用于针刺机的针板的针模块和用于针刺机的针板

技术领域

本发明涉及用于针刺机(needling machine)的针板的针模块。

背景技术

针刺机通常是已知的，并且例如在斯图加特的Georg-Thieme出版社以Lünenschloss和Albrecht名义的Vliesstoffe[无纺织物]，1982，第122-129页中得到描述。

在针刺机中，无纺织物通常供应至针刺机的入口并且运送至针刺区。针杆布置在该针刺区的区域内，针板紧固至针杆。针板装备有用于加固无纺织物的针。在该区域中，待针刺的无纺织物被引导在脱模板和缝合板之间。针在冲压到无纺织物内时加固无纺织物并以高频率再次拉出。当这样做时，针穿过脱模板和缝合板中的开口。得到的产品是加固的无纺织物。专家熟悉各种类型的针刺机，包括双针刺机，在双针刺机中，两个针杆(一个从上方，另一个从下方)用于针刺，和一种针刺机，在该针刺机中，针杆在加固过程期间沿着无纺织物的方向移动。

从US 2010/0162543 A1，专家还熟悉用于针刺机的包括多个针模块的针板，每个针模块包括装备有多个针的载板。各个针通过注射模制或者铸造安装在针模块的载板中。针模块设置在针板的底板中的狭槽中。通过针模块在针板中的使用，可以快速并容易地重新装配针板并且延长针板的寿命，因为不再有对针板中的其中适配单个针的单个钻孔的任何需要，并且不再担心这些钻孔在单个针的替换或者交换期间经受的磨耗。然而，各个针模块在针板中的布置以及各个针在针模块内相对于彼此的布置被固定并且不会改变。如果无纺织物的针刺现在以不同图案进行或者如果期望针布置的适应或者针的间隔使缝合图案均匀或者补偿缺陷，则个性化针模块和针板必须随时为所有可能产生的问题进行可能的布置，并且必要时，然后必须以相当大的努力为代价来更换模块和针板。

发明内容

本发明的目的是提供用于针刺机的针板的针模块，在该针模块中，各个针相对于彼此的间隔和布置是可变的。

根据本发明的一个方面，用于安装在针刺机的针板的容座(receptacle，插孔，插座)中的针模块包括多个模块段(module segments)，其中，每个模块段包括段头和至少一个针，并且其中，段头装备有所述至少一个针。针模块还包括在针模块的纵向方向上延伸的导向元件，其中，在针模块的调节状态中，模块段连接至导向元件，并且至少一个模块段沿着导向元件可移动。

以这种方法，可以使模块段设置有一个、两个、或者几个针，以几乎任何期望的方式使各个模块段沿着导向元件移位，并且以几乎任何期望的方式调节各个模块段的间隔。因此，各个针模块可以独立于彼此以几乎任何期望的方式单独地适合于许多不同类型的情况，并且缝合图案可以根据需要修改而不需要对针板或者针模块的部件做出任何显著的变化。因此，例如，该针模块可以用于产生预定义的缝合图案，以纠正先前针刺的无纺织物中的缺陷，或者通常产生均匀的缝合图案。从所有这些得出的优势主要是经济的，因为不需要制作各个针板或者针模块来满足每个单组情形，并且预设针模块可以快速投入运行。

每个模块段的段头优选包括第一插座，该第一插座保持导向元件的部分。因此，各个模块段可以可移动地并且紧凑地连接至导向元件。替换地，可以设想导向元件可以设置有接收模块段的段头的对应的部分或者配合部分的容座。

为了实现模块段与导向元件之间以特别有利的方式的可移动连接，为了使模块段能够简单安装在导向元件上，并且便于设定模块段之间的间隔，第一插座在第一实施方式中形成为穿过段头的钻孔，或者，在第二实施方式中形成为位于段头中的凹槽。专家将熟悉用于生产导向元件与段头之间的合适连接的第一容座的其他合适的实施方式。

特别优选地，至少一个模块段包括多个针。段头可以包括每个针与其相邻针之间的预定义断裂点。因此，可以特别容易从模块段条中获得期望长度的或者具有期望数量的针的单个模块段。具体地，统一长度的模块段条的统一生产过程尤其是相对于工具制造成本而言可以产生经济优势。在这种情况下，单个模块段可以在模块段条生产之后与模块段条分离，如从通过附图中的实例的方式图示的实施方式的描述中变得明显的。

在优选实施方式中，导向元件包括基本上圆形或者椭圆截面。这些截面形式尤其较好地适合于模块段与导向元件的可移动连接，尤其关于模块段沿着导向元件的位移。

多个模块段相对于彼此的间隔优选通过使针模块放入“固定状态”而制成固定的。这保证各个模块段之间的距离(先前已基于现有的边界状态详细说明)不会由于例如在针刺机的操作期间出现的振动而改变。

在一个实施方式中，由于导向元件可以以极低成本实现，导向元件构造成导线。由于成型和加工这些材料的简便，可以从由例如铝或者铜制作的导线得出另外的优势。

特别优选地，模块段之间的间隔的固定借助于主动连接(positive connection，强制连接，积极连接)完成。该主动连接可以通过导向元件的紧挨着段头的一些部分的变形实现。特别是在铝或铜的情形中，这表示固定各个模块段之间的距离的特别简单的方式，并且不需要另外的锁定元件。因此，可以节省重量和空间。而且，这种变形确保针刺机的安全和可靠操作，因为各个模块段的位置在操作期间不会改变。

用于针刺机的针板优选包括多个第二容座，上述多个针模块插入多个第二容座内。因此，设置针板，该针板可以快速并且容易地装备有上述针模块，并且针模块还可以快速并且容易地得到替换。另外，针刺机的缝合图案可以因此变化而不需要安装新的针板。

在针模块的可替换实施方式中，导向元件被构造成具有外螺纹的螺杆。在该情况下，段头的第一容座构造成具有内螺纹，使得螺杆的外螺纹和段头的内螺纹可以彼此啮合。该实施方式尤其较好地适合于模块段相对于彼此的间隔的可逆调节，使得导向元件可以多次使用，并且间隔的不正确的调节可以容易地进行校正或者重新调节。另外，螺杆作为导向元件的使用尤其较好地适合于自动预设机中的模块段布置或者针布置的调节。

在导向元件构造成螺杆的情况下，针模块的固定状态优选直至所有针模块插入多个第二容座中之后在针刺机的针板中实现，在固定状态，多个模块段相对于彼此的间隔是固定的。模块段之间的间隔的固定基于段头接触针板中的多个第二容座的壁区域而通过主动连接进行。

同样以这种方法，针板可以快速并容易地装备或者重新装备有该种类的针模块。另外，螺杆上的各个模块段之间的间隔得到固定，而不需要额外的手段或者不可逆地机械加工导向元件。

附图说明

以下参考附图中图示的实施方式更详细地说明本发明：

图1示出根据本发明的针模块处于固定状态的一个实施方式的立体图，其中，导向元件被构造成为导线；

图2示出根据本发明的针模块处于调节状态的另一个实施方式的正视图，其中，导向元件被构造成为螺杆；

图3示出具有预定义的断裂点的模块段条(segment strip)的立体图；

图4示出根据本发明的具有针模块的实施方式的针刺机的针板的一部分的立体图；并且

图5是根据本发明的具有针模块的另一实施方式的针刺机的针板的一部分的立体图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的针模块10的实施方式。如将参考图4和图5说明的，该针模块10可以插入针板1的第二容座4内。针模块10包括多个模块段20和导向元件50。每个模块段20包括段头30和至少一个针40。如图1中通过箭头L表示的，导向元件50基本上在针模块10的纵向方向上延伸。在针模块10的“调节状态”(未示出)中，模块段20连接至导向元件50，并且至少一个模块段20沿着导向元件50可移动。在示出的实施方式中，模块段20沿着导向元件50位移以获取期望的间隔和布置。模块段间隔A是两个相邻的模块段之间的距离。

如图1中可以看出的，每个段头30包括第一容座32，该第一容座接收导向元件50的一部分。在示出的实施方式中，第一容座32被构造成凹槽，该凹槽具有基本上圆形截面，并且导向元件50保持在圆形截面中，其中，而且截面朝向顶部成圆锥形地变宽。圆形截面部分与成圆锥形地变宽、面向上的截面部分之间的窄点被制成小于导向元件50的直径。以这种方法，自上向下按压导向元件50越过该窄点到段头30内或者侧向地引入该导向元件50是可能的，其中，在模块段20已经连接至导向元件50之后，它们在针模块10的纵向方向L上自由移动，但是在横向于针模块10的纵向方向L的方向上不能脱离导向元件50自己工作。替换地，可以设想第一容座32可以构造成穿过段头30的上部分的钻孔，导向元件50可以穿过该钻孔，或者第一容座32构造成凹槽，具有矩形截面的导向元件50，例如棒，可以通过该凹槽。理想地，第一容座32的接收导向元件50的部分的截面的轮廊以如下方式适合于导向元件50的截面的轮廊：产生可靠的连接并且同时确保段头30在导向元件50上的移动性。

导向元件50可以由如通过示例示出的导线或者另外的尽可能细的杆形元件组成。导线可以廉价购买并且可以容易地适合于针模块10的期望长度。例如，导线可以由铝或者铜制成。在图1中，针模块10示出处于固定状态。在此，导向元件50的邻接模块段20的段头30的部分52已塑性变形。作为导向元件邻近于段头30的部分52的变形的结果，模块段20稳固地锁定至导向元件50。模块段20相对于彼此的位置以及因此间隔所以是固定的。在与固定状态相反的调节状态中，针模块10没有变形部分52，作为没有变形部分的结果，单独的模块段20可以沿着导向元件50自由移动。

段头30通常铸造或者注射模制在针40上，这样使其便于生产模块段20。段头30由塑料，优选地，由硬质塑料形成，塑料可以利用玻璃纤维增强。替换地，还可能的是针40可以引入或者按压到预制的段头30中的适当的开口中。为了完全除去针40可能在开口内的针40的纵向方向上移动的可能性，针40可以具有蘑菇状或者弯曲的顶端。针40的轴还可以变粗糙。专家可以从此公开得出该类型的模块段20的另外的连接或者生产可能性。

而且，在模块段20的生产中，必须小心以保证针40的头(即，与针40的尖端相对的端)，与段头30的最上边缘之间存在形成第一容座32的足够空间。针40的头与段头30的上边缘之间的该距离优选至少1-5mm。

图2示出根据本发明的针模块10的另一个实施方式，其中，导向元件50被构造成螺杆。杆包括外螺纹，该外螺纹与段头30的第一容座32中形成的内螺纹啮合。在示出的针模块10的调节状态中，单独的模块段20可以自由转动并且因此沿着螺杆50移动。如在附图的描述的末尾将说明的，单独的模块段的彼此间的间隔A的调节优选在预设设备中进行。螺杆50优选包括每端处的塑料端盖54。端盖54用来将杆50安装在预设设备中并且还将针模块10安装在针板1中。替换地，相应的端截面可以构造成螺杆50的组成部分，例如构造成没有螺纹的旋转对称的肩部。

如果导向元件50构造成螺杆，内螺纹必须设置在每个段头30的第一容座32中。第一容座32可以构造成钻孔，却又应该包括朝向顶部成圆锥形地变宽的基本上圆形截面。在该情况下，必须保证第一容座32的圆形截面部分覆盖螺杆的圆周的足够大的部分，使得螺杆的外螺纹和第一容座32的内螺纹可以彼此干净地啮合。截面的以凹槽形式的面向上的、圆锥形开口不妨碍螺纹的相互作用，也不防止模块段20沿着导向元件50移动。在螺杆用作导向元件50的情况下，而且，模块段间隔A的固定优选借助于段头30与针板1之间的主动连接实现，如以下将参考图5进一步描述的。

图3示出具有预定的断裂点34的模块段条22的立体图。更确切地，在此示出模块段条22，通过沿着预定断裂点34折断模块段条22可以从该模块段条获得具有任何期望数量的针40的单独的模块段20。为了清楚起见，段头30中的第一容座32和导向元件50在该图中未示出但是根据本发明存在，如可以从其他图中看出的。

在本文示出的实例中的预定断裂点34构造成段头30中的平行于针的纵向轴线的竖直凹槽。每个预定断裂点优选引入段头30中的两个相邻的针40之间，每侧上一个断裂点。通过折断条，可以获得各种长度(即，具有任何期望数量的针40)的模块段20。通过使段头30的两侧形成凹槽来形成预定断裂点34结果是特别适合该目的，但是专家熟悉可以形成合适的预定断裂点的其他可能的方式。例如，形成预定断裂点的标准手段包括减小材料的厚度的任何方式或者在预定点使材料减弱(例如，通过穿孔)的其他方式。模块段条22可以制作为任何期望长度，包括更多或更少的环形条。

相对于生产模块段20的过程，模块段条22结果是极有利的。当统一长度的模块段条22得到生产时，生产模块段20的过程可以高度标准化，其中，模块段条22的段头30包括先前描述的预定断裂点34。以这种方法，模块段20可以与模块段条22分离，无需单独的生产过程或者用于单个尺寸的模块段20的工具的库存。这是有利的，尤其考虑到例如，注塑模具(塑模)的工具成本。

通常，具有一个针40的模块段20或者具有几个针40的模块段20也可以以许多其他方式生产。

图4和图5示出与图1和图2的插入针板1的第二容座4中的那些相似的针模块10的示意图。针板1基本上由底板组成，其可以由铝或者镁制成，并且其包括接收针模块10的多个第二容座4。第二容座4优选在针板1中形成为狭槽，该狭槽在针模块10的纵向方向L上延伸。狭槽或者第二容座4布置在它们自己部分的针板1中，与给定的要求一致。因此，狭槽和插入狭槽中的针模块10在运送无纺织物的方向上、在横向于无纺织物运送方向的方向上、或者与无纺织物运送方向成角度延伸。根据本发明的针模块10可用于许多不同的针板。图4和图5中的每个仅示出针板1的部分，其中，为了清楚起见，仅一个针模块10已经插入第二容座4中，并且针板1的相邻侧壁示出为切除以提供更好的视图。

图4示出仅具有一个模块段20的针模块10，但是明显地每个针模块10通常具有几个模块段20。每个段头30的下支撑表面位于针板1的第二容座4的底部肩部。因此，段头30并且因此针模块10在针板1进行其竖直的上下移动时不会向下滑动。在示出的实施方式中，导向元件50再次构造成导线或者另外的圆形截面的杆形元件(与图1类似)。与图1相反，这里示出的导向元件50没有变形部分52以形成模块段20的位置的主动固定。在此，模块段20通过摩擦，也就是，作为段头30与针板1的第二容座4之间的非主动连接(nonpositiveconnection)的结果或者借助于段头30在针板1与针杆之间的夹持产生的摩擦保持在它们的位置。在两种情况下，针板1的摩擦面或者针杆的摩擦面可以设置有附加层(诸如砂纸)，该附加层具有增加摩擦力的强度的高摩擦系数。

另外地或者替换地，任何期望长度的间隔件或者套筒也可以拧在模块段20之间的导向元件5上。

明显地，导向元件50的塑性变形部分邻近于段头30的先前描述的实施方式还可以用于图4。因此，针模块10的固定状态甚至可以在针模块10插入针板1之前(即，在导向元件50上存在模块段20的主动固定的情况下)呈现，或者可以仅在针模块10插入针板1之后(结合针板1和/或针杆的主动固定和/或非主动固定)呈现。针板1中的针模块10在横向于针模块10的纵向方向L的方向上的位置的固定优选通过段头30的侧表面与第二容座4的壁区域6之间的主动连接实现。针板1中的针模块10在针模块10的纵向方向L上的位置的固定优选通过将导向元件50的端按压到第二容座4中实现。然而，通常，还可以设想针模块10可以在纵向方向L上可移动地容纳在第二容座4中，然后，随后可以例如借助于另外的锁定器件进行固定。

图5示出与图2的插入针板1的第二容座4中的那些类似的针模块10。在这里示出的情况中，导向元件50再次构造成螺杆，该螺杆包括每端一个的两个端盖54。例如，针模块10按压或者锤击到第二容座4中，使得端盖54靠在第二容座4的边缘区域上并且因此将针模块10的位置稳固地固定在针模块10的纵向方向L上。在此，优选地，段头30的下支撑表面也停留在第二容座4的底部，以另外防止针模块10在针板的竖直上下移动期间向下位移。

在图5的实施方式中，而且还在参考图4描述的实施方式中，段头30的下支撑表面停留在支撑体上不是强制性的，因为通过将针模块10夹持到第二容座4中也可以实现针模块10根据针板1的上下速度的足够保障或者固定。还可以为此设置其他器件。例如，可以设想段头30可以设置有可能围绕周缘一直延伸的侧向肩部，该侧向肩部布置在段头30的上区域并且停留在针板1中的对应的肩部上或者停留在针板的容座4中。还可以设想仅导向元件50的两个端截面，例如端盖54，可以停留在针板中的对应的肩部上。

在图5中示出的实施方式中，针模块10的固定状态通过段头30与针板1的第二容座4的侧壁6的主动连接获得。在针模块10插入针板1中之前，针模块10处于调节状态，其中，各个模块段20可以旋转并且因此沿着螺杆移动至任何期望范围并且因此相对于另一个定位。在针模块10插入容座4中之后，通过段头30的侧表面的至少特定部分与容座4的侧壁6的接触防止模块段20的转动，并且因此通过主动连接固定各个模块段20的位置。在下面描述模块段间隔A的设定以及另外在针板1中固定针模块10和模块段20的可能性。

原则上，模块段20的上边缘，即，段头30的上边缘，可以伸出在针板1的表面的上方，使得在模块段与针杆之间产生夹持作用，针板1附接至针杆(参见图4)。在该情况下，例如，针板1中的第二容座4和针模块10的段头30可以向下成圆锥形地锥化，或者段头30的支撑表面可以相应地停留在第二容座4的肩部上，使得模块段20不会通过第二容座4一直向下推进。原则上，各个模块段20已通过该夹持作用保持在它们的位置中，并且模块段20之间的间隔的进一步固定不是绝对必要。由于针刺过程期间高往复运动频率和加速度，然而，担心的是，在如上所述仅仅摩擦锁定的情况下，出现的振动可以导致模块段20在容座4中移位并且因此各个针40之间的距离的变化。因此，优选地，模块段20在导向元件50上的位置优选通过主动连接另外固定。例如，通过导向元件50邻近于段头30的部分52的塑性变形或者通过段头30的侧表面与第二容座4的侧壁6的结合螺纹的接触，可以获得该主动连接。还可能的是该主动连接可以通过额外元件实现。

例如，额外元件(诸如夹套)可以附接至导线并且塑性变形以固定相邻段头30的位置。当螺杆用作导向元件50时，防松螺母可以设置为将模块段20的位置固定在导向元件50上。然而，理想地是在没有额外元件的情况下形成模块段间隔A。

导向元件50上的模块段间隔A的调节可以手动或者在预设设备中进行。反过来，存在实现这些类型的设定流程中的每个的各种方式。由专家选择他们喜欢的一种。

例如，在图1或者图4的实施方式中的人工设定模块段间隔A的情况下，可以以任何期望的方式将模块段20推动在导向元件50(例如，导线)上并且手动使用钳子和/或锤子击打以使导向元件50的邻近于段头30的部分52塑性变形。

当螺杆用作导向元件50(图2和图5)时，模块段20在处于调节状态时能够沿着螺杆旋转至任何期望位置。

如果希望预设设备用于根据图1或者图4的实施方式，例如，可以配置为使得针模块10插入预设设备的容座或者插入针板1的容座4。设定工具的锥尖以基本上竖直的前进运动插入在段头30之间，并且模块段20沿着导向元件50移动直至获得指定位置或者指定布置。因此，预设设备可以包括设定工具上的几个锥尖，以用于设定几个针模块10的模块段20的位置。

当螺杆用作导向元件50(根据图2或者图5的实施方式)时，例如，模块段的位置可以优选在预设设备中在针板的外部进行设定。例如，螺杆的其他恰当设计的端截面或者端盖54可以夹在预设设备的夹盘中，其中，夹盘是可驱动的并且因此可以用来使螺杆围绕其纵向轴线旋转。作为段头30的内螺纹与螺杆的外螺纹之间的摩擦连接的结果，连接至螺杆的模块段20伴随地旋转。如果适当的元件(例如，销或者止块)防止它们转动，模块段20将因此沿着螺杆轴向地行进直至达到期望位置。模块段之间的间隔A可以以这种方法进行控制或者根据期望规格程序化。替换地，可以设想螺杆的端可以设置有适当的轮廊或者开口，螺丝起子或者其他工具可以啮合在该适当的轮廊或者开口中，而且针板1可以设置有与螺杆的纵向轴线对齐的开口使得螺杆的端甚至在杆插入之后仍可接近。通过插入螺丝起子或者工具，模块段20可以因此依照要求共同地位移。基于本文包含的公开内容，适合于设定模块段间隔A和在导向元件50上固定模块段20的目的的预设设备或者工具的另外实施方式对专家将是明显的。

如以上先前简要提及的，各个针模块10可能在间隔件的帮助下还可以可移动地布置在针板1的容座4中并且借助于紧固机构固定在适合于该目的的期望点。

也可以呈现对于每个针模块10的几个导向元件50，并且因此每个段头30相应地存在较大数量的第一容座32。

根据所有实施方式，针模块10的各个模块段20之间的间隔的设定通常在自由的针模块10，即，还没有插入针板1中的模块上进行。然而，根据实施方式，各个模块段20之间的间隔原则上还可以甚至在针模块10已插入针板1之后或者甚至在装备有针模块10的针板1已附接至针杆之后进行设置。尤其在根据图4的实施方式的情况下可以设想后选项。

针模块10的固定状态可以相应地在不同的时间点实现。各个模块段20的固定可以在针模块10还是单独的时完成(例如，参见图1)，但是也可以在针模块10已引入针板1的第二容座4之后实现(例如，参见图5)，或者甚至在针板1已附接至针杆之后实现(参见对根据图4的实施方式的变型的评论)。