(19) |
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(11) |
EP 2 475 814 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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26.03.2014 Patentblatt 2014/13 |
(22) |
Anmeldetag: 27.10.2009 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/064134 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/029487 (17.03.2011 Gazette 2011/11) |
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(54) |
VORRICHTUNG ZUM VERNADELN EINER FASERBAHN
DEVICE FOR NEEDLING A FIBROUS WEB
DISPOSITIF POUR AIGUILLETER UNE NAPPE DE FIBRES
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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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 SM TR |
(30) |
Priorität: |
09.09.2009 DE 102009040858
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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18.07.2012 Patentblatt 2012/29 |
(73) |
Patentinhaber: Hi Tech Textile Holding GmbH |
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4060 Leonding (AT) |
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(72) |
Erfinder: |
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- REUTTER, Tilman
24601 Stolpe (DE)
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(74) |
Vertreter: Ernicke, Hans-Dieter |
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Patentanwälte
Dipl.-Ing. H.-D. Ernicke
Dipl.-Ing. Klaus Ernicke
Schwibbogenplatz 2b 86153 Augsburg 86153 Augsburg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A2- 1 939 343 DE-A1-102005 012 265
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WO-A1-2009/019111 US-A1- 2007 006 432
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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). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn.
[0002] Die
DE 10 2005 012 265 AI zeigt eine Vorrichtung, die zur Verfestigung und Strukturierung von Faserlagen eingesetzt
wird. 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 Einstichrichtung geöffneten Widerhäkchen versehen sind, werden beim Einstechen
einzelne Fasern erfasst und innerhalb der Faserlage umorientiert. Hierdurch wird ein
Verfilzungsund Verfestigungseffekt erzielt. Um während des Eintauchens der Nadeln
in der Faserbahn aufgrund des Vorschubs 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.
[0003] 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 müsste jedoch einerseits die Vertikalbewegungen
des Nadelbalkens als auch die Horizontalbewegungen 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 diesem Fall ist beim
Antrieb des Balkenträgers die durch den Balkenträger ausgeführte Führungsbahn im Wesentlichen
durch die ortsfeste Lage des Schwenklagers der Führungseinrichtung abhängig. Somit
lassen sich nur sehr kleine Horizontalhübe durch eine Phasenverstellung der Kurbelwellen
realisieren.
[0004] Bei der bekannten Vorrichtung tritt des Weiteren das Problem auf, dass mit zunehmendem
Grad der Phasenverstellung zwischen den beiden Kurbelwellen die freien Massenkräfte
und Massenmomente zunehmen und im Extremfall zu erhöhten Schwingungen im Maschinengestell
führen. Insbesondere durch die horizontale Bewegungskomponente des Nadelbalkens werden
horizontal gerichtete Massenkräfte erzeugt, die durch einen Massenausgleich an den
Kurbelwellen nur unzureichend ausgeglichen werden können. Insoweit ist die bekannte
Vorrichtung nur in engen Grenzen zur Ausführung einer horizontalen Bewegung des Nadelbalkens
geeignet.
[0005] Die nächstliegende
WO 2009/019111 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn mit einem oszillierend angetriebenen
Nadelbalken, der an seiner Unterseite ein Nadelbrett mit einer Vielzahl von Nadeln
aufweist. Die Vorrichtung besitzt mindestens einen beweglichen Balkenträger zum Halten
des Nadelbalkens und ein Kurbeltriebwerk zur oszillierenden Bewegung des Balkenträgers.
Das Kurbeltriebwerk weist zwei mit dem Balkenträger verbundene Pleuelstangen und zwei
angetriebene Kurbelwellen mit einer Phasenverstelleinrichtung zur Einstellung eines
Phasenwinkels (ϕ) an einer der beiden Kurbelwellen auf. Die Vorrichtung hat ferner
eine an dem Balkenträger angreifende Führungseinrichtung zur Führung des Nadelbalkens
während seiner oszillierenden Bewegung, welche mehrere Führungslenker aufweist, die
durch mehrere Drehgelenke mit dem Balkenträger verbunden sind, wobei der angetriebenen
Nadelbalken bei dem durch die Phasenverstelleinrichtung eingestellten Phasenwinkel
(ϕ) im Winkelbereich von 0° bis 30° durch den oder die Führungslenker führbar ist.
Die Phasenverstelleinrichtung weist zwei auf die Kurbelwellen einwirkende Stellmotoren
mit einer Stelleinrichtung oder alternativ einen Stellmotor und ein auf die Kurbelwellen
einwirkendes Stellgetriebe auf.
[0006] Die
EP 1 939 343 A2 lehrt eine andere Vernadelungsvorrichtung mit einem Kurbeltrieb und gleichphasig
angetriebenen Pleueln, wobei an einem Pleuel im Anschlussbereich des Balkenträgers
ein Lenkergetriebe zur Erzeugung eines überlagerten Horizontalhubs und einer Phasenverschiebung
angreift.
[0007] Im Stand der Technik sind grundsätzlich jedoch auch derartige Vorrichtungen bekannt,
bei welchen 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 AI bekannt. Der separate Horizontalantrieb der bekannten Vorrichtung ermöglicht zwar
grössere Bewegungsamplituden in horizontaler Richtung, jedoch mit dem Nachteil komplizierter
Mechaniken, die die Hubfrequenz der Maschine begrenzen und mit einem hohen Platzbedarf
zu grossen und schweren Maschinenrahmen führen.
[0008] Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn
zu schaffen, bei welcher der Nadelbalken durch ein Kurbeltriebwerk mit überlagerten
Vertikal- und Horizontalbewegungen flexibel antreibbar ist.
[0009] Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zum Vernadeln einer
Faserbahn bereitzustellen, bei welcher das Kurbeltriebwerk mit einfachen Mitteln einstellbar
ist, um den Horizontalhub der Maschine während des Betriebes in weiten Grenzen zu
variieren.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 gelöst.
[0011] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der jeweiligen Unteransprüche definiert. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus,
dass insbesondere die in horizontaler Richtung bei einer Phasenverstellung der Kurbelwellen
erzeugten Massenkräfte unmittelbar an dem Nadelbalken aufgenommen werden können, ohne
dabei die Beweglichkeit des Nadelbalkens zu beeinträchtigen. Hierzu weist die Führungseinrichtung
einen oder mehrere Führungslenker auf, die durch Drehgelenke mit dem Nadelbalken verbunden
sind. Die Massenkräfte können so durch Schub- und Zugkräfte übertragen und gegenüber
einem Maschinengestell abgestützt werden. Es hat sich gezeigt, dass damit zwischen
den Kurbelwellen bzw. den Exzenterwellen eine maximale Phasenverstellung von einem
Phasenwinkel von 30° möglich ist. Bei grösseren Phasenwinkeln ergeben sich hohe Schwingungsbelastungen
durch die noch grösseren Massenkräfte, so dass der Nadelbalken zum Führen der Nadeln
in einer elliptischen Bahn mit dem Kurbeltriebwerk nur mit begrenzter Phasendifferenz
geführt werden kann.
[0012] Bei der Suche nach der Lösung hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass Führungslenker
mit Lenkgetriebe in der Lage sind, dynamische Massenkräfte, die aus einer resultierenden
Horizontalbewegung des Nadelbalkens resultieren, aufzunehmen, ohne dass diese unmittelbar
zu einer Schwingungsanregung führen.
[0013] Um je nach Einsatzfall und Materialbeschaffenheit der Faserbahnen eine flexible Einstellung
und Vernadelung mit angepasstem Horizontalhub vornehmen zu können, ist die Weiterbildung
der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher die Phasenverstelleinrichtung derart
ausgebildet ist, dass die Exzenterwellen oder die Kurbelwellen phasengleich mit dem
Phasenwinkel ϕ = 0° oder wahlweise phasenversetzt mit dem Phasenwinkel ϕ ≠ 0° antreibbar
sind. Somit lässt sich die Faserbahn ausschliesslich mit einer vertikalen Aufund Abwärtsbewegung
des Nadelbalkens vernadeln. Je nach Vorschub und Material kann neben der reinen Vertikalbewegung
des Nadelbalkens durch Phasenverstellung eine zusätzlich überlagerte Horizontalbewegung
erzeugt werden.
[0014] Zur Einstellung einer Phasendifferenz in dem Kurbeltriebwerk wird die Phasenverstelleinrichtung
durch ein Stellgetriebe und einem mit dem Stellgetriebe zusammenwirkenden Stellaktor
oder einer Stellmechanik gebildet, wobei das Stellgetriebe mit einer der Exzenterwellen
oder einer der Kurbelwellen gekoppelt ist. Das Stellgetriebe weist hierzu eine verschiebbare
Stellwelle und eine Zahnradpaarung mit einer Schrägverzahnung auf, wobei ein durch
den Stellaktor oder die Stellmechanik an der Stellwelle eingestellter Stellweg durch
die Zahnradpaarung in einen Stellwinkel umwandelbar ist. Damit lassen sich Phasenverstellungen
in dem Kurbeltriebwerk sowohl im Stillstand als auch während des Betriebes ausführen.
[0015] Um unmittelbar die Phasenlage einer der Exzenterwellen oder einer der Kurbelwellen
zu verändern, ist vorzugsweise eines der Zahnräder der Zahnradpaarung fest am Umfang
der Exzenterwelle oder der Kurbelwelle angeordnet und das andere Zahnrad fest am Umfang
der Stellwelle gehalten. Die Stellwelle ist parallel zur Exzenterwelle oder Kurbelwelle
verschiebbar gehalten, so dass sich an der Exzenterwelle ein von dem Stellweg proportional
abhängiger Phasenwinkel einstellt.
[0016] Das Stellgetriebe lässt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch vorteilhaft
als ein Zahnradgetriebe im Kurbeltriebwerk integrieren, so dass die Stellwelle durch
eine verschiebbare Getriebewelle gebildet wird. Hierbei ist die Getriebewelle über
mehrere Zahnradpaarungen mit einer Schrägverzahnung zwischen zwei Antriebswellen angeordnet,
so dass bei Verstellung der Getriebewelle ein doppelter Verstellwinkel erzeugt wird,
der über die Antriebswellen direkt auf die Exzenterwellen oder Kurbelwellen übertragen
wird. Das Zahnradgetriebe lässt sich dabei auch vorzugweise als eine Verstelleinheit
einer Kurbelwelleneinheit vorordnen, durch welche eine Mehrzahl von Pleuelstangen
angetrieben werden.
[0017] Um Feinjustierungen während des Betriebes ausführen zu können, ist gemäß einer bevorzugten
Weiterbildung der Erfindung dem Stellaktor ein Lagegeber zugeordnet, der mit einer
Steuereinrichtung der Phasenverstelleinrichtung gekoppelt ist. Damit können exakte
Maschineneinstellungen ausgeführt werden.
[0018] Zum Antreiben beider Exzenterwellen oder Kurbelwellen wird die Weiterbildung der
Erfindung eingesetzt, bei welcher das Kurbeltriebwerk einen Antriebsmotor und das
Zahnradgetriebe aufweist, wobei beide Exzenterwellen oder beide Kurbelwellen durch
das Zahnradgetriebe derart miteinander gekoppelt sind, so dass beide Exzenterwellen
oder beide Kurbelwellen gegensinnig antreibbar sind.
[0019] Um einen Eingriff in das Kurbeltriebwerk zum Zwecke einer Prozessunterbrechung zu
ermöglichen, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher
der Antriebsmotor direkt mit einer der Antriebswellen des Zahnradgetriebes oder einer
der Kurbelwellen verbunden ist und bei welcher der anderen Antriebswelle oder der
anderen Kurbelwelle ein Bremsmittel zugeordnet ist. Somit lässt sich das gesamte Kurbeltriebwerk
bei einer Prozessunterbrechung nach Abschaltung des Antriebsmotors sicher in einem
Stillstand halten.
[0020] Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass an jeder der Exzenterwelle
oder Kurbelwelle eine Phasenverstellung ausführbar ist. Hierzu weist die Phasenverstelleinrichtung
zwei Stellaktoren mit zugeordneten Stellgetrieben auf.
[0021] Um die Beweglichkeit zur Ausführung bestimmter Führungsbahnen an dem Nadelbalken
noch zu erhöhen, wird der oder die Führungslenker gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
bevorzugt über eine Koppelkinematik mit dem Maschinengestell verbunden. Damit können
je nach Ausbildung der Koppelkinematik zusätzliche Beweglichkeiten an dem Führungslenker
sowie an dem Balkenträger erzeugt werden. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden
nachfolgend einige Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Figuren
beschrieben.
[0022] Es stellen dar:
- Fig. 1
- schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
- Fig. 2
- schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 in geändertem Betriebszustand
- Fig. 3
- schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Phasenverstelleinrichtung
- Fig. 4
- schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Phasenverstelleinrichtung
- Fig. 5
- schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Phasenverstelleinrichtung
- Fig. 6
- schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
[0023] 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
38 und ein Abstreifer 37 zugeordnet, wobei zwischen der Bettplatte 38 und dem Abstreifer
37 eine Faserbahn 39 mit im wesentlichen konstanter Vorschubgeschwindigkeit geführt
wird. Die Bewegungseinrichtung der Faserbahn 39 ist hierbei durch einen Pfeil gekennzeichnet.
[0024] 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 mindestens 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 gegenüberliegenden
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.
[0025] Der Kurbelwelle 9.1 ist eine Phasenverstelleinrichtung 11 zugeordnet. Die Phasenverstelleinrichtung
11 weist ein Stellgetriebe 18 und ein mit dem Gestellgetriebe zusammenwirkender Stellaktor
12 auf. Das Gestellgetriebe ist zur Einstellung eines Phasenwinkels ϕ mit der Kurbelwelle
9.1 gekoppelt. Zur Einstellung und Aktivierung ist eine Steuereinrichtung 13 vorgesehen,
die mit dem Stellaktor 12 verbunden ist. Über die Steuereinrichtung 13 lässt sich
der Stellaktor 12 aktivieren, um die Kurbelwelle 9.1 in ihrer Lage zu verdrehen. Somit
lässt sich die Phasenlage zwischen den beiden Kurbelwellen 9.1und 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 einer Phasengleichheit der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 und synchronem Lauf eine annähernd
vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ausgeführt. Bei einem Phasenversatz 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 9.1 und 9.2 bestimmt eine Hublänge der Horizontalbewegung. Der Hub
der Horizontalbewegung lässt sich über den Phasenwinkel ϕ der Kurbelwelle 9.1 stufenlos
einstellen. Der Phasenwinkel wird hierbei durch die Phasenverstelleinrichtung 11 in
einem Winkelbereich von 0 - 30° je nach gewünschter Hublänge eingestellt.
[0026] Zur Führung der Bewegung des Balkenträgers 2 ist eine Führungseinrichtung 14 vorgesehen,
die in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Führungslenker 15 gebildet ist, der
über ein erstes Drehgelenk 16.1 mit dem Balkenträger 2 und über ein zweites Drehgelenk
16.2 mit einer Koppelkinematik 17 verbunden ist. Das Drehgelenk 16.1 am Balkenträger
2 ist in einer Balkenmitte ausgebildet, wobei der Führungslenker 15 im Wesentlichen
horizontal ausgerichtet ist. Damit können die bei einem Phasenversatz auftretenden
Massenkräfte an dem Balkenträger 2 durch Schub- und Zugkräfte an dem Führungslenker
15 aufgenommen werden. Die zwischen dem zweiten Drehgelenk 16.2 des Führungslenkers
15 und einem Maschinengestell 20 angeordnete Koppelkinematik 17 ist hier nicht näher
erläutert und kann ein oder mehrere Getriebeglieder aufweisen, um den Führungslenker
15 gegenüber dem Maschinengestell abzustützen und um zusätzliche Bewegungsfreiheiten
bei der Auf- und Abwärtsführung des Balkenträgers an dem Führungslenker 15 zu ermöglichen.
[0027] Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist in einem Betriebszustand gezeigt,
bei welcher die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 gegensinnig synchron angetrieben sind. Hierbei
weist die Kurbelwelle 9.1 einen Phasenwinkel ϕ ≠ 0 auf, so dass neben der reinen vertikalen
Auf- und Abwärtsbewegung eine überlagerte Horizontalbewegung an dem Balkenträger 2
eingeleitet wird.
[0028] In Fig. 2 ist das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 in einem Betriebszustand gezeigt,
bei welcher das Kurbeltriebwerk 5 gegensinnig synchron mit phasengleichen Kurbelwellen
9.1 und 9.2 betrieben wird. In diesem Zustand ist an der Kurbelwelle 9.1 durch die
Phasenverstelleinrichtung 11 der Phasenwinkel ϕ = 0° eingestellt. Die Kurbeltriebe
6.1 und 6.2 laufen phasengleich, so dass der Balkenträger 2 ausschließlich eine vertikale
Auf- und Abwärtsbewegung ausführt. Insoweit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung flexibel
einsetzbar, um Faserbahnen zu vernadeln.
[0029] In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Phasenverstelleinrichtung 11 gezeigt,
wie sie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einsetzbar wäre. Die
Phasenverstelleinrichtung 11 weist das Stellgetriebe 18 und den Stellaktor 12 auf.
Das Stellgetriebe 18 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Stellwelle 21 gebildet,
die durch eine Lagereinrichtung 25.1 drehbar gelagert ist. Die Stellwelle 21 und die
Lagereinrichtung 25.1 sind innerhalb eines Gehäuses in einer Schubführung 24 gehalten
und lassen sich in axialer Richtung der Stellwelle 21 hin und her verschieben.
[0030] Die Stellwelle 21 ist über eine Zahnradpaarung der schräg verzahnten Zahnräder 22.1
und 22.2 mit der Kurbelwelle 9.1 verbunden. Die Kurbelwelle 9.1 weist hierzu am Umfang
das fest mit der Kurbelwelle 9.1 verbundene Zahnrad 22.2 auf. Das Zahnrad 22.2 ist
mit dem Zahnrad 22.1 im Eingriff, da das fest mit der Stellwelle 21 verbunden ist.
Das schräg verzahnte Zahnrad 22.1 weist eine geringere Zahnbreite auf, als das schräg
verzahnte Zahnrad 22.2 am Umfang der Kurbelwelle 9.1.
[0031] Die Kurbelwelle 9.1 ist über eine Lagereinrichtung 25.2 in einem nicht dargestellten
Gehäuse drehbar gelagert und mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt.
[0032] Zur Verschiebung der Stellwelle 21 ist der Stellaktor 12 vorgesehen, der über einen
Stößel 26 mit einem freien Ende der Stellwelle 21 durch eine Drehverbindung 27 gekoppelt
ist. Die Drehverbindung 27 ermöglicht eine freie Drehung der Stellwelle 21 gegenüber
dem Stößel 26 des Stellaktors 12.
[0033] Dem Stellaktor 12 ist ein Lagegeber 28 zugeordnet, der mit der Steuereinrichtung
13 verbunden ist. Der Lagegeber 28 erfasst die momentane Lage des Stößels 26 und damit
den Stellweg der Stellwelle 21. Als Lagegeber 28 könnten Inkremental- oder Abstandsgeber
verwendet werden, die an dem Stellaktor sitzen.
[0034] Zur Einstellung eines Phasenwinkels ϕ an der Kurbelwelle 9.1 wird über den Stellaktor
12 die Stellewelle 21 der Schubführung 24 verschoben. Hierbei verschiebt sich die
relative Lage zwischen den Zahnrädern 22.1 und 22.2, so dass über die Schrägverzahnung
der Zahnräder 22.1 und 22.2 der Stellweg der Stellwelle 21 in einem Drehwinkel an
der Kurbelwelle 9.1 umgewandelt wird.
[0035] Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung 11 besitzt
den besonderen Vorteil, dass die Verstellung der Phasenlage der Kurbelwelle 9.1 auch
im Betriebszustand möglich ist. Im Betrieb wird die Kurbelwelle 9.1 angetrieben und
das Zahnrad 22.2 läuft mit der Kurbelwelle 9.1 um. Die Drehbewegung wird von dem Zahnrad
22.1 aufgenommen und die Stellwelle 21 dreht entsprechend der Zahnradübersetzung mit
der Kurbelwelle 9.1 mit. Unabhängig von der Drehbewegung der Stellwelle 21 lässt sich
diese durch den Stellaktor 12 in der Schubführung 24 hin- und herführen.
[0036] Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung lässt
sich jedoch vorteilhaft auch mit einer Stellmechanik kombinieren. In Fig. 4 ist hierzu
ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem das Stellgetriebe 18 identisch zu dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede
erläutert werden und ansonsten zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird.
[0037] Zur Verstellung der Stellwelle 21 der Schubführung 24 ist die Stellmechanik 19 durch
eine Spindel 29 und eine Spindelmutter 30 gebildet. Die Spindel 29 ist ber eine Drehverbindung
27 mit der Stellwelle 21 gekoppelt. Die Spindelmutter 30 ist am Umfang der Spindel
29 geführt und stützt sich an der Gehäusewand 31 eines Gehäuses ab. Durch Drehung
der Spindelmutter 30 lässt sich die Spindel 29 je nach Drehrichtung der Spindelmutter
30 parallel zur Kurbelwelle 9.1 verstellen, so dass die Stellwelle 21 eine entsprechende
Bewegung in Axialrichtung ausführt. Somit lässt sich auch eine manuelle Einstellung
des Phasenwinkels an der Kurbelwelle 9.1 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ausführen.
[0038] In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung gezeigt,
wie sie in einem Kurbeltriebwerk zum Antreiben zweier Kurbelwellen oder zweier Exzenterwellen
möglich wäre. Hierzu sind zwei Antriebswellen 42.1 und 42.2, die alternativ auch direkt
als Kurbelwellen oder Exzenterwellen ausgebildet sein könnten, mittels eines Zahnradgetriebes
33 miteinander verbunden. Über die Kopplung durch das Zahnradgetriebe 33 besteht die
Möglichkeit, das Kurbeltriebwerk durch einen Antriebsmotor anzutreiben. Hierzu weist
die Antriebswelle 42.2 ein Antriebsende 35 auf, an dem unmittelbar oder durch z. B.
Riemen gekoppelt ein Antriebsmotor (hier nicht dargestellt) kuppelbar ist. Die Antriebswelle
42.2 ist in einem Gehäuse 40 drehbar gelagert, durch eine erste Lagereinrichtung 25.1.
Zur Drehmomentübertragung ist am Umfang der Antriebswelle 42.2 ein Zahnrad 32.1 angeordnet,
das mit einem zweiten Zahnrad 32.2 im Eingriff steht. Das Zahnrad 32.2 ist am Umfang
einer drehbar gelagerten Getriebewelle 23.1 gehalten. Die Getriebewelle 23.1 ist über
eine zweite Lagereinrichtung 25.2 in dem Gehäuse 40 gelagert.
[0039] Zur weiteren Drehmomentübertragung ist eine zweite Getriebewelle 23.2 vorgesehen,
die an seinem Umfang zwei im Abstand zueinander angeordnete Zahnräder 32.3 und 22.1
trägt. Das Zahnrad 32.3 ist mit dem an der ersten Getriebewelle 23.1 gehaltenem Zahnrad
32.2 im Eingriff. Hierbei sind die Zahnradpaarungen der Zahnräder 32.1, 32.2 und 32.3
jeweils durch schrägverzahnte Zahnräder gebildet.
[0040] Das zweite im Abstand zu dem Zahnrad 32.3 an der Getriebewelle 23.2 gehaltene Zahnrad
22.1 weist ebenfalls eine Schrägverzahnung auf und ist mit einem Zahnrad 22.2 am Umfang
der Antriebswelle 42.1 im Eingriff. Die Antriebswelle 42.1 ist hierzu über eine vierte
Lagereinrichtung 25.4 in dem Gehäuse 40 gelagert.
[0041] Die Getriebewelle 23.2 ist innerhalb des Gehäuses 40 durch eine Schubführung 24 mit
ihrer Lagereinrichtung 2.3 verschiebbar in dem Gehäuse 40 gehalten. An einem freien
Ende der Getriebewelle 23.2 greift ein Stellaktor 12 an, der über eine Drehverbindung
27 an dem freien Ende der Getriebewelle 23 gekoppelt ist. Die Funktion des Stellaktors
12 sowie der Getriebewelle 23.2 ist identisch mit dem Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung
in Fig. 3. Hierbei wird über den Stellweg der Getriebewelle 23.2 in der Lage der Zahnräder
22.1 und 32.3 verändert. Durch die an den Zahnräder 22.2 und 22.1 ausgewählte Schrägverzahnung
erfolgt eine Verdrehung der Kurbelwelle 9.1, so dass in Abhängigkeit von dem Stellweg
der Getriebewelle 23.2 sich ein bestimmter Phasenwinkel ϕ an der Kurbelwelle 9.1 einstellt.
Die Lageveränderung des Zahnrades 32.3 relativ zu dem Zahnrad 32.2 führt dabei zu
einer identischen Verstellung der Winkellage der Getriebewelle 23.1 und damit der
Antriebswelle 42.2. Die Zahnräder 22.1 und 32.3 an der Getriebewelle 23.2 weisen eine
gegensinnige Schrägverzahnung auf, so dass sich ein doppelter Verstellwinkel einstellt.
Die Antriebswelle 42.1 und die Antriebswelle 42.2 werden jeweils um den Phasenwinkel
ϕ verstellt, so dass sich durch Verschiebung der Getriebewelle 23.2 sich ein doppelter
Verstellwinkel einstellt. So könnte beispielsweise die Antriebswelle 42.1 um den Phasenwinkel
ϕ = 10° und die Antriebswelle 42.2 um den Phasenwinkel ϕ = - 10° verstellt werden,
so dass sich ein gesamter Verstellwinkel von 20° ergibt.
[0042] Die Antriebswelle 42.1 weist ein freies Bremsende 36 auf, an dem ein Bremsmittel
34 angeordnet ist. Das Bremsmittel 34 ist mit einem hier nicht dargestellten Steuergerät
verbunden, so dass bei einer Prozessunterbrechung das Kurbeltriebwerk nach Abbremsen
des Antriebsmotors die Antriebswelle 42.1 blockiert werden kann und somit das gesamte
Kurbeltriebwerk sicher in einem Stillstand gehalten werden kann.
[0043] Bei dem in Fig. 5 dargestellten Zahnradgetriebe 33 sind die gegenüberliegenden Enden
der Antriebswellen 42.1 und 42.2, die hier nicht näher dargestellt sind, unmittelbar
mit den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 oder mit Exzenterwellen verbunden. Die Verbindungen
zwischen den Antriebwellen 42.1 und 42.2 und den zugeordneten Kurbelwellen erfolgt
vorzugsweise über Kupplungseinrichtungen, die eine schlupffreie Drehübertragung gewährleisten.
Die in dem Ausführungsbeispiel gezeigten Antriebswellen 42.1 und 42,2 könnten jedoch
alternativ auch direkt als Kurbelwellen oder Exzenterwellen ausgeführt sein, um mit
den Abtriebsenden direkt mehrere Pleuelstangen anzutreiben.
[0044] In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt,
bei welcher die Kurbeltriebe 6.1 und 6.2 jeweils eine angetriebene Exzenterwelle 41.1
und 41.2 aufweisen. Das Kurbeltriebwerk 5 zum Antreiben der Exzenterwellen 41.1 und
41.2 weist dabei ein Zahnradgetriebe 33 und einen hier nicht dargestellten Antriebsmotor
auf. Das Zahnradgetriebe 33 könnte gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ausgebildet
sein, so dass dem Zahnradgetriebe 33 ein Stellaktor 12 zugeordnet ist, um eine Phasenverstellung
zwischen den Exzenterwellen 41.1 und 41.2 einstellen zu können. Insoweit wird auf
das vorgenannte Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung nach Fig. 5 Bezug
genommen. Die Exzenterwellen 41.1 und 41.2 sind über Pleueldrehgelenke nach 8.3 und
8.4 mit den Pleuelstangen 7.1 und 7.2 verbunden, die an den gegenüberliegenden freien
Enden der Balkenträger 2 halten. Die Pleuelstangen 7.1 und 7.2 sind hierzu mit den
Pleueldrehgelenken 8.1 und 8.2 an dem Balkenträger 2 angeordnet. Der Balkenträger
2 ist an seiner Unterseite identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aufgebaut,
so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt und Bezug zu der Beschreibung
nach Fig. 1 genommen wird.
[0045] Die Führungseinrichtung 14 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Führungslenker
15.1 und 15.2 gebildet. Die Führungslenker 15.1 und 15.2 sind zu beiden Seiten des
Balkenträgers 2 angeordnet und jeweils über ein Drehgelenk 16.1 und 16.2 mit dem Balkenträger
verbunden. An den gegenüberliegenden Enden sind die Führungslenker 15.1 und 15.2 über
Drehgelenke 16.3 und 16.4 mit zwei vorzugsweise identisch ausgebildeten Koppelkinematiken
17.1 und 17.2 verbunden, die an dem Maschinengestell 20 gehalten sind. Die Koppelkinematiken
17.1 und 71.2 sind vorzugsweise identisch aufgebaut, so dass der Balkenträger 2 durch
die Führungslenker 15.1 und 15.2 zu beiden Seiten gleich geführt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
lassen sich die dynamischen Massenkräfte vorteilhaft auf zwei gegenüberliegende Führungslenker
verteilt auf nehmen, wobei diese im Wesentlichen durch Zug- und Schubkräfte in den
Führungslenkem 15.1 und 15.2 auf die Koppelkinematik 17.1 und 17.2 übertragen werden.
[0046] Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde die
Phasenverstelleinrichtung jeweils zur Einstellung eines Phasenwinkels an einer der
Kurbelwellen oder Exzenterwellen verwendet. Grundsätzlich besteht jedoch auch die
Möglichkeit, die Phasenverstelleinrichtung durch zwei Stellaktoren und zwei Stellgetriebe
zu bilden, die jeweils auf eine der Kurbelwellen oder Exzenterwellen einwirken. So
lässt sich beispielweise das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Phasenverstelleinrichtung
derart erweitern, dass an jeder der Kurbelwellen eine Stellwelle über eine Zahnradpaarung
mit den jeweiligen Kurbelwellen verbunden sind. Bei allen Ausführungsbeispielen der
Phasenverstelleinrichtung ist jedoch darauf zu achten, dass die jeweilige Stellung
während des Betriebes fixiert bleibt. Die Verstellung der Kurbelwellen und der Exzenterwellen
kann sowohl im Betrieb mit drehenden Wellen oder Stillstand mit feststehenden Wellen
erfolgen. Selbstverständlich können auch alternative Verstellmechanismen mit mechanischen
oder hydraulischen Getrieben verwendet werden, um an den Kurbelwellen und Exzenterwellen
eine entsprechende Phasenlage einstellen zu können.
[0047] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vernadeln ist somit flexibel einsetzbar, um
eine Vernadelung mit oder ohne Horizontalbewegung der Nadeln ausführen zu können.
Die Horizontalbewegung der Nadelspitzen wird dabei ausschließlich durch Verkippen
des Balkenträgers erzeugt. Bei gleichphasiger Drehung der Kurbelwellen erfolgt eine
reine Vertikalbewegung der Nadelspitzen, wobei die Führung des Balkenträgers in beiden
Fällen vorteilhaft durch einen oder mehrere Führungslenker erfolgt.
Bezugszeichenliste
[0048]
- 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
- Stellaktor
- 13
- Steuereinrichtung
- 14
- Führungseinrichtung
- 15, 15.1, 15.2
- Führungslenker
- 16.1, 16.2, 16.3
- Drehgelenk
- 17, 17.1, 17.2
- Koppelkinematik
- 18
- Stellgetriebe
- 19
- Stellmechanik
- 20
- Maschinengestell
- 21
- Stellwelle
- 22.1, 22.2
- schrägverzahntes Zahnrad
- 23.1, 23.2
- Getriebewelle
- 24
- Schubführung
- 25.1, 25.2
- Lagereinrichtung
- 26
- Stößel
- 27
- Drehverbindung
- 28
- Lagegeber
- 29
- Spindel
- 30
- Spindelmutter
- 31
- Gehäusewand
- 32.1, 32.2, 32.3
- geradverzahntes Zahnrad
- 33
- Zahnradgetriebe
- 34
- Bremsmittel
- 35
- Antriebsende
- 36
- Bremsende
- 37
- Abstreifer
- 38
- Bettplatte
- 39
- Faserbahn
- 40
- Gehäuse
- 41.1, 41.2
- Exzenterwelle
- 42.1, 42.2
- Antriebswelle
1. Vorrichtung zum Vernadeln einer Faserbahn mit zumindest einem oszillierend 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 (3), mit zumindest einem Kurbeltriebwerk (5) zur oszillierenden Bewegung
des Balkenträgers (2), welcher zumindest zwei mit dem Balkenträger (2) verbundene
Pleuelstangen (7.1, 7.2) und zwei angetriebene Exzenterwellen (4.1, 4.2) oder zwei
angetriebene Kurbelwellen (9.1, 9.2) aufweist, mit einer Phasenverstelleinrichtung
(11) zur Einstellung eines Phasenwinkels (ϕ) an einer der beiden Exzenterwellen (41.1,
41.2) oder Kurbelwellen (9.1, 9.2) und mit einer an den Balkenträger (2) angreifenden
Führungseinrichtung (14) zur Führung des Nadelbalkens (1) während seiner oszillierenden
Bewegung, wobei die Führungseinrichtung (14) ein oder mehrere Führungslenker (15,
15.1, 15.2) aufweist, die durch ein oder mehrere Drehgelenke (16.1, 16.2) mit dem
Balkenträger (2) verbunden sind, und der angetriebenen Nadelbalken (1) bei dem durch
die Phasenverstelleinrichtung (11) eingestellten Phasenwinkel (ϕ) im Winkelbereich
von 0° bis 30° durch den oder die Führungslenker (15, 15.1, 15.2) führbar ist, wobei
die Phasenverstelleinrichtung (11) durch ein Stellgetriebe (18) und einen mit dem
Stellgetriebe (18) zusammenwirkenden Stellaktor (12) oder Stellmechanik (19) gebildet
ist, wobei das Stellgetriebe (18) mit einer der Exzenterwellen (41.1, 41.2) oder Kurbelwellen
(9.1, 9.2) gekoppelt ist und wobei das Stellgetriebe (18) durch eine verschiebbare
Stellwelle (21) und eine Zahnradpaarung (22.1, 22.2) mit einer Schrägverzahnung gebildet
ist, wobei ein durch den Stellaktor (12) oder die Stellmechanik (19) an der Stellwelle
(21) eingestellter Stellweg durch die Zahnradpaarung (22.1, 22.2) in einen Stellwinkel
umgewandelt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverstelleinrichtung (11) derart ausgebildet ist, dass die Exzenterwellen
(41.1, 41.2) oder die Kurbelwellen (9.1, 9.2) phasengleich mit dem Phasenwinkel ϕ
= 0° oder wahlweise phasenversetzt mit dem Phasenwinkel ϕ ≠ 0° antreibbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Zahnräder (22.1, 22.2) der Zahnradpaarung fest am Umfang einer Antriebswelle
(42.1) oder der Kurbelwelle (9.1) und das andere Zahnrad (22.1, 22.2) fest am Umfang
der Stellwelle (21) angeordnet ist, wobei die Stellwelle (21) parallel zur Antriebswelle
(42.1) oder Kurbelwelle (9.1) verschiebbar gehalten ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellwelle (21) durch eine verschiebbare Getriebewelle (23.2) eines Zahnradgetriebes
(33) des Kurbeltriebwerks (5) gebildet ist, welche Getriebewelle (23.2) über mehrere
Zahnradpaarungen (22.1, 22.2; 32.1 - 32.3) mit einer Schrägverzahnung mit zwei Antriebswellen
(42.1, 42.2) gekoppelt ist, welche Antriebswellen (42.1, 42.2) mit den Exzenterwellen
(41.1, 41.2) oder den Kurbelwellen (9.1, 9.2) verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stellaktor (12) ein Lagegeber (28) zugeordnet ist, welcher mit einem Steuereinrichtung
(13) der Phasenverstelleinrichtung (11) gekoppelt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbeltriebwerk (5) einen Antriebsmotor und das Zahnradgetriebe (33) aufweist,
wobei beide Exzenterwellen (41.1, 41.2) oder beide Kurbelwellen (9.1, 9.2) durch das
Zahnradgetriebe (33) derart miteinander gekoppelt sind, dass beide Exzenterwellen
(41.1, 41.2) oder beide Kurbelwellen (9.1, 9.2) gegensinnig antreibbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor mit einer der Antriebswellen (42.1, 42.2) oder direkt mit einer
der Kurbelwellen (9.1, 9.2) verbunden ist und dass der anderen Antriebswelle (42.1,
42.2) oder der anderen Kurbelwelle (9.1, 9.2) ein Bremsmittel (34) zugeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverstelleinrichtung (11) zwei Stellaktoren (12) mit zugeordneten Stellgetrieben
(18) aufweist, die den Exzenterwellen (41.1, 41.2) oder den Kurbelwellen (9.1, 9.2)
zugeordnet sind und die unabhängig voneinander über die Steuereinrichtung (13) ansteuerbar
ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehgelenk (16.1) des Führungslenkers (15) im mittleren Bereich des Balkenträgers
(2) angeordnet ist und dass das gegenüberliegende Ende des Führungslenkers (15) über
eine Koppelkinematik (17) mit einem Maschinengestell (20) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungslenker (15.1, 15.2) zu zwei Seiten des Balkenträger (2) angeordnet sind
und sich über jeweils eine zugeordnete Koppelkinematik (17.1, 17.2) an einem Maschinengestell
(20) abstützen.
1. Apparatus for needling a fibrous web having at least one needle bar (1) which is driven
in an oscillating manner and, on its underside, has a needle board (3) with a multiplicity
of needles (4), having at least one mobile bar carrier (2) for holding the needle
bar (1), having at least one crank drive (5) for moving the bar carrier (2) in an
oscillating manner, which crank drive (5) has at least two connecting rods (7.1, 7.2)
which are connected to the bar carrier (2) and two driven eccentric shafts (41.1,
41.2) or two driven crankshafts (9.1, 9.2), having a phase adjusting device (11) for
setting a phase angle (ϕ) on one of the two eccentric shafts (41.1, 41.2) or crankshafts
(9.1, 9.2) and having a guide device (14) which acts on the bar carrier (2) for guiding
the needle bar (1) during its oscillating movement, the guide device (14) having one
or more guide links (15, 15.1, 15.2) which are connected to the bar carrier (2) by
one or more rotary joints (16.1, 16.2), and it being possible for the driven needle
bar (1) to be guided by the guide link or links (15, 15.1, 15.2) at the phase angle
(ϕ) which is set by the phase adjusting device (11) in the angular range from 0° to
30°, the phase adjusting device (11) being formed by an actuating gear mechanism (18)
and a control actuator (12) or actuating mechanism (19) which interacts with the actuating
gear mechanism (18), the actuating gear mechanism (18) being coupled to one of the
eccentric shafts (41.1, 41.2) or crankshafts (9.1, 9.2), and the actuating gear mechanism
(18) being formed by a displaceable actuating shaft (21) and a gearwheel pairing (22.1,
22.2) with a helical toothing system, an actuating travel which is set by the control
actuator (12) or the actuating mechanism (19) on the actuating shaft (21) being converted
by the gearwheel pairing (22.1, 22.2) into an actuating angle.
2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the phase adjusting device (11) is configured in such a way that the eccentric shafts
(41.1, 41.2) or the crankshafts (9.1, 9.2) can be driven in phase with the phase angle
ϕ = 0° or optionally with an offset phase with the phase angle ϕ ≠ 0°.
3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that one of the gearwheels (22.1, 22.2) of the gearwheel pairing is arranged fixedly on
the circumference of a drive shaft (42.1) or the crankshaft (9.1) and the other gearwheel
(22.1, 22.2) is arranged fixedly on the circumference of the actuating shaft (21),
the actuating shaft (21) being held such that it can be displaced parallel to the
drive shaft (42.1) or crankshaft (9.1).
4. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that the actuating shaft (21) is formed by a displaceable gear shaft (23.2) of a gearwheel
mechanism (33) of the crank drive (5), which gear shaft (23.2) is coupled via a plurality
of gearwheel pairings (22.1, 22.2; 32.1 - 32.3) with a helical toothing system to
two drive shafts (42.1, 42.2), which drive shafts (42.1, 42.2) are connected to the
eccentric shafts (41.1, 41.2) or the crankshafts (9.1, 9.2).
5. Apparatus according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the control actuator (12) is assigned a position transmitter (28) which is coupled
to a control device (13) of the phase adjusting device (11).
6. Apparatus according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the crank drive (5) has a drive motor and the gearwheel mechanism (33), both eccentric
shafts (41.1, 41.2) or both crankshafts (9.1, 9.2) being coupled to one another by
the gearwheel mechanism (33) in such a way that both eccentric shafts (41.1, 41.2)
or both crankshafts (9.1, 9.2) can be driven in opposite directions.
7. Apparatus according to Claim 6, characterized in that the drive motor is connected to one of the drive shafts (42.1, 42.2) or directly
to one of the crankshafts (9.1, 9.2), and in that the other drive shaft (42.1, 42.2) or the other crankshaft (9.1, 9.2) is assigned
a brake means (34).
8. Apparatus according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the phase adjusting device (11) has two control actuators (12) with assigned actuating
gear mechanisms (18) which are assigned to the eccentric shafts (41.1, 41.2) or the
crankshafts (9.1, 9.2) and are configured such that they can be actuated independently
of one another via the control device (13) .
9. Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the rotary joint (16.1) of the guide link (15) is arranged in the middle region of
the bar carrier (2), and in that the opposite end of the guide link (15) is connected to a machine frame (20) via
a coupling kinematic means (17).
10. Apparatus according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the guide links (15.1, 15.2) are arranged on two sides of the bar carrier (2) and
are supported on a machine frame (20) via in each case one assigned coupling kinematic
means (17.1, 17.2).
1. Dispositif d'aiguilletage d'une bande fibreuse avec au moins une barre à aiguilles
(1) entraînée en oscillation, qui présente sur son côté inférieur une plaque à aiguilles
(3) avec une pluralité d'aiguilles (4), avec au moins un support de barre mobile (2)
pour retenir la barre à aiguilles (1), avec au moins un mécanisme d'entraînement à
vilebrequin (5) pour le mouvement d'oscillation du support de barre (2) qui présente
au moins deux bielles (7.1, 7.2) connectées au support de barre (2) et deux arbres
excentriques entraînés (41.1, 41.2) ou deux vilebrequins entraînés (9.1, 9.2), avec
un dispositif de réglage de phase (11) pour l'ajustement d'un angle de phase (ϕ) au
niveau de l'un des deux arbres excentriques (41.1, 41.2) ou des deux vilebrequins
(9.1, 9.2) et avec un dispositif de guidage (14) agissant sur le support de barre
(2) pour guider la barre à aiguilles (1) pendant son mouvement d'oscillation, le dispositif
de guidage (14) présentant un ou plusieurs bras oscillants de guidage (15, 15.1, 15.2)
qui sont connectés au support de barre (2) par une ou plusieurs articulations pivotantes
(16.1, 16.2) et la barre à aiguilles entraînée (1), dans le cas de l'angle de phase
(ϕ) ajusté par le dispositif de réglage de phase (11), pouvant être guidée dans la
plage angulaire de 0° à 30° par le ou les bras oscillants de guidage (15, 15.1, 15.2),
le dispositif de réglage de phase (11) étant formé par un engrenage de réglage (18)
et un actionneur (12) ou un mécanisme de réglage (19) coopérant avec l'engrenage de
réglage (18), l'engrenage de réglage (18) étant accouplé à l'un des arbres excentriques
(41.1, 41.2) ou des vilebrequins (9.1, 9.2) et l'engrenage de réglage (18) étant formé
par un arbre de réglage déplaçable (21) et une paire de roues dentées (22.1, 22.2)
avec une denture oblique, une course de réglage ajustée par l'actionneur (12) ou par
le mécanisme de réglage (19) au niveau de l'arbre de réglage (21) étant convertie
par la paire de roues dentées (22.1, 22.2) en un angle de réglage.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de phase (11) est réalisé de telle sorte que les arbres
excentriques (41.1, 41.2) ou les vilebrequins (9.1, 9.2) puissent être entraînés en
phase avec l'angle de phase ϕ = 0° ou, de manière sélective, avec un décalage de phase
d'un angle de phase ϕ ≠ 0°.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'une des roues dentées (22.1, 22.2) de la paire de roues dentées est disposée fixement
sur la périphérie d'un arbre d'entraînement (42.1) ou du vilebrequin (9.1) et l'autre
roue dentée (22.1, 22.2) est disposée fixement sur la périphérie de l'arbre de réglage
(21), l'arbre de réglage (21) étant maintenu de manière déplaçable parallèlement à
l'arbre d'entraînement (42.1) ou au vilebrequin (9.1).
4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'arbre de réglage (21) est formé par un arbre d'engrenage déplaçable (23.2) d'un
engrenage à roues dentées (33) du mécanisme d'entraînement à vilebrequin (5), lequel
arbre d'engrenage (23.2) est accouplé par le biais de plusieurs paires de roues dentées
(22.1, 22.2 ; 32.1 - 32.3) à denture oblique à deux arbres d'entraînement (42.1, 42.2),
lesquels arbres d'entraînement (42.1, 42.2) sont connectés aux arbres excentriques
(41.1, 41.2) ou aux vilebrequins (9.1, 9.2).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un détecteur de position (28) est associé à l'actionneur (12), lequel est accouplé
à un dispositif de commande (13) du dispositif de réglage de phase (11).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement à vilebrequin (5) présente un moteur d'entraînement et
l'engrenage à roues dentées (33), les deux arbres excentriques (41.1, 41.2) ou les
deux vilebrequins (9.1, 9.2) étant accouplés l'un à l'autre par l'engrenage à roues
dentées (33) de telle sorte que les deux arbres excentriques (41.1, 41.2) ou les deux
vilebrequins (9.1, 9.2) puissent être entraînés en sens inverse.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moteur d'entraînement est connecté à l'un des arbres d'entraînement (42.1, 42.2)
ou directement à l'un des vilebrequins (9.1, 9.2) et en ce qu'à l'autre arbre d'entraînement (42.1, 42.2) ou l'autre vilebrequin (9.1, 9.2) est
associé un moyen de freinage (34).
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif de réglage de phase (11) présente deux actionneurs (12) avec des engrenages
de réglage associés (18), qui sont associés aux arbres excentriques (41.1, 41.2) ou
aux vilebrequins (9.1, 9.2) et qui sont réalisés de manière à pouvoir être commandés
indépendamment l'un de l'autre par le dispositif de commande (13).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'articulation pivotante (16.1) du bras oscillant de guidage (15) est disposée dans
la région centrale du support de barre (2) et en ce que l'extrémité opposée du bras oscillant de guidage (15) est connectée par le biais
d'une cinématique de couplage (17) à un bâti (20) de la machine.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bras oscillants de guidage (15.1, 15.2) sont disposés des deux côtés du support
de barre (2) et s'appuient par le biais d'une cinématique de couplage respective associée
(17.1, 17.2) sur un bâti (20) de la machine.
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