DE2732095A1

DE2732095A1 - Naehmaschinennadel und kaltformgebungsverfahren zur herstellung gratfreier naehmaschinennadeln

Info

Publication number: DE2732095A1
Application number: DE19772732095
Authority: DE
Inventors: Josef Zocher
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Spezialnadelfabrik GmbH
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1978-01-26
Also published as: GB1558926A; JPS6140440B2; US4128067A; JPS5311158A; US4044814A; GB1558927A; DE2732095C2; BE856885A

Description

•ATEN'/NW«ITE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 273209 DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MCSCMEN

KONIGSTRASSE 28

2000 HAMBURG 50, 1 4. JUU 1977

TELEFON: 381233 TELEGRAMME: KARPATENT TEItX: 21297» KARP D

W. 27 199/77 2o/Hh/vi

The Singer Company
Elisabeth, New Jersey (V.St.A.)

Nähmaschinennadel und Kaltformgebungsverfahren zur Herstellung gratfreier Nähmaschinennadeln.

Bei der Herstellung von Nähmaschinennadeln ist es bekannt, verschiedenartige Bearbeitungsvorgänge oder Metallbearbeitungs- oder Schneidarbeitsstufen durchzuführen, jedoch sind diese Arbeitsvorgänge langsam und kostenaufwendig und lassen unabänderlich scharfe Kanten an den Nadeln zurück, welche wiederum ausgiebige Endbearbeitungsstufen benötigen.

Das Gesenk- bzw. Formpressen und das Fließpressen sind bisher auch bei der Bildung von Nadelschäften eingesetzt worden, Jedoch wurden diese bekannten Pressbzw. Gesenkformarbeitsvorgänge mit Dreh- oder Schneid-

709884/0875

BANK: DEUTSCHE BANK AG, HAMBURG (BU 20070000),KONTO NR. «S/18823 ■ POSTSCHECK< HAMBURG 142844-205

bearbeitungsvorgärgen kombiniert und führten zur Verwendung einer Folge unterschiedlicher Presswerkzeuge, so daß eine Zahl von Arbeitsvorgängen an unterschiedlichen Bearbeitungsstellen notwendig war, wobei diese Arbeitsvorgänge aufeinander folgendes Handhaben der Nadeln mit daraus resultierenden Kosten zur Folge hatten.

Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel zu schaffen, durch welches die Kosten verringert werden und durch welches Nadeln mit überlegener Gleichförmigkeit und hoher Qualität erzeugt werden.

Dies wird durch ein Verfahren gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der gesamte Schaftteil der Nadel einem einzigen eine gratlose Nadel erzeugenden Fließpressvorgang unterworfen wird, um eine kontinuierlich ausgebildete Ausnehmung im Schaft vom Einspannteil bzw. dem Schaftende bis in die unmittelbare Nähe des freien Endes der Nadel zu schaffen, und um gleichzeitig ein öhrteil längs der kontinuierlich ausgebildeten Nut mit einem dünnen an das öhr angepaßten Steg zu formen, wobei auf diesen Arbeitsvorgang folgend das öhr durch den Steg gelocht wird und die Spitze am freien Ende des Schaftes geformt wird, um die Nadel zu vervollständigen.

Die Erfindung umfaßt weiterhin weitere Stufen der Kaltformgebung einer die Nadel orientierenden bzw. ausrichtenden Abflachung am Nadelschaft und schließt das Verschieben des Nadelschafts seitlich zum Schaftende durch einer. Fließpressvorgang mit ein, um den gewünschten gleichförmigen Versatz des Öhrteils seitlich zur Ebene zu erhalten, welche die Abflachtmg am Schaftende bzw. Nadel fuß mit umfaßt.

709884/0875

Die Erfindung schließt außerdem die zusätzliche Verfahrensstufe des Ausbildens bzw. Auswalzens der Nadelseitenflansche, insbesondere des Öhrteils, mit ein, um das Einfädeln von Faden in die Nadel zu erleichtern, und weiterhin ist die Erfindung auf eine solche Nadel gerichtet, welche strukturell die so ausgebildeten Seltenflansche im Öhrbereich mit aufweist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Rohlings eines zylindrischen Stückes, welches zur Bildung einer Nadel geeignet ist, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung angewendet wird.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Rohlings, an welchem der Nadelschaftteil durch Gesenkformen bzw. -pressen auf einen kleineren Durchmesser ausgebildet ist, so daß dieser zur nachfolgenden Kaltformgebung vorbereitet ist.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht gemäß der Linie 5-3 der Fig. 2, wobei die Darstellung im Vergleich zur Fig. 2 in doppelter Vergrößerung gewählt ist.

Fig. 4 ist eine in Längsrichtung gelegte Querschnittsansicht des Nadelrohlings, nachdem der Schaftteil dem Einfluß eines Satzes der Fließpresswerkzeuge unterworfen ist, um sowohl den Schaft- als auch den öhrteil gleichzeitig zu bilden, wobei in dieser

709884/0875

Darstellung die gegenüberliegenden Fließpresswerkzeuge mit gezeigt sind.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Schaftteils des Nadelrohlings gemäß der Linie 5-5 der Fig. 4, wobei der Maßstab im Vergleich zur Fig. 4 doppelt so groß ist, wobei die Fig. weiterhin eine Darstellung der gegenüberliegenden Fließpresswerkzeuge beinhaltet.

Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht des Schaftteiles des Nadelrohlings gemäß der Linie 6-6 der Fig. 4,und zwar im doppelten Maßstab im Vergleich zur Fig. 4, wobei die Fig. eine Darstellung der gegenüberliegenden Fließpresswerkzeuge mit aufweist.

Flg. 7 ist eine LKngsquerschnittsansicht der fertiggestellten Nadel, nachdem das öhr gelocht worden ist, die Spitze geformt wurde und die die Nadel orientierende Abflachung am NadelfuO in vorbestimmter seitlicher Versetzung zum Nadelöhr ausgebildet worden ist.

Fig. 8 ist eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, wobei Jedoch die Anordnung die Abflachung am Nadelfuß und die Verschiebung des Nadelschaftes in bezug auf den Nadelfuß bzw. die Abflachung des Nadelfußes zeigt, wobei diese Teile gleichzeitig durch die gleichen Werkzeuge gebildet bzw. geformt worden sind, welche auch zur Bildung des Nadelschafts dienen.

Flg. 9 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Schaftendes der Nadel gemäß Fig. 8, wobei drei unterschiedlich große Nadelschafte dar-

709884/0875

gestellt sind, um die gleichförmige Ausgestaltung bzw. Bemessung dieser Nadel in bezug auf die Ebene der Abflachung am Nadelfuß darzustellen.

Fig. 10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer zum Stande der Technik gehör-enden Nadel und dient zur Erläuterung der gleichförmigen Ausgestaltung bzw. der Bemessung des Nadelschaftes in bezug auf die Ebene der Abflachung am Nadelfuß.

In der Fig. 1 ist ein zylindrischer Metallrohling 12 gezeigt, der für die endgültige Herstellung einer Nähmaschinennadel geeignet ist, in dem das Verfahren gemäß der Erfindung angewendet wird. Fig. 2 veranschaulicht die Gestalt des Rohlings 12, nachdem dieser einem Senkschmiedevorgang ausgesetzt worden ist, in welchem der Rohling 12 in einen zylindrischen Fußteil 13 und einen koaxialen Schaftteil 14 von kleinerem Durchmesser als der Fußteil geformt worden ist. Fig. 3 zeigt in doppelt großem Maßstab die Form des durch Gesenkbearbeitung gebildeten Schaftteiles 14.

Fig. 4 ist eine Längsquerschnittsansicht des geformten Nadelschaftes 12, nachdem der Schaftteil 14 einem Fließpressvorgang ausgesetzt worden ist, wobei durch diesen Fließpressvorgang kein Grat oder keine Naht an dem Rohling entsteht. Durch diesen Fließpressvorgang wird eine kontinuierlich ausgebildete lange Nut 15 in Längsrichtung des Nadelschafts vom Fußteil 13 zu einem Punkt in der Nähe des freien Endes 16 des Nadelschaftes 14 geformt. Fig. 5 beinhaltet eine Darstellung der Querschnittsgestalt der Fließpressteile 17 und 18 längs des Nadelschaftes 14. Es ist zu bemerken, daß der Abstand zwischen der

7098 84/0875

jib

den Nadelschaft aufnehmenden Hohlraum 19 in den unteren Formteil 18 und der die Nut formende obere Formteil 17 einen Überschuß an Raum des Guerschnittsbereichs erzeugt, welcher durch den Nadelschaft eingenommen wird, so daß ein Raum bzw. Zwischenraum für den Nadelschaft vorgesehen ist, damit dieser in den zusätzlichen Abstand zwischen den Formteiler. 17 und l8 hineinfließen kann.

Es wird bemerkt, daß mit diesem FiieSpressvorgang durch die Bildung der Nut 15 das Metall dos Rohlings verformt wird bzw. dieses Metall fließt; und Flansche 2o erzeugt, die sich zu beiden Seiten der Nut 15 erheben. Die Tiefe D der Nut 15 kann wenigstens ^o % der Ouerhöhe H des Nadel fuße s IJ> (Fig. 5) betragen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Fließpressformteile 17 und 18 die Gestalt und Form des gesamten Nadel fußes 14 umfassen und beeinflussen, und zwar unter Einschluß des Ohrteiles 25, welcher gleichzeitig mit der Bildung der Längsnut 15 durch die Formteile 17 und l8 geformt wird. Fig. zeigt die Querschnittsgestalt des Nadelfußes bzw. Schaftes am öhr und schließt eine Darstellung der Formteile 17 und l8 an dieser Verbindungsstelle mit ein. Der untere Formteil 18 kann mit einem eine kui'ze Nut bildenden Vorsprung 26 ausgebildet sein, welcher sich in den Hohlraum 19 hineinerstreckt, um eine kurze Nut 27 in den Nadelschaft an der gegenüberliegenden Seite zur Längsnutseite hineinzudrücken. Das Vorhandensein der kurzen Nut 27 und die Bildung eines zusätzlichen eingedrückten Teiles 23 in der Längsnut 15 durch den oberen Formteil 17 (Fig. 4 und 5) erzeugt einen dünnen an das öhr angepaßten Steg

709884/0875

41

Zwischen der kurzen Nut 27 und dem Nadelfu3teil 13 kann eine Querkerbung 30 in den Nadelschaft eingedrückt v/erden, welcher einen zweckmäßigen Vorsprung 31 in dem unteren Formwerkzeug l8 aufweist, um einen Zwischenraum oberhalb des Nadelöhrs für den Durchgang eines Nähmaschinengreifers zu schaffen, der näher an die Nadelschaftmittellinie heranreicht, um auf diese Art und Weise besser eine Fadenschlaufe von der Nadel greifen zu können.

Die Formteile 17 und 18 sind außerdem so ausgebildet, um eine leichte Verjüngung zum freien Ende 16 des Nadelschaftes zu erzeugen, um das spätere Anspitzen der Nadel zu erleichtern.

Soweit es die Gestalt des Nadelschaftes betrifft, wird durch einen einzigen Satz von Fließpressformteilen 17 und 18 der Schaft in seine endgültigen Gestalt geformt, jedoch mit zwei Ausnahmen, nämlich das Lochen des Öhrs 40, welches durch einen bekannten Öhrlocher durchgeführt wird, und die Bildung der Spitze 50, was durch einen Schielfνorgang erreicht wird.

Das Fehlen eines Grats als Ergebnis des Fließpressvorganges führt nicht zur Bildung scharfer Kanten, vorstehender Teile oder eines Grats und dergleichen und erleichtert in größtem Maße die Fertigstellung der Nadel, indem Polieren und Oberflächenbearbeiten überflüssig werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Bildung der langen Nut 15 und insbesondere innerhalb des Öhrteiles (Fig. 6) die Flansche 20 vorzugsweise in einem Winkel von wenigstens 30° zu beiden Seiten der Längsnut 50 divergieren. Da die Seite mit der Längsnut 15 diejenige ist, von welcher Faden durch das Nadelöhr 40 geführt wird, wird durch diese gebildete Anordnung

709884/0875

der Plansche 20 das Einfädeln von Faden in die Nadel in großem Maße erleichtert.

Bei bestimmten Arten von Nähmaschinennadeln, insbesondere bei solchen, die zur Verwendung In Haushalt snähmaschinen gedacht sind, ist es übliche Praxis, den Fußteil 13 mit einem nicht kreisförmigen Aufbau auszubilden, um bei der richtigen Orientierung bzw. bei dem richtigen Einsetzen der Nadel in den Nadelklemmteil der Nähmaschinennadelstange zu helfen. Obwohl eine Vielfalt unterschiedlicher nicht kreisförmiger Ausgestaltungen diesen Zweck erfüllen kann, ist die am häufigsten verwendete Ausführung die Bildung einer Abflachung 60 am Fuß. Bisher wurden derartige Abflachungen durch Schleifen oder Fräsen hergestellt. Darüber hinaus existiert eine feste seitliche Versetzung an jeder Nähmaschine zwischen der Ebene, in welcher der abgeflachte Teil des Nadelfußes angeordnet ist, und dem Weg des Nadelgreifers, welcher einen Faden von dem Nadelschaft greift. Der Versatz von der Abflachung 60 zum Nadelöhr an dem Nadelschaft sollte daher vorzugsweise fest sein und einem konstanten Wert X entsprechen. Bei der in Fig. 10 gezeigten, bekannten Ausführungsform wird dieser konstante Wert X in Nadeln mit unterschiedlichem Durchmesser des Nadelschaftes durch Abschleifen der Abflachung dadurch erzielt, daß diese Abflachung tiefer ausgebildet wird für Nadeln mit kleinerem Fußdurchmesser. In Fig. 10 sind drei unterschiedliche Nadelschaftdurchmesser 14. 14 und 14, gezeigt, welche mit

S Πι Χ

entsprechend angebrachten Abflachungen 60 , 60

S FIt

und 60·^ so ausgebildet sind, daß die Versetzungen

709884/0875

X , X und X, im wesentlichen einander gleich sind, s tn ι

Diesem bekannten Verfahren wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung nicht gefolgt, sondern stattdessen wird die Abflachung 60 an dem zylindrischen Nadelfuß IJ> durch einen Formpressvorgang gleichzeitig mit der Herstellung des gesamten Nadelschaftes I¹J- durchgeführt, bei welchem dieser seitlich relativ zum Fußtejl 13 verschoben wird, d. h. die Mittelachse des Fußes und des Schaftteiles werden so verschoben, daß ein konstanter Versatz X des Nadelschaftes relativ zur Abflachung 60 über den gesamten Bereich der Madelschaftgrößen aufrechterhalten wird.

In Fig. 9 sind drei Nadelschaftgrößen 14 , 14

S in

und I¹U gezeigt, welche durch den Formpressvorgang in unterschiedlichen Ausmaßen versetzt sind, um so den konstanten Versatz X aufrechtzuerhalten. In Fig. 9 ist die Mittelachse des Nadelfußes mit C und die Mittelachse der unterschiedlich großen Nadelschäfte ist mit C , C bzw. C₁ bezeichnet, wenn diese richtig gemäß der Erfindung verschoben worden sind.

Die Kaltformung der Abflachung 60 am Nadelfuß und die Verschiebung des Nadelschaftes können in separaten Arbeitsstufen beim Verfahren gemäß der Erfindung entweder vor oder nach dem Fließpressvorgang, durch welchen der Nadelschaft geformt wird, durchgeführt werden. Fig. 4 erläutert den Fließpressvorgang, welcher an dem Nadelschaft durchgeführt wird, bevor die Abflachung am Fuß ausgebildet wird, so daß ein nachfolgender Pressvorgang notwendig ist, um die Abflachung am Fuß zu erzeugen.

In Fig. 8 ist ein Satz von Werkzeugen gezeigt, die so ausgebildet und angeordnet sind, um die Bildung des Nadelschaftes 14 gleichzeitig mit der Formung der

709884/0876

Abflachung 6O am Nadel fuß und der Verschiebung des Nadelschaftes 14 durchzuführen.

Durch die Erfindung wird eine Verringerung der Produktionskosten von Nadeln von über 40 % erreicht, indem die Zahl der unterschiedlichen Arbeitsvorgänge bei der Herstellung von Nadeln verringert wird. Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzeugten Nadeln sind darüber hinaus gleichförmiger und folgen enger vorgegebenen bzw. festgelegten Dimensionen und Formen, weil schwierig zu steuernde Polier-, Entgratung- und Schielfvorgänge in größtem Maße beseitigt werden. Darüber hinaus wird durch Anwen dung der Nadeln gemäß der vorliegenden Erfindung die Gleichförmigkeit der Nähcharakteristiken verbessert.

709884/0875

Claims

Patent ansprüche

1. !Verfahren zur Kaltformgebung einer gratlosen NähmSrschinennadel bestehend aus einem Pußteil und einem Schaftteil mit verringertem Querschnittsbereich, der sich vom Fußteil bis zum freien Ende erstreckt, gekennzeichnet durch Anwendung eines Fließpreesvorganges auf den gesamten Schaftteil zwecks Erzeugung eines gratlosen Nadelrohlings, um eine kontinuierliche Nut bzw. Ausnehmung in dem Schaftteil vom Fußteil bis in die unmittelbare Nähe des freien Endes zu erzeugen, und um gleichzeitig einen öhrteil längs der kontinuierlich ausgeführten Nut zu formen, welcher einen an das öhr angepaßten Steg aufweist, durch Herstellen eines Öhrs durch Lochen des Steges und durch Formen einer Spitze am freien Ende des Nadelschafts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erhobene Flansche an jeder Seite der kontinuierlichen Nut durch einen einzigen Fließpressvorgang hergestellt werden und daß weiterhin die Flansche wenigstens in dem Öhrbereich deformiert werden, um in einem Winkel von wenigstens 30° an der Seite zu divergieren, an welcher sich die Längsnut befindet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch nachfolgendes Kaltpressen der Nadel, um den Fußteil so zu deformieren, daß er keinen Kreisquerschnitt aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch zusätzliches Kaltpressen, um eine die Nadel orientierende Abflachung am Fußteil zu bilden.

709884/0876

ORIGINALJNSPECTED

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zusätzliches Kaltpressen der Nadel, um den Schaft und den Fußteil relativ zueinander zu verschieben und um den Nadelschaft in einem vorbestimmten Abstand seitlich von einer die Abflachung des Fußtells beinhaltenden Ebene anzuordnen.

6. Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel aus einem zylindrischen Rohling, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des zylindrischen Rohlings einer Gesenkbearbeitung unterworfen wird, um einen zylindrischen Fußteil und einen koaxialen zylindrischen Schaftteil zu bilden, welcher vom Pußteil zu einem freien Ende vorstehend ausgebildet ist, wobei der Schaftteil im wesentlichen einen gleichförmigen Kreisquerschnitt aufweist, der kleiner ist als derjenige des Fußteils, daß der gesamte durch das Gesenk bearbeitete Rohling einem Flieöpressvorgang unterworfen wird, um eine kontinuierliche Nut in dem Schaftteil vom Fußteil bis unmittelbar zum freien Ende zu bilden und um gleichzeltig einen öhrteil längs der kontinuierlichen Nut auszubilden, welcher einen an das öhr angepaßten Steg aufweist, daß ein Öhrdurchgang durch den Steg geschlagen bzw. gelocht wird, dall eine Spitze am freien Ende des Schaftteils gebildet wird, und dadurch daß die Nadel einem weiteren Kaltpressvorgang unterworfen wird, um den Fußteil in einen nicht kreisförmigen Querschnitt zu deformieren, welcher eine vorbestimmte Orientierung relativ zum Schaftteil aufweist.

709884/0875

7. Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel ohne Grat, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Fußteil und ein Schaftteil mit verringertem Querschnitt sbereich, welcher vom Fußteil bis zum freien
Ende reicht, gebildet wird, daß die gesamte Nadel
einem einzigen Fließpressvorgang unterworfen wird,

um gleichzeitig eine Abflachung am Fußteil auszubilden, um eine kontinuierliche Nut in dem Schaftteil zu formen, welche von dem Fußteil bis unmittelbar in die Nähe des freien Endes ausgebildet ist, um einen öhrteil längs der kontinuierlichen Nut zu formen, welche einen an
das öhr angepaßten Steg aufweist, und um den Schaftteil seitlich um einen vorbestimmten Abstand von
einer Ebene zu orientieren, welche die Abflachung
an dem Fußteil aufweist, ein Öhrdurchgang durch
den Steg gelocht wird, und daß eine Spitze am freien Ende des Schaftes ausgebildet wird.

8. Nähmaschinennadel, gekennzeichnet durch einen Fußteil (13) und einen Schaftteil (I¹O, welche mit
einer Längsnut (15) ausgebildet ist und sich von dem Fußteil (13) bis in die unmittelbare Nähe des freien Endes (16) des Schaftes (l4) erstreckt, durch sich in Längsrichtung erstreckende Flansche (20), welche an
dem Schaftteil (14) an Jeder Seite der Längsnut (15) ausgebildet sind, durch ein aus der Längsnut (15) in Querrichtung durch den Schaftteil (14) geformtes

öhr in der Nähe des freien Endes (l6) des Schaftteils (14), durch eine an dem freien Ende (16) des Schaftteils (l4) ausgebildete Spitze und durch wenigstens
in der Nähe des Öhrs (l4) deformierte Flansche (20), welche von der Längsnut (15) in einem Winkel von 3°°

709884/087S

- IM—

divergieren.

9. Nähmaschinennadel, gekennzeichnet durch einen zylindrischen Fuß (ljj), welcher in Längsrichtung mit einer die Nadel orientierenden Abflachung (60) ausgebildet ist und durch einen im wesentlichen zylindrischen Schaftteil (l4), welcher sich vom Fußteil (13) her erstreckt und mit einem in Querrichtung ausgebildeten an den Faden angepaßten öhr (40) geformt ist, wobei die Mittelachsen des zylindrischen Schaftteils (l4) und des Fußteils (13) zueinander versetzt sind, um den Schaftteil (l4) in einem vorbestimmten seitlichen Abstand von der Ebene anzuordnen, welche die die Nadel orientierende Abflachung (60) beinhaltet.

709884/0875