DE2834873A1 - Verfahren zum perforieren von duennen blechen und stoffen mittlerer festigkeit - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Perforieren bzw.
• Durchstechen von Stoffen mittlerer Festigkeit wie Leder, harte und feste Textilien, Kunststoffe in Folien- oder Plattenform, harte Pappen u.dgl. sowie auch dünne Metallbleche mittels in ihrer Achse rotierenden Nadeln.
• Das Perforieren von Papier, Leder, Textilien, Kunststofffolien und-platten sowie Materialien ähnlicher Festigkeit, aber auch dünnen Metallblechen, wird üblicherweise durch Stechen mittels Nadeln, Ahlen oder durch Stanzen oder durch rotierende Bohrer bzw. Nadeln bewerkstelligt.
• Bei den bisher üblichen und bekannten Verfahren ist bei Löchern mit geringem Durchmesser meist die Standfestigkeit der mechanischen Werkzeuge problematisch.
• Dies gilt auch für die bisher bekannten Verfahren mit dünnen, rotierenden Nadeln, da diese leicht abbrechen, wenn der Einstechdruck zu groß ist.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren mit den rotierenden Nadeln weiterzuentwickeln, um in Werkstoffe mit mittlerer bzw. geringer Festigkeit wie Leder, harte und feste Textilien, Kunststoffe in Folien- oder Plattenform, harte Pappen u.dgl.
• sowie auch dünne Metallbleche Löcher mit kleinem Durchmesser auf optimale Art und Weise einzubringen und insbesondere für die Nadeln erheblich bessere Standzeiten zu erreichen.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nadeln während des Einstechens und Herausziehens mit großer Drehzahl, also mit großer Rotations eschwindigkeit rotieren rk fl fl OIrirk und daß die Resultierende der Oberflächengeschwindigkeit der Nadel aus Rotationsgeschwindigkeit und Senkgeschwindigkeit in etwa der Geschwindigkeit entspricht, bei der der Wert der gleitenden Reibung zwischen dem Werkstoff der Nadel und dem zu durchstechenden Stoff ein Minimum aufweist.
• Die zweckmäßigste Drehzahl der einzustechenden Nadeln ist abhängig vom Werkstoff und liegt meist sehr hoch, bis zu 50.000 U/min., bei einigen Materialien noch höher. Der Vorteil der großen Drehzahl liegt gemäß den durchgeführten Versuchen darin, daß sich eine sehr schnell rotierende Nadel in die zu durchlöchernden Werkstoffe hineinzieht, so daß mit einem ganz geringen Einstechdruck gearbeitet werden kann und doch eine große Bohrgeschwindigkeit erreicht wird.
• Die Nadel wird infolgedessen nur ganz geringfügig auf Druck beansprucht und erreicht eine sehr gute Standzeit. Dadurch wird das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich.
• Versuche haben ergeben, daß die beschriebene günstige Wirkung beim erfindungsgemäßen Einstechen mit rotierenden Nadeln mit Steigerung der Drehzahl zunimmt. Das Optimum ist außer vom Nadeldurchmesser naturgemäß auch vom zu bearbeitenden Material abhängig, doch liegt es durchweg bei Drehzahlen über 10.000 Upm und nimmt mit größerem Nadeldurchmesser, größerer Festigkeit bzw. Härte des zu perforierenden Materials und höherer Eindringgeschwindigkeit zu.
• Fine gewisse Auslenkung der Nadelspitze z.B. durch Fluchtungsfehler ist auch bei einer erfindungsgemäßen Verwendung von Lochschablonen kaum zu vermeiden; die damit verbundenen Biegewechselbeanspruchungen könnten zu einer Standzeitverkürzung der Nadeln führen.
• Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß durch eine elastische Einspannung, z.B. durch über das Einspannende der Nadel gezogene Kunststoffhülsen behoben.
• Versuche haben außerdem ergeben, daß i.a. die Länge des nicht eingespannten Teiles der Nadel mindestens doppelt so groß sein sollte wie die Einstichtiefe, aber mit Rücksicht auf den dünnen Querschnitt nicht größer als die fünffache Einstichtiefe, um die Gefahr des Ausknickens zu vermeiden.
• Einstechdruck und Drehmoment lassen sich außer durch die Drehzahl auch durch die Form der Nadel günstig beeinflussen.
• Neben stumpfen Nadeln - flach oder ballig - können schräg - einseitig oder mehrfach - oder konisch angespitzte Nadeln verwendet werden, wobei die Wirksamkeit sich in der Reihenfolge der Aufzählung verbessert. Ähnlich wie bei manchen Bohrern kann die Spitze auch dicker sein als der Nadelschaft, um die Reibung noch weiter zu vermindern.
• Vorteilhaft kann das Verfahren auch eingesetzt werden zum Nähen von schwer zu vernähenden Stoffen wie feste und harte Textilien, Planen, mit Kunststoff getränkte Textilien u.dgl., indem das Loch für die nicht drehbare Nähnadel mit ihrem Faden durch eine rotierende Vorstechnadel vorgestochen wird.
• Dabei kann die rotierende Nadel gegenüber der nicht rotierenden Nähnadel mit dieser achsgleich angeordnet werden. Die rotierende Nadel sticht zunächst das Loch für den Faden von der einen Seite vor, und beim Zurückziehen der rotierenden Nadel wird die nicht rotierende Nähnadel von der Gegenseite mit ihrem Faden nachgeschoben.
• Andererseits ist es aber auch möglich, die rotierende Vorstechnadel von derselben Seite des Stoffes wie die Nähnadel einstechen zu lassen, wobei die Vorstechnadel dann jeweils ein oder mehrere Stichweiten voreilen muß, so daß die Nähnadel auch in bereits vorgestochene Löcher einstechen kann.
• Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich nicht nur zum Vorstechen von schwer zu vernähenden Stoffen, Leder u.dgl., sondern ist auch für zahlreiche andere Einsatzfälle geeignet, wo viele runde, enge Löcher in oder durch feste Materialien zu stechen sind und sich der Einsatz von feststehenden Einstichwerkzeugen oder drehenden Bohrern nicht bewährt.
• Falls es sich zwar ebenfalls um Stoffe mittlerer Festigkeit, aber größerer Dicke handelt und die Löcher nicht durchgehend, sondern nur Sacklöcher eingestochen werden sollen, ist das gleiche Verfahren zweckmäßig und wirtschaftlich.

Claims (7)

1. Verfahren zum Rerforieran ven dünnen ßlechWn n und Stoffen mittlerer Festigkeit Patentansprüche 1. Verfahren zum Perforieren bzw. Durchstechen von Stoffen mittlerer Festigkeit wie Leder, harte und feste Textilien, Kunststoffe in Folien- oder Plattenform, harte Pappen o.dgl.

   sowie auch dünne Metallbleche mittels um ihre Achsen rotierenden Nadeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln während des Einstechens und Herausziehens mit großer Drehzahl, also mit großer Rotationsgeschwindigkeit rotieren und daß die Resultierende der Oberflächengeschwindigkeit der Nadel aus Rotationsgeschwindigkeit und Senkgeschwindigkeit in etwa der Geschwindigkeit entspricht, bei der der Wert der gleitenden Reibung zwischen dem Werkstoff der Nadel und dem zu durchstechenden Stoff ein Minimum aufweist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln in ihrer Antriebswelle elastisch eingespannt sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht eingespannte Länge der Nadeln doppelt bis fünfmal so groß ist wie die Einstichtiefe.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln durch eine Lochschablone geführt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in schwierig zu vernähenden, harten Textilien, Planen und mit Kunststoffen vermischten Textilien die Löcher für die nicht drehbare Nähnadel durch mit großer Geschwindigkeit rotierende Nadeln vorgestochen werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Vorstechnadel gegenüber der Nähnadel mit ihrem Faden und mit dieser achsgleich angeordnet ist und daß zunächst das Loch in den zu vernähenden Stoff - durch die rotierende Nadel vorgestochen und beim Heraus -ziehen dieser rotierenden Vorstechnadel die auf der gegenüber liegenden Seite des zu vernähenden Stoffes angeordnete Nähnadel mit dem Faden der Vorstechnadel nachgeführt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Vorstechnadel auf der gleichen Seite des zu vernähenden Stoffes wie die feststehende Nähnadel mit ihrem Faden angeordnet ist und daß das rotierende Vorstehen jeweils um eine oder mehrere Stichweiten vor der Nähnadel erfolgt.