EP2233626A1 - Einführhilfe zur Bestückung von Nadelbrettern - Google Patents

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EP2233626A1
EP2233626A1 EP09156528A EP09156528A EP2233626A1 EP 2233626 A1 EP2233626 A1 EP 2233626A1 EP 09156528 A EP09156528 A EP 09156528A EP 09156528 A EP09156528 A EP 09156528A EP 2233626 A1 EP2233626 A1 EP 2233626A1
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EP
European Patent Office
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needles
needle board
needle
insertion device
strip
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EP09156528A
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EP2233626B1 (de
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Bernhard Münster
Eckhard Fehrenbacher
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Groz Beckert KG
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Groz Beckert KG
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Publication date
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Priority to KR1020100026068A priority patent/KR101182120B1/ko
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Definitions

  • the present invention relates to a device for loading needle boards of felting or structuring machines.
  • Felting machines are used to densify fibrous webs of disordered fibers, e.g. Tiles (with and without support material) and occasionally also for the aftertreatment of fabrics and crocheted fabrics.
  • the felting machines have a substantially planar support, which is provided with a large number of felting needles.
  • This carrier is also referred to as a needle board.
  • the felting needles are seated in corresponding openings or holes in which they are pressed with their holding part.
  • the term "felting needle” used here also includes needles which are used for after-treatment, e.g. Roughening or perforating crocheted or woven fabrics are used.
  • EP 07 002 360 describes the simultaneous insertion of a number of felting needles parallel to each other with a predetermined distance are clamped in a multiple collet, in a series of holes of a needle board.
  • a filling device is provided, the separated using a pair of parallel augers felting needles from a supply and in a matching, the pitch of the needle board corresponding distance provides so that the needles in groups seized with the multi-collets and then can be used simultaneously in the needle board.
  • the needles clamped in the multiple collet may to some extent deviate from the desired parallel orientation. This may be because the needles have been gripped by the multiple collet in non-parallel alignment or the needles have slight bends. As a result, deviations in the position of individual needle tips can occur both within a plane defined by the clamped needles and perpendicular thereto.
  • an insertion aid for inserting a plurality of needles into a needle board of a patterning or felting machine.
  • the needles are clamped together in a multi-collet and preferably arranged parallel to each other in a row.
  • the distance of the needles preferably corresponds to the pitch or the distance of the associated, arranged in a row holes in a needle board to fully assemble them. But it could also be chosen larger needle spacings, leaving a portion of the holes unoccupied.
  • the needle board bores typically have a narrow diameter to securely hold a needle after press-fitting. Accordingly, when inserting, the tolerance to the aforementioned position deviations of the tips of the clamped needles is low.
  • the insertion device has a plurality of recesses for receiving in each case one of the needles clamped in a multiple collet chuck.
  • the recesses form guide channels which are set up to guide one of the plurality of needles into an associated one of the plurality of bores.
  • the recesses are preferably grooves or grooves and may have an elongated shape and like the needles may be arranged parallel to each other.
  • the recesses are preferably arranged equidistantly in a first direction with a distance from each other, which corresponds to the pitch of the holes of the associated needle board. Preferably, the distance also corresponds to the distance from adjacent needles in the multiple collet.
  • each needle has an associated one Recess is associated with their leadership and an associated hole for insertion of the needle.
  • the insertion device could also have further recesses whose distances correspond to a different needle board pitch, so that the insertion device can be used with needle boards of different pitch.
  • the recesses for receiving the needles are preferably grooves which are formed in a surface of the insertion device, and preferably extend in the surface to an edge.
  • the edge may be an edge of a prism-shaped guide section tapering at an acute angle. The angle may e.g. about 45 degrees.
  • the edge of the insertion device can rest on the needle board.
  • One of the clamped in the multi-collet needles can be taken during insertion initially with its tip in the groove and then the Nutverlauf following led to the bore.
  • the insertion device is arranged in use so that in continuation of the groove, the corresponding hole of the needle board is in which the needle is to be used. This allows a secure simultaneous transition of all guided in the respective grooves needles in the associated holes.
  • the groove provides the needle with horizontal support against lateral movements within the plane of the inserter surface.
  • the operator guiding the multiple collet by hand biases the needles upon insertion with a slight pressure against the bottom of the respective grooves, so that all needle tips, with any slight misalignment, may be securely seated against the bottom of the respective one, in spite of any registration errors Groove lie.
  • the insertion device is preferably arranged and locked in a position that the groove end is located at the associated bore and a safe entry of the needle tip is achieved in the bore when the needle tip has been guided to the end of the groove.
  • the introducer need not be held by the operator so that he can use his hands to guide the multiple collet and to hold or move the needle board.
  • the grooves can be made in many ways. Preferably, they run parallel to each other and equidistant in a distance corresponding to the desired pitch. Preferably, all grooves are made equal, but also different designs are possible.
  • the grooves may be retrofitted as recesses in the surface of a guide portion of the insertion means, e.g. be attached by tensioning procedures.
  • the guide section may e.g. made of metal or plastic.
  • the guide portion including the grooves could also be in one piece, e.g. be made by casting.
  • the grooves may be e.g. also be created by retrofitting a series of parallel webs on a flat surface of the guide portion.
  • the webs may e.g. be cut out of another element, such as a plate.
  • a single, preferably comb-shaped, structure could also be cut or punched out of a plate and secured to the surface, e.g. glued on.
  • the guide section according to the invention with many parallel grooves of only two elements, namely a prism-shaped base body and a comb-shaped element can be produced.
  • the grooves can be designed differently.
  • the width of the groove decreases along its length to the edge of the guide portion at which the groove terminates. In this way, it is achieved that needles are initially picked up when the multi-collets approach the insertion device, even with slight misalignment in the groove, and then forced into the desired position when the needle tips are guided in the direction of the groove end at the edge of the side walls of the groove. which is aligned with the bore of the needle board.
  • the depth of the grooves can change along their length to the edge, preferably reduce. In a preferred embodiment, both the width and depth of the groove decrease from a large initial groove area for insertion and secure reception of misalignment needles, while the groove narrows towards the end to a small groove area, essentially a bore of the needle board.
  • the grooves may also have different cross-sectional shapes.
  • an equilateral triangular or V-shaped cross section is used which forms a guide groove at a central edge. Due to the narrowing side surfaces of the groove exerted from above on the needles pressure centering of the needles first in the middle of the groove and finally in the hole in the needle board effect.
  • Trapezoidal cross sections can also be used.
  • the width of the planar central portion decreases toward the end of the groove to achieve a secure alignment of the needle with the associated bore.
  • a secure alignment of the needle on the bore can also be achieved with much wider grooves, provided that they have sufficient centering.
  • a V-groove of relatively large width and depth can be used to safely pick up needles with positional deviation of the tip. Due to its central groove, the groove despite its width on an optimal centering effect, so that a safe insertion of the needle is also possible in the hole here.
  • the same effect can be achieved with a trapezoidal groove when the flat central portion has only a small width, which is preferably not larger or even significantly smaller than the diameter of the bore. Grooves with a constant cross section or at least a constant depth may prove to be easier to manufacture. However, semicircular or arched or other groove cross sections may be used for needle centering or guidance.
  • the insertion device according to the invention is preferably used in conjunction with a needle board receptacle of a placement machine.
  • the introducer may include a ledge attached to the needle board receptacle and extending longitudinally of a needle board.
  • the strip preferably extends parallel to a row of holes of the needle board to be loaded in its longitudinal direction.
  • the recesses may each be associated with one of the holes and facilitate the simultaneous insertion of a plurality of parallel needles in the respective associated bore.
  • the strip may include a replaceable insert or guide portion associated with a particular needle board type and adapted to its bore spacing and / or bore diameter. For another needle board type another insert can be kept ready for replacement. This allows a versatile use of the insertion device for different Nadelbrettergeometrien.
  • the introducer may further comprise a support arm extending in the transverse direction of the needle board.
  • the bar may be supported on the support arm extending in a longitudinal direction substantially transverse to the support arm.
  • the support arm may be designed like a portal, spanning the entire needle board receptacle in the transverse direction and resting or fastened on the opposite side of the needle board receptacle on the housing of the placement machine.
  • the support arm is preferably mounted in the longitudinal direction displaceable on the housing of the placement machine and can be locked in the respective desired position. Alternatively, he could e.g. be firmly connected to the housing in the middle of the Nadelbrett approach, wherein instead of a longitudinal movement of the support arm now the needle board must be moved to the placement in the desired position.
  • the attachment of the strip to the support arm can provide adjustability in different directions.
  • a connection is provided, which is released by an operator in a few steps to move the strip relative to the holder, and can be fixed to hold the strip in the desired new position.
  • screw members are used in conjunction with manually operated rotary handles. It can also be used other clamping devices that allow a quick release and fix the bar and provide a relaxed adjustability and secure hold in the stationary state.
  • an adjustability is provided in the transverse direction of the needle board and in the height perpendicular to the needle board plane.
  • Fig. 1 shows a placement machine 1 for loading needle boards for felting machines.
  • An in Fig. 1 not shown needle board is used after its placement with felting needles in a felting machine.
  • the needle board 10, the in Fig. 2 is shown schematically, has a large number of openings or holes 11 which are arranged in many longitudinal rows 12 and only a few of which are shown in the region of a corner.
  • the pitch, ie the spacing of adjacent holes 11 within a row 12 is the same for all rows.
  • the rows are also arranged equidistantly at a slightly greater distance from each other.
  • the bores 11 are distributed substantially over the entire surface of the needle board 10.
  • the holes are substantially perpendicular to the needle board plane and are dimensioned so that on the one hand a needle can be pressed without the risk of damage in the hole and there on the other hand in the pressed state secure hold.
  • the needle board 10 is a thin rectangular plate with dimensions of eg 1.7 mx 0.4 m.
  • the orientations of the respective arrangements are illustrated in the figures by means of a coordinate system relating to the needle board plane.
  • the x-direction runs in the Longitudinal direction of the needle board 10 from the viewer in Fig. 1 seen from the right, the y- or transverse direction to the rear top and the z-direction at right angles to the needle board level to the top front.
  • the placement machine 1 after Fig. 1 has a needle board guide 3, which adjoins a Nadelbrett consideration 2 and allows a displacement of an inserted needle board 10 in the longitudinal or x-direction.
  • a portal-like carrier 5 On the needle board guide 3 side facing the Nadelbrettology 2 is a portal-like carrier 5 with a pressing unit 4, which presses the first loosely inserted into a needle board needles in a located below her area of the needle board in this.
  • the pressing unit 4 can be moved in the transverse or y-direction over the entire width of the Nadelbrettanalysis 2 away.
  • the needle board guide 3 can be rigidly attached to the placement machine 1. It is dimensioned in length so that it carries the needle board when this is shifted so far in the longitudinal direction to the left, that is located at the right wheel end for pressing the needles below the pressing device 4.
  • the needle board guide 3 could also be made to be pivotable or telescopically insertable into the placement machine 1.
  • the placement machine 1 has an insertion device 20, which in the Figures 3 and 4 shown enlarged and described below.
  • the insertion device 20 has a support arm 21 which extends like a portal in the transverse direction over the Nadelbrett consideration 2 and is fixedly arranged on the machine frame of the placement machine 1.
  • the holder 21 can be movably mounted (not shown) on the machine frame of the placement machine and storage means as for example have known guides.
  • On the support arm 21 is at right angles in the longitudinal direction and parallel to the rows of holes 12 extending bar 30 is arranged.
  • the strip 30 can be fixed to the support arm 21 with the aid of a clamping device 43, not shown in detail, which can be released and locked by the operator with a lever 24.
  • the ledge 30 is movably arranged in the y- and x-direction with respect to the support arm 21.
  • An elongated recess 23 in the support arm 21 serves as a guide in the y-direction.
  • the bar 30 remains aligned parallel to the x-direction.
  • the adjustment of the bar 30 in the X direction via adjusting means having an adjusting spindle 61 and linear guide elements. This makes it possible to adjust the bar 30 in the range of a few mm, preferably +/- 10 mm in the X direction.
  • a needle board 10 As it is in Fig. 2 is shown, laterally inserted from the right or left into the Nadelbrettmaking 2 or the needle board guide 3.
  • the in Fig. 4 is shown enlarged, a plurality of needles 41 parallel to each other at a distance of the holes 11 taken and initially inserted loosely into a row 12 of Nadelbrettbohrept.
  • the operator uses the insertion device 20 according to the invention in a manner which is described in more detail in connection with the following figures.
  • the operator shifts the needle board in the longitudinal direction and / or displaces the pressing unit 4 in the transverse direction, so that the respectively to be processed area of the needle board is under the press unit 4 and successively all needles in the needle board can be firmly pressed into the associated hole.
  • the strip 30 has a carrier element 31 with a substantially parallelepiped structure which extends in the x-direction. Furthermore, the strip 30 has a parallel to the support member 31 extending and connected thereto guide portion 32.
  • the guide portion 32 connects to the support member 31 and is detachably connected thereto. By screws 33, the guide portion 32 is held on the support member 31 and can be removed and replaced by releasing the same.
  • the guide portion 32 is arranged relative to the support member 31 at this adjustable in the Z direction.
  • the guide portion 32 on adjustment, which include an adjusting spindle 62 and linear guide elements. This allows the relative adjustment of the guide section 32 to the carrier element 31 in the range of a few mm, in particular +/- 5 mm.
  • the distance of the guide portion 32 to be fitted to the needle board 10 can be determined variably. Due to the detachability of the guide section 32 from the carrier element 31, it is possible, when using different types of needle boards, to use a guide section 32 suitable for the particular needle board.
  • the structure of the guide portion 32 which will be described below, is particularly to the design the needle board holes 11, such as bore diameter and spacing adjusted.
  • Fig. 4 shows the bar 30 of the insertion device 20 in an enlarged view from the perspective of an operator who stands in front of the placement machine 1 and looks at the needle board. Shown is a hand-guided multiple collet 40, which has a handle 42, in which a plurality of needles 41 are clamped. Although in Fig. 4 only a few needles 41 are shown, can be clamped in the forceps 40 also significantly more needles, such as a extending over almost the entire width of the forceps series of needles.
  • the strip 30 extends over a length which is slightly larger than the width of the multiple collet 40, so that all the needles of a fully loaded pliers 40 can be used simultaneously.
  • the needles 41 are clamped substantially parallel to one another and without axial offset next to each other by non-visible clamping jaws.
  • the spacing of the needles 41 corresponds to the pitch of the needle board 10, which is given by the spacing of the holes within a row of holes 12 of the needle board.
  • the holes are in Fig. 4 not individually, but shown only in rows 12.
  • the forceps 40 include an actuator, not shown, which allows the operator to open and close the jaws to release a number of needles simultaneously.
  • the pliers 40 includes spring elements, not shown, which hold the needles in the clamped state until the operator opens the pliers by active actuation of a handle and releases the needles.
  • the needles can be removed with the aid of pliers 40 from a filling device, not shown, which presents a number of needles from a supply of needle to the operator in the desired parallel arrangement, such as in EP 07 002 360 is described.
  • the operator After receiving the needles 41 in the multi-chuck 40 and the clamping of the same, the operator simultaneously inserts the needles using the pliers into a plurality of bores 11 of the needle board 10 lying in a row 12.
  • the guide section 32 of the illustrated insertion device 20 helps him in the manner described below.
  • Fig. 5 shows an end of the strip 30 according to an embodiment of the present invention in an enlarged perspective view.
  • the attached to the support member 31 guide portion 32 has the shape of a trapezoidal prism.
  • On its sloping upper surface 34 many parallel grooves 51 are arranged equidistantly, which have the same distance as the holes 11 of a row 12.
  • the grooves 51 have a cross-section in the shape of an isosceles triangle and thereby form a symmetrical, narrowing in depth V-groove.
  • the direction of the edge 52 at the bottom of the groove 51 is parallel to the upper surface 34, whereby the groove 51 has a constant over its entire length cross-section.
  • Adjacent grooves adjoin one another at edges 53, but alternatively, intermediate portions similar to a rim portion 54 may be present in the top surface 34 between the grooves 51.
  • the guide portion 32 forms at its tapered end a comb-like structure with a zigzag edge 55.
  • the guide portion 32 for example, including the grooves 51 can be made in one piece, for example cast. Alternatively, the grooves may have been retrofitted, for example, by machining methods. Does the guide portion 32 at its tapered end a zigzagged edge 55, it is necessary for reasons of manageability that the strip 30 can be moved with the support member 31 and the guide portion 32 at least by the needle diameter in the y-direction, so that the needle board 10 with the needles 41, which is not yet perfect are pressed into the needle board 10, can be moved in the x direction.
  • the strip 30 may have a deviating from the lever 24 and the recess 23 additional adjusting mechanism (not shown).
  • the adjustment of the bar 30 can be achieved in that a spring force is overcome, which leads back to the initial position after the displacement of the needle board 10, the bar.
  • the insertion device facilitates the simultaneous insertion of a plurality of needles 41, which are clamped in a multiple collet 40. It prevents even a few or even a single misaligned needle from preventing simultaneous insertion of all clamped needles into the corresponding holes and requiring a laborious manual insertion.
  • Fig. 5 illustrates three of a plurality of needles clamped in the forceps 40, with the leftmost needle 44 misaligned while the remaining two needles 41 are arranged in parallel in the desired manner. In an attempt to insert the needles 41, 44 directly into the bores 11, the leftmost needle 44 would miss the associated bore and the simultaneous insertion process would fail. For example, the affected needle 44 would first have to be removed and then inserted by hand.
  • the insertion device 32 allows simultaneous insertion of all clamped needles 41, 44.
  • the bar 30 of the insertion device arranged and fixed so that the guide channels formed by the grooves 51 centrally converge on a respective bore 11 of the needle board 10.
  • the operator now guides the multiple collets 40 so that all the needles 41, 44 extend from above with their tips 45 into the associated grooves 51.
  • the needle tips can be arranged at the edges 52 at the bottom of the grooves 51.
  • the misaligned needle 44 experiences at one of the oblique side surfaces 56 of the groove a centering force, which also forces them with slight bending in the central position. In this way, the forceps 40 can be guided so that all the needle tips 45 are brought into contact with the bottom of the respective groove 51 and slide in a further movement in the groove along and reach the holes 11 simultaneously.
  • the operator can bring the needles 41, 44 by means of pliers 40 in a vertical position, insert a piece in the holes 11 and release by opening the pliers 40, the needles 41, 44 and leave in the needle board 10.
  • a deviation in the z-direction can also be corrected.
  • FIGS. 6 to 9 show the Fig. 5 Similar representations of other embodiments of the guide portion 32 of the insertion device 20, so that in terms of the similarities to the description of the Fig. 5 is referenced.
  • the grooves 51 also has a cross section in the shape of an equilateral triangle, wherein the cross section of each groove, however, reduces to the tapered edge 55 of the guide portion 32 out.
  • the remaining minimum groove cross-section is provided for receiving in each case one of the holes 11.
  • the groove 51 with the cross section changing along its length can be produced, for example, by machining a groove, the course of which does not run parallel to the upper surface 34. Rather, the edge 52 approaches at the bottom of the groove 51 in the course of the groove to the edge 55 toward the upper surface 34 at.
  • the insertion of the needles takes place in relation to Fig. 5 described way.
  • the allowable positional deviations of the needles continue to be determined by the width of the grooves 51 in its wider upper region, wherein the width of the grooves 51 is measured at right angles to the edge 52 and, for example, comprises the distance between two edges 53.
  • the width of the grooves 51 is measured at right angles to the edge 52 and, for example, comprises the distance between two edges 53.
  • Fig. 7 shows a further embodiment of the guide portion 32 of the insertion device 20 according to the present invention.
  • Grooves 51 are also formed on the upper surface 34 and have a cross-section which narrows only in the width but not in the depth.
  • the grooves have sloping side surfaces 56 and a to the upper surface 34 parallel bottom 59 and thereby have a trapezoidal cross-section.
  • the grooves 51 have been formed in this embodiment in that plate members 57 have been mounted on a prism-shaped base body 58. This is done by gluing, but could also be done in a different way.
  • the insertion of the needles is effected as previously described in such a manner that the tips of all needles received in the collet are brought into contact with the bottom 59 thereof in the wider upper portions of the respective groove 51.
  • the narrowing grooves 51 cause in leadership to the holes 11 toward the possibly required centering of the needle tips through the side surfaces 56th
  • Fig. 8 shows a further embodiment in which the grooves 51 have a rectangular cross-section which narrows towards the bore both in width and in depth. Namely, the centering effect of oblique groove surfaces can also be dispensed with if the grooves 51 are wide enough and deep enough that all needle tips can be received in the upper, wider region of the grooves 51. The possibly required centering of needles, which deviate from the desired orientation, takes place in this case during the approach of the needle tips to the holes 11 by the narrowing vertical side surfaces 56 and by the contact pressure on the groove bottom 59. Alternatively, the in Fig. 8 arrangement shown can also be realized with a constant groove depth. According to the in Fig.
  • Fig. 9 shows a further embodiment of the guide portion 32 of the insertion device 20 according to the present invention.
  • Grooves 51 are also formed on the upper surface 34, the shape and shape of which may correspond to the above-described or deviating geometries.
  • the guide portion 32 of the insertion device 20 according to the Fig. 9 limited by an angle to the surface 34 arranged narrow end face 63.
  • the narrow end face 63 is preferably arranged so that it is perpendicular to the needle board 10 in use of the insertion device.
  • the guide section 32 at the end which is associated with the rows 12 of the bores 11, a flattened end 64.
  • the grooves 51, in particular the edges 52 terminate in the narrow end 63 preferably formed as an end face.
  • the recesses 51 and optionally their edges 52 terminate at the end face 63 above and at a distance from the needle board 10.
  • an insertion device 20 with a guide portion 32 according to Fig. 9 to be set at a distance a to a row of holes 12, so that the tip 45 of a needle 41 finds its associated hole 11.
  • This has the advantage that the needle board 10 can be moved in the x-direction without introduced needles 44 colliding with recesses of the insertion device 20, as is the case with insertion devices 64 with pointed ends.
  • a distance b is present, which is smaller by half the diameter of the bore 11 than the distance a. Due to the distance b, it is possible to equip the insertion device 20 a complete row of holes 12 without the position of the insertion to change.
  • the guide portion 32 of the insertion device 20 can provide a guide during placement, due to its length, only a portion of the needles 41 of a row of needles. After insertion of these needles 41, the needle board 10 is moved in the x direction to introduce more needles. This process is repeated until a row of holes 12 is completely provided with needles. Thereafter, the insertion device 20 can be offset and the next row of holes 12 are again provided by means of several insertion operations with needles 41.
  • An insertion device 20 is provided which makes it easier for an operator to simultaneously insert many needles 41, 44 clamped in a multiple collet 40 into the associated bores 11 of a needle board 10, even with certain positional deviations.
  • the insertion device 20 has a guide portion 32 with many parallel grooves 51 which are arranged at a distance of the holes 11 and each record the tip 45 of a needle 41, 44 and can lead to the associated bore 11.
  • the grooves 51, the individual needles 41, 44 help to align the holes 11 by correcting any positional deviation by slight bending of the needles 41, 44.
  • the insertion device 20 is mounted on a placement machine 1 and based on a recorded in this needle board 10 adjustable and lockable.

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Abstract

Es wird eine Einführeinrichtung (20) geschaffen, die es einem Bediener erleichtert, viele in einer Mehrfachspannzange (40) eingespannte Nadeln (41, 44) auch bei gewissen Lageabweichungen gleichzeitig in die zugehörigen Bohrungen (11) eines Nadelbrettes (10) einzusetzen. Die Einführeinrichtung (20) weist einen Führungsabschnitt (32) mit vielen parallelen Nuten (51) auf, die im Abstand der Bohrungen (11) angeordnet sind und jeweils die Spitze (45) einer Nadel (41, 44) aufnehmen und zu der zugehörigen Bohrung (11) führen können. Dabei helfen die Nuten (51), die einzelnen Nadeln (41, 44) auf die Bohrungen (11) auszurichten, indem sie etwaige Lageabweichungen durch geringfügige Biegung der Nadeln (41, 44) korrigieren. Die Einführeinrichtung (20) ist an einem Bestückungsautomaten (1) angebracht und bezogen auf ein in diesem aufgenommenes Nadelbrett (10) verstellbar und arretierbar.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestückung von Nadelbrettern von Filz- oder Strukturierungsmaschinen.
  • Filzmaschinen dienen zur Verdichtung von Fasergelegen aus ungeordnet liegenden Fasern, wie z.B. Fliesen (mit und ohne Trägermaterial) und gelegentlich auch zum Nachbehandeln von Geweben und Gestricken. Dazu weisen die Filzmaschinen einen im Wesentlichen ebenen Träger auf, der mit einer großen Anzahl von Filznadeln versehen ist. Dieser Träger wird auch als Nadelbrett bezeichnet. Die Filznadeln sitzen in entsprechenden Öffnungen oder Bohrungen, in die sie mit ihrem Halteteil eingepresst sind. Der hier gebrauchte Begriff "Filznadel" umfasst dabei auch Nadeln, die zur Nachbehandlung, z.B. Aufrauen oder Perforieren von Gestricken oder Geweben verwendet werden.
  • Das Einsetzen der Nadeln in ein Nadelbrett sowie das Entnehmen derselben ist ein mühsamer Prozess, der häufig ganz oder teilweise von Hand ausgeführt wird. Sind Nadeln verschlissen oder sollen die Nadeln eines Nadelbretts aus anderen Gründen ersetzt werden, müssen die alten Nadeln aus dem Nadelbrett entfernt und die neuen Nadeln in das Nadelbrett eingesetzt werden. Deshalb wurde in der Vergangenheit versucht, diesen Prozess wenigstens teilweise zu automatisieren.
  • EP 07 002 360 beschreibt das gleichzeitige Einsetzen einer Anzahl von Filznadeln, die parallel zu einander mit einem vorgegebenen Abstand in eine Mehrfachspannzange eingespannt sind, in eine Reihe von Bohrungen eines Nadelbrettes. Dazu ist eine Füllvorrichtung vorhanden, die mit Hilfe zweier parallel angeordneter Förderschnecken Filznadeln aus einem Vorrat vereinzelt und in einem passenden, der Teilung des Nadelbretts entsprechenden Abstand bereitstellt, so dass die Nadeln gruppenweise mit der Mehrfachspannzange ergriffen und anschließend gleichzeitig in das Nadelbrett eingesetzt werden können.
  • Obwohl die beschriebene Vorrichtung eine erhebliche Vereinfachung des Bestückungsvorgangs ermöglicht, hat sich Verbesserungsbedarf gezeigt. So können die in der Mehrfachspannzange eingespannten Nadeln in gewissem Maße von der gewünschten parallelen Ausrichtung abweichen. Dies kann daran liegen, dass die Nadeln von der Mehrfachspannzange in nicht exakt paralleler Ausrichtung gegriffen worden sind oder die Nadeln geringfügige Biegungen aufweisen. Dadurch können Abweichungen der Lage einzelner Nadelspitzen sowohl innerhalb einer von den eingespannten Nadeln definierten Ebene als auch senkrecht zu dieser auftreten.
  • Da die Nadelbrettbohrungen sehr eng sind, verhindert bereits ein geringer Lagefehler das Einsetzen einer Nadel in die zugehörige Bohrung. Wenn auch nur eine einzige Nadel falsch ausgerichtet ist, kann dies dazu führen, dass die ganze Gruppe der in die Mehrfachspannzange eingespannten Nadeln nicht gemeinsam eingesetzt werden kann. Um den Fehler zu beheben, muss von Hand eingegriffen werden, um z.B. die betroffenen Nadeln auszurichten oder in das Nadelbrett einzusetzen. Durch eine solche aufwendige Nachbearbeitung verzögert sich der Bestückungsvorgang.
  • Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schnelles und zuverlässiges Einsetzen von Nadelgruppen in ein Nadelbrett zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird mit einer Einführeinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einführhilfe bzw. -einrichtung zum Einsetzen mehrerer Nadeln in ein Nadelbrett einer Strukturierungs- oder Filzmaschine geschaffen. Die Nadeln sind gemeinsam in eine Mehrfachspannzange eingespannt und vorzugsweise parallele zueinander in einer Reihe angeordnet. Der Abstand der Nadeln entspricht vorzugsweise der Teilung bzw. dem Abstand der zugehörigen, in einer Reihe angeordneten Bohrungen in einem Nadelbrett, um diese vollständig zu bestücken. Es könnten aber auch größere Nadelabstände gewählt werden, durch die ein Teil der Bohrungen unbesetzt bleibt. Die Nadelbrettbohrungen weisen typischerweise einen eng bemessenen Durchmesser auf, um eine Nadel nach dem Einpressen sicher festzuhalten. Beim Einsetzen ist demnach die Toleranz gegenüber den zuvor erwähnten Lageabweichungen der Spitzen der eingespannten Nadeln gering.
  • Die erfindungsgemäße Einführeinrichtung weist mehrere Ausnehmungen zur Aufnahme jeweils einer der in eine Mehrfachspannzange eingespannten Nadeln auf. Die Ausnehmungen bilden Führungskanäle, die zur Führung jeweils einer der mehreren Nadeln in eine zugehörige der mehreren Bohrungen eingerichtet sind. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise Nuten oder Rillen und können eine längliche Form aufweisen und wie die Nadeln parallel zueinander angeordnet sein. Die Ausnehmungen sind vorzugsweise äquidistant in einer ersten Richtung mit einem Abstand voneinander angeordnet, der der Teilung der Bohrungen des zugehörigen Nadelbretts entspricht. Vorzugsweise entspricht der Abstand zugleich dem Abstand von benachbarten Nadeln in der Mehrfachspannzange. Es ist auch möglich, dass sich die Teilungen voneinander unterscheiden, wobei jedoch zumindest jeder Nadel eine zugehörige Ausnehmung zu ihrer Führung und eine zugehörige Bohrung zum Einsetzen der Nadel zugeordnet ist. Die Einführeinrichtung könnte auch weitere Ausnehmungen aufweisen, deren Abstände einer anderen Nadelbrettteilung entsprechen, so dass die Einführeinrichtung mit Nadelbrettern unterschiedlicher Teilung verwendet werden kann.
  • Die Ausnehmungen zur Aufnahme der Nadeln sind vorzugsweise Nuten, die in einer Oberfläche der Einführeinrichtung ausgebildet sind, und erstrecken sich vorzugsweise in der Oberfläche bis zu einer Kante hin. Bei der Kante kann es sich um eine in einem spitzen Winkel zulaufende Kante eines prismenförmigen Führungsabschnitts handeln. Der Winkel kann z.B. etwa 45 Grad betragen.
  • Durch eine solche offen endende Nut kann die Kante der Einführeinrichtung auf dem Nadelbrett aufliegen. Eine der in die Mehrfachspannzange eingespannten Nadeln kann beim Einsetzen zunächst mit ihrer Spitze in der Nut aufgenommen werden und anschließend dem Nutverlauf folgend zu der Bohrung hin geführt werden. Vorzugsweise wird die Einführeinrichtung beim Gebrauch so angeordnet, dass sich in Fortsetzung der Nut die entsprechende Bohrung des Nadelbretts befindet, in die die Nadel eingesetzt werden soll. Dies ermöglicht einen sicheren gleichzeitigen Übergang aller in den jeweiligen Nuten geführten Nadeln in die zugehörigen Bohrungen. Die Nut bietet der Nadel horizontal gegen seitliche Bewegungen innerhalb der Ebene der Oberfläche der Einführeinrichtung Halt.
  • Vorzugsweise spannt der Bediener, der die Mehrfachspannzange mit der Hand führt, die Nadeln beim Einsetzen mit einem geringen Druck gegen den Boden der jeweiligen Nuten vor, so dass alle Nadelspitzen trotz etwaiger Ausrichtungsfehler ggfs. mit einer leichten Biegung sicher am Boden der jeweiligen Nut anliegen. Die Einführeinrichtung ist dabei vorzugsweise in einer Position angeordnet und arretiert, dass sich das Nutende an der zugehörigen Bohrung befindet und ein sicheres Eintreten der Nadelspitze in die Bohrung erreicht wird, wenn die Nadelspitze bis zum Ende der Nut geführt worden ist. Die Einführeinrichtung braucht vom Bediener nicht festgehalten zu werden, so dass er seine Hände zur Führung der Mehrfachspannzange und zum Halten oder Bewegen des Nadelbrettes benutzen kann.
  • Die Nuten können auf viele Arten ausgeführt sein. Vorzugsweise verlaufen sie parallel zueinander und äquidistant in einem der gewünschten Teilung entsprechenden Abstand. Vorzugsweise sind alle Nuten gleich ausgeführt, wobei jedoch auch unterschiedliche Ausführungen möglich sind. Die Nuten können nachträglich als Ausnehmungen in der Oberfläche eines Führungsabschnitts der Einführeinrichtung z.B. durch spannabhebende Verfahren angebracht werden. Der Führungsabschnitt kann z.B. aus Metall oder Kunststoff bestehen. Der Führungsabschnitt einschließlich der Nuten könnte auch in einem Stück, z.B. durch Gießen hergestellt werden.
  • Weiterhin können die Nuten z.B. auch durch nachträgliches Anbringen einer Reihe von parallelen Stegen auf einer ebenen Fläche des Führungsabschnitts geschaffen werden. Die Stege können z.B. aus einem anderen Element, wie etwa einer Platte ausgeschnitten sein. Es könnte auch eine einzige, vorzugsweise kammförmige Struktur aus einer Platte ausgeschnitten oder ausgestanzt und auf der Oberfläche befestigt, z.B. aufgeklebt werden. Dadurch lässt sich der erfindungsgemäße Führungsabschnitt mit vielen parallelen Nuten aus nur zwei Elementen, nämlich einem prismenförmigen Grundkörper und einem kammförmigen Element herstellen.
  • Die Nuten können unterschiedlich gestaltet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform verringert sich die Breite der Nut über ihre Länge hinweg bis zu der Kante des Führungsabschnitts, an dem die Nut endet. Auf diese Weise wird erreicht, dass Nadeln bei Annäherung der Mehrfachspannzange an die Einführeinrichtung zunächst auch bei geringfügiger Fehlausrichtung in der Nut aufgenommen werden und anschließend bei Führung der Nadelspitzen in Richtung des Nutendes an der Kante von den Seitenwänden der Nut in die gewünschte Position gezwungen werden, die auf die Bohrung des Nadelbretts ausgerichtet ist. Weiterhin kann sich auch die Tiefe der Nuten über ihre Länge hinweg zu der Kante verändern, vorzugsweise verringern. In einer bevorzugten Ausführungsform verringern sich sowohl die Breite als auch die Tiefe der Nut von einem großen Nutquerschnitt am Anfang zum Einsetzen und sicheren Aufnehmen von Nadeln mit fehlerhafter Ausrichtung, während sich die Nut zum Ende hin auf einen geringen Nutquerschnitt verengt, der im Wesentlichen eine Bohrung des Nadelbrett aufnimmt.
  • Die Nuten können auch unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Vorzugsweise wird ein gleichseitiger Dreieck- oder V-Querschnitt verwendet, der an einer zentralen Kante eine Führungsrille bildet. Durch die sich verengenden Seitenflächen der Nut kann ein von oben auf die Nadeln ausgeübter Druck eine Zentrierung der Nadeln zunächst in der Nutmitte und schließlich in der Bohrung im Nadelbrett bewirken. Es können auch trapezförmige Querschnitte verwendet werden. Vorzugsweise verringert sich die Breite des ebenen Mittelabschnitts zum Ende der Nut hin, um eine sichere Ausrichtung der Nadel auf die zugehörige Bohrung zu erreichen.
  • Eine sichere Ausrichtung der Nadel auf die Bohrung kann jedoch auch mit wesentlich breiteren Nuten erreicht werden, sofern diese eine ausreichende Zentrierwirkung aufweisen. So kann z.B. eine V-Nut relativ großer Breite und Tiefe verwendet werden, um Nadeln mit Lageabweichung der Spitze sicher aufnehmen zu können. Durch ihre zentrale Rille weist die Nut trotz ihrer Breite eine optimale Zentrierwirkung auf, so dass auch hier ein sicheres Einsetzen der Nadel in die Bohrung möglich ist. Die gleiche Wirkung lässt sich auch mit einer Trapeznut erzielen, wenn der ebene zentrale Abschnitt nur eine geringe Breite aufweist, die vorzugsweise nicht größer oder sogar deutlich kleiner als der Durchmesser der Bohrung ist. Nuten mit einem konstantem Querschnitt oder zumindest einer konstanten Tiefe können sich als leichter herstellbar erweisen. Es können jedoch halbkreis- oder spitzbogenförmige oder andere Nutquerschnitte zur Nadelzentrierung oder -führung verwendet werden.
  • Die erfindungsgemäße Einführeinrichtung wird vorzugsweise in Verbindung mit einer Nadelbrettaufnahme eines Bestückungsautomaten verwendet. Die Einführeinrichtung kann eine Leiste aufweisen, die an der Nadelbrettaufnahme angebracht ist und sich in Längsrichtung eines Nadelbretts erstreckt. Die Leiste erstreckt sich dabei vorzugsweise parallel zu einer Reihe von Bohrungen des zu bestückenden Nadelbrettes in dessen Längsrichtung. Durch eine geeignete Anordnung der Leiste bezogen auf das Nadelbrett können die Ausnehmungen jeweils einer der Bohrungen zugeordnet sein und das gleichzeitige Einsetzen einer Vielzahl von parallel angeordneten Nadeln in die jeweils zugehörige Bohrung erleichtern.
  • Die Leiste kann einen austauschbaren Einsatz oder Führungsabschnitt aufweisen, der einem bestimmten Nadelbretttyp zugeordnet und an dessen Bohrungsabstand und/oder Bohrungsdurchmesser angepasst ist. Für einen anderen Nadelbretttyp kann ein anderer Einsatz zum Austausch bereitgehalten werden. Dadurch wird ein vielseitiger Einsatz der Einführeinrichtung für unterschiedliche Nadelbrettergeometrien ermöglicht.
  • Die Einführeinrichtung kann weiterhin einen Halterungsarm aufweisen, der sich in der Querrichtung des Nadelbrettes erstreckt. An dem Halterungsarm kann die Leiste gehaltert sein, die sich in einer Längsrichtung im Wesentlichen quer zu dem Halterungsarm erstreckt. Der Halterungsarm kann portalartig ausgebildet sein, die gesamte Nadelbrettaufnahme in der Querrichtung überspannen und auf der gegenüberliegenden Seite der Nadelbrettaufnahme an dem Gehäuse des Bestückungsautomaten aufliegen oder befestigt sein. Der Halterungsarm ist vorzugsweise in Längsrichtung verschiebbar an dem Gehäuse des Bestückungsautomaten angebracht und in der jeweils gewünschten Stellung arretierbar. Alternativ könnte er z.B. in der Mitte der Nadelbrettaufnahme fest mit dem Gehäuse verbunden sein, wobei anstelle einer Längsbewegung des Halterungsarms nunmehr das Nadelbrett zur Bestückung in die gewünschte Position verschoben werden muss.
  • Die Befestigung der Leiste an dem Halterungsarm kann eine Verstellbarkeit in verschiedenen Richtungen vorsehen. Vorzugsweise ist eine Verbindung vorgesehen, die von einem Bediener mit wenigen Handgriffen gelöst, um die Leiste relativ zu der Halterung zu bewegen, und fixiert werden kann, um die Leiste in der gewünschten neuen Stellung festzuhalten. Vorzugsweise werden Schraubenelemente in Verbindung mit von Hand zu betätigenden Drehgriffen verwendet. Es können auch andere Klemmvorrichtungen verwendet werden, die ein schnelles Lösen und Fixieren der Leiste ermöglichen und im gelösten Zustand eine leichte Verstellbarkeit und im feststehenden Zustand sicheren Halt bieten. Vorzugsweise ist eine Verstellbarkeit in der Querrichtung des Nadelbretts und in der Höhe senkrecht zur Nadelbrettebene vorgesehen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Zeichnungen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.
    • Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht einen Bestückungsautomaten zum Be- und Entnadeln von Nadelbrettern von Filzmaschinen, der eine erfindungsgemäße Einführeinrichtung enthält.
    • Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein für den Bestückungsautomaten aus Fig. 1 geeignetes Nadelbrett.
    • Fig. 3 zeigt die Einführeinrichtung aus Fig. 1 in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung.
    • Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Gebrauch der erfindungsgemäßen Einführeinrichtung aus Fig. 1 beim Einsetzen mehrerer in einer Mehrfachspannzange eingespannter Nadeln in ein Nadelbrett.
    • Fig. 5 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung ein Ende der Leiste der erfindungsgemäßen Einführeinrichtung aus Fig. 3 beim Einsetzen mehrerer Nadeln.
    • Fig. 6 zeigt in einer der Fig. 5 ähnlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform der Leiste mit einer anderen Führungsnutgeometrie.
    • Fig. 7 zeigt in einer der Fig. 5 ähnlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform der Leiste mit noch einer anderen Führungsnutgeometrie.
    • Fig. 8 zeigt in einer der Fig. 5 ähnlichen Ansicht eine weitere Ausführungsform der Leiste mit noch einer anderen Führungsnutgeometrie.
    • Fig. 9 zeigt in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einführeinrichtung.
  • Fig. 1 zeigt einen Bestückungsautomaten 1 zur Bestückung von Nadelbrettern für Filzmaschinen. Ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Nadelbrett wird nach seiner Bestückung mit Filznadeln in einer Filzmaschine eingesetzt.
  • Das Nadelbrett 10, das in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, weist eine große Anzahl von Öffnungen bzw. Bohrungen 11 auf, die in vielen längs verlaufenden Reihen 12 angeordnet sind und von denen nur einige im Bereich einer Ecke dargestellt sind. Die Teilung, d.h. der Abstand benachbarter Bohrungen 11 innerhalb einer Reihe 12 ist für alle Reihen gleich. Die Reihen untereinander sind ebenfalls äquidistant in einem etwas größeren Abstand voneinander angeordnet. Die Bohrungen 11 verteilen sich im Wesentlichen über die gesamte Oberfläche des Nadelbrettes 10. Die Bohrungen verlaufen im Wesentlichen rechtwinklig zu der Nadelbrettebene und sind so bemessen, dass einerseits eine Nadel ohne die Gefahr der Beschädigung in die Bohrung hineingepresst werden kann und dort andererseits im eingepressten Zustand sicheren Halt findet. Die Anordnung der Bohrungen in Fig. 2 in Längsreihen ist nur als Beispiel zu verstehen und könnte auch anders gewählt werden, wenn dies erwünscht ist. Die Bohrungsreihen 12 können z.B. wie in Fig. 8 gezeigt auch in Nuten 60 angeordnet sein. Das Nadelbrett 10 ist eine dünne rechteckige Platte mit Abmessungen von z.B. 1,7 m x 0,4 m.
  • Zur besseren Veranschaulichung sind in den Figuren die Ausrichtungen der jeweiligen Anordnungen mit Hilfe eines Koordinatensystems veranschaulicht, das sich auf die Nadelbrettebene bezieht. Dabei verläuft die x-Richtung in der Längsrichtung des Nadelbretts 10 vom Betrachter in Fig. 1 aus gesehen nach rechts, die y- bzw. Querrichtung nach hinten oben sowie die z-Richtung rechtwinklig zur Nadelbrettebene nach vorne oben.
  • Der Bestückungsautomat 1 nach Fig. 1 weist eine Nadelbrettführung 3 auf, die sich an eine Nadelbrettaufnahme 2 anschließt und eine Verschiebung eines eingelegten Nadelbrettes 10 in der Längs- bzw. x-Richtung ermöglicht. Auf der der Nadelbrettführung 3 zugewandten Seite der Nadelbrettaufnahme 2 befindet sich ein portalartiger Träger 5 mit einer Presseinheit 4, die die zunächst lose in ein Nadelbrett eingesteckten Nadeln in einem sich unter ihr befindenden Bereich des Nadelbretts in dieses einpresst. Die Presseinheit 4 kann in der Quer- bzw. y-Richtung über die gesamte Breite der Nadelbrettaufnahme 2 hinweg bewegt werden.
  • Die Nadelbrettführung 3 kann starr an dem Bestückungsautomaten 1 angebracht sein. Sie ist in ihrer Länge so bemessen, dass sie das Nadelbrett trägt, wenn dieses in Längsrichtung so weit nach links verschoben ist, dass sich sein am rechten Rad liegendes Ende zum Einpressen der Nadeln unterhalb der Presseinrichtung 4 befindet. Alternativ könnte die Nadelbrettführung 3 auch schwenkbar oder teleskopartig in den Bestückungsautomaten 1 einschiebbar ausgeführt sein.
  • Ferner weist der Bestückungsautomat 1 eine Einführeinrichtung 20 auf, die in den Figuren 3 und 4 vergrößert dargestellt und im Folgenden beschrieben ist. Die Einführeinrichtung 20 weist einen Halterungsarm 21 auf, der sich portalartig in der Querrichtung über die Nadelbrettaufnahme 2 erstreckt und ortsfest an dem Maschinengestell des Bestückungsautomaten 1 angeordnet ist. Alternativ, kann die Halterung 21 beweglich (nicht dargestellt) am Maschinengestell des Bestückungsautomats gelagert sein und dazu Lagerungsmittel wie beispielsweise bekannte Führungen aufweisen. An dem Halterungsarm 21 ist rechtwinklig eine sich in der Längsrichtung und parallel zu den Bohrungsreihen 12 erstreckende Leiste 30 angeordnet. Die Leiste 30 ist mit Hilfe einer nicht im Einzelnen dargestellten Klemmvorrichtung 43, die vom Bediener mit einem Hebel 24 gelöst und arretiert werden kann, an dem Halterungsarm 21 fixierbar. Sie ermöglicht ein leichtes Lösen der Leiste 30 von Hand, eine Verschiebung sowie eine ebenfalls manuelle Arretierung in jeder gewünschten Stellung. Die Leiste 30 ist beweglich in der y- und x-Richtung bezogen auf den Halterungsarm 21 angeordnet.. Eine längliche Ausnehmung 23 in dem Halterungsarm 21 dient als Führung in der y-Richtung. Die Leiste 30 bleibt parallel zur x-Richtung ausgerichtet. Die Verstellung der Leiste 30 in X-Richtung erfolgt über Verstellmittel, die eine Stellspindel 61 sowie lineare Führungselemente aufweisen. Dadurch ist es möglich die Leiste 30 im Bereich von einigen mm vorzugsweise +/- 10 mm in X-Richtung zu verstellen.
  • Im Betrieb wird ein Nadelbrett 10, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, seitlich von rechts oder links in die Nadelbrettaufnahme 2 oder die Nadelbrettführung 3 eingeschoben. Zum Bestücken werden zunächst von einem Bediener mit Hilfe einer Mehrfachspannzange 40, die in Fig. 4 vergrößert gezeigt ist, mehrere Nadeln 41 parallel zueinander im Abstand der Bohrungen 11 ergriffen und zunächst lose in eine Reihe 12 von Nadelbrettbohrungen eingesteckt. Dabei nutzt der Bediener die erfindungsgemäße Einführeinrichtung 20 in einer Weise, die in Verbindung mit den folgenden Figuren genauer beschrieben ist.
  • Zum Einstecken von Nadeln in die gewünschten Bereiche des Nadelbrettes 10 wird dieses in Längsrichtung verschoben und/oder die Einführeinrichtung 20 wird, wie zuvor beschrieben, verstellt, so dass an der gewünschten Stelle des Nadelbrettes mit Hilfe der Einführeinrichtung 20 Nadeln eingesteckt werden können. Anschließend werden die zunächst nur lose eingesteckten Nadeln 41 mit Hilfe der Presseinrichtung 4 in die Bohrungen 11 des Nadelbrettes 10 eingepresst. Dazu verschiebt der Bediener in Längsrichtung das Nadelbrett und/oder verstellt in Querrichtung die Presseinheit 4, so dass sich der jeweils zu bearbeitende Bereich des Nadelbrettes unter der Presseinheit 4 befindet und nacheinander alle Nadeln in dem Nadelbrett fest in die zugehörige Bohrung eingepresst werden können.
  • Die Leiste 30 weist ein Trägerelement 31 mit einem im Wesentlichen quaderförmigen Aufbau auf, das sich in der x-Richtung erstreckt. Ferner weist die Leiste 30 einen parallel zu dem Trägerelement 31 verlaufenden und mit diesem verbundenen Führungsabschnitt 32 auf. Der Führungsabschnitt 32 schließt sich an das Trägerelement 31 an und ist lösbar mit diesem verbunden. Durch Schrauben 33 wird der Führungsabschnitt 32 an dem Trägerelement 31 gehalten und kann durch Lösen derselben abgenommen und ausgewechselt werden. Der Führungsabschnitt 32 ist relativ zu dem Trägerelement 31 an diesem in Z-Richtung verstellbar angeordnet. Dazu weist der Führungsabschnitt 32 Verstellmittel auf, die eine Stellspindel 62 sowie lineare Führungselemente umfassen. Dies ermöglich die relative Verstellung des Führungsabschnitts 32 zu dem Trägerelement 31 im Bereich von einigen mm, insbesondere von +/- 5 mm. Dadurch kann der Abstand des Führungsabschnitts 32 zu dem zu bestückenden Nadelbrett 10 variabel bestimmt werden. Durch die Lösbarkeit des Führungsabschnitts 32 vom Trägerelement 31 ist es bei Verwendung unterschiedlicher Nadelbretttypen möglich, einen für das jeweilige Nadelbrett geeigneten Führungsabschnitt 32 zu verwenden. Der Aufbau des Führungsabschnitts 32, der im Folgenden beschrieben wird, ist insbesondere an die Gestaltung der Nadelbrettbohrungen 11, wie etwa Bohrungsdurchmesser und -abstände angepasst.
  • Fig. 4 zeigt die Leiste 30 der Einführeinrichtung 20 in einer vergrößerten Ansicht aus der Perspektive eines Bedieners, der vor dem Bestückungsautomaten 1 steht und auf das Nadelbrett blickt. Dargestellt ist eine von Hand geführte Mehrfachspannzange 40, die einen Handgriff 42 aufweist, in die mehrere Nadeln 41 eingespannt sind. Obwohl in Fig. 4 nur wenige Nadeln 41 dargestellt sind, können in der Zange 40 auch wesentlich mehr Nadeln, wie etwa eine sich über nahezu die gesamte Breite der Zange erstreckende Reihe von Nadeln eingespannt sein. Die Leiste 30 erstreckt sich über eine Länge, die etwas größer ist als die Breite der Mehrfachspannzange 40, so dass alle Nadeln einer voll bestückten Zange 40 gleichzeitig eingesetzt werden können.
  • Die Nadeln 41 sind im Wesentlichen parallel zueinander und ohne axialen Versatz nebeneinander durch nicht sichtbare Spannbacken eingespannt. Der Abstand der Nadeln 41 entspricht der Teilung des Nadelbretts 10, der durch den Abstand der Bohrungen innerhalb einer Bohrungsreihe 12 des Nadelbretts gegeben ist. Die Bohrungen sind in Fig. 4 nicht einzeln, sondern nur in Reihen 12 dargestellt. Die Zange 40 weist eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung auf, die es dem Bediener ermöglicht, die Spannbacken zu öffnen und zu schließen, um eine Anzahl von Nadeln gleichzeitig freizugeben bzw. einzuspannen. Die Zange 40 enthält nicht dargestellte Federelemente, die die Nadeln im eingespannten Zustand halten, bis der Bediener durch aktive Betätigung eines Griffes die Zange öffnet und die Nadeln freigibt. Die Nadeln können mit Hilfe der Zange 40 aus einer nicht dargestellten Füllvorrichtung entnommen werden, die eine Anzahl von Nadeln aus einem Nadelvorrat dem Bediener in der gewünschten parallelen Anordnung darbietet, wie es z.B. in EP 07 002 360 beschrieben ist.
  • Nach der Aufnahme der Nadeln 41 in die Mehrfachspannzange 40 und dem Einspannen derselben führt der Bediener die Nadeln mit Hilfe der Zange gleichzeitig in mehrere in einer Reihe 12 liegende Bohrungen 11 des Nadelbretts 10 ein. Dabei hilft ihm der Führungsabschnitt 32 der dargestellten Einführeinrichtung 20 in der im Folgenden beschriebenen Weise.
  • Fig. 5 zeigt ein Ende der Leiste 30 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung. Der an dem Trägerelement 31 angebrachte Führungsabschnitt 32 weist die Form eines Trapezprismas auf. Auf seiner schräg abfallenden oberen Fläche 34 sind viele parallele Nuten 51 äquidistant angeordnet, die den gleichen Abstand wie die Bohrungen 11 einer Reihe 12 aufweisen. Die Nuten 51 weisen einen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks auf und bilden dadurch eine symmetrische, sich in der Tiefe verengende V-Nut. Die Richtung der Kante 52 am Boden der Nut 51 verläuft parallel zu der oberen Fläche 34, wodurch die Nut 51 einen über ihre gesamte Länge konstanten Querschnitt aufweist. Benachbarte Nuten schließen an Kanten 53 aneinander an, wobei jedoch alternativ auch Zwischenabschnitte ähnlich einem Randabschnitt 54 in der oberen Fläche 34 zwischen den Nuten 51 vorhanden sein können.
  • Der Führungsabschnitt 32 bildet an seinem spitz zulaufenden Ende eine kammartige Struktur mit einer zickzackförmigen Kante 55. Der Führungsabschnitt 32 kann z.B. einschließlich der Nuten 51 in einem Stück gefertigt, z.B. gegossen worden sein. Alternativ können die Nuten z.B. durch spanabhebende Verfahren nachträglich angebracht worden sein. Weist der Führungsabschnitt 32 an seinem spitz zulaufenden Ende eine zickzackförmige Kante 55 auf, ist es aus Gründen der Handhabbarkeit erforderlich, dass die Leiste 30 mit dem Trägerelement 31 und dem Führungsabschnitt 32 mindestens um den Nadeldurchmesser in y-Richtung bewegt werden kann, sodass das Nadelbrett 10 mit den Nadeln 41, die noch nicht vollkommen in das Nadelbrett 10 eingepresst sind, in x-Richtung verschoben werden kann. Dazu kann die Leiste 30 einen von dem Hebel 24 und der Ausnehmung 23 abweichenden zusätzlichen Verstellmechanismus aufweisen (nicht dargestellt). Die Verstellung der Leiste 30 kann dadurch erreicht werden, dass eine Federkraft überwunden wird, welche nach der Verschiebung des Nadelbretts 10 die Leiste wieder in die Ausganglage zurückführt.
  • Die erfindungsgemäße Einführeinrichtung erleichtert das gleichzeitige Einsetzen einer Vielzahl von Nadeln 41, die in einer Mehrfachspannzange 40 eingespannt sind. Sie verhindert, dass bereits wenige oder sogar eine einzige falsch ausgerichtete Nadel ein gleichzeitiges Einsetzen aller eingespannten Nadeln in die zugehörigen Bohrungen verhindern und ein aufwendiges Einsetzen von Hand erforderlich machen. Fig. 5 stellt drei von einer Vielzahl in die Zange 40 eingespannter Nadeln dar, wobei die am weitesten links angeordnete Nadel 44 eine fehlerhafte Ausrichtung aufweist, während die übrigen beiden Nadeln 41 in der gewünschten Weise parallel angeordnet sind. Beim Versuch die Nadeln 41, 44 unmittelbar in die Bohrungen 11 einzusetzen, würde die am weitesten links liegende Nadel 44 die zugehörige Bohrung verfehlen und der Vorgang des gleichzeitigen Einsetzens scheitern. Die betroffene Nadel 44 müsste z.B. erst entfernt und danach von Hand eingesetzt werden.
  • Die erfindungsgemäße Einführeinrichtung 32 ermöglicht hingegen ein gleichzeitiges Einsetzen aller eingespannten Nadeln 41, 44. Dazu wird die Leiste 30 der Einführeinrichtung so angeordnet und fixiert, dass die von den Nuten 51 gebildeten Führungskanäle zentral auf jeweils eine Bohrung 11 des Nadelbrettes 10 zulaufen. Der Bediener führt die Mehrfachspannzange 40 nun so, dass alle Nadeln 41, 44 von oben mit ihren Spitzen 45 in die zugehörigen Nuten 51 hineinreichen. Durch Ausüben eines Drucks können dabei die Nadelspitzen jeweils an den Kanten 52 am Boden der Nuten 51 angeordnet werden. Die falsch ausgerichtete Nadel 44 erfährt dabei an einer der schrägen Seitenflächen 56 der Nut eine zentrierende Kraft, die sie ebenfalls unter geringfügiger Biegung in die zentrale Position zwingt. Auf diese Weise kann die Zange 40 so geführt werden, dass alle Nadelspitzen 45 mit dem Boden der jeweiligen Nut 51 in Kontakt gebracht werden und in einer weiteren Bewegung in der Nut entlang gleiten und die Bohrungen 11 gleichzeitig erreichen.
  • Nun kann der Bediener die Nadeln 41, 44 mit Hilfe der Zange 40 in eine senkrechte Position bringen, ein Stück weit in die Bohrungen 11 einstecken und durch Öffnen der Zange 40 die Nadeln 41, 44 freigeben und in dem Nadelbrett 10 zurücklassen. Außer einem Lagefehler einer Nadel 44 in der x-Richtung kann auch eine Abweichung in der z-Richtung korrigiert werden. Durch die Führung der Mehrfachspannzange mit von oben ausgeübter Druckkraft auf die Nadeln kann auch in diesem Fall eine gemeinsame Führung aller Nadelspitzen entlang der Kante 52 am Boden der jeweiligen Nut 51 und damit ein gleichzeitiges Einsetzen in die Bohrung 11 erreicht werden.
  • Die Figuren 6 bis 9 zeigen der Fig. 5 ähnliche Darstellungen anderer Ausführungsformen des Führungsabschnitts 32 der Einführeinrichtung 20, so dass hinsichtlich der Gemeinsamkeiten auf die Beschreibung der Fig. 5 verwiesen wird.
  • In der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform weisen die Nuten 51 ebenfalls einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks auf, wobei sich der Querschnitt jeder Nut jedoch zu der spitz zulaufenden Kante 55 des Führungsabschnitts 32 hin verringert. Der verbleibende minimale Nutquerschnitt ist zur Aufnahme jeweils einer der Bohrungen 11 vorgesehen. Dadurch wird eine Struktur geschaffen, die an der spitz zulaufenden Kante 55 des Führungsabschnitts 32 einen weitgehend geraden Verlauf aufweist. Dadurch wird eine Kammstruktur vermieden, die bei der Handhabung Beschädigungen erleiden oder verursachen könnte. Die Nut 51 mit dem sich entlang ihrer Länge ändernden Querschnitt kann z.B. erzeugt werden, indem spanabhebend eine Nut angebracht wird, deren Verlaufsrichtung nicht parallel zur oberen Fläche 34 verläuft. Vielmehr nähert sich die Kante 52 am Boden der Nut 51 im Verlauf der Nut zu der Kante 55 hin der oberen Fläche 34 an.
  • Das Einsetzen der Nadeln erfolgt in der im Bezug auf Fig. 5 beschriebenen Weise. Die zulässigen Lageabweichungen der Nadeln bestimmen sich dabei weiterhin durch die Breite der Nuten 51 in ihrem breiteren oberen Bereich, wobei die Breite der Nuten 51 im rechten Winkel zu der Kante 52 gemessen wird und beispielsweise den Abstand zweier Kanten 53 umfasst. Zu der Führung der Nadelspitzen in Richtung zu der Bohrung 11 ist auch der schmalere untere Nutquerschnitt ausreichend, nachdem die Nadeln einmal in den Nuten 51 aufgenommen sind und sofern sie mit Hilfe der Mehrfachspannzange ggfs. unter Vorspannung in den Nuten gehalten werden.
  • Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Führungsabschnitts 32 der Einführeinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. An der oberen Fläche 34 sind ebenfalls Nuten 51 ausgebildet, die einen sich nur in der Breite, nicht jedoch in der Tiefe verengenden Querschnitt aufweisen. Die Nuten haben schräg verlaufende Seitenflächen 56 und einen zur oberen Fläche 34 parallelen Boden 59 und weisen dadurch einen Trapezquerschnitt auf. Die Nuten 51 sind in diesem Ausführungsbeispiel dadurch gebildet worden, dass Plattenelemente 57 auf einem prismenförmigen Grundkörper 58 angebracht worden sind. Dies geschieht durch Verkleben, könnte jedoch auch auf eine andere Art erfolgen. Das Einsetzen der Nadeln erfolgt wie zuvor beschrieben in der Weise, dass die Spitzen aller in der Spannzange aufgenommenen Nadeln in den breiteren oberen Abschnitten der jeweiligen Nut 51 mit dem Boden 59 derselben in Kontakt gebracht werden. Die sich verengenden Nuten 51 bewirken bei Führung zu den Bohrungen 11 hin die gegebenenfalls erforderliche Zentrierung der Nadelspitzen durch die Seitenflächen 56.
  • Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem die Nuten 51 einen Rechteckquerschnitt aufweisen, der sich zu der Bohrung hin sowohl in der Breite als auch in der Tiefe verengt. Auf die zentrierende Wirkung schräger Nutflächen kann nämlich auch verzichtet werden, wenn die Nuten 51 breit genug und tief genug sind, dass alle Nadelspitzen im oberen breiteren Bereich der Nuten 51 aufgenommen werden können. Die gegebenenfalls erforderliche Zentrierung von Nadeln, die von der gewünschten Ausrichtung abweichen, erfolgt in diesem Fall während der Annäherung der Nadelspitzen an die Bohrungen 11 durch die sich verengenden senkrechten Seitenflächen 56 bzw. durch die Anpresskraft am Nutboden 59. Alternativ könnte die in Fig. 8 dargestellte Anordnung auch mit konstanter Nuttiefe realisiert werden. Gemäß der in Fig. 8 gezeigten Nadelbrettausführung sind die Bohrungen 11 jeder Reihe 12 in vertieft in einer Nut 60 angeordnet. Das Einsetzen ist trotz des dadurch vorhandenen Abstandes zwischen dem Führungsabschnitt 32 und der Bohrung 11 ohne Weiteres möglich, sofern die Nadeln in der Zange rechtwinklig zum Nadelbrett gehalten und ggfs. mit leichter Vorspannung in den Enden der Nuten 51 gehalten werden.
  • Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Führungsabschnitts 32 der Einführeinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. An der oberen Fläche 34 sind ebenfalls Nuten 51 ausgebildet, deren Form und Gestalt den vorbeschriebenen oder davon abweichenden Geometrien entsprechen können. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Führungsabschnitten wird der Führungsabschnitt 32 der Einführeinrichtung 20 gemäß der Fig. 9 durch eine winkelig zu der Oberfläche 34 angeordnete schmale Stirnfläche 63 begrenzt. Die schmale Stirnfläche 63 ist vorzugsweise so angeordnet, dass sie in Gebrauch der Einführeinrichtung zu dem Nadelbrett 10 senkrecht steht. Dadurch weist der Führungsabschnitt 32 an dem Ende, welches den Reihen 12 der Bohrungen 11 zugeordnet ist, ein abgeflachtes Ende 64 auf. Die Nuten 51, insbesondere die Kanten 52, enden in der schmalen, vorzugsweise als Stirnfläche ausgebildeten Stirn 63. Die Ausnehmungen 51 und gegebenenfalls deren Kanten 52 enden an der Stirnfläche 63 oberhalb und im Abstand zu dem Nadelbrett 10.
  • In Gebrauch ist eine Einführeinrichtung 20 mit einem Führungsabschnitt 32 gemäß Fig. 9 in einem Abstand a zu einer Bohrungsreihe 12 anzusetzen, so dass die Spitze 45 einer Nadel 41 in die ihr zugeordnete Bohrung 11 findet. Dies hat den Vorteil, dass das Nadelbrett 10 in x-Richtung bewegt werden kann, ohne dass eingeführte Nadeln 44 mit Ausnehmungen der Einführeinrichtung 20 kollidieren, wie dies bei Einführeinrichtungen mit spitz zulaufenden Enden 64 der Fall ist. Wie Fig. 9 zeigt, ist zwischen der schmalen Stirnfläche 63 des Trägerelements 32 und der in eine Bohrung 11 eingeführten Nadel 44 ein Abstand b vorhanden, der um den halben Durchmesser der Bohrung 11 geringer ist als der Abstand a. Aufgrund des Abstandes b ist es möglich, mit der Einführeinrichtung 20 eine komplette Bohrungsreihe 12 zu bestücken, ohne dass die Position der Einführeinrichtung zu verändern ist. Der Führungsabschnitt 32 der Einführeinrichtung 20 kann während des Bestückens aufgrund seiner Länge nur einem Teil der Nadeln 41 einer Nadelreihe eine Führung bieten. Nach dem Einführen dieser Nadeln 41 wird das Nadelbrett 10 in x-Richtung verschoben, um weitere Nadeln einzuführen. Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis eine Bohrungsreihe 12 komplett mit Nadeln versehen ist. Danach kann die Einführeinrichtung 20 versetzt werden und die nächste Bohrungsreihe 12 wieder mittels mehreren Einführoperationen mit Nadeln 41 versehen werden.
  • Es wird eine Einführeinrichtung 20 geschaffen, die es einem Bediener erleichtert, viele in einer Mehrfachspannzange 40 eingespannte Nadeln 41, 44 auch bei gewissen Lageabweichungen gleichzeitig in die zugehörigen Bohrungen 11 eines Nadelbrettes 10 einzusetzen. Die Einführeinrichtung 20 weist einen Führungsabschnitt 32 mit vielen parallelen Nuten 51 auf, die im Abstand der Bohrungen 11 angeordnet sind und jeweils die Spitze 45 einer Nadel 41, 44 aufnehmen und zu der zugehörigen Bohrung 11 führen können. Dabei helfen die Nuten 51, die einzelnen Nadeln 41, 44 auf die Bohrungen 11 auszurichten, indem sie etwaige Lageabweichungen durch geringfügige Biegung der Nadeln 41, 44 korrigieren. Die Einführeinrichtung 20 ist an einem Bestückungsautomaten 1 angebracht und bezogen auf ein in diesem aufgenommenes Nadelbrett 10 verstellbar und arretierbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Bestückungsautomat
    2
    Nadelbrettaufnahme
    3
    Nadelbrettführung
    4
    Presseinheit
    5
    Träger
    7
    Gehäuse
    10
    Nadelbrett
    11
    Bohrung
    12
    Reihe
    20
    Einführeinrichtung
    21
    Halterungsarm
    23
    Ausnehmung
    24
    Hebel
    30
    Leiste
    31
    Trägerelement
    32
    Führungsabschnitt
    33
    Schraube
    34
    Oberfläche
    40
    Mehrfachspannzange
    41
    Nadel
    42
    Handgriff
    43
    Klemmvorrichtung
    44
    Nadel
    45
    Spitze
    51
    Nut
    52
    Kante
    53
    Kante
    54
    Randabschnitt
    55
    Kante
    56
    Seitenfläche
    57
    Plattenelement
    58
    Grundkörper
    59
    Boden
    60
    Nut
    61
    Stellspindel
    62
    Stellspindel
    63
    Stirnfläche
    64
    Ende

Claims (15)

  1. Einführeinrichtung (20) zum Einsetzen wenigstens einer Nadel (41, 44), die in eine Mehrfachspannzange (40) eingespannt ist, in ein Nadelbrett (10), das mehrere Bohrungen (11) zur Aufnahme von Nadeln (41, 44) aufweist, wobei die Einführeinrichtung (20) wenigstens eine Ausnehmung (51) zur Aufnahme jeweils einer Nadel (41, 44) aufweist und die Ausnehmung (51) so angeordnet ist, dass sie zur Führung der wenigstens einer Nadel (41, 44) in jeweils eine zugehörige der mehreren Bohrungen (11) geeignet ist.
  2. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 1, bei der wenigstens drei Ausnehmungen (51) vorgesehen sind, die äquidistant in einer Längsrichtung (x) mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der einer Teilung der Bohrungen (11) eines zugehörigen Nadelbrettes (10) entspricht.
  3. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die wenigstens eine Ausnehmung als Nut (51) ausgebildet ist, die an einer Oberfläche (34) der Einführeinrichtung (20) ausgebildet ist und sich bis zu einer Kante (55) hin erstreckt, und mehrere Nuten (51) vorzugsweise parallel zueinander verlaufen.
  4. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 1, bei der der Führungsabschnitt (32) eine Stirnfläche (63) aufweist.
  5. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 3, bei der sich die Breite der wenigstens einen Nut (51) entlang ihres Verlaufs zu der Kante (55) hin verringert.
  6. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 3, bei der sich die Tiefe der wenigstens einen Nut (51) entlang ihres Verlaufs zu der Kante (55) hin verringert.
  7. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 3, bei der sich ein Querschnitt der wenigstens einen Nut (51) von der Oberfläche (34) der Einführeinrichtung (20) ausgehend in der Tiefe verengt.
  8. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 7, bei der der Querschnitt der Nut (51) trapez- oder dreieckförmig ist.
  9. Einführeinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die eine Leiste (30) aufweist, die an einer Nadelbrettaufnahme (2) eines Bestückungsautomaten (1) angebracht ist und sich in der Längsrichtung (x) erstreckt.
  10. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 9 wobei die Leiste 30 Verstellmittel aufweist, die eine Verstellung in x-Richtung ermöglichen.
  11. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 9, die einen abnehmbaren Führungsabschnitt (32) aufweist, der an einen Nadelbretttyp (10) angepasst ist und zu den Bohrungen (11) desselben passende Ausnehmungen (51) aufweist.
  12. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 10, wobei der Führungsabschnitt (32) der Leiste (30) zugeordnet ist und relativ zu dieser Leiste (30) in der Höhe verstellbar gehalten ist.
  13. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 9 oder 10, die einen Halterungsarm (21) aufweist, an dem die Leiste (30) gehaltert ist und der sich in einer Querrichtung (y) rechtwinklig zu der Längsrichtung (x) erstreckt.
  14. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 12, bei der die Leiste (30) bezogen auf den Halterungsarm (21) in der Querrichtung (y) verstellbar und mittels einer Klemmvorrichtung (43) in ihrer Stellung fixierbar ist.
  15. Einführeinrichtung (20) nach Anspruch 12 oder 13, bei der der Halterungsarm (21) bezogen auf den Bestückungsautomaten (1) in der Längsrichtung (x) verstellbar und in seiner Stellung fixierbar ist.
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