DD290028A5 - Schiebernadel fuer ketten, insbesondere naehwirkmaschinen - Google Patents

Abstract

Schiebernadel fuer Ketten-, insbesondere Naehwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadelkopf und einer am Kopf vorgesehenen Spitze, bei der an die Nadelspitze eine schraege Flaeche mit einer Neigung von 3 bis 10 angrenzt. Mit dieser Gestaltung des Nadelkopfes verringert sich der fuer die axiale Stichkraft maszgebende wirksame Stichwinkel. Die in axialer Richtung auftretende Stichkraft vermindert sich deshalb. Fig. 1{Schiebernadel; Kettenwirkmaschine; Naehwirkmaschine; Nadelkopf; Nadelspitze; Stichkraft; Stichwinkel}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schiebernadel für Ketten-, insbesondere Nähwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadelkopf und einer oberhalb der Mittell?ngsachse der Nadel am Kopf vorgesehenen Spitze, wobei der Nadelkopf eine schräg von de-Nadelspitze zum Nadelrückcm hin gerichtete untere und eine obere Keilfläche umfaßt sowie an einem Fadenraum angre'.zt und die obere Keilfläche mit f;inem Teilstück, das, der Mittellängsachse parallel verlaufend, dem Padenraum zugewandt ist, als Führungsfläche für den Vorderteil eines Schiebers fungiert, wobei weiter der Fadenraum einen Grund besitzt, der sich deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und der mittels eines geringen Querschnittes von der unteren Keilfläche bzw. dem Nadelrücken getrennt ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine Schiebernadel der bezeichneten Art ist bekannt (DD-PS 9099- 25a, 19/01).

Derartige Schiebernadeln werden in der Regel an einer Barre befestigt und dienen besonders bei einer Nähwirkmaschine dazu, ein Flächengebilde oder eine Fadenschicht zu durchdringen, um das Flächengebilde oder eine Fadenschicht zu durchdringen, um das Flächengebilde oder die Fadenschicht zugleich mit einem Maschensystem auszustatten. Zwecks Befestigung der Schiebernadeln an der Barre werden die letzteren entweder einzeln in der Barre eingespannt oder in Fassungen bzw. Bleie eingegossen und damit auf der Barre angeschraubt.

Gemäß allgemeiner Kenntnisse tritt, insbesondere wenn die Schiebernadeln einer Barre in ein Flächengebilde wie eine Faserschicht einstechen und durch dasselbe stechen, mitunter Nadelbiegung im Bereich der freiliegenden Schaftteile und/oder an den Einspannstellen der Nadelschäfte in unterschiedlichen Richtungen auf.

Diesem Kenntnisstand wird jetzt hinzugefügt, daß die Nadelköpfe der oben beschriebenen Schiebernadelart beim Ein- )zw.

Durchstechen in ein/eines Flächengebilde(s) zusätzlich regelmäßig in eine der Förderrichtung des Flächengebildes entgegengesetzte Richtung nach oben gebogen werden.

Die Kraftwirkung der Förderung auf den Nadelkopf wird also von gegengerichteten Kräften übertroffen. Da die erwähnte Erkenntnis nun vorliegt, kann die eintretende Erscheinung leicht mit der Geometrie des Nadelkopfes der Schiebernadeln erklärt werden. Wesentliche Ursachen dafür sind in der Unsymmetrie des Nadelkopfes, der oberhalb der Mittellängsachse der Nadel vorgesehenen Spitze und der Lage des Grundes des Fadenraumes zu erblicken. Diese Merkmale haben jedoch anderweitige bedeutende Vorteile für die Herstellung von Kettengewirken, insbesondere Nähgewirken, so daß auf dieselben für bestimmte Zwecke nicht verzichtet werden kann.

Die Biegung des Nadelkopfes in eine der Förderrichtung des Flächengebildes entgegengesetzte Richtung bedeutet, wenn wie üblich rechtwinklig in das Flächengebilde eingestochen wird, daß an der Nadelspitze entlang der oberen Keilfläche ein sogenannter Freiwinkel entsteht, der gemeinsam mit dem praktischen Keilwinkel des Nadelkopfes beim Ein- und Durchstechen den wirksamen Stichwinkel bildet. Mithin ist der wirksame Stichwinkel größer als der praktische Keilwinkel des Nadelkopfes, und die in Achsrichtung der Schiebernadel auftretende Stichkraft ist tatsächlich stärker als infolge des praktischen Keilwinkels an sich anzunehmen ist.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung»/ird bezweckt, die axiale Stichkraft der Schiebernadel zu vermindern und damit die Belastung sowie den Verschleiß der Nadel und einer Lagerung einsr Nadelhalterung zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Freiwinkel an der Nadelspitze zu beseitigen bzw. zumindest wesentlich zu reduzieren, ohne die Lage der Führungsflächen für den Vorderteil des Schiebers zu ändern, denn dann würde eine einwandfreie Funktion des Schiebers während der Maschenbildung gefährdet sein.

Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß zwischen einem vorderen Ende der Führungsfläche für den Vorderteil des Schiebers und der Nadelspitze eine schräge Fläche angeordnet ist, so daß die Nadelspitze der Mittellängsachse näher liegt als die Führungsfläche, daß die schräge Fläche und die Führungsfläche in einem Winkel DELTAzueinander stehen, der 3 bis 10° beträgt, und daß die Lage dsr Nadelspitze zur Führungsfläche eine derartige Beziehung hat, daß eine der Führungsfläche parallele und durch die Nadelspitze führende gedachte Linie einen sehr geringen Abstand zur Führungsfläche hat.

Infolge dieser Lösung vergrößert sich der praktische Keilwinkel des Nadelkopfes.

Trotzdem verringert sich überraschenderweise der für die axiale Stichkraft maßgebende wirksame Stichwinkel.

Folglich wird mit der Erfindung eine Verminderung der in axialer Richtung auftretenden Stichkraft der Schiebernadel erreicht.

Ausführungsbeispiel

In Verbindung mit einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert

Die Zeichnung zeigt

Fig. 1: den Vorderteil einer abgebrochen, in einer Seitenansicht dargestellten erfindungsgemäßen Schiebernadel (mittels Vollinie gezeichnet) und, mit einer gestrichelten Linie gekennzeichnet, linen nach oben gebogenen Nadelkopf herkömmlicher Gestaltung zum Vergleich;

Fig.2: den Vordirteil der erfindungsgemäßen Schiebernadel der Fig. 1 mit eingetragener Bemaßung für eine praktische Ausführung.

Entsprechend Fig. 1 wurde eine Schiebernadel für Ketten-, insbesondere Nähwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadelkopf 1 ausgestattet, welcher eine gerundete Spitze 2 besitzt, die oberhalb der Mittellängsachse 3 vorgesehen ist. Der Nadelkopf 1 grenzt an e^:nem Fadenraum 4 an, dem sich der vordere Teil eines Nadelschaftes 5 anschließt. Auf der Brustseite der Schiebernadel befindet sich eine Nut 6 zur Führung eines Schiebers 7. Der Nadelkopf 1 umfaßt eino schräg von der Nadelspitze 2 zum Nadelrücken 8 hin gerichtete untere Keilfläche 9 und eine obere Keilfläche 10, die mit einem Teilstück, das, der Mittellängsachse 3 parallel verlaufend, dem Fadenraum 4 zugewandt ist, als Führungsfläche 11 für den Vorderteil des Schiebers 7 fungiert. Zwischen dem Grund des Fadenraumes 4, der sich deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und der unteren Keilfläche 9 bzw. dem Nadelrücken 8 ist ein geringer Querschnitt vorgesehen, der den Nadelkopf 1 mit dem Nadelschaft 5 verbindet.

Mit einer gestrichelten Linie ist ein herkömmlicher Nadelkopf 01 gezeigt, der infolge von Gegenwirkungen eines zu durchdringenden, nicht dargestellten Flächengebildes wie einer Faserschicht elastisch in eine der Förderrichtung des Flächengebildes entgegengesetzte Richtung gebogen wurde, wobei ein Freiwinkel ALPHA entsteht, der von der oberen Keilfläche 02 und einer Waagerechten 03 eingeschlossen wird, und der gemeinsam mit dem praktischen Keilwinkel BETA des Nadelkopfes 01 beim Ein- und Durchstechen in ein/eines Flächengebildes den wirksamen Stichwinkel GAMMA bildet, der folglich größer als der praktische Keilwinkel BETA ist, weshalb die in Achsrichtung der Schiebernadel mit dem herkömmlichen Nadelkopf 01 auftretende Stichkraft tatsächlich stärker ausfällt als infolge des praktischen Keilwinkels BETA der ungebogenen Schiebernadel an sich zu erwarten ist. Die Biegung dos Nadelkopfes 01 ist gegenüber den Gestaltungsverhältnissen des Nadelkopfes 1 übertrieben abgebildet worden, um die Zeichnung übersichtlicher auszuführen.

Demgegenüber wurde erfindungsgemäß die obere Keilfläche 10 derart gestaltet, daß zwischen dem vorderen Ende 111 der Führungsfläche 11 für den Vorderteil des Schiebers 7 und der Nadelspitze 2 eine schräge Fläche 12 angeordnet ist, die nach unten geneigt wurde, weshalb die Nadelspitze 2 der Mittellängsachse 3 näher liegt als die Führungsfläche 11. Die schräge Fläche 1? kann gerade oder gekrümmt (konvex, konkav) ausgeführt sein und entweder tangential oder nicht tangential in die Spitzenrundung einlaufen. Da infolge der schrägen Flächen 12 die Unsymmetrie dos Nadelkopfes 1 und der Abstand der Nadelspitzen 2 zur Mittellängsachso 3 vermindert wurden, beträgt die Biegung des Nadelkopfes 1 in die der Förderrichtung des Flächengebildes entgegengesetzte Richtung ein geringeres Maß, als wenn die obere Keilfläche 10 in bekannter Weise von der Nadelspitze 2 bis zum Fadenraum 4 in gerader Linie wie die obere Keilfläche 02 der herkömmlichen Schiebernadel verlaufen würde.

Somit ist ein Winkel DELTA, in dem die schräge Fläche 12 und die Führungsfläche 11 zueinander stehen, ausreichend, der kleiner bemessen ist, als der Frtiwinkel ALPHA, der sich je nach vorliegenden Einstichverhältnissen und Nadelgenmetrie mit dem Nadelkopf 01 des technischen Standes einstellen würde, um keinen oder nur einen sehr kleinen Freiwinkel ALPHA an der nach oben gebogenen Nadelspitze 2 zu erhalten. Folglich fällt der praktische Keilwinkel EPSILON des erfindungsgemäßon Nadelkopfes 1 zwar größer aus als der praktische Keilwinkel BETA des herkömmlichen Nadelkopfes 01, aber der wirksame Stichwinkel des Nadelkopfes 1 reduziert sich überraschend, da der Winkel DELTA kleiner als der Freiwinkel ALPHA sein kann. Während beim Nadelkopf 01 der wirksame Stichwinkel aus den Winkeln ALPHA plus BETA bestand, stellt im Zusammenhang mit dem Nadelkopf 1 nun der praktische Keilwinkel EPSILON (BETA plus DELTA) zugleich auch den wirksamen Stichwinkel dar. Empirisch wurde ermittelt, daß ein Bereich des Winkels DELTA von 3 bis 10° bei der von der Erfindung betroffenen

-3- 2SO

Schiebernadelart und deren Anwendungsfällen zum gänzlichen oder nahezu zum Fortfall des Freiwinkels ALPHA an der nach oben gebogenen Nadelspitze 2 führt. Die Reduzierung der Größe des wirksamen Stichwinkels hat zur Folge, daß sich die auftretende axiale Stichkraft der Schiebernadel erheblich abschwächt. Mithii. kann auf Maßnahmen, wie eine Querschnittsvergrößerung am Grund des Fadenraumes 4 und/oder eine weitere Verjüngung des bekannten Nadelkopfes 01 verzichtet werden, um den Freiwinkel ALPHA zu beseitigen oder zumindest stark zu verkleinern. Solche Maßnahmen wären nachteilig, weil dieselben den Fadenraum 4 einengen und die Schiebernadel verlängern.

Es wurde eine Vielzahl von Schiebernadeln mit den Abmessungen gemäß Fig. 2 hergestellt und zur Verarbeitung eines Flächengebildes eingesetzt, um die aufgestellte Hypothese der Abschwächung der axialen Stichkraft zu beweisen. Wie die Fig. zeigt, ist ein Winkel DELTA von 6° gewählt worden. Als Flächengebilda diente eine Faserschicht, nämlich ein Vlies mit einer Flächonmasse von 120g pro m². Zum Vergleich sind ebenfalls die bekannten Schiebernadeln mit grundsätzlich gleichen Abmessungen in bezug auf Fig.2, aber ohne die erfindungsgemäße schräge Fläche 12, zum Verarbeiten des genannten Vlieses verwendet worden. Die axialen Stichkräfte beider Varianten, die beim Einstechen der Schiebernadeln in das Vlies (Nadelspitze beginnt in das Vlies einzudringen) auftreten, wurden gemessen. Die Messung erfolgte je auf eine Nadelfassung bezogen, die mit 18 Schiebernadeln an einer Länge von 25 mm versehen war. Die Schiebernadeln arbeiteten mit einer Frequenz von 1400 pro min. Im Ergebnis dieser Untersuchungen wirkte an einer Nadelfassung mit den bekannten Schiebernadeln eine axiale Gesamtstichkraft von 14N, und an einer Nadelfassung mit erfindungsgemäßen Nadeln waren lediglich 4,5N festzustellen. Vorgenommene Versuche haben weiterhin zu erkennen gegeben, daß bei der betroffenen Schiebernadelart von Vorteil ist, lediglich eine sehr geringe Annäherung der Nadelspitze 2 an die Mittellängsachse 3 in bezug auf die Führungsfläche 11 durchzuführen, da anderenfalls beim Einarbeiten eines Maschensystems in das Flächengebilde Fes!igkeitsvermir:derungen eintreten können, wenn relativ wenig Substanz des Flächengebildes bei jedem Durchstich unter die Nadelspitze 2 gedruckt würde. Deshalb wurde zwischen der Lage der Nadelspitze 2 und der Führungsfläche 11 eine derartige Beziehung geschaffen, gemäß der eine der Führungsfläche 11 parallelo und durch die Nadelspitze 2 führende gedachte Linie 13 einen sehr geringen Abstand 14 zur Führungsfläche 11 besitzt.

Außerdem hat sich gezeigt, daß es für manche Anwendungsfälle der erfindungsgemäßen Schiebernadel vorteilhaft ist, die schräge Fläche 12 mit einer Rauhigkeit zu versehen, die einem arithmetischen Mittelrauhwert von angenähert 0,25 bis 0,40 Mikrometer entspricht.

Claims (3)

1. Schiebernade! für Ketten-, insbesondere Nähwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadelkopf und einer oberhalb der Mittellängsachse der Nadel am Kopf vorgesehenen Spitze, wobei der Nadelkopf eine schräg von der Nadelspitze zum Nadelrücken hin gerichtete untere und eine obere Keilfläche umfaßt sowie an 'jinem Fadenraum angrenzt und die obere Keilfläche mit einem Teilstück, das, der Mittellängsachse parallel verlaufend, dem Fadenraum zugewandt ist, als Führungsfläche für den Vorderteil eines Schiebers fungiert, wobei weiter der Fadenraum einen Grund besitzt, der sich deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und der mittels eines geringen Querschnittes von der unteren Keilfläche bzw. dem Nadelrücken getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem vorderen Ende (111) der Führungsfläche (11) für den Vorderteil des Schiebers (7) und der Nadelspitze (2) eine schräge Fläche (12) angeordnet ist, so daß die Nadelspitze (2) der Mittellängsachse (3; näher liegt als die Führungsfläche (11), daß die schräge Fläche (12) und die Führungsfläche (11) in einem Winkel DELTA zueinander stehen, der 3 bis 10° beträgt, und daß die Lage der Nadelspitze (2) zur Führungsfläche (11) eine derartige Beziehung hat, daß eine der Führungsfläche (11) parallele und durch die Nadelspitze (2) führende gedachte Linie (3) einen sehr geringen Abstand (14) zur Führungsfläche (11) hat.

2. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Fläche (12) gerade ausgeführt ist.

3. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Fläche (12) eine Krümmung aufweist.