EP2165014B1

EP2165014B1 - Nadelmaschine

Info

Publication number: EP2165014B1
Application number: EP08774741A
Authority: EP
Inventors: Tilman Reutter; Andreas Plump; Andreas Mayer; Daniel Bu
Original assignee: Hi Tech Textile Holding GmbH
Current assignee: Hi Tech Textile Holding GmbH
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: WO2009007308A1; EP2165014A1; DE102007031728B4; DE102007031728A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn ist aus der US 5,873,152 bekannt.
Die bekannte Nadelmaschine weist einen Nadelbalken auf, der an seiner Unterseite eine Mehrzahl von Nadeln hält. Der Nadelbalken ist durch einen beweglichen Balkenträger gehalten, welcher durch einen Vertikalantrieb oszillierend in einer Auf- und Abwärtsbewegung angetrieben wird. Der Vertikalantrieb weist hierzu eine Getriebekinematik auf, die aus einer Kurbelwelle und einer mit der Kurbelwelle verbundenen Pleuelstange besteht. Die Pleuelstange ist hierzu über eine Lagerstelle mit der Kurbelwelle gekoppelt, so dass über das freie Ende der Pleuelstange eine Auf- und Abwärtsbewegung auf den Balkenträger übertragen wird. Die Lagerstelle zwischen der Kurbelwelle und der Pleuelstange ist in einem Gehäuse angeordnet, das zur Schmierung der Lagerstelle mit einem Öl gefüllt ist.
Die in dem Gehäuse vorgehaltene Ölmenge zur Schmierung der Lagerstelle führt jedoch bei der bekannten Nadelmaschine dazu, dass insbesondere bei höheren Hubfrequenzen so genannte Planschverluste entstehen, die einerseits zur Verschlechterung des Wirkungsgrades des Kurbeltriebes und andererseits zu einer Erwärmung des Öls und damit zu einer verschlechterten Kühlung der Lagerstelle führen. Die bekannte Nadelmaschine ist daher ungeeignet, um hohe Produktionsgeschwindigkeiten beim Vernadeln einer Faserbahn durch entsprechend hohe Hubfrequenzen des Nadelbalkens zu ermöglichen. Insbesondere unter Berücksichtigung, dass die für den Vertikalantrieb benutzte Getriebekinematik eine Mehrzahl von Lagerstellen aufweist, führt bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten zu erheblichen Planschverlusten.
Aus der EP 0 596 097 B1 ist eine Nadelmaschine bekannt, bei welcher die Lagerstelle zwischen der Pleuelstange und einem Zapfen mittels einer Fettschmierung geschmiert ist. Hierzu wird ein Fett in einen den Lagerstellen zugeordneten Sammelkanal eingefüllt. Damit besteht die Möglichkeit, die Menge des Schmiermittels zur Schmierung der Lagerstellen zu begrenzen, so dass beispielsweise Planschverluste ausgeschlossen sind. Damit ist jedoch nicht sichergestellt, dass immer eine ausreichende Menge an Fett der Lagerstelle zugeführt wird. So ist nicht auszuschließen, dass verbrauchte Fette in der Lagerstelle der Pleuelstange verbleiben. Zudem lässt sich durch das bereitgestellte Fett keine Kühlung des Lagers erreichen. Damit würden bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten und höheren dynamischen Belastungen des Vertikalantriebes aufwändige Maßnahmen zur Wärmeabfuhr aus den Lagerstellen erforderlich. Auch die auf eine Fettschmierung beruhende Nadelmaschine ist für höhere Drehzahlen zum Antrieb des Nadelbalkens nicht geeignet.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn bereitzustellen, bei welcher der Vertikalantrieb zur Ausführung hoher Frequenzen geeignet ist, um die Faserbahn mit möglichst hohen Produktionsgeschwindigkeiten vernadeln zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vemadelmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass bei der Übertragung der Kurbelbewegung des Vertikalantriebes in eine Auf- und Abwärtsbewegung der Pleuelstange die Lagerstelle der Pleuelstange eine auf den jeweiligen Betriebszustand angepasste Schmierung erhält. Somit lässt sich die Lagerstelle unabhängig von der jeweils eingestellten Hubfrequenz des Vertikalantriebes mit einer stets ausreichenden Schmiermittelmenge versorgen. Erfindungsgemäß wird die Schmiereinrichtung durch ein Dosiermittel und eine mit dem Dosiermittel verbundene Dosierleitung gebildet, wobei das Dosiermittel eine Mindestmenge des Schmiermittels über die Dosierleitung der Lagerstelle kontinuierlich oder intermittierend zuführt.
Die Erfindung war auch nicht dadurch naheliegend, dass beispielsweise aus der DD 268 747 ein Schmiersystem für Wälzlager bekannt ist, bei welchem eine dosierte Menge eines Schmiermittels über eine Dosierleitung unmittelbar dem Wälzlager zugeführt wird. Derartige bekannte Systeme basieren darauf, dass die Wälzlager zwischen einem ruhenden Bauteil und einem sich drehenden Bauteil angeordnet sind. Die Zufuhr des Schmiermittels erfolgt stets über das ruhende Bauteil. Insoweit ist das bekannte System nicht geeignet, um die Lagerstelle eines Vertikalantriebes einer Nadelmaschine zu schmieren.
Es bestanden zunächst Vorbehalte, die zwischen zwei beweglichen Teilen ausgebildete Lagerstelle eines Vertikalantriebes einer Nadelmaschine mit einer stationären Dosierleitung zu kombinieren. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass an dem Vertikalantrieb Teilbereiche der Pleuelstange geringe Relativbewegungen zu einem stationären Maschinengestell ausführen, so dass bevorzugt in diesen Bereichen die Dosierleitung der Pleuelstange zugeführt wird. Die Dosierleitung kann dann an dem Pleuelkopf mit der Lagerstelle verbunden werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Dosiermittel durch ein Dosierventil gebildet, das durch einen Auslass mit der Dosierleitung verbunden ist und das durch einen Einlass mit einer Schmiermittelquelle gekoppelt ist. Damit lassen sich kleine Mengen eines Schmiermittels sowohl diskontinuierlich oder auch kontinuierlich in einfacher Art und Weise dosiert abgeben. Das Dosierventil kann hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch gesteuert werden, so dass während der gesamten Betriebslaufzeit eine Minimalschmierung der Lagerstelle gewährleistet bleibt.
Die Schmiermittelquelle wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch zumindest eine Pumpe gebildet, die auf einer Einlassseite mit einem Vorratsbehälter und auf der Auslassseite mit dem Dosierventil verbunden ist. Damit lässt sich eine Druckdifferenz nutzen, um eine dosierte Menge eines Schmiermittels über das Dosierventil der Lagerstelle zu zuführen. Das Schmiermittel beispielsweise ein Öl wird hierbei mit einem durch die Pumpe erzeugten Überdruck dem Dosierventil zugeführt.
Die bevorzugte Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Pumpe mit einem Drucklufterzeuger zusammenwirkt, bietet die Möglichkeit, die über das Dosierventil freigegebene geringe Schmiermittelmenge zu fördern und gleichmäßig innerhalb der Lagerstelle zu verteilen. Das durch die Pumpe aus einem Vorratsbehälter geförderte Schmiermittel wird in dem Dosierventil mit einem Druckluftstrom des Drucklufterzeugers vereinigt, so dass in der Dosierleitung ein Gemisch aus dem Schmiermittel und der Druckluft geführt ist. Als Schmiermittel wird bevorzugt Öl verwendet, so dass eine Feinstverteilung des Schmiermittels in Form eines Ölnebels in die Lagerstelle eingeblasen werden kann. Durch den in die Lagerstelle eintretenden Luftstrom lässt sich zudem eine zusätzliche Kühlung erreichen, die insbesondere auch bei Verwendung von Gleitlagern äußerst wirksam ist.
Um das Schmiermittel möglichst unmittelbar in die Lagerspalte der Lagerstelle führen zu können, ist bei Verwendung eines Wälzlagers bevorzugt der Außenring mit einer mittleren Bohrung ausgebildet, welche einerseits mit der Dosierleitung verbunden ist und andererseits in einen Lagerspalt mündet. Das Wälzlager kann jedoch auch vorteilhaft durch ein Gleitlager ersetzt werden, wobei ebenfalls bevorzugt ein äußerer Ring mit einer Bohrung zur Zuführung des Schmiermittels genutzt wird.
Üblicherweise besitzt der Vertikalantrieb der Nadelmaschine mehrere Pleuelstangen, so dass die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft ist, bei welcher das Dosiermittel mit mehreren Dosierleitungen verbunden ist, die mehreren Lagerstellen des Vertikalantriebes zugeordneten sind. Damit können parallel mehrere Lagerstellen gleichzeitig mit jeweils einer Mindestmenge des Schmiermittels versorgt werden.
Bei der Schmierung des in der Nadelmaschine eingesetzten Vertikalantriebes ist besonders darauf zu achten, dass keine Schmiermittelreste aus dem Antrieb herausgeführt werden und möglicherweise zu einer Verschmutzung der Faserbahn führen. Insoweit stellt die Weiterbildung der Erfindung eine besonders vorteilhafte Variante dar, bei welcher die Schmiereinrichtung ein Abführmittel und ein mit dem Abführmittel verbundene Rücklaufleitung aufweist, welche Rücklaufleitung mit der Lagerstelle verbunden ist. Damit lassen sich überschüssige Schmiermittelmengen an der Lagerstelle auffangen und abführen.
Besonders effektiv lassen sich beispielsweise austretende Ölnebel durch die Weiterbildung der Erfindung abführen, bei welcher das Abführmittel einen Unterdruckerzeuger aufweist. Hierzu ist die Rücklaufleitung an einem Sauganschluss des Unterdruckerzeugers angeschlossen, so dass die Umgebung der Lagerstelle absaugbar ist. An dem Blasanschluss des Unterdruckerzeugers wird dabei bevorzugt ein Trennmittel angeschlossen, um das zurückgeführte Gemisch aus Luft und Schmiermittel zur Rückgewinnung des Schmiermittels zu trennen.
Die Anbindung des Trennmittels an einem Vorratsbehälter ermöglicht somit einen Schmiermittelkreislauf, so dass Verluste des Schmiermittels vermieden werden können.
Um einerseits das Austreten des Schmiermittels aus der Lagerstelle in die Umgebung zu vermeiden und andererseits das Eindringen von Umgebungsluft in die Lagerstelle zu unterbinden, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Lagerstelle nach außen durch jeweils ein Dichtungsmittel abgedichtet ist, welches Dichtungsmittel eine mit der Rücklaufleitung verbundene Sammelkammer bildet. Die Sammelkammer ist hierzu bevorzugt im mittleren Bereich des Dichtungsmittels ausgebildet, wobei die Sammelkammer zumindest gegenüber der Umgebung durch einen Spalt zwischen der Welle und dem Dichtungsmittel abgedichtet ist. Hierdurch wird eine Drucksenke gebildet, die sowohl Luft aus der Umgebung als auch den aus der Lagerstelle austretenden Ölnebel in der Mitte der Dichtungsmittel aufnimmt. Durch das Absaugen der Sammelkammer wird das Austreten des Ölnebels aus der Lagerstelle in die Umgebung verhindert und gleichzeitig das Eindringen einer verunreinigten Umgebungsluft in die Lagerstelle vermieden.
Die Rückführung des Schmiermittels lässt sich vorteilhaft für mehrere Lagerstellen dadurch realisieren, dass mehrere Rücklaufleitungen parallel mit mehreren Lagerstellen verbunden sind und in ein dem Abführmittel vorgeordneten Sammelventil münden.
Die erfindungsgemäße Nadelmaschine besitzt zudem den besonderen Vorteil, dass die in dem Vertikalantrieb ausgebildeten Lagerstellen in einer offenen Bauweise ohne Gehäuse angeordnet werden können, so dass eine flexible Anordnung und Ausgestaltung des Vertikalantriebes möglich ist.
Die erfindungsgemäße Nadelmaschine ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar

Fig. 1: schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Fig. 2: schematisch eine Schmiereinrichtung des Vertikalantriebes des Ausführungsbeispieles aus Fig. 1
Fig. 3: schematisch eine Querschnittsansicht einer Lagerstelle zwischen einem Pleuel und einer Welle eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Nadelmaschine

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nadelmaschine weist einen Balkenträger 2 auf, der an seiner Unterseite einen Nadelbalken 1 hält. Der Nadelbalken 1 hält an seiner Unterseite ein Nadelbrett 3 mit einer Vielzahl von Nadeln 4. Dem Nadelbrett 3 mit den Nadeln 4 sind ein Abstreifer 46 und eine Ablage 43 zugeordnet, zwischen denen eine Faserbahn 44 geführt wird.
An dem Balkenträger 2 greift ein Vertikalantrieb 5 an. Durch den Vertikalantrieb 5 wird der bewegliche Balkenträger 2 in vertikaler Richtung oszillierend bewegt, so dass der Nadelbalken 1 mit dem Nadelbrett 3 eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführt. Der Vertikalantrieb 5 weist hierzu zumindest eine Antriebseinheit auf, die über die Länge des Nadelbalkens 1 mit mindestens einem Balkenträger 2 am Nadelbalken 1 angreift. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Vertikalantrieb 5 durch zwei Wellen 6.1 und 6.2 gebildet, die mit zwei Pleuelstangen 8.1 und 8.2 verbunden sind. Die Pleuelstangen 8.1 und 8.2 weisen jeweils einen Pleuelkopf 9.1 und 9.2 auf, die über Lagermittel 11.1 und 11.2 jeweils an einem Exzenterzapfen 7.1 und 7.2 der Wellen 6.1 und 6.2 gehalten sind.
Die Wellen 6.1 und 6.2 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Kurbelwellen ausgeführt. Alternativ könnten die Wellen 6.1 und 6.2 auch als Exzenterwellen ausgebildet sein.
Die Verbindung zwischen der Welle 6.1 und der Pleuelstange 9.1 ist somit als eine erste Lagerstelle 10.1 und die Verbindung zwischen der Welle 6.2 und der Pleuelstange 8.2 als zweite Lagerstelle 10.2 bezeichnet.
Am unteren Ende sind die Pleuelstangen 8.1 und 8.2 jeweils durch Pleuelaugen 12.1 und 12.2 mit einem am Balkenträger angeordneten Zapfen 13.1 und 13.2 verbunden. Zwischen den Pleuelaugen 12.1 und 12.2 und dem Zapfen 13.1 und 13.2 sind jeweils Lagerringe 14.1 und 14.2 vorgesehen.
Zur Ausführung der Auf- und Abwärtsbewegung des Nadelbalkens 1 werden die Wellen 6.1 und 6.2 synchron mit entgegen gesetztem Drehsinn angetrieben, so dass der Balkenträger 2 parallel geführt ist.
Um während des Betriebes des Vertikalantriebes 5 Lagerreibungen und Lagererwärmungen in den Lagerstellen 10.1 und 10.2 zu minimieren, ist dem Vertikalantrieb 5 eine Schmiereinrichtung 15 zugeordnet. Die Schmiereinrichtung 15 weist ein Dosiermittel 16 auf, das über jeweils eine separate Dosierleitung 17.1 und 17.2 mit den Lagerstellen 10.1 und 10.2 gekoppelt ist. Die Dosierleitungen 17.1 und 17.2 münden dabei unmittelbar in das Lagermittel 11.1 und 11.2. Auf einer Zulaufseite ist das Dosiermittel 16 mit einer Schmiermittelquelle 19 gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Dosiermittel 16 durch ein Dosierventil 18 gebildet, das auf der Zulaufseite mit einer ersten Leitung 23.1 mit einer Pumpe 21 verbunden ist, die mit einem Vorratsbehälter 20 gekoppelt ist. Über eine zweite Leitung 23.2 ist das Dosierventil 18 mit einem Drucklufterzeuger 22 verbunden.
Im Betrieb wird durch die Pumpe 21 ein Schmiermittel vorzugsweise ein Öl aus dem Vorratsbehälter 20 in die Leitung 23.1 gefördert. Über den Drucklufterzeuger 22 wird parallel in die Leitung 23.2 ein Druckluftstrom erzeugt. Durch Betätigung des Dosierventils 18 lassen sich nun der Druckluftstrom mit einer Mindestmenge an Schmiermitteln kombinieren und über die Dosierleitungen 17.1 und 17.2 zu den Lagerstellen 10.1 und 10.2 führen. Das Dosierventil 18 kann sowohl hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch gesteuert werden, um einen kontinuierlichen Dosierstrom in den Dosierleitungen 17.1 und 17.2 zu erzeugen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Schmiermittel in Intervallen den Lagerstellen 10.1 und 10.2 zuzuführen. In diesem Fall wird das Dosierventil 18 intermittierend aktiviert, so dass ein diskontinuierlicher Dosierstrom über die Dosierleitungen 17.1 und 17.2 den Lagerstellen 10.1 und 10.2 zugeführt wird. Damit ist gewährleistet, dass während des Betriebes des Vertikalantriebes 5 die Lagerstellen 10.1 und 10.2 jeweils ausreichend geschmiert sind, so dass unzulässige Erwärmungen und unzulässige Lagerreibungen vermieden werden.
Als Lagermittel 11.1 und 11.2 können in der Lagerstelle 10.1 und 10.2 sowohl Wälzlager als auch Gleitlager eingesetzt werden.
Um die Drehgelenke der Pleuelaugen 12.1 und 12.2 zu schmieren, besteht ebenfalls die Möglichkeit, weitere Dosierleitungen mit dem Dosierventil 18 zu verbinden. In Fig. 1 sind hierzu die Dosierleitungen 17.3 und 17.4 gestrichelt eingetragen. Die Dosierleitungen 17.3 und 17.4 münden unmittelbar in einen Lagerspalt zwischen dem Lagerring 14.1 und 14.2 sowie in Zapfen 13.1 und 13.2. Insoweit lassen sich die Lagerstellen der Pleuelaugen 12.1 und 12.2 ebenfalls vorteilhaft in das Schmiersystem einbinden.
An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dargestellt Schmiermittelquelle beispielhaft ist. So könnte grundsätzlich das Dosierventil 18 allein über eine Leitung 23.1 mit der Pumpe 21 verbunden sein. In diesem Fall würde die Pumpe 21 auf der Einlassseite ein Schmiermittel vorzugsweise ein Öl aus dem Vorratsbehälter ansaugen und unter einem Überdruck dem Dosierventil 18 zuführen. Innerhalb des Dosierventils würde dann durch Öffnen und Schließen einer Dosieröffnung das Schmiermittel ohne Zuführung einer zusätzlichen Druckluft dosiert abgegeben und aufgrund einer Druckdifferenz gegenüber der Lagerstelle zur Lagerstelle gefördert.
Um möglichst ein Austreten von Schmiermittelresten aus den Lagerstellen zu vermeiden, ist in Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schmiereinrichtung gezeigt, wie es beispielsweise in der Nadelmaschine nach Fig. 1 einsetzbar wäre. Bei der Darstellung in Fig. 2 ist schematisch nur eine Lagerstelle 10.1 gezeigt. Die Lagerstelle 10.1 ist symbolisch durch den Exzenterzapfen 7.1, das Lagermittel 11.1 und den Pleuelkopf 9.1 gekennzeichnet. Die zur Zuführung einer Mindestmenge an Schmiermittel vorgesehenen Bauteile der Schmiereinrichtung 15 sind identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird.
Um einen Rücktransport von überschüssigen Schmiermitteln zu ermöglichen, weist die Schmiereinrichtung 15 ein Abführmittel 25 auf, das über eine Rücklaufleitung 24 mit der Lagerstelle 10.1 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Abführmittel 25 durch eine Unterdruckquelle 26 gebildet. Die Unterdruckquelle 26 ist über einen Sauganschluss 29 mit der Rücklaufleitung 24 gekoppelt. An dem gegenüberliegenden Blasanschluss 30 ist die Unterdruckquelle 26 mit einer Abführleitung 45 an einem Trennmittel 28 angeschlossen. Das Trennmittel 28 ist über eine Ölleitung 32 mit dem Vorratsbehälter 20 verbunden. Eine zweite auf der Auslassseite des Trennmittels 28 vorgesehene Luftleitung 31 führt unmittelbar in die Umgebung.
Um möglichst mehrere Lagerstellen gleichzeitig durch das Abführmittel 25 zu versorgen, ist in der Rücklaufleitung 24 zwischen der Unterdruckquelle 26 und der Lagerstelle 10.1 ein Sammelventil 27 vorgesehen. Das Sammelventil 27 weist auf einer Einlassseite eine Mehrzahl von Anschlüssen auf, so dass mehrere Rücklaufleitungen parallel nebeneinander anschließbar sind.
Um das im Bereich der Lagerstelle 10.1 austretende und aufgefangene Schmiermittel rückzuführen, wird vorzugsweise ein Außenbereich der Lagerstelle 10.1 abgesaugt. Dabei werden die aus der Lagerstelle 10.1 austretende Ölnebel durch die Wirkung eines Unterdrucks in die Rücklaufleitung 24 eingesogen und über die Unterdruckquelle 26 dem Trennmittel 28 zugeführt. Innerhalb des Trennmittels 28 wird das Schmiermittel aus dem Luft-Öl-Gemisch herausgefiltert, so dass eine Trennung zwischen dem Schmiermittel und einem Luftstrom erfolgt, wobei der Luftstrom über die Luftleitung 31 in die Umgebung abgeführt wird und wobei die zurückgewonnene Ölmenge über die Ölleitung 32 unmittelbar dem Vorratsbehälter 20 zugeführt wird.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird sowohl das zugeführte Ölluftgemisch als auch das abgeführte Luft-Öl-Gemisch durch kontinuierliche Volumenströme bewirkt. Hierzu wird über das Dosierventil 18 ein konstanter Luftstrom in der Dosierleitung erzeugt, dem kontinuierlich oder diskontinuierlich eine Mindestmenge an Öl zugeführt wird. Durch die Luftströmung lassen sich selbst zugeführte Öltropfen über die Leitungslänge der Dosierleitung 17.1 vergleichmäßigen, so dass ein hinreichendes Ölluftgemisch zur Lagerstelle 10.1 gelangt. Nach Passieren der Lagerstelle 10.1 wird das aus dem austretenden Ölluftgemisch und der Umgebungsluft gebildete Luft-Öl-Gemisch durch die Rücklaufleitung 24 abgesaugt, so dass die Lagerstelle 10.1 ständig mit einem Schmiermittel durchströmt ist. Damit lassen sich auch vorteilhaft hohe Kühlwirkungen realisieren, um bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten entsprechende hohe Hubfrequenzen des Vertikalantriebs ausführen zu können.
In Fig. 3 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Lagerstelle im Querschnitt gezeigt, wie es beispielsweise in der in Fig. 1 dargestellten Nadelmaschine zwischen der Pleuelstange 8.1 und der Welle 6.1 ausgebildet sein könnte. Der Pleuelkopf 9.1 ist in diesem Beispiel durch ein Wälzlager 42 an dem Exzenterzapfen 7.1 drehbar gehalten. Das Wälzlager 42 ist hierbei durch einen Außenring 33, ein Wälzkörper 34 und einen Innenring 35 dargestellt. Der Innenring 35 ist am Umfang des Exzenterzapfens 7.1 gehalten, wobei der Innenring zwischen einem Wellenabsatz des Exzenterzapfens 7.1 und einem Stützring 37 fixiert ist. Der zwischen dem Außenring 33 und dem Innenring 35 gebildete Wälzkörperraum wird zu beiden Seiten hin durch Dichtungsmittel 36.1 und 36.2 gegenüber der Umgebung abgedichtet.
Zur Schmiermittelzufuhr ist in dem Außenring 33 eine mittlere Dosierbohrung 41 ausgebildet, die mit der über die Pleuelstange 8.1 zugeführte Dosierleitung 17.1 verbunden ist. Die Dosierbohrung 41 mündet unmittelbar in einen an der Lauffläche des Wälzkörpers 34 gebildeten Walzenspalt.
Zur Rückführung des Schmiermittels weisen die Dichtungsmitteln 36.1 und 36.2 jeweils im mittleren Bereich eine Sammelkammer 38.1 und 38.2 auf, die zur Umgebung hin durch einen Spalt zwischen dem Dichtmittel 36.2 und dem Stützring 37 sowie auch durch einen Spalt gegenüber dem Wälzlager 42 abgedichtet ist. Dementsprechend sind zwischen dem Dichtungsmittel 36.1 und dem Exzenterzapfen 7.1 jeweils zu beiden Seiten der Sammelkammer 38.1 Dichtspalte gebildet. Die Sammelkammer 38.1 und 38.2 sind über Bohrungen 40.1 und 40.2 mit einem Absaugkanal 39 innerhalb des Pleuelkopfes 9.1 verbunden. Der Absaugkanal 39 ist an der Rücklaufleitung 24 angeschlossen. Damit lassen sich die Sammelkammem 38.1 und 38.2 innerhalb der Dichtungsmittel 36.1 und 36.2 mit einer Unterdruckquelle verbinden. Es entsteht eine Saugströmung, die das in die Sammelkammer 38.1 und 38.2 eintretende Luft-Öl-Gemisch kontinuierlich abführt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung der Lagerstelle wird vorteilhaft ein Austreten eines Ölnebels in die Umgebung sowie ein Eintreten einer verunreinigten Umgebungsluft in die Lagerstelle vermieden. Insoweit können derartige Lagerstellen in einem Vertikalantrieb hohe Betriebslaufzeiten bei hohen Drehzahlen ermöglichen.

Bezugszeichenliste

1: Nadelbalken
2: Balkenträger
3: Nadelbrett
4: Nadel
5: Vertikalantrieb
6.1, 6.2: Welle
7.1, 7.2: Exzenterzapfen
8.1, 8.2: Pleuelstange
9.1, 9.2: Pleuelkopf
10.1, 10.2: Lagerstelle
11.1, 11.2: Lagermittel
12.1, 12.2: Pleuelauge
13.1, 13.2: Zapfen
14.1, 14.2: Lagerring
15: Schmiereinrichtung
16: Dosiermittel
17.1, 17.2: Dosierleitung
18: Dosierventil
19: Schmiermittelnuelle
20: Vorratsbehälter
21: Pumpe
22: Drucklufterzeuger
23.1, 23.2: Leitung
24: Rücklaufleitung
25: Abführmittel
26: Unterdruckquelle
27: Sammelventil
28: Trennmittel
29: Sauganschluss
30: Blasanschluss
31: Luftleitung
32: Ölleitung
33: Außenring
34: Wälzkörper
35: Innenring
36.1, 36.2: Dichtungsmittel
37: Stützring
38.1, 38.2: Sammelkammer
39: Absaugkanal
40.1, 40.2: Bohrung
41: Dosierbohrung
42: Wälzlager
43: Ablage
44: Faserbahn
45: Abführleitung
46: Abstreifer

Claims

Nadelmaschine zum Vernadeln einer Faserbahn (44) mit zumindest einem Nadelbalken (1), welcher an einer Unterseite eine Vielzahl von Nadeln (4) trägt, mit einem beweglichen Balkenträger (2), der den Nadelbalken (1) hält, und mit einem Vertikalantrieb (5), der mit dem Balkenträger (2) zur Ausführung einer Auf- und Abwärtsbewegung verbunden ist, wobei der Vertikalantrieb (5) zumindest eine Pleuelstange (8.1) aufweist, welche Pleuelstange (8.1) über eine Lagerstelle (10.1) mit einer Welle (6.1) verbunden ist, und wobei dem Vertikalantrieb (5) eine Schmiereinrichtung (15) zur Schmierung der Lagerstelle (10.1) mit einem Schmiermittel zugeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmiereinrichtung (15) ein Dosiermittel (16) und eine mit dem Dosiermittel verbundene Dosierleitung (17.1) aufweist, wobei das Dosiermittel (16) eine Mindestmenge des Schmiermittels über die Dosierleitung (17.1) der Lagerstelle (10.1) kontinuierlich oder intermittierend zuführt.
Nadelmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dosiermittel (16) durch ein Dosierventil (18) gebildet ist, das auslassseitig mit der Dosierleitung (17.1) verbunden ist und das einlassseitig mit einer Schmiermittelquelle (19) verbunden ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmiermittelquelle (19) durch zumindest eine Pumpe (21) gebildet ist, die auf einer Einlassseite mit einem Vorratsbehälter (20) und auf einer Auslassseite mit dem Dosierventil (18) verbunden ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Pumpe (21) mit einem Drucklufterzeuger (22) zusammenwirkt, wobei die Pumpe (21) und der Drucklufterzeuger (22) über separate Leitungen (23.1, 23.2) mit dem Dosierventil (18) verbunden sind.
Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerstelle (10.1) ein Wälzlager (42) aufweist, welches in einem Außenring (33) eine Bohrung (41) enthält und welches über die Bohrung (41) mit der Dosierleitung (17.1) verbunden ist.
Nadelmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dosiermittel (16) mit mehreren Dosierleitungen (17.1, 17.2) verbunden ist, die mehreren Lagerstellen (10.1, 10.2) des Vertikalantriebs (5) zugeordnet sind.
Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmiereinrichtung (15) ein Abführmittel (25) und eine mit dem Abführmittel (25) verbundene Rücklaufleitung (24) aufweist, welche Rücklaufleitung mit der Lagerstelle (10.1) verbunden ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Abführmittel (25) einen Unterdruckerzeuger (26) aufweist, welcher über einen Sauganschluss (29) mit der Rücklaufleitung (24) verbunden ist und welcher über einen Blasanschluss (30) mit einem Trennmittel (28) gekoppelt ist.
Nadelmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trennmittel (28) mit dem Vorratsbehälter (20) zusammenwirkt, durch welchen das Schmiermittel bereitgehalten wird.
Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerstelle (10.1) nach außen durch jeweils ein Dichtungsmittel (36.1, 36.2) abgedichtet ist, welches Dichtungsmittel eine mit der Rücklaufleitung (24) verbundene Sammelkammer (38.1, 38.2) aufweist.
Nadelmaschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sammelkammer (38.1, 38.2) in einem mittleren Dichtungsbereich des Dichtungsmittels (36.1, 36.2) ausgebildet ist, wobei die Sammelkammer (38.1, 38.2) zumindest gegenüber der Umgebung durch einen Spalt zwischen der Welle (7.1) und dem Dichtungsmittel (36.1, 36.2) abgedichtet ist.
Nadelmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Rücklaufleitungen (24) für mehrere Lagerstellen (10.1, 10.2) vorgesehen sind, die über ein Sammelventil (27) mit dem Abführmittel (25) verbunden sind.