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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vernadeln eines vorverfestigten Vlieses mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin-und hergehend antreibbaren Nadelbett, dessen
Nadeln einen mit Widerhaken zur Fasermitnahme versehenen Arbeitsabschnitt bilden, und mit einer zwischen einem Walzeneinlass und einem Walzenabzug angeordneten, dem Nadelbett unmittelbar gegenüberliegenden, in Vliesdurchlaufrichtung konvex gekrümmten Stichunterlage.
Bei herkömmlichen Nadelungsvorrichtungen wird das Vlies zwischen der dem Nadelbett gegenüberliegenden Stichuntenage und einem Abstreifer zwischen der Stichunterlage und dem
Nadelbett geführt, dessen Nadeln durch Durchtrittslöcher im Abstreifer in das Vlies einstechen.
Dem Abstreifer, der wie die Stichunterlage meist aus einer Lochplatte besteht, kommt dabei die Aufgabe zu. das \Aies gegenüber den aus dem Vlies austretenden Nadeln zurückzuhalten und eine Vliesmitnahme durch die Widerhaken im Bereich des Arbeitsabschnittes der Nadeln zu verhindern.
Um die damit verbundenen Nachteile zu vermeiden, kann auf einen herkömmlichen Abstreifer zwischen der Stichunterlage und dem Nadelbett dann verzichtet werden, wenn das Vlies entgegen dem Ausziehwiderstand der Nadeln an die Vliesauflage angedrückt wird, wie dies bei einer in Vliesdurchlaufrichtung konvex gekrümmten Stichunterlage der Fall ist, über die das Vlies mit einer entsprechenden Zugkraft abgezogen wird Durch die im Vlies wirksame Zugspannung wird im Zusammenwirken mit der konvexen Krümmung der Stichunterlage das Vlies an die Stichunterlage angedrückt, so dass die Nadeln aus dem Vlies herausgezogen werden können, ohne ein Abheben des Vlieses von der Stichunterlage befürchten zu müssen Der durch diese Massnahmen mögliche Fortfall eines Abstreifers erlaubt eine hohere Dichte der Nadelverteilung,
weil die Beschränkung des gegenseitigen Nadelabstandes durch den Lochabstand des Abstreifers entfällt, allerdings nur dann, wenn diese Beschränkung nicht durch die Stich unterlage erzwungen wird, die daher nicht als Lochplatte ausgeführt wird, sondern beispielsweise aus quer zur Vliesdurchlaufrichtung verlaufenden Lamellen besteht, deren eine Vliesauflage bildenden Stirnflächen eine in Vliesdurchlaufrichtung konvex gekrümmte Hüllfläche bestimmen.
Mit der für die Vernadelung des Vlieses vorteilhaften höheren Verteilungsdichte der Nadeln wird allerdings der beim Ausziehen der Nadeln aus dem Vlies zu uberwindende, vor allem durch die Anzahl der im Eingriff mit dem Vlies befindlichen Widerhaken der Nadeln bestimmte Gesamtwiderstand vergrössert, wodurch die Gefahr einer Vliesmitnahme beim Ausziehen der Nadeln steigt, insbesondere bei einer Beschränkung der zulässigen Zugbelastung des Vlieses.
Um einerseits die Nadelbelastung klein zu halten und anderseits die Schlingenbildung beim Nadeleinstich auf wenige Fasern zu beschränken, ist es bekannt (US 3 877 120 PS) mehrere Nadeln in einem gemeinsamen Halter anzuordnen und vorzugsweise nur mit einem Widerhaken zu versehen, so dass die gebündelten, durch eine gemeinsame Durchtrittsbohrung im Abstreifer und der Stichunterlage durchtretenden Nadeln in einem örtlich begrenzten Bereich vereinzelte Faserschlingen ziehen. Diese gebündelten Nadeln können auch in einander gegenüberliegenden Nadelbrettern vorgesehen sein, die ein Nadeln des Vlieses von beiden Seiten ermöglichen.
In diesem Fall dient die Stichunterlage für das eine Nadelbett als Abstreifer für das jeweils andere Nadelbett, wobei eine abstreiferlose Fuhrung des Vlieses ausgeschlossen ist Die einander gegenüberliegenden Nadeln der beiden Nadelbretter können unterschiedlich lang ausgebildet sein, wobei einer längeren Nadel des einen Nadelbettes eine kürzere Nadel des anderen Nadelbettes gegenüberliegt, so dass der gegenseitige Abstand der Spitzen der einander gegenüberliegenden Nadeln konstant ist. Da der gegenseitige Spitzenabstand der längsten Nadeln in Stichrichtung kleiner als der Abstand der beiden sowohl als Abstreifer als auch als Stichunterlage dienenden Lochplatten gewählt ist, ist nicht erkennbar, auf welche Weise der Vliesvorschub erfolgen soll.
Da ausserdem die in das Vlies einstechenden Nadeln die Vliesmitnahme durch die aus dem Vlies herauszuziehenden Nadeln des gegenüberliegenden Nadelbrettes unterstützt wird, kann eine solche Massnahme keine Anregung dafür geben, wie die Vliesanlage an der Stichuntenage beim Herausziehen der Nadeln verbessert werden kann.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Ausziehbedingungen der Nadeln aus dem Vlies und damit die Viiesführung einer Vorrichtung zum Vemadeln eines vorverfestigten Vlieses der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass die Vorteile einer hohen Dichte der Nadelverteilung ausgenützt werden können, ohne Nachteile bezüglich der Zugbelastung des Vlieses in Kauf nehmen zu müssen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass das Nadelbett wenigstens zwei Gruppen
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von Nadeln mit in Einstichrichtung gegeneinander versetzten Arbeitsabschnitten aufweist und dass jede Gruppe von Nadeln mit gleichem Arbeitsabschnitt weitgehend gleichmässig über den gesamten Nadelbereich des Nadelbettes verteilt ist
Mit der Massnahme, Nadeln mit gegeneinander versetzten bzw abgestuften Arbeitsabschnitten in einer entsprechenden Verteilung über den gesamten Nadelbereich des Nadelbettes einzusetzen, wird der Umstand vorteilhaft ausgenützt, dass der Ausziehwiderstand der einzelnen Nadeln aus dem Vlies wegen der Lage ihres mit Widerhaken versehenen Arbeitsabschnittes in Abhängigkeit von der Hublage des Nadelbettes unterschiedlich ist, weil ja zufolge der gegenseitigen,
gruppenweise abgestuften Lage dieser Arbeitsabschnitte diese jeweils mit einer unterschiedlichen Anzahl von Widerhaken in das Vlies eingreifen. Aus diesem Grund kann der im Sinne eines Abhebens des Vlieses von der Stichunterlage wirksame Ausziehwiderstand aller in das Vlies eingreifenden Nadeln verringert werden Die dem Nadelbett näheren Arbeitsabschnitte der einen Nadelgruppe werden vor den Arbeitsabschnitten der anderen Nadelgruppe aus dem Vlies herausgezogen, so dass sich die Anzahl der gleichzeitig im Vlies befindlichen Widerhaken verringert Die weitgehend gleichmässige Verteilung der Nadeln mit gegeneinander versetzten Arbeitsabschnitten über den gesamten Nadelbereich des Nadelbettes verhindert eine örtliche Anhäufung von Nadeln einheitlicher Arbeitsabschnitte und damit einen örtlich höheren Ausziehwiderstand der Nadeln,
der zu einem Fehlverzug des Vlieses Anlass geben kann. Durch die erfindungsgemässe Nadelanordnung und -verteilung kann somit eine vorteilhafte Vliesfuhrung auch für höhere Verteilungsdichten der Nadeln und vergleichsweise geringe Zugbelastungen des Vlieses gewahrleistet werden.
Wie bereits ausgeführt wurde, hängt der Ausziehwiderstand der einzelnen Nadeln aus dem Vlies von der Anzahl der mit dem Vlies in Eingriff befindlichen Widerhaken und damit von der jeweiligen Einstichtiefe der Arbeitsabschnitte ab Um die auf die Einstichtiefe der Arbeitsabschnitte bezogenen, unterschiedlichen Ausziehwiderstände der einzelnen Nadeln für eine vorteilhafte Verringerung des maximal auftretenden Gesamtausziehwiderstandes ausnützen zu können, empfiehlt es sich, die gegenseitige, gruppenweise Versetzung der Arbeitsabschnitte der Nadeln zumindest der Dicke des zu nadelnden Vlieses anzupassen, so dass bei der Ausziehbewegung im Anschluss an den unteren Umkehrpunkt der Nadeln die vom Nadelbett entfernteren Arbeitsabschnitte der einen Nadelgruppe erst in das Vlies eingezogen werden,
wenn die dem Nadelbett näheren Arbeitsabschnitte der anderen Nadelgruppe bereits aus dem Vlies austreten.
Gegeneinander versetzte Arbeitsabschnitte ergeben sich bei gleichlangen Nadeln beispielsweise durch die abgestufte Lage der Widerhaken in bezug auf die Nadelspitze. Besonders vorteilhafte Konstruktionsverhältnisse können dadurch erreicht werden, dass die Nadeln mit gegeneinander versetzten Arbeitsabschnitten gruppenweise unterschiedliche Lange aufweisen. Die unterschiedlich langen Nadeln haben den Vorteil, dass die Reibung der Nadeln ausserhalb der Arbeitsabschnitte zusätzlich berücksichtigt werden kann.
Besonders vorteilhafte Nadelungsbedingungen ergeben sich, wenn die Stichunterlage im Bereich der Nadeln mit gegeneinander versetzten Arbeitsabschnitten aus einem von den Nadelspitzen unter einer elastischen Materialverdrängung durchstossbaren Stützkörper besteht Durch solche Stützkörper kann eine unmittelbare Vliesabstützung im Bereich der Nadeleinstiche erzielt werden, wodurch eine zusätzliche Zugbelastung des Vlieses beim Einstechen der Nadeln verhindert wird, und zwar unabhängig von der Verteilungsdichte der Nadeln, die ja unter einer elastischen Materialverdrängung in den Stützkörper eindringen. Die sich mit den wiederholten örtlich begrenzten Einstichen ausbildenden Einstichkanäle sind ein Abbild der jeweiligen Nadelverteilung und ermöglichen vorteilhafte Nadelführungen im bereich der Stichunterlage.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Vemadeln eines vorverfestigten Vlieses ausschnittsweise in einer schematischen Seitenansicht gezeigt.
Die dargestellte Vorrichtung zur Vernadelung eines vorverfestigten Vlieses 1 besteht im wesentlichen aus einer Stichunterlage 2 und aus einem unmittelbar oberhalb der Stichunterlage 2 angeordneten Nadelbett 3, das quer zur Stich unterlage 2 hin-und hergehend antreibbar ist, wie dies der Pfeil 4 andeutet. Die Nadeln des Nadelbettes 3 sind mit 5 und 6 bezeichnet. Die Stichunterlage 2 ist in Vliesdurchlaufrichtung 7 konvex gekrümmt, wobei auf das Vlies 1 eine Zugspannung zwischen einem Walzeneinlass und einem Walzenabzug aufgebracht wird.
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Die Stichunterlage 2 besteht vorzugsweise aus einem gegossenen Profil mit quer zur Vliesdurchlaufrichtung 7 verlaufenden Lamellen 8, die mit ihren Stirnflache eine stetig gekrümmte Hüllflache tangieren. Die verbreiterten Randlamellen 9 bilden eine Umlenkführung mit der Wirkung, dass das Vlies 1 aufgrund dieser Umlenkung sowohl im Zulaufbereich als auch im Ablaufbereich an die Stichunterlage 2 flächig angedrückt wird.
Die dadurch bedingten Normalkräfte wirken dem Ausziehwiderstand der Nadeln 5,6 aus dem Vlies 1 entgegen Zur Verbesserung der Vtiesführung sind den verbreiterten Randlamellen 9 und der verbreiterten Mittellamelle 8 der Stichunterlage 2
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Zur Verbesserung der Vliesabstützung im unmittelbaren Einstichbereich der Nadeln 5, 6 in das Vlies 1 sind zwischen den Lamellen 8 bzw 9 Stützkörper 11 vorgesehen, die den Zwischenraum zwischen den Lamellen 8 bzw 9 überbrücken und eine zusätzliche Abstützung für das Vlies 1 bilden Diese Stützkörper 11 könnten durch Bürsten gebildet werden.
Einfachere Konstruktionsverhaltnisse ergeben sich aber bei Stützkörpern 11, die von den Nadelspitzen unter einer elastischen Materialverdrängung durchstossen werden können, wie dies beispielsweise bel Elastomeren der Fall ist. Diese Stützkörper 11 erlauben eine sehr dichte Nadelverteilung und bilden eine vorteilhafte Vliesabstützung im unmittelbaren Einstichbereich, so dass sich besonders vorteilhafte Vernadelungsbedingungen ergeben, zumal die in das Vlies 1 eindringenden Nadeln 5, 6 keine zusätzlichen Zugbelastungen des Vlieses 1 bewirken.
Ausserdem tragen die Stützkörper 11 zu einer Schwingungsdämpfung bei, was zu einer merklichen Geräuschdämmung führt
Um darüberhinaus den Einfluss der Zugkräfte, die beim Ausziehen der Nadeln 5,6 aus dem Vlies 1 auf das Vlies 1 ausgeübt werden, auf den Verzug des Vlieses 1 zu verringern, was insbesondere bei einer hohen Verteilungsdichte der Nadeln 5,6 wegen des dann vergleichsweise hohen Gesamtauszugswiderstandes der Nadeln 5, 6 aus dem Vlies 1 von Bedeutung ist, sind zwei Gruppen von Nadeln 5 und 6 mit gegeneinander in Einstichrichtung versetzten Arbeitsabschnitten vorgesehen Zu diesem Zweck könnten die den jeweiligen Arbeitsabschnitt bestimmenden Widerhaken bei gleicher Nadellänge gegeneinander abgestuft versetzt angeordnet sein.
Gemäss dem Ausführungsbeispiel sind jedoch zwei Gruppen von Nadeln 5 und 6 mit unterschiedlicher Länge vorgesehen, wobei die Arbeitsabschnitte mit den Widerhaken unmittelbar von der Nadelspitze ausgehen. Die Nadeln 6 sind zumindest um die Dicke des zu nadelnden Viieses 1 länger als die kürzeren Nadeln 5.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass zunächst die kürzeren und dann erst die längeren Nadeln 5 bzw 6 aus dem Vlies 1 herausgezogen werden Da vor allem die zur Fasermitnahme beim Einstechen vorgesehenen Widerhaken den Ausziehwiderstand der einzelnen Nadeln 5,6 bestimmen, können die Widerhaken der durch das Vlies 1 hindurch tiefer in die Stützkörper 11 gestossenen, längeren Nadeln 6 beim Ausziehen der Nadeln 5,6 erst dann auf das Vlies 1 einwirken, wenn die Widerhaken der kürzeren Nadeln 5 zumindest teilweise bereits aus dem Vlies 1 ausgetreten sind Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu gleichlangen Nadeln mit übereinstimmenden Arbeitsabschnitten die Widerhaken der kürzeren und der längeren Nadeln 5 und 6 nacheinander durch das Vlies 1 ausgezogen werden,
was wegen der damit verbundenen Verringerung der gleichzeitig auf das Vlies 1 einwirkenden Widerhaken zwangsläufig zu einer Verminderung der Zugbelastung des Vlieses 1 im Sinne eines Abhebens von der Stich unterlage 2 führt. Voraussetzung ist allerdings, dass örtliche Anhäufungen von Nadeln 5 bzw. 6 einheitlicher Länge vermieden werden, so dass eine weitgehend gleichmässige Verteilung sowohl der kürzeren Nadeln 5 als auch der längeren Nadeln 6 über den gesamten Nadelbereich des Nadelbettes 3 gefordert werden muss
Es bedarf wohl keiner näheren Erklärung, dass bei einer entsprechenden gegenseitigen Versetzung der Arbeitsabschnitte der Nadeln ähnliche Ausziehbedingungen auch bei gleichlangen Nadeln erzielt werden können.
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