EP0061184B1 - Method of making sewing-machine needles - Google Patents
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- EP0061184B1 EP0061184B1 EP82102324A EP82102324A EP0061184B1 EP 0061184 B1 EP0061184 B1 EP 0061184B1 EP 82102324 A EP82102324 A EP 82102324A EP 82102324 A EP82102324 A EP 82102324A EP 0061184 B1 EP0061184 B1 EP 0061184B1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21G—MAKING NEEDLES, PINS OR NAILS OF METAL
- B21G1/00—Making needles used for performing operations
- B21G1/02—Making needles used for performing operations of needles with eyes, e.g. sewing-needles, sewing-awls
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21G1/04—Making needles used for performing operations of needles with eyes, e.g. sewing-needles, sewing-awls of needles specially adapted for use in machines or tools
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- Y10T29/00—Metal working
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- Y10T29/49789—Obtaining plural product pieces from unitary workpiece
- Y10T29/49792—Dividing through modified portion
Definitions
- the object of the invention is to provide an optimal needle manufacturing method which manages with a simple tool with only a fraction of the stroke distance and thus achieves a high degree of economy.
- the blank for sewing machine needle manufacture is formed by a wire section A cut to length. This has a circular cross-section. Its diameter corresponds approximately to that of the cylindrical needle piston 1. Both ends of the wire section are chamfered at 1 '. The total length of this wire section A corresponds to the material requirement for the simultaneous production of two sewing machine needles.
- This wire section A is placed in a pressing tool, the upper die with 2 and the lower die with 3 is designated. The tool is equipped in such a way that, in addition to punching the eye section ⁇ , the final needle shape is produced with a press stroke by reducing the cross-section.
- the blank then has the usual flattening 4 in the area of its piston 1 and the adjoining truncated cone Appropriate approach 5. The latter merges into the needle shaft 6, which ends in a needle tip 7.
- the usual fillet 6 ' is also taken into account on the piston side of the eye section.
- the needle shaft 6 takes the form of a V-profile as a result of the simultaneous pressing in of a needle groove 8 extending from the shoulder 5 to the tip region.
- the blank material displaced due to the reduction in cross-section and channel formation emerges through a tool gap Sp left on both sides between the upper and lower dies 2, 3.
- the flat beards that form are designated by 9. Their width depends on the displacement volume. Less material is displaced in the area of the neck 5 than in the tip area.
- the flat beards 9 bring a flat strip-like width enlargement of the blank which is advantageous for the next method step; it is many times larger in area and can therefore be gripped better and brought into the next tool station and centered there in position 10.
- the blank is held on its flat beards 9 between the jaws of a separating device V.
- the needle shaft 6 itself lies in a lower punch 11 with a perforated window 12.
- the associated upper punch 13 has a punching projection 14.
- the punching projection 14 runs from above into the centering groove 8 which is V-shaped in cross-section and rounded in its V-apex.
- the two flat beards 9 are cut off at the same time, in the present case sheared off by the jaws of the separation device V then being carried along by the upper punch moving downward relative to the lower punch 11 which remains.
- the corresponding time delay is achieved by switching on a free passage X between the upper punch 13 and the upper jaw of the separating device. Only when the two shoulders 15 located to the side of the punching projection, offset in height from it, step onto the corresponding shoulders 16 of the upper jaw of the separating device, are the jaws acting as scissors displaced in the sense of separating the flat beards 9.
- the upper punch 13 can be held high by springs.
- the springs are not shown in detail.
- the ear edges can already be rounded.
- the tip 7 After rounding the eye edges, the tip 7 takes on its final shape, either as a rounded tip or as a pointed tip. After finishing, the usual treatment phases follow, such as heat treatment, polishing, galvanizing and finally the final inspection.
- the formation of two sewing machine needles is divided into a larger sequence of steps.
- the pistons 1 are left or formed in a first station of a clock-controlled follow-up tool at the free ends of the wire section A.
- the piston-forming end region is correspondingly provided with a flat 4 (FIG. 9).
- a marking or indication of origin can already be made by means of embossing.
- the blank reaches the second station from the first station in which the flattening 4 is produced (FIG. 10).
- the compression molding takes place in such a way that the displaced material in the area of the extension 5 and the needle shaft 6 to be formed diverts into the joint between the upper and lower dies of the tool (not shown here).
- the approach 5 has the shape of a truncated cone.
- the wider base faces the piston 1.
- the illustration in FIG. 10 already shows, as far as the extension 5 and shaft 6 are concerned, the final contour like a relief of the needles to be formed.
- the diametrically rooted flat whiskers 9 allow the transversely convex lateral surfaces M of extension 5 and shaft 6 to stand between them.
- the blank is now trimmed in the third station (FIG. 11).
- the shaft 6 is given the cross-sectional shape according to FIG. 22.
- the flat, vertical separating cut surfaces are pressed into a curve during channel pressing if this is provided in terms of shape (free spaces in the die).
- the trimming is carried out in such a way that the flat whiskers 9 are removed or severed over a length section which corresponds approximately to that of the end length of the needle shaft 6, except for an intermediate section 9 'which is beyond the needle tips 7 to be formed.
- two diametrically opposed wings F remain as material residue, which, like the previously formed mustaches 9, extend parallel to the flattening 4.
- the remaining intermediate section 9 ' has the shape of a rectangular plate with the longer side oriented transversely to the blank axis. Its edge 9 "can be used to limit the stop.
- the long needle groove 8, the eye portion ⁇ extending from the attachment 5 to the tip region, and the pre-pressing of the tip 7 to be formed are molded.
- the shaft 6 of the sewing machine needle takes the shape shown in FIG. 23 shown truncated V-shaped cross-sectional shape. However, other cross-sectional shapes can also be achieved, round, square, polygon etc.
- the needle groove 8 is symmetrical.
- the V-tip like the V-leg ends, is convexly rounded.
- the channel bottom on the other hand, has a concave shape rounding up, which essentially corresponds to the thread cross-section. Material is again displaced when pressing the eye section ⁇ and pre-pressing the needle tip.
- wing-like projections 9 projecting sideways on both sides, which together have approximately the outline of a sound body of known stringed instruments, the larger belly section being directly adjacent to the remaining intermediate section 9', ie immediately adjoins this.
- the tip-forming part of compression molding here consists in cutting off the tip area, starting from the general shaft diameter. This creates a roof-shaped, wedge-shaped bevel Sch, which slopes down on both sides to the level of the intermediate section 9 'which is also further flattened and remains. During this pressing process, the circular needle shaft section 6 "disappears there. The intermediate piece 9 'widens somewhat as a result.
- the intermediate piece 9' which is now completely flattened, can have a fitting hole L as a centering aid or additional alignment aid for the edge edges 9" (FIG. 12, dot-dash line) Circle), which interacts with a dowel pin of the tool.
- the so-called fillet 6 ′ which extends on the side of the needle shaft 6 opposite the needle groove 8, has already been pressed in the area of the eye area ⁇ .
- This also includes the simultaneous formation of the short channel 17.
- the eye itself is not yet perforated. It is only pre-embossed and already marked as a bottleneck with 10 in FIGS. 12 and 13 for easier understanding.
- the depth of the embossings is indicated in FIG. 24 by the lines 10 ′ and 10 ′′ reproducing the embossing reason at this stage.
- the hole in the eye 10 is only punched in the fifth station of the tool (FIG. 14).
- the ear-forming area is completely pierced. This can be done extremely precisely, since the entire tip area can be positioned and held firmly by the remaining intermediate section 9 'of the flat beards 9 and also by the additional lugs 9 ".
- the crosswise to the perforation direction on the side flanks of the Needle shaft standing approaches 9 '" practically form a kind of lateral stabilizing rib, which effectively prevent an unwanted change in shape in the area of the ear area.
- the eye is lowered from one side of the needle (Fig. 15).
- the sinking takes place from the other side. Sinking is to be understood as the so-called rounding of the edges R of the eye hole which have a sharp ridge.
- This station (Fig. 17) is reserved for trimming the tip 7.
- the tip is already flattened on both sides in the plane of the V-axis.
- a flattening which is also roof-shaped or wedge-shaped is cut perpendicular to it.
- the cutting lines are designated 7 '.
- a kind of pyramid tip with a square outline or cross section is achieved.
- the waste piece shown in FIG. 17, consisting of the intermediate piece 9 'and, if appropriate, the lugs 9 "', is shown in dash-dotted lines.
- the intermediate product shown in FIGS. 2, 6 and 10, 21 has two lateral surfaces M of a core cross-section K (approximately shaft or shoulder cross-section) lying approximately in the nominal dimension of the needle shaft 6, mirror-inverted opposite one another, of which the laterally protruding flat whiskers 9 going out.
- Their total material cross-section B1 and B2 corresponds to the difference between the piston cross-section Q (Fig. 19) and the core cross-section K.
- the transverse displacement of the materials can be driven so far that practically 90% of the needle surface - distributed over the top and bottom of the blank - is available as a finished final shape through a press stroke.
- the wings F ' are cut free so that they extend to form a stabilizing rib over the full length y of the extension 5 and to approximately the same extent over the initial length z of the needle shaft 6.
- the length z corresponds approximately to twice the shaft diameter.
- the back 18 of the wings F ' is convexly curved, in such a way that the greatest rib width is in the area of the angular groove K between the needle shaft 6 and the shoulder 5.
- the curvature is even; the back ends merge into the shaft 6 or the piston 1 at an obtuse angle. This prevents any entanglement zones.
- the area width or size of both wings F 'together corresponds approximately to the area dimension of the flat 4.
- the thickness of the wings corresponds to approximately half the needle shaft diameter, but at least one third of this diameter.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nähmaschinennadeln aus einem zylindrischen Drahtabschnitt durch Formpressen, bei welchem, ausgehend von einem Drahtabschnitts-Durchmesser entsprechend der Dicke des Nadelkolbens, der Drahtabschnitt über mindestens die Länge des Nadelschaftes und des Ansatzes etwa auf deren Endquerschnitt reduziert wird und bei welchem im Bereich des Nadelschaftes Nadel- bzw. Fadenrinnen von den gekrümmten Mantelflächen des Drahtabschnitts her unter Erzeugen einer Abflachung eingepreßt werden, die in einem nachfolgenden Schritt in ihrer Seitenerstreckung reduziert wird.The invention relates to a method for producing sewing machine needles from a cylindrical wire section by compression molding, in which, starting from a wire section diameter corresponding to the thickness of the needle piston, the wire section is reduced over at least the length of the needle shaft and the shoulder to approximately its end cross section and in which, in the region of the needle shaft, needle or thread channels are pressed in from the curved lateral surfaces of the wire section to produce a flattening, the lateral extension of which is reduced in a subsequent step.
Ein das klassiche Reduzierverfahren mittels Umlaufpresse (DE-A-1 952 152) ablösendes Verfahren ist durch die CH-A-302 627 vorgeschlagen worden. Dort wird der Drahtabschnitt im Bereich des zu bildenden Nadelschaftes und Ansatzes zunächst auf die Querschnittsdicke des Nadelschaftes flachgepreßt. Nach diesem Abflachen und dem Pressen der Nadel- bzw. Fadenrinnen erfolgt das Entfernen der seitlichen Abflachungsreste bis auf das Schaft-Querschnittsmaß, und zwar durch den Einsatz spanabhebender Werkzeuge. Dies geschieht, ausgehend von spitzenseitigen Rohlingsende her, in einem sich über die ganze Schaftlänge erstreckenden, zeitraubenden Fräshub. Letzteres ist werkzeugaufwendig und auch technisch schwierig, da sich der kleine Nadelkörper kaum in der erforderlichen Weise beherrschen und bspw. ohne Druckmarken zu hinterlassen, festspannen läßt. Andererseits ist es bspw. durch die US-A-4 037 641 bekannt, das Nadelöhr unter Bartbildung zu pressen und den Bart unter Restlochung des Ohrs abzutrennen. Die Schaftreduzierung erfolgt mittels Umlaufpresse.A method which replaces the classic reduction method by means of a circulation press (DE-A-1 952 152) has been proposed by CH-A-302 627. There, the wire section in the area of the needle shaft and attachment to be formed is first pressed flat to the cross-sectional thickness of the needle shaft. After this flattening and pressing of the needle or thread channels, the lateral flattening residues are removed down to the cross-sectional dimension of the shaft, using cutting tools. This takes place, starting from the tip end of the blank, in a time-consuming milling stroke that extends over the entire length of the shaft. The latter is tool-intensive and also technically difficult, since the small needle body can hardly be mastered in the required manner and, for example, can be clamped without leaving printing marks. On the other hand, it is known, for example from US-A-4 037 641, to press the eye of the needle to form a beard and to separate the beard while still piercing the ear. The stock is reduced by means of a circulation press.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein optimales Nadelfertigungsverfahren anzugeben, welches bei einfacherem Werkzeug mit nur einem Bruchteil des Hubweges desselben auskommt und so einen hohen Wirtschaftlichkeitsgrad erreicht.The object of the invention is to provide an optimal needle manufacturing method which manages with a simple tool with only a fraction of the stroke distance and thus achieves a high degree of economy.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte.This object is achieved by the method steps specified in
Die Unteransprüche sind Maßnahmen vorteilhafter Weiterbildungen.The subclaims are measures of advantageous further developments.
Zufolge solcher Ausgestaltung ist ein fertigungsgünstiges, äußerst wirtschaftliches Maschinennadel-Herstellungsverfahren erzielt: Die Durchmesserreduktion des Ausgangsquerschnitts bis hin zum Enddurchmesser des Nadelschaftes, des Ansatzes und der Spitzenkontur geschieht unter Bildung von Mantelflächen, die bereits den Enddurchmesser und die Form der genannten Partien aufweisen. Das dabei verdrängte, überschüssige Material geht in gegenüberliegende, seitlich vorstehende Flach-Bärte dieser Mantelfläche über. Mit einem extrem kurzen Preßhub läßt sich so die gesamte Roh-Form der Nadel erzeugen. Auch das bei der gleichzeitigen Rinnenbildung verdrängte Rohlingsmaterial wandert beim gleichzeitigen Pressen der Nadelrinnen auf kürzestem Weg in Richtung der Flach-Bärte. Die üblicherweise bis in die Öhrpartie durchgehende Rinnung, bringt eine vorteilhafte Zentrierung für den das Nadelöhr stanzenden Vorsprung des Werkzeuges. Das Abtrennen der Flach-Bärte kann beim Stanzen des Nadelöhrs, d. h. in der Stanzendphase, erfolgen. Unter Nutzung ein und desselben Preßhubs ist es günstig, beim Pressen der Flach-Bärte auch schon die Querschnittsprofilierung des Kolbens vorzunehmen. Die beiderseits der Rohlingsachse entstehenden Bärte können in günstiger Weise als Leit-und Haltefläche im Zusammenhang mit den einzelnen Verfahrensschritten genutzt werden. Der im Grunde recht kleine Rohling läßt sich unter Nutzung dieser Gegebenheit gut beherrschen. Es liegt ein im Grundriß etwa schiffchenförmiger Grundkörper vor. Die Kehlung zwischen den beiden diametral gegenüberliegenden, konvexen Mantelflächen und der anschließenden Bart-Breitfläche bietet auch eine günstige, selbstzentrierende Schneidenausrichtung. Der Schaftquerschnitt ist im Bereich der radialen Fließrichtung der Flach-Bärte von dem formgebenden Ober- und Untermatrizenteil nicht abgestützt, so daß ein angepaßt freier Austritt des Material- überschusses gegeben ist. So werden auch Spannungen im Werkstoff vermieden. Die axiale Streckgenauigkeit liegt optimal vor. Der von Flach-Bärten umgegebene Spitzenbereich der Nadeln ist stabilisiert. Zudem läßt sich der Spitzenbereich sicher fassen, festlegen und beherrschen. Der Zwischenabschnitt zwischen den Bärten bringt genügend Fläche für die Vorsehung einer Paßbohrung für das Zusammenwirken mit einem am Werkzeug sitzenden Paßstift. Eine besonders material- und werkzeugschonende Schrittfolge ist gegeben, wenn nach dem Abtrennen der Flach-Bärte beim Pressen der Öhrpartie und dem Form-Vorpressen der Nadelspitze beim Pressen der Öhrpartie und dem Form-Vorpressen der Nadelspitze und Pressen der Nadelschaftrinne erneut seitwärts vorstehende, im spitzenseitigen Endbereich liegende bartartige Ansätze vorgepreßt werden, welche sich an den Zwischenabschnitt anschließen, ferner eine Kehle geformt wird, woraufhin der Rohling sein Nadelöhr erhält, wonach ein Einsenken von dieser Seite her und anschließendes Umwenden des Rohlings im Preßwerkzeug erfolgt, um das Einsenken des Nadelöhrs auf der anderen Seite zu bewirken, woran anschließend das Pressen und Beschneiden der Spitze, ferner das Abtrennen der Ansätze mitsamt dem Zwischenabschnitt erfolgt. Auch für das Umwenden des Rohlings ist der von den Flach-Bärten gebildete Zwischenabschnitt nützlich.As a result of such a configuration, an economical, extremely economical machine needle manufacturing process is achieved: the reduction in diameter of the initial cross-section up to the final diameter of the needle shaft, the shoulder and the tip contour takes place with the formation of lateral surfaces which already have the final diameter and the shape of the parts mentioned. The excess material that is displaced in the process merges into opposite, laterally protruding flat beards of this lateral surface. The entire raw shape of the needle can be produced with an extremely short press stroke. The blank material that is displaced during the simultaneous guttering also travels in the shortest possible direction towards the flat beards when the needle gutters are pressed. The routing, which usually runs right into the eye area, provides an advantageous centering for the protrusion of the tool which punches the eye of the needle. The separation of the flat beards can occur when punching the eye of the needle, i.e. H. in the punching end phase. Using one and the same press stroke, it is favorable to carry out the cross-sectional profiling of the piston when pressing the flat beards. The beards that arise on both sides of the blank axis can be used in a favorable manner as a guiding and holding surface in connection with the individual process steps. The basically very small blank can be mastered well using this fact. The basic shape is roughly boat-shaped. The fillet between the two diametrically opposite, convex lateral surfaces and the subsequent broad beard surface also offers a favorable, self-centering cutting edge orientation. The shaft cross-section is not supported in the area of the radial flow direction of the flat whiskers by the shaping upper and lower die part, so that there is an adapted free exit of the excess material. This also prevents stresses in the material. The axial stretching accuracy is optimal. The tip area of the needles surrounded by flat beards is stabilized. In addition, the tip area can be safely grasped, determined and controlled. The intermediate section between the beards provides enough space for the provision of a fitting hole for interaction with a dowel pin located on the tool. A sequence of steps that is particularly gentle on the material and tools is given if, after separating the flat beards when pressing the eye section and pre-pressing the needle tip when pressing the eye section and pre-pressing the needle tip and pressing the needle shaft groove, the tip side again protrudes sideways End area lying beard-like approaches are pre-pressed, which adjoin the intermediate section, a throat is further formed, whereupon the blank receives its needle eye, after which it is countersunk from this side and then turned over in the pressing tool in order to sink the needle eye on the on the other side, which is followed by pressing and trimming the tip, and then severing the lugs together with the intermediate section. The intermediate section formed by the flat beards is also useful for turning over the blank.
Die Flach-Bärte lassen sich in günstiger Weise auch zur Erzielung eines hohen Widerstandes gegenüber am Nadelschaft wirkenden abbiegenden Belastungskräften nutzen. Als besonders bruchgefährdet gilt der Übergangsbereich zwischen Ansatz und Schaft. Diesbezüglich wird daher vorgeschlagen, daß im Übergangsbereich zwischen Ansatz und Nadelschaft zwei diametral einander gegenüberliegende Flügel vorgesehen sind, die beim Abtrennen der Flach-Bärte als Bartabschnitte verbleiben. Weiter ist es dabei von Vorteil, wenn der Rücken der Flügel konvex gewölbt ist, die Ebene der Flügel quer zur Nadelöhr-Durchsteckrichtung liegt und die Flügel sich über die volle Länge des Ansatzes und in etwa gleichem Maße über die Anfangslänge des Nadelschaftes erstrecken. Die Flügel fallen durch den stets querschnittskleineren Nadelschaft materialmäßig ohnehin an. Die eine mögliche Bruchstelle bildende, wenn auch nur sehr stumpfwinklige Kerbzone zwischen der kegelstumpfartigen Verjüngung des Ansatzes und dem Schaft ist durch die Flügel hoch stabilisiert. Letztere wirken als Versteifungsrippen. Durch ihre diametrale Anordnung liegen sie auch weit genug von einer etwaigen, bei Haushalts-Nähmaschinennadeln vorgesehenen Kolben-Abflachung entfernt. Auch können sie in ausreichender Materialdicke erzeugt werden. Die Flügel stehen bei paralleler Ausrichtung zur erwähnten Abflachung auch nicht im Wege, da sie diese nicht überragen; das Markieren solcher Abflachungen läßt sich daher stets behinderungsfrei durchführen. Die Maßnahme, daß der Rücken der von den Flach-Bart-Resten gebildeten Flügel konvex gewölbt ist, vermeidet Verletzungen bringende Vorsprünge bzw. Verhakungen mit dem textilen Material. Zusätzlich zur Rückenwölbung können die Flügelaußenkanten und -innenecken quer-verrundet sein. Unter Berücksichtigung der Belastungsrichtung beim Nähen, ist es von Vorteil, daß die Ebene der Flügel quer zur Nadelöhr-Durchsteckrichtung liegt. Eine optimale Stabilität ergibt sich in einfacher Weise dadurch, daß die Flügel sich über die volle Länge des Ansatzes und in etwa gleichem Maße über die Anfangslänge des Nadelschaftes erstrecken.The flat whiskers can also be used in a cost-effective way to achieve high resistance to bending load forces acting on the needle shaft. The transition area between shoulder and shaft is particularly prone to breakage. In this regard, there will be ago proposed that two diametrically opposed wings are provided in the transition area between the neck and needle shaft, which remain as beard sections when the flat beards are separated. Furthermore, it is advantageous if the back of the wing is convex, the plane of the wing lies transversely to the direction of the eye of the needle and the wing extends over the full length of the shoulder and to approximately the same extent over the initial length of the needle shaft. The wings always fall due to the material, which is always smaller in cross-section. The notch zone, which forms a possible breaking point, even if it is very obtuse, between the frustoconical taper of the shoulder and the shaft is highly stabilized by the wings. The latter act as stiffening ribs. Due to their diametrical arrangement, they are also far enough away from any piston flattening provided in household sewing machine needles. They can also be produced with sufficient material thickness. When aligned parallel to the flattening mentioned, the wings also do not stand in the way, since they do not protrude above them; the marking of such flats can therefore always be carried out without hindrance. The measure that the back of the wings formed by the flat beard remains curved convexly prevents protruding injuries or hooking with the textile material. In addition to the back curvature, the outer wing edges and inside corners can be rounded transversely. Taking into account the direction of loading when sewing, it is advantageous that the plane of the wings is transverse to the direction of the eye of the needle. Optimal stability results in a simple manner in that the wings extend over the full length of the extension and to approximately the same extent over the initial length of the needle shaft.
Weitere Vorteile und Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind nachstehend anhand zeichnerisch veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
- Fig. 1 den das Ausgangsmaterial bildenden Drahtabschnitt von der Länge gleich zweier Nadeln in Seitenansicht, und zwar in vergrößertem Maßstab,
- Fig. 2 den Rohling nach dem Pressen,
- Fig. 3 den Rohling nach Abtrennen der Flach-Bärte und Stanzen des Nadelöhrs,
- Fig. 4 den Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3,
- Fig. 5 den Schnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 1, und zwar in gegenüber Fig. 1 weiter vergrößertem Maßstab,
- Fig. 6 den Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 2, und zwar mit Ober- und Untermatrize,
- Fig. einen Schnitt durch das Abtrennwerkzeug vor Durchführung der Bart-Abtrennung und dem Stanzen des Nadelöhrs,
- Fig. 8 einen abgelängten Drahtabschnitt in Seitenansicht auch wieder von solcher Länge, die es ermöglicht, gleichzeitig zwei Nadeln herzustellen, und zwar unter Anwendung einer mehr aufgeteilten Schrittfolge des Verfahrens,
- Fig. 9 den Rohling nach dem Flachpressen des Kolbens als vorgezogene Wah)maßnahfHR.
- Fig. 10 den Rohling nach dem Formpressen des Ansatzes und Nadelschafts der Doppelnadel,
- Fig. 11 denselben nach dem Beschneiden unter Belassen eines Flach-Bart-Restabschnitts als Zwischenabschnitt zwischen den gegeneinanderweisenden spitzenseitigen Enden der Doppeinadel,
- Fig. 12 den Rohling nach dem Formpressen der langen Rinne samt Öhrpartie und dem Vorpressen der Nadelspitze,
- Fig. 13 die Unteransicht hierzu unter Verdeutlichung der dabei miterzeugten Hohlkehle,
- Fig. 14 den Rohling in Darstellung wie Fig. 12, jedoch nach dem Lochen,
- Fig. 15 den Rohling nach dem Einsenken (Verrunden des Loches) von der einen Seite her,
- Fig. 16 den Rohling nach dem Umwenden und Einsenken von der anderen Seite her,
- Fig. 17 den Rohling nach dem Beschneiden der Spitzen,
- Fig. 18 denselben nach dem Pressen der Spitzen und Trennen der beiden Nadeln voneinander,
- Fig. 19 den Schnitt gemäß Linie XIX-XIX in Fig. 8, und zwar in gegenüber Fig. 8 weiter vergrößertem Maßstab,
- Fig. 20 den Schnitt gemäß Linie XX-XX in Fig. 9,
- Fig. 21 den Schnitt gemäß Linie XXI-XXI in Fig. 10,
- Fig. 22 den Schnitt gemäß Linie XXII-XXII in Fig. 11,
- Fig. 23 den Schnitt gemäß Linie XXIII-XXIII in Fig. 12,
- Fig. 24 den Schnitt gemäß Linie XXIX-XXIX in Fig. 12,
- Fig. 25 die Nähmaschinennadel nach Abtrennen der Flach-Bärte bis auf flügelbildende Bartabschnitte im Bereich des Ansatzes,
- Fig. 26 diese Nadel in Seitenansicht und
- Fig. 27 den Schnitt gemäß Linie XXVII-XXVII in Fig. 25 in weiter vergrößertem Maßstab.
- 1 is a side view of the wire section forming the starting material, the length of two needles, to be precise on an enlarged scale,
- 2 shows the blank after pressing,
- 3 shows the blank after separating the flat beards and punching the eye of the needle,
- 4 shows the section along line IV-IV in FIG. 3,
- 5 shows the section along the line VV in Fig. 1, namely on a larger scale compared to FIG. 1,
- 6 shows the section along line VI-VI in FIG. 2, with an upper and lower die,
- 1 shows a section through the severing tool before performing the beard severing and punching the eye of the needle,
- 8 shows a cut wire section in side view again of such length that it is possible to produce two needles simultaneously, using a more divided step sequence of the method,
- Fig. 9 the blank after pressing the piston flat as an advanced wah) measure HR .
- 10 the blank after compression molding of the neck and needle shaft of the double needle,
- 11 the same after trimming while leaving a flat beard remaining section as an intermediate section between the opposing tip-side ends of the double needle,
- 12 the blank after the long channel including the eye portion has been compression-molded and the needle tip has been pre-pressed,
- 13 shows the bottom view for this purpose, clarifying the groove which is also produced in the process,
- 14 shows the blank in a representation like FIG. 12, but after punching,
- 15 the blank after sinking (rounding the hole) from one side,
- 16 the blank after turning and sinking from the other side,
- 17 the blank after trimming the tips,
- 18 the same after pressing the tips and separating the two needles from each other,
- 19 shows the section according to line XIX-XIX in FIG. 8, specifically on an enlarged scale compared to FIG. 8,
- 20 shows the section along line XX-XX in FIG. 9,
- 21 shows the section along line XXI-XXI in FIG. 10,
- 22 shows the section along line XXII-XXII in FIG. 11,
- 23 shows the section along line XXIII-XXIII in FIG. 12,
- 24 shows the section along line XXIX-XXIX in FIG. 12,
- 25 the sewing machine needle after severing the flat beards except for wing-forming beard sections in the area of the attachment,
- Fig. 26 this needle in side view
- Fig. 27 shows the section along line XXVII-XXVII in Fig. 25 in a further enlarged scale.
Der Rohling zur Nähmaschinennadel-Herstellung wird von einem abgelängten Drahtabschnitt A gebildet. Dieser weist kreisrunden Querschnitt auf. Sein Durchmesser entspricht etwa dem des zylindrischen Nadelkolbens 1. Beide Enden des Drahtabschnittes sind bei 1' gefast. Die Gesamtlänge dieses Drahtabschnittes A entspricht dem Materialbedarf für die gleichzeitige Herstellung zweier Nähmaschinennadeln. Dieser Drahtabschnitt A wird in ein Preßwerkzeug gegeben, dessen Obermatrize mit 2 und dessen Untermatrize mit 3 bezeichnet ist. Das Werkzeug ist so ausgerüstet, daß, außer dem Lochen der Öhrpartie Ö, mit einem Preßhub durch Querschnittsreduzierung die endgültige Nadelform erzeugt wird. Der Rohling weist danach im Bereich seines Kolbens 1 die übliche Abflachung 4 auf sowie den daran anschließenden kegelstumpfförmigen Ansatz 5. Letzterer geht in den Nadelschaft 6 über, der in eine Nadelspitze 7 ausläuft. Kolbenseitig der Öhrpartie ist die übliche Hohlkehle 6' ebenso mitberücksichtigt.The blank for sewing machine needle manufacture is formed by a wire section A cut to length. This has a circular cross-section. Its diameter corresponds approximately to that of the
Der Nadelschaft 6 nimmt die Form eines V-Profiles an zufolge des gleichzeitigen Einpressens einer vom Ansatz 5 bis in den Spitzenbereich reichenden Nadelrinne 8.The
Das aufgrund der Querschnittsreduzierung und Rinnenbildung verdrängte Rohlingsmaterial tritt durch einen zwischen Ober- und Untermatrize 2, 3 belassenen beiderseitigen Werkzeugspalt Sp aus. Die sich bildenden Flach-Bärte sind mit 9 bezeichnet. Deren Breite richtet sich nach dem Verdrängungsvolumen. Im Bereich des Ansatzes 5 wird weniger Material verdrängt als im Spitzenbereich.The blank material displaced due to the reduction in cross-section and channel formation emerges through a tool gap Sp left on both sides between the upper and lower dies 2, 3. The flat beards that form are designated by 9. Their width depends on the displacement volume. Less material is displaced in the area of the
Die Flach-Bärte 9 bringen eine für den nächsten Verfahrensschritt vorteilhafte flachstreifenartige Breiten-Vergrößerung des Rohlings; er ist um das Vielfache flächenvergrößert und läßt sich aus diesem Grunde besser greifen und in die nächste Werkzeugstation einbringen und dort lagegerecht zentrieren 10. Bei dem Stanzen wird der Rohling an seinen Flach-Bärten 9 zwischen den Backen einer Abtrennvorrichtung V festgehalten. Der Nadelschaft 6 selbst liegt in einem Unterstempel 11 mit Lochfenster 12. Der zugehörige Oberstempel 13 besitzt einen Stanzvorsprung 14. Der Stanzvorsprung 14 läuft von oben her in die zentrierend wirkende, im Querschnitt V-förmige sowie in ihrem V-Scheitel gerundete Rinne 8 ein. Unmittelbar nach dem Stanzen des Nadelöhrs 10 werden die beiden Flach-Bärte 9 zugleich abgetrennt, im vorliegenden Falle abgeschert, indem sich die vom Oberstempel dann mitgeschleppten Backen der Abtrenn-Vorrichtung V relativ zum stehenbleibenden Unterstempel 11 nach unten bewegen. Die entsprechende Zeitverzögerung wird durch Einschaltung eines Freiganges X zwischen Oberstempel 13 und der oberen Backe der Abtrennvorrichtung erreicht. Erst wenn die beiden seitlich des Stanzvorsprunges liegenden, höhenversetzt dazu angeordneten Schultern 15 auf die korrespondierenden Schultern 16 der oberen Backe der Abtrennvorrichtung treten, werden die als Schere wirkenden Backen im Sinne eines Abtrennens der Flach-Bärte 9 verlagert.The
Der Oberstempel 13 kann durch Federn in Hochlage gehalten sein. Die Federn sind nicht näher dargestellt.The
In der Abtrennvorrichtung V kann auch bereits das Verrunden der Öhrkanten erfolgen.In the separating device V, the ear edges can already be rounded.
Nach dem Verrunden der Öhrkanten erhält die Spitze 7 ihre endgültige Form, und zwar entweder als gerundete oder als spitz zulaufende Spitze. Nach dem Fertigspitzen schließen die üblichen Behandlungsphasen an, wie Wärmebehandlung, Polieren, Galvanisieren und schließlich die Endkontrolle.After rounding the eye edges, the
Beim nun folgenden Verfahrens- bzw. Ausführungsbeispiel wird die Bildung gleich zweier Nähmaschinennadeln in eine größere Schrittfolge unterteilt. Die Kolben 1 werden in einer ersten Station eines taktgesteuerten Folgewerkzeuges an den freien Enden des Drahtabschnitts A belassen bzw. ausgebildet. Im Fall der Erzeugung eines Flachkolbens wird der kolbenbildende Endbereich entsprechend mit einer Abflachung 4 versehen (Fig. 9). Einhergehend hiermit läßt sich im Wege des Prägens bereits eine Kennzeichnung oder Herkunftsangabe anbringen.In the method or exemplary embodiment that follows, the formation of two sewing machine needles is divided into a larger sequence of steps. The
Von der ersten Station, in der die Abflachung 4 erzeugt wird, gelangt der Rohling in die zweite Station (Fig. 10). Hier nun erfolgt wieder das Formpressen dahingehend, daß das verdrängte Material im Bereich des Ansatzes 5 und des zu bildenden Nadelschaftes 6 in die Fuge zwischen Ober- und Untermatrize des Werkzeugs (hier nicht dargestellt) ausweicht. Durch Pressen entstehen durch die stattfindende Querschnittreduzierung an die beiden gegenüberliegenden Drahtmaterialquerschnitten die seitlich vorstehenden Flach-Bärte 9, die vom dabei gebildeten kreisförmigen Nadelschaft- und Ansatz-Querschnitt frei als F)üge) abstehen. Es wird auf die Schnittdarstellung in Fig. 21 verwiesen.The blank reaches the second station from the first station in which the
Der Ansatz 5 besitzt Kegelstumpfform. Die breitere Basis ist dem Kolben 1 zugewandt. Die Darstellung in Fig. 10 läßt, was Ansatz 5 und Schaft 6 betrifft, schon die endgültige Kontur wie ein Relief der zu bildenden Nadeln erkennen. Die diametral wurzelnden Flach-Bärte 9 lassen zwischen sich die quer konvex gekrümmten Mantelflächen M von Ansatz 5 und Schaft 6 stehen.The
In der dritten Station (Fig. 11) erfolgt nun das Beschneiden des Rohlings. Der Schaft 6 erhält die Querschnittsform gemäß Fig. 22. Die flachen, vertikalen Trenn-Schnittflächen werden beim Rinnenpressen in einen Rundungsverlauf gedrückt, wenn dies formmäßig vorgesehen ist (Freiräume im Gesenk). Das Beschneiden erfolgt dergestalt, daß die Flach-Bärte 9 auf einem Längenabschnitt, der etwa dem der Endlänge des Nadelschaftes 6 entspricht, bis auf einen jenseits der zu bildenden Nadelspitzen 7 stehenden Zwischenabschnitt 9' entfernt bzw. abgetrennt werden. Hierdurch bleiben als Materialrest zwei diametral einander gegenüberliegende Flügel F stehen, die sich, wie die zuvor gebildeten Bärte 9 raumparallel zur Abflachung 4 erstrecken. Der stehengebliebene Zwischenabschnitt 9' hat die Form eines mit der längeren Seite quer zur Rohlingsachse ausgerichteten, rechteckigen Plättchens. Dessen Randkanten 9" können zur Anschlagbegrenzung genutzt werden.The blank is now trimmed in the third station (FIG. 11). The
In der anschließenden Station vier (Fig. 12) erfolgt das Formpressen der langen, vom Ansatz 5 bis in den Spitzenbereich reichenden Nadelrinne 8, der Öhrpartie Ö und das Vorpressen der zu bildenden Spitze 7. Der Schaft 6 der Nähmaschinennadel nimmt dabei die in Fig. 23 dargestellte abgestumpft V-förmige Querschnittsgestalt an. Aber auch andere Querschnittsformen sind erreichbar, rund, quadratisch, polygon etc. Die Nadelrinne 8 liegt symmetrisch. Die V-Spitze ist, wie die V-Schenkelenden, konvex gerundet. Der Rinnengrund dagegen weist eine konkave Ausrundung auf, die im wesentlichen dem Fadenquerschnitt entspricht. Beim Pressen der Öhrpartie Ö und dem Form-Vorpressen der Nadelspitze wird wiederum Material verdrängt. Dabei kommt es sowohl im Bereich der öhrseitigen Nadelrinne 8 als auch im spitzenseitigen Endbereich beidseitig zu seitwärts vorstehenden flügelartigen Ansätzen 9"', die zusammen etwa den Grundriß eines Schallkörpers von bekannten Saiteninstrumenten aufweisen, wobei der größere Bauchabschnitt dem stehengebliebenen Zwischenabschnitt 9' direkt benachbart ist, d. h. unmittelbar an diesen anschließt.In the subsequent station four (FIG. 12), the
Der spitzenbildende Anteil des Formpressens besteht hier darin, den Spitzenbereich, ausgehend vom allgemeinen Schaftdurchmesser, schneidenförmig abzuspalten. So entsteht eine dachförmige, beidseitig auf das Niveau des dabei selbst auch weiter abgeplatteten, stehengebliebenen Zwischenabschnitts 9' abfallende, keilformbildende Schrägung Sch. Bei diesem Preßvorgang verschwindet dort also der kreisförmige Nadelschaftabschnitt 6". Das Zwischenstück 9' verbreitert sich dadurch noch etwas. Das nun völlig abgeplattete Zwischenstück 9' kann als Zentrierhilfe oder zusätzliche Ausrichthilfe zu den Randkanten 9" ein Paßloch L aufweisen (Fig. 12, strichpunktierter Kreis), welches mit einem Paßstift des Werkzeuges zusammenwirkt.The tip-forming part of compression molding here consists in cutting off the tip area, starting from the general shaft diameter. This creates a roof-shaped, wedge-shaped bevel Sch, which slopes down on both sides to the level of the intermediate section 9 'which is also further flattened and remains. During this pressing process, the circular
Wie am umgewendeten Rohling in Fig. 13 erkennbar, ist im Bereich der Öhrpartie Ö auch bereits die sogennante Hohlkehle 6' mitgepreßt worden, welche sich auf der der Nadelrinne 8 gegenüberliegenden Seite des Nadelschaftes 6 erstreckt. Dazu gehört auch die gleichzeitige Ausbildung der kurzen Rinne 17. Das Öhr selbst ist noch nicht gelocht. Es ist nur vorgeprägt und zum erleichterten Verständnis in den Fig. 12 und 13 schon als Nadelöhr mit 10 gekennzeichnet. Die Tiefe der Vorprägungen ist in Fig. 24 durch den Prägegrund in diesem Stadium wiedergegebende Linien 10' und 10" kenntlich gemacht.As can be seen from the inverted blank in FIG. 13, the so-called
Das Lochen des Öhrs 10 geschieht erst in der fünften Station des Werkzeuges (Fig. 14). Hier wird der öhrbildende Bereich vollends durchstochen. Dies kann äußerst exakt vor sich gehen, da der gesamte Spitzenbereich durch den verbliebenen Zwischenabschnitt 9' der Flach-Bärte 9 und auch durch die zusätzlichen Ansätze 9" gut positionier- und festhaltbar ist. Hinzu kommt, daß die quer zur Lochungsrichtung an den Seitenflanken des Nadelschaftes stehenden Ansätze 9'" praktisch eine Art seitlicher Stabilisierungsrippe bilden, die einer ungewollten Formveränderung im Bereich der Öhrpartie wirksam entgegenstehen.The hole in the
In der nächsten Station, der sechsten, erfolgt das Einsenken des Öhrs von der einen Nadelseite her (Fig. 15). In der siebten Station (Fig. 16) geschieht das Einsenken von der anderen Seite her. Unter Einsenken ist das sogenannte Verrunden der einen scharfen Grat aufweisenden Kanten R des Öhrloches zu verstehen.In the next station, the sixth, the eye is lowered from one side of the needle (Fig. 15). In the seventh station (FIG. 16) the sinking takes place from the other side. Sinking is to be understood as the so-called rounding of the edges R of the eye hole which have a sharp ridge.
Der Rohling kommt danach in die achte Station. Diese Station (Fig. 17) ist dem Beschneiden der Spitze 7 vorbehalten. Die Spitze ist in der Ebene der V-Achse ja bereits beidseitig abgeflacht. In dem nun in Fig. 17 erfolgenden Beschneiden wird eine ebenso dachförmige bzw. keilformbildende Abflachung senkrecht dazu liegend geschnitten. Die Schnittlinien sind mit 7' bezeichnet. Es ist eine Art Pyramidenspitze mit quadratischem Grundriß bzw. Querschnitt erzielt. Das in Fig. 17 dargestellte Abfallstück, bestehend aus dem Zwischenstück 9' und gegebenenfalls den Ansätzen 9"', ist in strichpunktierten Linien wiedergegeben.The blank then comes to the eighth station. This station (Fig. 17) is reserved for trimming the
In der anschließenden neunten Station (Fig. 18) wird das endgültige individuelle Formpressen der Spitze bewirkt. Der bis dahin vom Zwischenabschnitt 9' räumlich in Anspruch genommene Bereich steht für das weitere Ausspitzen der Spitze zur Verfügung. Der Abfall-Kontur des genannten Zwischenabschnitts 9' ist hier in strichpunktierten Linien nochmals angedeutet.In the subsequent ninth station (Fig. 18) the final individual compression molding of the tip is effected. The area previously occupied by the intermediate section 9 'is available for the further tapering of the tip. The waste contour of said intermediate section 9 'is again indicated here in dash-dotted lines.
Der erzeugte Rohling - unter Berücksichtigung des Doppelnadel-Fertigungsverfahrens in der geschilderten Art handelt es sich um zwei Rohlinge - wird der weiteren Behandlung zugeführt, wie bspw. Wärmebehandlung, Gleitschleifen, Vernickeln, Endsuchen- und Richten.The blank produced - taking into account the double-needle manufacturing process in the manner described there are two blanks - is passed on for further treatment, such as heat treatment, surface grinding, nickel plating, final search and straightening.
Die Belassung eines im Bereich der Nadelspitze 7 durchgehend stehenbleibenden Restabschnitts der Flach-Bärte 9 erweist sich im Zusammenwirken mit dem im Verfahren noch hinzukommenden Ansätzen 9"' als vorteilhafte Stabilisierung des im Grunde genommen schwächsten Abschnitts des Nadelkörpers. Durch fassendes Einklemmen dieser abgeplatteten Partie während des Loches, wie schon gesagt, ist eine äußerst präzise Fertigung möglich. Diese auch als Orientierungs- und Wendehilfe dienende abgeplattete Partie darüber hinaus noch als Materialbrücke im Bereich der gegeneinander gerichteten Spitzen einer Doppelnadel zu nutzen, bringt beste Fertigungsvoraussetzungen in Automaten selbst bei hohem Nadeldurchsatz.Leaving a remaining section of the
Das in den Fig. 2, 6 bzw. 10, 21 wiedergegebene Zwischenprodukt besitzt zwei etwa im Nennmaß des Nadelschaftes 6 liegende, spiegelbildlich einander gegenüberliegend Mantelflächen M eines Kernquerschnitts K (etwa Schaft bzw. Ansatzquerschnitt), von dem die seitlich vorstehenden Flach-Bärte 9 ausgehen. Deren Gesamt-Materialquerschnitt B1 und B2 entspricht der Differenz zwischen Kolbenquerschnitt Q (Fig. 19) und dem Kernquerschnitt K.The intermediate product shown in FIGS. 2, 6 and 10, 21 has two lateral surfaces M of a core cross-section K (approximately shaft or shoulder cross-section) lying approximately in the nominal dimension of the
Die querseitige Verdrängung der Werkstoffe läßt sich so weit treiben, daß durch einen Preßhub schon praktisch 90% der Nadeloberfläche - verteilt auf Ober- und Unterseite des Rohlings - als fertige Endform vorliegen.The transverse displacement of the materials can be driven so far that practically 90% of the needle surface - distributed over the top and bottom of the blank - is available as a finished final shape through a press stroke.
Die erläuterte Flach-Bart-Bildung durch Formpressen bietet aber noch weitere vorteilhafte Möglichkeiten. Unter Hinweis auf die Fig. 25-27 sind im Übergangsbereich zwischen Ansatz 5 und Nadelschaft 6 zwei diametral einander gegenüberliegende, sich in Längsrichtung des Nadelrohlings erstreckende Flügel F' belassen. Beim Abtrennen der Flach-Bärte 9 wird dazu so vorgegangen, daß die Flügel F' als Bartabschnitte stehenbleiben. Die Ebene E-E der Flügel F' liegt parallel zur Abflachung 4 des Kolbens 1 und quer zur Durchsteckrichtung des Nadelöhrs 10.The explained flat beard formation by compression molding offers further advantageous possibilities. With reference to FIGS. 25-27, two diametrically opposed vanes F ', which extend in the longitudinal direction of the needle blank, are left in the transition region between
Die Flügel F' sind so freigeschnitten, daß sie sich unter Bildung einer stabilisierenden Rippe über die volle Länge y des Ansatzes 5 und in etwa gleichem Maße über die Anfangslänge z des Nadelschaftes 6 erstrecken. Die Länge z entspricht etwa dem doppelten Schaftdurchmesser.The wings F 'are cut free so that they extend to form a stabilizing rib over the full length y of the
Der Rücken 18 der Flügel F' ist konvex gewölbt, und zwar derart, daß die größte Rippenbreite im Bereich der Winkelkehle K zwischen Nadelschaft 6 und Ansatz 5 vorliegt. Die Wölbung ist gleichmäßig; die Rückenenden gehen in stumpfem Winkel in den Schaft 6 bzw. den Kolben 1 über. Irgendwelche Verhakungszonen sind dadurch vermieden. Die Flächenbreite bzw. -größe beider Flügel F' zusammen entspricht etwa dem Flächenmaß der Abflachung 4. Die Dicke der Flügel entspricht etwa dem halben Nadelschaftdurchmesser, mindestens jedoch einem Drittel dieses Durchmessers.The
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