(19)
(11)EP 2 265 757 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
26.06.2019  Patentblatt  2019/26

(21)Anmeldenummer: 09731796.0

(22)Anmeldetag:  01.04.2009
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
D04H 18/02(2012.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2009/053894
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2009/127520 (22.10.2009 Gazette  2009/43)

(54)

VORRICHTUNG ZUM VERNADELN EINER FASERBAHN

APPARATUS FOR NEEDLING A FIBROUS WEB

DISPOSITIF D'AIGUILLETAGE D'UNE NAPPE DE FIBRES


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30)Priorität: 17.04.2008 DE 102008019217

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
29.12.2010  Patentblatt  2010/52

(73)Patentinhaber: Hi Tech Textile Holding GmbH
4060 Leonding (AT)

(72)Erfinder:
  • REUTTER, Tilman
    24601 Stolpe (DE)
  • PLUMP, Andreas
    A-4020 Linz (AT)
  • MAYER, Andreas
    91054 Erlangen (AT)
  • BU, Daniel
    A-4052 Ansfelden (AT)

(74)Vertreter: Ernicke, Klaus Stefan et al
ERNICKE Patent-und Rechtsanwälte Beim Glaspalast 1
86153 Augsburg
86153 Augsburg (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A2- 0 892 102
WO-A1-2007/134731
DE-A1- 19 513 392
DE-A1-102005 012 265
EP-A2- 1 939 343
WO-A1-2009/019111
DE-A1- 19 615 697
DE-U1- 20 210 613
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 10 2005 012 265 A1 und der WO 2009/019111 A1 bekannt.

    [0003] Die bekannte Vorrichtung wird zur Verfestigung und Strukturierung von Faserlagen eingesetzt. Hierzu wird eine Faserbahn mit einer Vielzahl von Nadeln durchstoßen, die in einer oszillierenden Bewegung geführt sind. Bei dem Vorgang werden somit die Nadeln mit einer oszillierenden Vertikalbewegung geführt, um das Fasermaterial in der Faserbahn zu verfestigen. Bei diesem Vorgang wird die Faserbahn mit einem Vorschub stetig vorwärts bewegt, der vorzugsweise durch Walzen ausgeführt wird. Da die Nadeln nicht glatt sondern mit in Einstrichrichtung geöffneten Widerhäkchen versehen sind, werden beim Einstechen einzelne Faser erfasst und innerhalb der Faserlage umorientiert. Hierdurch wird ein Verfilzungs- und Verfestigungseffekt erzielt. Um während des Eintauchens der Nadeln in der Faserbahn aufgrund des Vorschubes der Faserbahn keine ungewünschten Verformungen zu erhalten, die beispielsweise zu einem Verzug oder eine Langlochbildung im vernadelten Material führen, werden die Nadeln mit einer überlagerten Horizontalbewegung geführt, die überlagert zu der Vertikalbewegung stattfindet.

    [0004] Bei der bekannten Vorrichtung wird sowohl die Vertikalbewegung als auch die Horizontalbewegung des Nadelbalkens durch ein Kurbeltriebwerk an dem Nadelbalken eingeleitet. Hierzu weist das Kurbeltriebwerk zwei Kurbelantriebe mit zwei angetriebenen Kurbelwellen auf. Durch eine Phasenverstelleinrichtung sind die Kurbelwellen in ihren Phasenlagen verstellbar ausgebildet. Je nach Phasenlage der Kurbelwellen zueinander ergibt sich somit eine ellipsenähnliche Bewegungsform, in welcher die oszillierende Bewegung des Nadelbalkens ausgeführt wird. Um dabei möglichst ein stabiles Eintauchen der Nadeln in der Faserbahn zu erhalten, ist zusätzlich eine Führungseinrichtung vorgesehen, die an dem Nadelbalken angreift. Hierbei müssen jedoch einerseits die Vertikalbewegungen des Nadelbalkens als auch die Horizontalbewegung des Nadelbalkens ungehindert ausgeführt werden. Bei der bekannten Vorrichtung wird die Führungseinrichtung durch eine Führungsstange gebildet, die in einer an einem Maschinengestell gehaltenen Führungsbuchse geführt ist. Die Führungsbuchse ist über ein Schwenklager schwenkbar am Maschinengestell gehalten, so dass je nach Phasenlage der Kurbelwellen eine Schrägstellung des Balkenträgers über das Schwenklager der Führungseinrichtung möglich ist. In Abhängigkeit vom Grad der Phasenverstellung ergeben sich somit unterschiedliche Schrägstellungen des Balkenträgers, die zu jeweils einer Horizontalbewegung mit bestimmten Hub führen. Hierbei ist die Führungsbahn des Balkenträgers durch die ortsfeste Lage des Schwenklagers der Führungseinrichtung bestimmt. Damit lassen sich nur relativ kleine Horizontalhübe ausführen, da ansonsten eine überhöhte Schrägstellung des Balkenträgers erreicht wird.

    [0005] Im Stand der Technik sind grundsätzlich jedoch auch derartige Vorrichtungen bekannt, bei welcher die Vertikalbewegung des Nadelbalkens durch einen Vertikalantrieb und die Horizontalbewegung durch einen separaten Horizontalantrieb ausgeführt werden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 197 30 532 A1 und aus der WO2007/134731 A1 bekannt. Der separate Horizontalantrieb der bekannten Vorrichtung ermöglicht zwar größere Bewegungsamplituden in horizontaler Richtung jedoch mit dem Nachteil komplizierter Mechaniken, die insbesondere bei höheren Durchlaufgeschwindigkeiten eine unzureichende Stabilität und eine unzureichende Führung des Nadelbalkens zur Folge hat.

    [0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass die durch ein Kurbeltriebwerk erzeugten überlagerten Vertikal- und Horizontalbewegungen des Nadelbalkens mit flexibler Amplitudeneinstellung und stabiler Führung ausführbar sind.

    [0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn dadurch gelöst, dass die Führungseinrichtung eine Lenkstange aufweist, die an einem Ende durch ein Drehgelenk mit dem Balkenträger verbunden ist, und die an dem anderen Ende durch ein zweites Drehgelenk mit einem Lenkgetriebe gekoppelt ist.

    [0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

    [0009] Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Anlenkung des Balkenträgers gegenüber dem Maschinengestell durch ein Lenkgetriebe erfolgt, das unmittelbar über eine Lenkstange auf den Balkenträger einwirkt. Durch die Zwischenschaltung des Lenkgetriebes lassen sich an der Lenkstange vorbestimmte Führungsbahnen erzeugen, die den Erfordernissen der Vernadelung angepasst sind. Je nach Ausrichtung der Lenkstange können sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung Schubzugkräfte aufgefangen werden, so dass eine stabile Führung des Balkenträgers möglich ist. Insbesondere der Anlenkpunkt am Balkenträger bietet einen hohen Freiheitsgrad an dem Balkenträger, um beliebige Phasenverstellungen der Kurbelwellen aufzunehmen.

    [0010] Um mit möglichst hoher Flexibilität Führungseigenschaften an dem Balkenträger übernehmen zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung das Lenkgetriebe aus mehreren Getriebemitteln gebildet, die zumindest über ein Gestelldrehlager an einem Maschinengestell gehalten sind. Insoweit lässt sich eine auf Drehgelenke und Drehlager basierende Führungseinrichtung ausbilden, die neben einer ausreichenden Stabilität auch eine einfache Tribologie erfordert. Sowohl Drehlager als auch Drehgelenke lassen sich gegenüber der Umgebung in einfacher Art und Weise abdichten, so dass eine betriebssichere Führung des Balkenträgers gewährleistet ist.

    [0011] Um den Verstellbereich zur Einstellung eines horizontalen Hubes erheblich zu erweitern, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher eines der Getriebemittel als eine antreibbare Exzenterwelle ausgebildet ist, die in dem Gestelldrehlager gelagert ist und die über eine Pleuelstange mit der Lenkstange gekoppelt ist. So lässt sich bereits bei einem gleichphasigen Antrieb der Kurbelwellen ein Horizontalhub an dem Balkenträger einleiten, der entsprechend der Exzentrizität der Exzenterwelle in seiner Größe konstant ist. Durch Phasenverstellung der Kurbelwellen lässt sich nun dieser Horizontalhub vergrößern oder verkleinern. Damit besteht die Möglichkeit, relativ große Horizontalhübe und damit hohe Durchlaufgeschwindigkeiten ausführen zu können. Es ergibt sich somit eine Verdoppelung des möglichen Verstellbereiches.

    [0012] Je nach Ausbildung des Lenkgetriebes zur Führung der Lenkstange lassen sich unterschiedliche Führungsbahnen des Balkenträgers realisieren. Bei einer ersten Variante ist zumindest eines der Getriebemittel als ein Kipphebel ausgebildet, welcher in einem mittleren Bereich durch ein Kipplager an dem Maschinengestell gehalten ist. Mit einem Ende ist ein Kipphebel über eine Drehgelenk mit der Lenkstange und mit dem gegenüber liegenden Ende durch ein zweites Drehgelenk mit dem Pleuel der Exzenterwelle verbunden. Die durch die Lenkstange an dem Balkenträger bewirkte Führungsbahn lässt sich je nach Abstimmung der Längen der Lenkstange und des Kipphebels gerade ausführen.

    [0013] Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Anlenkung der Lenkstange über eine Schwinge auszubilden, die durch ein Drehlager mit dem Maschinengestell verbunden ist. Somit lässt sich die Lenkstange durch die Schwinge und die Pleuelstange der Exzenterwelle führen.

    [0014] Um die Führungsstabilität des Balkenträgers zu verbessern, erfolgt die Anbindung der Lenkstange durch das Drehgelenk an den Balkenträger bevorzugt an der Balkenträgermitte. Die Vertikalbewegung sowie die Horizontalbewegung des Balkenträgers lässt sich somit sicher und stabil auf die Lenkstange übertragen.

    [0015] Um die Flexibilität zur Einstellung der Horizontalhübe insbesondere bei veränderten Durchlaufgeschwindigkeiten der Faserbahn zu erhöhen, weist die Phasenverstelleinrichtung gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zwei Stellmotoren auf, die den Kurbelwellen der Kurbelantriebe zugeordnet sind und die unabhängig voneinander über einer Steuereinrichtung ansteuerbar ausgebildet sind. Damit lassen sich beispielsweise bei einem Materialwechsel Maschineneinstellungen schnell und präzise auf neue Vorgaben einstellen.

    [0016] Grundsätzlich kann die Phasenverstelleinrichtung auch durch ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe ausgebildet sein. So lässt sich die Verstellung der Kurbelwellen beispielsweise auch durch einen Aktor steuern.

    [0017] Die Verstellung der Kurbelwellen kann dabei sowohl während des Betriebes mit angetriebenen Wellen als auch im Stillstand der Wellen erfolgen. Somit lassen sich je nach Verstellungsart auch andere konstruktive Lösungen der Phasenverstelleinrichtung nutzen.

    [0018] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgen einige Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Figuren beschrieben.

    [0019] Es stellen dar:
    Fig. 1
    schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungemäßen Vorrichtung
    Fig. 2
    schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung


    [0020] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 zeigt einen Balkenträger 2, der an seiner Unterseite einen Nadelbalken 1 hält. Der Nadelbalken 1 trägt an seiner Unterseite ein Nadelbrett 3 mit einer Vielzahl von Nadeln 4. Dem Nadelbrett 3 mit den Nadeln 4 ist eine Bettplatte 26 und ein Abstreifer 25 zugeordnet, wobei zwischen der Bettplatte 26 und dem Abstreifer 25 eine Faserbahn 27 mit im wesentlichen konstanter Vorschubgeschwindigkeit geführt wird. Die Bewegungseinrichtung der Faserbahn 27 ist hierbei durch einen Pfeil gekennzeichnet.

    [0021] An dem Balkenträger 2 greift ein Kurbeltriebwerk 5 an. Das Kurbeltriebwerk 5 ist durch zwei parallel nebeneinander angeordnete Kurbelantriebe 6.1 und 6.2 gebildet. Die Kurbelantriebe 6.1 und 6.2 weisen zwei parallel nebeneinander angeordnete Kurbelwellen 9.1 und 9.2 auf, die oberhalb des Balkenträgers 2 angeordnet sind. Die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 weisen jeweils mind. einen Exzenterabschnitt zur Aufnahme mindestens einer Pleuelstange auf. In Fig. 1 sind die an einem Balkenträger 2 angeordneten Pleuelstangen 7.1 und 7.2 gezeigt, die mit ihren Pleuelköpfen 10.1 und 10.2 an den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 gehalten sind. Die Pleuelstangen 7.1 und 7.2 sind mit ihren gegenüber liegenden Enden durch zwei Pleueldrehgelenke 8.1 und 8.2 mit dem Balkenträger 2 verbunden. Die Kurbelwelle 9.1 bildet mit der Pleuelstange 7.1 den Kurbelantrieb 6.1 und die Kurbelwelle 9.2 mit der Pleuelstange 7.2 den Kurbelantrieb 6.2, um den Balkenträger 2 in eine oszillierende Bewegung zu führen.

    [0022] Den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 ist eine Phasenverstelleinrichtung 11 zugeordnet. Die Phasenverstelleinrichtung weist zwei Stellmotoren 12.1 und 12.2 auf, die den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 zugeordnet sind. Die Stellmotoren 12.1 und 12.2 sind mit einer Steuereinrichtung 13 verbunden. Über die Steuereinrichtung 13 lassen sich die Stellmotoren 12.1 und 12.2 unabhängig voneinander aktivieren, um die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 in ihren Lagern zu verdrehen. Somit lässt sich die Phasenlage zwischen den beiden Kurbelwellen 9.1 und 9.2 verstellen. Neben der reinen vertikalen Auf- und Abwärtsbewegung des Nadelbalkens 1 lässt sich dadurch eine überlagerte Horizontalbewegung an dem Balkenträger 2 ausführen. So wird bei Phasengleichheit der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 und synchronem Lauf eine annähernd vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ausgeführt. Bei einem Versatz der Phasenlagen der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 wird über die Pleuelstangen 7.1 und 7.2 an dem Balkenträger 2 eine Schiefstellung eingeleitet, die bei fortschreitender Bewegung eine in Bewegungsrichtung der Faserbahn 27 gerichtete Bewegungskomponente erzeugt. Die Größe der Phasenverstellung zwischen der Kurbelwelle 9.lund 9.2 ist direkt proportional einer Hublänge der Horizontalbewegung. Der Hub der Horizontalbewegung lässt sich also über den Phasenwinkel der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 stufenlos einstellen.

    [0023] An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass die Phasenverstelleinrichtung 11 alternativ durch einen Stellmotor und ein auf die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 einwirkende Verstellgetriebe gebildet sein könnte. Wesentlich hierbei ist, dass die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 um ein Phasenwinkel versetzt zueinander angetrieben sind, um neben der Vertikalbewegung auch eine Horizontalbewegung zum Vernadeln der Faserbahn ausführen zu können.

    [0024] Zur Führung der Bewegung des Balkenträgers 2 ist eine Führungseinrichtung 14 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Lenkstange 15 aufweist, die über ein erstes Drehgelenk 16.1 mit dem Balkenträger 2 und über ein zweites Drehgelenk 16.2 mit einem Lenkgetriebe 17 verbunden ist. Das Drehgelenk 16.1 am Balkenträger 2 ist in einer Balkenmitte ausgebildet, wobei die Lenkstange 15 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und mit dem seitlich angeordneten Lenkgetriebe 17 verbunden. Das Lenkgetriebe 17 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Exzenterwelle 18 gebildet, die in einem Gestelldrehlager 19 an einem Maschinengestell 20 gehalten ist. Die Exzenterwelle 18 ist über eine Pleuelstange 21 mit einem freien Ende eines Kipphebels 22 verbunden. Die Anbindung des Kipphebels 22 an die Pleuelstange erfolgt durch das Drehgelenk 24. Im mittleren Bereich des Kipphebels 22 ist ein Kipplager 23 vorgesehen, an welchem der Kipphebel 22 schwenkbar an dem Maschinengestell 20 gehalten ist. An einem unteren freien Ende des Kipphebels 22 greift die Lenkstange 15 über das Drehgelenk 16.2 ein.

    [0025] Die Führungseinrichtung 14 lässt sich in diesem Ausführungsbeispiel wahlweise mit aktiv angetriebenen Exzenterwelle 18 oder mit einer frei einstellbaren Exzenterwelle 18 betreiben. Alternativ kann die Exzenterwelle 18 auch durch ein Drehgelenk ersetzt werden. Bevorzugt wird jedoch zur Erhöhung der Flexibilität und Vergrößerung der Hubeinstellungen die Exzenterwelle 18 des Lenkgetriebes 17 synchron zu den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 angetrieben. Dadurch lässt sich eine von der Größe der Exzentrizität der Exzenterwelle 18 abhängige Auslenkung der Lenkstange 15 in Bewegungsrichtung der Faserbahn 27 einleiten. Neben der Führung des Balkenträgers 2 wird ein überlagerter konstanter Horizontalhub an dem Balkenträger über die Lenkstange 15 eingeleitet.

    [0026] Durch eine Phasendifferenz zwischen der Kurbelwelle 9.1 und 9.2 lässt sich sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verkleinerung des über die Führungseinrichtung vorgegebenen Horizontalhubes einstellen. Die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 können dabei gleich- oder gegensinnig angetrieben werden. Bei gleichsinnigem Antrieb erfolgt die Phasenverstellung gegensinnig. Bei einem gegensinnigen Antrieb erfolgt die Verstellung dagegen gleichsinnig.

    [0027] Unabhängig davon, ob die Führungseinrichtung mit angetriebener Exzenterwelle oder mit nicht angetriebener Exzenterwelle betrieben wird, werden die translatorischen Bewegungen des Balkenträgers 2 allein durch Drehbewegung der Getriebemittel der Führungseinrichtung 14 geführt. Dies stellt eine besonders kostengünstige Maschinenkonzeption mit hoher Flexibilität hinsichtlich variabler Hubeinstellung bei überlagerten Vertikal- und Horizontalbewegungen des Balkenträgers dar.

    [0028] Das in Fig. 2 schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt eine weitere Möglichkeit dar, um die Lenkstange 15 zur Führung des Balkenträgers 2 über ein Lenkgetriebe 17 zu führen. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist im Aufbau und Ausgestaltung des Kurbeltriebwerkes 5, des Balkenträgers 2 sowie der durch den Balkenträger 2 gehaltenen Einrichtungen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel, so dass zu der vorhergehenden Beschreibung Bezug genommen wird.

    [0029] Gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Führungseinrichtung 14 oberhalb des Balkenträgers 2 zwischen den Kurbelantrieben 6.1 und 6.2 ausgebildet. Das Lenkgetriebe 17 der Führungseinrichtung 14 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Exzenterwelle 18 und eine Schwinge 28 gebildet. Die Exzenterwelle 18 ist in dem Gestelldrehlager (19) in dem Maschinengestell 20 gehalten und mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt. Über eine Pleuelstange 21 ist die Exzenterwelle 18 über ein Drehgelenk 16.2 mit der Lenkstange 15 verbunden. Die Schwinge 28 ist durch ein Drehlager 29 an dem Maschinengestell 20 gehalten und mit einem freien Ende über ein weiteres Drehgelenk 16.3 mit der Lenkstange 15 gekoppelt. In dem Fall, dass die Exzenterwelle 18 durch einen Antrieb synchron zu den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 angetrieben wird, erfolgt eine über die Schwinge 28 in die Lenkstange 15 überlagerte Schubbewegung, die über das Drehgelenk 16.1 in dem Balkenträger 2 eine überlagerte horizontale Bewegung mit konstantem Horizontalhub einleitet. Der Balkenträger 2 und damit der Nadelbalken 1 führen eine elliptische Bewegung aus. Die Drehzahl der Exzenterwelle 18 sowie die Drehzahl der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 des Kurbeltriebwerkes 5 sind in diesem Fall gleich, so dass sich ein von der Exzentrizität der Exzenterwelle 18 abhängiger horizontaler Hub an dem Nadelbalken einstellt. Durch Phasenverstellung der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 lässt sich dieser Hub je nach Anforderung verkleinern oder vergrößern.

    [0030] Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Exzenterwelle 18 mit der Pleuelstange 21 zu fixieren, so dass nur eine Drehbewegung ausführbar wäre. In einer derartigen Situation wirkt die Lenkstange 15 gegenüber dem Balkenträger 2 ausschließlich zur Führung der oszillierenden Bewegung des Balkenträgers 2.

    [0031] Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 wurden die Phasenverstelleinrichtung durch zwei Stellmotore 12.1 und 12.2 dargestellt. Eine derartige Phasenverstelleinrichtung ist beispielhaft. Die Verstellung der Kurbelwellen kann sowohl im Betrieb mit drehenden Wellen oder im Stillstand mit feststehenden Wellen erfolgen. So besteht auch die Möglichkeit, den Kurbelwellen zur Verstellung ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe zu zuordnen. So könnte beispielsweise ein Motor oder Aktor genutzt werden, um die Verstellung über das Getriebe an den Wellen einzuleiten.

    [0032] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn bietet somit eine hohe Flexibilität zur Führung und zum Antrieb eines Nadelbalkens. Insbesondere lassen sich flexible Hubeinstellungen zur Ausführung horizontaler Bewegungen realisieren.

    Bezugszeichenliste



    [0033] 
    1
    Nadelbalken
    2
    Balkenträger
    3
    Nadelbrett
    4
    Nadeln
    5
    Kurbeltriebwerk
    6.1, 6.2
    Kurbelantrieb
    7.1, 7.2
    Pleuelstangen
    8.1, 8.2
    Pleueldrehgelenk
    9.1, 9.2
    Kurbelwelle
    10.1, 10.2
    Pleuelkopf
    11
    Phasenverstelleinrichtung
    12.1, 12.2
    Stellmotor
    13
    Steuereinrichtung
    14
    Führungseinrichtung
    15
    Lenkstange
    16.1, 16.2, 16.3
    Drehgelenk
    17
    Lenkgetriebe
    18
    Exzenterwelle
    19
    Gestelldrehlager
    20
    Maschinengestell
    21
    Pleuelstange
    22
    Kipphebel
    23
    Kipplager
    24
    Drehgelenk
    25
    Abstreifer
    26
    Bettplatte
    27
    Faserbahn
    28
    Schwinge
    29
    Drehlager



    Ansprüche

    1. Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn (27) mit zumindest einem angetriebenen Nadelbalken (1), der an seiner Unterseite ein Nadelbrett (3) mit einer Vielzahl von Nadeln (4) aufweist, mit mindestens einem beweglichen Balkenträger (2) zum Halten des Nadelbalkens (1), mit einem Kurbeltriebwerk (5) zur oszillierenden Bewegung des Balkenträgers (2), wobei das Kurbeltriebwerk (5) zumindest zwei Kurbelantriebe (6.1, 6.2) mit zwei angetriebenen Kurbelwellen (9.1, 9.2) sowie eine Phasenverstelleinrichtung (11) zur Phasenverstellung der beiden Kurbelwellen (9.1, 9.2) aufweist, und mit einer an den Balkenträger (2) angreifenden Führungseinrichtung (14) zur Führung des Nadelbalken (1) während der oszillierenden Bewegung, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führungseinrichtung (14) eine Lenkstange (15) aufweist, die an einem Ende durch ein Drehgelenk (16.1) mit dem Balkenträger (2) verbunden ist und die an dem anderen Ende durch ein zweites Drehgelenk (16.2) mit einem Lenkgetriebe (17) gekoppelt ist.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Lenkgetriebe (17) mehrere Getriebemittel (22, 21, 18) zur Führung der Lenkstange (15) aufweist, die zumindest über ein Gestelldrehlager (19) an einem Maschinengestell (20) gehalten sind.
     
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eines der Getriebemittel als eine antreibbare Exzenterwelle (18) ausgebildet ist, die in dem Gestelldrehlager (19) gelagert ist und die über eine Pleuelstange (21) mit der Lenkstange (15) gekoppelt ist.
     
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein anders Getriebemittel als ein Kipphebel (22) ausgebildet ist, der im mittleren Bereich durch ein Kipplager (23) an dem Maschinengestell (20) gehalten ist und der an seinen Enden mit der Lenkstange (15) und der Pleuelstange (21) verbunden ist.
     
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein anderes Getriebemittel als Schwinge (28) ausgebildet ist, die durch ein Drehlager (29) mit dem Maschinengestell (20) verbunden ist, und dass das freie Ende der Schwinge (28) und die Pleuelstange (21) nebeneinander durch separate Drehgelenke (16.2, 16.3) mit der Lenkstange (15) verbunden sind.
     
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Balkenträger (2) das Drehgelenk (16.1) zur Anbindung der Lenkstange (15) in der Balkenträgermitte aufweist.
     
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Phasenverstelleinrichtung (11) zwei Stellmotoren (12.1, 12.2) aufweist, die den Kurbelwellen (9.1, 9.2) der Kurbelantriebe (6.1, 6.2) zugeordnet sind und die unabhängig voneinander über eine Steuereinrichtung (13) ansteuerbar ausgebildet sind.
     
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Phasenverstelleinrichtung (11) durch ein mechanisches oder hydraulisches Getriebe gebildet ist.
     


    Claims

    1. Apparatus for needling a fibrous web (27), having at least one driven needle bar (1) which on the lower side thereof has a needle board (3) having a multiplicity of needles (4); having at least one movable bar support (2) for holding the needle bar (1); having a crank mechanism (5) for the oscillating movement of the bar support (2), wherein the crank mechanism (5) has at least two crank drives (6.1, 6.2) having two driven crankshafts (9.1, 9.2) as well as a phase variation installation (11) for varying the phase of the two crankshafts (9.1, 9.2); and having a guide installation (14) that for guiding the needle bar (1) during the oscillating movement engages on the bar support (2), characterized in that
    the guide installation (14) has a control rod (15) which at one end is connected to the bar support (2) by way of a rotary joint (16.1), and which at the other end is coupled to a control gear (17) by way of a second rotary joint (16.2).
     
    2. Apparatus according to Claim 1,
    characterized in that
    the control gear (17) has a plurality of gear means (22, 21, 18) for guiding the control rod (15), said gear means (22, 21, 18) being held on a machine frame (20) at least by way of a frame rotary bearing (19).
     
    3. Apparatus according to Claim 2,
    characterized in that
    one of the gear means is configured as a drivable eccentric shaft (18) which is mounted in the frame rotary bearing (19) and which is coupled to the control rod (15) by way of con rod (21).
     
    4. Apparatus according to Claim 3,
    characterized in that
    another gear means is configured as a rocker arm (22) which in the central region is held on the machine frame (20) by way of a rocker bearing (23), and which at the ends thereof is connected to the control rod (15) and the con rod (21).
     
    5. Apparatus according to Claim 3,
    characterized in that
    another gear means is configured as a swing arm (28) which is connected to the machine frame (20) by way of a rotary bearing (29), and in that the free end of the swing arm (28) and the con rod (21) are connected to the control rod (15) beside one another by way of separate rotary joints (16.2, 16.3).
     
    6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that
    the bar support (2) has the rotary joint (16.1) for linking to the control rod (15) in the bar support centre.
     
    7. Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that
    the phase variation installation (11) has two servo motors (12.1, 12.2) which are assigned to the crankshafts (9.1, 9.2) of the crank drives (6.1, 6.2) and which are configured so as to be actuatable in a mutually independent manner by way of a control installation (13).
     
    8. Apparatus according to one of Claims 1 to 6, characterized in that
    the phase variation installation (11) is formed by a mechanical or hydraulic transmission.
     


    Revendications

    1. Dispositif d'aiguilletage d'une nappe de fibres (27) avec au moins une barre porte-aiguilles entraînée (1), qui présente sur son côté inférieur une planche à aiguilles (3) avec une multiplicité d'aiguilles (4), avec au moins un support de barre mobile (2) pour maintenir la barre porte-aiguilles (1), avec un mécanisme à manivelle (5) pour le mouvement oscillant du support de barre (2), dans lequel le mécanisme à manivelle (5) présente au moins deux entraînements à manivelle (6.1, 6.2) avec deux arbres à manivelle entraînés (9.1, 9.2) ainsi qu'un dispositif de déphasage (11) pour le déphasage des deux arbres à manivelle (9.1, 9.2), et avec un dispositif de guidage (14) agissant sur le support de barre (2) pour le guidage de la barre porte-aiguilles (1) pendant le mouvement oscillant, caractérisé en ce que le dispositif de guidage (14) présente une bielle directrice (15), qui est reliée à une extrémité au support de barre (2) par une articulation rotative (16.1) et qui est couplée à l'autre extrémité à un mécanisme de direction (17) par une deuxième articulation rotative (16.2).
     
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de direction (17) présente plusieurs moyens de transmission (22, 21, 18) pour le guidage de la bielle directrice (15), qui sont supportés sur un bâti de machine (20) par au moins un palier rotatif du bâti (19).
     
    3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un des moyens de transmission est réalisé sous la forme d'un arbre d'excentrique pouvant être entraîné (18), qui est supporté dans le palier rotatif de bâti (19) et qui est couplé à la bielle directrice (15) par une bielle (21).
     
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un autre moyen de transmission est réalisé sous la forme d'un levier basculant (22), qui est supporté dans la région centrale sur le bâti de machine (20) au moyen d'un palier basculant (23) et qui est relié à ses extrémités à la bielle directrice (15) et à la bielle (21).
     
    5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un autre moyen de transmission est réalisé sous la forme d'un bras oscillant (28), qui est relié par un palier rotatif (29) au bâti de machine (20), et en ce que l'extrémité libre du bras oscillant (28) et la bielle (21) sont reliées à la bielle directrice (15) l'une à côté de l'autre au moyen d'articulations rotatives séparées (16.2, 16.3).
     
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le support de barre (2) présente l'articulation rotative (16.1) pour la liaison de la bielle directrice (15) au milieu du support de barre.
     
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage (11) présente deux servomoteurs (12.1, 12.2), qui sont associés aux arbres à manivelle (9.1, 9.2) des entraînements à manivelle (6.1, 6.2) et qui peuvent être commandés indépendamment l'un de l'autre par un dispositif de commande (13).
     
    8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de déphasage (11) est formé par une transmission mécanique ou hydraulique.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente