DE3414262C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln aus einem aus einem Metallstreifen ausgeschnittenen Metallabschnitt als Rohling gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Durch die DE-OS 27 37 648 ist es bekannt, Nähmaschinennadeln aus einem Flach-Metallstreifen herzustellen. Dabei wird die Nadelkontur ausgestanzt unter Berücksichtigung einer im Kolbenbereich größeren Breite. Dieser breitere Abschnitt wird anschließend zur Kolbenbildung so eingerollt, daß die Seitenflanken die Abflachung des Kolbens bilden. Zufolge der Ausgangs-Überbreite des kolbenbildenden Abschnitts entsteht ein relativ großer Abfall-Anteil. Letzterer erhöht sich noch durch eine die Abschnitte im Verbund haltende Materialbrücke.

Andererseits ist es durch die DE-PS 32 07 167 bekannt, den Nadelkörper bis nahezu zu 90% seiner fertigen Oberfläche im Wege des Formpressens zu erzeugen. Ausgegangen wird hier von einem Drahtabschnitt von etwa dem Durchmesser des Kolbens. Die Querschnittsreduzierung im Ansatz-, Schaft- und Spitzenbereich der Nadel erfolgt durch Verdrängen des überschüssigen Anteils derart, daß einander gegenüberliegende Drahtmaterialquerschnitte seitlich vorstehende Flach-Bärte bilden. Letztere werden anschließend abgetrennt. Hier fällt zwar schon ein geringerer Abfall-Anteil an, er ist aber noch unerwünscht groß.

Aufgabe der Erfindung ist es von daher, ein gattungsgemäßes Nähmaschinennadel-Herstellungsverfahren anzugeben, welches trotz noch weiter reduzierten Abfall-Anteils eine vollautomatische, wirtschaftliche Produktion ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.

Es wird also von einem den wechselnden Nadelquerschnitt berücksichtigenden Metallstreifen-Profil ausgegangen; dies bedeutet, daß die sonst als Abfall auftretenden Verlustanteile praktisch schon dem Ausgangsmaterial als Nutzanteile beigeschlagen sind. Ein solches Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aus, zumal auch noch die Kantenzonen durch Kantenrunden voll in den Metallabschnitt wandern, also nicht verlorengehen. Dabei erfolgt zweckmäßigerweise schon die gesamte plastische Ausformung des Nadelkörpers, wie Pressen der Rinnen, Ausbildung des Öhrs und der Kehle sowie das Spitzen.

In vorteilhafter Weise verläuft der Quer-Abteil-Schnitt im Bereich des Ansatzes senkrecht zum Metallstreifen und spitzwinklig geneigt zur Längsmittelachse des Metallabschnitts. Der spitze Winkel entspricht am besten dem Verjüngungsgrad der Neigungsfläche im Bereich des Ansatzes, was zu einem regelmäßigen Pyramidenstumpf führt und dort gleiche Voraussetzungen für das Kantenrunden bringt. Bei der möglichen unmittelbaren Kolben-Nachbarschaftslage ergibt sich ein nur im reduzierten Mittelabschnitt, also auf Höhe des zu bildenden Schaftes und des Ansatzes liegender, äußerst geringer Stanzabfall.

Weiter wird in Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Erzeugung von Doppelnadeln der Metallstreifen in symmetrischer Anordnung an beiden Randseiten zu Zonen entsprechend der Dicke des Kolbens verdickt ist. Dies eröffnet somit den noch wirtschaftlicheren Weg einer Doppelnadel-Herstellung. Der relativ kleine Metallabschnitt läßt sich durch die Verdoppelung der Länge noch besser beherrschen.

Beim Kantenrunden durch Formpressen auf die Durchmesser von Kolben, Ansatz und Schaft wird natürlich im Falle eines Flachkolbens die Abflachung im gleichen Fertigungsschritt durchgeführt.

Das exakte Positionieren des Metallabschnitts läßt sich optimieren, wenn zwischen den beiden einander zugekehrten Spitzen der Doppelnadel im Metallabschnitt ein zu Flach-Bärten verpreßter Verbindungsabschnitt mit Indexöffnung angeordnet wird und die Flach-Bärte in zwei aufeinanderfolgenden Schritten jeweils hälftig beiderseits der Längsachse abgetrennt werden. Vor allem erweist sich eine Indexöffnung für die Spitzenbildung als günstig, da die empfindlichste Stelle des Nadelkörpers praktisch bis zuletzt von den Flach-Bärten stabilisiert wird. Das Abtrennen der jeweiligen Barthälften erfolgt zweckmäßigerweise durch Stanzen; der letzte Stanzschritt bringt die Trennung der Einzelnadeln voneinander. Nach dem Fertigspitzen schließen die üblichen Behandlungsphasen an, wie Wärmebehandlung, Polieren, Galvanisieren und schließlich das sogenannte Endsuchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand eines zeichnerisch schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den das Ausgangsmaterial bildenden Metallstreifen von der Länge zweier Nadeln in Perspektive, und zwar in erheblich vergrößertem Maßstab,

Fig. 2 den Metallstreifen in Draufsicht mit quer abgeteiltem Metallabschnitt MA und in strichpunktierten Linien angedeuteter Umrißform des nächsten quer abzuteilenden Metallabschnitts,

Fig. 3 den Metallstreifen in Seitenansicht,

Fig. 4 einen Metallabschnitt in perspektivischer Darstellung unter Verdeutlichung seiner prismenförmigen bzw. kegelstumpfförmigen Abschnitte,

Fig. 5 eine Ansicht gegen das Kolbenende dieses Metallabschnitts,

Fig. 6 den Metallabschnitt nach Herstellen einer eine Zentrierstelle bildenden Indexöffnung nach dem Kantenrunden und Kolbenabflachen,

Fig. 7 eine Ansicht gegen das eine Kolbenende,

Fig. 8 den Metallabschnitt nach dem Formpressen, d. h. nach der Ausbildung der langen und kurzen Rinne, des Öhrs, der Kehle sowie der Spitzenkontur,

Fig. 9 den Metallabschnitt nach dem Lochen des Öhrs,

Fig. 10 diesen Metallabschnitt nach dem Einsenken I,

Fig. 11 den Metallabschnitt nach dem Umwenden und dem Einsenken II,

Fig. 12 das Beschneiden der Spitze, und zwar auf der einen Seite der Längsmittelachse des Metallabschnitts und

Fig. 13 das restliche Beschneiden mit der gleichzeitigen Trennung der beiden Einzelnadeln voneinander.

Das Ausgangsmaterial für die Nähmaschinennadel-Herstellung bildet ein bspw. gewalzter Metallstreifen A. Dieser weist unterschiedliche Dickenbereiche auf. So besitzt er längsrandseitig je eine entsprechend der Dicke eines Nähmaschinennadel-Kolbens 1 verdickte Zone a. Diese Zone berücksichtigt auch die Länge eines solchen Kolbens.

Einwärts gerichtet setzt sich diese Zone a in eine sich kontinuierlich verjüngende Zone b fort. Diese bildet symmetrisch angeordnete Neigungsflächen 2. Letztere entsprechen der vom Kolben 1 ausgehenden Verjüngung des Nähmaschinennadel-Ansatzes 3.

Die Zone b geht danach in eine der Dicke des Nähmaschinennadel-Schaftes 4 entsprechend dicke Längszone c über. Diese berücksichtigt im Ausführungsbeispiel die erforderliche Länge zur Bildung des Schaftes 4 zweier Nadeln (Doppelnadel). Die Dicke der Längszone c entspricht etwa der halben Dicke der Zone a.

Die schräg liegenden, der Länge x des Ansatzes 3 entsprechenden Verbindungs- bzw. Neigungsflächen 2 zwischen der randseitigen Zone a und der dünneren Längszone c erstrecken sich in einem spitzen Winkel α von 11° zur Mittelebene E-E des Metallstreifens A.

Vom Metallstreifen A werden in einer Breite, welche der Dicke y der Zone a entspricht, Metallabschnitte MA quer abgeteilt, d. h. abgetrennt. Der Stanzschnitt schafft eine Kontur, welche genau dem aus Fig. 1 ersichtlichen Profilquerschnitt des Metallstreifens A entspricht, d. h. im Bereich des Ansatzes 3 schneidet das senkrecht zur Ebene E-E ansetzende Stanzwerkzeug (nicht dargestellt) zum Schaft hin konvergierende Flächen, welche spitzwinklig verlaufen zur Längsmittelachse z-z des Metallabschnitts MA. Die diesbezüglichen Neigungsflächen sind mit 5 bezeichnet. Dieser Winkel ist in der Zeichnung mit β angegeben und beträgt ebenfalls 11° (vgl. Fig. 2). Es entstehen im Bereich der Ansätze 3, wie aus Fig. 4 ersichtlich, Pyramidenstümpfe. Letztere setzen sich im größeren Basisbereich in prismatischen Körpern fort, die den jeweiligen Kolben 1 bilden. Die kleinere Pyramidenstumpffläche geht materialeinheitlich in den querschnittsreduzierten, ebenfalls prismatischen, schaftbildenden Körperabschnitt über.

Bei der aus Fig. 2 ersichtlichen unmittelbaren Nachbarschaftslage der kolbenbildenden prismatischen Abschnitte entsteht nur im Ansatzbereich und im schaftbildenden Bereich ein Stanzabfallstreifen 6, der entsprechend der Neigungsfläche 5 der Pyramidenstümpfe kolbenseitig spitz ausläuft. Das Ausstanzen kann gleich mehrere Metallabschnitte MA und Stanzabfallstreifen umfassen.

Der so die grobe Nadelkontur bereits aufweisende Metallabschnitt MA wird nun dem Kantenrunden zugeführt. Letzteres geschieht durch Formpressen auf den Durchmesser des Kolbens 1. Bei ein und demselben Formpressen werden zugleich Ansatz 3 und Schaft 4 gratfrei kantenverrundet. Bedarfsweise erhält der Kolben 1 dabei eine Abflachung 7. Letztere erleichtert die gebrauchsgerechte Zuordnung der Nadel an der Nadelstange bzw. dem Nadelhalter der Nähmaschine und wird häuptsächlich an solchen Nadeln realisiert, die für Haushaltsnähmaschinen bestimmt sind. Beim Kantenverrunden wird das Material in den sich bildenden runden Querschnitt gepreßt.

Beide Randkanten des Metallstreifens A sind bei 8 gefast.

Bei der Einzelnadelherstellung ebenso wie bei der Doppelnadelherstellung wird vor dem spitzenseitigen Ende des Metallabschnitts A eine Zentrierstelle 9 erzeugt, welche bei der Doppelnadelfertigung als Verbindungsabschnitt V fungiert. Es handelt sich um eine in der Längsmittelachse z-z liegende, parallel zur Kolben-Abflachung 7 verlaufende Abplattung (vgl. Fig. 6), die zu beidseitigen Flach-Bärten 10 führt. Letztere sind quer zur Ausstanzrichtung seitlich verdrängt. Das Zentrum erhält eine Indexöffnung 11, die mit einer Paßvorrichtung, bspw. einem Paßstift, in der jeweiligen Werkzeugstation zusammenwirkt. Die Bildung der Zentrierstelle 9 erfolgt einhergehend mit dem Fertigungsschritt des Kantenrundens und des Abflachens des Kolbens.

Es schließt dann das weitere Formpressen unter Erzeugung einer langen Fadenrinne 12 und einer kurzen Fadenrinne 12′ mit auf dieser Seite liegender Kehle 12′′ an (Fig. 8). Die lange Fadenrinne 12 erstreckt sich vom Ansatz 3 bis in den Spitzenbereich 13; die kurze Fadenrinne 12′ (vgl. Fig. 11) liegt nur im Öhrbereich. Einhergehend mit dem Erzeugen der Fadenrinnen 12, 12′ wird schon das Öhr 14 weitestgehend vorgepreßt. Dabei wird auch die Spitzenkontur mitgeformt. Das überschüssige Material wandert in zwei seitlich der Spitze verdrängte Flach-Bärte 15, welche an die bereits vorhandenen Flach-Bärte 10 anschließen.

Als nächstes erfolgt das Lochen des Nadelöhrs 14 (Fig. 9).

Gemäß Fig. 10 erfolgt dann das sogenannte Einsenken I. Es handelt sich um das Kantenrunden des oberen Öhrrandes 14′.

In der Position gemäß Fig. 11 ist der Doppelnadelkörper gewendet. Dieses Wenden geschieht unter Nutzung der Flach-Bärte 10/15 als Greiffläche, wobei die Indexöffnung 11 die neu eingenommene Lage exakt definiert. Nun folgt als Einsenken II das Verrunden der Öhrkante 14′′, die in der voraufgegangenen Position nach unten gerichtet war.

In der der Fig. 12 entsprechenden Position wird das Beschneiden der Spitze S durchgeführt durch Abtrennen des linksseitigen Flach-Bartes 10/15. Die Stanzschnittkante orientiert sich an der bereits deutlich ausgeprägten Spitzenkontur. Die über den rechtsseitigen Flach-Bart 10/15 noch zusammenhängenden Nadeln werden nun gemäß Fig. 13 getrennt durch entsprechendes Abschneiden des noch verbliebenen Flach-Bartes.

Unter Kantenrunden wird nicht ausschließlich ein kreisförmiges Runden verstanden.

Der Schaft 4 kann, im Querschnitt gesehen, außen kreisrund, viereckig (mit gerundeten Kanten) oder auch V-förmig sein.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln aus einem aus einem Metallstreifen ausgeschnittenen Metallabschnitt als Rohling, wobei im Rohling die Fadenrinnen, das Nadelöhr und die Kehle durch Pressen ausgebildet werden sowie das Nadelöhr gelocht und die Nadelspitze geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (A) randseitig eine entsprechend der Dicke des Nadelkolbens (1) verdickte Zone (a) besitzt, welche über entsprechend der Verjüngung des Nadel-Ansatzes (3) liegende Neigungsfläche (2) in eine der Dicke des Nadelschaftes (4) entsprechend dicke Längszone (c) übergeht, und daß der Metallabschnitt (MA) durch Quer-Abteilen vom Metallstreifen (A) und anschließendes Kantenrunden auf den Durchmesser von Schaft (4), Kolben (1) und Ansatz (3) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer-Abteil-Schnitt im Bereich des Ansatzes (3) senkrecht zum Metallstreifen (A) spitzwinklig geneigt verläuft zur Längsmittelachse (z-z) des Metallabschnittes (MA).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Doppelnadeln der Metallstreifen (A) in symmetrischer Anordnung an beiden Randseiten zu Zonen (a) entsprechend der Dicke des Kolbens (1) verdickt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden einander zugekehrten Spitzen (S) der Doppelnadel im Metallabschnitt (MA) ein zu Flach-Bärten (10/15) verpreßter Verbindungsabschnitt (V) mit Indexöffnung (11) angeordnet wird und die Flach-Bärte (10/15) in zwei aufeinanderfolgenden Schritten jeweils hälftig beiderseits der Längsachse (z-z) abgetrennt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kantenrunden durch Formpressen auf die Durchmesser von Kolben (1), Ansatz (3) und Schaft (4) erfolgt.