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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses mit wenigstens einem in Einstichnchtung hin-und hergehend antreibbaren Nadelbett, mit einer dem Nadelbett gegenüberliegenden Stichunterlage, mit einem der Stichunterlage in Vliesdurchlaufrichtung nachgeordneten, an einen Antrieb angeschlossenen Walzenabzug für das genadelt Vlies und mit einem gesteuerten Drehantneb für den Walzenabzug.
Bei herkömmlichen Nadelungsvorrichtungen wird das Vlies mit Hilfe des mit konstanter Fördergeschwindigket angetriebenen Walzenabzuges durch die sich im Bereich der Nadelzone ergebende Führung zwischen der Stichunterlage und einem Abstreifer gezogen, durch den die Nadeln in das Vlies einstechen. Während des Nadeleingriffes wird das Vlies gegenüber dem fortlaufenden Walzenabzug unter einer entsprechenden Zugbelastung zurückgehalten, so dass das Vlies im Bereich der Nadelzone schrittweise gefördert wird.
In Abhängigkeit von der Grösse dieser Förderschntte ergeben sich für eine bestimmte Nadelverteilung Im Nadelbrett unterschiedliche Einstichverteilungen über die Vliesoberfläche, was zu örtlichen Einstichanhäufungen in der Vliesbahn mit der Wirkung führen kann, dass eine das gleichmässige
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Förderschrittbereichen störende Oberflächenmuster bel der Vernadelung des Vlieses verursachen.
Um eine Oberflächenstruktur, insbesondere Noppen, zu erhalten, ist es bei einer Nadelmaschine bekannt (DE1 660 785 A), einen gesteuerten Drehantrieb für den Walzenabzug vorzusehen, so dass das Vlies während einer Folge von Nadeleinstichen gar nicht oder mit einer gegenüber der Fördergeschwindig- keit zwischen diesen Nadeleinstichfolgen geringeren Geschwindigkeit durch die Nadelmaschine mit dem Erfolg gefördert wird, dass sich durch die örtlichen Nadeleinstichhäufungen während der Nadeleinstichfolgen auf dem Vlies Noppen oder Raupen bilden. Eine solche Nadelmaschine kann jedoch keine Lehre für das Nadeln möglichst strukturfreier Vliesoberflächen geben.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass mit einer vorgegebenen Nadelverteilung trotz einer Vliesvernadelung mit unterschiedlichen mittleren Fördergeschwindigkeiten einer weitgehend einheitliche, musterfreie Oberfläche erhalten wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Drehantrieb für den Walzenabzug bzw. der Hubantrieb für das Nadelbett eine Steuereinrichtung für eine um einen Mittelwert periodisch schwankende Abzugsgeschwindigkeit bzw. für eine um einen Mittelwert periodisch schwankende Hubfrequenz mit jeweils mehrerer Schwankungsperioden innerhalb einer der Länge der Nadelzone in Vliesdurchlaufnchtung entsprechenden Förderstrecke aufweist.
Da die zu Oberflächenmustern führenden Einstichanhäufungen in der Vliesbahn in bestimmten Vorschubbereichen trotz einer Nadelverteilung, die bei anderen Vorschubgrössen eine gleichmässige Einstichverteilung über die Vliesoberfläche erlaubt. auf die bei jedem Vorschub gleichmässigen Förderschritte der bekannten Nadelvorrichtungen zurückzuführen sind, kann eine solche wiederkehrende Einstichanhäufung dadurch unterbunden werden, dass das Vlies nicht in konstanten Förderschritten, sondern mit einer sich ändernden Vorschubstrecke zwischen aufemanderfolgenden Nadeleingriffen weitergefördert wird. Zu diesem Zweck kann in einfacher Weise die Fördergeschwindigkeit des Walzenabzuges periodisch geändert werden, indem sein Drehantrieb über eine Steuereinrichtung entsprechenden Geschwindigkeitsschwankungen unterworfen wird.
Es müssen allerdings mehrere Schwankungsperioden innerhalb einer Förderstrecke liegen, die der Länge der Nadelzone in Vliesdurchlaufrichtung entspricht, damit die Nadelungsbereiche mit unterschiedlichen Förderschritten einander mehrfach überlagern.
Da die Grösse der Förderschritte zwischen den einzelnen Nadeleingriffen bei gegebener Abzugsgeschwindigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbettes abhängt, kann die Schrittgrösse zwischen den Nadeleinstichen durch eine Steuerung des Hubantriebes im Sinne einer sich periodisch ändernden Hubfrequenz ebenfalls periodisch verändert werden, was wiederum zu einem vom mittleren Vliesvorschub unabhängigen, gleichmässigen Einstichbild führt, wenn die Frequenz der Hubfrequenzschwankungen an die mittlere Vorschubgeschwindigkeit in der Art angepasst wird, dass sich die Nadelungsbereiche mit unterschiedlichen Förderschritten mehrfach überlagern.
Bei der periodischen Änderung der Hubfrequenz des Nadelbettes sind allerdings die im Vergleich zur analogen Steuerung des Drehantriebes des Walzenabzuges grösseren Massenkräfte zu berücksichtigen.
Um bei einer Steuerung des Drehantriebes für den Walzenabzug eine vorteilhafte zeitliche Angleichung der Schwankungen der Abzugsgeschwindigkeit an die mittlere Fördergeschwindigkeit des Vlieses zu erreichen, kann die Frequenz der Schwankungsperioden der Abzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbettes gesteuert werden, so dass für eine entsprechende Änderung der Abzugsgeschwindigkeit nach eine vorgebbaren Anzahl von Nadeleineingriffen gesorgt wird.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erindungsgemässe Vorrichtung zum Nadeln eines Vlieses ausschnittweise in einer schematischen Seitenansicht gezeigt.
Die Vorrichtung gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist ein Nadelbett 1 mit Nadeln 2 auf, das von einem Nadelbalken 3 getragen wird, der über eine Stossstange 4 von einem Schubkurbeltneb her in Einstichrichtung der Nadeln 2 hin-und hergehend angetrieben wird. Das zu nadelnde Vlies 5 wird mit Hilfe eines Walzenabzuges 6 über eine Stichunterlage 7 gezogen, die zusammen mit einem zwischen der Stichunterlage 7 und dem Nadelbett 1 angeordneten Abstreifer 8 eine Vliesführung 9 bildet. Die Stichunterlage 7 wie der Abstrelfer 8 bestehen aus Lochplatten, um den Nadeldurchtritt durch das vlies zu ermöglichen. Zur Einstellung der Einstichtiefe und zur Anpassung an die jeweilige Vliesdicke sind sowohl die Stichunterlage 7 als auch der Abstreifer 8 der Höhe nach einstellbar.
Der Walzenabzug 6 weist einen herkömmlichen Drehantrieb 10 aus einem Elektromotor 11 und einem Ketten- bzw. Zahnriementrieb 12 auf. Zum Unterschied von herkömmlichen Drehantrieben für den Walzenabzug 6 wird jedoch der Elektromotor 11 über eine Steuereinrichtung 13 im Sinne einer sich periodisch ändernden Drehzahl angesteuert, so dass die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges 6 aufgrund dieser Drehzahlsteuerung periodisch um einen Mittelwert schwankt. Dies bedeutet, dass sich die Förderschritte zwischen den einzelnen Nadeleingriffen ebenfalls ändern.
Wird nun die Frequenz der Schwankungsperioden der Abzugsgeschwindigkeit so gewählt, dass mehrere Schwankungsperioden innerhalb einer Förderstrecke auftreten, die der Länge der Nadelzone in Vliesdurchlaufrichtung entspricht, so wird das Vlies 5 mit unterschiedlichen Förderschritten vernadelt, und zwar in einander mehrfach überlagernden Nadelungsbereichen. Da somit jeder Längenabschnitt des Vlieses 5 mit unterschiedlichen Vorschüben während eines Durchlaufes mehrmals genadelt wird, können sich keine sonst zufolge eines konstanten Vorschubes auftretenden örtliche Einstichanhäufungen bei bestimmten mittleren Abzugsgeschwindigkeiten ergeben, was ein gleichmässiges, strukturfreies Oberflächenbild des genadelten Vlieses 5 sicherstellt. Die Amplitude der periodischen Schwankungen kann den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Durch Geschwindigkeitsänderungen in einem Bereich zwischen 5 und 10 % können die meisten Anforderungen erfüllt werden.
Um eine ausreichende Frequenz der Schwankungsperioden zu erhalten, ist diese Frequenz an die mittlere Vorschubgeschwindigkeit des Vlieses 5 anzupassen. Besonders einfache Verhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die Steuereinrichtung 13 mit der Hubfrequenz des Nadelbettes 1 als Führungsgrösse beaufschlagt wird, weil in diesem Fall die periodischen Schwankungen der Abzugsgeschwindigkeit einer wählbaren Anzahl von Nadeleingriffen zugeordnet werden können.
Eine vergleichbare Wirkung ergibt sich, wenn anstelle des Drehantriebes 10 für den Walzenabzug 6 der Hubantrieb für das Nadelbett 1 im Sinne einer sich periodisch ändernden Hubfrequenz angesteuert wird. Auch mit dieser allerdings konstruktiv aufwendigeren Massnahme lässt sich eine periodische Änderung der Förderschritte des Vlieses 5 zwischen den einzelnen Nadeleingriffen erreichen, um ein vom mittleren Vorschub unabhängiges Einstichbild zu ermöglichen.
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anzusteuern, sind selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsform der Stichunterlage beschränkt, sondern können auch bei herkömmlichen, geraden Stichuntertagen mit gleicher Wirkung eingesetzt werden.