EP1793024A1 - Nadelmaschine sowie Verfahren zum Betreiben derselben - Google Patents

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EP1793024A1
EP1793024A1 EP05028603A EP05028603A EP1793024A1 EP 1793024 A1 EP1793024 A1 EP 1793024A1 EP 05028603 A EP05028603 A EP 05028603A EP 05028603 A EP05028603 A EP 05028603A EP 1793024 A1 EP1793024 A1 EP 1793024A1
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EP
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roller
needle
machine
axial direction
stroke
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EP05028603A
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Walter Luger
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Huyck Austria GmbH
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Huyck Austria GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles

Definitions

  • the invention relates to a needle machine and a method for operating a needle machine according to the preambles of claims 1, 2 and 7.
  • Needle machines of the type in question are known and are used in the field of needle floss consolidation application, such needle machines are used for example in the production of paper machine felts.
  • the needling machines have needle boards with special needle pitches, which have certain repeats.
  • the needle pitches are common in that there are certain feed ranges that can be specified in millimeters of feed advance per Nadelbretthub and produce on the felt surface, usually undesirable marks that are used for demanding applications of the felt, such as. on a paper machine, are not acceptable.
  • needles on the felt surface produce visible repeats due to a natural width dip during needling.
  • the object of the invention is to solve the problems described above and to provide a needling machine by means of which it is possible to produce a felt without repeats or with desired repeats on a textile surface and / or a felt surface.
  • the object is achieved by a needle machine, in particular for use in the production of paper machine felts, wherein the needle machine at least one, in operation in the axial direction, preferably back and forth, movable, designed as a traction roller, roller through which the product to be needled transverse to the needle direction, ie in the axial direction, according to the movement of the traction roller, is movable.
  • the needle machine at least one, in operation in the axial direction, preferably back and forth, movable, designed as a traction roller, roller through which the product to be needled transverse to the needle direction, ie in the axial direction, according to the movement of the traction roller, is movable.
  • the object is achieved by a needle machine, in particular for use in the manufacture of paper machine felts, wherein the needle machine comprises at least one spreader, which is movable in the axial direction and through which the product to be needled transversely to the needle direction, i. in the axial direction, according to the movement of the spreader, is movable.
  • An essential point of the invention is that a homogenization of the distribution of the punctures can be achieved by a targeted lateral displacement of the needle drop points in a felt or other textile fabric. This effect is independent of a needle pitch used.
  • a reciprocating roller to avoid unwanted repetition or by a controlled axial displacement of one or more Rolling in the needle machine targeted Rapporte to produce patterns or irregularities in the processed fabric, such as a felt.
  • At least one driven or revolving roller is moved transversely to the advancing movement, i. in the axial direction of the respective roller, back and forth, i. changing, moving.
  • a different result in terms of a repeat or pattern can be generated here. It should be emphasized at this point that in the case of multiple traversing rollers whose movement can be in the same direction or in opposite directions.
  • a stroke and a stroke frequency individually per roller preferably continuously, adjustable.
  • a stroke of the traversing roller and / or spreading device is 0 mm to 15 mm, preferably 0 mm to 12 mm and particularly preferably 0 mm to 10 mm.
  • a larger stroke up to three times the specified value and a particularly small stroke range of 1.5 mm is conceivable, depending on the application and the pattern to be achieved.
  • the stroke of the traction roller and / or spreader is infinitely adjustable and can optionally be changed during operation.
  • a stroke frequency according to the invention is in the range of 1 to 120 strokes per minute, wherein it should be emphasized that the movement of the traction roller and / or spreading device runs continuously in the axial direction. As well as the lifting height of the traction roller and / or spreader and their stroke frequency is infinitely adjustable.
  • a drive for a lifting movement of the at least one traverse roller and / or spreader is done alternatively or in combination mechanically, hydraulically, electrically, magnetically and / or pneumatically, wherein it is emphasized that depending on the stroke frequency and lifting height and size and weight of the roller and / or spreader a different drive can be provided.
  • the Spreading device can be configured as a roller or as a roller combination, in particular from 3 to 5 rollers.
  • a roller can also be designed as a movable back and forth area over which the processed fabric merely slides away, without this area performs a rotational movement.
  • a mechanical drive via a connecting rod such as a sliding link, an eccentric, a curved or swash plate and the like.
  • Mechanical drives for example by means of hydraulic cylinders or a hydraulic motor are provided.
  • the lifting movement can be provided electrically by means of an electric motor with gear or spindle. The same applies to a pneumatic drive by means of a pneumatic cylinder or motor with the aid of a gear or a spindle.
  • the object of the invention is achieved by a method for operating a needle machine, in particular in the production of paper machine felts, wherein at least one roller of the needle machine in operation in the axial direction, preferably back and forth, is moved.
  • the movement of the roller according to the invention is carried out with a stroke of 0 mm to 15 mm, preferably from 0 mm to 12 mm and more preferably from 0 mm to 10 mm, wherein the stroke of the roller, in particular during operation, continuously and / or readjusted becomes.
  • a needle machine is shown in a schematic representation, wherein the roller marked A represents the drive roller of the system.
  • the rollers marked D are deflection rollers, by means of which the fabric to be transported and needled to be moved on the one hand and on the other hand maintained tension.
  • the means designated Z are the respective needle zones of the needle machine, wherein in the upper part of the figure, denoted by B, a spreader for the fabric is indicated schematically. In the lower part of the figure, an external traversing unit marked C is shown.
  • a feed of the textile fabric, in particular felt takes place from the illustrated rolls whose material is moved counterclockwise in a needle machine. According to the invention it is possible to operate one or more of the rollers A, B, C or D in the traversing mode.
  • a traversing roller is shown, the stroke is indicated in the axial direction by a double arrow and marked with 0-X, wherein 0-X denotes the lifting height of the traction roller.
  • the traversing roller is moved by means of a link drive in iridescent manner from left to right and back.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen, wobei die Nadelmaschine wenigstens eine, im Betrieb in axialer Richtung hin und her bewegbare Changierwalze aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solcher Nadelmaschine.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Nadelmaschine gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 2 und 7.
  • Nadelmaschinen der hier fraglichen Art sind bekannt und finden im Bereich der Nadelvließverfestigung Anwendung, wobei derartige Nadelmaschinen beispielsweise auch bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen verwendet werden. Die Nadelmaschinen weisen Nadelbretter mit speziellen Nadelteilungen auf, die bestimmte Rapporte aufweisen. Den Nadelteilungen ist hierbei gemeinsam, daß es bestimmte Vorschubbereiche gibt, die sich in Millimetern Vorschub des Filzes pro Nadelbretthub angeben lassen und die auf der Filzoberfläche, in aller Regel unerwünschte, Markierungen erzeugen, die für anspruchsvolle Anwendungen des Filzes, wie z.B. auf einer Papiermaschine, nicht akzeptabel sind.
  • Darüber hinaus entstehen beim Nadeln auf der Filzoberfläche sichtbare Rapporte, die durch einen natürlichen Breiteneinsprung während des Nadelns bedingt sind.
  • Durch diese Rapporte werden auf den behandelten Filzen unschöne Muster bzw. Artefakte erzeugt, die nicht gewünscht sind und sich bei der Verwendung der Filze in Papiermaschinen in dem hergestellten Papier manifestieren.
  • Dieser Nachteil ist bisherigen Nadelmaschinen inhärent und es ist äußerst schwierig bis unmöglich, ein über den gesamten Filz einheitliches textiles Oberflächenbild zu erhalten. In der Vergangenheit wurde beim Versuch einer Vereinheitlichung des Oberflächenbildes des hergestellten Filzes auf eine unregelmäßige Verteilung der Nadeln auf der Fläche des Nadelbretts zurückgegriffen, wobei eine solche ungleichmäßige Verteilung immer einen Kompromiß darstellt und für viele Anwendungen ein dennoch unzureichendes Ergebnis liefert.
  • In umgekehrter Richtung ist es mit den bisher üblichen Nadelmaschinen jedoch auch nicht möglich, einen gezielten Rapport, ein bestimmtes Muster oder eine bestimmte Strukturierung bewußt in einem Filz herbeizuführen, da auch in diesem Fall die durch eine Nadelmaschine inhärent erzeugten Rapporte störend sind.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und eine Nadelmaschine zur Verfügung zu stellen, mittels derer es möglich ist, einen Filz ohne Rapporte oder mit gewünschten Rapporten auf einer textilen Oberfläche und/oder einer Filzoberfläche zu erzeugen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Nadelmaschine gemäß den Patentansprüchen 1 und 2 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 7 gelöst.
  • Insbesondere wird die Aufgabe durch eine Nadelmaschine, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen gelöst, wobei die Nadelmaschine wenigstens eine, im Betrieb in axialer Richtung, vorzugsweise hin und her, bewegbare, als Changierwalze ausgebildete, Walze aufweist, durch die das zu benadelnde Produkt quer zur Nadelrichtung, d.h. in axialer Richtung, entsprechend der Bewegung der Changierwalze, bewegbar ist.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe durch eine Nadelmaschine, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen gelöst, wobei die Nadelmaschine wenigstens eine Breithaltevorrichtung aufweist, die in axialer Richtung hin und her bewegbar ist und durch die das zu benadelnde Produkt quer zur Nadelrichtung, d.h. in axialer Richtung, entsprechend der Bewegung der Breithaltevorrichtung, bewegbar ist.
  • Ein wesentlicher Punkt der Erfindung besteht darin, daß durch eine gezielte seitliche Verschiebung der Nadeleinstichpunkte in einem Filz oder einem anderen textilen Flächengebilde eine Vergleichmäßigung der Verteilung der Einstiche erreicht werden kann. Dieser Effekt ist unabhängig von einer verwendeten Nadelteilung. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, durch eine hin und her bewegte Walze ungewollte Rapporte zu vermeiden oder durch eine gezielt gesteuerte axiale Verschiebung einer oder mehrerer Walzen in der Nadelmaschine gezielt Rapporte, Muster oder Ungleichmäßigkeiten in dem bearbeiteten textilen Flächengebilde, wie beispielsweise einem Filz zu erzeugen.
  • Ferner ist es mittels dieser Technologie möglich, eine Bildung von "Nadelgassen", nämlich rapportartigen Markierungen an der genadelten Textiloberfläche, zu verhindern oder wahlweise gezielt zu verstärken.
  • Erfindungsgemäß wird zumindest eine angetriebene oder mitlaufende Walze quer zur Vorschubbewegung, d.h. in axialer Richtung der jeweiligen Walze, hin und her, d.h. changierend, bewegt.
  • Je nachdem, wie viele und welche Walzen einer Nadelmaschine bewegt werden, ist hierbei ein unterschiedliches Ergebnis hinsichtlich eines Rapports oder Musters erzeugbar. Es sei an dieser Stelle betont, daß im Falle mehrerer Changierwalzen deren Bewegung gleichsinnig oder gegenläufig sein kann. Darüber hinaus ist auch ein Hub und eine Hubfrequenz individuell pro Walze, vorzugsweise stufenlos, einstellbar.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt ein Hub der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung 0 mm bis 15 mm, vorzugsweise 0 mm bis 12 mm und besonders bevorzugt 0 mm bis 10 mm. Ein größerer Hub bis zum Dreifachen des angegebenen Wertes sowie ein besonders kleiner Hubbereich von 1,5 mm ist je nach Anwendung und zu erzielendem Muster denkbar.
  • Des weiteren ist der Hub der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung stufenlos einstellbar und kann gegebenenfalls während des Betriebs geändert werden.
  • Eine Hubfrequenz liegt erfindungsgemäß im Bereich von 1 bis 120 Hüben pro Minute, wobei betont sei, daß die Bewegung der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung in axialer Richtung kontinuierlich verläuft. Ebenso wie die Hubhöhe der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung ist auch deren Hubfrequenz stufenlos einstellbar.
  • Ein Antrieb für eine Hubbewegung der wenigstens einen Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung erfolgt alternativ oder in Kombination mechanisch, hydraulisch, elektrisch, magnetisch und/oder pneumatisch, wobei betont sei, daß je nach Hubfrequenz und Hubhöhe sowie Größe und Gewicht der Walze und/oder Breithaltevorrichtung ein unterschiedlicher Antrieb vorgesehen sein kann. An dieser Stelle sei betont, daß die Breithaltevorrichtung als Walze oder als Walzenkombination, insbesondere aus 3 bis 5 Walzen, ausgebildet sein kann.
  • Ferner ist es möglich, eine Changierung des textilen Flächengebildes mit Hilfe eines zusätzlichen Walzenpaares zwischen der Nadelmaschine und einem Spannwagen auf einer Filzeinlauf- und/oder -auslaufseite zu realisieren. Des weiteren ist es möglich, in der Nadelmaschine eingesetzte Breithalter bzw. vorerwähnte Breithaltevorrichtung quer zur Filzlaufrichtung als Changiereinheit auszubilden. Es sei an dieser Stelle betont, daß im Sinne dieser Erfindung eine Walze auch als hin und her bewegbarer Bereich ausgebildet sein kann, über den das bearbeitete textile Flächengebilde lediglich hinweggleitet, ohne daß dieser Bereich eine Drehbewegung ausführt.
  • Hinsichtlich Antriebsmöglichkeiten für die Hubbewegung einer Walze, eines Walzenpaars oder eines Breithalters, quer zur Filzlaufrichtung, sind erfindungsgemäß die im folgenden genannten Möglichkeiten vorgesehen. Ein mechanischer Antrieb über eine Pleuelstange, wie beispielsweise ein Kulissenantrieb, ein Exzenterantrieb, eine Kurven- oder Schrägscheibe und dgl. mechanische Antriebe. Ferner sind hydraulische Antriebe, beispielsweise mittels Hydraulikzylinder oder einem Hydraulikmotor vorgesehen. Des weiteren kann die Hubbewegung elektrisch mittels eines Elektromotors mit Getriebe oder mit Spindel vorgesehen sein. Selbiges gilt für einen pneumatischen Antrieb mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders oder Motors unter Zuhilfenahme eines Getriebes oder einer Spindel.
  • Des weiteren wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zum Betreiben einer Nadelmaschine, insbesondere bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen gelöst, wobei wenigstens eine Walze der Nadelmaschine im Betrieb in axialer Richtung, vorzugsweise hin und her, bewegt wird. Die Bewegung der Walze erfolgt erfindungsgemäß mit einem Hub von 0 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 0 mm bis 12 mm und besonders bevorzugt von 0 mm bis 10 mm, wobei der Hub der Walze, insbesondere im Betrieb, stufenlos ein- und/oder nachgestellt wird.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das anhand der Abbildungen näher erläutert wird. Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Nadelmaschine;
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer Changierwalze mit Antriebseinheit für eine Hubbewegung;
    Fig. 3
    eine Detaildarstellung der Changierwalze mit Antriebseinheit aus Fig. 2.
  • In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Nadelmaschine gezeigt, wobei die mit A gekennzeichnete Walze die Antriebswalze des Systems darstellt. Die mit D gekennzeichneten Walzen sind Umlenkwalzen, mittels derer das zu transportierende und zu nadelnde textile Flächengebilde einerseits bewegt und andererseits auf Spannung gehalten wird. Die mit Z bezeichneten Einrichtungen sind die jeweiligen Nadelzonen der Nadelmaschine, wobei im oberen Bereich der Abbildung, mit B bezeichnet, ein Breithalter für das textile Flächengebilde schematisch angegeben ist. Im unteren Bereich der Abbildung ist eine mit C bezeichnete externe Changiereinheit dargestellt. Eine Zuführung des textilen Flächengebildes, insbesondere Filzes, findet von den dargestellten Rollen statt, deren Material entgegen dem Uhrzeigersinn in einer Nadelmaschine bewegt wird. Erfindungsgemäß ist es möglich, eine oder mehrere der Walzen A, B, C oder D im Changierbetrieb zu betreiben.
  • In Fig. 2 ist eine Changierwalze dargestellt, deren Hub in axialer Richtung durch einen Doppelpfeil angegeben und mit 0-X gekennzeichnet ist, wobei 0-X die Hubhöhe der Changierwalze bezeichnet.
  • Wie in Fig. 3 in vergrößerter Darstellung erkennbar, wird die Changierwalze mittels eines Kulissenantriebs in changierender Weise von links nach rechts und zurück bewegt.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

Claims (9)

  1. Nadelmaschine, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Nadelmaschine wenigstens eine, im Betrieb in axialer Richtung hin und her bewegbare, als Changierwalze ausgebildete Walze (A, B, C, D) aufweist, durch die das zu benadelnde Produkt quer zur Nadelrichtung, d.h. in axialer Richtung, bewegbar ist.
  2. Nadelmaschine, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Nadelmaschine wenigstens eine Breithaltevorrichtung (B) aufweist, die in axialer Richtung hin und her bewegbar ist und durch die das zu benadelnde Produkt quer zur Nadelrichtung, d.h. in axialer Richtung, bewegbar ist.
  3. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Hub der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung (A, B, C, D) 0 mm bis 15 mm, vorzugsweise 0 mm bis 12 mm und besonders bevorzugt 0 mm bis 10 mm beträgt.
  4. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Hub der Changierwalze und/oder Breithaltevorrichtung (A, B, C, D) stufenlos einstellbar ist.
  5. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine Hubfrequenz stufenlos einstellbar ist.
  6. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    ein Antrieb für eine Hubbewegung der wenigstens einen Walze und/oder Breithaltevorrichtung (A, B, C, D) alternativ oder in Kombination mechanisch, hydraulisch, elektrisch, magnetisch und/oder pneumatisch erfolgt.
  7. Verfahren zum Betreiben einer Nadelmaschine, insbesondere bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    wenigstens eine Walze und/oder wenigstens eine Breithaltevorrichtung (A, B, C, D) der Nadelmaschine im Betrieb in axialer Richtung, vorzugsweise hin und her, bewegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Walze und/oder Breithaltevorrichtung (A, B, C, D) mit einem Hub von 0 mm bis 15 mm, vorzugsweise von 0 mm bis 12 mm und besonders bevorzugt von 0 mm bis 10 mm bewegt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Hub der Walze und/oder Breithaltevorrichtung (A, B, C, D), insbesondere im Betrieb, stufenlos ein- und/oder nachgestellt wird.
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