EP2702195B1 - Nadelmaschine - Google Patents
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- EP2702195B1 EP2702195B1 EP12719618.6A EP12719618A EP2702195B1 EP 2702195 B1 EP2702195 B1 EP 2702195B1 EP 12719618 A EP12719618 A EP 12719618A EP 2702195 B1 EP2702195 B1 EP 2702195B1
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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- 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 needling machine for needling a fibrous web according to the preamble of claim 1.
- a generic needle machine for needling a fiber web is from the WO 2009/007308 A1 known.
- the needle bar When needling a fibrous web, it is common for a plurality of needles to be pushed in an oscillating movement of a needle bar by the fibrous material of the fibrous web.
- the needle bar is driven by a vertical drive oscillating in an up and down movement.
- the vertical drive on a crank mechanism through which the oscillating movement is transmitted to a beam support of the needle bar.
- the crank gear includes a plurality of bearings that form, for example between connecting rods and a crankshaft.
- the bearings of the crank gear is assigned a lubrication device through which a lubricant can be fed to the bearings.
- the lubricant is fed to the bearings via separate lubricant lines.
- the lubricant lines which are assigned to moving components of the crank gear bearing points assigned, this must have a high degree of flexibility to perform the oscillating movements throughout the operating time of the machine can. It is of great importance that any material crack or material break in the lubricant line is to be avoided in order to prevent contamination of the fiber web.
- an increased maintenance is common to the most vulnerable lubricant lines in terms of possible material fatigue or loosened glands to be maintained and if necessary regularly replaced. Such maintenance requires operational interruptions of the vertical drive, during which the manufacturing process of a fiber web must be interrupted.
- the invention solves this problem with the features in the independent process and device claim.
- the claimed invention allows the reduction of service interruptions due to maintenance of the lubricant system to a minimum. Another advantage of the invention is that a failure of the vertical drive can be prevented due to inadequate lubrication of one of the bearing points of the crank mechanism.
- the invention has the particular advantage that business interruptions to the needling machine due to a defective lubricant system are required only in a specific case of damage. Preventive maintenance of the lubricant system can be avoided, eliminating unnecessary process interruptions due to arbitrary maintenance intervals.
- the monitoring device allows the lubrication system's lubrication function to be continuously checked for proper operation. Only in the event that, for example, an inadmissible lubricant leakage due to a loose screw connection of the lubricant line or due to a wear of the lubricant line material occurs, can be initiated via the monitoring means a business interruption and maintenance of the machine.
- the development of the invention is particularly advantageous in which the lubrication device is associated with a control device and / or an alarm device and that the control device and / or the alarm device is coupled to the monitoring means.
- This makes it possible to display a lubricant defect directly via an alarm device of an operator.
- the alarm device could thereby generate visual or audible signals, so that the attention of an operator is reached directly.
- it is also possible to generate via the control device a control signal which, without the intervention of an operator, takes a suitable measure, e.g. initiates a process interruption of the needle machine.
- the development of the invention is preferably carried out, in which the monitoring means is formed by a connected to the lubricant line pressure switch, which at an inadmissible pressure drop in the lubricant line an electrical control signal generated.
- the monitoring means is formed by a connected to the lubricant line pressure switch, which at an inadmissible pressure drop in the lubricant line an electrical control signal generated.
- the bearing points formed in the crank gear are preferably supplied with a lubricant in time intervals lubrication. In the period between the lubrication intervals can thus also perform a monitoring of the lubricant line, so that optionally subsequent lubrication intervals can be prevented directly due to a detected leakage of the lubricant line.
- the development of the invention is particularly advantageous in which the lubricant line is formed by a flexible hose. This avoids that due to the dynamic load of the lubricant line uncontrolled loss of lubricant due to breakages or wear occurs.
- the lubrication device preferably has a tank and a metering pump, which supplies the lubricant held in the tank to the bearing points as needed.
- Lubricants have been distinguished in particular as lubricating greases. But it can also be used lubricating oils.
- Lubrication with a grease is usually done in timed lubrication intervals, which are performed at regular or irregular intervals of hours, days or weeks. With such long time intervals between the lubrication intervals, it is particularly advantageous that the lubricant lines are monitored for their functionality. For this purpose, the inventive method has been particularly suitable. It is between the lubrication intervals in the lubricant line at least slightly from the Ambient pressure deviating line pressure, in particular an overpressure, generated for continuous monitoring.
- the method variant in which the line pressure within the lubricant line is held in the time between the lubrication intervals by two pressure-maintaining valves is particularly advantageous.
- the lubricant fed into the lubricant line, in particular lubricating grease can be kept at a substantially constant line pressure for a very long service life.
- the invention relates to a needle machine with a lubricating device 15 and a method for monitoring a lubricating device 15 of such a needle machine.
- Fig. 1 an embodiment of the needle machine according to the invention for needling a fibrous web 26 is shown.
- the embodiment of the needle machine according to the invention has a beam support 2, which holds a needle bar 1 on its underside.
- the needle bar 1 holds on its underside a needle board 3 with a plurality of needles 4.
- the needle board 3 with the needles 4 are associated with a scraper 27 and a tray 25, between which a fiber web 26 is guided.
- the vertical drive 5 On the beam support 2 engages a vertical drive 5, the movable beam support 2 is oscillated in the vertical direction, so that the needle bar 1 with the needle board 3 performs an up and down movement.
- the vertical drive 5 has at least one drive unit which engages over at least one beam support 2 on the needle bar 1 over the length of the needle bar 1.
- the vertical drive 5 is formed by two crank gears 6.1 and 6.2, which have two connecting rods 8.1 and 8.2.
- the connecting rods 8.1 and 8.2 each have a connecting rod 9.1 and 9.2, which are held by bearing means 11.1 and 11.2 respectively to a crankshaft 7.1 and 7.2 of the crank gear 6.1 and 6.2.
- bearing means 11.1 and 11.2 can be used in the bearing 10.1 and 10.2 both rolling bearing and plain bearings.
- crank gear 6.1 and 6.2 could be formed in this embodiment also with eccentric shafts.
- the eccentric shafts have a corresponding bearing.
- connection between the crankshaft 7.1 and the connecting rod 8.1 is thus referred to as a first bearing 10.1 and the connection between the crankshaft 7.2 and the connecting rod 8.2 as a second bearing 10.2.
- each bearing rings 14.1 and 14.2 are provided.
- crank gears 6.1 and 6.2 e.g. driven synchronously with opposite direction of rotation, so that the beam support 2 is guided in parallel.
- the vertical drive 5 is assigned a lubricating device 15, which may also be referred to as a lubricant device.
- the lubricating device 15 has a metering pump 16, which each have a separate lubricant line 17.1 and 17.2 is coupled to the bearings 10.1 and 10.2.
- the lubricant lines 17.1 and 17.2 are connected directly to the bearing means 11.1 and 11.2.
- the bearings are lubricated with a suitable lubricant.
- a suitable lubricant This may e.g. have a liquid or pasty consistency and can be designed in particular as a lubricating oil or grease.
- the lubricant lines 17.1 and 17.2 are e.g. designed flexible and preferably designed as hose lines.
- the bearings 10.1 and 10.2 can be supplied to the moving components of the crank gear 6.1 and 6.2 in this case to the connecting rods 8.1 and 8.2 directly with a lubricant.
- the supply of the lubricant is carried out by the metering pump 16 which is connected on the inlet side with a tank 20.
- On the pressure side of the metering pump 16 is associated with a lubricant distributor 29, which is coupled on an outlet side with the lubricant lines 17.1 and 17.2.
- an inadmissible lubricant outlet outside the bearings 10.1 and 10.2 is to be avoided.
- a lubricant outlet on the lubricant lines 17.1 and 17.2 of the lubricating device 15 is avoided, since this is associated with the great risk of contamination of the fibrous web 26.
- the lubricating device 15 provides a sufficient quantity of lubricants for the bearing points 10.1 and 10.2, which also flows to the bearing points 10.1 and 10.2.
- the lubrication device 15 is associated with a monitoring means 18, through which impermissible leaks and / or constrictions or blockages of the lubricating device 15, in particular on the lubricant lines 17.1 and 17.2, are detected.
- the monitoring means 18 can in this case monitor a line pressure and / or a flow rate of the lubricant within the lubricant lines 17.1 and 17.2.
- the respective monitoring means 18 can for this purpose one or more suitable detection means, e.g. a pressure sensor, a flow meter or the like.
- the respective monitoring means 18 may have a threshold range with lower and upper set values for the detected pressure and / or the detected flow rate.
- the pressure drops.
- the flow rate or the Dürchlatti increases. The same can occur even with a seal failure at a bearing 10.1, 10.2. If the flow of lubricant increases due to a restriction or obstruction in a lubricant line 17.1, 17.2 or elsewhere in the supply or storage area, the flow rate or flow rate also decreases. Both can be detected in a corresponding manner.
- About the said switching thresholds impermissible value sizes can be specified, the exceeding of which signals an undesired operating state.
- the monitoring means 18 are coupled per lubricant line 17.1 and 17.2 by means of a signal line 23.1 and 23.2 with a control device 22, wherein within the control device 22, an evaluation of the monitoring signals takes place and possibly control signals could be triggered.
- the controller 22 is coupled to an alarm device 24 that in this Embodiment by an example optical and / or acoustic display, such as a light emitting diode, an alarm signal generated relative to an operator.
- a switching or control intervention in the lubricating device 15 is possible via the control device 22 in which, for example, a pump drive 28 of the metering pump 16 is deactivated in order to limit the loss of lubricant.
- the metering pump 16 can be operated to supply lubricant to the bearing points 10.1 and 10.2 in a plurality of temporally successive lubrication intervals or continuously with a very small amount.
- Needle machine shown can be operated continuously without maintenance intervals of the lubrication device 15.
- spontaneously occurring irregularities are detected and indicated, in particular by leaks in the lubricant lines 17.1 and 17.2, so that defective production due to continuous soiling of the fibrous web 26 or lack of lubricant supply to the bearing points 10.1 or 10.2 is avoided.
- FIG. 1 illustrated example of the lubrication device could also be supplemented by further lubricant lines, which are partially formed with or without a monitoring means.
- the bearings of the connecting rod eyes on the beam support could also be connected to separate lubricant lines.
- Fig.2 is an alternative embodiment of a lubricating device 15 for a bearing 10.1 or 10.2 of the crank gear 6.1 or 6.2 shown schematically.
- the embodiment in Fig.2 is with a depository 10.1 shown and explained below, but can be extended to a plurality of bearings without problems.
- the embodiment of the lubricating device 15 is substantially identical to the embodiment according to Fig.1 , so that at this point only the differences will be explained and otherwise reference is made to the above description.
- the monitoring means 18 is formed by a pressure switch 19 which is integrated directly in the lubricant line 17.1 and monitors a line pressure within the lubricant line 17.1.
- the lubricant line 17.1 is also designed to be flexible in order to supply the movable bearing 10.1 with a lubricant.
- the lubricant is formed by a grease that is held in the tank 20. The grease can be fed directly to the bearing 10.1 via the metering pump 16 and the connected lubricant line 17.1.
- Such lubricating greases are usually supplied to the bearing 10.1 in time lubrication intervals, so that no active lubricant promotion takes place in the period between the lubrication intervals. Nevertheless, there is the problem in particular in the dynamically stressed melt lines that they can break or crack directly due to material fatigue, so that residual amounts of lubricant could flow uncontrollably into the machine environment.
- 17.1 are two at the line ends of the lubricant line Pressure holding valves 21.1 and 21.2 are provided, which maintain the lubricant within the lubricant line 17.1 at a minimum line pressure.
- this preset pressure difference leaks and concomitant pressure losses can be detected as noticeable pressure drop.
- pressure increases can also be detected, e.g. caused by a narrowing or blockage of the lubricant line 17.1.
- the pressure holding valves 21.1 and 21.2 are designed as check valves, wherein the flow of the metering pump 16 leads to the unlocking of the pressure holding valves 21.1 and 21.2 and allows a direct flow of lubricant to the bearing 10.1. A drainage of the lubricant contained within the lubricant line 17.1 when the metering pump 16 is switched off is blocked by the pressure-retaining valves 21.1 and 21.2 and adjusted to an at least slight holding pressure.
- To monitor the pressure switch 19 is also set to the minimum line pressure, so that at an impermissible pressure drop of the line pressure below the set minimum pressure of the pressure switch 19 generates a control signal that directly via a signal line 23 of in FIG. 1 shown control device 22 or directly to the alarm device 24 is supplied.
- lubrication device 15 is thus particularly suitable for carrying out a method according to the invention, in which the lubrication of a bearing point in time intervals lubrication, in particular with a grease continuously monitored can.
- a continuous monitoring of the lubrication system is ensured.
- the monitoring means such as the pressure switch are not localized but can be arranged at any point of the lubricant line, which is located between the pressure holding valves 19.1 and 19.2.
- the embodiment of the lubrication and monitoring technology of FIG. 2 can also be in a needle machine according to FIG. 1 to use. Said lubrication and monitoring technology can also be used for bearings on eccentric shafts.
- the crank gear 6.1, 6.2 do not run synchronously.
- the needle board (3) performs superimposed oscillating vertical movements and tilting movements.
- a horizontal drive for a superimposed horizontal movement of the vertically moved needle board (3) may be present.
- a metering pump 16 and a tank 20 it is possible to form the lubricant supply in a manner other than by a metering pump 16 and a tank 20. This is possible for example by a pressure tank. Instead of a metering pump, another conveyor can be used. Finally, it is also possible, the lubrication device 15 and the method for monitoring to use a lubricating device 15 in other machines with crank gears and their bearings or other drive means and their bearings.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine gattungsgemäße Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn ist aus der
WO 2009/007308 A1 bekannt. - Beim Vernadeln einer Faserbahn ist es üblich, dass eine Vielzahl von Nadeln in einer oszillierenden Bewegung eines Nadelbalkens durch das Fasermaterial der Faserbahn gestoßen wird. Bei der bekannten Nadelmaschine wird hierzu der Nadelbalken durch einen Vertikalantrieb oszillierend in einer Auf- und Abwärtsbewegung angetrieben. Hierzu weist der Vertikalantrieb ein Kurbelgetriebe auf, durch welches die oszillierende Bewegung an einem Balkenträger des Nadelbalkens übertragen wird. Das Kurbelgetriebe enthält mehrere Lagerstellen, die sich beispielsweise zwischen Pleuelstangen und einer Kurbelwelle bilden. Den Lagerstellen des Kurbelgetriebes ist eine Schmiereinrichtung zugeordnet, durch welche ein Schmiermittel den Lagerstellen zuführbar ist. Das Schmiermittel wird hierzu über separate Schmiermittelleitungen den Lagerstellen zugeführt. Insbesondere die Schmiermittelleitungen, die an bewegten Bauteilen des Kurbelgetriebes ausgebildeten Lagerstellen zugeordnet sind, müssen hierzu eine hohe Flexibilität aufweisen, um die oszillierenden Bewegungen während der gesamten Betriebszeit der Maschine ausführen zu können. Hierbei ist von großer Bedeutung, dass jeglicher Materialriss oder Materialbruch in der Schmiermittelleitung zu vermeiden ist, um eine Verschmutzung der Faserbahn zu verhindern. Somit ist ein erhöhter Wartungsaufwand üblich, um die besonders gefährdeten Schmiermittelleitungen im Hinblick auf mögliche Materialermüdungen oder gelockerte Verschraubungen zu warten und gegebenenfalls regelmäßig zu ersetzen. Derartige Wartungsarbeiten erfordern Betriebsunterbrechungen des Vertikalantriebes, während dessen der Herstellungsprozess einer Faserbahn unterbrochen werden muss.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Nadelmaschine der eingangs genannten Art hinsichtlich der Schmiertechnik und der Sicherheit zu verbessern.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im selbstständigen Verfahrens- und Vorrichtungsanspruch.
- Die beanspruchte Erfindung erlaubt die Reduzierung von Betriebsunterbrechungen aufgrund von Wartungsarbeiten am Schmiermittelsystem auf ein Minimum. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass ein Ausfall des Vertikalantriebs aufgrund mangelhafter Schmierung einer der Lagerstellen des Kurbelgetriebes verhindert werden kann.
- Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass Betriebsunterbrechungen an der Nadelmaschine aufgrund eines mangelhaften Schmiermittelsystems nur bei einem konkreten Schadensfall erforderlich werden. Vorbeugende Wartungsarbeiten an dem Schmiermittelsystem lassen sich vermeiden, so dass unnötige Betriebsunterbrechungen des Herstellungsprozesses aufgrund von willkürlich vorgegebenen Wartungsintervallen gänzlich entfallen können. Durch das Überwachungsmittel lässt sich die Schmierfunktion des Schmiersystems kontinuierlich auf eine einwandfreie Funktion hin überprüfen. Nur für den Fall, dass beispielsweise ein unzulässiger Schmiermittelaustritt aufgrund einer gelockerten Schraubverbindung der Schmiermittelleitung oder aufgrund eines Materialverschleißes der Schmiermittelleitung auftritt, lässt sich über das Überwachungsmittel eine Betriebsunterbrechung und Wartung der Maschine einleiten.
- Hierzu ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Schmiereinrichtung eine Steuereinrichtung und/oder ein Alarmgerät zugeordnet ist und dass die Steuereinrichtung und/oder das Alarmgerät mit dem Überwachungsmittel gekoppelt ist. Damit besteht die Möglichkeit, einen Schmiermitteldefekt unmittelbar über ein Alarmgerät einer Bedienperson anzuzeigen. Das Alarmgerät könnte hierbei visuelle oder akustische Signale erzeugen, so dass die Aufmerksamkeit einer Bedienperson unmittelbar erreicht wird. Es ist jedoch auch möglich, über die Steuereinrichtung ein Steuersignal zu erzeugen, das ohne Einwirkung einer Bedienperson eine geeignete Massnahme, z.B. eine Prozessunterbrechung der Nadelmaschine einleitet.
- Um möglichst mit einfachen Mitteln und hoher Sicherheit eine schnelle Erkennung eines mangelnden Schmiersystems zu ermöglichen, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher das Überwachungsmittel durch einen mit der Schmiermittelleitung verbundenen Druckschalter gebildet ist, welcher bei einem unzulässigen Druckabfall in der Schmiermittelleitung ein elektrisches Steuersignal erzeugt. So lässt sich beispielsweise bei Zuführung des Schmiermittels zu der Lagerstelle das Erreichen eines Leitungsdrucks überwachen, um mögliche Leckagen zu erkennen.
- Die Weiterbildung der Erfindung bei welcher der Schmiermitteleitung an gegenüberliegenden Leitungsenden jeweils ein Druckhalteventil zugeordnet ist und bei welchem die Druckhalteventile derart ausgebildet sind, dass ein vom Umgebungsdruck abweichender Leitungsdruck innerhalb der Schmiermitteleitung haltbar ist, ist besonders vorteilhaft für eine kontinuierliche Überwachung der Schmiermittelleitung unabhängig von zeitlichen Schmierintervallen. So werden die in dem Kurbelgetriebe ausgebildeten Lagerstellen vorzugsweise in zeitlichen Schmierintervallen mit einem Schmiermittel versorgt. In der Zeitspanne zwischen den Schmierintervallen lässt sich somit ebenfalls eine Überwachung der Schmiermittelleitung ausführen, so dass gegebenenfalls nachfolgende Schmierintervalle aufgrund einer festgestellten Leckage der Schmiermittelleitung direkt unterbunden werden können.
- Um die während des Betriebes der Nadelmaschine bewegten Lagerstellen des Kurbelgetriebes zu schmieren, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher die Schmiermittelleitung durch einen flexiblen Schlauch gebildet ist. Somit wird vermieden, dass aufgrund der dynamischen Belastung der Schmiermittelleitung ein unkontrollierter Schmiermittelverlust aufgrund von Bruchstellen oder Verschleiß eintritt.
- Zur Gewährleistung langer Betriebszeiten weist die Schmiereinrichtung bevorzugt einen Tank und eine Dosierpumpe auf, die das in dem Tank vorgehaltene Schmiermittel bei Bedarf den Lagerstellen zuführt. Als Schmiermittel haben sich hier insbesondere Schmierfette ausgezeichnet. Es können aber auch Schmieröle verwendet werden.
- Die Schmierung mit einem Schmierfett erfolgt üblicherweise in zeitlichen Schmierintervallen, die in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen von Stunden, Tagen oder Wochen ausgeführt werden. Bei derartig langen Zeitabständen zwischen den Schmierintervallen ist es besonders vorteilhaft, die Schmiermittelleitungen hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit überwacht werden. Hierfür hat sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet. Dabei wird zwischen den Schmierintervallen in der Schmiermittelleitung ein zumindest geringfügig vom Umgebungsdruck abweichender Leitungsdruck, insbesondere ein Überdruck, für eine kontinuierliche Überwachung erzeugt.
- Um unabhängig von der Zeitspanne zwischen zwei Schmierintervallen eine kontinuierliche Überwachung ausführen zu können, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher der Leitungsdruck innerhalb der Schmiermittelleitung in der Zeit zwischen den Schmierintervallen durch zwei Druckhalteventile gehalten wird. Damit lässt sich das in der Schmiermittelleitung eingespeiste Schmiermittel insbesondere Schmierfett über sehr lange Standzeiten auf einen im Wesentlichen konstanten Leitungsdruck halten.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
- Die erfindungsgemäße Nadelmaschine ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nadelmaschine und
- Fig. 2
- schematisch eine alternative Variante der Schmiereinrichtung einer Lagerstelle des Kurbelgetriebes des Ausführungsbeispiels aus
Fig. 1 . - Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine mit einer Schmiereinrichtung 15 und ein Verfahren zur Überwachung einer Schmiereinrichtung 15 einer solchen Nadelmaschine.
- In
Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn 26 dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nadelmaschine weist einen Balkenträger 2 auf, der an seiner Unterseite einen Nadelbalken 1 hält. Der Nadelbalken 1 hält an seiner Unterseite ein Nadelbrett 3 mit einer Vielzahl von Nadeln 4. Dem Nadelbrett 3 mit den Nadeln 4 sind ein Abstreifer 27 und eine Ablage 25 zugeordnet, zwischen denen eine Faserbahn 26 geführt wird. - An dem Balkenträger 2 greift ein Vertikalantrieb 5 an. Durch den Vertikalantrieb 5 wird der bewegliche Balkenträger 2 in vertikaler Richtung oszillierend bewegt, so dass der Nadelbalken 1 mit dem Nadelbrett 3 eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführt. Der Vertikalantrieb 5 weist hierzu zumindest eine Antriebseinheit auf, die über die Länge des Nadelbalkens 1 mit mindestens einem Balkenträger 2 am Nadelbalken 1 angreift. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Vertikalantrieb 5 durch zwei Kurbelgetriebe 6.1 und 6.2 gebildet, die zwei Pleuelstangen 8.1 und 8.2 aufweisen. Die Pleuelstangen 8.1 und 8.2 weisen jeweils einen Pleuelkopf 9.1 und 9.2 auf, die über Lagermittel 11.1 und 11.2 jeweils an einer Kurbelwelle 7.1 und 7.2 der Kurbelgetriebe 6.1 und 6.2 gehalten sind. Als Lagermittel 11.1 und 11.2 können in der Lagerstelle 10.1 und 10.2 sowohl Wälzlager als auch Gleitlager eingesetzt werden.
- Die Kurbelgetriebe 6.1 und 6.2 könnten in diesem Ausführungsbeispiel auch mit Exzenterwellen ausgebildet sein. Die Exzenterwellen weisen eine entsprechende Lagerung auf.
- Die Verbindung zwischen der Kurbelwelle 7.1 und der Pleuelstange 8.1 ist somit als eine erste Lagerstelle 10.1 und die Verbindung zwischen der Kurbelwelle 7.2 und der Pleuelstange 8.2 als zweite Lagerstelle 10.2 bezeichnet.
- Am unteren Ende sind die Pleuelstangen 8.1 und 8.2 jeweils durch Pleuelaugen 12.1 und 12.2 mit einem am Balkenträger 2 angeordneten Zapfen 13.1 und 13.2 verbunden. Zwischen den Pleuelaugen 12.1 und 12.2 und dem Zapfen 13.1 und 13.2 sind jeweils Lagerringe 14.1 und 14.2 vorgesehen.
- Zur Ausführung der Auf- und Abwärtsbewegung des Nadelbalkens 1 werden die Kurbelgetriebe 6.1 und 6.2 z.B. synchron mit entgegen gesetztem Drehsinn angetrieben, so dass der Balkenträger 2 parallel geführt ist.
- Um während des Betriebes der Kurbelgetriebe 6.1 und 6.2 Lagerreibungen und Lagererwärmungen in den Lagerstellen 10.1 und 10.2 zu minimieren, ist dem Vertikalantrieb 5 eine Schmiereinrichtung 15 zugeordnet, die auch als Schmiermitteleinrichtung bezeichnet werden kann. Die Schmiereinrichtung 15 weist eine Dosierpumpe 16 auf, die über jeweils eine separate Schmiermittelleitung 17.1 und 17.2 mit den Lagerstellen 10.1 und 10.2 gekoppelt ist. Die Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 sind unmittelbar mit den Lagermitteln 11.1 und 11.2 verbunden.
- Die Lagerschmierung erfolgt mit einem geeigneten Schmiermittel. Dieses kann z.B. eine flüssige oder pastöse Konsistenz haben und kann insbesondere als Schmieröl oder Schmierfett ausgebildet sein.
- Die Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 sind z.B. flexibel ausgeführt und vorzugsweise als Schlauchleitungen ausgebildet. Damit können die Lagerstellen 10.1 und 10.2 an den bewegten Bauteilen des Kurbelgetriebes 6.1 und 6.2 in diesem Fall an den Pleuelstangen 8.1 und 8.2 direkt mit einem Schmiermittel versorgt werden. Die Zuführung des Schmiermittels erfolgt durch die Dosierpumpe 16 die auf der Zulaufseite mit einem Tank 20 verbunden ist. Auf der Druckseite ist der Dosierpumpe 16 ein Schmiermittelverteiler 29 zugeordnet, welcher auf einer Auslassseite mit den Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 gekoppelt ist.
- Während des Betriebes der Nadelmaschine ist ein unzulässiger Schmiermittelaustritt außerhalb der Lagerstellen 10.1 und 10.2 zu vermeiden. Dies meint insbesondere den Zuführbereich des Schmiermittels zu den Lagerstellen 10.1 und 10.2. Bevorzugt wird ein Schmiermittelaustritt an den Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 der Schmiereinrichtung 15 vermieden, da dieser mit der großen Gefahr der Verschmutzung der Faserbahn 26 verbunden ist. Zudem ist zu gewährleisten, dass die Schmiereinrichtung 15 eine für die Lagerstellen 10.1 und 10.2 ausreichende Menge an Schmiermitteln zur Verfügung stellt, die auch den Lagerstellen 10.1 und 10.2 zufließt. Der Schmiereinrichtung 15 ist ein Überwachungsmittel 18 zugeordnet, durch welches unzulässige Leckagen und/oder Verengungen bzw. Verstopfungen der Schmiereinrichtung 15, insbesondere an den Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2, erfasst werden. Die Überwachungsmittel 18 können hierbei einen Leitungsdruck und/oder eine Durchflussmenge des Schmiermittels innerhalb der Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 überwachen.
- Das jeweilige Überwachungsmittel 18 kann hierfür ein oder mehrere geeignete Detektionsmittel, z.B. einen Drucksensor, einen Strömungsmesser oder dgl. aufweisen. Das jeweilige Überwachungsmittel 18 kann einen Schwellbereich mit unteren und oberen Vorgabewerten für den detektierten Druck und/oder die detektierte Durchflussmenge haben. Im Falle eines Lecks an einer Schmiermittelleitung 17.1, 17.2 fällt der Druck ab. Andererseits erhöht sich die Durchflussmenge bzw. die Dürchflussgeschwindigkeit. Entsprechendes kann auch bei einem Dichtungsversagen an einer Lagerstelle 10.1, 10.2 eintreten. Falls der Schmiermittelfluss durch eine Verengung oder Verstopfung in einer Schmiermittelleitung 17.1, 17.2 oder an anderer Stelle des Zuführ- oder Lagerungsbereichs ansteigt, sinkt auch die Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit. Beides kann in entsprechender Weise detektiert werden. Über die besagten Schaltschwellen können unzulässige Wertegrößen vorgegeben werden, deren Überschreitung einen unerwünschten Betriebszustand signalisiert.
- Die Überwachungsmittel 18 sind pro Schmiermittelleitung 17.1 und 17.2 mittels einer Signalleitung 23.1 und 23.2 mit einer Steuereinrichtung 22 gekoppelt, wobei innerhalb der Steuereinrichtung 22 eine Auswertung der Überwachungssignale erfolgt und ggf. Steuersignale ausgelöst werden könnten. So ist die Steuereinrichtung 22 mit einem Alarmgerät 24 gekoppelt, dass in diesem Ausführungsbeispiel durch eine z.B. optische und/oder akustische Anzeige, beispielsweise eine Leuchtdiode, ein Alarmsignal gegenüber einer Bedienperson erzeugt. Alternativ oder ergänzend ist über die Steuereinrichtung 22 ein Schalt- oder Steuereingriff in die Schmiereinrichtung 15 möglich, in dem z.B. ein Pumpenantrieb 28 der Dosierpumpe 16 deaktiviert wird, um einen Schmiermittelverlust einzugrenzen. Die Dosierpumpe 16 lässt sich zur Schmiermittelversorgung der Lagerstellen 10.1 und 10.2 in mehreren zeitlich aufeinander folgenden Schmierintervallen oder kontinuierlich mit einer Kleinstmenge betreiben.
- Die in
Figur 1 dargestellte Nadelmaschine lässt sich kontinuierlich ohne Wartungsintervalle der Schmiereinrichtung 15 betreiben. Durch die Funktionsüberwachung der Schmiereinrichtung 15 werden unmittelbar spontan auftretende Unregelmäßigkeiten insbesondere durch Leckagen in den Schmiermittelleitungen 17.1 und 17.2 erfasst und angezeigt, so dass Fehlproduktionen aufgrund von andauernder Verschmutzung der Faserbahn 26 oder durch mangelnde Schmiermittelversorgung der Lagerstellen 10.1 oder 10.2 vermieden werden. - An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass das in
Figur 1 dargestellte Beispiel der Schmiereinrichtung auch noch um weitere Schmiermittelleitungen ergänzt sein könnte, die teilweise mit oder ohne ein Überwachungsmittel ausgebildet sind. so könnten die Lager der Pleuelaugen am Balkenträger ebenfalls an separate Schmiermittelleitungen angeschlossen sein. - In
Fig.2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Schmiereinrichtung 15 für eine Lagerstelle 10.1 oder 10.2 des Kurbelgetriebes 6.1 oder 6.2 schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel inFig.2 ist mit einer Lagerstelle 10.1 gezeigt und nachfolgend erläutert, lässt sich jedoch ohne Probleme auf eine Mehrzahl von Lagerstellen erweitern. - Das Ausführungsbeispiel der Schmiereinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach
Fig.1 , so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird. - Bei der in
Fig.2 dargestellten Ausführungsform der Schmiereinrichtung 15 ist das Überwachungsmittel 18 durch einen Druckschalter 19 gebildet, der unmittelbar in der Schmiermittelleitung 17.1 integriert ist und einen Leitungsdruck innerhalb der Schmiermittelleitung 17.1 überwacht. Die Schmiermittelleitung 17.1 ist ebenfalls flexibel ausgebildet, um die bewegliche Lagerstelle 10.1 mit einem Schmiermittel zu versorgen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Schmiermittel durch ein Schmierfett gebildet, dass in dem Tank 20 vorgehalten wird. Das Schmierfett lässt sich über die Dosierpumpe 16 und der angeschlossenen Schmiermittelleitung 17.1 direkt der Lagerstelle 10.1 zuführen. Derartige Schmierfette werden üblicherweise in zeitlichen Schmierintervallen der Lagerstelle 10.1 zugeführt, so dass in der Zeitspanne zwischen den Schmierintervallen keine aktive Schmiermittelförderung stattfindet. Dennoch besteht insbesondere bei den dynamisch stark beanspruchten Schmelzeleitungen das Problem, dass diese aufgrund von Materialermüdungen direkt brechen oder reißen können, so dass Restmengen an Schmiermittel unkontrolliert in die Maschinenumgebung abfließen könnten. - Um eine kontinuierliche Überwachung der Schmiermittelversorgung und insbesondere der Schmiermitteleitung 17.1 wahrnehmen zu können, sind an den Leitungsenden der Schmiermittelleitung 17.1 zwei Druckhalteventile 21.1 und 21.2 vorgesehen, die innerhalb der Schmiermittelleitung 17.1 das Schmiermittel auf einem minimalen Leitungsdruck halten.
- Dies ist ein Leitungsdruck, der zumindest geringfügig vom Umgebungsdruck abweicht und z.B. über diesem liegt. Durch diesen voreingestellten Druckunterschied können Leckagen und damit einhergehende Druckverluste als merklicher Druckabfall detektiert werden. Andererseits können auch Druckanstiege detektiert werden, die z.B. durch eine Verengung oder Verstopfung der Schmiermitteleitung 17.1 hervorgerufen sind.
- Die Druckhalteventile 21.1 und 21.2 sind als Rückschlagventile ausgebildet, wobei der Förderstrom der Dosierpumpe 16 zur Entsperrung der Druckhalteventile 21.1 und 21.2 führt und einen direkten Schmiermittelfluss zur Lagerstelle 10.1 ermöglicht. Ein Abfließen des innerhalb der Schmiermittelleitung 17.1 enthaltenen Schmiermittels bei abgeschalteter Dosierpumpe 16 ist durch die Druckhalteventile 21.1 und 21.2 blockiert und auf einen zumindest geringfügigen Haltungsdruck eingestellt.
- Zur Überwachung ist der Druckschalter 19 ebenfalls auf den minimalen Leitungsdruck eingestellt, so dass bei einem unzulässigen Druckabfall des Leitungsdruckes unterhalb des eingestellten Mindestdruck der Druckschalter 19 ein Steuersignal erzeugt, dass unmittelbar über eine Signalleitung 23 der in
Figur 1 dargestellten Steuereinrichtung 22 oder direkt dem Alarmgerät 24 zugeführt wird. - Die in
Fig.2 dargestellte Schmiereinrichtung 15 ist somit insbesondere zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, bei welchem die Schmierung einer Lagerstelle in zeitlichen Schmierintervallen insbesondere mit einem Schmierfett kontinuierlich überwacht werden kann. Durch die Befüllung der Schmiermittelleitung mit dem Schmierfett auf einen minimalen Leitungsdruck unabhängig von der eigentlichen Schmiermittelversorgung in den Schmierintervallen ist eine kontinuierliche Überwachung des Schmiersystems gewährleistet. Somit lassen sich längere, aus mehreren Teilstücken gebildete Schmiermittelleitungen sicher überwachen. Zudem sind die Überwachungsmittel wie beispielsweise der Druckschalter nicht ortsgebunden sondern können an einer beliebigen Stelle der Schmiermittelleitung angeordnet werden, die sich zwischen den Druckhalteventilen 19.1 und 19.2 befindet. - Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Die Ausführungsform der Schmier- und Überwachungstechnik von
Figur 2 lässt sich auch bei einer Nadelmaschine gemäßFigur 1 benutzen. Die besagte Schmier- und Überwachungstechnik kann ferner für Lagerstellen bei Exzenterwellen eingesetzt werden. Bei dem beschriebenen Vertikalantrieb 5 müssen die Kurbelgetriebe 6.1, 6.2 nicht synchron laufen. Es kann auch eine Phasenverschiebung bestehen, wobei die Kurbelgetriebe 6.1, 6.2 mit gleicher Geschwindigkeit und einem fest oder veränderlich einstellbaren unterschiedlichen Phasenwinkel laufen. Durch die Phasenverschiebung führt das Nadelbrett (3) einander überlagerte oszillierende Vertikalbewegungen und Kippbewegungen aus. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Horizontalantrieb für eine überlagerte Horizontalbewegung des vertikal bewegten Nadelbretts (3) vorhanden sein. In weiterer Abwandlung ist es möglich, die Schmiermittelversorgung in anderer Weise als durch eine Dosierpumpe 16 und einen Tank 20 auszubilden. Dies ist z.B. durch einen Drucktank möglich. Statt einer Dosierpumpe kann ein anderes Fördermittel zum Einsatz kommen. Schließlich ist es auch möglich, die Schmiereinrichtung 15 und das Verfahren zur Überwachung einer Schmiereinrichtung 15 bei anderen Maschinen mit Kurbelgetrieben und deren Lagerstellen oder mit anderen Antriebsmitteln und deren Lagerstellen einzusetzen. -
- 1
- Nadelbalken
- 2
- Balkenträger
- 3
- Nadelbrett
- 4
- Nadel
- 5
- Vertikalantrieb
- 6.1, 6.2
- Kurbelgetriebe
- 7.1, 7.2
- Kurbelwelle
- 8.1, 8.2
- Pleuelstange
- 9.1, 9.2
- Pleuelkopf
- 10.1, 10.2
- Lagerstelle
- 11.1, 11.2
- Lagermittel
- 12.1, 12.2
- Pleuelauge
- 13.1, 13.2
- Zapfen
- 14.1, 14.2
- Lagerring
- 15
- Schmiereinrichtung
- 16
- Dosierpumpe
- 17.1, 17.2
- Schmiermittelleitung
- 18
- Überwachungsmittel
- 19
- Druckschalter
- 20
- Tank
- 21.1, 21.2
- Druckhalteventil
- 22
- Steuereinrichtung
- 23.1, 23.2
- Signalleitung
- 24
- Alarmgerät
- 25
- Ablage
- 26
- Faserbahn
- 27
- Abstreifer
- 28
- Pumpenantrieb
- 29
- Schmiermittelverteiler
Claims (13)
- Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn (26) mit zumindest einem Nadelbalken (1), welcher an einer Unterseite eine Vielzahl von Nadeln (4) trägt, mit einem beweglichen Balkenträger (2), der den Nadelbalken (1) hält, und mit einem Vertikalantrieb (5), der mit dem Balkenträger (2) zur Ausführung einer Auf- und Abwärtsbewegung verbunden ist, wobei der Vertikalantrieb (5) zumindest ein Kurbelgetriebe (6.1,6.2) mit zumindest einer Lagerstelle (10.1, 10.2) aufweist und wobei die Lagerstelle (10.1, 10.2) des Kurbelgetriebes (6.1, 6.2) über eine Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) mit einer Schmiereinrichtung (15) zur Schmierung der Lagerstelle (10.1, 10.2) mit einem Schmiermittel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiereinrichtung (15) und/oder der Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) ein Überwachungsmittel (18) für den Druck und/oder eine Durchflussmenge des Schmiermittels zugeordnet ist.
- Nadelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsmittel (18) den Leitungsdruck und/oder eine Durchflussmenge des Schmiermittels innerhalb einer Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) überwacht.
- Nadelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Überwachungsmittel (18) ein unzulässiger Schmiermittelaustritt außerhalb der Lagerstelle (10.1, 10.2) detektierbar ist.
- Nadelmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Überwachungsmittel (18) eine Verengung oder Verstopfung einer Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) detektierbar ist.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmiereinrichtung (15) eine Steuereinrichtung (22) und/oder ein Alarmgerät (24) zugeordnet ist und dass die Steuereinrichtung (22) und/oder das Alarmgerät (24) mit dem Überwachungsmittel (18) gekoppelt ist.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsmittel (18) einen mit einer Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) verbundenen Druckschalter (19) aufweist, welcher bei einer unzulässigen Druckänderung in der Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) einen elektrisches Schalt- oder Steuersignal erzeugt.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) an gegenüberliegenden Leitungsenden jeweils ein Druckhalteventil (21.1, 21.2) zugeordnet ist, wobei die Druckhalteventile (21.1, 21.2) derart ausgebildet sind, dass ein minimaler Leitungsdruck innerhalb der Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) haltbar ist.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) durch einen flexiblen Schlauch gebildet ist, wobei die mit der Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) verbundene Lagerstelle (10.1, 10.2) an einem beweglichen Bauteil (8.1, 8.2) des Kurbelgetriebes (6.1, 6.2) angeordnet ist.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiereinrichtung (15) einen Tank (20) und eine Dosierpumpe (16) aufweist, wobei die Dosierpumpe (16) über ein Druckhalteventil (21.1) und/oder einem Schmiermittelverteiler (29) mit der Schmiermittelleitung (17.1, 17.2) gekoppelt ist.
- Nadelmaschine nach einem einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel durch ein Schmierfett gebildet ist.
- Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelgetriebe (6.1) mehrere Lagerstellen (10.1, 14.1) mit angeschlossenen Schmiermittelleitungen (17.1) aufweist und dass mehrere Überwachungsmittel (18) verteilt auf mehrere Schmiermittelleitungen (17.1) vorgesehen sind.
- Verfahren zur Überwachung einer Schmiereinrichtung an einer Nadelmaschine zur Schmierung einer Lagerstelle in zeitlichen Schmierintervallen, bei welchem das Schmiermittel während des Schmierintervalls über eine Schmiermittelleitung einer Lagerstelle zugeführt wird und bei welchem ein Leitungsdruck und/oder eine Durchflussmege der Schmiermittelleitung überwacht wird, wobei zwischen den Schmierintervallen in der Schmiermittelleitung ein minimaler Leitungsdruck zu einer kontinuierlichen Überwachung erzeugt wird.
- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsdruck innerhalb der Schmiermittelleitung in der Zeit zwischen den Schmierintervallen durch zwei Druckhalteventile gehalten wird.
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-
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