KR20220066853A

KR20220066853A - 바느질 기계 및 바느질 공정

Info

Publication number: KR20220066853A
Application number: KR1020210157300A
Authority: KR
Inventors: 파울 미햐엘 에거너
Original assignee: 아우테파 솔루션스 오스트리아 게엠베하
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2022-05-24
Also published as: CN114575043A; EP4012088B1; US20220154376A1; US11639568B2; DE202020106554U1; EP4012088A1

Abstract

본 발명은 통로(3) 방향으로 공급되는 부직 섬유 웹(2)을 위한 바느질 기계에 관한 것으로, 상기 바느질 기계(1)는 상기 부직 섬유 웹(2)을 바느질하고 보강하기 위해 진동 이동하는 니들(11)을 가진 바느질 유닛(5)을 포함하며, 상기 바느질 유닛(5)은 리프팅 드라이브(6)와 그에 의해 역방향으로 구동되는 평행한 선형 안내 구동 로드들(15, 16)을 가지고, 상기 바느질 유닛(5)은 니들(11)에 연결되고 통로(3) 방향으로 연장되는 지지 빔(8)을 가지며, 통로(3) 방향으로 차례로 배열된 구동 로드들(15)은 각각 관절 방식으로 각각의 빔 베어링(18, 19)을 통하여 상기 지지 빔(8)에 연결되고, 통로(3) 방향으로 차례로 배열된 상기 빔 베어링(18, 19) 중 하나는 추가적인 운동 자유도를 갖는다.

Description

바느질 기계 및 바느질 공정{NEEDLING MACHINE AND NEEDLING PROCESS}

본 발명은 독립항에 기재된 특징을 가지는 바느질 기계 및 바느질 공정에 관한 것이다.

부직포 섬유 웨브(nonwoven fibrous web)를 위한 이러한 바느질 기계는 실제로 공지되어 있고, 도 1에 도시되어 있다. 이것은 삽입, 부직포 섬유 웨브의 바느질 및 보강을 위해 요동하며 움직이는 바늘을 가지는 바느질 유닛을 가진다. 바느질 유닛은 리프팅 드라이브와, 바늘을 움직이기 위해 평행하고 선형으로 가이드되는, 이에 의해 역전 방식으로 구동되는 구동 로드를 가진다. 바늘은 공정에서 리프팅 방향으로 직선 및 요동 동작을 수행한다. 이제 그 길이 방향 축이 리프팅 방향과 평행하게 배향된 구동 로드가 또한 이러한 리프팅 방향으로 움직인다. 바늘은, 공급되어 리프팅 방향에 직각으로 움직이는 부직포 섬유 웨브에 직각으로 공정시에 삽입된다.

크랭크 메커니즘, 및 커넥팅 로드에 직접 연결된 바늘 바를 구비하고, 가로 동작이 추가적인 수평 드라이브에 의해 바늘 바의 수직 리프팅 동작에 중첩되는 바느질 기계가 DE 196 50 697 A1로부터 공지되어 있다.

리프팅 드라이브 및 크랭크 메커니즘뿐만 아니라, 바늘을 위한 지지 빔을 구비하고, 상기 지지 빔이 그 커넥팅 로드에 관절 방식으로 직접 연결되는, 이러한 바느질 기계의 추가 개발된 변형이 WO 2009/127520로부터 공지되어 있다. 수평 동작은 커넥팅 로드 메커니즘에 의해 지지 빔의 수직 리프팅 동작에 중첩된다.

본 발명의 목적은 개선된 바느질 기술을 보여주는 것이다.

본 발명은 주요 청구항에 기재된 특징으로 이러한 목적을 달성한다.

청구된 바느질 기술, 즉 바느질 기계 및 바느질 공정은 다양한 이점을 가진다.

바느질 기계의 바느질 유닛은, 바늘에 연결되고 부직포 섬유 웨브가 통과하는 방향으로 연장되고 바늘에 직접 또는 간접적으로 연결되는 지지 빔을 가진다. 역전 방식으로 리프팅 드라이브에 의해 구동되고 선형으로 가이드되는 구동 로드는 각각 관절 방식으로 각각의 빔 베어링을 통해 지지 빔에 연결된다. 빔 베어링들 중 하나는 추가 자유도를 가진다. 리프팅 드라이브는 자유롭게 선택 가능한 구조적 구성을 가질 수 있고, 임의의 원하는 방식으로 구동 로드를 역전 방식으로 구동할 수 있으며, 요동(oscillating), 바람직하게 수직 리프팅 동작을 수행하는 것을 허용한다.

지지 빔은 빔 베어링에서 추가적인 동작 자유도 덕분에 평행한 구동 로드들에 대한 그 배향 및 위치를 변경할 수 있다. 지지 빔은 특히 구동 로드 및 그 길이 방향 축뿐만 아니라 이에 평행한 리프팅 방향에 대해 비스듬하게 배향될 수 있다. 이러한 것은 구동 로드가 상호 위상 변이(φ)로 움직이고, 리프팅 드라이브에 의해 구동될 때 특히 유리하다. 이러한 것은 부직포 섬유 웨브가 통과하는 방향으로 중첩된 추가적인 바늘 동작으로, 리프팅 방향으로 바늘의 동작을 가능하게 한다. 통과 방향으로 중첩된 바늘 동작은 부직포 섬유 웨브의 운반을 지원할 수 있다.

바늘, 특히 바늘 팁은 이제 특히 타원형 동작 경로를 가질 수 있다. 바늘은 통과 방향에서 볼 때 상류에서 부직포 섬유 웨브 내로 삽입되고, 그런 다음 다시 하류에서 섬유 웨브를 떠날 수 있다. 이러한 것은 바늘을 위해 통과 방향으로 동작 성분을 가능하게 하며, 이는 충돌 및 교란의 낮은 발생률 및 움직이는 부직포 섬유 웨브에서 바늘의 제거에 유리하다. 무아레 효과(moire effect)와 같은 섬유 웨브 구조에서의 교란이 회피될 수 있다. 보강된 부직포 섬유 웨브의 품질은 매우 높다.

부직포 섬유 웨브는 천연 섬유 또는 합성 섬유 또는 섬유 블렌드로 형성될 수 있다. 이러한 것은 예를 들어, 부직포 적층 장치(nonwoven layering apparatus)에 의해, 특히 교차층(crosslayer)에 의해 바느질 기계에 공급되는 단층 또는 다층 섬유상 부직포일 수 있다. 부직포 적층 장치는 직물 생성기에 의해 형성된, 예를 들어 소모기(card) 또는 소모기 엔진, 에어레이(airlay) 등에 의해 생산된 섬유 파일을 다층 섬유상 부직포로 접고 방출 컨베이어에 이를 배치할 수 있다.

바느질 기계의 설계 및 제어 수고는 낮고, 도입부에 언급된 종래 기술보다 낮다. 리프팅 드라이브 및/또는 구동 로드에서 위상 조정에 대한 가능성은 충분하다. 바늘이 있는 지지 빔은 그런 다음 위상 변이된 구동 로드 동작에 맞게 조정된다. 지지 빔의 원하는 동작을 위해 추가적인 수평 드라이브 및/또는 커넥팅 로드 메커니즘은 필요하지 않다.

한편, 통과 방향으로 차례로 배열된 평행한 구동 로드들은 특히 작업 동안 발생하는 횡력을 잘 흡수 및 지지할 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 것은 낮은 마모와 간섭으로 발생할 수 있다. 다른 한편으로, 구동 로드들과 지지 빔 사이의 관절식 빔 베어링의 구성이 또한 단순화되고 개선될 수 있다. 베어링 하중이 낮게 유지될 수 있다.

유리하게 통과 방향으로 하류의 지지 빔에 배열된 빔 베어링은 추가적인 동작 자유도를 가진다. 상류에 배열된 다른 빔 베어링은 단순히 힌지로서 구성될 수 있다. 이들 빔 베어링은 관련 구동 로드와 함께 발생하는 횡력을 특히 잘 흡수할 수 있다. 이러한 것은 질량체가 구동 로드에 현수되는, 지지 빔, 바늘 보드 등의 질량체의 질량 중심이 마찬가지로 타원형 경로를 따라서 움직이기 때문에 위상 변이의 경우에 특히 유리하다. 2개의 구동 로드 및 2개의 빔 베어링은 유리한 실시형태에서 지지 빔에 배열된다.

빔 베어링 중 하나에서 추가적인 동작 자유도의 구성을 위한 구성의 다양한 가능성이 있다. 하나의 개별 추가적인 동작 자유도만이 바람직하게 존재한다. 대안으로서, 다수가 있을 수 있다.

추가적인 동작 자유도는 회전 또는 병진 동작의 자유도일 수 있다. 당해 빔 베어링은 예를 들어 편심 베어링으로서 구성될 수 있다. 당해 빔 베어링은 예를 들어 추가적인 회전 동작 자유도를 가지는 편심 베어링으로서, 또는 추가적인 병진 동작 자유도를 가지는 슬라이딩 베어링으로 구성될 수 있다. 병진 동작의 자유도는 지지 빔의 길이 방향으로 부직포 섬유 웨브의 통과 방향을 따라서 배향될 수 있다.

직선형 및 바람직하게 직립형 가이드, 특히 선형 가이드는 구동 로드들을 위해 유리하다. 가이드 및 구동 로드의 길이 방향 축은 리프팅 방향으로 연장된다. 이것들은 바람직하게 수직으로 배향된다. 가이드는 예를 들어 로드의 길이 방향으로 이격된 위치에 위치된 2개 이상의 개별 장착 및 가이드 지점에 의해 구동 로드의 무틸팅 가이드(tilt-free guiding) 및 횡력의 흡수를 위해 최적화될 수 있다.

바느질 유닛은 구동 로드 및 상기 빔 베어링이 있는 2개 이상의 지지 빔을 가질 수 있으며, 이것들은 통과 방향에 직각인 방향으로 차례로 배열된다. 리프팅 드라이브는 이러한 다수의 배열에 적합할 수 있다.

바늘은 지지 빔에 직접 또는 간접적으로 배열될 수 있다. 유리한 실시형태에서, 이것들은 바람직하게 바늘 바에서 분리 가능하게 장착된 바늘 보드에 배열된다. 바늘 바 및 바늘 보드는 하나 이상의 지지 빔에 직각으로, 그리고 통과 방향에 직각으로 연장될 수 있다. 이러한 구성은 바늘을 위한 특히 안정적이고 비틀림 없는 지지 구조를 가능하게 한다.

리프팅 드라이브는 동일한 방향으로의 그 동작 방향으로 구동 로드를 구동할 수 있으며, 상기 위상 변이(φ)가 존재할 수 있다. 위상 변이는 설정되어 조정될 수 있다. 위상 조정기는 이러한 목적을 위해 리프팅 드라이브에 또는 다른 위치에 배열될 수 있다. 리프팅 드라이브를 구성하기 위한 다양한 가능성이 있다.

리프팅 드라이브는 통과 방향으로 차례로 배열된 구동 로드들을 위한 별도의 구동 메커니즘을 각각 가질 수 있다. 이러한 것은 유익한 실시형태에서 바람직하게 순환 방식으로 회전하는 크랭크 메커니즘으로서 구성될 수 있다. 이러한 크랭크 메커니즘은 예를 들어 디스크 형상 캠과 커넥팅 로드를 구비한 회전하는 크랭크 샤프트를 가질 수 있다. 커넥팅 로드는 캠에서의 커넥팅 로드 베어링을 통해 한쪽 단부에서 회전 가능하게 장착될 수 있고, 힌지를 통해 다른 단부에서 대응하는 구동 로드에 연결될 수 있다. 한편, 크랭크 메커니즘은 직각으로 구부러진 커넥팅 로드의 연결이 있는 직각으로 구부러진 크랭크 샤프트를 또한 가질 수 있다.

리프팅 드라이브는 구동 메커니즘을 위한 별도의 구동 모터를 각각 가질 수 있다. 다른 실시형태에서, 리프팅 드라이브는 복수의 구동 메커니즘을 위한 공통의 구동 모터를 가질 수 있다. 동력 인출 장치 기어 등은 모터의 구동력을 구동 메커니즘에 전달할 수 있다. 구동 로드를 가지는 복수의 지지 빔이 통과 방향에 직각으로 차례로 배열될 때, 별도의 구동 메커니즘은 각각의 구동 로드를 위해 존재할 수 있고, 폭 방향으로 차례로 배열된 구동 메커니즘은 공통의 크랭크 샤프트를 가질 수 있다. 이들 공통의 크랭크 샤프트는 상기 언급된 방식으로 별도의 모터 또는 공통의 모터와 결합될 수 있다. 상기 모터는 바람직하게 제어 가능한 전기 모터, 특히 교류 또는 3상 모터로서 임의의 원하는 적절한 구성을 가질 수 있다.

바느질 기계는 통과 방향으로 차례로 배열된 복수의 바느질 유닛을 가질 수 있다. 이것한 것들은 부직포 섬유 웨브의 다단계 바느질 및 보강을 가능하게 한다. 대안으로서 또는 추가로, 바느질 기계는 부직포 섬유 웨브의 양면에 배열된 복수의 바느질 유닛을 가질 수 있다. 이러한 것들은 특히 부직포 섬유 웨브의 위와 아래에 배열될 수 있다. 이러한 것들은 부직포 섬유 웨브의 양면 바느질 및 보강을 가능하게 한다. 양면 바느질 유닛은 충돌을 피하기 위해 위상 변이로 부직포 섬유 웨브에서 그 바늘을 동작시키고 삽입할 수 있다.

청구되는 하나 이상의 바느질 유닛은 다단계 바느질 기계의 경우에 통과 방향으로부터 보았을 때 바느질 기계의 입구 영역에 배열될 수 있다. 하나 이상의 다음의 바느질 유닛은 종래의 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 것들은 간단하게 직선, 특히 바늘의 수직 삽입 및 제거 동작으로 작동할 수 있다.

본 발명의 추가적인 유리한 실시형태들은 종속항에 기재되어 있다.

본 발명은 도면에 개략적이고 예시적으로 도시되어 있다.

도 1은 최신 기술에 따른 바느질 기계를 도시하고,
도 2는 리프팅 드라이브, 구동 로드, 지지 빔, 및 제1 작동 위치에서 추가적인 동작 자유도를 가지는 빔 베어링을 가지는 본 발명에 따른 바느질 기계의 개략적인 정면도를 도시하며,
도 3은 구동 로드의 위상 변이뿐만 아니라 바늘의 타원형 동작 경로를 가지는 다른 작동 위치에서 바늘과 함께 지지 빔과 구동 로드를 도시하며,
도 4는 도 2로부터의 배열의 사시도를 도시하고,
도 5는 바늘 배향을 나타내는 바늘 팁의 타원형 동작 경로의 확대도를 도시하며,
도 6은 통과 방향으로 서로 직각으로 배열된 복수의 지지 빔 및 구동 로드의 개략도를 도시하고,
도 7은 추가적인 동작 자유도를 가지는 편심 베어링으로서 구성된 빔 베어링을 가지는 지지 빔의 확대된 정면도를 도시하고,
도 8 내지 도 15는 리프팅 드라이브의 복수의 각도 위치에서 편심 베어링으로서 구성된 빔 베어링을 가지는 바느질 유닛의 동작 사이클을 도시하고,
도 16 내지 도 23은 슬라이딩 베어링으로서 구성된 빔 베어링의 변형과의 동작 사이클을 도시한다.

본 발명은 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위한 바느질 기계(1) 및 바느질 방법에 관한 것이다.

도 1은, 통과 방향(3)으로 바느질 기계(1)에 공급되고 바느질 기계(1)를 통과하는 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위한 최신 기술에 따른 바느질 기계(1)를 도시한다.

바느질 기계(1)는 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위해 요동쳐 움직이는 바늘(11)을 가지는 적어도 하나의 바느질 유닛(5)을 가진다. 바느질 유닛(5)은, 각각의 선형 가이드(17)에서 직선 경로를 따라서 가이드되는 2개의 평행한 구동 로드(15, 16)를 역전 동작에 의해 구동시키는 리프팅 드라이브(6)를 포함한다. 구동 로드(15, 16)는 동기식 요동, 예를 들어 수직 리프팅 동작을 수행한다.

구동 로드(15, 16)는 한쪽 단부에서, 예를 들어 상단부에서 리프팅 드라이브(6)에 연결되고, 각각의 다른 단부, 특히 하단부에서 바늘(11)에 연결된다. 도시된 실시예에서, 예를 들어 교체 가능한 바늘 보드(10) 및 바늘 보드에 장착된 바늘(11)을 각각 가지는 각각의 바늘 바(9)는 구동 로드(15, 16)의 상기 단부들에 배열된다. 바늘 바(9)들과 바늘(11)은 부직포 섬유 웨브(2) 위에서 직각으로, 그리고 통과 방향(3)에 직각으로 연장된다. 바늘(11)의 리프팅 동작 및 삽입 동작은 부직포 섬유 웨브(2) 및 통과 방향(3)에 직각으로 유도된다.

리프팅 드라이브(6)는 도 1에 따라서 2개의 구동 메커니즘(22, 23)을 가지며, 구동 메커니즘은 각각 크랭크 드라이브로 구성되고, 회전 구동식 크랭크 샤프트(24) 및 그 위에 장착된 캠(25)을 가진다. 또한, 크랭크 메커니즘은 각각 커넥팅 로드(26)를 가지며, 커넥팅 로드는 그 단부들 중 하나, 예를 들어 그 하단부에서 힌지(28)를 통해 관련 구동 로드(15, 16)에 관절 방식으로 연결된다. 커넥팅 로드(26)는 다른 단부에서 커넥팅 로드 베어링(27)을 통해 캠(25)에 연결된다. 크랭크 샤프트(24)와 캠(25)의 회전 동작 동안, 커넥팅 로드(26)는 구동 로드(15, 16)를 따라서 지향된 승강 동작뿐만 아니라 중첩된 선회 동작을 각각 수행한다. 부직포 섬유 웨브(2)는 바람직하게 직선을 따라서, 예를 들어 천공된 스트리퍼(13)와 스티칭 베이스(14) 사이에서 수평으로 가이드된다. 바느질 유닛(5)의 전술한 구성요소는 바느질 기계(1)의 기계 프레임(4)에 배열된다. 바느질 유닛(5)은 구동 유닛(22, 23)을 추가로 가질 수 있으며, 구동 유닛은 공통의 크랭크 샤프트(24)에서 차례로 통과 방향(3) 및 드로잉 평면에 직각으로 배열되고, 이에 의해 함께 구동된다.

도 2 내지 도 7은 본 발명에 따른 바느질 기계(1)뿐만 아니라 본 발명에 따른 바느질 유닛(5)을 도시한다. 도 2는 개략적인 정면도를 도시하고, 도 4는 사시도를 도시한다. 도 5는 부직포 섬유 웨브(2)와 관련하여 바늘 팁의 타원형 동작 경로를 도시한다. 도 6 및 도 7은 지지 빔(8), 및 구동 로드(15, 16)에서의 그 배열을 도시한다. 한편으로 도 8 내지 도 15, 및 다른 한편으로 도 16 내지 도 23은 각각 동작 사이클을 도시한다.

본 발명에 따른 바느질 기계(1)는 도 1로부터의 바느질 기계(1)의 일부를 포함할 수 있고, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호로 지정된다.

본 발명에 따른 바느질 기계(1)는 바늘(11)을 움직이기 위해 가이드(17)에서 선형으로 가이드되는 평행한 구동 로드(15, 16)의 역전 구동을 위한 적어도 하나의 바느질 유닛(5) 및 리프팅 드라이브(6)를 가지는 기계 프레임(4)을 가진다. 가이드(17)는 예를 들어 도 2에 따라서, 로드의 길이 방향으로 상호 이격된 위치에 배열되는 복수의, 예를 들어 2개의 가이드 및 장착 지점을 가질 수 있다.

바늘(11)은 구동 로드(15, 16)에 의해 예를 들어 수직 리프팅 방향으로 위아래로 요동하며, 통과 방향(3)으로 공급되는 부직포 섬유 웨브(2) 내로 삽입된다. 바늘은 다수 존재하며, 몇 개의 바늘(11)만이 명료성을 위해 도면에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4는 삽입되는 바늘(11)을 위한 통로 개구(29)를 가지는 스트리퍼(13)의 배열을 도시한다. 통로 개구(29)들은 도 3에 따라서, 통과 방향(3)으로 배향된 장공으로서 구성된다. 또한, 마찬가지로 부직포 웨브(2)를 통과하는 동안 바늘(11)을 수용하기 위한 개구, 특히 장공을 가지는 스티칭 베이스(14)의 배열이 도시되어 있다.

도면은 단지 하나의 바느질 유닛(5)만을 가지는 바느질 기계(1)의 단순화된 구성을 도시한다. 도시되지 않은 다른 변형에서, 바느질 기계(1)는 다단계 구성을 가질 수 있고, 통과 방향(3)으로 차례로 배열되는 복수의 바느질 유닛(5)을 가질 수 있다. 바느질 유닛은 동일한 기계 프레임(4)에 위치될 수 있다.

도시된 바느질 유닛(5)은 바람직하게 통과 방향(3)에서 보았을 때 다단계 바느질 기계(1)의 시작 영역에 위치되며, 여기에서, 공급되는 부직포 섬유 웨브(2)는 아직 보강되지 않았거나 또는 약간만 보강되었다. 통과 방향(3)을 따르는 바느질 유닛은 다른 방식으로, 예를 들어 도 1에 따라서 구성될 수 있다. 바느질 유닛들은 순수하게 선형 바늘 동작으로 이미 적어도 부분적으로 보강된 부직포 섬유 웨브(2)에 작용할 수 있다.

하나 이상의 바느질 유닛(5)을 가지는 이러한 배열은 바느질이 예로서 도시된 부직포 섬유 웨브(2)의 단면 바느질의 경우에, 그리고 바늘(11)의 삽입 및 제거의 경우에 존재할 수 있다. 상기 배열은 양면 바느질의 경우에도 사용될 수 있다.

구동 로드(15, 16)를 위한 리프팅 드라이브(6)는 본 발명에 따른 바느질 유닛(5)에서 자유롭게 선택 가능한 방식으로 구동될 수 있다. 바느질 유닛(5)은 예를 들어 기계 프레임(4)에서 선형 가이드(17)들을 이용하여, 통과 방향(3)으로 차례로 배열되는 바람직하게 적어도 2개의 직선 구동 로드(15, 16)를 가진다. 리프팅 드라이브(6)는 예를 들어 각각의 구동 로드(15, 16)를 위한 각각의 구동 메커니즘(22, 23)을 포함한다. 구동 메커니즘(22, 23)은 별도의 모터 또는 공통의 모터와 동력 인출 장치 기어에 의해 구동된다. 모터는 바람직하게 제어 가능한 전기 모터, 특히 교류 모터 또는 3상 모터로서 구성된다.

구동 메커니즘(22, 23)은 예를 들어 도 2 및 도 4에 따라서 크랭크 메커니즘로서 구성될 수 있고, 캠(25)뿐만 아니라 커넥팅 로드(26)를 가지는 크랭크 샤프트(24)를 가지며, 커넥팅 로드는 그 자유 단부에서 관절 방식으로 대응하는 구동 로드(15, 16)에 연결된다. 구동 메커니즘의 구성은 앞서 설명한 도 1과 동일할 수 있다.

대안으로서, 크랭크 메커니즘은 도 2에 제시된 바와 같이 직각으로 구부러진 크랭크 샤프트(24)를 또한 가질 수 있다. 여기에서, 캠(25)은 크랭크 샤프트(24)의 직각 굽힘에 의해 형성된다.

로드의 길이 방향 축을 따라서 그리고 가이드(17)를 따라서 상승 및 하강 동작에 의한 구동 로드(15, 16)의 역전 구동은 동일한 방향 및 동일한 위상에서 일어날 수 있다. 구동 로드(15, 16)는 이제 동기식으로 위아래로 움직인다. 이러한 것은 도 1과 동일한 기구학일 수 있다. 한편, 도 8 및 도 16에 도시된 바와 같이 위상각(φ)을 가지는 구동 로드(15, 16)의 위상 변이 동작이 가능하다. 위상각은 예를 들어 30°이상일 수 있다.

도 2에서 개략적으로 제안된 리프팅 드라이브(6)는 설정을 위한 위상 조정기(7)를 가질 수 있으며, 필요한 경우 위상각(φ)을 조정할 수 있다. 위상 조정기(7)는 다른 구성을 가질 수 있다. 구동 로드 조립체를 위한 동력 인출 장치 기어를 구비한 공통의 구동 모터가 존재하면, 위상 조정기(7)는 예를 들어 동력 인출 장치 기어에 배열될 수 있다. 동력 인출 장치 기어는 예를 들어 기어 드라이브로서 또는 치형 벨트 드라이브로서 구성될 수 있다. 예를 들어, 위상 조정은 기어 드라이브의 경우에 헬리컬 중간 기어를 변속하는 것에 의해 수행될 수 있다. 구동 메커니즘(22, 23)들 사이에서의 치형 벨트의 움직임은 치형 벨트 드라이브의 경우에 변경될 수 있다.

구동 메커니즘(22, 23)이 각각의 개별 구동 모터를 통해 구동되면, 위상 조정기(2)는 구동 모터의 제어 유닛에 배열될 수 있고, 상대 위상각 또는 그 위상 변이를 설정하거나 조정할 수 있다. 추가로 가능한 구성도 있다.

구동 로드(15, 16)는 본 발명에서 통과 방향(3)으로 연장되는 지지 빔(8)에 관절 방식으로 연결된다. 구동 로드(15, 16)와 지지 빔(8)은 각각의 빔 베어링(18, 19)을 통해 연결된다. 빔 베어링(18, 19)은 적어도 하나의 힌지 구성요소를 가지며, 각각의 구동 로드(15, 16)에 대해 지지 빔(8)의 선회 동작을 가능하게 한다.

빔 베어링(18, 19)들은 상이한 구성을 가진다. 이것들은 상이한 수의 동작 자유도를 가진다. 하나의 빔 베어링(18)은 다른 빔 베어링(19)보다 적어도 하나 많은 동작 자유도를 가진다. 더 많은 동작 자유도를 가지는 빔 베어링(18)은 바람직하게 통과 방향(3)에서 보았을 때 지지 빔(8)의 하류에 배열되고, 다른 빔 베어링(19)은 상류에 배열된다.

더 적은 수의 동작 자유도를 가지는 하나의 빔 베어링(19)은 예를 들어 단일 회전 동작 자유도를 가지는 선회 베어링으로서 구성된다. 베어링 축은 통과 방향(3)뿐만 아니라 드로잉 평면에 직각으로 배열된다.

더 많은 수의 동작 자유도를 가지는 다른 빔 베어링(18)은 도시된 예시적인 실시예에서 더 많은 자유도를 가진다. 이는 도 2 내지 도 7에 도시된 예시적인 실시예에서, 회전 가능한 편심 베어링(20)으로서 구성되며, 그 베어링 축은 통로 방향(3)에 직각으로, 다른 빔 베어링(19)의 베어링 축과 평행하게 배향된다. 편심 베어링(20)은 예를 들어 빔 베어링(18)의 베어링 볼트에 의해, 그리고 그 위에 배열된 캠 디스크에 의해 형성되며, 캠 디스크는 구동 로드의 하단부에 회전 가능하게 장착된다. 도 4는 투명 지지 빔으로서 도시된 지지 빔(8)을 가지는 이러한 배열을 도시한다. 지지 빔(8)에 연결되는 빔 베어링(18, 19)의 베어링 볼트는 도 7에 따라서 동일한 구성을 가질 수 있고, 동일한 레벨에서 지지 빔(8)에 배열될 수 있다. 대안으로서, 편심 베어링(20)의 다른 구성이 가능하다. 도 8 내지 도 15는 편심 베어링(20)으로서 빔 베어링(18)의 이러한 구성을 동작 사이클에서 도시한다.

한편, 빔 베어링(18)의 추가적인 자유도는 또한 병진 동작의 자유도일 수 있다. 이러한 것은 지지 빔(8) 및 통과 방향(3)을 따라서 지향될 수 있다. 빔 베어링(18)은 이러한 구성에서 슬라이딩 베어링(21)으로서 구성될 수 있다. 관련 구동 로드(15)는 지지 빔(8)에 연결되고, 한편으로는 회전 가능하게 장착되고 다른 한편으로는 상기 자유도 방향으로 장착된다. 도 16 내지 도 23은 이러한 구성을 개략적으로 도시한다.

본 발명에 따른 바느질 유닛(5)은 통과 방향(3)에 직각으로 차례로 배열된 복수의 지지 빔(8)뿐만 아니라, 구동 로드 쌍(15, 16) 및 또한 구동 메커니즘(22, 23)을 가질 수 있다. 도 6은 이러한 배열을 개략적으로 도시한다. 도시되지 않은 변형에서, 구동 로드(15, 16)의 2개 이상의 쌍이 작용하는 단일 지지 빔(8)은 도시된 복수의 좁은 지지 빔(8) 대신에 존재할 수 있다.

통과 방향(3)으로 차례로 배열된 평행한 구동 로드(15, 16)의 복수의 구동 로드 쌍은 공통의 구동 모터에 의해 또는 리프팅 드라이브(6)의 각각의 별개의 관련 구동 모터에 의해 회전 구동될 수 있다. 통과 방향(3)에 직각으로 차례로 배열된 구동 로드 쌍은 이제 공통의 크랭크 샤프트(24) 또는 다른 공통의 구동 디바이스를 가질 수 있다.

바늘(11)은 본 발명에 따른 바느질 기계(1) 및 바느질 공정에서 지지 빔(8)에 직접 배열될 수 있다. 지지 빔(8)은 부직포 섬유 웨브(2) 위에서 직각으로, 그리고 통과 방향(3)에 직각으로 연장될 수 있다. 도시된 바람직한 실시예에서, 바늘(11)은 지지 빔(8)에 직접 연결된다. 바늘들은, 예를 들어 도 6 및 7에 따라서, 바늘 바(9)에 견고하게 또는 교체 가능하게 연결된 바늘 보드(10)에 장착된다. 바늘 바(9)는 바람직하게 복수의 지지 빔으로서 존재하는 지지 빔(8)에 고정되며, 예를 들어 부직포 섬유 웨브(2) 위에서 직각으로, 그리고 통과 방향(3)에 직각으로 연장된다.

하나의 빔 베어링(18)의 추가적인 동작 자유도는 역전 구동의 위상 변이(φ)의 경우와 구동 로드(15, 16)의 요동 동작 동안 작용한다. 구동 로드(15, 16)의 동작은 하나의 구동 로드가 다른 구동 로드에 대해 선행하는 반전 위상을 제외하고는 본질적으로 위상 변이(φ)의 경우 모두 한 방향이다.

예를 들어, 통과 방향(3)으로 하류에 위치된 구동 로드(15)는 도시된 예시적인 실시예에서 상류에 위치된 구동 로드(16)와 관련하여 선행한다. 이러한 선행 동작은 지지 빔(8)의 비스듬한 위치로 이어진다. 이러한 것은 예를 들어 도 3에서 구동 로드(15)의 선행 상향 동작으로 개략적으로 도시되어 있으며, 이 동작은 화살표로 도시된다. 지지 빔(8)의 비스듬한 위치는 리프팅 드라이브(6)의 동작 사이클 동안, 특히 구동 메커니즘(22, 23)의 360°의 회전 동안 변한다. 이러한 것은 다음에 설명될 도 8 내지 도 15 및 도 16 내지 도 23에 도시된 동작 순서에서 알 수 있다.

지지 빔(8)은 이러한 사이클 동안 더 낮은 수의 동작 자유도를 가지는 하나의 빔 베어링(19) 주위에서, 언급된 베어링 축을 중심으로 회전 동작을 수행한다. 다른 빔 베어링(18)은 그 추가적인 동작 자유도에 의해, 변하는 비스듬한 위치, 또한 지지 빔(8)에서 구동 로드(15, 16)의 결합 지점들의 거리를 보상하고, 이 거리는 위상 변이로 인해 변한다.

예를 들어, 통과 방향(3)의 하류에 위치된 구동 로드(15)는 동작 방향에서 다른 구동 로드(16)의 상기 위상각(φ)만큼 상기 위상 변이(φ)의 경우에 선행한다. 추가적인 동작 자유도를 가지는 빔 베어링(18)은 바람직하게 또한 선행하는 구동 로드(15)에 배열된다.

구동 메커니즘(22, 23)들은 도시된 예시적인 실시예 및 동작 사이클에서 양쪽 방향으로 회전하며, 이는 요동의 관점에서 유리하다. 회전 방향은 선택 가능하다. 선행하는 구동 메커니즘(22)은 예를 들어 시계 방향으로 회전하고, 다른 구동 메커니즘(23)은 반시계 방향으로 회전한다. 회전 방향은 역전될 수 있다.

다른 운동학적 변형에서, 구동 메커니즘은 양쪽 방향으로 회전할 수 있다. 추가 동작학적 파라미터, 예를 들어 위상 변이 및 위상각(φ)의 방향은 가변적이다.

도 8은 편심 베어링(20)이 있는 동작 사이클을 도시한다. 도 8에 도시된 초기 위치에서, 구동 메커니즘(22)과 커넥팅 로드(26)뿐만 아니라 구동 로드(15)는 커넥팅 로드(26)와 구동 로드(15)의 신장된 위치로부터 도시된 회전 방향으로 각도(φ)만큼 이미 움직였다. 다른 구동 로드(16) 및 커넥팅 로드(26)는 여전히 이러한 신장된 위치를 취한다. 도 9 내지 도 15는 회전 및 각도가 각각 45°씩 전진한 추가 동작 단계를 도시한다.

도 8에 도시된 초기 위치에서, 지지 빔(8)은 통과 방향(3)에 대한 그 정상적인 평행 배향과 관련하여 이미 약간 비스듬한 위치를 취한다. 비스듬한 위치는 도 9 내지 도 11에 도시된 추가적인 구동 및 크랭크 경로에 걸쳐서 변하고 증가하며, 지지 빔(8)은 부직포 섬유 웨브(2)를 향해 통과 방향(3)에서 보았을 때 아래로 기울어진다. 지지 빔(8) 및 구동 로드(15)의 하류 단부는 하향 행정 동안 선행하고, 지지 빔 및 구동 로드(16)의 상류 단부보다 부직포 섬유 웨브(2)에 더 가깝다. 도 10은 부직포 섬유 웨브(2)의 삽입을 도시한다.

회전 또는 각도 위치에 의존하여, 비스듬한 위치는 점차적으로 크게 되며, 그런 다음 다시 작아진다. 약 180°의 회전 및 구동 각도 후에, 비스듬한 위치는 도 12 내지 도 15에 따라서 역전되고, 지지 빔(8)은 통과 방향(3)과 관련하여 비스듬하게 위로 지향된다. 이러한 역전으로부터 시작하여, 구동 로드(15)는 다른 구동 로드(16)의 상향 동작에 선행한다. 도 15의 사이클의 끝에서, 지지 빔(8)은 다시 본질적으로 통과 방향(3)에 평행하고, 직선 경로를 따라서 가이드되는 부직포 섬유 웨브(2)를 향해 배향된다.

도 16 내지 도 23은 동일한 45°증분에서 동일한 동작 사이클을 도시하고, 슬라이딩 베어링(21)의 동작을 도시한다.

또한, 도 8 내지 도 23은 지지 빔(8), 바늘 바(9), 및 바늘 보드(10)의 구성에서의 변형을 도시한다. 각각의 바늘 보드(10)가 있는 2개의 바늘 바(9)는 구동 로드(15, 16)로부터 멀어지게 향하는 측면의, 특히 밑면의 구동 로드(15, 16)를 연결하는 지지 빔(8)에서 통과 방향(3)으로 차례로 배열된다. 바늘판(10)이 있는 단일 및 공통의 바늘 바(9)가 도 6 및 도 7에 따른 변형으로 도시된다.

도 3 및 도 5는 도 8 내지 도 23에 도시된 전술한 동작 사이클 동안 수행되는, 바늘(11)의 동작 경로(12)를 도시한다. 바늘(11)의 바늘 팁의 타원형 동작 경로(12)는 리프팅 방향을 따라서 요동하는 리프팅 및 하강 동작 및 지지 빔(8)의 중첩된 선회 동작으로 인해 얻어진다. 바늘 팁은 통과 방향(3)에서 보았을 때 상류에서 바람직하게 연속적으로 움직이는 부직포 섬유 웨브(2) 내로 삽입되고, 다시 하류에서 부직포 섬유 웨브(2)를 떠난다. 바늘 팁들은 통과 방향(3)으로 부직포 섬유 웨브(2)와 함께 저항이 낮은 일부 영역에서 동작 경로(12)를 따라서 움직인다. 바늘(11)의 기울어짐은 타원형 동작 경로(12)에 걸쳐서 약간만 변경된다.

대안으로서 또는 추가로, 부직포 섬유 웨브(2)의 양면 바느질이 가능하다. 추가적인 바느질 유닛(5)은 이 경우에 부직포 섬유 웨브(2)의 다른 측면, 예를 들어 밑면에 배열될 수 있다. 이에 의해 스티칭 베이스(14)는 제거될 수 있고, 추가적인 바느질 유닛(5) 및 그 스트리퍼(13)로 대체될 수 있다. 양면 바느질 유닛(5)은 바람직하게 예를 들어 180°의 상호 위상 변이로 작동하여서, 하나의 바느질 유닛(5)의 바늘(11)이 부직포 섬유 웨브(2)에 삽입되는 동시에, 다른 바느질 유닛(5)의 바늘(11)이 섬유 웨브(2)를 떠나거나 이미 떠났다.

도시되고 설명된 예시적인 실시예의 다양한 변형이 가능하다. 통과 방향(3)과 관련된 빔 베어링(18, 19)들의 배열은 역전될 수 있으며, 그러므로 상류에 위치된 빔 베어링(19)은 추가적인 동작 자유도를 가질 것이다. 구동 로드(15, 16) 사이의 위상 변이(φ)는 또한 변경, 예를 들어 역전될 수 있으며, 예를 들어 상류에 위치된 구동 로드(16)는 이 경우에 하류에 위치된 구동 로드(15)와 관련하여 선행할 것이다.

또한, 리프팅 드라이브(6)의 구성과 관련하여 변형 가능성이 있다. 요동 구동 로드(15, 16)의 도시된 회전 구동 대신에 병진 구동이 존재할 수 있다. 또한, 리프팅 드라이브(6)에 대한 추가 구성 가능성이 있다.

1 바느질 기계
2 섬유 웨브, 부직포
3 통과 방향
4 기계 프레임
5 바느질 유닛
6 리프팅 드라이브
7 위상 조정기
8 지지 빔
9 바늘 바
10 바늘 보드
11 바늘
12 동작 경로
13 스트리퍼
14 스티칭 베이스
15 구동 로드
16 구동 로드
17 가이드
18 빔 베어링
19 빔 베어링
20 편심 베어링
21 슬라이딩 베어링
22 구동 메커니즘, 크랭크 메커니즘
23 구동 메커니즘, 크랭크 메커니즘
24 크랭크 샤프트
25 캠
26 커넥팅 로드
27 커넥팅 로드 베어링
28 힌지
29 통로 개구

Claims

통과 방향(3)으로 공급되는 부직포 섬유 웨브(2)를 위한 바느질 기계로서,
상기 바느질 기계(1)는 상기 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위하여 요동하여 움직이는 바늘(11)이 있는 바느질 유닛(5)을 가지며,
상기 바느질 유닛(5)은 리프팅 드라이브(6) 및 이에 의해 역전 방식으로 구동되는 평행한 선형 가이드 구동 로드(15, 16)를 가지고,
상기 바느질 유닛(5)은, 상기 바늘(11)에 연결되고 상기 통과 방향(3)으로 연장되는 지지 빔(8)을 가지며,
상기 통과 방향(3)으로 차례로 배열된 구동 로드(15)들은 각각의 빔 베어링(18, 19)을 통해 상기 지지 빔(8)에 각각 관절 방식으로 연결되고, 상기 통과 방향(3)으로 차례로 배열된 빔 베어링(18, 19)들 중 하나는 추가적인 동작 자유도를 가지는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 통과 방향(3)으로 하류의 지지 빔(8)에 배열된 빔 베어링(18)이 추가적인 동작 자유도를 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 추가적인 동작 자유도를 가지는 빔 베어링(18)은 편심 베어링(20) 또는 슬라이딩 베어링으로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 구동 로드(15, 16)를 위해 각각의 직선 및 직립형 가이드(17)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 지지 빔(8)은 2개의 빔 베어링(18, 19)을 통해 2개의 평행한 구동 로드(15, 16)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(6)는 상기 구동 로드(15, 16)를 동일한 방향으로 구동시키는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(6)는 상기 구동 로드(15, 16)를 상호 위상 변이(φ)로 구동시키고, 상기 리프팅 드라이브(6)는 상기 위상 변이(φ)를 설정하고 선택적으로 조정하기 위한 위상 조정기(7)를 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(6)는, 상기 통과 방향(3)으로 차례로 배열된 상기 구동 로드(15, 16)를 위한 별도의 구동 메커니즘(22, 23)을 각각 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제8항에 있어서,
상기 구동 메커니즘(22, 23)들은 회전 크랭크 메커니즘으로서 구성되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제9항에 있어서,
상기 크랭크 메커니즘은 양쪽 방향으로 회전하도록 구동되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제8항, 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 구동 메커니즘(22, 23)들은 사전 한정된 각도의 회전에 의해 역전 방식으로 또는 순환 방식으로 구동되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(5)는 상기 구동 메커니즘(22, 23)들을 위한 공통의 구동 모터 또는 별개의 구동 모터를 각각 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 바느질 유닛(5)은 2개 이상의 지지 빔(8), 및 상기 통과 방향(3)에 직각으로 차례로 배열된 구동 로드(15, 16)의 각각의 구동 쌍을 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항에 있어서,
상기 지지 빔(8) 또는 지지 빔(8)들에, 바늘 보드(10) 및 이에 위치되는 바늘(11)이 구비된 바늘 바(9)가 배열되는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제7항에 있어서,
상기 지지 빔(8)은 위상 변이(φ)의 경우에 하나의 빔 베어링(19)을 중심으로 요동 동작(wobbling motion)을 수행하는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제7항에 있어서,
상기 바늘(11)은 위상 변이(φ)의 경우에 타원형 동작 경로(12)를 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바느질 기계(1)는, 상기 부직포 섬유 웨브(2) 위 및 아래에서 부직포 섬유 웨브(2)의 양면에 배열되는 복수의 바느질 유닛(5)을 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 기계.
통과 방향(3)으로 바느질 기계(1)에 공급되는 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위한 바느질 공정으로서,
상기 바느질 기계(1)는 상기 부직포 섬유 웨브(2)를 바느질하고 보강하기 위하여 요동하여 움직이는 바늘(11)이 있는 바느질 유닛(5)을 가지며,
상기 바느질 유닛(5)은 리프팅 드라이브(6) 및 이에 의해 역전 방식으로 구동되는 평행한 선형 가이드 구동 로드(15, 16)를 가지고,
상기 바느질 유닛(5)은, 상기 바늘(11)에 연결되고 상기 통과 방향(3)으로 연장되는 지지 빔(8)을 가지며,
상기 통과 방향(3)으로 차례로 배열된 구동 로드(15)들은 각각의 빔 베어링(18, 19)을 통해 상기 지지 빔(8)에 각각 관절 방식으로 연결되고, 상기 통과 방향(3)으로 차례로 배열된 빔 베어링(18, 19)들 중 하나는 추가적인 동작 자유도를 가지는, 바느질 공정.
제1항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(6)는 상기 구동 로드(15, 16)를 상호 위상 변이(φ)로 구동시키고, 상기 지지 빔(8)은 위상 변이(φ)의 경우에 추가적인 동작 자유도없이 하나의 빔 베어링(19)을 중심으로 요동 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는, 바느질 공정.
제1항에 있어서,
상기 리프팅 드라이브(6)는 상기 구동 로드(15, 16)를 상호 위상 변이(φ)로 구동시키고, 상기 바늘(11)은 위상 변이(φ)의 경우에 타원형 동작 경로(12)를 가지는 것을 특징으로 하는, 바느질 공정.