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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR STRENGTHENING A CONTINUOUSLY FED MATERIAL WEB
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/107486
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and device for strengthening, in particular needling, a continuously fed material web (21), wherein the material web is strengthened in a strengthening zone and is drawn out of the strengthening zone by a drawing apparatus (24). At least one parameter, in particular the material speed, of the strengthened material web (21) is detected in a guiding zone arranged downstream of the fastening zone and before the drawing apparatus (24) by means of a measuring apparatus (22), preferably without contact, and is optionally used to control the strengthening apparatus.

Inventors:
KÜHL, Norbert (Kellner 12, Ungenach, A-4841, AT)
Application Number:
EP2012/052125
Publication Date:
August 16, 2012
Filing Date:
February 08, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HI TECH TEXTILE HOLDING GMBH (Wegscheider Straße 15, Leonding, A-4060, AT)
KÜHL, Norbert (Kellner 12, Ungenach, A-4841, AT)
International Classes:
D04H18/02
Domestic Patent References:
Foreign References:
DE10047223A1
GB1449641A
DE10346473A1
US5909883A
DE10346473A1
EP0892102A2
Attorney, Agent or Firm:
ERNICKE, Klaus et al. (Schwibbogenplatz 2b, Augsburg, 86153, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Verfestigen, insbesondere Vernadeln, einer kontinuierlich zugeführten Warenbahn (21), bei welchem in einer Verfestigungszone, insbesondere einer Vernadelungszone, die Warenbahn (21)

verfestigt wird und bei welchem die verfestigte Warenbahn (21) durch eine Abzugseinrichtung (24) aus der Verfestigungszone abgezogen wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Parameter, insbesondere eine Warengeschwindigkeit, der

verfestigten Warenbahn (21) in einer der

Verfestigungszone nachgeordneten Führungszone vor der Abzugseinrichtung (24) erfasst wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn (21) durch eine berührungslose Messung einer Warenlänge pro

Zeiteinheit ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn (21) in

Abzugsrichtung der Warenbahn (21) und /oder quer zur Abzugsrichtung der Warenbahn (21) ermittelt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass ein IST-Wert

Warengeschwindigkeit mit zumindest einem

hinterlegten Grenzwert der Warengeschwindigkeit verglichen wird. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass in Abhängigkeit vom Vergleich des Ist-Wertes der

Warengeschwindigkeit mit dem Grenzwert der Warengeschwindigkeit ein Steuersignal erzeugt wird.

6. ) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuersignal einer Steuereinrichtung (13) einer

Verfestigungseinrichtung zugeführt wird, durch welche der Verfestigungsprozess verändert wird.

7. ) Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuersignal einer Steuereinrichtung (13) einer Nadelmaschine zugeführt wird, durch welche eine Führungsbahn und/oder eine Führungsgeschwindigkeit von Nadeln (4) änderbar ist.

8. ) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass die Führungsbahn der Nadeln (4) zur Vergrößerung oder zur

Verkleinerung eines Horizontalvorschubes an der Warenbahn (21) verändert wird.

9. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuersignal einen Signalgeber aktiviert, welcher von einer

Bedienperson überwacht wird.

10. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Steuersignal eine Datenanzeige an einem Bedienungsmonitor

erzeugt .

11. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Warenbahn (21) zum Verfestigen, insbesondere Vernadeln, durch mehrere Verfestigungszonen, insbesondere

Vernadelungszonen geführt wird und dass die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn (21) in der Führungszone zwischen benachbarten

Verfestigungszonen, insbesondere Vernadelungszonen erfasst wird. 12.) Verfestigungsvorrichtung mit einer Verfestigungszone zum Verfestigen einer kontinuierlich zugeführten Warenbahn (21) und mit einer Abzugseinrichtung (24) zum Abzug der verfestigten Warenbahn (21) aus der Verfestigungszone, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen der

Verfestigungszone und der Abzugseinrichtung (24) eine Messeinrichtung (22) zur Erfassung eines

Parameters, insbesondere einer Warengeschwindigkeit, der Warenbahn (21) innerhalb einer der

Abszugseinrichtung (24) vorgelagerten Führungszone angeordnet ist.

13. ) Verfestigungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Verfestigungsvorrichtung als Nadelmaschine mit einer

Vernadelungszone ausgebildet ist, in der ein

oszillierend angetriebener Nadelbalken (1) mit einer Vielzahl von Nadeln (4) angeordnet ist, wobei zwischen dem Nadelbalken (1) und der

Abzugseinrichtung (24) eine Messeinrichtung (22) zur

Erfassung eines Parameters, insbesondere einer

Warengeschwindigkeit, der Warenbahn (21) innerhalb einer der Abszugseinrichtung (24) vorgelagerten Führungszone angeordnet ist.

14. ) Verfestigungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Messeinrichtung (22) eine Sensoreinrichtung (23) zum Abtasten der Warenbahn (21) aufweist.

15. ) Verfestigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Messeinrichtung (22) eine berührungslose

Sensoreinrichtung (23) aufweist.

16. ) Verfestigungsvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die

Sensoreinrichtung (23) optische Mittel insbesondere einen Sender zum Erzeugen eines Lichtsignals und einen Empfänger zum Erfassen von reflektierten

Lichtsignalen aufweist.

17. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) mit einer

Auswertungseinheit (27) verbunden ist, durch welche mehrere Messwerte gespeichert und/oder umgewandelt und/oder mehrere Daten berechnet und/oder verglichen werden .

18. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) mit einem Steuermodul (28) zur Erzeugung eines Steuersignal verbunden ist.

19. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) mit einem Signalgeber (29) zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Signals gekoppelt ist.

20. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) mit einer

Maschinensteuereinrichtung (13) verbunden ist, durch welche ein Antrieb, insbesondere ein Antrieb (5) eines Nadelbalkens (1), steuerbar ist.

21. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) mit einem Bedienungsmonitor (30) zur Visualisierung von Daten und/oder Signalen gekoppelt ist.

22. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass mehrere Verfestigungszonen, insbesondere Nadelbalken

(1.1, 1.2), mit Abstand hintereinander angeordnet sind und dass die Messeinrichtung (22) zwischen den Verfestigungszonen, insbesondere Nadelbalken (1.1, 1.2), angeordnet ist.

23. ) Verfestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Messeinrichtung (22) an einer oberen

Abstreifplatte (19) oder an einer unteren Bettplatte (20) angeordnet sind, welche Platten (19, 20) dem

Nadelbalken (1) zugeordnet sind.

Description:
BESCHREIBUNG

Verfahren und Vorrichtung zum Verfestigen einer

kontinuierlich zugeführten Warenbahn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verfestigen, insbesondere Vernadeln, einer

kontinuierlich zugeführten Warenbahn gemäß dem Oberbegriff des Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruchs.

Aus der Praxis ist es bekannt, Warenbahnen, insbesondere aus Fasern, zur Verfestigung und zur Erzeugung von

Materialstrukturen in einem Prozessschritt zu vernadeln. Hierzu wird die Warenbahn kontinuierlich in eine Nadelzone geführt, in welcher oszillierend angetriebene Nadeln eines Nadelbalkens die Warenbahn durchdringen. Die Warenbahn wird dabei durch eine Abzugseinrichtung, z.B. durch mehrere Abzugswalzen, aus der Nadelzone abgezogen. Hierbei stellt sich eine durch die Abzugseinrichtung eingestellte Abzugsgeschwindigkeit an der Warenbahn ein. Durch das

Eintauchen und Herausführen der Nadeln in der Warenbahn ist es nicht möglich, den Warendurchlauf mit der durch die Abzugseinrichtung bestimmten Abzugsgeschwindigkeit

auszuführen. Insoweit erzeugt die Abzugseinrichtung in Abhängigkeit von der Bewegung der Nadeln mehr oder weniger ausgeprägte Zugkräfte, die die Struktur der Warenbahn beeinflussen .

Um diesen Effekt möglichst gering zu halten, ist aus der US 5,909,883 ein Verfahren und eine Vorrichtung einer kontinuierlich zugeführten Warenbahn bekannt, bei welcher die Abzugswalzen einer Abzugseinrichtung mit einer

modulierten Winkelgeschwindigkeiten angetrieben werden, so dass in einer Phase, in welcher die Nadeln sich im

Eingriff der Warenbahn befinden, eine geringere

Abzugsgeschwindigkeit vorherrscht. Hierzu werden ein

Einstichzyklus und die Modulation aufeinander abgestimmt, so dass die Wechselwirkung zwischen der Vernadelung und der Abzugseinrichtung verringerbar sind.

Das bekannte Verfahren und die bekannten Vorrichtung besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass zum einen größere Produktionsgeschwindigkeiten nicht ausführbar sind und zum anderen die Abzugsgeschwindigkeit der Warenbahn für nachfolgende Prozessschritte eine mangelnde Konstanz aufweist .

Um höhere Prozessgeschwindigkeiten erzielen zu können, werden daher im Stand der Technik derartige Verfahren und Vorrichtung zum Vernadeln einer Warenbahn eingesetzt, bei welchen die Bewegung der Nadeln einen überlagerten

Horizontalvorschub an der Warenbahn erzeugen. Ein

derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der WO 2008/151961 AI bekannt. Hierbei wird der Balkenträger über einen Vertikalantrieb und gleichzeitig über einen Horizontalantrieb derart

angetrieben, dass die Nadeln auf einer elliptischen

Führungsbahn geführt sind, die bei jedem Einstichzyklus einen Horizontalhub an der Warenbahn erzeugt. Die Größe des Horizontalhubes lässt sich dabei über die Einstellung der Führungsbahn der Nadeln einstellen. Somit kann durch eine entsprechend hohe Einstichfrequenz und großen

Horizontalhub ein Warendurchsatz mit einer

Warengeschwindigkeit erzeugt werden, die gegenüber der Abzugsgeschwindigkeit zu einem verringerten Materialverzug durch die Abzugseinrichtung führen. Mit steigenden

Produktionsgeschwindigkeiten hat sich jedoch

herausgestellt, dass bereits kleine Veränderungen in der Einstellung des Horizontalvorschubes zu überproportionalen Veränderungen im Materialverzug durch die

Abzugseinrichtung geführt haben. Zudem lassen sich die Ersteinstellungen des Horizontalvorschubes nur auf Basis von Erfahrungswerten vorgeben, die in der Regel eine nachträgliche Optimierung des Horizontalvorschubes unumgänglich machen. Insoweit sind oftmals

Nach ustierungen der Maschineneinstellungen vom

Bedienungspersonal erforderlich. Ferner ist es aus der DE 103 46 473 AI bekannt, zur

Erzeugung eines Musters in einer Warenbahn den

Warendurchlauf in Abhängigkeit von dem Muster zu steuern. Hierzu ist in einer Einlaufzone eine elektronische Kamera vorgesehen, die die Warenbahn beobachtet und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung eines Antriebs zum Bewegen der Nadeln gekoppelt. Somit lassen sich Zonen mit und ohne Vernadelung erzeugen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

verbesserte Verfestigungstechnik aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine

Vorrichtung mit den Merkmalen des Verfahrens- und

Vorrichtungshauptanspruchs gelöst .

Die beanspruchte Verfestigungstechnik, bevorzugt

Vernadelungstechnik, hat den Vorteil einer

Qualitätsverbesserung des Verfestigungsprozesses und des dadurch gebildeten Verfestigungsprodukts. Der

Verfestigungsprozess und das Verfestigungsprodukt, insbesondere die erzielten Produkteigenschaften, können erfasst und überwacht werden. Bei Abweichungen kann der Verfestigungsprozess ggf. nachgeregelt werden.

Insbesondere können Vorschübe oder Vernadelungsmuster der Warenbahn gezielt eingestellt und kontrolliert werden.

Außerdem erlaubt die Erfindung ein verbessertes,

insbesondere teilweise oder vollständig automatisiertes, Einrichten und Anlaufen einer Verfestigungsvorrichtung, insbesondere eines Nadelmaschine. Auch das Abschalten kann verbessert werden. In allen diesen Fällen können

Qualitätsmängel und Ausschuss verringert oder vermieden werden . Insbesondere können an der laufenden Warenbahn ein oder mehrere Parameter erfasst werden, welche ein Indiz für eine Produkteigenschaft, z.B. die Qualität der erzeugten Struktur in der Warenbahn, oder für eine

Prozesseigenschaft darstellen. Dies geschieht

vorteilhafterweise unmittelbar nach der Verfestigungszone, insbesondere Vernadelungszone . Der oder die Parameter können von unterschiedlicher Art sein. Ein Parameter kann z.B. die Geschwindigkeit der Warenbahn sein. Ein anderer Parameter kann Volumen- oder Oberflächeneigenschaften der Warenbahn betreffen, z.B. Rauheit, Muster, Faserstruktur, Dichte oder dgl ..

Mit dem oder den Parametern können alternativ oder

zusätzlich zur Verfestigungseinrichtung auch eine oder mehrere andere im Warenfluss vor- und/oder nachgeschaltete Vorrichtungen oder Prozesse in einer Anlage beeinflusst, insbesondere gesteuert oder geregelt werden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass ein Parameter der Warenbahn erfasst wird, der den Ist- Zustand der Warenbahn unmittelbar nach dem Verfestigen, insbesondere Vernadeln, bestimmt und als Maß zur

Bestimmung eines Materialverzuges durch die

Abzugseinrichtung geeignet ist. Gemäß einem

erfindungsgemäßen Verfahren wird als Parameter eine

Warengeschwindigkeit der vernadelten Warenbahn in einer der Vernadelungszone nachgeordneten Führungszone vor der Abzugseinrichtung erfasst. Hierzu weist die

erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen dem Nadelbalken und der Abzugseinrichtung eine Messeinrichtung zur Erfassung einer Warengeschwindigkeit der Warenbahn innerhalb einer der Abzugseinrichtung vorgelagerten Führungszone auf.

Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, den

Horizontalvorschub und damit den Warendurchlauf beim

Vernadeln der Warenbahn unmittelbar auf eine vorbestimmte Abzugsgeschwindigkeit anzupassen, so dass eine möglichst gleichmäßige Materialbewegung der Warenbahn erfolgt. Die

Bewegung der Nadeln lässt sich damit der jeweiligen

Materialdurchlaufgeschwindigkeit derart anpassen, dass eine Differenz zwischen gemessener Ist- Warengeschwindigkeit und einer eingestellten

Abzugsgeschwindigkeit möglichst gering ist. Damit lassen sich abrupte Beschleunigungen der Materialbewegungen, die zu höheren Verzugswerten führen, vermeiden.

Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen

Verfahrens, bei welcher die Warengeschwindigkeit der Warenbahn durch eine berührungslose Messung einer

Warenlänge pro Zeiteinheit ermittelt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass kein Kontakt zu der Warenbahn

erforderlich ist, um die Warengeschwindigkeit der

Warenbahn zu erfassen. Hierbei lassen sich zudem weitere

Maschinenparameter wie beispielsweise ein Materialvorschub pro Einstichzyklus ermitteln. Darüber hinaus können die insgesamt hergestellten Materiallängen der Warenbahn in einem Prozess erfasst werden.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist hierzu derart weitergebildet, dass die Messeinrichtung eine

Sensoreinrichtung aufweist, die zum Abtasten der Warenbahn optische Mittel insbesondere einen Sender zum Erzeugen eines Lichtsignales und einen Empfänger zum Erfassen von reflektiertem Lichtsignal enthält. So lassen sich äußerst genaue Messungen beispielsweise mit einem Laser-Doppler- Verfahren ausführen. Derartige Sensoren sind geeignet, um Warenbahnen mit unterschiedlichen Strukturen und Farben vermessen zu können. Es hat sich gezeigt, dass bei der Vermessung der

Warenbahnen Messsignale in verschiedenen

Bewegungsrichtungen erfassbar sind, so dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen

Verfahrens die Warengeschwindigkeit in Abzugsrichtung der Warenbahn und / oder quer zur Abzugsrichtung der Warenbahn ermittelt wird. So ist es bekannt, dass bei einer

Vernadelung ein sogenannter Einsprung des Materials auftritt, was zu einer Veränderung der Breite der

Materialbahn führt. Derartige Effekte lassen sich

vorteilhaft ebenfalls erfassen, da der Einsprung des Materials einen wesentlichen Einfluss auf die Qualität des Nadelbildes in der Warenbahn hat. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, ein Ist-Wert der Warengeschwindigkeit mit zumindest einem hinterlegten Grenzwert der Warengeschwindigkeit zu vergleichen.

Derartige Überwachungen sind insbesondere von Vorteil, wenn beim Vernadeln ein für den Prozess optimierter

Horizontalhub eingestellt werden soll. So wird bei der Vernadelung mit einem Horizontalvorschub der Horizontalhub möglichst derart gewählt, dass eine möglichst

gleichförmige Materialbewegung der Warenbahn vorherrscht, so dass die Warengeschwindigkeit an der

Abzugsgeschwindigkeit angepasst ist. So lassen sich beispielsweise ein unterer Grenzwert und ein oberer

Grenzwert hinterlegen, die fortlaufend mit einem

ermittelten Ist-Wert der Warengeschwindigkeit verglichen werden. Damit können die Maschineneinstellungen zum

Vernadeln der Warenbahn überwacht und bei Überschreitung eines Grenzwertes korrigiert werden.

Um derartige Vergleiche vornehmen zu können, ist die

Messeinrichtung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer

Auswertungseinheit verbunden, durch welche mehrere Messwerte gespeichert und / oder umgewandelt und / oder mehrere Daten berechnet und / oder verglichen werden können . Damit unmittelbar nach Feststellung eine

Grenzwertüberschreitung eine Änderung der

Maschinenparameter erfolgen kann, ist die Weiterbildung eines erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft, bei welcher unmittelbar nach Überschreitung eines

Grenzwertes der Warengeschwindigkeit ein Steuersignal erzeugt wird.

Bei automatischen Maschinen lässt sich dabei das

Steuersignal unmittelbar einer Maschinensteuereinrichtung zuführen, durch welche der Horizontalvorschub und damit die Bewegung der Nadeln in Warendurchlaufrichtung beim Nadeleinstich änderbar ist. So sind die Führungsbahn und/oder die Führungsgeschwindigkeit der Nadeln änderbar. Um eine Anpassung des Horizontalvorschubes zu erhalten, wird die Führungsbahn der Nadeln zur Vergrößerung oder zur Verkleinerung eines Horizontalhubes an der Warenbahn verändert . u diesem Zweck wird die Weiterbildung der

erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt verwendet, bei welcher der Messeinrichtung ein Steuermodul zur Erzeugung eines Steuersignales zugeordnet ist. Zur automatisierten Veränderung der Maschineneinstellung ist dabei die Messeinrichtung mit einer

Maschinensteuereinrichtung gekoppelt, durch welche zumindest ein Antrieb des Nadelbalkens steuerbar ist.

Für den Fall, dass nicht automatisierte Abläufe den

Prozess bestimmen, wird die Weiterbildung eines

erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt angewendet, bei welcher das Steuersignal einen Signalgeber aktiviert, welcher von einer Bedienperson überwacht wird. So lässt sich durch optische oder akustische Signale eine

Grenzwertüberschreitung der Warengeschwindigkeit der Warenbahn anzeigen, so dass eine Bedienperson die

erforderlichen Schritte zur Änderung der

Maschinenparameter ausführen kann.

Für den Fall, dass die Bedienung des Prozesses im

Wesentlichen über einen Bedienungsmonitor erfolgt, ist die Verfahrensvariante vorgesehen, bei welcher das

Steuersignal eine Datenanzeige an einem Bedienungsmonitor erzeugt . Hierfür ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung besonders geeignet, bei welcher die

Messeinrichtung mit einem Bedienungsmonitor zur

Visualisierung von Daten oder Signalen gekoppelt ist. Da bei Vernadeln einer Warenbahn oftmals mehrere

Vernadelungszonen hintereinander vorgesehen sind, in welchen jeweils eine Vernadelung der Warenbahn

stattfindet, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch in der Variante anwenden, bei welcher die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn in der Führungszone zwischen benachbarten Vernadelungszonen erfasst wird.

Hierzu ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgeführt, dass mehrere Nadelbalken mit Abstand

hintereinander angeordnet sind und dass die

Messeinrichtung zwischen den Nadelbalken angeordnet ist.

Die Platzierung der Sensoreinrichtung hängt im

Wesentlichen von der Beschaffenheit der Umgebung und der Materialführung der Warenbahn ab. Grundsätzlich besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Sensoreinrichtung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer oberen Abstreifplatte oder an einer unteren Bettplatte angeordnet ist, welche Platten dem Nadelbalken zugeordnet sind. Bei schwingungsempfindlichen Messeinrichtungen können dabei noch zusätzliche

Entkopplungsmittel wie beispielsweise ein separates

Gestell vorgesehen sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders geeignet, um insbesondere bei Nadelnmaschinen mit Horizontalvorschub eine optimierte Einstellung der Maschinenparameter vornehmen zu können. So können durch die kontinuierliche Überwachung der

Warengeschwindigkeit der vernadelten Warenbahn unmittelbar Parameterveränderungen erfasst und bewertet werden.

Insoweit ist das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders geeignet, um hohe und gleichmäßige Produktqualitäten an der Warenbahn erzeugen zu können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen

Unteransprüche definiert.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1: eine schematische Ansicht eines ersten

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen

Vorrichtung,

Fig. 4: ein schematischer Verlauf der

Warengeschwindigkeit innerhalb eines

Einstichzyklus ohne Horizontalvorschub und

Fig. 5: ein schematischer Verlauf der

Warengeschwindigkeit mit optimiertem

Horizontalvorschub .

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verfestigen, insbesondere Vernadeln, einer Warenbahn 21. Die Verfestigungsvorrichtung ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen als Nadelmaschine ausgebildet.

Die Warenbahn 21 besteht z.B. aus einem einlagigen oder mehrlagigen Vlies aus Fasern, das von einem

vorgeschalteten Kreuzleger oder Vliesleger (nicht

dargestellt) aus einem ein- oder mehrlagigen Flor gebildet und der Verfestigungsvorrichtung zugeführt wird. Dem

Kreuzleger oder Vliesleger kann ein Florerzeuger, z.B. eine Karde oder Krempel, vorgeschaltet sein. Die genannten Maschinen können Bestandteil einer Anlage, insbesondere Vliesanlage, sein.

Das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Vorrichtung nach Fig. 1 zeigt eine

Verfestigungsvorrichtung in Form einer Nadelmaschine mit einer Verfestigungs- oder Vernadelungszone mit einem dort angeordneten 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 20 und eine Abstreifplatte 19 zugeordnet, wobei zwischen der Bettplatte 20 und der Abstreifplatte 19 eine Warenbahn 21 geführt wird. Die Bewegungsrichtung der

Warenbahn 21 ist hierbei durch einen Pfeil gekennzeichnet.

Auf einer Auslassseite ist dem Nadelbalken 1 eine

Abzugseinrichtung 24 zugeordnet, die in diesem

Ausführungsbeispiel durch zwei zusammenwirkende

Abzugswalzen 25.1 und 25.2 gebildet wird. Die Abzugswalzen 25.1 und 25.2 sind mit einer Umfangsgeschwindigkeit derart angetrieben, dass die Warenbahn 11 aus einer

Vernadelungszone geführt und mit einer

Abzugsgeschwindigkeit einem Folgeprozess zugeführt wird. Die Vernadelungszone ist hierbei identisch mit dem

Bereich, in welchem die Nadeln 4 des Nadelbalkens 1 die Warenbahn 21 behandeln.

Die Verfestigungsvorrichtung, insbesondere die gezeigte Nadelmaschine, kann vor der Verfestigungs- bzw.

Vernadelungszone eine Einzugs- oder Zuführeinrichtung (nicht dargestellt) mit angetriebenen Walzen oder dgl . aufweisen. Die Abzugseinrichtung 24 läuft vorzugsweise schneller als die Einzugseinrichtung, um eine Zugkraft auf die Warenbahn (21) auszuüben. Der Antrieb des Nadelbalkens 1 kann beliebig ausgebildet sein. Er wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein Kurbeltriebwerk 5 gebildet, das zwei parallel

nebeneinander angeordnete Kurbelantriebe 6.1 und 6.2 aufweist. Die Kurbelantriebe 6.1 und 6.2 enthalten zwei parallel nebeneinander angeordnete Kurbelwellen 9.1 und 9.2, die oberhalb des Balkenträgers 2 angeordnet sind. Die Kurbelwellen 9.1 und 9.2 weisen jeweils zumindest einen Exzenterabschnitt zur Aufnahme einer oder mehrere

Pleuelstangen auf. In Fig. 1 sind die an dem Balkenträger 2 zwei 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 und damit den Nadelbalken 1 in eine

oszillierende Bewegung zuführen.

Der Kurbelwelle 9.1 ist eine Phasenverstelleinrichtung 11 zugeordnet. Die Phasenverstelleinrichtung 11 weist ein Stellgetriebe 18 und ein mit dem Stellgetriebe 18

zusammenwirkenden Stellaktor 12 auf. Das Stellgetriebe 18 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 Lager 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 Schwenk- oder Horizontalbewegung an dem

Balkenträger 2 ausführen. So wird bei einer Phasengleichheit der Kurbelwellen 9.1 und 9.2 und einem synchronen Lauf eine annähernd vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ausgeführt. Bei einem

Phasenversatz mit dem Winkel φ zwischen den Kurbelwellen 9.1 und 9.2 wird über die Pleuelstangen 7.1 und 7.2 an dem

Balkenträger 2 eine oszillierende Schiefstellung

eingeleitet, die bei fortschreitender Bewegung einen

Horizontalvorschub an der Warenbahn 21 erzeugt. Die Nadeln 4 bewegen sich dabei entlang einer geschlossenen

elliptischen Kurvenbahn mit einem horizontalen Bewegungsund Hubanteil. Die Größe der Phasenverstellung zwischen der Kurbelwelle 9.1 und 9.2 bestimmt eine Hublänge des Horizontalhubes. Die Hublänge des Horizontalhubes lässt sich über den Phasenwinkel φ der Kurbelwelle 9.1 stufenlos einstellen. Der Phasenwinkel φ wird hierbei durch die

Phasenverstelleinrichtung 11 in einem Winkelbereich von 0° bis 30° je nach gewünschter Hublänge eingestellt.

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.

Um insbesondere den Durchlauf der Warenbahn 21 zu

überwachen, ist zwischen dem Nadelbalken 1 und der

Abzugseinrichtung 24 eine Messeinrichtung 22 zur Erfassung eines Parameters, z.B. einer Warengeschwindigkeit, an der Warenbahn 21 angeordnet. Die Messeinrichtung 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine berührungslose

Sensoreinrichtung 23 gebildet, welche im Abstand zu der Warenbahn 21 gehalten ist. Die Sensoreinrichtung 23 verfügt über hier nicht dargestellte optische Mittel zum Abtasten der Warenbahn, die insbesondere durch einen

Sender zum Erzeugen eines Lichtsignales und einen

Empfänger zum Erfassen von reflektierten Lichtsignalen gebildet sind. So könnte beispielsweise als Sender eine Laserdiode oder ein Laser verwendet werden, die oder der ein gebündeltes Lichtsignal erzeugt und auf die Oberfläche der Warenbahn 21 richtet. Aus den gesendeten und

reflektierten Lichtsignalen lassen sich somit

physikalische Parameter wie beispielsweise eine Länge oder eine Geschwindigkeit der Warenbahn erfassen. So könnte die Sensoreinrichtung beispielsweise Messsignale erzeugen, die nach dem Laser-Doppler-Verfahren zu einer

Materialgeschwindigkeit überführt werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Messeinrichtung 22 mit einer Auswertungseinheit 27 gekoppelt, die mit der Maschinensteuereinrichtung 13 verbunden ist. Somit können die über die Messeinrichtung 22 erfassten Ist-Werte einer Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 analysiert und zur Einstellung von

Maschinenparametern genutzt werden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein 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 Schwenk- und Horizontalbewegung an dem Balkenträger 2 eingeleitet wird. Die Nadeln 4 an der

Unterseite des Nadelbalkens 1 werden somit auf einer geschlossenen elliptischen Führungsbahn oszillierend geführt, so dass bei einem Einstichzyklus ein horizontaler Nadelvorschub an der Warenbahn 21 erzeugt wird. Die

Horizontalbewegung der Nadeln 4 kann an die

Abzugsgeschwindigkeit angepasst, insbesondere

synchronisiert werden. Damit lässt sich eine im

Wesentlichen gleichmäßige Warengeschwindigkeit der

Warenbahn 21 erzeugen, so dass ein Materialverzug durch die Abzugseinrichtung 24 im wesentlichen vermieden wird. Andererseits kann aber auch durch eine Formänderung der elliptischen Führungsbahn ein Vernadelungsmuster

beeinflusst und eingestellt werden.

Um eine möglichst gleichmäßige Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 in der der Vernadelungszone nachfolgenden

Führungszone zu erhalten, ist es sinnvoll, dass die

Einstellung der Hublänge und Geschwindigkeit des

Horizontalhubes an dem Nadelbalken 1 auf die

Produktionsgeschwindigkeit der Warenbahn 21 abgestimmt ist. Hierzu wird zunächst ein Phasenwinkel über die

Phasenverstelleinrichtung 11 eingestellt, so dass ein Vernadelungsprozess gestartet werden kann. Innerhalb der Führungszone, die sich zwischen dem Nadelbalken 1 und der Abzugseinrichtung 24 erstreckt, wird nun die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 über die

Sensoreinrichtung 23 erfasst. Ein Ist-Wert der

Warengeschwindigkeit lässt sich nun innerhalb der

Auswertungseinheit 27 mit einem hinterlegten Toleranzband vergleichen, das zumindest einen oder auch zwei Grenzwerte für die Warengeschwindigkeit aufweist, die bei

Überschreitung eine Neueinstellung der Maschinenparameter erfordern. So lässt sich bei Feststellung einer

unzulässigen Abweichung der Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 ein Steuersignal erzeugen, das über die Auswertungseinheit 27 der Maschinensteuereinrichtung 13 zugeführt wird. Innerhalb der Maschinensteuereinrichtung 13 könnte beispielsweise dann eine Korrektur des

eingestellten Phasenwinkels φ an der Kurbelwelle 9.1 erfolgen, um die Führungsbahn der Nadeln 4 und damit den Horizontalhub des Nadelbalkens 1 zu verkleinern oder zu vergrößern. Ebenso lässt sich alternativ oder zusätzlich die Führungsgeschwindigkeit der Nadeln 4 und damit die Einstichfrequenz des Nadelbalkens ändern. Somit lässt sich eine relativ gleichmäßige Warengeschwindigkeit der

Warenbahn 21 erzeugen. Der Antrieb des Nadelbalkens 1 kann so auf die jeweilige Produktionsgeschwindigkeit bzw. die Abzugsgeschwindigkeit der Abzugseinrichtung 24 eingestellt werden .

Bei teilautomatischen Maschinen besteht auch die

Möglichkeit, dass die Auswertung der Messsignale der Messeinrichtung 22 unmittelbar zu einem Steuersignal führt, das mittels eines Signalgebers durch ein

akustisches oder visuelles Signal angezeigt wird. In Fig. 2 ist schematisch eine Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wie sie beispielsweise bei einer teilautomatischen Maschine verwendet werden könnte. In Fig. 2 ist die Vorrichtung nur schematisch durch zwei hintereinander angeordnete Nadelbalken 1.1 und 1.2 angedeutet, die an ihren Unterseiten jeweils ein

Nadelbrett 3 mit einer Vielzahl von Nadeln 4 tragen. Jedem der Nadelbalken 1.1 und 1.2 bildet somit eine

Vernadelungszone, in welcher eine Warenbahn 21 vernadelt wird. Die Materialflussrichtung ist in Fig. 2 durch einen Pfeil gekennzeichnet, wobei die Warenbahn 21 durch die Abzugseinrichtung 24 aus den beiden Vernadelungszonen abgezogen wird. Die Warenbahn 21 wird in den

Vernadelungszonen zwischen einer Abstreifplatte 19 und einer Bettplatte 20 geführt, die den beiden Nadelbalken 1.1 und 1.2 zugeordnet sind. In einer den

Vernadelungszonen nachgeordnete Führungszonen, die sich zwischen dem letzten Nadelbalken 1.2 und der

Abzugseinrichtung 24 erstreckt, ist eine Messstation mit der Messeinrichtung 22 angeordnet. Die Messstation weist hierzu eine untere Führungsplatte 31 und eine obere

Messplatte 32 auf. Die Warenbahn 21 wird zwischen der unteren Führungsplatte 31 und der oberen Messplatte 32 geführt. Der oberen Messplatte 32 ist die

Sensoreinrichtung 23 zugeordnet, die über einen Sender und Empfänger zum berührungslosen Abtasten der Warenbahn 21 verfügt. Derartige Sensoreinrichtungen 23 sind im Stand der Technik bekannt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt. Die Messeinrichtung 22 ist mit einer Auswertungseinheit 27 und einem Steuermodul 28 verbunden. Das Steuermodul 28 ist über eine Signalleitung mit einem Signalgeber 29

gekoppelt. Der Signalgeber 29 weist in diesem

Ausführungsbeispiel ein Leuchtmittel auf, durch welches ein visuelles Signal erzeugbar ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel lässt sich die Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21

kontinuierlich über die Sensoreinrichtung 23 erfassen. Die Messsignale der Sensoreinrichtung 23 werden innerhalb der Auswertungseinheit 27 in einen Ist-Wert der

Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 umgewandelt und mit einem hinterlegten Grenzwert oder einem hinterlegten

Toleranzband mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen. Für den Fall, dass eine

Grenzwertüberschreitung festgestellt wird, wird über das Steuermodul 28 ein Signal erzeugt und dem Signalgeber 29 zur Aktivierung des Leuchtmittels aufgegeben. Anhand des Leuchtsignals des Signalgebers 29 erkennt eine

Bedienperson, dass eine Grenzwertüberschreitung oder

Grenzwertunterschreitung der Warengeschwindigkeit

vorliegt, die ggf. eine Änderung der Maschinenparameter erfordert .

Für den Fall, dass die Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 mit einem unteren und einem oberen Grenzwert verglichen wird, könnte der Signalgeber über mehrere Leuchtmittel mit unterschiedlicher Farbeinstellung verfügen. Somit ist es für die Bedienperson sofort zu erkennen, ob eine zu hohe Warengeschwindigkeit oder eine zu niedrige

Warengeschwindigkeit der Warenbahn 21 innerhalb der

Führungszone vorherrscht. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Warenbahn 26 durch zwei hintereinander angeordnete Nadelbalken 1.1 und 1.2 vernadelt. Um die Antriebe beider Nadelbalken 1.1 und 1.2 aufeinander abstimmen zu können, besteht auch die Möglichkeit, die Messeinrichtung 22 in einer Führungszone anzuordnen, die sich zwischen den

Vernadelungszonen der beiden Nadelbalken 1.1 und 1.2 erstreckt.

In Fig. 3 ist schematisch eine Anordnung der

erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei welcher die Messeinrichtung 22 zwischen den Nadelbalken 1.1 und 1.2 angeordnet ist. Die den Nadelbalken 1.1 und 1.2

zugeordnete Abstreifplatte 19 ist mehrteilig ausgebildet, um zwischen den Vernadelungszonen ein berührungsloses Abtasten der Warenbahn 21 durch die Sensoreinrichtung 23 zu ermöglichen.

Hierbei sei erwähnt, dass die Messeinrichtung 22 auch gegenüberliegend zu dem Nadelbalken 1.1 und 1.2 angeordnet werden könnte, so dass die Bettplatte 20 mehrteilig auszubilden ist, um ein Abtasten der Warenbahn 21 von der Unterseite her durch die Sensoreinrichtung 23 zu

ermöglichen. Diese Anordnung ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt .

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Messeinrichtung 22 über die Auswertungseinheit 27 mit einem Bedienungsmonitor 30 verbunden. So lässt sich an dem

Bedienungsmonitor 30 unmittelbar die

Geschwindigkeitsverläufe der gemessenen

Warengeschwindigkeit anzeigen. Damit könnte eine

Bedienperson unmittelbar das Ergebnis von

Einstellungsveränderungen der Maschinenparameter in den

Verlauf der Ist-Werte der Warengeschwindigkeit der

Warenbahn 21 erkennen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Warenbahn nach dem Vernadeln durch die beiden

angetriebenen Nadelbalken 1.1 und 1.2 durch die Abzugseinrichtung 24 mit einer wesentlich konstanter Abzugsgeschwindigkeit angetrieben. Die

Materialflussrichtung ist hierbei ebenfalls durch einen Pfeil gekennzeichnet. Die Abzugseinrichtung 24 ist wie in den zuvor genannten Ausführungsbeispiel durch zwei

Abzugswalzen 25.1 und 25.2 angetrieben.

An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass der

Antrieb der Abzugswalzen 25.1 und 25.2 ebenfalls steuerbar ist, so dass ein Steuergerät der Abzugseinrichtung 24 ebenfalls mit der Maschinensteuereinrichtung 13 koppelbar ist, so dass zur Einstellung einer optimierten

Warendurchlaufgeschwindigkeit der Warenbahn 21 auch die Abzugsgeschwindigkeit durch die Abzugswalzen 25.1 und 25.2 änderbar ist.

Bei den in den Figuren 1 bis 3 dargestellten

Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Messeinrichtungen mit berührungslosen Sensoreinrichtungen gezeigt, die ein Abtasten der Warenbahn über optische Mittel ermöglicht. Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch nicht darauf beschränkt, dass die

Warenbahn 21 nach dem Vernadeln durch eine berührungslose Sensoreinrichtung abgetastet wird. So sind auch

Messeinrichtungen möglich, bei welchen die

Warengeschwindigkeit der Warenbahn über einen Kontakt zu einem Messrad erfolgt. So lässt sich beispielsweise an einer Unterseite oder einer Oberseite der Warenbahn ein frei drehbares Messrad anordnen, dessen Drehzahl erfasst wird und dessen Umfang mit einem Kontakt zur Warenbahn gehalten ist.

Zur berührungslosen Geschwindigkeitsmessung der

Warengeschwindigkeit haben sich insbesondere optische

Sensoreinrichtungen bewährt, die nach dem Laser-Doppler- Prinzip operieren. Hierbei werden über einen Sender zwei Laserstrahlen erzeugt, die an der Oberfläche der Warenbahn ein Streifenmuster ergeben, das zu Reflektionen führt, welche durch einen Empfänger empfangen werden. Aus den reflektierten Lichtsignalen werden über eine

Digitalisierung und einem Mikroprozessor die

erforderlichen Messdaten wie beispielsweise eine Weglänge oder eine Geschwindigkeit der Warenbahn berechnet.

An dieser Stelle sei jedoch ausdrücklich gesagt, dass eine berührungslose Messung einer Länge und/oder

Geschwindigkeit der Warenbahn natürlich auch mit anderen - hier nicht erwähnten - optischen Messverfahren

beispielsweise dem Ortsfrequenzfilterverfahren

durchführbar wäre.

Ein nach dem Laser-Doppler-Verfahren gemessener

Geschwindigkeitsverlauf der Warenbahn bei einem

herkömmlichen Vernadelungsprozess ohne einen horizontalen Vorschub der Warenbahn ist in Fig. 4 schematisch gezeigt. Hierbei lässt sich ein Einstechzyklus der Nadel an der

Warengeschwindigkeit in vier Zonen unterteilen. In einer ersten Zone, die mit I gekennzeichnet ist, befinden sich die Nadeln im Einstich in der Warenbahn. In dieser Phase wird das Material gehalten und verstreckt zwischen der Abzugseinrichtung und den Nadelbalken wirkende

Materialdehung .

In der Phase II werden die Nadeln aus dem Einstich

geführt, wobei eine Einspringen des Materials festgestellt wird. Dies führt zu hohen Geschwindigkeiten durch

Nachrutschen des Materials in der Warenbahn.

In der Phase III findet eine freie Materialbewegung statt, die sich in Phase IV als eine an die Abzugsgeschwindigkeit angepasste Durchlaufgeschwindigkeit einstellt. Anschließend gehen die Nadeln wieder in den Einstich, so dass der Zyklus vom neuen beginnt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei der

erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nun derartige Ist- Werte der Warengeschwindigkeit der Warenbahn genutzt, um eine möglichst gleichförmige Materialbewegung innerhalb des gesamten Prozesses zu erhalten. In Fig. 5 ist

beispielsweise ein Geschwindigkeitsverlauf einer

gleichförmigen Materialbewegung einer Warenbahn

dargestellt. Hierbei verlaufen die Ist-Werte der

Warengeschwindigkeit zwischen einem oberen Grenzwert Go und einen unteren Grenzwert Gu- Während des Prozesses und insbesondere zu Beginn des Prozesses lassen sich so zunächst Maschineneinstellungen finden, bei welchen die Warengeschwindigkeit der Warenbahn innerhalb der

vorgegebenen Grenzwerte gehalten ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders geeignet, um

Vernadelungsprozesse mit einstellbaren Horizontalvorschub, bei welchen die Nadeln auf einer umlaufenden Führungsbahn geführt sind, die während des Einstichzyklusses einen Materialvorschub an der Warenbahn erzeugen. So können beispielsweise durch eine Wegmessung auch die

eingestellten Horizontalhübe pro Einstichzyklus durch das erfindungsgemäße Verfahren erfasst werden und zur

Optimierung des Prozesses herangezogen werden. Es hat sich jedoch auch bei Messungen herausgestellt, dass durch die Veränderung der Materialstruktur auch

Querbewegungen innerhalb der Warenbahn auftreten. Diese Querbewegungen, die auch als sogenanntes Einspringen des Materials bezeichnet werden, lassen sich durch derartige optische Sensoreinrichtungen direkt erfassen und einer Visualisierung zuführen. Da der Einsprung des Materials einen im wesentlichen Einfluss auf die Qualität des Nadelbildes hat, können somit weitere Optimierungen bei der Einstellung der Maschinenparameter beobachtet werden.

An dieser Stelle sei ausdrücklich erwähnt, dass das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße

Vorrichtung nicht auf Nadelmaschinen beschränkt ist, deren Nadelbalken mit einem Horizontalvorschub angetrieben werden. Grundsätzlich lassen sich auch damit

Vernadelungsprozesse optimieren, bei welchen der oder die Nadelbalken mit einer reinen Vertikalbewegung angetrieben werden .

Zudem ist der in Fig. 1 gezeigte Verstellmechanismus zur Einstellung des Horizontalvorschubs nur beispielhaft. Die Erfindung lässt sich grundsätzlich mit jedem automatischen oder manuellen Verstellmechanismus bekannter

Nadelmaschinen kombinieren, z.B. einer Nadelmaschine gemäß der EP 0 892 102 A, die getrennte Antriebe für den

Vertikal- und Horizontalvorschub der Nadeln aufweist.

Darüber hinaus sind weitere Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele möglich. Die Verfestigungseinrichtung und das Verfestigungsverfahren können abgewandelt werden, wobei die Verfestigung z.B. durch thermische oder

chemische Verfahren oder durch ein Fluidstrahlenverfahren oder nach dem Malivlies- oder Malimoverfahren oder auf sonstige geeignete Weise erfolgt und statt der

Vernadelungszone eine andere Verfestigungszone vorhanden ist. Die Messeinrichtung 22 bzw. die Sensoreinrichtung 23 befinden sich dann vorzugsweise zwischen dieser

Verfestigungszone und der Abzugeinrichtung 24.

Außerdem kann die Messeinrichtung (22) und die

Sensoreinrichtung (23) abgewandelt werden. Sie befinden sich vorzugsweise direkt am Ausgang der Verfestigungsoder Vernadelungszone und können an einem dortigen

Maschinenteil befestigt sein. Sie können alternativ in der Führungszone mit einem Abstand von der Verfestigungs- oder Vernadelungszone angeordnet sein. Ferner können Ausbildung und Funktion der Mess- und Sensoreinrichtung (22,23) variieren. Mit einer geeigneten optischen Sensorik kann z.B. die Oberfläche der Warenbahn (21) abgetastet werden, um deren Oberflächenqualität, insbesondere deren

Homogenität zu detektieren. Hierbei kann festgestellt werden, wie rau oder glatt die Oberfläche ist oder ob die Oberfläche eine Musterung aufweist oder ob bewusst

erzeugte Verfestigungs- oder Vernadelungsmuster in der gewünschten Form und Ausbildung vorhanden sind. Außerdem kann die Dichte oder Dicke der Warenbahn (21) detektiert werden. Auch eine Faserorientierung oder die Existenz von unerwünschten Löchern oder sonstigen Fehlstellen in der Warenbahn (21) können detektiert werden. Schließlich kann als Parameter auch das Flächengewicht der Warenbahn (21) erfasst werden. Die vorgenannten Parameter können

alternativ oder zusätzlich zu der in den

Ausführungsbeispielen genannten Warenbahngeschwindigkeit erfasst werden. Hierbei sind beliebige Kombinationen in Art und Zahl der Parameter möglich. Entsprechend der

Parameterwahl kann die Ausbildung und Anordnung der

Messeinrichtung (22) variieren. Sie kann insbesondere mehrere und ggf. unterschiedliche Sensoreinrichtungen (23) aufweisen, die konzentriert oder verteilt in der besagten Führungszone angeordnet sind.

Die besagten ein oder mehreren Parameter können alternativ oder zusätzlich zur Maschinensteuereinrichtung (13) anderen Steuereinrichtungen von vor- und/oder

nachgeschalteten Maschinen im Warenbahnfluss zugeführt und dort in geeigneter Weise ausgewertet sowie zu Steuer- oder Regelzwecken oder sonstigen Zwecken herangezogen werden. BEZUGS ZEICHENLISTE

1, i.i, Nadelbalken

2 Balkenträger

3 Nadelbrett

4 Nadeln

5 Kurbeltriebwerke

6.1, 6.2 Kurbelantrieb

7.1, 7.2 Pleuelstangen

8.1, 8.2 Pleueldrehgelenk

9.1, 9.2 Kurbelwelle

10.1, 10 Pleuelkopf

11 PhasenverStelleinrichtung

12 Stellaktor

13 Maschinensteuereinrichtung

14 Führungseinrichtung

15 Führungslenker

16.1, 16 Drehgelenk

17 Koppelkinematik

18 Stellgetriebe

19 Abstreifplatte

20 Bettplatte

21 Warenbahn

22 Messeinrichtung

23 Sensoreinrichtung

24 Abzugseinrichtung

25.1, 25 Abzugswalzen

27 Auswertungseinheit

28 Steuermodul

29 Signalgeber

30 Bedienungsmonitor

31 Führungsplatte

32 Messplatte