EP3896206A1 - Nadelmaschine - Google Patents

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EP3896206A1
EP3896206A1 EP20170250.3A EP20170250A EP3896206A1 EP 3896206 A1 EP3896206 A1 EP 3896206A1 EP 20170250 A EP20170250 A EP 20170250A EP 3896206 A1 EP3896206 A1 EP 3896206A1
Authority
EP
European Patent Office
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guide means
needle
wires
needles
needling
Prior art date
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Granted
Application number
EP20170250.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3896206B1 (de
Inventor
Johann Philipp Dilo
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.)
Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
Original Assignee
Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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Publication date
Application filed by Oskar Dilo Maschinenfabrik KG filed Critical Oskar Dilo Maschinenfabrik KG
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Priority to PL20170250.3T priority patent/PL3896206T3/pl
Priority to EP20193058.3A priority patent/EP3896207B1/de
Priority to US17/209,963 priority patent/US11384460B2/en
Priority to CN202110400362.XA priority patent/CN113529284B/zh
Publication of EP3896206A1 publication Critical patent/EP3896206A1/de
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a needling machine for needling a textile fabric, such as a nonwoven fabric, woven fabric or scrim.
  • Needle machines are well known and for example in Lünen62 and Albrecht: “Vliesstoffe”, Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, 1982, pp. 122 to 129 or in Albrecht, Fuchs, Kittelmann: “Vliesstoffe”, Wiley-VCH Verlag Weinheim, 2000, p. 270 ff . described.
  • the present invention is based on the object of specifying a needling machine with which a flat textile structure can be needled in a particularly uniform manner.
  • the needle machine according to the invention for needling a textile fabric comprises at least one needle bar arranged in a needling zone on which at least one needle board is arranged, a plurality of needles protruding from the at least one needle board.
  • the needle machine comprises at least one drive device for the at least one needle bar, which is designed to move the at least one needle bar in at least a reciprocating stroke movement.
  • the needling machine also comprises upper and lower support and guide means for the textile fabric, which extend at least in the area of the needling zone, with an intermediate space for the passage of the textile fabric being formed between the upper support and guide means and the lower support and guide means .
  • the upper support and guide means are each formed by a plurality of tensioned wires arranged in parallel, between which upper passage openings for the needles of the at least one needle board are arranged, and the lower support and guide means are each formed by a plurality of tensioned wires arranged in parallel , between which lower passage openings for the needles of the at least one needle board are arranged.
  • Such a needling machine is particularly suitable for ensuring a high penetration density of the needles into the textile fabric and for bringing about a particularly uniform needling of the textile fabric.
  • the number of juxtaposed wires of the upper support and guiding means is at least 250 per meter of working width across the conveying direction, preferably at least 400 per meter of working width, more preferably at least 500 per meter of working width
  • the number of juxtaposed wires of the lower Support and guide means is at least 250 per meter of working width transversely to the conveying direction, preferably at least 400 per meter of working width, more preferably at least 500 per meter of working width.
  • wires of the upper support and guide means and the wires of the lower support and guide means run parallel to one another. In this way, the guidance of the textile fabric in the needling zone is optimized.
  • Each wire preferably runs in the conveying direction F of the textile fabric.
  • the wires of the upper support and guide means and the wires of the lower support and guide means are aligned with one another in the vertical direction. This ensures that none of the needles collide with the wires of the upper support and guide means and the lower support and guide means during the puncturing process.
  • the upper passage openings between the wires of the upper support and guide means have a width between 0.5 mm and 10 mm, preferably between 0.7 mm and 8 mm, more preferably between 0.8 mm and 5 mm.
  • the lower passage openings between the wires of the lower support and guide means have a width of between 0.5 mm and 10 mm, preferably between 0.7 mm and 8 mm, more preferably between 0.8 mm and 5 mm.
  • the wires of the upper support and guide means have a diameter of between 0.4 mm and 2 mm, preferably between 0.5 mm and 1.5 mm, more preferably between 0.6 mm and 1.2 mm .
  • the wires of the lower support and guide means have a diameter of between 0.4 mm and 2 mm, preferably between 0.5 mm and 1.5 mm, more preferably between 0.6 mm and 1 mm , 2 mm.
  • the small diameter of the wires promotes a particularly tight stitch pattern and a particularly even, solidified end product.
  • the needles are arranged in rows which run parallel to an extension direction of the wires of the upper support and guide means and which are arranged at a distance from one another which corresponds to a distance between the wires of the upper support and guide means.
  • the needle loom also has a cleaning device for each wire. This is particularly suitable for removing fibers adhering to the wire, which are pulled from the textile fabric during the needling process, and thus ensuring that the needling process runs smoothly.
  • the cleaning device has a nose which runs obliquely in the direction of the respective wire on one side of the respective wire which faces away from the intermediate space formed between the upper and lower support and guide means and makes contact with the respective wire. This will remove any Threads, which are moved along in the conveying direction due to the conveying movement of the textile fabric, are lifted off the respective wire, whereby clogging of the space between the upper and lower supporting and guiding means is prevented in a simple manner.
  • the needle loom also has a tensioning device for each wire. A readjustment of the wire tension and an exchange of wires can thus be carried out in a simple manner in the manner of piano strings.
  • a deflection device for each wire is also arranged between the tensioning device and the needling zone, by means of which the respective wire is rotated through an angle of between 60 ° and 120 °, preferably between 70 ° and 110 °, more preferably between 80 ° and 100 ° , is deflected based on its arrangement in the needling zone.
  • the wires are deflected upwards or downwards in an area outside the needling zone and release the textile fabric unhindered.
  • the needles are arranged in each needle board at a density of at least 500 needles / dm 2 , preferably at least 1,000 needles / dm 2 , more preferably at least 1,500 needles / dm 2 .
  • a density of at least 500 needles / dm 2 preferably at least 1,000 needles / dm 2 , more preferably at least 1,500 needles / dm 2 .
  • the needles are arranged in needle modules, each needle module having a plurality of needles, and the needle modules being received in recesses or carriers of the at least one needle board and fastened there.
  • the arrangement of the needles in needle modules has several advantages. In this way, individual needle modules can be exchanged if there are defective needles and the entire needle board does not have to be removed to retrofit new needles.
  • the needle modules can also be arranged displaceably in the needle board and thus the stitch pattern and the needle board assembly can be designed variably.
  • the needle modules can be arranged so close to one another that no space remains between individual needle modules.
  • the wires are preferably designed as metal wires, in particular steel wires, which are preferably rustproof.
  • the needling zone extends in the conveying direction F preferably over a range from 20 cm to 200 cm, more preferably 25 cm to 80 cm.
  • the needling zone extends transversely to the conveying direction F, preferably over a range from 200 cm to 500 cm, more preferably 250 cm to 400 cm.
  • Each needle module can have a single longitudinal row of needles or multiple longitudinal rows of needles.
  • FIG. 1 the schematic structure of a needle loom 1 is shown in a side view.
  • a textile fabric 2, such as a nonwoven web is fed to an inlet of the needle machine 1 and conveyed to a needling zone V.
  • a needle bar 4 is arranged with a needle board 6 attached to it, which is equipped with needles 8 for solidifying the sheet-like structure 2.
  • the textile fabric 2 to be needled is guided in an intermediate space 7 between upper support and guide means 10 for holding down the textile fabric 2 and lower support and guide means 12 for supporting the textile fabric 2 in the needling zone V.
  • the needles 8 compact the flat structure 2 in that they are pierced at high frequency into the textile flat structure 2 and pulled out again.
  • the needles 8 pass through upper and lower passage openings 30, 32 in the upper support and guide means 10 and the lower support and guide means 12, see Figure 6a . While in Fig. 1 the upper and lower support and guide means 10, 12 are only sketched schematically, the actual configuration of the upper and lower support and guide means 10, 12 according to the present invention is shown in more detail in the following figures.
  • a drive device 14 is provided, which is designed, for example, as a connecting rod drive.
  • the needle board 6 with the needles 8 can have a parallel horizontal stroke H in a preferred embodiment of a needle machine 1 to conveying direction F.
  • the needle board 6 with the needles 8 can be moved in the conveying direction F together with the textile fabric 2.
  • the needles 8 are moved along with the fabric 2 in order to move relative to one another between the needles 8 and the sheet 2 to minimize.
  • either an auxiliary drive engaging the needle board 6 can be provided, or the drive device 14 can be designed accordingly or coupled in a certain way to the needle bar 4, as is known to the person skilled in the art.
  • the resulting product is a solidified textile fabric 16, for example a fleece.
  • needle machines 1 A wide variety of different types of needle machines 1 are known to those skilled in the art, including double needle machines in which needling is carried out from above and below by means of two needle bars 4, needle machines with one or more needle boards 6 per needle bar, or needle machines with and without a horizontal stroke. It goes without saying that the present invention can be applied to different forms of needling machines and is not restricted to the embodiment of a needling machine 1 described herein.
  • FIGs. 2 to 4 an exemplary embodiment of the needle loom according to the invention is shown in greater detail.
  • the needle machine shown is a double needle machine with an upper needle board 6 and a lower needle board 6.
  • the lower support and guide means 12 also have a hold-down function for the needles 8 of the needle board 6 arranged below the sheet 2.
  • the needles 8 of both needle boards 6 are alternately pierced into the textile fabric 2 and thus do not hinder each other because of the temporal offset of the piercing movements.
  • the needles 8 on both needle boards 6 are arranged mirror-symmetrically to the longitudinal center plane lying between the needle boards 6, but they can also be arranged offset from one another.
  • a puncture position of the needles 8 of the upper needle board 6 is shown, in which these needles 8 pass through the passage openings 30, 32 in the upper support and guide means 10 and in the lower support and guide means 12.
  • the lower needles 8 would correspondingly have passed through the passage openings 30, 32.
  • the needles 8 in Fig. 2 to 4 are shown with blunt tips for reasons of clarity. In reality, the tips of the needles 8 are pointed.
  • the needles 8 are each received in needle modules 18, which in turn are received in receptacles or carriers 20 of the needle board 6.
  • C-shaped carriers 20 are provided for receiving a thicker section of the needle module 18.
  • the carrier 20 has at its open end two shoulders which extend inwardly towards one another.
  • the needle modules 18 can be arranged in rows and columns in the needle board 6, as shown in FIG Fig. 2 emerges.
  • the needle modules can be arranged in almost any way as long as the respective needles 8 always hit through openings 30, 32 of the support and guide means 10, 12 during the puncturing movement. In this way, rows of needles with several dozen or several hundred needles 8 can be formed in the conveying direction F of the textile fabric 2.
  • Each needle bar 4 can have exactly one needle board 6 or also have two or more needle boards 6.
  • Several needling machines can also be arranged one after the other in the conveying direction F.
  • the upper support and guide means 10 and the lower support and guide means 12 are each formed according to the invention by parallel, tensioned wires 22.
  • the wires 22 preferably run in the conveying direction F of the textile fabric 2.
  • the arrangement of the wires 22 in the upper support and guide means 10 and in the lower support and guide means 12 preferably corresponds to one another, so that the passage openings 30 with regard to their arrangement with the passage openings 32 correspond.
  • have the passage openings 30, 32 between the wires 22 of the upper and lower support and guide means 10, 12 have a width B of between 0.5 mm and 10 mm.
  • the wires 22 of the upper and lower support and guide means 10, 12 have a diameter D of between 0.4 mm and 2 mm.
  • a needle 8 corresponding to a passage opening 30, 32 is arranged transversely to the conveying direction F.
  • two or more needles 8 pass through one of the passage openings 30, 32 next to one another transversely to the conveying direction F.
  • the wires 22 at the front or rear end of the needle bar 4 are each bent upwards or downwards and are tensioned there by means of suitable tensioning devices 24 (only shown schematically here) for each wire 22.
  • suitable tensioning devices 24 only shown schematically here
  • the wire route is symmetrical to this.
  • a deflection device 26 is provided between the tensioning device 24 and the needling zone V, by means of which the respective wire 22 is deflected by an angle of between 60 ° and 120 °, based on its arrangement in the needling zone V.
  • the angle is preferably 90 °. This results in a U-shape for the path of the wires 22.
  • the needling machine further comprises a cleaning device 28 for each wire 22, which is preferably arranged downstream of the needling zone V.
  • a cleaning device 28 for each wire 22, which is preferably arranged downstream of the needling zone V.
  • FIG Figures 5a and 5b shown A possible embodiment of this cleaning device 28 is shown in FIG Figures 5a and 5b shown.
  • the cleaning device 28 is formed by a nose 29 which runs obliquely from above or from below in the direction of the respective wire 22 and obliquely counter to the conveying direction F and which touches the wire 22. It is preferred that each nose 29 has a groove at its tip in which the wire 28 is at least partially received. This also ensures good guidance of the wires 22. With such an arrangement, fibers moved along a wire 22 can be diverted upward from the nose 29 into a recess, thereby preventing clogging in the exit area of the support and guide means 10, 12.
  • the cleaning device 28 may include further components which ensure that the fibers diverted into the recesses are permanently removed from there. Brushes or blowers, for example, can be used for this purpose.
  • the cleaning device 28 can also be connected in one piece with the deflection device 26 or with a section of the deflection device 26.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Eine Nadelmaschine zum Vernadeln eines textilen Flächengebildes (2) umfasst mindestens einen in einer Vernadelungszone (V) angeordneten Nadelbalken (4), an dem mindestens ein Nadelbrett (6) angeordnet ist, wobei von dem mindestens einen Nadelbrett (6) eine Vielzahl von Nadeln (8) abragt. Sie umfasst weiterhin mindestens eine Antriebsvorrichtung (14) für den mindestens einen Nadelbalken (4), die dazu ausgestaltet ist, den mindestens einen Nadelbalken (4) zumindest in einer hin- und hergehenden Hubbewegung zu bewegen, und obere und untere Stütz- und Führungsmittel (10, 12) für das textile Flächengebilde (2), die sich zumindest im Bereich der Vernadelungszone (V) erstrecken, wobei zwischen den oberen Stütz- und Führungsmitteln (10) und den unteren Stütz- und Führungsmitteln (12) ein Zwischenraum (7) für den Durchtritt des textilen Flächengebildes (2) gebildet ist. Sowohl die oberen als auch die unteren Stütz- und Führungsmittel (10, 12) sind jeweils durch eine Vielzahl parallel angeordneter, gespannter Drähte (22) gebildet, zwischen denen Durchtrittsöffnungen (30, 32) für die Nadeln (8) des mindestens einen Nadelbretts (6) angeordnet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zum Vernadeln eines textilen Flächengebildes, wie z.B. eines Vliesstoffs, Gewebes oder Geleges.
  • Nadelmaschinen sind allgemein bekannt und beispielsweise in Lünenschloss und Albrecht: "Vliesstoffe", Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, 1982, S. 122 bis 129 oder auch in Albrecht, Fuchs, Kittelmann: "Vliesstoffe", Wiley-VCH Verlag Weinheim, 2000, S. 270 ff. beschrieben.
  • Beim Vernadeln von textilen Flächengebilden, insbesondere von Vliesstoffen, ist es erwünscht, eine möglichst gleichmäßige Vernadelung zu erreichen, ohne dass dadurch Muster im textilen Flächengebilde ausgebildet werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nadelmaschine anzugeben, mit der ein textiles Flächengebilde besonders gleichmäßig vernadelt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Nadelmaschine zum Vernadeln eines textilen Flächengebildes umfasst mindestens einen in einer Vernadelungszone angeordneten Nadelbalken, an dem mindestens ein Nadelbrett angeordnet ist, wobei von dem mindestens einen Nadelbrett eine Vielzahl von Nadeln abragt. Außerdem umfasst die Nadelmaschine mindestens eine Antriebsvorrichtung für den mindestens einen Nadelbalken, die dazu ausgestaltet ist, den mindestens einen Nadelbalken zumindest in einer hin- und hergehenden Hubbewegung zu bewegen. Die Nadelmaschine umfasst außerdem obere und untere Stütz- und Führungsmittel für das textile Flächengebilde, die sich zumindest im Bereich der Vernadelungszone erstrecken, wobei zwischen den oberen Stütz- und Führungsmitteln und den unteren Stütz- und Führungsmitteln ein Zwischenraum für den Durchtritt des textilen Flächengebildes gebildet ist. Die oberen Stütz- und Führungsmittel sind jeweils durch eine Vielzahl parallel angeordneter, gespannter Drähte gebildet, zwischen denen obere Durchtrittsöffnungen für die Nadeln des mindestens eines Nadelbretts angeordnet sind, und die unteren Stütz- und Führungsmittel sind jeweils durch eine Vielzahl parallel angeordneter, gespannter Drähte gebildet, zwischen denen untere Durchtrittsöffnungen für die Nadeln des mindestens einen Nadelbretts angeordnet sind.
  • Eine derartige Nadelmaschine ist in besonderem Maße dazu geeignet, eine hohe Einstichdichte der Nadeln in das textile Flächengebilde zu gewährleisten und eine besonders gleichmäßige Vernadelung des textilen Flächengebildes zu bewirken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Anzahl der nebeneinander angeordneten Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel mindestens 250 pro Meter Arbeitsbreite quer zur Förderrichtung, bevorzugt mindestens 400 pro Meter Arbeitsbreite, mehr bevorzugt mindestens 500 pro Meter Arbeitsbreite, und die Anzahl der nebeneinander angeordneten Drähte der unteren Stütz- und Führungsmittel beträgt mindestens 250 pro Meter Arbeitsbreite quer zur Förderrichtung, bevorzugt mindestens 400 pro Meter Arbeitsbreite, mehr bevorzugt mindestens 500 pro Meter Arbeitsbreite. Auf diese Weise können textile Flächengebilde mit üblichen Breiten in der Vernadelungszone sicher geführt und gestützt werden.
  • Es ist bevorzugt, dass die Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel und die Drähte der unteren Stütz- und Führungsmittel parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise wird die Führung des textilen Flächengebildes in der Vernadelungszone optimiert.
  • Jeder Draht verläuft vorzugsweise in Förderrichtung F des textilen Flächengebildes.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel und die Drähte der unteren Stütz- und Führungsmittel in vertikaler Richtung miteinander ausgerichtet. Somit wird gewährleistet, dass sämtliche Nadeln beim Einstichvorgang nicht mit den Drähten der oberen Stütz- und Führungsmittel und der unteren Stütz- und Führungsmittel kollidieren.
  • Es ist bevorzugt, dass die oberen Durchtrittsöffnungen zwischen den Drähten der oberen Stütz- und Führungsmittel eine Breite zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,7 mm und 8 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,8 mm und 5 mm aufweisen.
  • Alternativ oder in Kombination hiermit ist es bevorzugt, dass die unteren Durchtrittsöffnungen zwischen den Drähten der unteren Stütz- und Führungsmittel eine Breite von zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,7 mm und 8 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,8 mm und 5 mm aufweisen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel einen Durchmesser von zwischen 0,4 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,6 mm und 1,2 mm auf.
  • Alternativ oder in Kombination hiermit es bevorzugt, dass die Drähte der unteren Stütz- und Führungsmittel einen Durchmesser von zwischen 0,4 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,6 mm und 1,2 mm aufweisen.
  • Die geringen Durchmesser der Drähte begünstigen ein besonders enges Stichbild und ein besonders gleichmäßiges verfestigtes Endprodukt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nadeln in Reihen angeordnet, die parallel zu einer Erstreckungsrichtung der Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel verlaufen und die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der einem Abstand der Drähte der oberen Stütz- und Führungsmittel entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass jeweils genau eine Nadelreihe in einer Durchtrittsöffnung aufgenommen werden kann, wodurch die Stütz- und Abstreiffunktion der oberen Stütz- und Führungsmittel auf besonders sichere Weise gewährleistet wird. Insbesondere wird auf diese Weise effektiv verhindert, dass Fasern beim Herausziehen der Nadeln aus dem textilen Flächengebilde mitgenommen werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Nadelmaschine weiterhin eine Reinigungseinrichtung für jeden Draht auf. Diese ist insbesondere dazu geeignet, an dem Draht haftende Fasern, die während des Vernadelungsprozesses aus dem textilen Flächengebilde gezogen werden, zu entfernen und somit den reibungslosen Ablauf des Vernadelungsprozesses sicherzustellen.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Reinigungseinrichtung eine Nase auf, die jeweils auf einer Seite des jeweiligen Drahts, die von dem zwischen den oberen und unteren Stütz- und Führungsmitteln gebildeten Zwischenraum abgewandt ist, schräg in Richtung des jeweiligen Drahts verläuft und diesen kontaktiert. Dadurch werden am Draht befindliche Fäden, die aufgrund der Förderbewegung des textilen Flächengebildes in Förderrichtung mitbewegt werden, von dem jeweiligen Draht abgehoben, wodurch eine Verstopfung des Zwischenraums zwischen den oberen und unteren Stütz- und Führungsmitteln auf einfache Weise verhindert wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Nadelmaschine weiterhin eine Spanneinrichtung für jeden Draht auf. Somit können nach Art von Klaviersaiten eine Nachjustierung der Drahtspannung und ein Austausch von Drähten auf einfache Weise erfolgen.
  • In bevorzugter Ausgestaltung ist zwischen der Spanneinrichtung und der Vernadelungszone auch eine Umlenkeinrichtung für jeden Draht angeordnet, mittels derer der jeweilige Draht um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 70° und 110°, mehr bevorzugt zwischen 80° und 100°, bezogen auf seine Anordnung in der Vernadelungszone umgelenkt ist. Dadurch werden die Drähte in einem Bereich außerhalb der Vernadelungszone nach oben bzw. nach unten umgelenkt und geben das textile Flächengebilde ungehindert frei.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Nadeln in jedem Nadelbrett in einer Dichte von mindestens 500 Nadeln/dm2, bevorzugt mindestens 1.000 Nadeln/dm2, mehr bevorzugt mindestens 1.500 Nadeln/dm2 angeordnet. Derart hohe Nadeldichten führen zu einem besonders gleichmäßigen Stichbild im verfestigten Endprodukt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Nadeln in Nadelmodulen angeordnet, wobei jedes Nadelmodul eine Vielzahl von Nadeln aufweist, und wobei die Nadelmodule in Ausnehmungen oder Trägern des mindestens einen Nadelbretts aufgenommen und dort befestigt sind. Die Anordnung der Nadeln in Nadelmodulen hat mehrere Vorteile. So können einzelne Nadelmodule beim Vorliegen defekter Nadeln ausgetauscht werden und es muss nicht das gesamte Nadelbrett zur Nachrüstung neuer Nadeln ausgebaut werden. Die Nadelmodule können auch verschiebbar im Nadelbrett angeordnet sein und somit lässt sich das Stichbild und die Nadelbrettbestückung variabel gestalten. Außerdem können die Nadelmodule derart eng aneinander angeordnet sein, dass zwischen einzelnen Nadelmodulen kein Zwischenraum verbleibt.
  • In allen Ausführungsformen sind die Drähte vorzugsweise als Metalldrähte, insbesondere Stahldrähte ausgebildet, die bevorzugt nicht rostend sind.
  • Die Vernadelungszone erstreckt sich in allen Ausführungsformen in Förderrichtung F vorzugsweise über einen Bereich von 20 cm bis 200 cm, mehr bevorzugt 25 cm bis 80cm.
  • Die Vernadelungszone erstreckt sich in allen Ausführungsformen quer zur Förderrichtung F vorzugsweise über einen Bereich von 200 cm bis 500 cm, mehr bevorzugt 250 cm bis 400 cm.
  • Jedes Nadelmodul kann eine einzelne Längsreihe von Nadeln aufweisen oder mehrere Längsreihen von Nadeln aufweisen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Seitenansicht der wesentlichen Komponenten einer Nadelmaschine;
    Fig. 2
    zeigt einen Ausschnitt der Vernadelungszone einer erfindungsgemäßen Nadelmaschine in perspektivischer Ansicht;
    Fig. 3
    zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Nadelmaschine gemäß Fig. 2 in perspektivischer Ansicht;
    Fig. 4
    zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Nadelmaschine aus Fig. 3 in perspektivischer Ansicht;
    Fig. 5a
    zeigt eine mögliche Ausgestaltung einer Reinigungseinrichtung für die Drähte in perspektivischer Ansicht;
    Fig. 5b
    zeigt die Reinigungseinrichtung aus Fig. 5a in einer Querschnittsansicht;
    Fig. 6a
    zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf parallel zueinander verlaufende Drähte in der Vernadelungszone; und
    Fig. 6b
    zeigt eine Draufsicht auf Drähte aus Fig. 6a in weiter vergrößerter Darstellung.
  • In Fig. 1 ist die schematische Struktur einer Nadelmaschine 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Ein textiles Flächengebilde 2, wie zum Beispiel eine Vliesbahn, wird an einem Einlauf der Nadelmaschine 1 zugeführt und zu einer Vernadelungszone V gefördert. Im Bereich der Vernadelungszone V ist ein Nadelbalken 4 mit einem daran befestigten Nadelbrett 6 angeordnet, welches mit Nadeln 8 zum Verfestigen des Flächengebildes 2 bestückt ist. In diesem Bereich wird das zu vernadelnde textile Flächengebilde 2 in einem Zwischenraum 7 zwischen oberen Stütz- und Führungsmitteln 10 zum Niederhalten des textilen Flächengebildes 2 und unteren Stütz- und Führungsmitteln 12 zum Unterstützen des textilen Flächengebildes 2 in der Vernadelungszone V geführt. Die Nadeln 8 verdichten das Flächengebilde 2, indem sie mit hoher Frequenz in das textile Flächengebilde 2 hineingestochen und wieder herausgezogen werden. Dabei treten die Nadeln 8 durch obere und untere Durchtrittsöffnungen 30, 32 in den oberen Stütz- und Führungsmitteln 10 sowie den unteren Stütz- und Führungsmitteln 12 hindurch, siehe Fig. 6a. Während in Fig. 1 die oberen und unteren Stütz- und Führungsmittel 10, 12 nur schematisch skizziert sind, ist die tatsächliche Ausgestaltung der oberen und unteren Stütz- und Führungsmittel 10, 12 gemäß der vorliegenden Erfindung näher in den nachfolgenden Figuren gezeigt.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist zum Auf- und Abbewegen der Nadeln 8 in einer Einstichrichtung E vorzugsweise eine Antriebsvorrichtung 14 vorgesehen, die zum Beispiel als Pleuelantrieb ausgebildet ist.
  • Um zu vermeiden, dass sich im Flächengebilde 2 Verzüge bilden, während die Nadeln 8 sich im Flächengebilde 2 befinden und dieses weiter in einer Förderrichtung F bewegt wird, kann das Nadelbrett 6 mit den Nadeln 8 in einer bevorzugten Ausführungsform einer Nadelmaschine 1 einen Horizontalhub H parallel zur Förderrichtung F ausführen. Dabei ist das Nadelbrett 6 mit den Nadeln 8 zusammen mit dem textilen Flächengebilde 2 in Förderrichtung F bewegbar. Insbesondere während die Nadeln 8 in das textile Flächengebilde 2 eingestochen sind, werden die Nadeln 8 mit dem Flächengebilde 2 mitbewegt, um eine Relativbewegung zwischen den Nadeln 8 und dem Flächengebilde 2 zu minimieren. Um den Horizontalhub H zu bewirken, kann entweder ein am Nadelbrett 6 angreifender Nebenantrieb vorgesehen sein, oder die Antriebsvorrichtung 14 kann entsprechend ausgebildet bzw. auf eine bestimmte Art mit dem Nadelbalken 4 gekoppelt sein, wie es dem Fachmann bekannt ist.
  • Das entstehende Produkt ist ein verfestigtes textiles Flächengebilde 16, zum Beispiel ein Vlies.
  • Dem Fachmann sind die unterschiedlichsten Formen von Nadelmaschinen 1 bekannt, darunter auch Doppelnadelmaschinen, bei denen von oben und von unten mittels zweier Nadelbalken 4 genadelt wird, Nadelmaschinen mit einem oder mehreren Nadelbrettern 6 pro Nadelbalken, oder Nadelmaschinen mit und ohne Horizontalhub. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung bei unterschiedlichen Formen von Nadelmaschinen angewendet werden kann und nicht auf die hierin beschriebene Ausführungsform einer Nadelmaschine 1 beschränkt ist.
  • In Fig. 2 bis 4 ist eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nadelmaschine in größerem Detail dargestellt. Bei der dargestellten Nadelmaschine handelt es sich um eine Doppelnadelmaschine mit einem oberen Nadelbrett 6 und einem unteren Nadelbrett 6. Hier haben die unteren Stütz- und Führungsmittel 12 zugleich eine Niederhaltefunktion für die Nadeln 8 des unterhalb des Flächengebildes 2 angeordneten Nadelbretts 6. In einer solchen Konfiguration werden die Nadeln 8 beider Nadelbretter 6 abwechselnd in das textile Flächengebilde 2 eingestochen und behindern sich somit wegen des zeitlichen Versatzes der Einstichbewegungen nicht. In einem solchen Fall sind die Nadeln 8 an beiden Nadelbrettern 6 spiegelsymmetrisch zur zwischen den Nadelbrettern 6 liegenden Längsmittelebene angeordnet, sie können aber auch versetzt zueinander angeordnet sein.
  • In Fig. 2 bis 4 ist eine Einstichstellung der Nadeln 8 des oberen Nadelbretts 6 dargestellt, in der diese Nadeln 8 durch die Durchtrittsöffnungen 30, 32 in den oberen Stütz- und Führungsmitteln 10 und in den unteren Stütz- und Führungsmitteln 12 hindurchtreten. In einer Einstichstellung der Nadeln 8 des unteren Nadelbretts 6 wären die unteren Nadeln 8 entsprechend durch die Durchtrittsöffnungen 30, 32 hindurchgetreten. Die Nadeln 8 in Fig. 2 bis 4 sind aus Darstellungsgründen mit stumpfen Spitzen dargestellt. In Wirklichkeit sind die Spitzen der Nadeln 8 spitz.
  • Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Nadeln 8 jeweils in Nadelmodulen 18 aufgenommen, die wiederum in Aufnahmen oder Trägern 20 des Nadelbretts 6 aufgenommen sind. Im dargestellten Beispielsfall sind C-förmige Träger 20 zur Aufnahme eines dickeren Abschnitts des Nadelmoduls 18 vorgesehen, Der Träger 20 weist an seinem offene Ende jeweils zwei Schultern auf, die sich nach innen aufeinander zu erstrecken. So entsteht nach Einschieben des Nadelmoduls 18 in den C-förmigen Träger 20 eine formschlüssige Verbindung, die eine Bewegung des Nadelmoduls 18 in Einstichrichtung E relativ zum Träger 20 verhindert.
  • Die Nadelmodule 18 können in Reihen und Spalten im Nadelbrett 6 angeordnet sein, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Die Anordnung der Nadelmodule kann hierbei nahezu beliebig sein, solange die jeweiligen Nadeln 8 während der Einstichbewegung immer in Durchtrittsöffnungen 30, 32 der Stütz- und Führungsmittel 10, 12 treffen. In Förderrichtung F des textilen Flächengebildes 2 können auf diese Weise Nadelreihen mit mehreren Dutzend oder mehreren Hundert Nadeln 8 ausgebildet sein.
  • Es ist aber auch denkbar, herkömmliche Nadelbretter 6 zu verwenden, bei denen die Nadeln direkt im Nadelbrett 6 eingebracht sind, aber keine Nadelmodule 18 vorliegen.
  • Jeder Nadelbalken 4 kann genau ein Nadelbrett 6 aufweisen oder auch zwei oder mehrere Nadelbretter 6 aufweisen. Es können in Förderrichtung F auch mehrere Nadelmaschinen nacheinander angeordnet sein.
  • Wie am besten aus Fig. 4 sowie Fig. 6a und 6b hervorgeht, sind die oberen Stütz- und Führungsmittel 10 und die unteren Stütz- und Führungsmittel 12 erfindungsgemäß jeweils durch parallel verlaufende, gespannte Drähte 22 gebildet. Die Drähte 22 verlaufen vorzugsweise in Förderrichtung F des textilen Flächengebildes 2. Die Anordnung der Drähte 22 in den oberen Stütz- und Führungsmitteln 10 und in den unteren Stütz- und Führungsmitteln 12 korrespondiert vorzugsweise miteinander, sodass auch die Durchtrittsöffnungen 30 hinsichtlich ihrer Anordnung mit den Durchtrittsöffnungen 32 korrespondieren. Wie aus den vergrößerten Draufsichten in Fig. 6a und Fig. 6b hervorgeht, haben die Durchtrittsöffnungen 30, 32 zwischen den Drähten 22 der oberen bzw. unteren Stütz- und Führungsmittel 10, 12 eine Breite B von zwischen 0,5 mm und 10 mm. Die Drähte 22 der oberen bzw. unteren Stütz- und Führungsmittel 10, 12 weisen einen Durchmesser D von zwischen 0,4 mm und 2 mm auf.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist quer zur Förderrichtung F jeweils eine Nadel 8 korrespondierend mit einer Durchtrittsöffnung 30, 32 angeordnet. Es ist aber auch möglich, dass bei der Einstichbewegung der Nadeln 8 zwei oder mehr Nadeln 8 quer zur Förderrichtung F nebeneinander durch eine der Durchtrittsöffnungen 30, 32 hindurchtreten.
  • Wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, sind die Drähte 22 am vorderen bzw. hinteren Ende des Nadelbalkens 4 jeweils nach oben bzw. nach unten umgebogen und werden dort mittels geeigneter Spanneinrichtungen 24 (hier nur schematisch dargestellt) für jeden Draht 22 auf Spannung gebracht. Aus Fig. 2 ist nur der Drahtverlauf am hinteren Ende des Nadelbalkens 4 ersichtlich. Am vorderen Ende ist der Drahtverlauf symmetrisch hierzu. Wie ebenfalls aus Fig. 2 hervorgeht, ist zwischen der Spanneinrichtung 24 und der Vernadelungszone V eine Umlenkeinrichtung 26 vorgesehen, mittels derer der jeweilige Draht 22 um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, bezogen auf seine Anordnung in der Vernadelungszone V, umgelenkt ist. Vorzugsweise beträgt der Winkel 90°. Somit ergibt sich für den Verlaufspfad der Drähte 22 eine U-Form.
  • Schließlich umfasst die Nadelmaschine weiterhin eine Reinigungseinrichtung 28 für jeden Draht 22, die vorzugsweise stromabwärts der Vernadelungszone V angeordnet ist. Eine mögliche Ausgestaltung dieser Reinigungseinrichtung 28 ist in Fig. 5a und Fig. 5b dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Reinigungseinrichtung 28 durch eine Nase 29 gebildet, die von oben bzw. von unten schräg in Richtung des jeweiligen Drahts 22 und schräg entgegen der Förderrichtung F verläuft und den Draht 22 berührt. Es ist bevorzugt, dass jede Nase 29 an ihrer Spitze eine Rille aufweist, in welcher der Draht 28 zumindest teilweise aufgenommen ist. Dadurch wird zusätzlich eine gute Führung der Drähte 22 sichergestellt. Mit einer solchen Anordnung können entlang eines Drahts 22 mitbewegte Fasern von der Nase 29 nach oben in eine Ausnehmung ausgeleitet werden, wodurch eine Verstopfung im Ausgangsbereich der Stütz- und Führungsmittel 10, 12 verhindert wird.
  • Es kann notwendig sein, dass die Reinigungseinrichtung 28 weitere Komponenten umfasst, die dafür Sorge tragen, dass die in die Ausnehmungen ausgeleiteten Fasern von dort dauerhaft entfernt werden. Hierfür kommen beispielsweise Bürsten oder Blasvorrichtungen in Frage.
  • Wie in Fig. 5a und 5b dargestellt, kann die Reinigungseinrichtung 28 auch einstückig mit der Umlenkeinrichtung 26 oder mit einem Abschnitt der Umlenkeinrichtung 26 verbunden sein.
  • Wenn im Rahmen der Erfindung mehrere Nadelbretter 6 nacheinander angeordnet sind oder mehrere Nadelmaschinen 2 nacheinander angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn die Nadelreihen des nachfolgenden Nadelbretts 6 jeweils zu den Nadelreihen des vorangestellten Nadelbretts 6 in einer Richtung quer zur Förderrichtung F versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise erhält man ein besonders gleichmäßiges Stichbild.

Claims (15)

  1. Nadelmaschine zum Vernadeln eines textilen Flächengebildes (2), umfassend:
    mindestens einen in einer Vernadelungszone (V) angeordneten Nadelbalken (4), an dem mindestens ein Nadelbrett (6) angeordnet ist, wobei von dem mindestens einen Nadelbrett (6) eine Vielzahl von Nadeln (8) abragt,
    mindestens eine Antriebsvorrichtung (14) für den mindestens einen Nadelbalken (4), die dazu ausgestaltet ist, den mindestens einen Nadelbalken (4) zumindest in einer hin- und hergehenden Hubbewegung zu bewegen, und
    obere und untere Stütz- und Führungsmittel (10, 12) für das textile Flächengebilde (2), die sich zumindest im Bereich der Vernadelungszone (V) erstrecken, wobei zwischen den oberen Stütz- und Führungsmitteln (10) und den unteren Stütz- und Führungsmitteln (12) ein Zwischenraum (7) für den Durchtritt des textilen Flächengebildes (2) gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die oberen Stütz- und Führungsmittel (10) jeweils durch eine Vielzahl parallel angeordneter, gespannter Drähte (22) gebildet sind, zwischen denen obere Durchtrittsöffnungen (30) für die Nadeln (8) des mindestens einen Nadelbretts (6) angeordnet sind, und
    die unteren Stütz- und Führungsmittel (12) jeweils durch eine Vielzahl parallel angeordneter, gespannter Drähte (22) gebildet sind, zwischen denen untere Durchtrittsöffnungen (32) für die Nadeln (8) des mindestens einen Nadelbretts (6) angeordnet sind.
  2. Nadelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der nebeneinander angeordneten Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) mindestens 250 pro Meter Arbeitsbreite quer zur Förderrichtung (F), bevorzugt mindestens 400 pro Meter Arbeitsbreite, mehr bevorzugt mindestens 500 pro Meter Arbeitsbreite beträgt, und dass die Vielzahl der nebeneinander angeordneten Drähte (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) mindestens 250 pro Meter Arbeitsbreite quer zur Förderrichtung (F), bevorzugt mindestens 400 pro Meter Arbeitsbreite, mehr bevorzugt mindestens 500 pro Meter Arbeitsbreite beträgt.
  3. Nadelmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) und die Drähte (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) parallel zueinander verlaufen.
  4. Nadelmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) und die Drähte (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) in Förderrichtung (F) verlaufen.
  5. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) und die Drähte (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) in vertikaler Richtung miteinander ausgerichtet sind.
  6. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Durchtrittsöffnungen (30) zwischen den Drähten (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) eine Breite (B) von zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,7 mm und 8 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,8 mm und 5 mm aufweisen und/oder dass die unteren Durchtrittsöffnungen (32) zwischen den Drähten (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) eine Breite (B) von zwischen 0,5 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,7 mm und 8 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,8 mm und 5 mm aufweisen.
  7. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) einen Durchmesser (D) von zwischen 0,4 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,6 mm und 1,2 mm aufweisen, und/oder dass die Drähte (22) der unteren Stütz- und Führungsmittel (12) einen Durchmesser (D) von zwischen 0,4 mm und 2 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm, mehr bevorzugt zwischen 0,6 mm und 1,2 mm aufweisen.
  8. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (8) in Reihen angeordnet sind, wobei die Reihen parallel zu einer Erstreckungsrichtung der Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) verlaufen, und wobei die Reihen in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der einem Abstand der Drähte (22) der oberen Stütz- und Führungsmittel (10) entspricht.
  9. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Reinigungseinrichtung (28) für jeden Draht (22) aufweist.
  10. Nadelmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (28) stromabwärts der Vernadelungszone (V) angeordnet ist.
  11. Nadelmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungseinrichtung (28) eine Nase (29) aufweist, die jeweils auf einer Seite des jeweiligen Drahts (22), die von dem zwischen den oberen und unteren Stütz- und Führungsmitteln (10, 12) gebildeten Zwischenraum (7) abgewandt ist, schräg in Richtung des jeweiligen Drahts (22) verläuft und diesen kontaktiert.
  12. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Spanneinrichtung (24) für jeden Draht (22) aufweist.
  13. Nadelmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spanneinrichtung (24) und der Vernadelungszone (V) eine Umlenkeinrichtung (26) für jeden Draht (22) vorgesehen ist, mittels derer der jeweilige Draht (22) um einen Winkel von zwischen 60° und 120°, bevorzugt zwischen 70° und 110°, mehr bevorzugt zwischen 80° und 100°, bezogen auf seine Anordnung in der Vernadelungszone (V) umgelenkt ist.
  14. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (8) in jedem Nadelbrett (6) in einer Dichte von mindestens 500 Nadeln/dm2, bevorzugt mindestens 1.000 Nadeln/dm2, mehr bevorzugt mindestens 1.500 Nadeln/dm2 angeordnet sind.
  15. Nadelmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (8) in Nadelmodulen (18) angeordnet sind, wobei jedes Nadelmodul (18) eine Vielzahl von Nadeln (8) aufweist, und wobei die Nadelmodule (18) in Ausnehmungen oder Trägern (20) des mindestens einen Nadelbretts (6) aufgenommen sind.
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