichtete Widerhaken können in einer Radialebene des Schaftes in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sein.

Die Kerben können in Umfangsrichtung des Nadelschaftes gesehen, in unterschiedlichen Abständen zur Nadelspitze angeordnet sein, was zur Folge hat, daß beim Einstechen der Nadel in ein Faservlies die einer vorangehenden Kerbe jeweils nachfolgende Kerbe einen Faserzustand antrifft, der durch die Wirkung der vorangehenden Kerbe bereits verändert worden ist. Das kann vorteilhaft sein, wenn der Faserverbund noch sehr lose ist und ein gleichzeitiges Wirksamwerden aller Kerben unerwünschte Störungen hervorrufen würde.

Die Erfindung wird hier unter Bezugnahme auf die Kerben erläutert, ebenso gut könnte aber auch auf die die Kerben bildenden Widerhaken Bezug genommen werden, es bleibt im Belieben des Fachmanns, welcher Erklärungsweise er den Vorzug gibt. Verwechslungen sind nicht möglich, denn eine Vorwärtskerbe wird von einem vorwärts, also in Richtung der Nadelspitze gerichteten Widerhaken begrenzt, während eine Rückwärtskerbe von einem rückwärts gerichteten Widerhaken begrenzt wird.

Bevorzugt werden Nadeltypen mit drei, vier oder sechs Kanten. Eine Nadel mit einem Vierkantquerschnitt hätte bevorzugt an zwei gegenüberliegenden Kanten, also um 180° versetzt, je eine Vorwärtskerbe, die beiden anderen Kerben je eine Rückwärtskerbe, jeweils in gleicher Entfernung zur Nadelspitze angeordnet. Nadeln mit Sechskant- oder sternförmigen Querschnitt sind bislang noch nicht bekannt. Auch diesbezüglich ist gemäß der Erfindung vorgesehen, pro Kante abwechselnd zwischen Vorwärts- und Rückwärtskerbe in gleicher Entfernung zur Nadelspitze, d.h. in gleicher Radialebene in Bezug auf den Nadelschaft, abzuwechseln.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt den Stichabschnitt einer Vierkant-Kronennadel, mit den Merkmalen der Erfindung, und

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt davon im Bereich der Kerben.

Man erkennt in Fig. 1 den Stichabschnitt einer Nadel mit Vierkant-Schaft 1 und Spitze 2. An dem Schaft 1 sind nahe der Spitze 2 an jeder Schaftkante 3a eine Vorwärtskerbe 4 ausgebildet, während an der benachbarten Schaftkante 3b eine Rückwärtskerbe 5 ausgebildet ist, wobei die Kerben 4 und 5 etwa im gleichen Abstand zur Spitze 2 liegen. Die Kerben 4 und 5 sind von vorwärts bzw. rückwärts gerichteten Widerhaken 6 bzw. 7 begrenzt.

Dringt im Betrieb die Nadel durch ein unverfestigtes oder vorverfestigtes Faservlies ein, wird zunächst ein Faserbüschel von den Vorwärtskerben ergriffen und von der Einstichseite auf die andere Seite des Faservlieses gestoßen. Im anschließenden Rückhub werden von den Rückwärtskerben Faserbüschel von der anderen Seite des Vlieses im selben Einstichloch zurückgezogen. Man erreicht also eine intensive Verkettung von Fasern der Oberseite und Unterseite des Faservlieses durch ein und dasselbe Stichloch hindurch.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind die Fasertransporte in den unterschiedlichen Stichrichtungen voneinander unabhängig, und werden auch hier in beiden Stichrichtungen die Fasern durch ein und dasselbe Stichloch gezogen.

Claims (7)

1. Nadel für die mechanische Verfestigung von Faservliesen durch Vernadelung, bestehend aus einem Schaft (1) mit Spitze (2) am einen, vorderen Ende und einem Befestigungskolben am anderen, hinteren Ende und mehreren an dem Schaft (1) ausgebildeten Widerhaken (6,7) zum Ergreifen von Fasern aus dem zu vernadelnden Faservlies, wobei von den Widerhaken (6,7) einige (7) in Ausziehrichtung der Nadel und die anderen Widerhaken (6) in die von der Nadelspitze (2) angegebene Einstichrichtung der Nadel gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die von in unterschiedliche Richtungen weisenden Widerhaken (6,7) begrenzten Kerben (4,5), in unterschiedliche radiale Richtungen bezüglich der Nadelachse weisen.
2. Nadel nach Anspruch 1, bei der die in unterschiedliche radiale Richtungen weisenden Kerben in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet sind.
3. Nadel nach Anspruch 1, bei der die in unterschiedliche radiale Richtungen weisenden Kerben (4,5) an unterschiedlichen Stellen längs des Nadelschaftes (1) ausgebildet sind.
4. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Widerhaken (6,7) Scheitel haben, die nicht über den Umriß des Nadelschaftes (1) vorstehen.
5. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, deren Schaft (1) einen polygonalen Querschnitt hat.
6. Nadel nach Anspruch 5, bei der die Widerhaken (6,7) an den Kanten (3a,3b) des Nadelschaftes (1) ausgebildet sind.
7. Nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit rundem Schaftquerschnitt, an dem die in unterschiedliche Richtungen weisenden Widerhaken in gemischter Verteilung ausgebildet sind.

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