DE2308516A1 - Nadelmaschine zur herstellung von faservliesen, insbesondere von polvliesen - Google Patents

Description

cikalon-Vliesstoffwerk GmbH Kempen

Nadelmaschine zur Herstellung von Faservliesen, insbesondere von Polvliesen

Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zur Herstellung von Nadelvliesen, insbesondere von Polvliesen (3-dimensionalen Nadelvliesstoffen mit ausgebildeter Polschicht) aus einem oder mehreren aufeinanderliegender insbesondere durch Vernadelung vorverfestigten Faservliesen, welche die Faservliese kontinuierlich oder intermittierend vorwärts bewegende Walzenpaare und mindestens ein Nadelbrett aufweist, das, für den Nadelvorgang senkrecht zur Nadelvliesebene bewegbar, dem durchlaufenden Faservlies zugeordnet ist.

Verfahren zur Herstellung von sogenanntem Nadelfilz - auch Nadelvlies genannt - sind bekannt. Sie werden in großem Umfang angewendet, insbesondere zur Herstellung sogenannter Nadelfilz- oder Nadelvliesteppichböden. Die Herstellung geschieht in der Weise, daß eine oder mehrere auf Krempeln

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hergestellte Faservliese durch Nadelmaschinen mechanisch verfestigt werden, wobei je nach Ausbildung der Nadeln und entsprechend der Intensität der Nadelung mehr oder weniger stark mechanisch verfestigte, als Nadelvliese oder Nadelvliesstoffe bezeichnete Flächengebilde erzeugt werden. Sie bestehen somit' aus einer größeren Zahl parallelisierter Faserbahnen (Flore), die durch die mechanische Verfestigung mittels der Vernadelung von einem anfangs relativ großen Volumen zu einem relativ flachen Gebilde in Abhängigkeit von dem Ausmaß der Vernadelung komprimiert werden. Man bezeichnet derartige stark vernadelte Gebilde - soweit sie als Teppichböden zum Einsatz gelangen sollen - als 2-dimensional, da die Fasern im wesentlichen horizontal entsprechend der ursprünglichen Anordnung der einzelnen Faserflore liegen. Insbesondere bei der Herstellung von Teppichböden nach diesem Verfahren erfolgt nach der mechanischen Verfestigung durch die Vernadelung eine chemische Imprägnierung, vorzugsweise mit Latices. Derartige Nadelfilze haben einen sehr brauchbaren Nutzungswert. Sie weisen einen textlien Charakter auf, sind aber im allgemeinen recht flache Gebilde, die im Bereich der Teppichböden eine qualitativ untere Stufe einnehmen.

Bei der für derartige Nadelfilze entscheidenden Fabrikationsstufe werden Nadelmaschinen verwendet, um die mechanische Verbindung der einzelnen Lagen durch Verzurren der einzelnen Fäden untereinander zu erreichen. Die Nadelmaschine verfügt daher über ein Nadelbrett, das mechanisch gegen ein Nadelbett auf- und abbewegt wird. Zwischen Nadelbrett und Nadelbett befindet sich das zu vernadelnde Faservlies. Das Nadelbrett ist in der Regel mit mehreren tausend Nadeln bestückt, die in regelmäßiger Anordnung in dem Nadelbrett befestigt sind. Das Nadelbett ermöglicht durch im Nadelbett angeordnete Löcher oder Schlitze begrenzter Länge das Durchstechen des Faservlieses mit den Nadeln und das Eindringen derselben in das Nadelbett. Zwischen Nadelbrett und Nadelbett ist in Form einer gelochten Platte ein Abstreifer angeordnet, um das Hithoch-

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ziehen des Faservlieses nach erfolgter Durchnadelung beim Rücklauf des Nadelbrettes zu verhindern. Die Nadeln selbst sind für die Vernadelung mit verschieden ausgerichteten Widerhaken ausgerüstet, um so eine weitgehende Verzurrung des Faservlieses zu erreichen.

Bei der Vernadelung ist man von ursprünglich verwendeten Schlitzen begrenzter Länge im Nadelbett zu Löchern übergegangen, um ein möglichst gleichmäßig diffuses Bild der Vernadelung zu erreichen. Die Aufgabe der bekannten Vernadelungstechnik bestand aber in erster Linie darin, durch Verzurren der Fasern in vertikaler und wechselnder Richtung eine Kompromierung des Nadelvlieses zu erreichen.

Trotz aller Vorzüge dieser Verfestigung von Nadelfilzen bestand bei den bekannten Verfahren ein echter Nachteil gegenüber anderen Verfahren zur Herstellung von Teppichböden aus anderem Material darin, daß kein Pol ausgebildet werden konnte, wie er sowohl in der Webtechnik als auch in der Tufting-Technik erzielbar ist. Bei diesen letztgenannten Technologien wird vorzugsweise unter Verwendung eines Trägergewebes der eigentliche Pol in die dritte Dimension gestellt. Man nennt derartige Teppichböden zum Unterschied von flachen, 2-dimensionalen Artikeln auch 3-dimensionale Teppichböden.

Um dieses Ziel auch mit dem Nadelungsverfahren zu erreichen, sind Nadelmaschinen entwickelt worden, die von dem oben beschriebenen Aufbau sowohl hinsichtlich der verwendeten Nadeln als auch hinsichtlich des verwendeten Nadelbettes abweichen. Anstelle der normalerweise verwendeten Nadeln mit seitlich angeordneten, in verschiedene Richtungen weisenden Widerhaken werden sogenannte Forkennadeln verwendet, die am freien Ende als Forke ausgebildet sind und die Aufgabe haben, beim Durchstoßen des Faservlieses eine Polschlaufe, bzw. einen Polfaden auszubilden. Ja nach der Einstellung der Hubtiefe können auf diese Weise Polhöhen zwischen wenigen mm bis zu beispielweise 15 mm erzielt werden, wobei gleichzeitig eine Verdichtung des

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Vlieses in der Grundschicht eintritt. Mit Rücksicht auf die Ausbildung dieser in die dritte Dimension gerichteten Polfäden muß beim Nadelbett dafür gesorgt werden, daß die einmal erzeugten Polschlingen beim Weitertransport des Vlieskörpers erhalten bleiben, so daß sich die bisher verwendete Anordnung von Schlitzen begrenzter Länge oder Löchern verbietet. Deshalb wird bei der Herstellung derartiger Polvliese ein Nadelbett verwendet, welches Lamellen oder Rippen in Warenlaufrichtung aufweist, wobei diese Lamellen oder Rippen keine Unterbrechung über die ganze Strecke der Nadelbrettbreite aufweisen. In der Praxis sind hierbei gewisse Grenzen hinsichtlich der Breite des Nadelbrettes und des Nadelbettes gesetzt, weil insbesondere bei großer Polhöhe das mechanische Hineinnadeln der Polreihen in die engen Schlitze zwischen den Lamellen oder Rippen starke Reibungswiderstände beim Weitertransport des Nadelvlieses über bzw. durch das Nadelbett mit sich bringt.

Abhilfe schafft hier eine Nadelmaschine nach der Patentanmeldung P 22 63 942.2, bei welcher als Nadelbett ein auf seiner Vliesstützfläche mit sich in Transportrichtung erstreckenden Rippen oder Lamellen, zwischen welche die Nadeln des Nadelbretts zu greifen vermögen, versehenes Transportband oder versehener Transportzylinder vorgesehen ist, welches bzw. welcher kontinuierlich antreibbar ist und welchem in Transportrichtung mit Abstand voneinander mehrere, sich quer zur Transportrichtung erstreckende Nadelbretter zugeordnet sind, die nacheinander gegen das Nadelbett und entgegengesetzt bewegbar sind. Nach diesem Vorschlag wird also ein sich mit dem Faser- bzw. Nadelvlies bewegendes Nadelbett verwendet, so daß bei zwischen die Lamellen greifendem Pol des Faservlieses bei dessen Transport durch die Abstützung auf der vorwärts bewegten Stützfläche keine nennenswerte Reibung auftritt.

Bei der Verwendung eines stillstehenden oder mit dem Faservlies bewegten Nadelbetts mit sich in Transportrichtung erstreckenden Rippen oder Lamellen kann eine gewisse Stabilität

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der Lamellen nicht unterschritten werden, und es müssen gewisse Grenzen hinsichtlich der Dichte der parallel ausgebildeten Polreihen eingehalten werden, wobei die Gefahr besteht, daß bei nur leichtem Verbiegen einer Nadel diese den Spalt zwischen den Lamellen des Nadelbettes nicht mehr trifft und durch Aufstoßen auf die Lamelle zu Bruch geht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Nadelmaschine zur Herstellung von Nadelvliesen, insbesondere von Polvliesen (3-dimensionalen Nadelvliesstoffen mit ausgebildeter Polschicht) aus einem oder mehreren aneinanderliegenden, insbesondere durch Nadelung vorverfestigten Faservliesen, zu schaffen, bei welcher auf ein Nadelbett ganz verzichtet werden kann, so daß keinerlei Gefahr besteht, daß die Nadeln des Nadelbrettes auf ein Nadelbett, bzw. im Falle einer Nadelmaschine zur Herstellung von Polvliesen auf Lamellen eines Nadelbettes auftreffen können, womit der zusätzliche Vorteil verbunden sein soll, die Abstände der parallel zueinanderliegenden Nadelreihen beliebig klein halten zu können. Dabei geht die Erfindung von einer Nadelmaschine aus, welche die Faservliese kontinuierlich oder intermittierend vorwärts bewegende Valzenpaare und mindestens ein Nadelbrett aufweist, das, für den Nadelvorgang senkrecht zur Vliesebene bewegbar, dem durchlaufenden Faservlies zugeordnet ist.

Die Erfindung besteht darin, daß unmittelbar vor und hinter dem Nadelbrett ein Valzenpaar mit federnder Andrückung der beiden Walzen an das zwischen den Walzen hindurchgehende Faservlies gelagert ist. Demgemäß fehlt bei einer solchen Maschine ein Nadelbett, so daß die Nadeln des Nadelbrettes nicht auf ein festes Teil eines Nadelbetts aufstoßen und zu Bruch gehen können. Das Faservlies ist unmittelbar vor und hinter dem Nadelbrett, zwischen den Walzen der Walzenpaare liegend, von den Walzen abgestützt, die außerdem angetrieben sein können, um so auch ihrerseits den Vorwärtstransport des Nadelvlieses zu unterstützen. Dies kommt insbesondere bei längeren Durchlauf-

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wegen des Faservlieses durch die Maschine in Betracht, bei denen angetriebene Transportwalzen am Maschineneingang und am Maschinenausgang nicht ausreichen, wenn nicht ein gegebenenfalls nennenswerter Verzug des Nadelvlieses in Kauf genommen werden soll. Wenn es darum geht, anstelle flacher Faservliese die sogenannten Polvliese herzustellen, deren durch den Nadelvorgang ausgebildeter Pol nicht anschließend zwischen den Walzen flachgedrückt werden darf, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß eine oder beide Walzen mindestens des hinteren Walzenpaares sich ringsherum erstreckende Lamellen oder Rippen mit solchen Abständen voneinander aufweisen, daß die Lamellen oder Rippen jeweils einer Mittellinie zwischen den Nadelreihen des Nadelbretts zugeordnet sind.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Walzen der Walzenpaare lassen sich Polvliese erzeugen; denn es ist gewährleistet, daß ein durch den Nadelvorgang ausgebildeter Pol, der den Nadeln entsprechend in parallel zueinander verlaufenden Reihen entsteht, beim Durchgang durch das nachfolgende Walzenpaar zwischen die Lamellen oder Rippen der Walze greift und somit nicht in die Faservliesebene ni-eder- bzw. herabgedrückt wird. Welche der Walzen mit sich ringsherum erstreckenden Lamellen oder Rippen zu versehen ist, hängt davon ab, wie der zu erzeugende 3-dimensionale Nadelvliesstoff beschaffen sein soll, nämlich auf welcher Seite die Polschicht vorhanden sein soll, gegebenenfalls auch auf beiden Seiten, wenn es sich um Nadelvliesstoffe handeln soll, die beispielsweise als Decken Verwendung finden sollen. V/ird beispielsweise die Polschicht auf der beim Durchgang des Faservlieses durch die Maschine oben liegenden Seite gebildet, so ist die obere Walze des hinter dem Nadelbrett angeordneten Walzenpaares mit Lamellen oder Rippen zu versehen. Soll die Polschicht auf der Unterseite vorhanden sein, so ist dementsprechend die untere Walze des Walzenpaares als Lamellen- oder Rippenwalze auszubilden. Soll das Nadelvlies auf beiden Seiten eine Polschicht haben, so sind beide Walzen des Walzenpaares mit Lamellen oder Rippen zu versehen,

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zwischen welche die Polreihen beim Durchgang des Nadelvlieses durch das Walzenpaar greifen.

Auf welcher Seite des Faservlieses die Polschicht ausgebildet wird, hängt von der Ausbildung der Nadeln des Nadelbrettes ab, wobei der Ausbildung der Polschicht in der Regel sogenannte Forkennadeln dienen, die in ihrer Stoßrichtung aus dem Vlies Polschlingen herausheben, welche nach dem Scheren des Nadelvlieses die Polschicht bilden. Demgemäß hängt auch die Ausbildung der Polschicht davon ab, von welcher Seite des Vlieses her die Nadelung vorgenommen wird. Das Nadelbrett kann demgemäß oberhalb oder unterhalb des vorwärts bewegten Faservlieses angeordnet sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jedem Nadelbrett ein der anderen Seite des Faservlieses zugeordnetes weiteres Nadelbrett gegenüberliegen, dessen Nadelreihen gegenüber den Nadelreihen des anderen Nadelbrettes seitlich versetzt sind. Mit der Anordnung sich gegenüberliegender Nadelbretter ist vor allem eine Polbildung auf beiden Seiten des Nadelvlieses möglich gemacht, wobei der Seitenversatz der Nadeln der beiden Nadelbretter gewährleistet, daß die Nadeln beim Stoßvorgang der Nadelbretter nicht miteinander in Berührung kommen. Es ist aber auch möglich, nur mit einem der Nadelbretter einen Pol auszubilden, während die Nadeln des zweiten Nadelbrettes lediglich dazu dienen, das Nadelvlies weiter zu verfestigen, wobei dazu in der Regel vor allem Nadeln zur Anwendung kommen, die in verschiedenen Richtung weisende Widerhaken aufweisen.

Gemäß weiterer Erfindung kann vorgesehen sein, daß mehrere Nadelbretter mit jeweils zugeordneten Walzenpaaren in Faservliesbewegungsrichtung hintereinanderliegend angeordnet sind. Damit ist die Voraussetzung geschaffen, eine hohe Laufgeschwindigkeit und Intensität der Nadelung zu erreichen, indem der Nadelvorgang entsprechend der Anzahl der Nadelbretter wiederholt wird. Dabei kann die Breite der Nadelbretter und die An-

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zahl der jeweils hintereinander gestellten Nadelreihen gegenüber konventionellen Maschinen relativ klein gehalten sein, so daß die mechanischen Kräfte, die auf das Nadelvlies und auf die Nadeln einwirken, geringer sind. Außerdem ist es möglich, im Zuge einer fortschreitenden Polnadelung die Abstände zwischen den Polreihen zu verringern und zwar in der Weise, daß die Polnadeln in die noch freien, nicht ausgenadelten Furchen des Polvlieses einstechen. Dadurch werden die Abstände zwischen den Rippen oder Lamellen der jeweils den einzelnen Nadelbrettern nachgeschalteten Walzen immer enger, was auch endlich eine Begrenzung der Dichte der Polreihen zur Folge hat, jedoch kann dabei die Dicke der Lamellen und Rippen außerordentlich stark verringert werden, weil die Walzenpaare außerhalb des Bereiches der Nadelbretter liegen und somit die Lamellen oder Rippen nicht mir den Nadeln in Kontakt kommen können, was deren Bruch oder auch einen Bruch von Lamellen zur Folge haben könnte. Andererseits gewährleisten die Rippen und Lamellen, daß die durch den Nadelvorgang gebildeten Po^schlingen beim Passieren der Walze jeweils zwischen den Lamellen oder Rippen Platz finden, so daß der 3-dimensionale Charakter des gebildeten Polvlieses nicht durch die anliegenden Stütz- und Transportwalzen verlorengeht.

Der Erfindungsgedanke, bei der Nadelmaschine auf die Anordnung eines Nadelbettes überhaupt zu verzichten, kann auch auf andere Weise verwirklicht sein. Ausgehend von einer Nadelmaschine mit den eingangs erwähnten Merkmalen sieht die Erfindung vor, daß die Faservliesbewegungsrichtung lotrecht ist und mindestens zwei in der Horizontalen gegeneinander in einer gemeinsamen Ebene bewegbare Nadelbretter vorgesehen sind, deren Nadelreihen in bezug auf die Nadelreihen des anderen Nadelbrettes auf Lücke gesetzt sind.

Nach dieser Lösung können Stützwalzen zumindest im Bereich der Nadelbretter entfallen, da letztere selbst wegen ihres Gegeneinanderarbeitensdas Faservlies abstützen und somit die lot-

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rechte, hängende Lage desselben erhalten bleibt. Veitgehend bleibt somit das Faservlies frei von einer Reibung mit Stützwalzen, von denen gegebenenfalls ein Paar anzuordnen ist, um das Faservlies zur Aufwickelwalze hin umzulenken.

UmlenkstUtzwalzen können aber auch ganz entfallen, indem erfindungsgemäß unterhalb des untersten Nadelbrettpaares eine Aufwickeltrommel für das Nadelvlies derart in bezug auf das aufzuwickelnde, lotrecht herankommende Nadelvlies verschiebbar gelagert ist, daß die lotrechte Bewegungsrichtung des Faservlieses bis zur Aufwickellinie unabhängig von der Anzahl der bereits aufgewickelten Faservlieslagen erhalten bleibt.

Mit üblichen Tastorganen läßt sich die Verschiebegeschwindigkeit der Aufwickeltrommel dem Aufwickelvorgang, also dem zunehmenden Durchmesser der Aufwickeltrommel anpassen, damit das Faservlies stets lotrecht zwischen den Nadelbrettern der Nadelbrettpaare hindurchbewegt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Nadelreihen zumindest einiger der hintereinander angeordneten Nadelbretter seitlich zueinander versetzt sein, womit die erwähnte allmähliche Verdichtung der Polreihen zustandekommt.

Nach einem weiteren Merkmal gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Nadelbretter wie im Falle der Maschine nach der älteren Anmeldung P 22 63 949.2 in Führungen senkrecht zur Nadelbettfläche bewegbar geführt und mittels umlaufender Exzenter gegen das Nadelvlies und entgegengesetzt bewegbar sind. Diese Antriebsart für die Nadelbretter ist besonders einfach und läßt individuelle Verstellmöglichkeiten für die Nadelbretter zu in dem Sinne, daß gemäß weiterer Erfindung die Länge des Hubweges der Nadelbretter veränderbar ist oder auch die Nadelbretter unabhängig vom Hubweg gegen das Faservlies zustellbar und entgegengesetzt abrückbar sind, um so die Einstichtiefe unabhängig vom Hub des Nadelbrettes ver-

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ändern zu können.

Ferner besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, wie im Falle der Maschine nach der älteren Anmeldung P 22 63 9^9.2 die Hubgeschwindigkeit der einzelnen Nadelbretter unterschiedlich.zu gestalten, um so den Nadelvorgang im Falle der Anordnung einer größeren Anzahl Nadelbretter der bereits zuvor erreichten Verdichtung, bzw. Polausbildung anzupassen.

Gemäß weiterer Erfindung besteht auch die Möglichkeit, in die Maschine ein oder mehrere weitere Faservliese zusätzlich auf die teilweise bereits genadelten Faservliese jeweils zwischen zwei Nadelbrettern einzuführen und mit den bereits genadelten Faservliesen gemeinsam vorwärts zu bewegen, also im Verlaufe des Durchganges der Nadelvliese durch die Maschine die Dicke des Vlieses zu erhöhen und eine unterschiedliche Intensivität der Nadelung innerhalb der einzelnen Schichten zu erreichen, beispielsweise um eine oder beide Außenschichten weicher zu gestalten.

Ferner kann gemäß weiterer Erfindung vorgesehen sein, daß die Nadelbretter untereinander mit unterschiedlichen Nadeln bestückt sind, vorzugsweise die ersten Nadelbretter mit Nadeln zur Vorvernadelung und die weiteren mit Nadeln zur Polvernadelung, wobei wiederum von einer Maßnahme Gebrauch gemacht wird, welche bereits auch bei der Maschine nach der älteren Anmeldung P 22 63 949.2 anwendbar ist, die sich jedoch im wesentlichen von der Nadelmaschine nach der Erfindung dadurch unterscheidet, daß sie sich eines Nadelbettes bedient, während ein solches beim Gegenstand der Erfindung fehlt.

In der Zeichnung sind Ausfuhrungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Nadelmaschine ohne Nadelbett mit einem Nadelbrett und Stutzwalzen,

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Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Nadelmaschine, bei der oberhalb und unterhalb des zu nadelnden Faservlieses je ein Nadelbrett und Stutzwalzen angeordnet sind,

Fig. 3 eine Nadelmaschine mit vier hintereinander angeordneten Nadelbrettern, denen jeweils unmittelbar ein Stützwalzenpaar für die Faservliese vor- und nachgeschaltet ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Nadelvlies gemäß Fig. 3 zur Verdeutlichung der mit jedem Nadelbrett ansteigenden Poldichte und

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Nadelmaschine ohne Nadelbett mit lotrechter Bewegungsrichtung des Faservlieses.

Gemäß Fig. 1 besteht die gezeigte Nadelmaschine aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Rahmen, welcher in sich die für den Nadelvorgang erforderlichen Elemente aufnimmt. Wie aus der Fig. 1 entnehmbar ist, werden zwei vorgenadelte Faservliese 2 und 3 aufeinanderliegend durch die Nadelmaschine hindurchtransportiert, wozu die Faservliese 2 und 3 von den Walzenpaaren 4, 5 und 6, 7 vorwärts bewegt werden, zwischen denen die Faservliese 2 und 3 liegen und nach dem Passieren des Nadelbrettes 11 das Nadelvlies 8, bzw. den gewünschten Nadelvliesstoff bilden. Das Nadelbrett 11 ist an dem Schieber 9 mit kastenförmigem Querschnitt lösbar angebracht. Der Schieber 9 ist lotrecht verschiebbar im Fuhrungsrahmen 10 geführt und an der Exzenterkurbel 23 angelenkt, welche durch die Antriebsscheibe 13 angetrieben wird und somit auf- und abwärts eine Hubbewegung ausführt. Die Antriebsscheibe 13 ist mittels eines Schiebers 14 gelagert, welcher in dem Gestell 15 lotrecht verstellbar ist, wozu nicht näher dargestellte Verstellmittel vorgesehen sind. Hierdurch kann die Höhenlage des Schiebers 14 kontinuierlich oder in Stufen und damit auch die Grundstellung des Schiebers

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9 verändert werden, also die Eindringtiefe der Nadeln in das Vlies eine Veränderung erfahren, die unabhängig vom Hub ist, der gleichfalls eine Veränderung durch Veränderung der Exzentrizität der Anlenkung der Exzenterkurbel 23 erfahren kann.

Angetrieben wird die Antriebsscheibe 13 durch den Motor 17 über das Antriebsband 16, an welchem jeweils eine nachgiebig gelagerte Spannrolle 24 anliegt, durch deren nachgiebige Anordnung die Verlagerung des Schiebers 14 im Gestell 15 unter Beibehaltung der Spannung des Bandes 16 möglich ist. Unmittelbar vor und hinter dem Nadelbrett 11 bewegt sich das Faservlies^, 3 bzw. 8 zwischen den Walzenpaaren 18, 19 und 20, 21 hindurch, deren Walzen an Schwenkbügeln lagern und mittels der Federn 22 von unten, bzw. von oben an die Faservliese 2 und 3» bzw. das Nadelvlies 8 angedrückt werden.

Wird unterstellt, daß es sich bei den Nadeln 12 des Nadelbrettes 11 um sogenannte Forkennadeln handelt, welche beim Nadelvorgang auf der Unterseite des Nadelvlieses 8 einen Pol ausbilden, also entsprechend der Anordnung der Nadeln Polschlingen nach unten aus dem Nadelvlies 8 herausheben, so würde dieser Pol zwischen den Walzen 20 und 21 flachgedrückt und der durch den Nadelvorgang erzeugte 3-dimensionale Charakter des Nadelvlieses 8 verlorengehen. Um dies zu vermeiden, ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Walze 21 auf ihrer Mantelfläche mit radial nach außen gerichteten, umlaufenden Rippen oder Lamellen versehen, zwischen welche die erzeugten Polschlingen zu greifen vermögen, also zwischen den Rippen oder Lamellen Platz finden.

Im Falle der Verwendung von Nadeln 12 mit Widerhaken, welche einen Pol auf der oberen Seite des Nadelvlieses 8 erzeugen, ist die Walze 20 entsprechend mit Rippen oder Lamellen zu versehen. Im Falle einer Vemadelung ohne Polausbildung können bei allen Walzen die Rippen oder Lamellen in Fortfall kommen.

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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 weicht von dem nach Fig. 1 dadurch ab, daß Nadelbretter 11 von unten und oben an den Faservliesen 2 und 3 angreifen und diese vernadeln, wobei die Nadeln 12 des oberen Nadelbrettes 11 gegenüber den Nadeln 12 des unteren Nadelbrettes 11 seitlich versetzt sind und die Nadeln infolgedessen zwischeneinandergreifen. Die Ausbildung des unteren Nadelbrettes 11 und seines Antriebes entspricht der des oberen Nadelbrettes_y und wie nach Fig. 1 sind zwei Walzenpaare 18, 19 und 20, 21 vorhanden. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Nadeln 12 beider Nadelbretter 11 Forkennadeln sind, so daß auf beiden Seiten des Nadelvlieses 8 Polschlingen herausgedrückt werden, also ein Pol entsteht. Im Hinblick darauf sind beide Walzen 20 und 21 des hinter den Nadelbrettern 11 angeordneten Walzenpaares mit Lamellen oder Rippen auf der Oberfläche versehen, so daß zwischen diesen die Polfäden, bzw. Polschlingen Platz finden. Entsprechend dem Versatz der Nadeln 11 sind auch die Lamellen oder Rippen der beiden Walzen 20 undJ21 seitlich zueinander versetzt. Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 läßt sich der Hub der Nadelbretter 11 verstellen ebenso wie der Schieber 14, in welchem die Antriebsscheibe 13 lagert und durch deren Zustellung gegen das Faservlies oder entgegengesetzt die Einstichtiefe der Nadeln 12 verändert werden kann.

Statt der erwähnten Forkennadeln können selbstverständlich auch andere Nadeln verwendet werden, beispielsweise auch solche mit beliebig gerichteten Widerhaken, die neben einer Polbildung die Verzurrung des Materials, also das Zusammenfügen der beiden Faservliese 2 und 3 zum Nadelvlies 8 verbessern.

Nach dem dritten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung gemäß Fig. 3 ist die Maschine mit vier von oben auf die Faservliese 2 und 3 wirkenden Nadelbrettern 11 ausgestattet, deren kastenförmige Schieber 9 entsprechend den Fig. 1 und 2 angetrieben sind, wobei.jedoch jeweils zwei Schieber 9 einen gemeinsamen Antriebsmotor haben. Jeder der Schieber 9 hat die im Zusammen-

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hang mit der Fig. 1 erwähnten Voreinstellmöglichkeiten sowie Möglichkeiten zur Veränderung des Hubweges und der Hubgeschwindigkeit. Außerdem sind wiederum Jedem Nadelbrett 11 zwei Valzenpaare 18, 19 und 20, 21 zugeordnet, welche das Nadelvlies 8 abstutzen und führen, wobei jeweils die unteren VaI- ' zen 19 und 21 der Walzenpaare Rippen oder Lamellen aufweisen, da die Nadelung von oben her erfolgt und somit sich im Falle von Forkennadeln der Pol auf der Unterseite ausbildet. Ss ist selbstverständlich auch möglich, entsprechend Fig. 2 von unten her wirksam werdende Nadelbretter den durchlaufenden Faservliesen 2 und 3> bzw. dem Nadelvlies 8 zuzuordnen.

Vorzugsweise sind die Nadelreihen der einzelnen Nadelbretter 11, die nacheinander zum Einsatz kommen, jeweils seitlich zueinander versetzt, um so mit jeder Nadelung durch eines der Nadelbretter die Dichte der Polreihen zu erhöhen. Dies macht im einzelnen die Fig. 4 deutlich, welche das Nadelvlies 8 in der Draufsicht zeigt und deutlich macht, wie zunächst die Nadeln des ersten Nadelbrettes mit verhältnismäßig großem Abstand wirksam werden, die Nadeln des zweiten Nadelbrettes eine dazwischen liegende Polreihe erzeugen, die Nadeln des dritten Nadelbrettes eine weitere Polreihe einbringen und schließlich mit dem vierten Nadelbrett eine weitere Polreihe hinzutritt, so daß eine sehr dichte Nadelung erreicht wird und die Polreihen beim fertiggestellten Faservliesstoff ganz dicht beieinanderliegen.

Der Transport der Faservliese 2 und 3» bzw. des Nadelvlieses durch die Maschine erfolgt durch Antreiben der Eingangswalzen 4 und 5 und der Austrittswalzen 6 und 7. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, alle oder einzelne der dazwischen befindlichen Valzenpaare 18, 19 und 20, 21 anzutreiben.

Der Transport der Faservliese 2 und 3 kann kontinuierlich oder auch intermittierend erfolgen, was jeweils davon abhängt, wie groß die Einstichtiefe der Nadeln 12 gewählt wird und auf wel-

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ehe Größe der Hubweg der Nadeln 12 eingestellt ist. Im Zusammenhang damit steht auch die vorgesehene Intensität der Vernadelung im Zuge der fortschreitenden Polausbildung durch eine fortschreitende Steigerung der Hubgeschwindigkeit der nacheinander einwirkenden Nadelbretter.

Die Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Nadelmaschine, die erfindungsgemäß ohne ein Nadelbett und ätriiber hinaus ohne Stutzwalzen für das Nadelvlies arbeitet. Die beiden zu vernadelnden Faservliese 2 und 3 nehmen im Anschluß an die beiden Eingangswalzen 4 und 5 einen lotrechten Weg durch die Maschine. Dementsprechend bewegen sich die Nadelbretter 11 mit ihren den zuvor beschriebenen Maschinen entsprechenden Antrieben in der Horizontalen. Dabei arbeiten jeweils zwei Nadelbretter 11 mit ihren Nadeln 12 gegeneinander, wobei die paarweise Anordnung der Nadelbretter 11 gewährleistet, daß die lotrechte Lage der Faservliese 2, 3 bzw. des Nadelvlieses 8 erhalten bleibt und sich eine Seitenabstützung durch Stützwalzen erübrigen kann. Das genadelte Vlies 8 verläßt die Maschine entweder zwischen zwei Ausgangswalzen, welchen eine Aufwickeltrommel nachgeschaltet ist, oder es erfolgt das Aufwickeln des Nadelvlieses 8 unmittelbar, wie es die Fig. 5 zeigt. Danach ist eine Aufwickeltrommel 25 auf dem Schlitten 26 gelagert und mittels des auf dem Schlitten 26 montierten Motors 27 über das Band 28 antreibbar, wobei die Aufwickelgeschwindigkeit durch ein stufenlos regelbares Getriebe der Durchzuggeschwindigkeit des Vlieses 8 durch die Nadelmaschine angepaßt wird. Auf dem Bett 29 wird der Schlitten 26 beim Aufwickelvorgang gemäß Fig. 5 nach rechts verschoben und dabei kontinuierlich an den Aufwickelvorgang derart angepaßt, daß stets die lotrechte Lage des Nadelvlieses 8 erhalten bleibt. Die Verschiebung erfolgt motorisch über Getriebeelemente, wie Zahnstange, Ritzel od. dgl. /pneumatisch, wobei der Steuerung ein mit dem lotrecht herabkommender Nadelvlies 8 in Fühlung befindlicher Fühler 30 dienen kann. Dabei kann es sich ebenso um einen mechanisch oder photoelektrisch arbeitenden Fühler handeln.

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Claims (12)

Patentansprüche

1. Nadelmaschine zur Herstellung von Nadelvliesen, insbesondere von Polvliesen (3-dimensionalen Nadelvliesstoffen mit ausgebildeter Polschicht) aus einem oder mehreren aneinanderliegenden, insbesondere durch Vernadelung vorverfestigten Faservliesen, welche die Faservliese kontinuierlich oder intermittierend vorwärts bewegende Walzenpaare und mindestens ein Nadelbrett aufweist, das für den Nadelvorgang senkrecht zur Faservliesebene bewegbar, dem durchlaufenden Faservlies zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor und hinter dem Nadelbrett (11) ein Walzenpaar (18, 19, 20, 21) mit federnder Andrückung der beiden Walzen an das zwischen den Walzen hindurchgehende Faservlies gelagert ist.

2. Nadelmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Walzen mindestens des hinteren Walzenpaares (20, 21) sich ringsherum erstreckende Lamellen oder Rippen mit solchen Abständen voneinander aufweisen, daß die Lamellen oder Rippen jeweils einer Mittellinie zwischen den Nadelreihen des Nadelbretts zugeordnet sind.

3. Nadelmaschine nach Anspruch 1 oder 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Nadelbrett (11) ein der anderen Seite des Faservlieses zugeordnetes weiteres Nadelbrett gegenüberliegt, dessen Nadelreihen gegenüber den Nadelreihen des anderen Nadelbrettes seitlich versetzt sind.

4. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nadelbretter (11) mit jeweils zugeordneten Walzenpaaren (18, 19, 20, 21) in Faservliesbewegungsrichtung hintereinanderliegend angeordnet sind.

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5. Nadelmaschine zur Herstellung von Nadelvliesen, insbesondere von Polvliesen (3-dimensionalen Nadelvliesstoffen mit ausgebildeter Polschicht) aus einem oder mehreren aneinander liegenden, insbesondere durch Vernadelung vorverfestigten Faservliesen, welche die Faservliese kontinuierlich oder intermittierend vorwärts bewegende Walzenpaare und mindestens ein Nadelbrett aufweist, das für den Nadelvorgang senkrecht zur Faservliesebene bewegbar, dem durchlaufenden Faservlies zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Faservliesbewegungsrichtung lotrecht ist und mindestens zwei in der Horizontalen gegeneinander in einer gemeinsamen Ebene bewegbare Nadelbretter (11) vorgesehen sind, deren Nadelreihen in bezug auf die Nadelreihen des anderen Nadelbrettes auf Lücke gesetzt sind.

6. Nadelmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar unterhalb des untersten Nadelbrettpaares eine Aufwickeltrommel (25) für das Nadelvlies (8) derart in bezug auf das aufzuwickelnde, lotrecht herankommende Nadelvlies (8) verschiebbar gelagert ist, daß die lotrechte Bewegungsrichtung des Faservlieses bis zur Aufwickellinie unabhängig von der Anzahl der bereits aufgewickelten Faservlieslagen erhalten bleibt.

7. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelreihen zumindest einiger der hintereinander angeordneten Nadelbretter (11) seitlich zueinander versetzt sind.

8. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbretter (11) in Führungen senkrecht zur Nadelbettfläche bewegbar geführt und mittels umlaufender Exzenter (12) gegen das Nadelvlies (2, 3» 8) und entgegengesetzt bewegbar sind.

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9. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Hubweges der Nadelbretter (11) veränderbar ist.

10. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbretter (11) unabhängig vom Hubweg gegen das Faservlies (2, 3) zustellbar oder entgegengesetzt abrückbar sind.

11. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubgeschwindigkeit der einzelnen Nadelbretter (11) unterschiedlich ist·

12. Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Maschine ein oder mehrere weitere Faservliese zusätzlich auf die teilweise bereits genadelten Faservliese (2, 3) jeweils zwischen zwei Nadelbrettern einführbar und mit den bereits genadelten Faservliesen gemeinsam vorwärts bewegbar sind.

13· Nadelmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelbretter (11) untereinander mit unterschiedlichen Nadeln (12) bestückt sind, vorzugsweise die ersten Nadelbretter mit Nadeln zur Vorvemadelung und die weiteren mit Nadeln zur Polvernadelung.

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