DE60318656T2

DE60318656T2 - Nadel für eine Nähmaschine

Info

Publication number: DE60318656T2
Application number: DE60318656T
Authority: DE
Inventors: Yutaka Ueda-shi Toya; Masahiro Ueda-shi Muroga
Original assignee: Organ Needle Co Ltd
Current assignee: Organ Needle Co Ltd
Priority date: 2002-08-23
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: EP1391548B1; CN100519877C; EP1391548A1; JP4043319B2; CN1487136A; JP2004081280A; KR101030934B1; HK1063065A1; DE60318656D1; KR20040018163A; US6986315B2; US20040038000A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nähmaschinennadel, die frei ist von Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen.
Beschreibung des Standes der Technik
Die zum Nähen verwendeten Nähmaschinen werden grob in solche für die industrielle Verwendung und solche für den Hausgebrauch eingestuft.
Industrielle Nähmaschinen werden im Allgemeinen aus der Perspektive der Produktivität bei hohen Drehgeschwindigkeiten betrieben, und deren Drehgeschwindigkeit kann bis zu 8000 upm erreichen. In automatisierten industriellen Nähmaschinen werden die Nähte in mehreren Richtungen gebildet, wobei aber für die Bildung der Nähte wichtige Schleifen dazu neigen, aufgrund eines gewissen Verdrillungswinkels der Nahtfäden unstabil zu werden.
Ein Stoffzuführungsmechanismus von automatisierten Nähmaschinen wie Musternähmaschinen oder zyklischen Nähmaschinen verwendet einen X-Y-Tisch, um das Nähen in mehrere Richtungen zu realisieren. Wenn eine Spitze eines Drehhakens eine Schaftnut einer Nähmaschinennadel durchläuft, verursachen geringfügige Schwingungen des X-Y-Tisches ein starkes Schütteln der Nadel von ihrer Schaftnut bis zu ihrer Nadelspitze. Im Ergebnis gelingt es der Spitze des Drehhakens nicht, eine Schlaufe zu ergreifen, so dass eine Maschenauslassung auftreten kann.
Um solche, sich aus dem Schütteln der Nadel ergebende Maschenauslassungen zu unterdrücken, werden die Abmessungen einer Nadelabsenkungsöffnung des Drehhakens im Vergleich zur Dicke eines Nadelöhrabschnittes am Spitzenende der Nähmaschinennadel verringert, so dass der Abstand dazwischen minimiert wird, um das Schütteln der Nadel zu reduzieren. Dies bedeutet, dass die Dicke des Nadelöhrabschnittes am Spitzenende der Nadel für die Nähmaschinennadeln ein kritischer Faktor ist.
Im Gegensatz dazu haben sich mit den Nähmaschinen für den Hausgebrauch – anders als mit den industriellen Nähmaschinen – bis anhin selten solche Probleme ergeben, da erstere grundsätzlich bei einer niedrigen Drehgeschwindigkeit verwendet werden. Seit kurzem werden jedoch Nähmaschinen für den Hausgebrauch zunehmend mit einer zusätzlichen Stickfunktion ausgestattet. Da ihre Mechanismen ähnlich denjenigen der automatisierten Nähmaschinen der industriellen Nähmaschinen sind, nimmt der Beanspruchungsgrad für die Nähmaschinennadeln zu.
Es wurde eine ganze Reihe von verschiedenen, für genähte Produkte zu verwendende Stoffe entwickelt. Die neuste Tendenz geht in Richtung der vermehrten Entwicklung von Stoffen mit hoher Dehnbarkeit, welche für genähte Produkte wie beispielsweise Jeans verwendet werden, die auch als schwere Produkte bezeichnet werden, wobei diese Anwendung bisher mit bekannten Mitteln nicht möglich war.
Äusserst empfindliche, auf Jersey beruhende Stoffe werden nun auch für Autositze verwendet, was zusätzlich zu den Nähproblemen wie Maschenauslassungen und Nadelbrüchen das weitere entscheidende Problem der Stofffadenbrüche aufgeworfen hat. Demnach war es in den vergangenen Jahren nicht mehr wie früher möglich, sich auf ein einzelnes Nähproblem zu beschränken, sondern es wurde eine hochqualitative Nähmaschinennadel erforderlich, mit welcher die kombinierten Probleme von Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen effektiv gelöst werden können.
Um das mit der erhöhten Geschwindigkeit und Multifunktionalität der Nähmaschinen sowie der Diversifizierung der Stoffe einhergehende Problem der Maschenauslassungen zu lösen, wurde auch im Stand der Technik beispielsweise eine Nähmaschinennadel wie die in der 13A gezeigte entwickelt, welche eine gegen einen Kolben, der an ein am Spitzenende eines Schaftes 50 gebildetes Nadelöhr 51 angrenzt, angeordnete Schaftnut 53 aufweist, wobei die Schaftnut 53 an der zur Fläche, an der eine Langnut 52 gebildet ist, entgegengesetzten Fläche ausgebildet ist, sowie eine wie in der 13B gezeigte Nähmaschinennadel, die eine Schaftnut 53 aufweist, die weiter vertieft ist, indem sie aus einer Rückseite der Schaftnut 53 in der Form einer Kröpfung 54 nach aussen hervorsteht. Eine solche Nähmaschinennadel wie sie in 13B gezeigt ist, wurde in der US-6332417B1 beschrieben.
Falls versucht wird, mit nochmals erhöhter Geschwindigkeit und Multifunktionalität der Nähmaschinen sowie mit weiteren Diversifizierungen der Stoffe umzugehen, werden effektive Funktionen und Qualitäten benötigt, um nicht nur die Maschenauslassungen, sondern auch die Stofffadenbrüche zu unterdrücken. Allerdings konnten für die kombinierten Probleme der Maschenauslassungen und der Stofffadenbrüche allein durch Ausbildung der Schaftnut 53 wie in der 13A gezeigt oder durch Vertiefen der Schaftnut 53 durch Anbringen einer Kröpfung 54 wie in der 13B gezeigt keine zufriedenstellende Lösungen bereitgestellt werden.
Mit der in der 13A gezeigten Nähmaschinennadel ist der Einstichwiderstand wegen der fehlenden Kröpfung derart klein, dass Stofffadenbrüche nur selten vorkommen, wobei aber die Schaftnut 53 nicht allzu tief ausgebildet werden kann und somit verunmöglicht, das Auftreten der Maschenauslassungen vollständig zu beseitigen.
Mit der in der 13B gezeigten Nähmaschinennadel können die Maschenauslassungen effektiv unterdrückt werden, da die tiefe Schaftnut 53 durch die Anwesenheit der Kröpfung 54 gebildet werden kann, wobei aber der Einstichwiderstand wegen der in einem grösseren Ausmass hervorstehenden Kröpfung 54 grösser wird und demnach Stofffadenbrüche leicht auftreten. Ausserdem gilt, dass wenn die Vorsprungshöhe der Kröpfung 54 erhöht wird, um eine tiefere Schaftnut 53 zu erhalten, eine Stichplatte und ein Drehhaken beim allgemeinen Einsatz nicht mehr anwendbar sind, was möglicherweise einen häufigen Ersatz von bestimmten, für diesen Typ von Nähmaschinennadel angepassten Spezialteilen erfordern dürfte, wodurch sich ein Problem bei der Handhabung und der Bedienbarkeit ergibt.
Mit dem Ziel einer Lösung der kombinierten Probleme der Maschenauslassungen und Stofffadenbrüche wurde ferner ein anderer Typ einer Nähmaschinennadel vorgeschlagen, welcher eine Schaftnut und eine Kröpfung umfasst und welcher einen gebogenen konkaven Abschnitt aufweist, der an einem Nadelöhrsteg der Nähmaschinennadel ausgebildet ist, um dadurch den beim Eindringen der Nadel in den Stoff auftretenden Widerstand zu verringern (vgl., z. B., Japanische Patentanmeldung, Offenlegungsschrift Nr. 2000-325685 ). Es ist jedoch für diese Nähmaschinennadel schwierig, die kombinierten Probleme der Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen vollständig zu lösen.
Die oben beschriebene Vertiefung der Schaftnut ist als Massnahme zum Lösen der kombinierten Probleme von Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen, welche durch die Beschleunigung und die Multifunktionalität der Nähmaschinen und die Diversifikation der Stoffe hervorgerufen werden, allgemein bekannt. Im Falle der Nähmaschinennadel ohne die in der 13A gezeigte Kröpfung wird jedoch, falls die Schaftnut 53 vertieft wird, die Dicke eines Abschnittes des Schaftes wegen der darin gebildeten Schaftnut 53 dünn, was zur Verringerung von dessen Stärke führt und möglicherweise häufigere Nadelbrüche oder häufigere Maschenauslassungen wegen dessen ungenügender Stärke mit sich bringt.
Obwohl die Schaftnut 53 durch eine Ausbildung der Kröpfung 54 wie in der 13B gezeigt tiefer wird, kann die Nadel nicht gerade in einen Stoff 55 eindringen, da die Nadel an der Kröpfung 54 einem erhöhten Widerstand unterworfen wird, wenn sie den Stoff 55 durchdringt, sodass die Nadel beim Eindringen in den Stoff verbogen wird. Wenn die Nadel übermässig verbogen wird, wird die Nadel in eine direkte Kollision mit der Stichplatte oder einem Nadelschutz gebracht, was zu Nadelbrüchen führt.
Wie oben dargelegt, werden für den Einsatz in den gängigen Nähmaschinen, die bei erhöhter Geschwindigkeit arbeiten und multifunktionell betreibbar sind, in Kombination mit den diversifizierten Stoffen, Nähmaschinennadeln mit weiteren Universalfunktionen und Qualitäten benötigt.
Zu den Erfordernissen der für die für Hochgeschwindigkeitsnähmaschinen geeigneten Nähmaschinennadeln gehört, dass sie zur Bildung der für die Saumbildung benötigten Schleifen mit gewünschten Abmessungen und mit weniger Abweichung fähig sind und dass sie eine ausreichende Stärke zu haben, um die Hochgeschwindigkeitsbewegungen auszuhalten.
Zu den Erfordernissen der für die für Multifunktionsnähmaschinen geeigneten Nähmaschinennadeln gehört, dass sie eine gut ausgewogene Stärke in alle Richtungen über 360 Grad haben und eine tiefe Schaftnut aufweisen, welche dazu dient, Maschenauslassungen selbst beim Auftreten einer Schlaufenverengung zu vermeiden, da wegen bestimmter verdrillter Richtungen des Nähfadens sich die Schlaufen verengen werden, wenn die Menge des zur Schlaufenbildung verwendeten Fadens zu gross ist, so dass im Ergebnis das Auftreten von Maschenauslassungen wahrscheinlich ist.
Bis anhin wurden glatt gewobene Stoffe, Mokett, Trikot, Teppich, Leder, etc. als Materialen für die Automobilsitze verwendet. Bei diesen Materialien ist das Stofffadenbruchproblem nur selten aufgetreten, obwohl relativ dicke Nähmaschinennadeln durch diese hindurchgeführt wurden. Mit dem beachtlichen Fortschritt der oben beschriebenen Materialien wurden in den letzten Jahren zunehmend auf Jersey beruhende Stoffe verwendet, was zu einem häufigeren Auftreten des Stofffadenbruchproblems beim Nähen dieser Stoffe führte. Obwohl als Massnahme gegen eine solche Situation dünnere Nähmaschinennadeln der Nr. 2 bis Nr. 5 eingesetzt wurden, verbleiben immer noch sekundäre Probleme wie Maschenauslassungen und Nadelbrüche, weil die Nähmaschinennadeln eine ungenügende Stärke haben.
Ähnliche Probleme wurden auf dem Gebiet des Nähens von Jeans oder des Nähens von Schuhen angetroffen, und die kombinierten Probleme von Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen haben sich als ein traditionelles Hauptproblem beim Nähen von Maschenware und beim Nähen von Unterwäsche oder Lingerie herausgestellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme zu lösen. Es ist demnach eine Aufgabe der Erfindung, eine hochqualitative Nähmaschinennadel bereitzustellen, die frei ist von den kombinierten Problemen der Ma schenauslassungen und Stofffadenbrüche, und zwar unabhängig davon, ob Hochgeschwindigkeits- und Multifunktionsnähmaschinen und diversifizierte Stoffe verwendet werden.
Um die obige Aufgabe zu lösen, wird gemäss der vorliegenden Erfindung eine Nähmaschinennadel bereitgestellt. Die Nähmaschinennadel umfasst einen Kolben, einen mit dem Kolben verbunden Schaft, eine am Endpunkt des Schaftes gebildete Nadelspitze, ein in der Nähe der Nadelspitze ausgebildetes Nadelöhr, und eine sich vom Nadelöhr entlang dem Schaft erstreckende Langnut, wobei: der Schaft auf einer von der Langnut diametral entfernten Fläche mit einer Schaftnut versehen ist, die auf einer Kolbenseite des Nadelöhrs ausgefräst ist; der Schaft in einem Abschnitt, an welchem die Schaftnut ausgebildet ist, mit einer Kröpfung versehen ist derart, dass eine Seite des Abschnittes in einer zur Schaftnut entgegengesetzten Richtung bezüglich einer zentralen Achse der Nadel nach aussen vorsteht; und ein Ende des Nadelöhrs, das an die Schaftnut angrenzt, um eine vorgegebene Höhe nach aussen vorsteht bezüglich eines Umrisses des Schaftes. Es ist bezüglich des Einstichwiderstandes bevorzugt, dass die Gesamtabmessung aus vorsprungshöhe der Kröpfung und Vorsprungshöhe des Endes des Nadelöhrs so gewählt ist, dass sie innerhalb von 30% einer Höhe des Schaftes in einer Tiefenrichtung der Langnut liegt.
Eine solche Konstruktion erlaubt, dass die Kröpfung eine reduzierte Höhe hat, und dass das Ende des Nadelöhrs und der Kröpfung symmetrisch in die diametral entgegengesetzte Richtung bezüglich der zentralen Achse der Nadel hervorstehen, was dazu führt, dass der Widerstand während des Durchdringens des Stoffes im Vergleich zu herkömmlichen Nähmaschinennadeln beträchtlich verringert wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Stofffadenbrüchen reduziert werden kann. Ausserdem können auch die Maschenauslassungen beim Nähen vermieden werden, da durch die kombinierten Wirkungen der Kröpfung und des hervorstehenden Endes des Nadelöhrs eine tiefere Schaftnut gebildet werden kann.
Es ist bevorzugt, dass entgegengesetzte Seitenwände des Nadelöhrs Oberseiten haben, welche dieselbe Höhe wie diejenige des Endes des Nadelöhrs aufweisen. Eine solche Konstruktion kann die Beschädigung eines Nähfadens weiter verringern, wenn die Nadel den Stoff durchdringt.
Es ist bevorzugt, dass ein Nadelöhrabschnitt des Schaftes in der Nähe der Nadelspitze derart konfiguriert ist, dass er eine geradlinige, sich parallel zur zentralen Achse der Nadel erstreckende Form aufweist. Eine solche Konstruktion kann den Abstand zwischen der Nadel und einer Nadelabsenkungsöffnung in einem Drehhaken während des Nähens reduzieren, um dadurch das Schütteln der Nadel zu unterdrücken, was dazu führt, dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Maschenauslassungen noch weiter reduziert wird.
Es ist bevorzugt, dass der zu bildende Schaft derart ausgebildet ist, dass er eine Querschnittsform hat, bei der eine Höhe in einer Tiefenrichtung der Langnut gleich oder grösser ist als eine Breite desselben in einer Breitenrichtung der besagten Langnut. Eine solche Konstruktion kann die Stärke des Schaftes in eine Tiefenrichtung der Langnut weiter verstärken, um dadurch das Ausmass des Schüttelns der Nadel weiter zu reduzieren.
Es ist bevorzugt, dass der Schaft mindestens an entgegengesetzten Seitenflächen mit konkaven Abschnitten versehen ist. Eine solche Konstruktion kann den Kontaktwiderstand der Nadel mit dem Stoff weiter reduzieren, um dadurch die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Stofffadenbrüchen zu senken und die Nadelhitze zu verringern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weitere Aufgaben, Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Beizug der zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1A und 1B eine erste Ausgestaltung einer Nähmaschinennadel gemäss der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei die 1A eine vergrösserte Draufsicht zur Veranschaulichung einer Gesamtform der Nähmaschinennadel ist und die 1B eine longitudinale Schnittdarstellung der Nadel entlang ihrer zentralen Achse ist;
2 eine vergrösserte rückwärtige Ansicht eines Nadelspitzenabschnittes der Nadel ist;
3A bis 3E vergrösserte Schnittdarstellungen sind, welche Teile der Nähmaschinennadel gemäss der ersten Ausgestaltung entlang der Linien A-A bis E-E von 1B darstellen;
4 eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung eines anderen Beispiels der Form eines Nadelöhrabschnittes ist;
5 eine erklärende Darstellung zur Veranschaulichung der Wirkung der Nähmaschinennadel gemäss der ersten Ausgestaltung ist;
6A eine schematische Ansicht ist, die den Zustand darstellt, in dem eine konventionelle Nähmaschinennadel in den Stoff eindringt, und 6B eine schematische Ansicht ist, die den Zustand darstellt, in dem die Nähmaschinennadel gemäss der ersten Ausgestaltung in den Stoff eindringt;
7 eine diagrammatische erläuternde Darstellung des Nadelspitzenabschnittes der Nähmaschinennadel gemäss der ersten Ausgestaltung ist;
8A und 8B je den geometrischen Ort der Nähmaschinennadel darstellen, wenn die Nadel durch eine Öffnung in eine Stichplatte tritt, wobei die 8A ein Diagramm des geometrischen Ortes ist, der mit der herkömmlichen Nähmaschinennadel durchlaufen wird, und 8B ein Diagramm des geometrischen Ortes ist, der mit der Nähmaschinennadel der vorliegenden Erfindung durchfahren wird;
9A und 9B eine zweite Ausgestaltung einer Nähmaschinennadel gemäss der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei die 9A eine vergrösserte Schnittdarstellung zur Veranschaulichung einer Gesamtform der Nähmaschinennadel ist und die 9B eine longitudinale Schnittdarstellung der Nadel entlang ihrer zentralen Achse ist;
10 eine vergrösserte rückwärtige Ansicht des Nadelspitzenabschnittes der Nadel ist;
11A bis 11D vergrösserte Querschnittsansichten sind, welche Teile der Nähmaschinennadel gemäss einer zweiten Ausgestaltung entlang der Linien A-A bis D-D der 9B, darstellen;
12A und 12B den Zustand mit einem Abstand zwischen einer Nadelabsenkungsöffnung eines Drehhakens und des Nadelspitzenabschnittes der Nadel darstellen, wobei die 12A eine Querschnittsansicht bezüglich der herkömmlichen Nähmaschinennadel ist und die 12B eine Querschnittsansicht bezüglich der Nähmaschinennadel gemäss der zweiten Ausgestaltung ist; und
13A und 13B Beispiele der Form einer herkömmlichen Nähmaschinennadel sind, wobei die 13A eine vergrösserte schematische Querschnittsansicht eines Nadelspitzenabschnittes der Nähmaschinennadel darstellt, die lediglich mit einer Schaftnut ausgestattet ist, und die 13B eine schematische vergrösserte Querschnittsansicht eines Nadelspitzenab schnittes der Nähmaschinennadel ist, die mit einer Schaftnut und einer Kröpfung ausgestattet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 1A bis 3E eine erste Ausgestaltung einer Nähmaschinennadel gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt.
In den Abbildungen bezeichnet das Bezugzeichen 1 einen Kolben, das Bezugzeichen 2₁ bezeichnet einen zweiten Schaft, der über eine erste Verjüngung 3₁ mit dem Kolben 1 verbunden ist, das Bezugzeichen 2₂ bezeichnet einen ersten Schaft mit einem engen Durchmesser, der über eine zweite Verjüngung 3₂ mit dem Schaft 2₁ verbunden ist, das Bezugzeichen 4 bezeichnet eine an einer Spitzenseite des ersten Schaftes 2₂ gebildete Schaftnut, und die Bezugzeichen 5, 6 und 7 bezeichnen ein Nadelöhr, eine Nadelspitze beziehungsweise eine Langnut.
Die Schaftnut 4 ist an das Nadelöhr 5 angrenzend gegen den Kolben 1 hin angeordnet und auf einer Fläche ausgebildet, die zu einer Fläche, auf der die Langnut 7 ausgebildet ist, entgegengesetzt ist. Zum Zweck der Erhöhung der Stärke eines Abschnittes des ersten, mit der Schaftnut 4 versehenen Schaftes 2₂ ist der Abschnitt an einer seiner zur Schaftnut 4 entgegengesetzten Seite nach aussen vorstehend ausgebildet und bildet dadurch eine Kröpfung 8. Wie in der 3B gezeigt, steht ein Ende 9 des an die Schaftnut 4 angrenzenden Nadelöhrs 5 um eine vorgegebene Höhe d bezüglich des Umrisses des ersten Schaftes 2₂ nach aussen vor und bildet dadurch einen konvexen Vorsprung. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet entgegengesetzte Seitenwände des Nadelöhrs 5.
Zum Zweck der Minimierung des Kontaktwiderstandes beim Durchtreten der Nadel durch den Stoff sind der zweite Schaft 2₁ und der erste Schaft 2₂ einschliesslich der Verjüngungen 3₁ und 3₂ an ihren entgegengesetzten äusseren Seitenflächen mit konkaven Abschnitten 11 versehen, wie in den 3D und 3E gezeigt. Die konkaven Abschnitte 11 können derart gebildet werden, dass sie sich entlang des Nadelöhrabschnittes 5 gegen die Nadelspitze 6 zusätzlich zu den Schäften erstrecken.
In der ersten Ausgestaltung sind zur Erhöhung der Stärke der Schäfte in eine Tiefenrichtung der Langnut 7, wie in den 3D und 3E gezeigt, der erste Schaft 2₂ und der zweite Schaft 2₁ je derart ausgebildet, dass sie ein Querschnittsprofil aufweisen derart, dass die Höhe L₁ in der Tiefenrichtung und die Breite L₂ in einer Breitenrichtung der Langnut 7 gleich sind oder dass die Höhe L₁ grösser ist als die Breite L₂.
Obwohl in der dargestellten Ausgestaltung nur das Ende 9 des Nadelöhrs 5 um die Höhe d bezüglich des Umrisses des ersten Schaftes 2₂ nach aussen hervorsteht, können sich die Spitzen 10₁ der beiden Seitenwände 10 des Nadelöhrs 5 ebenfalls bis auf dieselbe Höhe erstrecken wie diejenige des Endes 9 des Nadelöhrs 5, so dass sie mit dem hervorstehenden Ende 9 des Nadelöhrs 5 auf gleicher Ebene sind wie in der 4 gezeigt. Auf diese Weise können die Spitzen 10₁ der Seitenwände 10 des Nadelöhrs 5, die auf einer Ebene mit dem Nadelöhrende 9 liegen, die Beschädigung eines Nadelfadens verringern, wenn die Nadel das Nadelöhrende 9 durchläuft, um dadurch das Auftreten von Nadelbrüchen unterdrücken.
Die Nähmaschinennadel gemäss der ersten Ausgestaltung hat die kombinierten Probleme der Stofffadenbrüche und Maschenauslassungen überwunden, indem das Nadelöhrende 9 hervor steht derart, dass die Tiefe der Schaftnut 4 so weit wie möglich erhöht ist, während die Vorsprungshöhe der Kröpfung 8 so niedrig wie möglich begrenzt wird.
Nun wird unter Bezugnahme auf 5 der entscheidende Teil der Nähmaschinennadel der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit demjenigen einer herkömmlichen Nähmaschinennadel dargestellt. Unter der Annahme, dass bei der herkömmlichen, nur mit einer Kröpfung 54 versehenen Nähmaschinennadel die Kröpfung 54 eine Höhe H aufweisen muss, um eine Schaftnut 53 mit einer Tiefe D zu bilden wie dies in der 5 durch gestrichelte Linien angezeigt ist, ist es bei der erfindungsgemässen Nähmaschinennadel, welche ein um die Höhe d nach aussen vorstehendes Nadelöhrende 9 aufweist, möglich, die Unterfläche der Schaftnut 4 um eine Abmessung, die der Vorsprungshöhe d des Nadelöhrendes 9 entspricht, flacher zu gestalten und dabei die Schaftnut 4 mit derselben Tiefe D auszustatten. Dementsprechend ist es wie in der 5 gezeigt möglich, die nach aussen vorstehende Höhe H der Kröpfung 54 um den Höhenunterschied zwischen den unteren Abschnitten der Schaftnuten zu reduzieren, d. h., in der vorliegenden Erfindung kann die Vorsprungshöhe h der Kröpfung 8 auf h = H – d reduziert werden.
Dementsprechend kann aufgrund der Bildung einer solchen ausreichend tiefen Schaftnut 4 die Schlaufe während des Nähens sicher durch eine Spitze des Drehhakens ergriffen werden, so dass das Auftreten von Maschenauslassungen verhindert werden kann. Gleichzeitig wird, da die Höhe der Kröpfung 8 tiefer sein kann als diejenige einer herkömmlichen Nähmaschinennadel, der Widerstand geringer, wenn die Nadel den Stoff durchdringt, sodass Stofffadenbrüche verhindert werden können. Ausserdem kommt es wegen des verringerten Einstichwiderstandes während des Durchdringens des Stoffes kaum zu einem Verbiegen der Nadel, und demzufolge wird die Nadel nicht mit der Stichplatte oder dem Nadelschutz kollidieren, sodass Nadelbrüche verhindert werden können.
Es ist wünschenswert, dass die Summe (d + h) der Vorsprungshöhe d des Nadelöhrendes 9 und der Vorsprungshöhe h der Kröpfung 8 so gewählt ist, dass sie innerhalb von 30% der Höhe L₁ des ersten Schaftes 2₂ in einer Tiefenrichtung der Langnut 7 liegt (vgl. 3D).
In der ersten Ausgestaltung kommt es, wie in der 6B gezeigt, da die konkaven Abschnitte 11 wie in den 3D und 3E gezeigt auf beiden Seitenwänden des ersten Schaftes 2₂ und des zweiten Schaftes 2₁ ausgebildet sind, durch das Vorhandensein der konkaven Abschnitte 11 zur Ausbildung von Abständen zwischen der Nadel und dem Stoff 55 wenn die Nadel durch den Stoff 55 tritt, so dass der Kontaktbereich kleiner werden kann und dadurch den Kontaktwiderstand verringert wird, was dazu führt, dass der Einstichwiderstand und die Nadelhitze während des Durchdringens des Stoffes reduziert werden. Im Gegensatz dazu treten im Falle der herkömmlichen Nähmaschinennadel, die keinen konkaven Abschnitt aufweist, die gesamten äusseren peripheren Flächen des Schaftes 50 in Kontakt mit dem Stoff 55 wie in der 6A gezeigt, mit dem Ergebnis, dass der Einstichwiderstand und die Nadelhitze während des Durchdringens des Stoffes grösser werden.
In der ersten Ausgestaltung ist wie in der 7 gezeigt in der Nähe der Spitze des nach aussen vorstehenden Endes 9 des Nadelöhrs 5 eine Verjüngung gegen die Nadelspitze 6 zu ausgebildet, dies im Gegensatz zu der durch die gepunktete Linie dargestellten Situation bei herkömmlichen Nähmaschinennadeln, wodurch der Verjüngungswinkel θ des Nadelspitzenabschnittes kleiner wird, so dass es möglich ist, im Ver gleich zur herkömmlichen Nähmaschinennadel eine stärker zugespitzte Nadelspitze 6 zu erhalten.
Ausserdem, ist es, falls wie in der 4 gezeigt die Spitzen 10₁ der entgegengesetzten Seitenwände 10 des Nadelöhrs auf der gleichen Ebene liegen wie die Spitze des nach aussen vorstehenden Endes 9 des Nadelöhrs 5, möglich, den Nadelfaden zu schützen und dadurch die Beschädigung des Nadelfadens zu reduzieren.
Unter Bezugnahme auf die 8A und 8B ist der geometrische Ort der Nähmaschinennadel beim Eindringen in die Öffnung der Stichplatte dargestellt, wobei die 8A ein Diagramm des geometrischen Ortes ist, das mit der herkömmlichen Nähmaschinennadel der 13B durchfahren wird, während die 8B ein Diagramm des geometrischen Ortes ist, das mit der Nähmaschinennadel der vorliegenden Erfindung durchfahren wird.
Bei der herkömmlichen Nähmaschinennadel steht, wie in der 8A gezeigt, die Kröpfung 54 mit grosser Ausdehnung nur in einer Richtung vom Schaft 50 nach aussen vor, und demzufolge kann es für die Nadel abhängig von der Ausdehnung der Kröpfung 54 schwierig sein, durch eine Öffnung 15 der Stichplatte zu dringen. Im Gegensatz dazu steht bei der Nähmaschinennadel der vorliegenden Erfindung, wie in der 8B gezeigt, das Nadelöhrende 9 vom Schaft 2₂ auf der zur Kröpfung 8 diametral entgegengesetzten Seite vor, wobei die Vorsprungshöhe der Kröpfung 8 wegen des nach aussen vorstehenden Endes 9 des Nadelöhrs 5 verringert ist, mit dem Ergebnis, dass die nach aussen vorstehenden Abschnitte der Kröpfung 8 innerhalb der Öffnung 15 der Stichplatte untergebracht werden können. Aus diesem Grund kann jegliche vorhandene Stichplatte unverändert eingesetzt werden, was Arbeiten wie den Ersatz durch ein angepasstes Teil unnötig macht.
Unter Bezugnahme auf die 9A bis 11D ist anschliessend eine zweite Ausgestaltung einer Nähmaschinennadel gemäss der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es ist zu bemerken, dass für Teile, die zu solchen der ersten Ausgestaltung identisch oder entsprechend sind, dieselben Bezugzeichen gewählt wurden, und dass die ausführlichen Erklärungen dieser Teile nicht noch einmal wiederholt werden.
Die Nähmaschinennadel gemäss der zweiten Ausgestaltung veranschaulicht eine Nähmaschinennadel mit einer an die automatisierten Nähmaschinen und dergleichen angepassten Form und unterscheidet sich von der Nähmaschinennadel der ersten Ausgestaltung lediglich darin, dass ein Schaft 2 auf einer einstufigen Ausgestaltung beruht, dass ein Nadelöhrabschnitt 12 (vgl. 9B) am Spitzenende der Nadel derart konfiguriert ist, dass er eine gestreckte gradlinige Form aufweist (d. h., die Länge des geradlinigen Abschnittes ist ungefähr 2 mm), die sich parallel zur zentralen Achse O der Nadel erstreckt, wobei die Nadelspitze von ellipsoidaler kegelförmiger Form ist (vgl. 11A), und dass kein konkaver Abschnitt an den Oberflächen der entgegengesetzten Seitenwände des Schaftes 2 ausgebildet ist (vgl. 11D).
Wenn der Nadelöhrabschnitt 12 derart konfiguriert ist, dass er die gestreckte gradlinige Form gemäss der zweiten Ausgestaltung aufweist, ist es wie in der 12B gezeigt möglich, den Abstand 14 zwischen der Nadel und einem Nadelabsenkungsabschnitt 13 oder einer Nadelabsenkungsöffnung des Drehhakens während des Nähens zu verringern und dadurch das Schütteln der Nadel auf ein kleines Ausmass zu unterdrücken, was dazu führt, dass die Maschenauslassungen weiter reduziert werden. Falls der geradlinige Abschnitt kurz ist, wird der Abstand 14 zwischen der Nadel und dem Nadelabsenkungsabschnitt 13 des Drehhakens wie in der 12A gezeigt grös ser, was dazu führt, dass das Schütteln der Nadel stärker ist. Die Formen sowie die Wirkungen und Effekte der anderen Abschnitte sind ähnlich zu denjenigen der ersten Ausgestaltung, und demzufolge werden deren Details ausgelassen.
Obwohl die Nähmaschinennadeln gemäss den ersten und zweiten Ausgestaltungen, welche hier erklärend dargestellt wurden, als Fadennut nur mit der Langnut versehen sind, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung auf eine Nähmaschinennadel, die mit der bekannten Kurznut ausgestattet ist, ebenfalls anwendbar ist.
Wie oben dargelegt, ist gemäss der Nähmaschinennadel der vorliegenden Erfindung der Schaft auf seiner zur Langnut diametral entfernten Fläche mit der Schaftnut versehen, welche derart ausgebildet ist, dass sie an der Kolbenseite des Nadelöhrs ausgefräst ist; der Schaft ist an einem seiner Abschnitte, wo die Schaftnut ausgebildet ist, mit der Kröpfung ausgestattet derart, dass eine Seite des Abschnittes in einer zur Schaftnut entgegengesetzten Richtung bezüglich einer zentralen Achse der Nadel nach aussen vorsteht; und das Ende des Nadelöhrs, das an die Schaftnut angrenzt, steht bezüglich eines Umrisses des Schaftes um eine vorgegebene Höhe nach aussen vor. Eine solche Konstruktion erlaubt es, dass die Vorsprungshöhe der Kröpfung reduziert und dadurch der Einstichwiderstand gegen den Stoff verringert werden kann, wodurch die Stofffadenbrüche reduziert werden können. Eine solche Konstruktion erlaubt es zudem, dass die Schaftnut durch die Kombination des nach aussen vorstehenden Endes des Nadelöhrs und der Kröpfungsform des Schaftabschnittes, welcher mit der Schaftnut versehen ist, tiefer ausgebildet werden kann und dadurch ebenfalls Maschenauslassungen verhindert. Dementsprechend wird es möglich, die kombinierten Probleme von Maschenauslassungen und Stofffadenbrüchen ef fektiv zu bewältigen, welche sich bei der Verwendung von Hochgeschwindigkeits- und Multifunktionsnähmaschinen und von diversifizierten Stoffmaterialien ergeben.
Durch die Verwendung sowohl der sanften Kröpfung als auch des nach aussen hervorstehenden Endes des Nadelöhrs, welches symmetrisch in diametral entgegengesetzten Richtungen bezüglich der zentralen Achse der Nadel nach aussen vorsteht, kann der radial nach aussen vorstehende Abstand für jeden Teil der Nähmaschinennadel auf ungefähr die Hälfte desjenigen einer herkömmlichen Nähmaschinennadel beschränkt werden, selbst wenn dieselbe Schaftnuttiefe erhalten werden soll. Es ist demnach möglich, den Einstichwiderstand während des Durchdringens des Stoffes zu reduzieren und dadurch das Verbiegen der Nadel zu verhindern sowie die Verwendung von spezialisierten Nähmaschinenteilen unnötig zu machen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegen die Spitzen der Seitenwände des Nadelöhrs auf derselben Höhe wie die Spitze des nach aussen vorstehenden Endes des Nadelöhres. Eine solche Konstruktion kann die Beschädigung des Nadelfadens am Nadelöhrende verringern.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Nadelöhrabschnitt am Spitzenende der Nadel derart konfiguriert, dass er eine geradlinige, sich parallel zur zentralen Achse der Nadel erstreckende Form aufweist. Eine solche Konstruktion kann den Abstand zwischen der Nadel und der Nadelabsenkungsöffnung des Drehhakens weiter reduzieren und dadurch das Schütteln der Nadel weiter unterdrücken, was dazu führt, dass die Maschenauslassungen noch stärker verhindert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Schaft derart ausgebildet, dass er eine Querschnittsform hat, bei der eine Höhe in einer Tiefenrich tung der Langnut gleich oder grösser ist als eine Breite desselben in einer Breitenrichtung der Langnut. Eine solche Konstruktion kann die Stärke des Schaftes in die Tiefenrichtung der Langnut vergrössern.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Schaft mindestens an seinen entgegengesetzten Seitenflächen mit den konkaven Abschnitten versehen. Eine solche Konstruktion kann den Kontaktwiderstand mit dem Stoff reduzieren und dadurch die Stofffadenbrüche und die Nadelhitze reduzieren.
Während eine veranschaulichende und zurzeit bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hier ausführlich beschrieben wurde, versteht es sich, dass die erfindungsgemässen Konzepte anderweitig unterschiedlich ausgestaltet und verwendet werden können, und dass die angefügten Ansprüche dahingehend zu verstehen sind, dass sie solche Abwandlungen einschliessen, es sei denn, dies würde durch den Stand der Technik beschränkt.

Claims

Nähmaschinennadel, umfassend einen Kolben (1), einen mit besagtem Kolben (1) verbundenen Schaft (2; 2₁ , 2₂ ), eine an einem Endpunkt des besagten Schaftes (2; 2₁ , 2₂ ) ausgebildete Nadelspitze (6), ein in der Nähe der besagten Nadelspitze (6) ausgebildetes Nadelöhr (5) und eine sich von besagtem Nadelöhr (5) entlang dem besagten Schaft (2; 2₁ , 2₂ ) erstreckende Langnut (7), dadurch gekennzeichnet, dass: der besagte Schaft (2; 2₁ , 2₂ ) auf einer von besagter Langnut (7) diametral entfernten Fläche mit einer Schaftnut (4) versehen ist, die auf einer Kolbenseite des besagten Nadelöhrs (5) ausgefräst ist; der besagte Schaft (2; 2₂ ) in einem Abschnitt an welchem die besagte Schaftnut (4) ausgebildet ist, eine Kröpfung (8) aufweist derart, dass eine Seite des besagten Abschnittes in einer zur besagten Schaftnut (4) entgegenge setzten Richtung bezüglich einer zentralen Achse (O) der Nadel nach aussen vorsteht; dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende (9) des besagten Nadelöhrs (5), das an die besagte Schaftnut (4) angrenzt, um eine vorgegebene Höhe (d) nach aussen vorsteht bezüglich eines Umrisses des besagten Schaftes (2; 2₂ ), der bei Betrachtung in einer axialen Richtung der Nadel auf der von der Lage der besagten Schaftnut (4) abgewandten Seite des besagten Kolbens (1) angeordnet ist.
Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, wobei die gesamte Ausdehnung einer Vorsprungshöhe (h) der besagten Kröpfung (8) und die besagte Vorsprungshöhe (d) des besagten Endes (9) des besagten Nadelöhrs (5) so gewählt ist, dass sie innerhalb von 30% einer Höhe (L₁) des besagten Schaftes (2; 2₂ ) in einer Tiefenrichtung der besagten Langnut (7) liegt.
Nähmaschinennadel nach Anspruch 1 oder 2, wobei entgegengesetzte Seitenwände (10) des besagten Nadelöhrs (5) Spitzen (10₁ ) einschliessen, welche dieselbe Höhe wie diejenige (d) des besagten Endes (9) des besagten Nadelöhrs (5) aufweisen.
Nähmaschinennadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Nadelöhrabschnitt (12) des besagten Schaftes (2) in der Nähe der besagten Nadelspitze (6) derart konfiguriert ist, dass er eine geradlinige, sich parallel zur besagten zentralen Achse (O) der Nadel erstreckende Form aufweist.
Nähmaschinennadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der besagte Schaft (2; 2₁ , 2₂ ) derart ausgebildet ist, dass er eine Querschnittsform hat, bei der eine Höhe (L₁) in einer Tiefenrichtung der besagten Langnut (7) gleich oder grösser ist als eine Breite (L₂) desselben in einer Breitenrichtung der besagten Langnut (7).
Nähmaschinennadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der besagte Schaft (2₁ , 2₂ ) mindestens an entgegengesetzten Oberflächen mit konkaven Abschnitten (11) versehen ist.