DD207008A5 - NEEDLE FOR CUTTING FIBER REBUTS AND DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nadel zum Kaemmen von Faserverbaenden und eine Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Ziel ist es, bei Beibehaltung der guten Kaemmwirkung die Lebensdauer der Nadeln zu erhoehen. Erfindungsgemaess soll eine Nadel geschaffen werden, welche insbesondere die Unterbringung einer grossen Anzahl von Nadeln pro Laengeneinheit senkrecht zur Kaemmrichtung ermoeglicht und den Kaemmwiderstand moeglichst geringhaelt, wobei die Nadeln in den Hauptbeanspruchungsrichtungen weitgehend biegefest sein sollen. Diese Aufgabe wird durch eien Nadel erreicht, welche im Arbeitsbereich im Querschnitt die Form einer Raute mit abgerundeten Ecken bzw. einer Ellipse aufweist. Bei einer vorteilhaften Form einer erfindungsgemaessen Vorrichtung mit einem Praegestempel und einem Stempelwiderlager ist vorgesehen, dass Praegestempel und Stempelwiderlager je eine giebeldachartige Ausnehmung aufweisen, wobei die Giebelachsen zueinander parallel sind. Das drahtfoermige Ausgangsmaterial wird einer Praegemessung unter Abrollung von einer Vorratsrolle zugefuehrt, dort wird eine Formpraegung vorgenommen und der entstehende Ueberschnitt unmittelbar danach abgestanzt.The invention relates to a needle for caulking Faserverbaenden and an apparatus and a method for their preparation. The aim is to increase the life of the needles while maintaining the good Kaemmwirkung. According to the invention, a needle is to be provided, which in particular allows the accommodation of a large number of needles per unit length perpendicular to the Kaemmrichtung and minimizes the Kaemmwiderstand, the needles should be largely resistant to bending in the main directions of stress. This object is achieved by a needle, which has the shape of a rhombus in the working area with rounded corners or an ellipse. In an advantageous form of a device according to the invention with a Praegestempel and a plunger abutment is provided that Praebestempel and Stempelwiderlager each have a gable roof-like recess, the gable axes are parallel to each other. The Drahtfoermige starting material is fed to a Praegemessung under unwinding of a supply roll, there is a form of molding made and punched the resulting overcut immediately afterwards.
Description
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'"Hadel zum Kämmen von Faserverbänden sowie Vorrichtung und Verfahren zn ihrer Herstellung" "Hadel for combing fibrous composites and apparatus and processes for their manufacture"
Die Nadeln zum Kämmen von Faserverbänden werden vorwiegend an Kämm-, Grill-, Hechel- und Fibrilliermaschinen sowie an Karden verwendet. Die Erfindimg bezieht sich auf die !Tadel selbst sowie auf die Vorrichtung und das Verfahren zu ihrer Herstellung·The needles for combing fiber assemblies are used primarily on combing, grilling, hacking and fibrillating machines as well as on carding machines. The invention relates to the invention itself and to the device and the method for its production.
Bei Nadeln dieser Art kommt es darauf an, senkrecht zur Kämmrichtung eine möglichst große Anzahl von Nadeln pro Langeneinheit unterbringen zu können und den Kammwiderstand aufgrund der auftretenden Reibung möglichst gering zu halten, wobei die Nadeln in den Hauptbeanspruchungsrichtungen möglichst biegefest sein sollen·In needles of this type, it is important to be able to accommodate the largest possible number of needles per unit length perpendicular to the combing direction and to keep the comb resistance due to the friction occurring as low as possible, the needles should be as resistant to bending as possible in the main stress directions ·
Den vorstehenden an sich konkurrierenden Forderungen werden bekannte Nadeln nur unzureichend gerecht· So weisen querschnittlich runde Fädeln zwar eine verhältnismäßig hohe Biegefestigkeit in allen Beanspruchungsrichtungen auf und gehen ohne allzu großen Widerstand durch das zu bearbeitende Material, jedoch wird mit diesen Nadeln nicht die gewünschte hohe Nadeldichte erreicht. Andererseits sind auch querschnittlieh etwa rechteckige Fädeln bekannt, welche durch Verprägen von Rundnadeln mit Stempeln mit geraden, zueinander parallelen Prägeflächen erhalten werden. Diese Fädeln weisen zwar den Vorteil auf, daß sie sich aufgrund ihrer verhältnismäßig geringen Abmessung quer zur Kämmrichtung sehr dicht setzen lassen, und daß sie in Kämmrichtung sehr biegefest sind, sind aber andererseits mit dem Nachteil behaftet, daß zwischen den parallelen Seitenflächen benachbarter Nadeln beim Durchgang von Verdichtungen erhebliche Reibungswiderstände auf-Known needles are insufficient to meet the above competing requirements. Thus, although cross-section round threads have a relatively high flexural strength in all directions of stress and pass through the material to be machined without too much resistance, the desired high needle density is not achieved with these needles , On the other hand, also approximately Querschnittlieh about rectangular threads are known, which are obtained by stamping round needles with punches with straight, mutually parallel embossing surfaces. Although these threads have the advantage that they can be set very tight transverse to the direction of combing due to their relatively small dimension, and that they are very resistant to bending in the combing, but on the other hand have the disadvantage that between the parallel side surfaces of adjacent needles during the passage of compaction considerable frictional resistance
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treten und die Nadeln leicht in Richtung quer zur Kämmrichtung verbogen werden.and bend the needles slightly in the direction transverse to the combing direction.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei Beibehaltung einer guten Kämmwirkung die Lebensdauer der Nadeln zu erhöhen,The aim of the invention is to increase the service life of the needles while maintaining a good combing effect,
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei maximaler seitlicher Stabilität der Nadeln die Teilung derselben quer zur Kämmriohtung zu verringern.The object of the invention is to reduce the pitch of the same transverse to Kämmriohtung with maximum lateral stability of the needles.
Srfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Nadel im Arbeitsbereich im Querschnitt die Form einer Raute mit abgerundeten Ecken aufweist.According to the invention, it is provided that the needle in the working area has the shape of a rhombus with rounded corners in cross-section.
Bei einer anderen, den gleichen Grundgedanken verwirklichenden erfindungsgemäßen Ausführungsform ist vorgesehen, daß „ die Nadel im Arbeitsbereich im Querschnitt die Form einer Ellipse aufweist.In another embodiment of the invention, which embodies the same basic idea, it is provided that "the needle in the working area has the shape of an ellipse in cross-section.
Durch jede der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen wird erreicht, daß die Nadel einerseits in Richtung ihrer Hauptbeanspruchungsrichtungen parallel und quer zur Kämmrichtung eine besondere Biegefestigkeit aufweist, und daß der Eämmwiderstand sehr niedrig gehalten wird, da durch die Formgebung der Nadel zwischen benachbarten Nadeln eine Art Trichterwirkung entsteht. Durch die geringen Abmessungen der Nadel senkrecht zur Kämmrichtung im Vergleich zu den Abmessungen in Kämmrichtung wird ein dichter Nadelbesatz ermöglicht und so eine gute Bearbeitungsqualität erreicht.By each of the embodiments of the invention it is achieved that the needle on the one hand in the direction of their main stress parallel and transverse to the direction of combing has a particular bending strength, and that the resistance is kept very low, since the shape of the needle between adjacent needles creates a kind of funnel effect. Due to the small dimensions of the needle perpendicular to the combing direction in comparison to the dimensions in the combing direction, a dense needle stocking is made possible, thus achieving a good machining quality.
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Die Erfindung richtet sich auch auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Fädeln der vorstehend genannten Art. Ein wesentlicher Grund dafür, daß derartige Nadeln bisher noch nicht bekanntgeworden sind, dürfte im Vorurteil der Fachrichtung liegen, daß die Herstellung außerordentlich aufwendig wäre· Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung wird aber erreicht, daß die Fadelherstellung sich als praktisch kaum aufwendiger erweist als diejenige vorbekannter !Tadeln.The invention is also directed to a device for the production of threads of the aforementioned kind. A significant reason that such needles have not yet become known, should be in the prejudice of the discipline that the preparation would be extremely expensive · By the inventively proposed device But it is achieved that the fabrication of a needle is practically no more costly than that of the previously known!
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung mit einem Prägestempel und einem Stempelwiderlager vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, daß Prägestempel und Stempelwiderlager je eine giebeldachartige Ausnehmung aufweisen, wobei die Giebelachsen zueinander parallel sind. Ausgehend von einer im Querschnitt runden Rohnadel wird nach einem Verprägen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Fade!querschnitt von rautenförmiger Grundform erhalten, dessen Ecken bedingt durch die Ausgangsform abgerundet sind. Im Rahmen der Erfindung kann allerdings auch vorgesehen sein, daß die Prägestempel im Bereich der Rautenecken abgerundet sind.According to the invention, a device with an embossing punch and a plunger abutment is provided for this purpose, which is characterized in that embossing punch and punch abutment each have a gable-like recess, wherein the gable axes are parallel to each other. Starting from a round cross-section Rohnadel a fattening is obtained by a stamping by the device according to the invention of diamond-shaped basic shape whose corners are rounded due to the initial shape. In the context of the invention, however, it can also be provided that the embossing dies are rounded off in the region of the corners of the corners.
Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen Prägestempel und Stempelwiderlager einen jeweils halbellipsenförmigen Querschnitt auf« Durch eine derartige Ausbildung des Bearbeitungswerkzeugs werden ausgehend von im Querschnitt runden !adeln ellipsenformige Fädeln erhalten·In another embodiment of the device according to the invention, the embossing dies and the abutment abutments each have a semi-elliptical cross-section. By means of such a design of the machining tool, elliptical-shaped threads are obtained starting from round cross-sections in the cross-section.
Schließlich richtet sich die Erfindung auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Nadel· Dieses Verfahren geht davon aus, daß bisher diese Fädeln ausschließlich spanabhebend hergestellt werden. An einem von einem Draht abgelängten Zuschnitt werden an den beiden Enden die !Tadelspitzen angeschliffen und dann die fertig geschliffenen Fa-Finally, the invention is also directed to a method for producing a needle according to the invention. This method assumes that hitherto these threads have been produced exclusively by machining. On a blank cut to length from a wire, the needle tips are ground at the two ends and then the finished ground thread is cut.
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dein von dem als Abfall verbleibenden Mittelstück abgetrennt. Dieses "Verfahren ist außerordentlich arbeitsintensiv und infolgedessen sowie Y/egen des hohen Werkstoffabfalls teuer.your separated from the remaining as waste centerpiece. This process is extremely labor-intensive and, as a result, expensive as well as high material waste.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, der einzelnen Hadel durch einen Preßvorgang ihre Form zu geben, und zwar wird erfindungsgemäß das drahtförmige Ausgangsmaterial von einer Vorratsrolle abgezogen und einer Prägepresse zugeführt, die eine Formprägung vornimmt, wonach der durch das Prägen entstehende Überschnitt von einer unmittelbar nachgeordneten Einrichtung von der ITadel abgestanzt wird· Auf diese Weise lassen sich in einem einfachen Vorgang, der praktisch in einem Werkzeug durchführbar ist, die Hadeln wesentlich besser und vor allem kostensparend herstellen.The basic idea of the invention is to give shape to the individual hadel by means of a pressing process. According to the invention, the wire-shaped starting material is withdrawn from a supply roll and fed to a stamping press which performs a stamping, after which the overcut resulting from the stamping changes from an immediately downstream one Device is punched by the ITadel · In this way, in a simple process, which is practically feasible in a tool, the Hadeln can be produced much better and, above all, cost effectively.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Herstellungsverfahren ist es durch das erfindungsgemäße Vorgehen nicht mehr erforderlich, vom Drahtvorrat erst der Hadellänge entsprechende Stücke abzulängen und zu richten und diese dann einzeln einer Formbearbeitung zuzuführen, sondern die einzelnen Arbeitsgänge erfolgen und in unmittelbarer, kontinuierlicher Aufeinanderfolge·In contrast to conventional production methods, it is no longer necessary by the inventive procedure, abbreviate pieces of wire stock only the Hadellänge and judge and then individually supply them to a form processing, but the individual operations done and in immediate, continuous succession ·
Besonders vorteilhaft erweist sich dabei ein Vorgehen der A rt, daß beim Abstanzen des Überschnitts die jeweils geprägte Hadel von der Rolle getrennt wird. Durch die Einsparung des separaten Verfahrensschritts des Abtrennen gestaltet sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders kostengünstig.A procedure of the type proves to be particularly advantageous in that, when the overcut is punched, the respective embossed hadel is separated from the roll. By saving the separate process step of the separation, the inventive method designed particularly cost.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen;The invention will be explained below with reference to an embodiment in more detail · In the accompanying drawings show;
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Fig. 1 a und b: eine Seitenansicht bzw. einen QuerschnittFig. 1 a and b: a side view and a cross section
durch einen mit im Querschnitt runden Fädeln besetzten Nadelstreifen;by a pinstripe occupied with threads in cross section;
Pig. 2 a und b: Fig. 1 entsprechende Darstellungen einesPig. 2 a and b: Fig. 1 corresponding representations of a
mit im Querschnitt etwa rechteckigen !Tadeln besetzten HadeIstreifens;with Hadei strip, which is roughly rectangular in cross-section;
Fig. 3 a und b: Figur 1 b und Fig. 2 b entsprechende, vergrößerte Darstellungen;Fig. 3 a and b: Figure 1 b and Figure 2 b corresponding enlarged representations.
Fig. 3 c: eine Fig. 3 a und 3 b entsprechende Darstellung zweier benachbarter, im Querschnitt etwa rautenförmig ausgebildeter erfindungsgemäßer Nadeln undFig. 3 c: a Fig. 3 a and 3 b corresponding representation of two adjacent, in cross-section approximately diamond-shaped trained according to the invention needles and
Fig. 4 und 5 : weitere erfindungsgemäß vorgesehene Querschnittsformen.4 and 5: further inventively provided cross-sectional shapes.
In Fig. 1 und 2 sind beispielsweise die Verhältnisse beim Kämmen mit Nadelstreifen 1 bzw. 2 veranschaulicht, welche mit im Querschnitt runden bzw, etwa rechteckigen Nadeln 3 bzw. 4 besetzt sind. Die Kämmqualität ist in beiden Fällen abhängig von der Dichte der Nadelbesetzung, d· h. also von der Anzahl der Nadeln pro Nadelstreifenlänge x. Ein entsprechendes Maß bietet die freie Durchgangsfläche A zwischen zwei benachbarten Nadeln, welche jeweils schraffiert dargestellt ist. Der Vergleich der Figuren 1 und 2 zeigt, daß mit im Querschnitt etwa rechteckigen Nadeln 4 bei gleicher Fläche A aufgrund des geringeren Durchmessers senkrecht zur Kämmrichtung eine größere Nadeldichte erzielt wird, indem dort auf einem Nadelstreifenabschnitt χ acht Nadeln angeordnet werden können, während auf dem gleichen Abschnitt ζ bei der Verwendung runder Nadeln nur sieben unterzubringen sind.In Figs. 1 and 2, for example, the conditions when combing with pin strips 1 and 2 are illustrated, which are occupied with round in cross-section or, approximately rectangular needles 3 and 4 respectively. The combing quality in both cases depends on the density of the needle occupation, ie. that is, the number of needles per pinstripe length x. A corresponding measure provides the free passage area A between two adjacent needles, which is shown hatched. The comparison of Figures 1 and 2 shows that with cross-sectionally approximately rectangular needles 4 for the same area A due to the smaller diameter perpendicular to the combing a larger needle density is achieved by there on a Nadelstreifenabschnitt χ eight needles can be arranged while on the same Section ζ when using round needles to accommodate only seven.
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In Fig. 3 wird veranschaulicht, daß mit erfindungsgemäß im Querschnitt etwa rautenförmigen Nadeln 5 (vergl. Fig. 3c) die gleiche Benadelungsdichte erreicht y/erden kann wie mit im Querschnitt etwa rechteckigen Nadeln 4, wobei aber die mechanischen Eigenschaften erheblich günstiger liegen. Dies resultiert daraus, daß die in Kämmrichtung K vorne liegenden Seitenflächen 6 benachbarter Nadeln 5 eine Art Trichter bilden, so daß Verdichtungen im zu bearbeitenden Vlies mit im Vergleich zur Situation gemäß Pig· 3. b geringer Reibung passieren können. Aufgrund ihrer Krstreckung in Richtung zur ersten Hauptbeanspruchungsrichtung 7 parallel zur Kämmrichtung K sind die Nadeln 5 dort außerordentlich biegefest, Andererseits werden die Nadeln auch senkrecht zur Richtung 7, in Richtung 8, beim Durchgang durch das Vlies nicht verbogen, da die in diese Richtung 8 wirkenden Kraftkomponenten an den Seitenflächen 6 und 9 nicht durch hierzu orthogonale Wände abgefangen werden·In Fig. 3 it is illustrated that with according to the invention in cross-section approximately diamond-shaped needles 5 (see Fig. 3c) the same Benadelungsdichte y / can reach as with approximately rectangular cross-section needles 4, but the mechanical properties are much cheaper. This results from the fact that the side surfaces 6 of adjacent needles 5 located in the combing direction K form a kind of funnel so that densities in the nonwoven to be processed can pass with little friction in comparison with the situation according to Pig. Due to their extension in the direction of the first main stress direction 7 parallel to the combing direction K, the needles 5 are extremely resistant to bending there. On the other hand, the needles are not bent perpendicularly to the direction 7 in the direction 8 when passing through the nonwoven, since the forces acting in this direction 8 Force components on the side surfaces 6 and 9 are not intercepted by walls orthogonal thereto.
In 'Fig. 4 ist eine gedrungenere, im Querschnitt rautenförmige Ausführungsform mit stärker abgerundeten Ecken 10, 11 dargestellt. Dort ist auch das Angreifen der Querkräfte F veranschaulicht.In 'Fig. 4 is a squat, diamond-shaped in cross section embodiment with more rounded corners 10, 11 shown. There, the attacking of the transverse forces F is illustrated.
Fig. 5 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Nadel 12 mit ellipsenförmigem Querschnitt, für welche die vorstehenden Ausführungen völlig analog gelten.Finally, FIG. 5 shows an embodiment according to the invention of a needle 12 having an elliptical cross section, for which the above explanations apply completely analogously.
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