DE4038936A1 - Schiebernadel fuer ketten-, insbesondere naehwirkmaschinen - Google Patents
Schiebernadel fuer ketten-, insbesondere naehwirkmaschinenInfo
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- D04B35/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, knitting machines, not otherwise provided for
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- D04B35/06—Sliding-tongue needles
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schiebernadel für Ketten-, insbe
sondere Nähwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadelkopf
und einer oberhalb der Mittellängsachse der Nadel am Kopf vor
gesehenen Spitze, wobei der Nadelkopf eine schräg von der Na
delspitze zum Nadelrücken hin gerichtete untere und eine obe
re Keilfläche umfaßt sowie an einem Fadenraum angrenzt und die
obere Keilfläche mit einem Teilstück, das, der Mittellängs
achse parallel verlaufend, dem Fadenraum zugewandt ist, als
Führungsfläche für den Vorderteil eines Schiebers fungiert,
wobei weiter der Fadenraum einen Grund besitzt, der sich
deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und der mittels
eines geringeren Querschnittes von der unteren Keilfläche bzw.
dem Nadelrücken getrennt ist.
Eine Schiebernadel der bezeichneten Art ist bekannt (DD-PS
9099 - 25a, 19/01).
Derartige Schiebernadeln werden in der Regel an einer Barre
befestigt und dienen besonders bei einer Nähwirkmaschine da
zu, ein Flächengebilde oder eine Fadenschicht zu durchdrin
gen, um das Flächengebilde oder die Fadenschicht zugleich mit
einem Maschensystem auszustatten. Zwecks Befestigung der
Schiebernadeln an der Barre werden die letzteren entweder
einzeln in der Barre eingespannt oder in Fassungen bzw. Bleie
eingegossen und damit auf der Barre angeschraubt.
Gemäß allgemeiner Kenntnisse tritt, insbesondere wenn die
Schiebernadeln einer Barre in ein Flächengebilde wie eine Fa
serschicht einstechen und durch dasselbe stechen, mitunter
Nadelbiegung im Bereich der freiliegenden Schaftteile und/oder
an den Einspannstellen der Nadelschäfte in unterschied
lichen Richtungen auf.
Diesem Kenntnisstand wird jetzt hinzugefügt, daß die Nadel
köpfe der oben beschriebenen Schiebernadelart beim Ein- bzw.
Durchstechen in ein/eines Flächengebildes zusätzlich regel
mäßig in eine der Förderrichtung des Flächengebildes entge
gengesetzte Richtung nach oben gebogen werden.
Die Kraftwirkung der Förderung auf den Nadelkopf wird also von
gegengerichteten Kräften übertroffen. Da die erwähnte Erkennt
nis nun vorliegt, kann die eintretende Erscheinung leicht mit
der Geometrie des Nadelkopfes der Schiebernadeln erklärt wer
den. Wesentliche Ursachen dafür sind in der Unsymmetrie des
Nadelkopfes, der oberhalb der Mittellängsachse der Nadel vor
gesehenen Spitze und der Lage des Grundes des Fadenraumes zu
erblicken. Diese Merkmale haben jedoch anderweitige bedeuten
de Vorteile für die Herstellung von Kettengewirken, insbeson
dere Nähgewirken, so daß auf dieselben für bestimmte Zwecke
nicht verzichtet werden kann.
Die Biegung des Nadelkopfes in eine der Förderrichtung des
Flächengebildes entgegengesetzte Richtung bedeutet, wenn wie
üblich rechtwinklig in das Flächengebilde eingestochen wird,
daß an der Nadelspitze entlang der oberen Keilfläche ein so
genannter Freiwinkel entsteht, der gemeinsam mit dem prakti
schen Keilwinkel des Nadelkopfes beim Ein- und Durchstechen
den wirksamen Stichwinkel bildet. Mithin ist der wirksame
Stichwinkel größer als der praktische Keilwinkel des Nadel
kopfes, und die in Achsrichtung der Schiebernadel auftreten
de Stichkraft ist tatsächlich stärker als infolge des prak
tischen Keilwinkels an sich anzunehmen ist.
Mit der Erfindung wird bezweckt, die axiale Stichkraft der
Schiebernadel zu vermindern und damit die Belastung sowie den
Verschleiß der Nadel und einer Lagerung einer Nadelhalterung
zu senken.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Freiwinkel an der
Nadelspitze zu beseitigen bzw. zumindest wesentlich zu redu
zieren, ohne die Lage der Führungsflächen für den Vorderteil
des Schiebers zu ändern, denn dann würde eine einwandfreie
Funktion des Schiebers während der Maschenbildung gefährdet
sein.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß zwischen einem vorderen
Ende der Führungsfläche für den Vorderteil des Schiebers und
der Nadelspitze eine schräge Fläche angeordnet ist, so daß
die Nadelspitze der Mittellängsachse näher liegt als die Füh
rungsfläche, daß die schräge Fläche und die Führungsfläche in
einem Winkel DELTA zueinander stehen, der 3 bis 10° beträgt,
und daß die Lage der Nadelspitze zur Führungsfläche eine der
artige Beziehung hat, daß eine der Führungsfläche parallele
und durch die Nadelspitze führende gedachte Linie einen sehr
geringen Abstand zur Führungsfläche hat.
Infolge dieser Lösung vergrößert sich der praktische Keilwin
kel des Nadelkopfes.
Trotzdem verringert sich überraschenderweise der für die
axiale Stichkraft maßgebende wirksame Stichwinkel.
Folglich wird mit der Erfindung eine Verminderung der in
axialer Richtung auftretenden Stichkraft der Schiebernadel
erreicht.
In Verbindung mit einer Zeichnung wird die Erfindung näher
erläutert.
Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 den Vorderteil einer abgebrochen, in einer Seiten
ansicht dargestellten erfindungsgemäßen Schieberna
del (mittels Vollinie gezeichnet) und, mit einer ge
strichelten Linie gekennzeichnet, einen nach oben
gebogenen Nadelkopf herkömmlicher Gestaltung zum
Vergleich;
Fig. 2 den Vorderteil der erfindungsgemäßen Schiebernadel
der Fig. 1 mit eingetragener Bemaßung für eine
praktische Ausführung.
Entsprechend Fig. 1 wurde eine Schiebernadel für Ketten-, ins
besondere Nähwirkmaschinen, mit einem unsymmetrischen Nadel
kopf 1 ausgestattet, welcher eine gerundete Spitze 2 besitzt,
die oberhalb der Mittellängsachse 3 vorgesehen ist. Der Na
delkopf 1 grenzt an einem Fadenraum 4 an, dem sich der vor
dere Teil eines Nadelschaftes 5 anschließt. Auf der Brustsei
te der Schiebernadel befindet sich eine Nut 6 zur Führung ei
nes Schiebers 7. Der Nadelkopf 1 umfaßt eine schräg von der
Nadelspitze 2 zum Nadelrücken 8 hin gerichtete untere Keil
fläche 9 und eine obere Keilfläche 10, die mit einem Teilstück,
das, der Mittellängsachse 3 parallel verlaufend, dem Fadenraum
4 zugewandt ist, als Führungsfläche 11 für den Vorderteil des
Schiebers 7 fungiert. Zwischen dem Grund des Fadenraumes 4,
der sich deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und
der unteren Keilfläche 9 bzw. dem Nadelrücken 8 ist ein gerin
ger Querschnitt vorgesehen, der den Nadelkopf 1 mit dem Nadel
schaft 5 verbindet.
Mit einer gestrichelten Linie ist ein herkömmlicher Nadelkopf
01 gezeigt, der infolge von Gegenwirkungen eines zu durchdrin
genden, nicht dargestellten Flächengebildes wie einer Faser
schicht elastisch in eine der Förderrichtung des Flächenge
bildes entgegengesetzte Richtung gebogen wurde, wobei ein
Freiwinkel ALPHA entsteht, der von der oberen Keilfläche 02
und einer Waagerechten 03 eingeschlossen wird, und der gemein
sam mit dem praktischen Keilwinkel BETA des Nadelkopfes 01
beim Ein- und Durchstechen in ein/eines Flächengebildes den
wirksamen Stichwinkel GAMMA bildet, der folglich größer als
der praktische Keilwinkel BETA ist, weshalb die in Achsrich
tung der Schiebernadel mit dem herkömmlichen Nadelkopf 01 auf
tretende Stichkraft tatsächlich stärker ausfällt als infolge
des praktischen Keilwinkels BETA der ungebogenen Schiebernadel
an sich zu erwarten ist. Die Biegung des Nadelkopfes 01 ist
gegenüber den Gestaltungsverhältnissen des Nadelkopfes 1 über
trieben abgebildet worden, um die Zeichnung übersichtlicher
auszuführen.
Demgegenüber wurde erfindungsgemäß die obere Keilfläche 10
derart gestaltet, daß zwischen dem vorderen Ende 111 der Füh
rungsfläche 11 für den Vorderteil des Schiebers 7 und der Na
delspitze 2 eine schräge Fläche 12 angeordnet ist, die nach
unten geneigt wurde, weshalb die Nadelspitze 2 der Mittel
längsachse 3 näher liegt als die Führungsfläche 11. Die
schräge Fläche 12 kann gerade oder gekrümmt (konvex, konkav)
ausgeführt sein und entweder tangential oder nicht tangential
in die Spitzenrundung einlaufen. Da infolge der schrägen Flä
chen 12 die Unsymmetrie des Nadelkopfes 1 und der Abstand
der Nadelspitzen 2 zur Mittellängsachse 3 vermindert wurden,
beträgt die Biegung des Nadelkopfes 1 in die der Förderrich
tung des Flächengebildes entgegengesetzte Richtung ein gerin
geres Maß, als wenn die obere Keilfläche 10 in bekannter Wei
se von der Nadelspitze 2 bis zum Fadenraum 4 in gerader Linie
wie die obere Keilfläche 02 der herkömmlichen Schiebernadel
verlaufen würde.
Somit ist ein Winkel DELTA, in dem die schräge Fläche 12 und
die Führungsfläche 11 zueinander stehen, ausreichend, der
kleiner bemessen ist, als der Freiwinkel ALPHA, der sich je
nach vorliegenden Einstichverhältnissen und Nadelgeometrie
mit dem Nadelkopf 01 des technischen Standes einstellen würde,
um keinen oder nur einen sehr kleinen Freiwinkel ALPHA an der
nach oben gebogenen Nadelspitze 2 zu erhalten. Folglich fällt
der praktische Keilwinkel EPSILON des erfindungsgemäßen Nadel
kopfes 1 zwar größer aus als der praktische Keilwinkel BETA
des herkömmlichen Nadelkopfes 01, aber der wirksame Stichwin
kel des Nadelkopfes 1 reduziert sich überraschend, da der
Winkel DELTA kleiner als der Freiwinkel ALPHA sein kann. Wäh
rend beim Nadelkopf 01 der wirksame Stichwinkel aus den Win
keln ALPHA plus BETA bestand, stellt im Zusammenhang mit dem
Nadelkopf 1 nun der praktische Keilwinkel EPSILON (BETA plus
DELTA) zugleich auch den wirksamen Stichwinkel dar. Empirisch
wurde ermittelt, daß ein Bereich des Winkels DELTA von 3 bis
10° bei der von der Erfindung betroffenen Schiebernadelart
und deren Anwendungsfällen zum gänzlichen oder nahezu zum
Fortfall des Freiwinkels ALPHA an der nach oben gebogenen Na
delspitze 2 führt. Die Reduzierung der Größe des wirksamen
Stichwinkels hat zur Folge, daß sich die auftretende axiale
Stichkraft der Schiebernadel erheblich abschwächt. Mithin
kann auf Maßnahmen, wie eine Querschnittsvergrößerung am
Grund des Fadenraumes 4 und/oder eine weitere Verjüngung des
bekannten Nadelkopfes 01 verzichtet werden, um den Freiwinkel
ALPHA zu beseitigen oder zumindest stark zu verkleinern.
Solche Maßnahmen wären nachteilig, weil dieselben den Faden
raum 4 einengen und die Schiebernadel verlängern.
Es wurde eine Vielzahl von Schiebernadeln mit den Abmessungen
gemäß Fig. 2 hergestellt und zur Verarbeitung eines Flächen
gebildes eingesetzt, um die aufgestellte Hypothese der Ab
schwächung der axialen Stichkraft zu beweisen. Wie die Fig. 2
zeigt, ist ein Winkel DELTA von 6° gewählt worden. Als Flä
chengebilde diente eine Faserschicht, nämlich ein Vlies mit
einer Flächenmasse von 120 g pro m2. Zum Vergleich sind eben
falls die bekannten Schiebernadeln mit grundsätzlich gleichen
Abmessungen in bezug auf Fig. 2 aber ohne die erfindungsge
mäße schräge Fläche 12, zum Verarbeiten des genannten Vlieses
verwendet worden. Die axialen Stichkräfte beider Varianten,
die beim Einstechen der Schiebernadeln in das Vlies (Nadel
spitze beginnt in das Vlies einzudringen) auftreten, wurden
gemessen. Die Messung erfolgte je auf eine Nadelfassung be
zogen, die mit 18 Schiebernadeln an einer Länge von 25 mm
versehen war. Die Schiebernadeln arbeiteten mit einer Fre
quenz von 1400 pro min.
Im Ergebnis dieser Untersuchungen wirkte an einer Nadelfas
sung mit den bekannten Schiebernadeln eine axiale Gesamt
stichkraft von 14 N, und an einer Nadelfassung mit erfindungs
gemäßen Nadeln waren lediglich 4,5 N festzustellen.
Vorgenommene Versuche haben weiterhin zu erkennen gegeben,
daß bei der betroffenen Schiebernadelart von Vorteil ist, le
diglich eine sehr geringe Annäherung der Nadelspitze 2 an die
Mittellängsachse 3 in bezug auf die Führungsfläche 11 durch
zuführen, da anderenfalls beim Einarbeiten eines Maschensy
stems in das Flächengebilde Festigkeitsverminderungen ein
treten können, wenn relativ wenig Substanz des Flächengebil
des bei jedem Durchstich unter die Nadelspitze 2 gedrückt
würde. Deshalb wurde zwischen der Lage der Nadelspitze 2 und
der Führungsfläche 11 eine derartige Beziehung geschaffen,
gemäß der eine der Führungsfläche 11 parallel und durch die
Nadelspitze 2 führende gedachte Linie 13 einen sehr geringen
Abstand 14 zur Führungsfläche 11 besitzt.
Außerdem hat sich gezeigt, daß es für manche Anwendungsfälle
der erfindungsgemäßen Schiebernadel vorteilhaft ist, die
schräge Fläche 12 mit einer Rauhigkeit zu versehen, die einem
arithmetischen Mittelrauhwert von angenähert 0,25 bis 0,40
Mikrometer entspricht.
Claims (3)
1. Schiebernadel für Ketten-, insbesondere Nähwirkmaschinen,
mit einem unsymmetrischen Nadelkopf und einer oberhalb der
Mittellängsachse der Nadel am Kopf vorgesehenen Spitze,
wobei der Nadelkopf eine schräg von der Nadelspitze zum
Nadelrücken hin gerichtete untere und eine obere Keil
fläche umfaßt sowie an einem Fadenraum angrenzt und die
obere Keilfläche mit einem Teilstück, das, der Mittellängs
achse parallel verlaufend, dem Fadenraum zugewandt ist,
als Führungsfläche für den Vorderteil eines Schiebers fun
giert, wobei weiter der Fadenraum einen Grund besitzt, der
sich deutlich unter der Nadelspitzenebene befindet, und
der mittels eines geringen Querschnittes von der unteren
Keilfläche bzw. dem Nadelrücken getrennt ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen einem vorderen Ende (111) der
Führungsfläche (11) für den Vorderteil des Schiebers (7)
und der Nadelspitze (2) eine schräge Fläche (12) angeord
net ist, so daß die Nadelspitze (2) der Mittellängsachse
(3) näher liegt als die Führungsfläche (11), daß die
schräge Fläche (12) und die Führungsfläche (11) in einem
Winkel DELTA zueinander stehen, der 3 bis 10° beträgt,
und daß die Lage der Nadelspitze (2) zur Führungsfläche
(11) eine derartige Beziehung hat, daß eine der Führungs
fläche (11) parallel und durch die Nadelspitze (2) führen
de gedachte Linie (13) einen sehr geringen Abstand (14)
zur Führungsfläche (11) hat.
2. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die schräge Fläche (12) gerade ausgeführt ist.
3. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die schräge Fläche (12) eine Krümmung aufweist.
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1989
- 1989-12-13 DD DD33559589A patent/DD290028A5/de not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-12-06 DE DE19904038936 patent/DE4038936A1/de not_active Withdrawn
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