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Nähmaschinennadel
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschinennadel mit Kolben,
Ansatz, Schaft und in dessen Spitzenbereich liegendem Öhr.
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Der Schaft solcher Nadeln wird im allgemeinen durch Querschnittsreduzierung
einer entsprechenden Teillänge eines Drahtabschnittes erzeugt, dessen Ausgangsquerschnitt
etwa der Dicke des Kolbens entspricht.
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Hierzu kommt eine Umlaufpresse zum Einsatz (DE-OS 27 32 095). Die
Querschnittsreduzierung ist relativ aufwendig und verteuert ein Präzisionsteil wie
eine Nähmaschinennadel erheblich. Produktionsstörend wirkt sich die starke Geräuschbildung
aus zufolge der Stößelbeaufschlagung, welcher Stößel das Material des Rohlings axial
"ausknetet". Das Kaltstrecken auf eine erhebliche Länge wirkt sich oft nachteilig
auf das Werkstoffgefüge aus.
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Zur Umgehung dieses Reduzierverfahrens besteht bezüglich der Maschinennadelfertigung
auch bereits ein Lösungsvorschlag dahingehend, gleich von einem der Schaftdicke
entsprechenden Rohling auszugehen, dem ein separater Nadel kolben zugeordnet wird
(DE-AS 13 03 027). Speziell bringt dieser Vorläufer in Vorschlag, daß bereits beim
Ziehvorgang in den Draht eine ununterbrochene Längsnut eingebracht wird, deren vom
Nadel kolben umschlossener Teil zur Verankerung des Nadel kolbens ausgenutzt werden
soll. Der Kolben besteht aus einem abgelängten Röhrchen, welches dem Schaftprofil
zugeordnet wird. Eine andere Maßnahme besteht in einem Anspritzen des Kolbens. Diese
Maßnahmen werden der
den Voraussetzungen einer wirtschaftlichen
Massenfabrikation von Nähmaschinennadeln nicht gerecht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung des aufwendigen Reduzierverfahrens,
aber auch unter Umgehung einer separaten Kolbenherstellung eine wirtschaftlich herstellbare,
preiswerte Nadel aus ein und demselben Ausgangsmaterial zu schaffen.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.
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Die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen bzw. verfahrenstechnisch
günstige Maßnahmen.
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Zufolge solcher Ausgestaltung lassen sich gattungsgemäße Nähmaschinennadeln
fertigungsgünstig von ein und demselben Ausgangsmaterial herstellen, indem der Kolben
einfach aus einer Mäander-Faltelung des in den Schaft weiterlaufenden Drahtabschnittes
geformt wird. Die entsprechend kompakt gepreßte Mäander-Faltung bringt eine klassischen
Kolben nicht nachstehende Stabilität. Die Faltelung läßt sich schnell und problemlos
durchführen und steht in keinem Verhältnis insbesondere zum Zeitaufwand des Reduzierverfahrens.
Auch das Pressen der Faltabschnitte ist schnell und exakt durchführbar. Hierbei
kann sogar schon das sogenannte Runden einbezogen sein (Faser am Kolbenkopf). Noch
günstiger ist es, wenn der Drahtabschnitt von Hause aus gleich den V-förmigen Ausgangsquerschnitt
besitzt, also die lange Fadenrinne aufweist. Die beim Mäander-Falten mindestens
partiell auftretende Ineinanderschachtelung der V-Profilabschnitte führt zu einem
innigen und sogar zum Teil querver-
krallenden Verbund. Die Fertigung
ist optimiert, wenn so verfahren wird, daß ein Drahtabschnitt von mehr als der doppelten
Länge zweier Nadeln von seinen beiden Enden her in die Mäander-Faltelung des Kolbens
gebracht wird. Neben dem ökonomischen Gewinn entsteht aber auch ein größerer Gesamt-Nadelkörper
als Rohling, der besser zu handhaben ist bzw. eine automatengerechtere Größe aufweist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind
nachstehend anhand zweier zeichnerisch veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt Fig. 1 den das Ausgangsmaterial bildenden Drahtabschnitt von
mehr als der Länge einer Nadel, in Seitenansicht, und zwar in vergrößertem Maßstab,
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den Schnitt gemäß Linie ll-ll in Fig.
1, Fig. 3 den Drahtabschnitt unter Verdeutlichung der Mäander-Faltelung zur Kolbenbildung,
Fig. 4 dieses Zwischenprodukt nach dem Kompaktpressen des Kolbens plus Ansatz, um
900 verdreht, Fig. 5 den Rohling nach dem Vorlochen und Teilspitzen der Öhrpartie,
Fig. 6 den Schnitt gemäß Linie Vl-Vl in Fig. 5, weiter vergrößert,
Fig.
7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch nach dem Weiterspitzen und Lochen
des Nadelöhrs, Fig. 8 den Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in Fig. 7, vergrößert, Fig.
9 einen Längsschnitt im Spitzenbereich des Nadelrohlings, Fig. 10 die fertige Nadel,
Fig. 11 den das Ausgangsmaterial bildenden Drahtabschnitt, und zwar von mehr als
der Länge zweier Nadeln, in Seitenansicht, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 den Schnitt gemäß Linie XII-XII in Fig. 11, Fig. 13 den Doppelnadel-Drahtabschnitt
nach der Mäander-Faltelung seiner beiden Enden, Fig. 14 dieses Zwischenprodukt nach
dem Kompaktpressen der Kolben plus Ansatz, um 900 verdreht, Fig. 15 nach dem Teilspitzen
und Vorlochen der Öhrpartie, Fig. 16 den Schnitt gemäß Linie XVI-XVI in Fig. 15,
vergrößert, Fig. 17 den Doppelnadelrohling nach dem Lochen des Nadelöhrs und Weiterspitzen,
Fig.
18 den Schnitt gemäß Linie XVlll-XVlll in Fig. 17, ebenfalls vergrößert, Fig. 19
einen Längsschnitt im Bereich der einander zugewandten Spitzen des Doppel nadel
roh ings, vergrößert, und Fig. 20 den Doppelnadelrohling nach dem Trennen.
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Der aus den Fig. 1 und 11 ersichtliche Drahtabschnitt A kann kreisrunden
Querschnitt besitzen oder aber, wie in beiden Ausführungsbeispielen bevorzugt, bereits
querschnittsprofiliert sein, also V-förmigen Ausgangsquerschnitt besitzen (vergl.
Fig. 2 und 12).
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Die Gesamtlänge des Drahtabschnittes A entspricht dem Materialbedarf
für die Herstellung einer Nähmaschinennadel oder aber für die Herstellung gleich
zweier, nahezu bis zur endgültigen Fertigstellung zusammenhängender Nähmaschinennadeln.
Diese als Doppel nadel rohling zu bezeichnende Materialeinheit ist in den Fig. 11
bis 19 wiedergegeben.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen werden Ansatz 1 und Kolben 2 aus
einer Mäander-Faltelung des Drahtabschnitts A erzeugt. Diese ist in ihrer Gesamtheit
mit M bezeichnet und besteht aus mehreren jeweils gegenläufig abgewinkelten Teilabschnitten
a des Drahtabschnittes A. Die Anzahl der Lagen richtet sich nach dem Volumen des
zu bildenden Kolbens 2 und seines daran anschließenden Ansatzes 1, der in den Schaft
3 des Nadelrohlings weiterläuft. Die Faltkehren sind mit b und c bezeichnet. Die
Faltkehre c geht in den Schaft 3 über.
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Die endgültige Kolbenansatz-Form wird durch Kompaktpressen realisiert.
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Hierbei treten die beteiligten Drahtteilabschnitt a vollflächig und
innig verbunden gegeneinander. Aufgrund der V-förmigen Profilierung des Drahtabschnittes
kommt es dabei sogar zu partiellen Verankerungszonen, indem die V-Schenkel 4 in
die eine Fadenrinne 5 bildende Profilrinne eingreifen und sich durch den Außendruck
aneinander verkrallen.
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Beim Kompaktpressen läßt sich in vorteilhafter Weise auch die Fase
2' am Kolbenkopf gleich mitberücksichtigen, ferner eine nicht dargestellte Abflachung
des Kolbens. Die gleiche Maßnahme läßt sich auch bei einem Verfahren anwenden, gemäß
dem gleichzeitig zwei Nadeln erzeugt werden.
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Der hierzu mehr als die Länge zweier Fertignadeln aufweisende Drahtabschnitt
A wird dann von seinen beiden Enden her in die am Zwischenprodukt zu Kolben und
Ansatz führende Mäander-Faltelung M abgebogen.
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Das Zwischenprodukt gemäß den Fig. 4 und 14 wird nun der weiteren
Station eines nicht näher dargestellten Preßwerkzeuges zugeführt, in welcher das
Vorlochen der Öhrpartie Ö erfolgt, ferner die Bildung der zweiten, aus den Fig.
9 und 19 ersichtlichen kurzen Rinne 6. Gleichzeitig wird die sogenannte Hohl kehle
7 gepreßt, welche sich auf der der Nadelrinne 5 gegenüberliegenden Seite des Nadelschaftes
3 erstreckt.
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Obwohl das Öhr 8 selbst noch nicht gelocht ist, ist die Vorprägung
zum erleichterten Verständnis schon in den Fig. 5 und 15 mit 8 bezeichnet.
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Die Tiefe der mit dem Verlauf der Rinnen 5 und 6 fluchtenden, beiderseits
des Nadel körpers realisierten Vorprägungen ergibt sich aus den Fig. 6 und 16.
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Einhergehend mit diesem Formpressen wird auch die Spitzenbildung eingeleitet.
Diese besteht zunächst darin, daß der Spitzenbereich, ausgehend vom allgemeinen
Schaftdurchmesser, schneidenförmig abgeplattet wird. So entsteht beidseitig, d.
h. von den beiden Rinnen her kommend eine keilformbildende Schrägung Sch. Diese
läuft, ausgehend vom allgemeinen Nadelschaftdurchmesser, bis in eine flachbartartige
Zone 9, welche im Falle des Doppelnadelrohlings die noch verbleibende Materialbrücke
zwischen den beiden mit ihren Öhrpartien gegeneinandergerichteten Nadelrohlingen
verbleibt. Die Zone 9 steht beiderseits des Schaftes 3 vor.
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Danach erfolgt das Stanzen des Nadelöhrs 8 (vergl. Fig. 7 und 17).
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Einhergehend hiermit läßt sich, gegebenenfalls auch in einer weiteren
Station eines entsprechenden Folgewerkzeuges, nun auch das sogenannte Einsenken
I und II bewirken. Gemeint ist hier das Verrunden der oberen und unteren Randkanten
des Nadelöhrs 8. Hierzu wird der Nadel rohling um seine Achse um 1800 gewendet.
Die gewendete Stellung ergibt sich aus den Fig. 9 und 19.
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In einer nachfolgenden Station oder gleichzeitig wird das Spitzen
des Nadelrohlings durchgeführt. Hierbei erhält die Nadelspitze 10 praktisch ihre
Endform, wie sie sich aus den Fig. 10 und 20 ergibt. Unter Nutzung der bereits vorhandenen,
zum Spitzenvorbereich hin konvergierenden schneidenförmigen Schrägung Sch kommt
nun noch eine in der vertikalen erfolgende beiderseitige Schrägung hinzu, so daß
insgesamt ein etwa pyramidaler Spitzen körper realisiert ist. Bei Ausführung dieser
Spitzung wird auch die flachbartartige Zone 9 der Einzelnadel bzw. die
entsprechende
brückenbildende Zone 9 der Doppelnadel abgetrennt. Im letzteren Falle zerfällt dabei
der Nadel rohling in die beiden Einzelnadeln (Fig. 20).
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Der so erzeugte Einzelnadelrohling wird hiernach in die weiteren Bearbeitungsphasen
überführt, also Fertigspitzen, Wärmebehandlung, Polieren, Galvanisieren und schließlich
Endkontrolle.
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Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten
neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht
ausdrücklich beansprucht sind.