DE3235153A1 - Verfahren zur herstellung von naehmaschinennadeln - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln

Die ältere Patentanmeldung P 32 07 167.1-14 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln aus einem zylindrischen Drahtabschnitt durch Formpressen, bei welchem, ausgehend von einem Drahtabschnitts-Durchmesser entsprechend der Stärke des Nadelkolbens, der Drahtabschnitt über mindestens die Länge des Nadelschaftes und des Ansatzes etwa auf das Endquerschnittsmaß reduziert wird, ferner im Bereich des Nadelschaftes die Fadenrinnen von den gekrümmten Mantelflachen des Drahtabschnittes her eingepreßt werden, wobei eine Querschnittsreduzierung durch Pressen gegenüberliegender Drahtmaterial-Querschnitte zu seitlich vorstehenden Flach-Bärten erfolgt, die zwischen sich die quer konvex gekrümmten, im Enddurchmesser liegenden Mantelflächen stehenlassen, welche Flach-Bärte in einem nachfolgenden Schritt abgetrennt werden, und wobei zwei koaxial liegende Nadelrohlinge mit ihren Spitzen einander zugekehrt gleichzeitig bearbeitet werden.

Dieses Formpressen aus dem Vollen stellt gegenüber den klassischen, oft zeitraubenden Reduzierverfahren mittels Umlaufpresse einen deutlichen Fertigungsfortschritt dar, der vor allem in der hohen erreichbaren Stückzahl pro Zeiteinheit gesehen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung weiter zu vereinfachen, insbesondere den Anteil des abzutrennenden Flach-Bartmateriales herabzusetzen bzw. weitgehendst entfallen zu lassen.

VNR: 107212 ANR: 1214306 17 816/817 P 1/P/G 22.9.1982

BAD ORIGINAL

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Gelöst ist diese Aufgabe durch die verfahrenstechnische Maßnahme, daß der sich über die Länge der Nadelschäfte erstreckende Bereich vor Erzeugung der Fadenrinnen jeweils vom Ansatz des einen Nadelrohlings bis zum gegenüberliegenden Nadeirohling reichend zu einem querschnittskleineren Mittelabschnitt des Drahtabschnittes verformt ist. Unter ganzer oder teilweiser Beibehaltung des Verfahrens gemäß älterer Anmeldung wird durch die hinzugekommene Maßnahme der zuletzt abzutrennende überschüssige Materialanteil des Doppelnadelrohlings herabgesetzt bzw. eingespart und so die Herstellung weiter vereinfacht. Es braucht nicht mehr von weicherem Grundmaterial ausgegangen zu werden. Die eventuelle Verdrängung des überschüssigen Rohlingmateriales in gegenüberliegende, seitlich vorstehende Flach-Barte geschieht nun noch gefügeschonender aus einem schon querschnittsreduzierten Bereich heraus bzw. nur noch im Bereich der einander zugekehrten Spitzen bei deren Herstellung. Die Presswerkzeuge können entsprechend feiner ausgelegt sein. Die Querschnittsreduzierung läßt sich schnell und unproblematisch spanlos oder aber auch in spanabhebender Weise verwirklichen, zumal der Drahtabschnitt auf die Länge zweier Nadelrohlinge abgestellt ist, was das Beherrschen des Rohlings, bspw. in einem Folge-Preßwerkzeug, begünstigt. Eine Möglichkeit der spanabhebenden Querschnittsreduzierung besteht in einem Schleifen des Drahtabschnitts im Mittelbereich zwischen den Kolben. Ein anderer Weg ist der des spitzenlosen Drehens oder Fräsens. Die spanlose Bearbeitung des Rohlings besteht aus einem in Stufen erfolgenden Walzen, ggfls. Kaltwalzen. Diese Bearbeitungsart bringt zudem den Vorteil der Materialersparnis wegen der dabei erzielten Längung eines kürzeren Rohlings auf die doppelte Nadellänge.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten des Verfahrens sind nachstehend anhand eines zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den das Ausgangsmaterial bildenden Drahtabschnitt von der Länge zweier Nadeln in Seitenansicht, und zwar in vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 den Schnitt gemäß Linie 11-11 in Fig. 1, 10

Fig. 3 den Drahtabschnitt unter Verdeutlichung eines querschnittskleineren Mittelabschnittes als Doppelnadelrohling,

Fig. 4 den Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3, 15

Fig. 5 diesen Rohling nach dem Formpressen,

Fig. 6 den Schnitt gemäß Linie Vl-Vl in Fig. 5, weiter vergrößert,

Fig. 7 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch nach Lochen des Nadelöhrs,

Fig. 8 den Schnitt gemäß Linie VIIl-VIII in Fig. 7, wiederum vergrößert,
25

Fig. 9 einen Längsschnitt im Bereich der einander zugewandten Spitzen des Doppelnadelrohiings, vergrößert,

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BAD ORIGINAL

Fig. 10 das sogenannte Spitzen des Rohlings,

Fig. 11 den Doppelnadelrohling nach dem Beschneiden und Trennen, Fig.11a den Schnitt gemäß Linie XIa-XIa in Fig. 11, vergrößert,

Fig. 12 den das Ausgangsmaterial bildenden Drahtabschnitt, und zwar von einem Materialvolumen, welches der Länge zweier Nadeln entspricht,
10

Fig. 13 den Schnitt gemäß Linie XIII-XIII in Fig. 12,

Fig. 14 - 17 durch spanlose Bearbeitung erzeugte Zwischenformen des Doppelnadelrohlings mit in Stufen durchgeführter Querschnittsreduzierung seines Mittelabschnitts,

Fig. 18 den Schnitt gemäß Linie XVIH-XVI11 in Fig. 17,

Fig. 19 diesen Rohling nach dem Formpressen, .

Fig. 20 den Schnitt gemäß Linie XX-XX in Fig. 19, weiter vergrößert,

Fig. 21 eine der Fig. 19 entsprechende Darstellung, jedoch nach Lochen

des Nadelöhrs,
25

Fig. 22 den Schnitt gemäß Linie XXH-XXII in Fig. 21, wiederum vergrößert,

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BAD OHiGSMAL

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Fig. 23 einen Längsschnitt im Bereich der einander zugewandten Spitzen des Doppelnadelrohlings, vergrößert,

Fig. 24 das sogenannte Spitzen des Rohlings und 5

Fig. 25 den Doppelnadelrohling nach dem Beschneiden.

Der Rohling zur Nähmaschinennadel-Herstellung wird von einem abgelängten Drahtabschnitt A gebildet. Dieser weist kreisrunden Querschnitt auf. Sein Durchmesser entspricht im wesentlichen dem des zylindrischen Nadel kolbens 1.

Die Gesamtlänge des Drahtabschnittes A entspricht dem Materialbedarf für die gleichzeitige Herstellung zweier Nähmaschinennadeln. Bei spanloser Verformung ist von einer geringeren Gesamtlänge auszugehen als bei einer spanabhebenden Bearbeitung. Dies ergibt sich auch optisch durch einen Vergleich der Fig. 1 und 12 miteinander.

Vor dem Pressen der Fadenrinnen 8, gegebenenfalls unter Bildung seitlicher Flach-Bärte 9 wird der Mittelabschnitt a des Doppelnadel-Rohlings über eine Länge x, die vom Ansatz 5 des einen Nadelrohlings bis zum Ansatz 5 des gegenüberliegenden Nadelrohlings reicht, im Querschnitt reduziert. Diese querschnittskleinere Zone ist dabei schon etwa auf das Querschnittsmaß des zu bildenden Nadelschaftes 6 gebracht und liegt etwa bei einem Drittel des Kolbendurchmessers. Einhergehend hiermit sind die im Bereich der Enden des Drahtabschnittes A belassenen Kolben 1 an ihren Stirnenden bei 1' gefcst. Der Mittelabschnitt a erstreckt sich koaxial zu dem Kolben, kann aber auch außermittig liegen. VNR: 107212 ANR: 1214306 17 816/817 P 1/P/G 22.9.1982

BAD ORiOiNAL

Bei der spanabhebenden Querschnittsreduzierung gemäß dem ersten Verfahrensbeispiel behält der Rohling in allen Bearbeitungsphasen praktisch eine Länge bei, die der des Ausgangsmateriales, also des Drahtabschnittes A entspricht. Die Transportmittel des nicht dargestellten Folge-Werkzeuges können also durchgehend auf je einer weit außenliegenden, linearen Greifebene arbeiten, nämlich unter Erfassen der endseitigen Kolben 1. .

Beim zweiten Verfahrensbeispiel ändert der Kolben seine räumliche Lage zufolge der stufenweisen Querschnittsreduzierung, bspw. durch Dünnerwalzen des Mittelabschnitts des Rohlings. Hier steht der nutzbare Vorteil der Materialersparnis im Vordergrund.

Ansonsten ist in Fig. 17 das gleiche Zwischenprodukt erreicht wie in Fig. 3.

Ab hier sind die weiteren Fertigungsphasen bei beiden Ausführungsformen gleich.

Das Zwischenprodukt gemäß den genannten Figuren wird nun der ersten Station eines Preßwerkzeuges zugeführt, dessen hier nicht näher dargestellte Ober- und Untermatrize so ausgerüstet ist, daß, außer dem Lochen der Öhrpartie Ö, mit einem Preßhub durch Materialverdrängung die endgültige Nadelform erzeugt wird. Der Rohling weist danach im Bereich seines Kolbens 1 die übliche Abflachung 4 auf, ferner die endgültige Form des daran anschließenden kegelstumpfförmlgen Ansatzes 5. Letzterer geht

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in den Nadelschaft 6 über, der bereits in eine teilweise geformte Nadelspitze 7 ausläuft.

Der Nadelschaft nimmt die Querschnittsform eines V-Profils (vergl.
Fig. 11 a) an zufolge des gleichzeitigen Einpressens je einer vom Ansatz bis in den Spitzenbereich reichenden Nadel rinne 8.

Die Formgebung des Rohlings geht darüber hinaus so weit, daß im Bereich der Öhrpartie Ö auch schon die sogenannte Hohlkehle 6¹ mitgepreßt wird, welche sich auf der der Nadelrinne 8 gegenüberliegenden Seite des Nadelschaftes erstreckt. Dazu gehört auch die gleichzeitige Ausbildung der sogenannten kurzen Rinne 17. Das Öhr selbst ist jedoch noch nicht gelocht. Es ist nur vorgeprägt und zum erleichterten Verständnis in
Fig. 5 bzw. 19 schon als Nadelöhr 10 gekennzeichnet. Die Tiefe der mit dem Verlauf der Rinnen 8, 17 fluchtenden, beiderseitig des Nadelkörpers realisierten Vorprägungen ergibt sich aus den Fig. 6 bzw. 20.

Aufgrund der Material Verdrängung bei der Rinnenbildung, besonders der Spitzenvorformung, der Kehlenbildung tritt durch einen zwischen Ober- und Untermatrize belassenen, beiderseitigen Werkzeugspalt Rohlingsmaterial partiell unterschiedlicher Menge aus (übertrieben dargestellt). Hieraus
erklärt sich auch die unterschiedliche Rand kantenform des zu Flach-Bärten 9 verdrängten Materiales, insbesondere die größere Bartbreite im Spitzenbereich. Die Flachbärte können eventuell sogar ganz auf diesen (gedoppelten) Spitzen bereich beschränkt sein.

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BAD ORIGINAL

Aufgrund der Vorreduzierung der schaftbildenden Partie des Rohlings braucht weniger Material verdrängt zu werden als bei einem Stanzen aus dem Vollen. Es kann daher von relativ festerem Grundmaterial ausgegangen werden.
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In der nächsten Station erfolgt das Stanzen des Nadelöhrs 10. Hierbei sind die einander zugekehrten, bereits formmäßig angedeuteten Spitzen 7 über die Barte noch als Materialbrücke vorhanden, wenngleich auch diese Zone durch das Vorpressen verdünnt ist. Der bisherige spitzenbildende Anteil des Formpressens besteht darin, den Spitzenbereich, ausgehend vom allgemeinen Schaftdurchmesser, schneidenförmig abzuplatten. So entsteht eine dachförmig, beidseitig auf das Niveau des dabei selbst gegebenenfalls auch weiter abgeplatteten, stehengebliebenen Zwischenabschnitts 9¹ der Flach-Bärte 9 abfallende, keilformbildende Schrägung Sch.

Einhergehend mit dem Stanzen des Nadelöhrs, oder aber auch in einer weiteren Station des Folgewerkzeuges wird das sogenannte Einsenken I und Il bewirkt. Gemeint ist hier das Verrunden der oberen und unteren Randkante des Nadelöhrs. Hierzu kann der Nadelrohling um seine Achse um 180° gewendet werden. Die gewendete Stellung ergibt sich aus Fig. 9 bzw. 23,

In einer weiteren Station oder gleichzeitig kann das Spitzen des Nadelrohlings durchgeführt werden. Hierbei erhält die Nadelspitze 7 praktisch ihre Endform, wie sie sich aus Fig. 10 ergibt. Unter Berücksichtigung der bereits vorhandenen, zum Spitzenvorbereich hin konvergierenden schneidenförmigen Schrägung Sch kommt nun noch eine in der Vertikalen

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erfolgende beiderseitige Schrägung, so daß insgesamt ein etwa pyramidaler Spitzenkörper realisiert ist. Die letztgenannte Formgebung kann aber auch einhergehend mit dem Beschneiden und Trennen des Doppelnadelkörpers erfolgen. Die beiden Nadelrohlinge werden hiernach in weitere Bearbeitungsphasen überführt, also Fertigspitzen, Wärmebehandlung, Polieren, Galvanisieren und'schließlich die End kontrolle.

Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentiich, auch soweit sie in den An-Sprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

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BAD ORIGSNAL

Leerseite

Claims (1)

1. Rhein-Nadel Maschinennadel GmbH, Reichsweg 19-42, 5100 Aachen

   ANSPRUCH

   Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln aus einem zylindrischen Drahtabschnitt durch Formpressen, bei welchem, ausgehend von einem Drahtabschnitts-Durchmesser entsprechend der Stärke des Nadelkolbens, der Drahtabschnitt über mindestens die Länge des Nadelschaftes und des Ansatzes etwa auf das Endquerschnittsmaß reduziert wird, ferner im Bereich des Nadelschaftes die Faden rinnen von den gekrümmten Mantelflachend des Drahtabschnittes her eingepreßt werden, wobei zwei koaxial liegende Nadelrohlinge mit ihren Spitzen einander zugekehrt gleichzeitig bearbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der sich über die Länge (x) der beiden Nadelschäfte (6) erstreckende Bereich vor Pressen der Fadenrinnen (8, 17) jeweils vom Ansatz (5) des einen Nadelrohlings bis zum gegenüberliegenden Nadel rohling reichend zu einem querschnittskleineren Mittelabschnitt (a) des Drahtabschnittes (A) verformt ist (Fig. 3, 18),

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