EP3359719A1 - Nadelmaschine - Google Patents

Nadelmaschine

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Publication number
EP3359719A1
EP3359719A1 EP16748298.3A EP16748298A EP3359719A1 EP 3359719 A1 EP3359719 A1 EP 3359719A1 EP 16748298 A EP16748298 A EP 16748298A EP 3359719 A1 EP3359719 A1 EP 3359719A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crankshaft
machine according
sealing
needle machine
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16748298.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard Schmidt
Jens Vehoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Truetzschler GmbH and Co KG
Original Assignee
Truetzschler GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Truetzschler GmbH and Co KG filed Critical Truetzschler GmbH and Co KG
Publication of EP3359719A1 publication Critical patent/EP3359719A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7816—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material
    • F16C33/782—Details of the sealing or parts thereof, e.g. geometry, material of the sealing region
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/46—Gap sizes or clearances
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    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80—Labyrinth sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/04—Connecting-rod bearings; Attachments thereof

Definitions

  • the present invention relates to a needling machine for solidifying nonwoven fabrics, comprising a needle bar displaceable in an up and down motion by means of connecting rods through at least one rotatable crankshaft, the needless machine comprising a plurality of bearings for supporting the crankshaft on a housing and / or in a bore the connecting rod, which are provided with a lubricant, according to the preamble of claim 1.
  • EP 2165014 B1 a rather complex oil circulating lubrication is described, in which by means of a pump and a vacuum generator a lubrication of the connecting rod should be as leak-free as possible.
  • the object of the invention is the development of a needling machine for solidifying non-woven fabrics, in which the bearings, in particular the bearing of the connecting rod on the crankshaft can be sealed.
  • the seal should be permanently wear resistant and inexpensive to produce.
  • a needle machine for solidifying non-woven fabrics which has a needle bar, which is displaceable by means of connecting rods by at least one rotatable crankshaft in an up and down movement, wherein the needle machine a plurality of bearings for supporting the crankshaft to a housing and / or Having in a bore of the connecting rod, which are provided with a lubricant, solved according to the preamble of claim 1 and with the respective characterizing features.
  • the invention includes the technical teaching that the one or more bearings are sealed on both sides by a respective sealing body, each sealing body is formed as a ring and at least one spiral or helical groove or groove on the outer or inner diameter, which cooperate with a spaced-apart across the width of the opposite mating surface.
  • each sealing body is formed as a ring and at least one spiral or helical groove or groove on the outer or inner diameter, which cooperate with a spaced-apart across the width of the opposite mating surface.
  • the pitch of the helical or helical groove or groove is arranged against the direction of rotation of the crankshaft. This ensures that the lubricant always flows back into the bearing and is not pushed out of the bearing.
  • the helical or helical groove or groove of the sealing body is designed as a threaded ring. This is easy to manufacture with simple tools and the number, size and pitch of the threads can u.a. the tightness or the amount of the amount of lubricant to be pumped back are influenced.
  • the flat over the width opposite surface is formed as a cylindrical bore of a stationary sealing housing.
  • the sealing body is rotatably connected to the rotatable crankshaft, wherein the thread is arranged on the outer side or on the outer diameter of the rotating sealing surface.
  • the plane across the width but cylindrical in the circumference surface is formed as a cylindrical bore of the fixed sealing housing.
  • the Lubricant accumulates between the thread crest and the flat (cylindrical) mating surface due to the rotational speed and is returned to the bearing by the pitch of the thread.
  • the thread of the right threaded ring on a left slope and the thread of the left threaded ring on a right pitch In a counterclockwise rotation of the crankshaft, the thread of the right threaded ring has a right pitch, and the thread of the left threaded ring has a left pitch.
  • the flat mating surface is formed as a surface of the rotating cylindrical crankshaft.
  • the sealing body is fixedly arranged on or in a cylindrical bore of a sealing housing and the threaded rings are arranged on the inner diameter of the sealing body.
  • the thread of the right threaded ring has a right pitch and the thread of the left threaded ring has a left pitch.
  • the lubricant adheres to the rotating flat surface of the crankshaft and contacts the tips of the thread. Due to the pitch of the thread into the bearing, the lubricant is returned to the bearing.
  • the threads of the threaded rings are arranged exactly the opposite, as previously described.
  • the distance of the helical or helical groove or groove to the flat opposing surface is 0.05 to 0.3 mm.
  • lubricants with low viscosity can be well sealed, on the other hand, the manufacturing accuracy is in such a generous range that inexpensive production is possible with normal machines.
  • a preferred application of the bearing seal takes place in the needle machine at the bearing between the crankshaft and the connecting rod, in which the axial offset of the crankshaft is mounted in the bore of the connecting rod or the connecting rod to the axial offset of the crankshaft. In particular, this area is critical in leaks, as any leakage accumulates on the connecting rod and runs down to the needle bar and contaminates the material to be produced.
  • a very space-saving solution provides that the bearing is formed in the sealing housing as a rolling bearing having a plurality of rolling elements, which roll on or on the crankshaft.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a needle machine
  • Fig. 2 is a perspective view of a
  • FIG. 4 Fig. 4 and an enlarged view of a storage.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a needle machine 1 is shown in which a non-illustrated drive two parallel crankshafts 10 with a plurality of connecting rods 13 a needle bar 3 moves up and down. Below the needle bar 3, a needle board 4 is arranged, by means of which the needles are attached hanging downwards.
  • the needle bar 3 is connected to a crosshead 5, which is movable by means of two crankshafts 10 up and down.
  • Two connecting rods 13 create in a conventional manner the connection between the crankshaft 10 and the crosshead 5, each crankshaft 10 is provided with balancing weights 12, which serve the mass balance and wear for a smoother running of the needle machine care.
  • the needle bar 3 and the crosshead 5 is guided by means of two coupling arms 6.
  • the coupling arms 6 close this with their respective inner, beam-side ends articulated to the crosshead 5 and are with their respective outer, machine-side end in the manner of a rolling circle on Machine housing 2 and the machine frame of the needle machine 1 out.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a crankshaft 10 and Figure 3 is an associated sectional view, at the central axial offset of the crankshaft 10, a connecting rod 13 is arranged by means of bearings 18.
  • the connecting rod 13 is connected via a connecting rod 14 directly or indirectly with the needle bar 3 and with the crosshead 5.
  • On the ends of the crankshaft 10 is in each case a balance weight 12 ' , 12 " by means of attachment 15 ' , 15 " arranged.
  • the bearing 16 ' , 16 “of the crankshaft 10 via two bearing blocks 17 ' , 17 “ , which are arranged between the balance weights 12 ' , 12 " , but outside of the connecting rods 13.
  • FIG. 4 shows an enlarged view of the bearing 18 with the connecting rod 13 and the crankshaft 10.
  • a plurality of rolling elements 19 is arranged within a bearing housing 21 on the circumference of the crankshaft 10. Laterally arranged cages 20 ensure a constant distance of the rolling elements 19 to each other. Connected to the bearing housing 21 is the connecting rod 13, within the bore, the crankshaft 10 rotates and thus generates the up and down movement of the needle bar 3.
  • the bearing surface 1 1 or tread for the rolling elements 19 is incorporated directly on the crankshaft 10 or in a circumferential groove in the crankshaft 10.
  • the inner diameter of the sealing body 23, 24 is pressed with the crankshaft 10 and the outer diameter of the sealing body 23, 24 has spirally or helically arranged grooves or grooves.
  • the sealing body is formed as a flat ring, which has a much greater width than its thickness.
  • a flat sealing surface of the sealing housing 22 Opposite to the grooves or grooves is in each case a flat sealing surface of the sealing housing 22, which is arranged at a constant distance or gap of 0.05 to 0.3 mm to the tips or upper surfaces of the grooves or grooves. That is, the sealing body 23, 24 opposite cylindrical bore of the sealing housing 22 has a diameter of 0.1 to 0.6 mm larger than the outer diameter of the sealing body 23, 24.
  • the temperature can be lowered by about 10 ° C, whereby the speed of the needle machine can be increased. This results in the technical effect that the grease or lubricant is always conveyed back to the bearing 18 by the circumferential spiral or helical alignment of the grooves or grooves towards the bearing 18.
  • the sealing body 23 is designed as a threaded ring 23a, the thread 23a has a left slope.
  • the sealing body 24 is also designed as a threaded ring 24a, the thread 24a has a right pitch.
  • This is of course also a corresponding direction of rotation of the crankshaft 10 ahead, which in this embodiment according to the representation of Figure 2 in Turning clockwise.
  • the direction of rotation of the rotating component, so here the crankshaft 10 must be against rotation against the slope of the arranged and directed with rotating grooves or grooves.
  • the grooves or grooves opening into the sealing housing 22 must be arranged in the direction of rotation of the rotating shaft. The pitch of the thread is thus aligned in the opposite direction of the rotating shaft.
  • a web of the sealing housing 22 would engage in a groove of the sealing body, and vice versa, whereby web and groove are moved only concentrically around the axis of rotation.
  • the lubricant would be moved in the circumferential direction but not back into the storage room.
  • the sealing bodies 23, 24 used here which on the outer side have a circumferential spiral or helical groove or groove, which is arranged in the direction of the bearing 18, transport the leaking lubricant back into the bearing 18.
  • Another advantage in addition to the sealing effect is the inexpensive production, since the sealing body 23, 24 with their outer diameters only with respect to the gap or the distance to the sealing housing 22 must be coordinated.
  • the opposite surface of the sealing housing 22 can be made flat, so that no interlocking of the components takes place, which also makes the assembly simple.
  • the sealing bodies 23, 24 may also be arranged and incorporated in a stationary manner on or in the sealing housing 22, the helical or helical grooves or grooves then lying at a distance, preferably 0.1 to 0.3 mm, from the surface of the crankshaft. With the same direction of rotation of the crankshaft 10 in the clockwise direction then another orientation of the stationary arranged helical or helical grooves or grooves.
  • the threaded ring 23a is then formed asPark dates thread and the threaded ring 24a as a left-hand thread.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zur Verfestigung nichtgewebter Textilerzeugnisse, mit einem einen Nadelbalken, der mittels Pleuelstangen durch mindestens eine drehbare Kurbelwelle in eine Auf- und Abbewegung versetzbar ist, wobei die Nadelmaschine mehrere Lager zur Lagerung der Kurbelwelle an einem Gehäuse und/oder in einer Bohrung der Pleuelstange aufweist, die mit einem Schmiermittel versehen sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Lager beidseitig durch jeweils einen Dichtkörper (23; 24) abgedichtet werden, wobei jeder Dichtkörper (23; 24) als Ring ausgebildet ist und mindestens eine spiralförmige oder schraubenförmige Nut oder Rille auf dem Außenoder Innendurchmesser aufweist, die mit einer beabstandet dazu angeordneten über die Breite ebene Gegenfläche zusammen wirken.

Description

Titel: Nadelmaschine
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zur Verfestigung nichtgewebter Textilerzeugnisse, mit einem Nadelbalken, der mittels Pleuelstangen durch mindestens eine drehbare Kurbelwelle in eine Auf- und Abbewegung versetzbar ist, wobei die Nadelmaschine mehrere Lager zur Lagerung der Kurbelwelle an einem Gehäuse und/oder in einer Bohrung der Pleuelstange aufweist, die mit einem Schmiermittel versehen sind, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Bei dem Betrieb von Nadelmaschinen, die zur Verfestigung nicht gewebter Textilerzeugnisse verwendet werden, erfolgt eine hin- und hergehende Bewegung des Nadelbalkens, die durch einen Kurbelmechanismus übertragen wird. Die Bewegung erfolgt in vertikaler Richtung wobei die Nadeln exakt vertikal in das zu bearbeitende Material eindringen müssen. Bei der Schmierung und Abdichtung der Lager, insbesondere der Lagerung der Pleuelstange auf der Kurbelwelle, sind verschiedene einfache und komplexe Systeme bekannt, die alle eine vollständige Abdichtung der Lager beanspruchen, da geringste Mengen austretendes Öl oder Fett das zu verarbeitende Textilerzeugnis unbrauchbar machen können.
Bekannt sind Nadelmaschinen mit schleifenden Dichtungen, beispielsweise mit Simmerringen, die sehr anfällig für Temperaturerhöhungen sind einen hohen Verschleiß aufweisen. Durch die hohen Beschleunigungen können die Dichtlippen zudem von den Dichtflächen abheben.
Weiterhin bekannt ist eine Nadelmaschine mit einer Labyrinthdichtung, die aufgrund der erforderlichen Spaltmaße in der Dichtung zwischen Pleuelstange und Kurbelwelle die erforderliche Dichtheit über einen längeren Zeitraum nicht einhalten kann.
In der EP 2165014 B1 ist eine recht aufwändige Ölumlaufschmierung beschrieben, bei der mittels einer Pumpe und eines Unterdruckerzeugers eine möglichst leckagefreie Schmierung der Pleuelstange erfolgen soll.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Nadelmaschine zur Verfestigung nicht gewebter Textilerzeugnisse, bei der die Lagerstellen, insbesondere die Lagerung der Pleuelstange auf der Kurbelwelle abdichtbar sind. Dabei soll die Abdichtung dauerhaft verschleissbeständig und preiswert herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Nadelmaschine zur Verfestigung nichtgewebter Textilerzeugnisse gelöst, die einen Nadelbalken aufweist, der mittels Pleuelstangen durch mindestens eine drehbare Kurbelwelle in eine Auf- und Abbewegung versetzbar ist, wobei die Nadelmaschine mehrere Lager zur Lagerung der Kurbelwelle an einem Gehäuse und/oder in einer Bohrung der Pleuelstange aufweist, die mit einem Schmiermittel versehen sind, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das oder die Lager beidseitig durch jeweils einen Dichtkörper abgedichtet werden, wobei jeder Dichtkörper als Ring ausgebildet ist und mindestens eine spiralförmige oder schraubenförmige Nut oder Rille auf dem Außen- oder Innendurchmesser aufweist, die mit einer beabstandet dazu angeordneten über die Breite ebene Gegenfläche zusammen wirken. Damit ergibt sich der technische Effekt, dass die Dichtung berührungslos ist und damit keinem Verschleiß unterliegt. Im Dichtbereich sinkt die Temperatur um rund 10° C, wodurch mit einer höheren Drehzahl die Nadelmaschine betrieben werden kann. Dadurch, dass die Nut oder Rille schraubenförmig angeordnet ist, wird das Schmiermittel immer zurück in das Lager gefördert. Es ergeben sich trotz berührungsloser Dichtung keine Leckagen und die Montage ist aufgrund der zueinander beabstandeten Bauteile sehr leicht möglich.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Steigung der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut oder Rille gegen die Drehrichtung der Kurbelwelle angeordnet. Damit wird sichergestellt, dass das Schmiermittel immer in das Lager zurück fließt und nicht aus dem Lager herausgedrückt wird.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die spiralförmige oder schraubenförmige Nut oder Rille der Dichtkörper als Gewindering ausgeführt. Dies ist mit einfachen Werkzeugen leicht zu fertigen und über die Anzahl, die Größe und Steigung der Gewindegänge kann u.a. die Dichtheit bzw. die Menge der zurück zu fördernden Menge Schmiermittel beeinflusst werden.
Auch ist es denkbar, dass die über die Breite ebene Gegenfläche als zylindrische Bohrung eines ortsfesten Dichtgehäuses ausgebildet ist. Damit ist der Dichtkörper drehfest mit der drehbaren Kurbelwelle verbunden, wobei das Gewinde auf der Außenseite bzw. auf dem Außendurchmesser der drehenden Dichtfläche angeordnet ist. Die über die Breite ebene aber im Umfang zylindrische Fläche ist als zylindrische Bohrung des feststehenden Dichtgehäuses ausgebildet. Das Schmiermittel sammelt sich aufgrund der Drehzahl zwischen der Gewindespitze und der ebenen (zylindrischen) Gegenfläche und wird durch die Steigung des Gewindes in das Lager zurück geleitet. Hierzu weist bei einer Drehung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn das Gewinde des rechten Gewinderinges eine Linkssteigung auf und das Gewinde des linken Gewinderinges eine Rechtssteigung auf. Bei einer Drehung der Kurbelwelle im Gegenuhrzeigersinn weist das Gewinde des rechten Gewinderinges eine Rechtssteigung auf, und das Gewinde des linken Gewinderinges eine Linkssteigung auf.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist die ebene Gegenfläche als Oberfläche der drehenden zylindrischen Kurbelwelle ausgebildet. Der Dichtkörper ist ortsfest an oder in einer zylindrischen Bohrung eines Dichtgehäuses angeordnet sind und die Gewinderinge auf dem Innendurchmesser der Dichtkörper angeordnet. Durch eine Drehung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn weist das Gewinde des rechten Gewinderinges eine Rechtssteigung auf und das Gewinde des linken Gewinderinges eine Linkssteigung auf. Das Schmiermittel haftet an der sich drehenden ebenen Fläche der Kurbelwelle und berührt die Spitzen des Gewindes. Durch die Steigung des Gewindes in das Lager wird das Schmiermittel in das Lager zurück geleitet. Bei einer Drehung der Kurbelwelle im Gegenuhrzeigersinn sind die Gewinde der Gewinderinge genau gegenteilig angeordnet, als zuvor beschrieben.
Vorzugsweise beträgt der Abstand der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut oder Rille zur ebenen Gegenfläche 0,05 bis 0,3 mm. Damit können einerseits Schmiermittel mit geringer Viskosität gut abgedichtet werden, andererseits ist die Fertigungsgenauigkeit in einem so großzügigen Bereich, dass mit normalen Maschinen eine preiswerte Fertigung möglich ist. Eine bevorzugte Anwendung der Lagerdichtung findet bei der Nadelmaschine an der Lagerstelle zwischen Kurbelwelle und Pleuelstange statt, bei der der Achsversatz der Kurbelwelle in der Bohrung der Pleuelstange gelagert ist bzw. die Pleuelstange um den Achsversatz der Kurbelwelle. Insbesondere dieser Bereich ist kritisch bei Leckagen, da jede Undichtigkeit sich an der Pleuelstange sammelt und zum Nadelbalken herunter läuft und das zu produzierende Material verunreinigt.
Eine sehr platzsparende Lösung sieht vor, dass das Lager im Dichtgehäuse als Wälzlager ausgebildet ist, das eine Vielzahl von Wälzkörpern aufweist, die auf oder an der Kurbelwelle abwälzen. Dadurch, dass die Lauffläche der Wälzkörper einstückig mit der Kurbelwelle ausgebildet ist bzw. die Lauffläche auf oder in die Kurbelwelle integriert ist, ergibt sich eine platzsparende und preiswerte Lösung.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Nadelmaschine;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung auf eine
Kurbelwelle;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung durch eine Kurbelwelle;
Fig. 4 und eine vergrößerte Darstellung einer Lagerung.
In Figur 1 ist eine Prinzipskizze einer Nadelmaschine 1 gezeigt, bei der ein nicht dargestellter Antrieb zwei parallel angeordnete Kurbelwellen 10 mit einer Vielzahl von Pleuelstangen 13 einen Nadelbalken 3 auf und ab bewegt. Unterhalb des Nadelbalkens 3 ist ein Nadelbrett 4 angeordnet, mittels dem die Nadeln nach unten hängend ausgerichtet befestigt sind. Der Nadelbalken 3 ist mit einem Querhaupt 5 verbunden, welches mittels zweier Kurbelwellen 10 auf und ab beweglich ist. Zwei Pleuelstangen 13 schaffen in an sich bekannter Weise die Verbindung zwischen den Kurbelwellen 10 und dem Querhaupt 5, wobei jede Kurbelwelle 10 mit Ausgleichsgewichten 12 versehen ist, die dem Massenausgleich dienen und für einen ruhigeren Lauf der Nadelmaschine Sorge tragen.
Um den Nadelbalken 3 im Sinne einer rein oszillierenden Bewegung möglichst präzise linear auf und ab zu führen und seitliche Kippbewegungen zu vermeiden, ist der Nadelbalken 3 bzw. das Querhaupt 5 mittels zweier Koppelarme 6 geführt. Die Koppelarme 6 schließen hierzu mit ihren jeweils inneren, balkenseitigen Enden gelenkig an das Querhaupt 5 an und sind mit ihrem jeweils äußeren, maschinenseitigen Ende in Art einer Rollkreisführung am Maschinengehäuse 2 bzw. dem Maschinengestell der Nadelmaschine 1 geführt.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung auf eine Kurbelwelle 10 und Figur 3 eine zugehörige Schnittdarstellung, an deren mittigem Achsversatz der Kurbelwelle 10 eine Pleuelstange 13 mittels Lager 18 angeordnet ist. Dabei dreht sich der Achsversatz der Kurbelwelle 10 innerhalb einer Bohrung der Pleuelstange 13. Die Pleuelstange 13 ist über einen Pleuelbolzen 14 direkt oder indirekt mit dem Nadelbalken 3 bzw. mit dem Querhaupt 5 verbunden. Auf den Enden der Kurbelwelle 10 ist jeweils ein Ausgleichsgewicht 12', 12" mittels Befestigung 15', 15" angeordnet. Die Lagerung 16', 16" der Kurbelwelle 10 erfolgt über zwei Lagerböcke 17', 17", die zwischen den Ausgleichsgewichten 12', 12", aber außerhalb der Pleuelstangen 13 angeordnet sind.
In Figur 4 wird eine vergrößerte Darstellung des Lagers 18 mit der Pleuelstange 13 und der Kurbelwelle 10 gezeigt. Eine Vielzahl von Wälzkörpern 19 ist innerhalb eines Lagergehäuses 21 auf dem Umfang der Kurbelwelle 10 angeordnet. Seitlich angeordnete Käfige 20 sorgen für einen konstanten Abstand der Wälzkörper 19 zueinander. Mit dem Lagergehäuse 21 verbunden ist die Pleuelstange 13, innerhalb deren Bohrung sich die Kurbelwelle 10 dreht und damit die Auf- und Abbewegung des Nadelbalkens 3 erzeugt. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist die Lagerfläche 1 1 bzw. Lauffläche für die Wälzkörper 19 direkt auf der Kurbelwelle 10 oder in einer umlaufenden Nut in die Kurbelwelle 10 eingearbeitet. Damit ergibt sich eine platzsparende Lösung, die einerseits verschleißfest ist, da die Kurbelwelle 10 aus einem hochfesten Stahl besteht, und andererseits eine gute Wärmeabfuhr, da das das Lager 18 umgebende Dichtgehäuse 22 aus Aluminium oder einem anderen geeigneten wärmeableitenden Werkstoff bestehen kann. Innerhalb des Dichtgehäuses 22 ist neben dem Lager 18 auch das notwendige Fett zur Schmierung des Lagers 18 angeordnet. Damit dieses nicht auslaufen kann, sind beidseitig vom Lager 18 je ein Dichtkörper 23, 24 auf die Kurbelwelle 10 aufgezogen und mit dieser verpresst. Die Dichtkörper 23, 24 dichten das Lager 18 zwischen der Kurbelwelle 10 und der Pleuelstange 13 ab, wobei die Dichtkörper 23, 24 mit dem Dichtgehäuse 22 zusammen wirken. Der Innendurchmesser der Dichtkörper 23, 24 ist mit der Kurbelwelle 10 verpresst und der Außendurchmesser der Dichtkörper 23, 24 weist spiralförmig bzw. schraubenförmig angeordnete Rillen oder Nuten auf. Dabei ist der Dichtkörper als flacher Ring ausgebildet, der eine vielfach größere Breite aufweist, als seine Dicke. Den Rillen oder Nuten gegenüberliegend ist jeweils eine über die Breite ebene Dichtfläche des Dichtgehäuses 22, die mit einem konstanten Abstand bzw. Spalt von 0,05 bis 0,3 mm zu den Spitzen oder oberen Flächen der Rillen oder Nuten angeordnet sind. Das heißt, die dem Dichtkörper 23, 24 gegenüberliegende zylindrische Bohrung des Dichtgehäuses 22 weist einen um 0,1 bis 0,6 mm größeren Durchmesser auf, als der Außendurchmesser der Dichtkörper 23, 24 beträgt.
Es ergibt sich eine berührungslose Dichtung, die keinem Verschleiß unterliegt und keine Wärme erzeugt. Damit kann in diesem kritischen Dichtbereich die Temperatur um rund 10° C gesenkt werden, wodurch die Drehzahl der Nadelmaschine erhöht werden kann. Es ergibt sich der technische Effekt, dass durch die umlaufende spiralförmige bzw. schraubenförmige Ausrichtung der Rillen oder Nuten hin zum Lager 18 das Fett bzw. Schmiermittel immer zum Lager 18 zurück gefördert wird.
In der konkreten Ausführung ist der Dichtkörper 23 als Gewindering 23a ausgeführt, dessen Gewinde 23a eine Linkssteigung aufweist. Der Dichtkörper 24 ist ebenfalls als Gewindering 24a ausgeführt, dessen Gewinde 24a eine Rechtssteigung aufweist. Das setzt selbstverständlich auch eine entsprechende Drehrichtung der Kurbelwelle 10 voraus, die sich in diesem Ausführungsbeispiel nach der Darstellung von Figur 2 im Uhrzeigersinn dreht. Die Drehrichtung des drehenden Bauteiles, also hier der Kurbelwelle 10, muss gegen die Steigung der darauf drehfest angeordneten und mit drehenden Rillen oder Nuten gerichtet sein. Oder anders ausgedrückt, um das Schmiermittel wieder in das Dichtgehäuse 22 hinein zu fördern, müssen die in das Dichtgehäuse 22 einmündenden Rillen oder Nuten in Drehrichtung der drehenden Welle angeordnet sein. Die Steigung des Gewindes ist damit in Gegenrichtung der drehenden Welle ausgerichtet.
Bei einer klassischen Labyrinthdichtung würde ein Steg des Dichtgehäuses 22 in eine Nut des Dichtkörpers eingreifen, und umgekehrt, wodurch Steg und Nut ausschließlich konzentrisch um die Drehachse bewegt werden. Das Schmiermittel würde in Umfangsrichtung bewegt, aber nicht zurück in den Lagerraum.
Die hier verwendeten Dichtkörper 23, 24, die auf der Außenseite eine umlaufende spiralförmige oder schraubenförmige Rille oder Nut aufweisen, die in Richtung des Lagers 18 angeordnet ist, transportieren das auslaufende Schmiermittel in das Lager 18 zurück. Ein weiterer Vorteil neben dem abdichtenden Effekt ist die preiswerte Herstellung, da die Dichtkörper 23, 24 mit ihren Außendurchmessern nur hinsichtlich der Spalte bzw. des Abstandes zum Dichtgehäuse 22 aufeinander abgestimmt werden müssen. Die gegenüberliegende Fläche des Dichtgehäuses 22 kann eben ausgeführt werden, so dass kein Ineinandergreifen der Bauteile erfolgt, was auch die Montage einfach gestaltet.
Alternativ können die Dichtkörper 23, 24 auch am oder im Dichtgehäuse 22 ortsfest angeordnet und eingearbeitet sein, wobei die spiralförmigen oder schraubenförmigen Rillen oder Nuten dann mit Abstand, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm, der Oberfläche der Kurbelwelle gegenüber liegt. Bei gleicher Drehrichtung der Kurbelwelle 10 im Uhrzeigersinn ergibt sich dann eine andere Ausrichtung der ortsfest angeordneten spiralförmigen oder schraubenförmigen Rillen oder Nuten. Der Gewindering 23a ist dann als rechtssteigendes Gewinde ausgebildet und der Gewindering 24a als linkssteigendes Gewinde.
Bezugszeichen
1 Nadelmaschine
2 Maschinengehäuse
5 3 Nadelbalken
4 Nagelbrett
5 Querhaupt
6 Koppelarm i o 10 Kurbelwelle
12', 2" Ausgleichsgewicht
13 Pleuel
14 Pleuelbolzen 15',15"Befestigung
15 16',16"Lagerung
17',17"Lagerbock
18 Lager
19 Wälzkörper
20 Käfig
20 21 Lagergehäuse
22 Dichtgehäuse
23 Dichtkörper
23a Gewindering
24 Dichtkörper
25 24a Gewindering
30

Claims

Patentansprüche
Nadelmaschine zur Verfestigung nichtgewebter Textilerzeugnisse, mit einem Nadelbalken, der mittels Pleuelstangen durch mindestens eine drehbare Kurbelwelle in eine Auf- und Abbewegung versetzbar ist, wobei die Nadelmaschine mehrere Lager zur Lagerung der Kurbelwelle an einem Gehäuse und/oder in einer Bohrung der Pleuelstange aufweist, die mit einem Schmiermittel versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Lager beidseitig durch jeweils einen Dichtkörper (23; 24) abgedichtet wird, wobei jeder Dichtkörper (23; 24) als Ring ausgebildet ist und mindestens eine spiralförmige oder schraubenförmige Nut oder Rille auf dem Außenoder Innendurchmesser aufweist, die mit einer beabstandet dazu angeordneten über die Breite ebene Gegenfläche zusammen wirkt.
Nadelmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut oder Rille gegen die Drehrichtung der Kurbelwelle (10) angeordnet ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige oder schraubenförmige Nut oder Rille der Dichtkörper (23; 24) als Gewindering (23a, 24a) ausgeführt ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die über die Breite ebene Gegenfläche als zylindrische Bohrung eines ortsfesten Dichtgehäuses (22) ausgebildet ist.
Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtkörper (23; 24) auf der drehbaren Kurbelwelle (10) drehfest befestigt sind und die Gewinderinge (23a, 24a) auf dem Außendurchmesser der Dichtkörper (23; 24) angeordnet sind.
6. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5 dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehung der Kurbelwelle
(10) im Uhrzeigersinn das Gewinde des rechten Gewinderinges (23a) eine Linkssteigung aufweist und das Gewinde des linken Gewinderinges (24a) eine Rechtssteigung aufweist. i o 7. Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Gegenfläche als drehende zylindrische Kurbelwelle (10) ausgebildet ist.
8. Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 15 gekennzeichnet, dass die Dichtkörper (23; 24) ortsfest an oder in einer zylindrischen Bohrung eines Dichtgehäuses (22) angeordnet sind und die Gewinderinge (23a, 24a) auf dem Innendurchmesser der Dichtkörper (23; 24) angeordnet sind.
20 9. Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehung der Kurbelwelle im Uhrzeigersinn das Gewinde des rechten Gewinderinges (23a) eine Rechtssteigung aufweist und das Gewinde des linken Gewinderinges (24a) eine Linkssteigung aufweist.
25
10. Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der spiralförmigen oder schraubenförmigen Nut oder Rille zur ebenen Gegenfläche 0,05 bis 0,3 mm beträgt.
30
1 1 . Nadelmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle als Kurbelwelle (10) ausgebildet ist, die innerhalb einer Bohrung einer Pleuelstange (13) drehbar gelagert ist.
12. Nadelmaschine nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (18) im Dichtgehäuse (22) als Wälzlager ausgebildet ist, das eine Vielzahl von Wälzkörpern (19) aufweist, die auf oder an der Kurbelwelle (10) abwälzen.
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