DE19702692A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vernadeln einer Vliesbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vernadeln einer Vliesbahn mit Hilfe von in die Vliesbahn wiederholt einstechenden Nadeln, wobei die Vliesbahn während des Nadeleingriffes unter einer Verstreckung und während der Freigabe durch die Nadeln unter einer Beschleunigung mit einer kontinuierlichen Abzugsgeschwindigkeit aus dem Vernadelungsbereich abgezogen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem kontinuierlichen Abzug einer Vliesbahn aus einer Vernadelungsvorrichtung wird die Vliesbahn während des Nadeleinstiches gegenüber dem kontinuierlichen Abzug mit der Wirkung zurückgehalten, daß die Vliesbahn in Abzugsrichtung ver­ streckt wird. Beim Austritt der Nadeln aus der Vliesbahn wird diese über den kon­ tinuierlichen Abzug auf die Abzugsgeschwindigkeit beschleunigt und gegenüber den Nadeln weitergefördert, bis die Vliesbahn durch den neuerlichen Nadeleinstich wieder gebremst wird. Die kontinuierliche Abzugsgeschwindigkeit hängt daher vom zulässi­ gen Verstreckungsgrad für die Vliesbahn, von der Einstichfrequenz der Nadeln und vom Nadelhub und damit von der Zeitspanne der Vliesfreigabe durch die Nadeln ab. Diese Einflußgrößen begrenzen aber auch die mögliche Abzugsgeschwindigkeit. Um trotz dieser Begrenzung eine Steigerung der kontinuierlichen Abzugsgeschwindigkeit zu erreichen, ist es bekannt, das Nadelbrett zusätzlich in Vliesdurchlaufrichtung hin- und hergehend anzutreiben, so daß die Nadeln während des Einstiches eine Bewe­ gungskomponente in Abzugsrichtung aufweisen, was zwar eine beschränkte Steige­ rung der Abzugsgeschwindigkeit erlaubt, jedoch mit einem vergleichsweise großen Aufwand erkauft werden muß.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Vernadeln einer Vliesbahn der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß mit einem geringen Aufwand eine Steigerung der kontinuierlichen Abzugsgeschwindigkeit möglich wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Vliesbahn nach ihrer Ver­ nadelung, aber vor dem kontinuierlichen Abzug während der Freigabe durch die Nadeln auf eine die Abzugsgeschwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit beschleu­ nigt wird.

Durch die zusätzliche Beschleunigung der Vliesbahn während ihrer Freigabe durch die Nadeln kann die Vliesbahn mit einer die Abzugsgeschwindigkeit erheblich über­ steigenden Geschwindigkeit an den außer Eingriff befindlichen Nadeln vorbeigezogen werden, so daß sich im Bereich der Nadeln eine entsprechend größere mittlere Durchlaufgeschwindigkeit für die Vliesbahn einstellt. Dies ist trotz der Beschränkung auf einen vorgegebenen Verstreckungsgrad möglich, weil die dem nachfolgenden kontinuierlichen Abzug voreilende Beschleunigung der Vliesbahn deren Zugentlastung bei einer geförderten Überlänge ergibt, die während des Nadeleinstiches und der damit verbundenen Abbremsung der Vliesbahn erst über den kontinuierlichen Abzug ausgetragen werden muß, bevor auf die Vliesbahn Zugkräfte zur Verstreckung ausgeübt werden können.

Besonders vorteilhafte Verhältnisse ergeben sich für die zusätzliche Beschleunigung der Vliesbahn, wenn die Vliesbahn mit Hilfe eines eine Strömungskomponente in Abzugsrichtung aufweisenden, kontinuierlichen Förderluftstromes auf eine die Abzugs­ geschwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit beschleunigt wird. Dieser konti­ nuierliche Förderluftstrom sorgt für eine rasche Mitnahme der Vliesbahn, sobald diese durch die Nadeln freigegeben wird wobei hohe Fördergeschwindigkeiten aufgrund der möglichen hohen Strömungsgeschwindigkeiten in einfacher Weise erreicht werden können.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die lediglich mit Hilfe des Förder­ luftstromes aus dem Nadelbereich geförderte Vliesbahn vor ihrem Abzug in einem Längsabschnitt zugspannungsfrei geführt wird, weil die Vliesbahn in diesem Fall im Nadelbereich lediglich durch den Förderluftstrom auf Zug belastet wird, was in Ab­ hängigkeit von den Strömungsverhältnissen vergleichsweise geringe Zugbelastungen der Vliesbahn während des Nadeleingriffes mit sich bringt, so daß eine Vernadelung möglich wird, die ohne eine Verstreckung der genadelten Vliesbahn auskommt. Die schrittweise Förderung der Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln wird durch den Förderluftstrom in einfacher Art sichergestellt, wenn die Vliesbahn dem Nadelbereich kontinuierlich zugefördert wird und folglich die während des Nadelein­ griffes vor dem Nadelbereich gestaute Vorratslänge bei der Vliesfreigabe durch die Nadeln über den kontinuierlich auf die Vliesbahn einwirkenden Förderluftstrom durch den Nadelbereich abgezogen werden kann. Die Zulaufgeschwindigkeit bestimmt somit die mittlere Durchlaufgeschwindigkeit der Vliesbahn durch den Nadelbereich.

Um zu Oberflächenmustern führende Einstichanhäufungen in der Vliesbahn zu vermeiden, kann die mit einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit angeförderte Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln zulaufseitig der Nadeln unter­ schiedlich weit quer zur Vliesbahn abgelenkt und ablaufseitig der Nadeln jeweils bis zur Spannlage nachgezogen werden. Durch die vorgegebene, kontinuierliche Zuführ­ geschwindigkeit der Vliesbahn zu den Nadeln staut sich die Vliesbahn während des die Weiterförderung der Vliesbahn behindernden Nadeleingriffes beispielsweise in Form eines freien Durchhanges vor dem Nadelbereich, so daß bei der Freigabe der Vliesbahn durch die Nadeln die aufgestaute Vorratslänge der Vliesbahn durch das ablaufseitige Nachziehen der Vliesbahn wieder aufgebraucht wird. Wird nun die Vliesbahn während der Abzugsbewegung zulaufseitig quer zur Vliesbahn abgelenkt, so verkürzt sich die mögliche Nachziehlänge bis zur Spannlage. Mit unterschiedlichen Ablenkungsweiten können daher in einfacher Weise unterschiedliche Förderschritte für die Vliesbahn während ihrer Freigabe durch die Nadeln mit der Wirkung sicherge­ stellt werden, daß eine Musterbildung an der Oberfläche der Vliesbahn durch un­ gleichmäßige Einstichdichten der Nadeln weitgehend vermeidbar sind, und zwar in einem weiten Bereich der mittleren Vorschubgeschwindigkeiten.

Zur Durchführung des Verfahrens kann von einer üblichen Vernadelungsvorrichtung ausgegangen werden, die wenigstens ein in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbares Nadelbrett, eine dem Nadelbrett gegenüberliegende Stichunterlage und einen der Stichunterlage mit Abstand nachgeordneten, kontinuierlich angetriebenen Walzenabzug für die genadelte Vliesbahn umfaßt. Es braucht lediglich zwischen der Stichunterlage und dem Walzenabzug ein Vliesförderer mit einer Fördergeschwindig­ keit größer als die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges vorgesehen zu werden. Eine kontinuierliche Fördergeschwindigkeit des zusätzlichen Vliesförderers stellt dabei zwar einen einfachen Antrieb sicher, setzt jedoch voraus, daß während des Nadeleinstiches ein entsprechender Schlupf zwischen dem Vliesförderer und der Vliesbahn zugelassen wird. Dieser Schlupf muß allerdings eine entsprechende Vliesmitnahme nach dem Freigeben der Vliesbahn durch die Nadeln erlauben.

Um die zu beschleunigende Vliesmasse möglichst gering zu halten, kann der Stich­ unterlage ein antreibbares Einlaufwalzenpaar vorgeordnet werden, dessen Förderge­ schwindigkeit so gewählt wird, daß die Vorschublänge, um die die Vliesbahn nach ihrer Freigabe durch die Nadeln weitergefördert wird, während des Nadeleinstiches unmittelbar vor der Stichunterlage zur Verfügung gestellt wird. Mit Hilfe des der Stichunterlage nachgeordneten Vliesförderers braucht dann im wesentlichen lediglich der im Bereich der Stichunterlage befindliche Vliesbahnabschnitt entsprechend be­ schleunigt zu werden.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann zur zusätzlichen Vliesbahnbeschleunigung mit besonderem Vorteil eine Blasluftströmung eingesetzt werden. Zu diesem Zweck kann der Vliesförderer aus wenigstens einer unter einem spitzen Winkel gegenüber der Vliesbahn geneigten Blasdüse für eine in Abzugsrichtung verlaufende Strömungs­ komponente bestehen. Anstelle einer sich im wesentlichen über die Vliesbahnbreite erstreckenden Blasdüse können aber auch mehrere über die Vliesbahnbreite verteilte Blasdüsen vorgesehen werden. Zur Berücksichtigung besonderer Förderbedingungen können die Blasdüsen in Abzugsrichtung hintereinander angeordnet werden. Die Blasluft kann zumindest teilweise über eine auf der der Blasdüse gegenüberliegenden Vliesbahnseite vorgesehene luftdurchlässige Führungsfläche für die Vliesbahn abgeführt werden. Wird die Führungsfläche durch den Mantel einer in Abzugsrichtung umlaufenden Trommel gebildet, so ergibt sich durch diese umlaufende Trommel eine Unterstützung der Vliesbahnbeschleunigung.

Eine weitere Möglichkeit, die Vliesbahn zwischen der Stichunterlage und dem Wal­ zenabzug auf eine die Abzugsgeschwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit zu be­ schleunigen, besteht darin, daß der Vliesförderer aus wenigstens einem die Vliesbahn mit Schlupf in seinem Durchtrittsspalt aufnehmenden Walzen paar besteht, das mit einer die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges übersteigenden Umfangs­ geschwindigkeit antreibbar ist. Wegen des kontinuierlichen Walzenantriebes werden auch für diesen Vliesförderer vorteilhafte Antriebsbedingungen geschaffen. Um die Vliesmitnahme während der Freigabe durch die Nadeln zu verbessern, kann wenig­ stens eine der Walzen des Vliesförderers den Schlupf während des Nadeleinstiches bestimmende Abflachungen aufweisen, so daß für die Vliesmitnahme ein gegenüber dem Schlupfbereich erheblich größerer Reibungsschluß zwischen den Walzen und der Vliesbahn sichergestellt werden kann. Voraussetzung ist selbstverständlich, daß die Umdrehungszahl der Walzen unter Berücksichtigung der Anzahl der über den Umfang verteilten Abflachungen in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadel­ brettes gewählt wird.

Um sich periodisch ändernde Förderschritte für die Vliesbahn zwischen den Nadelein­ stichen zu erreichen, kann in vorteilhafter Weise zwischen der Stichunterlage und dem Walzenabzug ein in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbrettes periodisch auf die Vliesbahn einwirkender Vliesförderer vorgesehen sein. Mit dem Einwirken dieses Vliesförderers auf die Vliesbahn stellt sich ein größerer Förderschritt ein. In Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbrettes kann somit die Vliesbahn zumindest nach einer bestimmten Anzahl von Nadelhüben mit einem größeren Förderschritt gegenüber den Nadeln weitergefördert werden, um das Entstehen von Oberflächenmustern durch entsprechende Einstichanhäufungen zu vermeiden. Die kontinuierliche Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges bestimmt dabei den mittleren Vorschub. Wird nämlich die Vliesbahn durch die zusätzliche Vorschubein­ richtung zwischen zwei Nadelhüben mit einem größeren Förderschritt gegen den Walzenabzug hin gefördert, so muß beim nachfolgenden Förderschritt zunächst die durch die zusätzliche Vorschubeinrichtung geförderte Überlänge der Vliesbahn durch den Walzenabzug ausgefördert werden, bevor der Walzenabzug die Vliesbahn für einen weiteren, entsprechend verringerten Förderschritt nachziehen kann.

Aufgrund der vergleichsweise hohen Hubfrequenzen ist für eine ruckartige Zusatz­ förderung der Vliesbahn zu sorgen. Dies kann vorteilhaft dadurch sichergestellt werden, daß der Vliesförderer aus einer kontinuierlich umlaufenden, zum Walzen­ abzug parallelen Walze mit radialen Mitnehmeransätzen zur Vliesbahnablenkung quer zur Vliesfläche besteht. Die durch die Vliesbahnablenkung quer zur Vliesfläche bedingte Vergrößerung der Bahnlänge zwischen der Stichunterlage und dem Walzen­ abzug bestimmt den größeren Förderschritt während der Vliesfreigabe durch die Nadeln, wobei wegen der kontinuierlich umlaufenden, mit entsprechenden Mitnehmer­ ansätzen versehenen Walze des Vliesförderers sehr einfache Antriebsverhältnisse erzielt werden. Wird der radiale Abstand der Mitnehmeransätze von der Drehachse der Walze unterschiedlich groß gewählt, so wird die Förderschrittvergrößerung durch den Vliesförderer variiert. Damit die Vliesmitnahme in Förderrichtung durch die Mit­ nehmeransätze gesteigert werden kann, können die Mitnehmeransätze mit einem den Reibschluß gegenüber der Vliesbahn vergrößernden Reibbelag versehen werden.

Ein ungleichmäßiger Vliesvorschub zum Herstellen einer musterfreien Oberfläche kann auch dadurch erreicht werden, daß zwischen der Stichunterlage und dem Einlaufwalzenpaar eine zusätzliche in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadel­ brettes periodisch auf die Vliesbahn einwirkende Ablenkeinrichtung vorgesehen ist. Ablaufseitig der Stichunterlage ist allerdings ein einen Schlupf gegenüber der Vlies­ bahn zulassender Vliesförderer vorzusehen. Der mögliche Schlupf zwischen diesem Vliesförderer und der Vliesbahn ist zur Berücksichtigung der unterschiedlichen Förderschritte erforderlich, die sich aufgrund der verschiedenen zulaufseitigen Ablenk­ weiten der Vliesbahn ergeben, wenn unzulässige Zugspannungen auf die Vliesbahn insbesondere bei höheren mittleren Vorschubgeschwindigkeiten vermieden werden sollen. Die Ablenkeinrichtung kann dabei aus einer umlaufenden, zum Einlaufwalzen­ paar parallelen Walze mit radialen Ablenkansätzen für die Vliesbahn bestehen, so daß die je nach der Drehstellung der Walze gegen die Vliesbahn vorstehenden oder diese freigebenden Ablenkansätze die jeweilige Vliesbahnablenkung bestimmen. Wegen des kontinuierlichen Walzenumlaufes ergeben sich für den Walzenantrieb sehr einfache Konstruktionsverhältnisse, zumal die Drehzahl ohne weiteres in Abhängigkeit von der Hubfrequenz der Nadeln gesteuert werden kann. Wird der radiale Abstand der Mitnehmeransätze von der Drehachse der Walze unterschiedlich groß gewählt, so wird die Förderschrittveränderung durch die Ablenkeinrichtung variiert.

Damit eine hohe Beschleunigung der Vliesbahn während der Vliesfreigabe durch die Nadeln sichergestellt werden kann, kann zwischen den Einlaufwalzen und der Stichunterlage im Bereich einer freien Vliesbahnführung auf der der Stichunterlage gegenüberliegenden Seite der Vliesbahn wenigstens eine weitere quer zur Vliesbahn ausgerichtete Blasdüse angeordnet sein, mit deren Hilfe die Speicherung der während des Nadeleingriffes und der dabei unterbrochenen Vliesbahnförderung dem Nadelbrett zugeförderte Vliesbahnlänge im Bereich der freien Vliesbahnführung in Form eines Durchhanges unterstützt wird. Diese Vliesbahnlänge wird dann nach der Vliesbahn­ freigabe durch die Nadeln aus diesem Speicher mit geringem Kraftaufwand abgezo­ gen. Die quer zur Vliesbahn ausgerichtete Blasdüse sorgt für eine störungsfreie Aus­ bildung eines Vliesbahndurchhanges im jeweiligen Ausmaß der angeförderten Vliesbahnlänge. Aufgrund der Blasdüsenanordnung auf der der Stichunterlage gegenüberliegenden Seite der Vliesbahn wird außerdem ein Abheben der Vliesbahn von der Stichunterlage wirksam verhindert.

Insbesondere bei höheren Durchlaufgeschwindigkeiten besteht die Gefahr, daß am Beginn des Einstichvorganges die Vliesbahn aufgrund ihrer Bewegungskomponente quer zu den Nadeln durch die scharfen Nadelspitzen im Bereich der Vliesoberfläche in Vliesdurchlaufrichtung angeritzt wird. Zur weitgehenden Vermeidung dieser Ritzge­ fahr kann das Nadelbrett im Bereich wenigstens eines sich quer zur Vliesdurch­ laufrichtung erstreckenden Abschnittes einzelne in Einstichrichtung über die anderen Nadeln vorragende Nadeln aufweisen. Die in Einstichrichtung über die anderen Nadeln vorragenden Nadeln dringen naturgemäß vor den anderen Nadeln in die Vliesbahn ein, so daß diese vorragenden Nadeln die Vliesbahn weitgehend abbrem­ sen, bevor die anderen Nadeln in die Vliesoberfläche eindringen können. Damit wird die Anritzgefahr der Vliesoberfläche auf den Bereich der wenigen vorragenden Nadeln beschränkt was in der Praxis zu einer Unterdrückung der merkbaren, auf das An ritzen durch die Nadelspitzen zurückgehenden Beeinträchtigungen der genadelten Vliesbahn führt. Die Anzahl der vorragenden Nadeln ist unter Berücksichtigung der Nadelbelastung so zu wählen, daß mit der gewählten Nadelanzahl eine ausreichende Bremswirkung auf die Vliesbahn ausgeübt werden kann, ohne eine unzulässige Nadelbelastung in Kauf nehmen zu müssen. Um die höhere Nadelbelastung zu berücksichtigen, können die vorragenden Nadeln mit einem dickeren Schaft als die anderen Nadeln versehen sein.

Damit die über die anderen Nadeln vorragenden Nadeln aufgrund ihrer Einzelstellung nicht das gleichmäßige Oberflächenbild der genadelten Vliesbahn stören können, empfiehlt es sich, die vorragenden Nadeln in einem zulaufseitigen Abschnitt des Nadelbrettes vorzusehen, damit die allenfalls durch die vorragenden Nadeln bedingten singulären Stellen durch die nachfolgenden Nadeleinstiche überdeckt werden können.

Wird die Fördergeschwindigkeit des Walzenabzuges in Abhängigkeit von einer zwi­ schen der Blasdüse und dem Walzenabzug gespeicherten Vorratslänge der Vliesbahn gesteuert, so kann in einfacher Art ein weitgehend zugspannungsfreies Nadeln erreicht werden, weil eine auf den Nadelbereich durchgreifende Zugbelastung der Vliesbahn vermieden wird. Übersteigt nämlich die vor dem Walzenabzug gespeicherte Vorratslänge eine vorgegebene Obergrenze, so wird durch eine Steigerung der Ab­ zugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges ein Teil der Vorratslänge ausgetragen. Bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Untergrenze wird die Abzugsgeschwindig­ keit erniedrigt. Mit einer solchen Geschwindigkeitssteuerung des Walzenabzuges werden allfällige Ungleichmäßigkeiten, die sich auf den Vorschub der Vliesbahn im Nadelbereich auswirken, selbständig berücksichtigt. Für die gespeicherte Vorratslänge könnte eine gesonderte Speichereinrichtung vorgesehen werden. Im allgemeinen genügt jedoch eine entsprechende Vorratsschlaufe der Vliesbahn unmittelbar vor dem Walzenabzug.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum kontinuierlichen Vernadeln einer vorverfestig­ ten Vliesbahn wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vernadeln einer vorverfestigen Vliesbahn in einem vereinfachten Längsschnitt,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aus­ schnittsweise in einem gegenüber der Fig. 3 größeren Maßstab,

Fig. 5 eine um eine zulaufseitige Ablenkeinrichtung gegenüber der Vorrichtung nach der Fig. 3 erweiterte Vorrichtung ausschnittsweise im Bereich dieser Ablenk­ einrichtung in einem größeren Maßstab,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht,

Fig. 7 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit unterschiedlich langen Nadeln aus­ schnittsweise in einer schematischen, zum Teil aufgerissenen Seitenansicht in einem größeren Maßstab,

Fig. 8 das Nadelbrett der Vorrichtung nach der Fig. 7 in einer Ansicht von der Nadel­ seite her und

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer vereinfachten Seitenansicht.

Die Vorrichtung gemäß der Fig. 1 weist ein Nadelbrett 1 mit Nadeln 2 auf, die in eine vorverfestigte, vorzugsweise vorgenadelte Vliesbahn 3 einstechen, und zwar im Bereich einer Vliesführung 4, die aus einer dem Nadelbrett 1 gegenüberliegenden Stichunterlage 5 und einem Abstreifer 6 zwischen der Stichunterlage 5 und dem Nadelbrett 1 besteht. Die vernadelte Vliesbahn 3 wird in herkömmlicher Weise über einen kontinuierlich angetriebenen Walzenabzug 7 abgezogen. Zum Unterschied zu herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art ist zwischen der Vliesführung 4 und dem Walzenabzug 7 ein zusätzlicher Vliesförderer 8 vorgesehen, der einen Schlupf gegenüber der Vliesbahn 3 zuläßt und eine kontinuierliche Fördergeschwindigkeit größer als die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges 7 aufweist. Dieser Vliesför­ derer besteht aus einer unter einem spitzen Winkel gegenüber der Vliesbahn 3 geneigten Blasdüse 9, der auf der gegenüberliegenden Vliesbahnseite eine luftdurch­ lässige Führungsfläche 10 zugeordnet ist. Anstelle einer unbeweglichen Führungs­ fläche 10 könnte auch eine umlaufende Trommel 10a vorgesehen werden, wie dies strichpunktiert angedeutet ist. Wird die Vliesbahn 3 beim Herausziehen der Nadeln 2 freigegeben, so bedingt die in Abzugsrichtung verlaufende Strömungskomponente der Blasdüse 9 eine rasche Beschleunigung der Vliesbahn 3 auf eine die kontinuierliche Abzugsgeschwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit mit der Wirkung, daß die aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes durch den Vliesförderer 8 angeförderte Überlänge der Vliesbahn 3 sich in einem Durchhang 11 vor dem Walzenabzug 7 staut. Wird beim nachfolgenden Nadeleinstich die Vliesbahn 3 gebremst, so wird zunächst diese Überlänge über den Walzenabzug 7 ausgefördert und dann die Vliesbahn 3 allenfalls einer Verstreckung unterworfen, bis die Vliesbahn 3 durch die Nadeln 2 wieder freigegeben wird.

In der Fig. 2 ist als Vliesförderer 8 ein Walzenpaar 12 vorgesehen, das mit einer die Umfangsgeschwindigkeit des Walzenabzuges 7 übersteigenden Umfangsgeschwindig­ keit kontinuierlich angetrieben wird und die Vliesbahn 3 in seinem Durchtrittsspalt mit Schlupf aufnimmt. Während des dargestellten Nadeleingriffes und dem damit ver­ bundenen Zurückhalten der Vliesbahn 3 ergibt sich somit zwischen der Vliesbahn 3 und dem kontinuierlich drehenden Walzenpaar 12 ein entsprechender Schlupf. Bei einer Vliesfreigabe durch die Nadeln 2 reichen jedoch die Reibungskräfte zwischen dem Walzenpaar 12 und der Vliesbahn 3 für eine entsprechende Beschleunigung der Vliesbahn 3 aus. Um eine solche schrittweise Förderung zu erleichtern, kann zumin­ dest eine der beiden Walzen 12 mit den Schlupfbereich bestimmenden Abflachungen 12a versehen sein, wie dies in der Fig. 2 strichpunktiert eingezeichnet ist.

Damit über den zusätzlichen Vliesförderer 8 nur ein beschränkter Vliesbahnabschnitt beschleunigt werden muß, kann der Vliesführung 4 ein Einlaufwalzenpaar 13 vor­ gelagert werden, dessen kontinuierliche Umfangsgeschwindigkeit so ausgelegt ist, daß durch das Einlaufwalzenpaar 13 die Vliesbahn 3 während des Nadeleinstiches in einer Länge angefördert wird, die gerade dem Vorschubweg der Vliesbahn 3 zwi­ schen zwei aufeinanderfolgenden Nadeleinstichen entspricht. Dies bedeutet, daß sich während des Nadeleinstiches zwischen der Vliesführung 4 und dem Einlaufwalzen­ paar 13 ein freier Durchhang 14 der Vliesbahn 3 aufbaut, wie dies in der Fig. 2 angedeutet ist. Mit der Vliesbahnbeschleunigung während der Vliesfreigabe durch die Nadeln 2 wird die in diesem Durchhang 14 gespeicherte Überlänge aufgebraucht.

In der Fig. 3 wird eine konstruktive Lösung der in Fig. 1 schematisch dargestellten Vorrichtung gezeigt. Das in einem Nadelbalken 15 gehaltene Nadelbrett 1 wird über einen Schubkurbeltrieb 16 angetrieben, der aus zwei parallelen, gegensinnig ange­ triebenen Kurbel- oder Exzenterwellen 17 und aus auf diesen gelagerten Schub­ stangen gebildet wird, die durch eine Koppel miteinander verbunden sind, an der die Stoßstangen 18 zur Nadelbrettbewegung angelenkt sind. Zur Einstellung der Einstich­ tiefe und zur Anpassung an die jeweilige Vliesdicke sind sowohl die Stichunterlage 5 als auch der Abstreifer 6 über Stelltriebe 19 der Höhe nach einstellbar.

Die Stichunterlage 5 und der Abstreifer 6 weisen eine stetige Krümmung auf, so daß sich in Vliesdurchlaufrichtung unterschiedlich geneigte Abschnitte für die Vliesführung 4 ergeben. Da sich die Vliesbahn 3 an die Stichunterlage 5 flächig anlegt, ergeben sich für die Nadeln 2 gegenüber der Vliesoberfläche in Abhängigkeit von der jeweili­ gen Neigung der Stichunterlage 5 unterschiedlich geneigte Einstichkanäle. Die Durchschnittsneigung der Stichunterlage 5 verläuft zur Bewegungsrichtung des Nadelbrettes 1 geneigt, so daß sich eine entsprechende Vorzugsneigung der Nadel­ einstiche in die Vliesbahn 3 ergibt, und zwar im Sinne von Einstichen mit einer Kom­ ponente in Vliesdurchlaufrichtung. Diese überwiegende Einstichrichtung bringt eine Steigerung der Längsfestigkeit der Vliesbahn 3 mit sich.

Die Stichunterlage 5 ist ablaufseitig zur Führungsfläche 10 verlängert, der auf der gegenüberliegenden Vliesbahnseite die Blasdüse 9 zugeordnet ist. Diese Blasdüse 9 ist vorzugsweise am Abstreifer 6 befestigt, so daß sich ein vorgegebener Abstand zur Vliesoberfläche ergibt. Da die Blasdüse 9 aufgrund der abfallenden Führungsfläche 10 mit der Vliesbahn 3 einen spitzen Winkel einschließt, wird über den Blasluftstrom auf das Vliesband 3 eine Förderkraft in Abzugsrichtung ausgeübt. Diese Förderkraft bewirkt beim Freigeben der Vliesbahn 3 durch die Nadeln 2 eine entsprechende Be­ schleunigung der Vliesbahn 3 auf eine die kontinuierliche Abzugsgeschwindigkeit durch das Walzenabzugspaar 7 überholende Geschwindigkeit, wodurch die kon­ tinuierliche Abzugsgeschwindigkeit erheblich gesteigert werden kann. Wegen der in Abzugsrichtung abfallenden Führungsfläche 10 wird die durch den Blasluftstrom bedingte Beschleunigung der Vliesbahn 3 durch die Schwerkraft unterstützt.

Gemäß der Fig. 4 besteht der zusätzliche Vliesförderer 8 aus einer kontinuierlich um­ laufenden Walze 20 mit drei über den Umfang verteilten Mitnehmeransätzen 21, die bei einer Walzendrehung nacheinander die Vliesbahn 3 periodisch unter einer Aus­ lenkung quer zur üblichen Durchlaufebene 22 mitnehmen, wie dies der Fig. 4 ent­ nommen werden kann. Da die Drehzahl der Walze 20 in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbrettes 1 so gewählt wird, daß die Vliesbahn 3 während einer Freigabe durch die Nadeln 2 ausgelenkt wird, wird die Vliesbahn 3 um eine gegen­ über dem allein durch den Walzenabzug 7 vorgegebenen Förderschritt größere, durch die auslenkungsbedingte Wegverlängerung und die Mitnahme in Förderrichtung be­ stimmte Förderstrecke gegenüber dem Nadelbrett 1 weitergefördert. Dieser größere Förderschritt zieht allerdings einen kleineren Förderschritt nach sich, weil ja beim folgenden Förderschritt zunächst die beim vorhergehenden Förderschritt im Vergleich zum mittleren Vorschub geförderte Überlänge durch den Walzenabzug 7 ausgefördert werden muß, bevor die Vliesbahn 3 durch die Vliesführung 4 weitergefördert werden kann. Um den angestrebten Effekt sicherzustellen, ist die Drehzahl der Walze 20 auf die Hubfrequenz des Nadelbrettes 1 so abzustellen, daß die Mitnehmeransätze 21 zumindest nach einer bestimmten Anzahl von Nadelbretthüben auf die Vliesbahn 3 auslenkend einwirken. Damit die durch den Vliesförderer 8 bewirkten Förderschritt­ verlängerungen unterschiedlich groß ausfallen, kann die radiale Erstreckung der Mitnehmeransätze 21 entsprechend der Fig. 4 voneinander verschieden groß gewählt werden. Die Mitnehmeransätze 21 können außerdem mit einem den Reibungsschluß gegenüber der Vliesbahn 3 vergrößernden Belag 23 versehen sein, damit eine ent­ sprechende Vliesmitnahme in Förderrichtung sichergestellt ist.

Gemäß der Fig. 5 ist zwischen dem Einlaufwalzenpaar 13 und der Vliesführung 4 eine Ablenkeinrichtung 24 für die Vliesbahn 3 in Form einer kontinuierlich umlaufen­ den Walze 25 vorgesehen, die z. B. drei radial unterschiedlich weit abstehende Ablenkansätze 26 aufweist. Wie beim Vliesförderer 8 in der Fig. 4 wird die Vliesbahn 3 je nach der Drehstellung der Walze 25 durch die Ablenkansätze 26 quer zur üblichen Durchlaufebene 27 abgelenkt. Da die Drehzahl der Walze 25 in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbrettes 1 so gewählt wird, daß die Vliesbahn 3 zumindest nach einer vorgegebenen Anzahl von Nadelhüben während einer Freigabe durch die Nadeln 2 abgelenkt wird, muß die Vliesbahn 3 einen von der jeweiligen Ablenkungsweite abhängig größeren Weg zwischen dem Einlaufwalzenpaar 13 und der Vliesführung 4 zurücklegen. Diese Wegverlängerung gegenüber der üblichen Durchlaufebene 27 bedingt unterschiedliche Förderschritte für die Vliesbahn 3 in Abhängigkeit von der jeweiligen Auslenkungsweite, wenn für ein Nachziehen der Vliesbahn 3 bis zur Spannlage während der Vliesfreigabe durch die Nadeln 2 gesorgt ist. In diesem Zusammenhang ist ja zu bedenken, daß während des Nadeleingriffes und dem damit verbundenen Festhalten der Vliesbahn 3 gegen ein Verschieben in der Vliesführung 4 sich zwischen dem Einlaufwalzenpaar 13 und der Vliesführung 4 wegen der kontinuierlichen Zuführung der Vliesbahn 3 ein Bandstau in Form eines freien Durchhanges ergibt, der bei der Vliesfreigabe durch die Nadeln 2 ablaufseitig nachgezogen werden muß. Da die Länge der einzelnen Förderschritte durch die Ablenkweiten mitbestimmt wird, kann durch einen unterschiedlichen radialen Abstand der Ablenkansätze 26 zur Drehachse der Walze 25 die Förderschrittlänge variiert werden, wie dies in der Fig. 5 strichpunktiert angedeutet ist.

Zwischen den Einlaufwalzen 13 und der Stichunterlage 5 ist auf der der Stichunter­ lage 5 abgewandten Seite der Vliesbahn 3 gemäß der Fig. 6 eine weitere Blasdüse 28 vorgesehen, deren Blasluftstrom quer zur Vliesbahn 3 verläuft. Da die Vliesbahn 3 während des Nadeleingriffes durch die Nadeln 2 des Nadelbrettes 1 gegen eine Förderung festgehalten wird, wird die während des Nadeleingriffes über die Ein­ laufwalzen 8 angeförderte Vliesbahnlänge im Bereich der freien Vliesführung 29 zwi­ schen der Stichunterlage 5 und den Einlaufwalzen 13 durch den Blasluftstrom der Blasdüse 28 zu einem Durchhang 30 ausgelenkt. Dieser Durchhang 30 bildet einen Vliesbahnspeicher, der während der Freigabe der Vliesbahn 3 durch die Nadeln 2 wegen der zusätzlichen Vliesbahnbeschleunigung über den Blasluftstrom der Blasdü­ se 9 wieder entleert wird. Wird beim nachfolgenden Nadeleinstich die Vliesbahn 5 ge­ bremst, so wird zunächst die vor dem Walzenabzug 7 angestaute Überlänge über die Abzugswalzen 7 ausgefördert, bevor auf die Vliesbahn 3 eine Zugspannung ausgeübt werden kann, die zu einer Verstreckung der Vliesbahn 3 führt. Diese Verstreckung kann über die Differenz der kontinuierlichen Einlauf- und Abzugsgeschwindigkeiten eingestellt werden.

Da die zwischen den einzelnen Nadeleingriffen erreichbare Fördergeschwindigkeit der Vliesbahn 3 zu Beginn des Nadeleingriffes am größten ist, besteht die Gefahr, daß die in die quer zu den Nadeln 2 bewegte Vliesoberfläche eindringenden, scharfen Nadelspitzen die Vliesoberfläche verletzen. Um nun diese Anritzgefahr, die mit zunehmender Durchlaufgeschwindigkeit der Vliesbahn 3 steigt, vermeiden zu können, ist das Nadelbrett 1 gemäß den Fig. 7 und 8 im Bereich wenigstens eines sich quer zur Vliesdurchlaufrichtung 31 erstreckenden Abschnittes mit einzelnen in Einstichrich­ tung über die anderen Nadeln 2 vorragenden Nadeln 2a ausgerüstet, wie dies ins­ besondere die Fig. 7 erkennen läßt. Diese Nadeln 2a sind gemäß der Fig. 8 im strichpunktiert umrissenen, mit den Nadeln 2 bestückten Nadelbereich 32 in einem zulaufseitigen Abschnitt 33 des Nadelbrettes 1 verteilt angeordnet und stechen wegen ihrer größeren Länge vor den anderen Nadeln 2 in die Vliesbahn 3 ein. Die Fig. 7 zeigt diese Nadelbrettstellung, in der die Vliesbahn 3 durch die vorragenden Nadeln 2a abgebremst wird, bevor die anderen Nadeln 2 die Vliesoberfläche erreichen. Dies bedeutet, daß eine Ritzgefahr nur örtlich beschränkt im Bereich der Nadeln 2a auftreten kann, was wegen der wenigen für die Vliesbahnabbremsung erforderlichen, über die Arbeitsbreite verteilten Nadeln 2a zu keiner unzulässigen Beeinträchtigung der genadelten Vliesbahn 3 führen kann. In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, daß der gegenseitige Achsabstand der vorragenden Nadeln 2a um ein Vielfaches, beispielsweise mehr als das Zehnfache, größer als der gegenseitige Achsabstand der übrigen Nadeln 2 ist. In der Praxis hat sich ein Achsabstand der längeren Nadeln 2a von 6 bis 10 cm als durchaus vorteilhaft herausgestellt. Die durch die vereinzelt vor­ gesehenen Nadeln 2a gegebenen singulären Vernadelungsstellen können zumindest dann zu keiner Beeinträchtigung des Oberflächenbildes der Vliesbahn 3 führen, wenn durch die nachfolgende Vernadelung mit Hilfe der übrigen Nadeln 2 diese Singulär­ stellen überdeckt werden, wie dies bei der Anordnung der vorragenden Nadeln 2a in einem zulaufseitigen Abschnitt 33 des Nadelbrettes 1 der Fall ist.

Wie der Fig. 9 entnommen werden kann, kann ein Durchgriff der Förderwirkung des Walzenabzuges 7 auf den Nadelbereich wirksam verhindert werden, wenn zwischen der Blasdüse 9 des zusätzlichen Vliesförderers 8 und dem Walzenabzug 7 eine zug­ spannungsfreie Führungsstrecke 34 für die Vliesbahn 3 vorgesehen ist. Im Bereich dieser Führungsstrecke 34 wird die Vliesbahn 3 in Form einer Vorratsschlaufe 35 gespeichert, wobei mit Hilfe von einer die Ober- und die Untergrenze für die Vorrats­ länge der Vliesbahn 3 überwachenden Einrichtung 36, beispielsweise Lichtschranken, der Antrieb 37 des Walzenabzuges 7 über eine Steuereinrichtung 38 so gesteuert wird, daß die in der Vorratsschlaufe 35 gespeicherte Vorratslänge stets innerhalb der vorgegebenen Ober- und Untergrenze liegt. Erreicht die Vorratslänge die obere Grenze, so spricht die Überwachungseinrichtung 36 an und bewirkt im Zusammen­ hang mit der Steuereinrichtung 38 für den Antrieb 37 des Walzenabzuges 7 eine Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit. Beim Ansprechen der Überwachungsein­ richtung 36 im Bereich des unteren Grenzwertes wird die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges 7 verringert. Die strichpunktiert angedeuteten Vorratsschlaufen 35 sollen diese Grenzwerte veranschaulichen.

Wegen der vor dem Walzenabzug 7 vorgesehenen zugspannungsfreien Führungs­ strecke 34 für die Vliesbahn 3 bleiben die Zugspannungen, die während des Nadel­ eingriffes auf die Vliesbahn 3 wirken, beschränkt, weil im Bereich der Nadeln 2 aus­ schließlich die über die Förderluft der Blasdüse 9 auf die Vliesbahn 3 ausgeübten Kräfte in Abzugsrichtung wirksam werden können. Damit wird ein weitgehend zug­ spannungsfreies Vernadeln der Vliesbahn 3 ermöglicht, was einen im wesentlichen störungsfreien Vernadelungsvorgang sicherstellt. Um die in Abzugsrichtung auf die Vliesbahn 3 einwirkenden Kräfte über den Förderluftstrom der Blasdüse 9 den jeweiligen Anforderungen entsprechend einstellen zu können, kann der Förderluft­ strom durch die Blasdüse 11 gesteuert werden, beispielsweise über Steuerklappen oder über eine Steuerung des Gebläses. Wie der Fig. 9 entnommen werden kann, ist die Blasdüse 9 mit einer zusätzlichen Injektorluftöffnung 39 versehen, die besonders günstige Strömungsverhältnisse gewährleistet.

Claims (23)

1. Verfahren zum Vernadeln einer Vliesbahn mit Hilfe von in die Vliesbahn wiederholt einstechenden Nadeln, wobei die Vliesbahn während des Nadeleingriffes unter einer Verstreckung und während der Freigabe durch die Nadeln unter einer Beschleunigung mit einer kontinuierlichen Abzugsgeschwindigkeit aus dem Vernade­ lungsbereich abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesbahn nach ihrer Vernadelung, aber vor dem kontinuierlichen Abzug während der Freigabe durch die Nadeln auf eine die Abzugsgeschwindigkeit übersteigende Geschwindigkeit beschleu­ nigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vliesbahn mit Hilfe eines eine Strömungskomponente in Abzugsrichtung aufweisenden, kontinuierli­ chen Förderluftstromes auf eine die Abzugsgeschwindigkeit übersteigende Geschwin­ digkeit beschleunigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lediglich mit Hilfe des Förderluftstromes aus dem Nadelbereich geförderte Vliesbahn vor ihrem Abzug in einem Längsabschnitt zugspannungsfrei geführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer vorgegebenen Zuführgeschwindigkeit angeförderte Vliesbahn während der Freigabe durch die Nadeln zulaufseitig der Nadeln unterschiedlich weit quer zur Vlies­ bahn abgelenkt und ablaufseitig der Nadeln jeweils bis zur Spannlage nachgezogen wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit wenigstens einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadel­ brett, mit einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterlage und mit einem der Stichunterlage nachgeordneten, kontinuierlich angetriebenen Walzenabzug für die genadelte Vliesbahn, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stichunterlage (5) und dem Walzenabzug (7) ein Vliesförderer (8) mit einer Fördergeschwindigkeit größer als die Abzugsgeschwindigkeit des Walzenabzuges (7) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stichunterlage (5) ein antreibbares Einlaufwalzenpaar (13) vorgeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesförderer (8) aus wenigstens einer unter einem spitzen Winkel gegenüber der Vliesbahn (3) geneigten Blasdüse (9) für eine in Abzugsrichtung verlaufende Strö­ mungskomponente besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Blasdüse (9) gegenüberliegenden Vliesbahnseite eine luftdurchlässige Führungsfläche (10) für die Vliesbahn (3) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ fläche (10) durch den Mantel einer in Abzugsrichtung umlaufenden Trommel (10a) ge­ bildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesförderer (8) aus wenigstens einem die Vliesbahn (3) mit Schlupf in seinem Durchtrittsspalt aufnehmenden Walzenpaar (12) besteht, das mit einer die Abzugsge­ schwindigkeit des Walzenabzuges (7) übersteigenden Umfangsgeschwindigkeit antreibbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Walzen des Vliesförderers (8) den Schlupf während des Nadeleinstiches bestim­ mende Abflachungen aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stichunterlage (5) und dem Walzenabzug (7) ein in Abhängigkeit von der Hubfre­ quenz des Nadelbrettes (1) periodisch auf die Vliesbahn (3) einwirkender Vliesförderer (8) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesförderer (8) aus einer kontinuierlich umlaufenden, zum Walzenabzug (7) parallelen Walze (20) mit radialen Mitnehmeransätzen (21) zur Vliesbahnablenkung quer zur Vliesfläche besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmeran­ sätze (21) einen unterschiedlichen radialen Abstand zur Drehachse der Walze (20) aufweisen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit­ nehmeransätze (21) einen den Reibschluß gegenüber der Vliesbahn (3) vergrößern­ den Belag (23) aufweisen.

16. Vorrichtung nach, einem der Ansprüchen 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stichunterlage (5) und dem Einlaufwalzenpaar (13) eine zusätz­ liche, in Abhängigkeit von der Hubfrequenz des Nadelbrettes (1) periodisch auf die Vliesbahn (3) einwirkende Ablenkeinrichtung (24) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkein­ richtung (24) aus einer umlaufenden, zum Einlaufwalzenpaar (13) parallelen Walze (25) mit radialen Ablenkansätzen (26) für die Vliesbahn (3) besteht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkan­ sätze (26) einen unterschiedlichen radialen Abstand zur Drehachse der Walze (25) der Ablenkeinrichtung (24) aufweisen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einlaufwalzen (13) und der Stichunterlage (5) im Bereich einer freien Vliesbahnfüh­ rung (29) auf der der Stichunterlage (5) gegenüberliegenden Seite der Vliesbahn (3) wenigstens eine quer zur Vliesbahn (3) ausgerichtete Blasdüse (28) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelbrett (1) im Bereich wenigstens eines sich quer zur Vliesdurchlaufrichtung (31) erstreckenden Abschnittes einzelne in Einstichrichtung über die anderen Nadeln (2) vorragende Nadeln (2a) aufweist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die vorragenden Nadeln (2a) einen dickeren Schaft als die anderen Nadeln, (2) aufweisen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die vor­ ragenden Nadeln (2a) in einem zulaufseitigen Abschnitt (33) des Nadelbrettes (1) vorgesehen sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergeschwindigkeit des Walzenabzuges (7) in Abhängigkeit von einer zwischen der Blasdüse (9) und dem Walzenabzug (7) gespeicherten Vorratslänge der Vliesbahn (3) steuerbar ist.