EP1052323A2 - Nähmaschinennadel mit schlankem Öhr - Google Patents

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EP1052323A2
EP1052323A2 EP00106097A EP00106097A EP1052323A2 EP 1052323 A2 EP1052323 A2 EP 1052323A2 EP 00106097 A EP00106097 A EP 00106097A EP 00106097 A EP00106097 A EP 00106097A EP 1052323 A2 EP1052323 A2 EP 1052323A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
eye
sewing machine
machine needle
needle
indentation
Prior art date
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EP00106097A
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English (en)
French (fr)
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EP1052323B1 (de
EP1052323A3 (de
Inventor
Harry Vornholt
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Groz Beckert KG
Original Assignee
Groz Beckert KG
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Publication date
Application filed by Groz Beckert KG filed Critical Groz Beckert KG
Publication of EP1052323A2 publication Critical patent/EP1052323A2/de
Publication of EP1052323A3 publication Critical patent/EP1052323A3/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B85/00—Needles

Definitions

  • the invention relates to a sewing machine needle, in particular for high-speed sewing machines with high Number of stitches.
  • the one to open the Taphole time is the duration of the first touch of the sewing material through the needle tip to to the eye passage.
  • This taphole opening time is up to a lockstitch machine at 5000 stitches / min approx. 0.5 ms. Opening the tap hole goes with a quick, almost explosive lateral displacement of the material. This results in high frictional forces and thus high ones required puncture forces and a high, for the sewing required, power requirement.
  • the sewing material can be mechanical and also be thermally damaged. It is possible that Fibers or fiber associations (yarns) at the taphole opening be blown up. In addition, the high frictional forces cause a temperature rise on the needle that the melting range more common within a few seconds Synthetic fibers reached. Such fibers are then in the puncture area melted or melted. Another episode are frequently occurring sewing thread breaks.
  • the sewing machine needles are subject especially at high machine speeds high mechanical loads. Increasing machine speeds cause increasing dynamic problems. Masses rotating in the sewing machine can Cause vibrations that affect in particular the affect sewing machine needles clamped on one side. This external forces, such as thread tension, Deflections when hitting the material as well Operating influences, have grown. Therefore become Increased stability uses thicker needles, tighten however, the problems mentioned above.
  • the sewing thread When sewing, the sewing thread is removed from the sewing machine needle pierced through the material. In this process must the sewing thread is protected from damage. Therefore In industrial sewing, the aim is that the sewing machine needle even at extreme changing speeds the sewing thread runs almost smoothly during the entire stitch formation cycle. After the sewing thread thickness in most cases for the sake of the desired Seam strength is specified, the sewing machine needle a sewing thread of specified strength even in the high-speed range run smoothly and the sewing thread protect adequately. It is also important to have too much movement friction between sewing thread and material at high speed to avoid. This cannot be ensured become uncontrollable Thread breaks and skipped stitches.
  • the sewing machine needle according to the invention has a reduced Cross-sectional ear volume with constant eye width and at the same time improved thread protection features on. This means that there must be a tap hole for a sewing thread Strength can be opened less wide, so that friction effects the sewing machine needle and the sewing material become. The cross-sectional reduction of the eye is through an indentation on the gutter side is reached. The eye width is not adversely affected by this, causing sewing threads conventional or predetermined strength can be used can.
  • the indentation changes the characteristic of the puncture force curve.
  • the first peak of power that comes through the eye passage a normal needle is usually dominant significantly reduced.
  • the maximum tap hole expansion takes place comparatively gently only when the upper needle shaft, i.e. when the needle descends slows down and goes to zero.
  • the explosive effect that with the normal needle through the maximum tap hole expansion occurs at the highest penetration rate, is minimized or prevented.
  • the indentation is preferably dimensioned such that the eye walls at least in one place a total height which are slightly less than the height of a area between the tip and the eye.
  • the sewing machine needle at least in a certain Area of the eye a substantially constant total height on what is also delaying the opening movement contributes when piercing.
  • the indentation of the sewing machine needle points at one advantageous embodiment an essentially constant Radius, with the center of curvature approximately can be arranged at the level of the eye.
  • the radius is preferably relatively large and is one advantageous case about 3 to 4 times the nominal Needle size. This is in an un weakened To determine the shaft area.
  • the eye walls are on the opposite Side of the eye preferably straight, wherein here also no or almost no overhang over the eye is available.
  • the wall thickness within an eye wall can vary from one Vary side of the eye to the other. E.g. it is considered viewed advantageously, the eye walls at their the indentation to form the adjacent side with a slightly larger wall thickness than on the side away from the indentation.
  • the side surfaces of the sewing machine needle can parallel to the central axis and in the transverse direction be arranged enclosing acute angles with each other.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention Sewing machine needle has a thread groove on, with an undiminished height down to the ear area extends, however, the height of the thread gutter delimiting walls along the entire gutter, in particular up to the eye and to that formed in the eye area Bulge, is constant. This enables one maximum thread protection and at the same time very slim Training the eye and thus low puncture forces and slow tap hole expansion.
  • the shaft of the sewing machine needle is preferably with provided a lateral bend, that of the thread groove opposite side of the sewing machine needle one Fillet.
  • the groove creates space for you Thread gripper that is used to sew seams in Intervention comes.
  • the height is the walls bounding the thread groove in the transition to the Eyes slightly enlarged, which improve the thread protection even more can.
  • the eye In the axial direction, i.e. along the central axis the eye preferably limited by eye bridges, which are rounded trained and arranged offset against the central axis are.
  • the curvature of the eye bridges is dimensioned so that the ends of the eye webs are semicircular.
  • the rounding axes of the ⁇ hrstege are about half Eye height offset against each other.
  • the arrangement is there preferably so that one that runs through the eye Tangent forms an angle with the central axis, which is preferably significantly less than 20 °.
  • a thread running through the eye with a Thickness that corresponds to the thickness of the sewing thread to be used, preferably also closes with the central axis an angle that is less than 20 °.
  • a sewing machine needle 1 is cut out illustrated. It has a shaft 2 which in Figure 1 to the right in a tip 3.
  • the shaft 2 defines a central axis 4 that runs through the tip 3.
  • the shaft 2 does not extend further from one shown clamping part away in a corresponding Attachment of a sewing machine.
  • the sewing machine needle 1 shows in Figure 1 on the left their shaft 2 one rounded on its upper side 5 and on their side surfaces 6, 7 flat cross section.
  • the sewing machine needle 1 is on its lower side 8 a thread groove 9 provided by two side walls 10, 11 is limited.
  • the side walls 10, 11 are polygonal limited or rounded to a gutter bottom 12.
  • the thread groove extends 9 along the shaft 2 over an offset area 14 in which the shaft 2 is cranked, i.e. is bent out laterally.
  • the offset area 14 attaches to the Upper side 5 of the sewing machine needle 1 has a fillet 15 firmly.
  • the back or saddle of the fillet 15 comes up at a short distance from the central axis 4.
  • the Cross section of the sewing machine needle 1 results in this Area from Figure 3.
  • the sewing machine needle 1 in the offset area 14 compared to that in FIG 2 illustrated area widened, but somewhat flatter educated.
  • the cross sections of the shaft 2 in the Cross sections according to Figure 2 and Figure 3 are correct in area roughly match. They are about 12% smaller than that nominal cross-sectional area.
  • a transition area adjoins the offset area 14 17, in which the center of the cross section from an offset position again close the central axis 4 or shifted to the same.
  • the thread gutter 9 extends through the offset area and Transition area 17 to an eye 18, which, as from Figure 1, located near the tip 3 is.
  • the eye leads through the sewing machine needle in one direction 1, with the offset direction in the offset area 14 matches.
  • the ear 18 of two eye walls 19, 20 delimited, between which a passage is trained.
  • the eye walls 19, 20 are on their opposite inner surfaces 21, 22 essentially flat or slightly arched.
  • the two inner surfaces 21, 22 are aligned approximately parallel to one another, while the outer sides 6, 7 here an acute angle include with each other.
  • the eye walls 19, 20 point thereby a slightly larger on the thread channel 9 side Wall thickness than on that lying away from the thread groove 9 Page.
  • the total cross section is up to 10% against the nominal needle size of the sewing machine needle in question 1 decreased.
  • an eye bridge 23 is formed, the end 24 of the eye 18 in the axial direction (direction the central axis 4) limited.
  • the end 24 is with maximum possible radius rounded without edges.
  • the gutter floor 12 of the thread runner 9 thus extends without edges to the end 24 of the ⁇ hrstegs 23.
  • the side walls 10, 11 of the thread channel 9 go from a first, in the Offset area 14, height H to be measured slightly increased height H1 above that in a parallel area 25 can be found in which the thread groove 9 obliquely runs to the central axis 4.
  • the side walls follow the parallel area 25 10, 11 of the thread groove 9 in the eye walls 19, 20 passed over.
  • i.e. in the area of the eye 18 are Eye walls 19, 20, as illustrated in Figure 1, with a Provided indentation 26 through which the lower, in Figure 1, Inlet of eye 18 lying on the side of the thread groove 9 is offset towards the central axis 4.
  • To the eye 18 is followed by a conical region 27 which extends up to the top 3 leads.
  • Radius of the conical region 27 is larger than that Distance of the inlet of the eye 18 in the region of the indentation 26 to the central axis 4.
  • the Indentation 26 is, as illustrated in FIG. 1, through a radius R starting from a center of curvature M set on the side of the thread groove 9 in Extension of the eye 18 can be found.
  • the radius R is about four times the nominal needle size Nm.
  • the eyelet at its end 30th is rounded.
  • the ⁇ hrsteg 29 runs on the of the indentation 25 remote side in a concave base 31 out.
  • the sewing machine needle is for illustration 1 in Figure 5 cut along the section line V-V shown.
  • the cross section is approximately round.
  • the cross section is here against the cross-section that corresponds to the nominal needle size, reduced by about 20%.
  • the sewing machine needle 1 described so far works as follows:
  • FIG. 6 shows the sewing machine needle 1 with a sewing thread 32 illustrates that led through the eye 18 is. It lies in the thread groove 9 and bends from it stretched through the eye 18. In the area of the concave bottom surface 31 it is hollow.
  • the sewing machine needle 1 has after not being inserted into the material. It starts now move towards the sewing material and plunge into it. First, the tip 3 penetrates the material, after which by continued axial movement of the sewing machine needle 1 along its central axis 4 the conical area 27 enters the material and the stitch hole up to the eye 18 expands. The expansion takes place gradually and relatively evenly to a measure so that the sewing thread 32 can be pulled through the tap hole, making it itself around the ⁇ hrsteg 23. This is illustrated in Figure 7.
  • the sewing material glides over the Eye 18, passing through due to the height of the thread gutter the parallel region 25 of that lying in the thread groove 9 Sewing thread 32 is kept away. This can be done with high take-off speed drawn into the tap hole without too much friction between the Sewing thread 32 and the sewing material comes. Especially in the ear area is the sewing thread 32 despite the slim eye design effectively protected. This is made possible by a combination the indentation 26 with a raised or lowered thread groove in the subsequent parallel area 25.
  • the sewing machine needle 1 withdrawn, with the sewing thread 32 initially takes the state illustrated in Figure 8. He solves extends from the eye bridge 23 and then, as illustrated in FIG. 9, a loop 33.
  • the eye bridge 29 prevents thanks to its lateral offset against ⁇ hrsteg 23 Exit of the sewing thread 32 in the direction of the thread groove. Rather, the sewing thread 32 is removed from the eye web 29 Eye 18 pushed out, so that the desired loop sure forms. This noose will continue in the course of the sewing process by a gripper (not shown). The exact formation of this sling enables a flawless sewing process.
  • the sewing machine needle 1 has a slender eye 18 on that directly into a running over the shaft Thread channel merges. This is on the side of the thread groove 9 ⁇ hr provided with an indentation 26 that leads to a small Eye cross-section and thus to a low seam load leads during the puncturing process. In the transition area from the thread groove 9 to the eye 18, these are these Area bounding here measured from the bottom of the wall Thread trough so high that the sewing thread 32 is not exposed and is thus effectively kept away from the sewing material.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Sewing Machines And Sewing (AREA)

Abstract

Eine insbesondere für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten eingerichtete Nähmaschinennadel (1) weist ein schlankes Öhr (18) auf, das unmittelbar in eine über den Schaft laufende Fadenrinne übergeht. An der Seite der Fadenrinne (9) ist das Öhr mit einer Einbuchtung (26) versehen, die zu einem geringen Öhrquerschnitt und somit zu einer geringen Nahtgutbelastung beim Einstichvorgang führt. In dem Übergangsbereich von der Fadenrinne (9) zu dem Öhr (18) sind die diesen Bereich hier begrenzenden Wände gemessen vom Boden der Fadenrinne so hoch, dass der Nähzwirn (32) nicht exponiert wird und somit von dem Nähgut wirksam ferngehalten wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Nähmaschinennadel, insbesondere für schnelllaufende Nähmaschinen mit hoher Stichzahl.
Beim industriellen Nähen sind heute Maschinengeschwindigkeiten (Stichzahl/min) von 5000 Stichen/min die Regel. Bei einigen Anwendungsfällen werden sogar 8000 Stiche/min und mehr erreicht.
Beim Nähen sticht die Nähmaschinennadel durch das Nähgut, wobei ein Stichloch entsteht. Die zum Öffnen des Stichlochs zur Verfügung stehende Zeit ist die Dauer von der ersten Berührung des Nähguts durch die Nadelspitze bis zum Öhrdurchgang. Diese Stichlochöffnungszeit beträgt auf einer Steppstichmaschine bei 5000 Stichen/min ca. 0,5 ms. Das Öffnen des Stichlochs geht mit einer schnellen, fast explosionsartigen seitlichen Verdrängung des Nähguts einher. Dabei kommt es zu hohen Reibkräften und somit zu hohen erforderlichen Einstichkräften sowie einem hohen, für das Nähen erforderlichen, Leistungsbedarf.
Bei sehr hohen Stichzahlen kann das Nähgut mechanisch und auch thermisch geschädigt werden. Es ist möglich, dass Fasern oder auch Faserverbände (Garne) bei der Stichlochöffnung gesprengt werden. Außerdem können die hohen Reibkräfte einen Temperaturanstieg an der Nadel bewirken, der innerhalb weniger Sekunden den Schmelzbereich üblicher Synthesefasern erreicht. Solche Fasern werden dann im Einstichbereich an- oder abgeschmolzen. Eine weitere Folge sind häufig auftretende Nähzwirnbrüche.
Das Anschmelzen von Laminaten und Beschichtungen sowie von Farb- oder Ausrüstungsbestandteilen kann zu weiteren Behinderungen beim Nähen führen. Die genannten Probleme können zu einer verminderten Nahtqualität führen und Trageeigenschaften konfektionierter Textilien beeinträchtigen.
Darüber hinaus unterliegen die Nähmaschinennadeln insbesondere bei hohen Maschinengeschwindigkeiten relativ hohen mechanischen Belastungen. Zunehmende Maschinengeschwindigkeiten verursachen in steigendem Maße Dynamik-Probleme. In der Nähmaschine rotierende Massen können Schwingungen verursachen, die sich insbesondere auf die einseitig eingespannten Nähmaschinennadeln auswirken. Diese müssen überdies von außen wirkenden Kräften, wie Fadenzug, Auslenkungen beim Auftreffen auf das Nähgut sowie Bedienungseinflüssen, gewachsen sein. Werden deshalb zur Vergrößerung der Stabilität dickere Nadeln verwendet, verschärfen sich jedoch die oben genannten Probleme.
Beim Nähen wird der Nähzwirn von der Nähmaschinennadel durch das Nähgut gestochen. Bei diesem Vorgang muss der Nähzwirn vor Beschädigung geschützt werden. Deshalb wird beim industriellen Nähen angestrebt, dass die Nähmaschinennadel auch bei extremen Wechselgeschwindigkeiten dem Nähzwirn einen fast reibungsfreien Lauf während des gesamten Stichbildungszyklus ermöglicht. Nachdem die Nähzwirndicke in den meisten Fällen aus Gründen der gewünschten Nahtfestigkeit vorgegeben ist, muss die Nähmaschinennadel einen Nähzwirn vorgegebener Stärke auch im Hochgeschwindigkeitsbereich reibungsarm führen und den Nähzwirn ausreichend schützen. Außerdem gilt es, eine zu große Bewegungsreibung zwischen Nähzwirn und Nähgut im Hochgeschwindigkeitsbereich zu vermeiden. Kann dies nicht sichergestellt werden, kommt es zu nicht kontrollierbaren Fadenbrüchen und zu Fehlstichen.
Aus der DE 3027534 A1 ist eine Nähmaschinennadel mit seitlich ausgebogenem Schaft bekannt. An dem Schaft entlang ist eine Fadenrinne ausgebildet, die zu einem Öhr führt, das in der Nähe der Spitze der Nähmaschinennadel angeordnet ist. Die Fadenrinne wird von zwei Seitenwänden begrenzt, die sich bis in den Öhrbereich erstrecken. In dem Übergang von der über den seitlich ausgebogenen Schaftbereich führenden Fadenrinne bis zu der Nadelspitze folgt die Nadelkontur im Wesentlichen einer Geraden.
Die oben beschriebenen Probleme beim Hochgeschwindigkeitsnähen können an dieser Nähmaschinennadel auftreten.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte, für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten geeignete Nähmaschinennadeln zu schaffen.
Die Aufgabe wird mit einer Nähmaschinennadel gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Nähmaschinennadel weist ein vermindertes Öhrquerschnittsvolumen bei gleichbleibender Öhrbreite und gleichzeitig verbesserten Fadenschutzmerkmalen auf. Dadurch muss ein Stichloch für einen Nähzwirn gegebener Stärke weniger weit geöffnet werden, so dass Reibungseffekte der Nähmaschinennadel und dem Nähgut vermindert werden. Die Querschnittsverkleinerung des Öhrs wird durch eine rinnenseitige Einbuchtung erreicht. Die Öhrbreite wird dadurch nicht negativ beeinflusst, wodurch Nähzwirne herkömmlicher oder vorgegebener Stärke verwendet werden können.
Die Einbuchtung verändert die Charakteristik des Einstichkraftverlaufs. Die erste Kraftspitze, die beim Öhrdurchgang einer Normalnadel dominant auftritt, wird meist signifikant reduziert. Die maximale Stichlochaufweitung erfolgt vergleichsweise sanft erst beim Eindringen des oberen Nadelschafts, d.h. wenn die Absenkbewegung der Nadel langsamer wird und gegen Null geht. Die Sprengwirkung, die bei der Normalnadel durch die maximale Stichlochaufweitung bei höchster Eindringgeschwindigkeit auftritt, wird minimiert oder verhindert.
Es ergibt sich vorteilhafterweise eine geringere Einstichkraft und somit ein verminderter Leistungsbedarf für den Nähvorgang bei gleichzeitig geringer Nadelerwärmung und einer materialschonenden Stichlochöffnung. Außerdem kann das Öhr so gestaltet werden, dass sich ein hoher Fadenschutz ergibt, womit sich weniger Fehlstiche und weniger Fadenbrüche ereignen.
Die Einbuchtung ist vorzugsweise so bemessen, dass die Öhrwände an wenigstens einer Stelle eine Gesamthöhe aufweisen, die etwas geringer ist als die Höhe eines zwischen der Spitze und dem Öhr liegenden Bereichs. Damit wird es möglich, die von der Spitze zu dem Öhr zunehmende Verbreiterung der Nähmaschinennadel durch eine gleichzeitige geringfügige Abflachung etwas abzugleichen und somit insgesamt eine nur langsame Zunahme des Nadelquerschnitts zu erreichen. Dies verstärkt die oben genannten Vorteile.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Nähmaschinennadel wenigstens in einem gewissen Bereich des Öhrs eine im Wesentlichen konstante Gesamthöhe auf, was ebenfalls zur Verzögerung der Öffnungsbewegung beim Einstechen beiträgt.
Die Einbuchtung der Nähmaschinennadel weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform einen im Wesentlichen konstanten Radius auf, wobei der Krümmungsmittelpunkt etwa auf Höhe des Öhrs angeordnet sein kann. Der Radius ist vorzugsweise relativ groß bemessen und beträgt bei einem vorteilhaften Fall etwa das 3-fache bis 4-fache der nominalen Nadelstärke. Diese ist in einem ungeschwächten Schaftbereich zu bestimmen.
Während die Nähmaschinennadel erfindungsgemäß an ihrer mit der Fadenrinne versehenen Seite eine Einbuchtung am Öhr aufweist, sind die Öhrwände an der gegenüberliegenden Seite des Öhrs vorzugsweise gerade ausgebildet, wobei hier auch kein oder nahezu kein Überstand über das Öhr vorhanden ist.
Die wandstärke innerhalb einer Öhrwand kann von einer Seite des Öhrs zu der anderen variieren. Bspw. wird es als vorteilhaft angesehen, die Öhrwände an ihrer der Einbuchtung benachbarten Seite mit etwas größerer Wandstärke auszubilden als an ihrer von der Einbuchtung abliegenden Seite. Die Seitenflächen der Nähmaschinennadel können dabei parallel zu der Mittelachse und in Querrichtung einen spitzen Winkel miteinander einschließend angeordnet sein.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Nähmaschinennadel weist eine Fadenrinne auf, die sich mit unverminderter Höhe bis in den Ohrbereich erstreckt, wobei jedoch die Höhe der die Fadenrinne begrenzenden Wände entlang der gesamten Fadenrinne, insbesondere bis zu dem Öhr und zu der in dem Öhrbereich ausgebildeten Ausbuchtung, konstant ist. Dies ermöglicht einen maximalen Fadenschutz bei gleichzeitig sehr schlanker Ausbildung des Öhrs und somit geringen Stichkräften und langsamer Stichlochaufweitung.
Der Schaft der Nähmaschinennadel ist vorzugsweise mit einer seitlichen Ausbiegung versehen, die an der der Fadenrinne abgewandten Seite der Nähmaschinennadel eine Hohlkehle festlegt. Die Hohlkehle schafft Raum für einen Fadengreifer, der bei der Nahtbildung mit dem Nähzwirn in Eingriff kommt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Höhe der die Fadenrinne begrenzenden Wände im Übergang zu dem Öhr etwas vergrößert, was den Fadenschutz noch verbessern kann.
In Axialrichtung, d.h. entlang der Mittelachse ist das Öhr vorzugsweise durch Öhrstege begrenzt, die abgerundet ausgebildet und gegen die Mittelachse versetzt angeordnet sind. Die Rundung der Öhrstege ist dabei so bemessen, dass die Enden der Öhrstege halbrund sind. Dabei sind die Rundungsachsen der Öhrstege etwa um die halbe Öhrhöhe gegeneinander versetzt. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so beschaffen, dass eine durch das Öhr laufende Tangente mit der Mittelachse einen Winkel einschließt, der vorzugsweise deutlich geringer als 20° ist. Ein gestreckt durch das Öhr verlaufender Faden mit einer Dicke, die der Stärke des zu verwendenden Nähzwirns entspricht, schließt mit der Mittelachse vorzugsweise ebenfalls einen Winkel ein, der kleiner ist als 20°.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen, der Zeichnung oder der Beschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Nähmaschinennadel in längsgeschnittener, ausschnittsweiser und schematisierter Darstellung,
  • Fig. 2 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, geschnitten entlang der Linie II-II in Figur 1,
  • Fig. 3 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, geschnitten entlang der Linie III-III in Figur 1,
  • Fig. 4 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, geschnitten entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 1,
  • Fig. 5 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, geschnitten entlang der Schnittlinie V-V in Figur 1,
  • Fig. 6 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, mit einem durch ihr Öhr geführten Faden vor dem Einstichvorgang, in längsgeschnittener, ausschnittsweiser und vereinfachter Darstellung,
  • Fig. 7 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, mit einem durch ihr Öhr geführten Faden bei Einstichvorgang, in längsgeschnittener, ausschnittsweiser und vereinfachter Darstellung,
  • Fig. 8 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, mit einem durch ihr Öhr geführten Faden während des Einstichvorgangs kurz nach Bewegungsumkehr beim Zurückziehen der Nadel, in längsgeschnittener, ausschnittsweiser und vereinfachter Darstellung, und
  • Fig. 9 die Nähmaschinennadel nach Figur 1, mit einem durch ihr Öhr geführten Faden im Rückhub mit ideal ausgebildeter Fadenschlinge zur Aufnahme durch den Schlingenfänger, in längsgeschnittener, ausschnittsweise und vereinfachter Darstellung.
    • In Figur 1 ist eine Nähmaschinennadel 1 ausschnittsweise veranschaulicht. Sie weist einen Schaft 2 auf, der in Figur 1 rechts in einer Spitze 3 ausläuft. Der Schaft 2 legt eine Mittelachse 4 fest, die durch die Spitze 3 verläuft. Der Schaft 2 erstreckt sich von einem nicht weiter dargestellten Einspannteil weg, das in einer entsprechenden Aufnahme einer Nähmaschine zu befestigen ist.
    Die Nähmaschinennadel 1 weist in Figur 1 links an ihrem Schaft 2 einen an ihrer oberen Seite 5 abgerundeten und an ihren Seitenflächen 6, 7 flachen Querschnitt auf. An ihrer unteren Seite 8 ist die Nähmaschinennadel 1 mit einer Fadenrinne 9 versehen, die von zwei Seitenwänden 10, 11 begrenzt wird. Die Seitenwände 10, 11 gehen polygonal begrenzt oder verrundet zu einem Rinnenboden 12 über.
    Wie aus Figur 1 ersichtlich, erstreckt sich die Fadenrinne 9 entlang des Schafts 2 über einen Versatzbereich 14 hinweg, in dem der Schaft 2 gekröpft ausgebildet, d.h. seitlich ausgebogen ist. Der Versatzbereich 14 legt an der Oberseite 5 der Nähmaschinennadel 1 eine Hohlkehle 15 fest. Der Rücken oder Sattel der Hohlkehle 15 kommt bis auf einen geringen Abstand an die Mittelachse 4 heran. Der Querschnitt der Nähmaschinennadel 1 ergibt sich in diesem Bereich aus Figur 3. Wie ersichtlich, ist die Nähmaschinennadel 1 in dem Versatzbereich 14 gegenüber dem in Figur 2 veranschaulichten Bereich verbreitert, jedoch etwas flacher ausgebildet. Die Querschnitte des Schafts 2 in den Querschnitten gemäß Figur 2 und Figur 3 stimmen im Flächeninhalt etwa überein. Sie sind ca. 12% kleiner als die nominale Querschnittsfläche.
    An den Versatzbereich 14 schließt sich ein Übergangsbereich 17 an, in dem sich das Zentrum des Querschnitts aus einer versetzten Position heraus wieder in die Nähe der Mittelachse 4 oder auf dieselbe verlagert. Die Fadenrinne 9 erstreckt sich durch den Versatzbereich und den Übergangsbereich 17 bis zu einem Öhr 18, das, wie aus Figur 1 ersichtlich, in der Nähe der Spitze 3 angeordnet ist. Das Öhr führt in einer Richtung durch die Nähmaschinennadel 1, die mit der Versatzrichtung in dem Versatzbereich 14 übereinstimmt. Wie der in Figur 4 veranschaulichte Querschnitt erkennen lässt, wird das Ohr 18 von zwei Öhrwänden 19, 20 begrenzt, zwischen denen ein Durchgang ausgebildet ist. Die Öhrwände 19, 20 sind dabei an ihren gegenüberliegenden Innenflächen 21, 22 im Wesentlichen plan oder leicht gewölbt ausgebildet. Die beiden Innenflächen 21, 22 sind etwa parallel zueinander ausgerichtet, während die Außenseiten 6, 7 hier einen spitzen Winkel miteinander einschließen. Die Öhrwände 19, 20 weisen dadurch auf Seiten der Fadenrinne 9 eine etwas größere Wandstärke auf, als auf der von der Fadenrinne 9 abliegenden Seite. Der Gesamtquerschnitt ist hier um bis zu 10% gegen die nominalen Nadelstärke der betreffenden Nähmaschinennadel 1 vermindert.
    In dem Übergangsbereich 17 ist ein Öhrsteg 23 ausgebildet, dessen Ende 24 das Öhr 18 in Axialrichtung (Richtung der Mittelachse 4) begrenzt. Das Ende 24 ist mit maximal möglichem Radius kantenfrei verrundet. Der Rinnenboden 12 der Fadenlaufrinne 9 erstreckt sich somit kantenfrei bis zu dem Ende 24 des Öhrstegs 23. Die Seitenwände 10, 11 der Fadenrinne 9 gehen von einer ersten, in dem Versatzbereich 14, zu messenden Höhe H zu einer geringfügig vergrößerten Höhe H1 über, die in einem Parallelbereich 25 festzustellen ist, in dem die Fadenrinne 9 schräg zu der Mittelachse 4 verläuft.
    Im Anschluss an den Parallelbereich 25 sind die Seitenwände 10, 11 der Fadenrinne 9 in die Öhrwände 19, 20 übergegangen. Hier, d.h. im Bereich des Öhrs 18 sind die Öhrwände 19, 20, wie Figur 1 veranschaulicht, mit einer Einbuchtung 26 versehen, durch die der in Figur 1 untere, auf Seiten der Fadenrinne 9 liegende Einlauf des Öhrs 18 zu der Mittelachse 4 hin versetzt ist. An das Öhr 18 schließt sich ein kegelförmiger Bereich 27 an, der bis zu der Spitze 3 führt. Der etwa bei 28 zu messende größte Radius des kegelförmigen Bereichs 27 ist größer als der Abstand des Einlaufs des Öhrs 18 im Bereich der Einbuchtung 26 zu der Mittelachse 4. Somit ist der Einlauf des Öhrs 18 gegen den kegelförmigen Bereich 27 versetzt. Die Einbuchtung 26 wird dabei, wie Figur 1 veranschaulicht, durch einen Radius R ausgehend von einem Krümmungsmittelpunkt M festgelegt, der auf Seiten der Fadenrinne 9 in Verlängerung des Öhrs 18 zu finden ist. Der Radius R ist etwa viermal so groß wie die nominale Nadelstärke Nm.
    Unmittelbar im Anschluss an die Einbuchtung 26 folgt ein zweiter Öhrsteg 29, der öhrseitig an seinem Ende 30 verrundet ist. Der Öhrsteg 29 läuft auf der von der Einbuchtung 25 abliegenden Seite in einer konkaven Bodenfläche 31 aus. Zur Veranschaulichung ist die Nähmaschinennadel 1 in Figur 5 entlang der Schnittlinie V-V geschnitten dargestellt. Der Querschnitt ist nährungsweise rund. Am Übergang des Öhrs in den kegelförmigen Bereich 27 ist der Querschnitt etwas abgeflacht. Der Querschnitt ist hier gegen den Querschnitt, der der nominellen Nadelstärke entspricht, um etwa 20% vermindert.
    Die insoweit beschriebene Nähmaschinennadel 1 arbeitet wie folgt:
    In Figur 6 ist die Nähmaschinennadel 1 mit einem Nähzwirn 32 veranschaulicht, der durch das Öhr 18 geführt ist. Er liegt in der Fadenrinne 9 und biegt von dieser gestreckt durch das Öhr 18. Im Bereich der konkaven Bodenfläche 31 liegt er hohl. Die Nähmaschinennadel 1 hat nach nicht in das Nähgut eingestochen. Sie beginnt sich nun auf das Nähgut hin zu bewegen und in dieses einzustechen. Zunächst dringt die Spitze 3 in das Nähgut ein, wonach durch fortgesetzte Axialbewegung der Nähmaschinennadel 1 entlang ihrer Mittelachse 4 der kegelförmige Bereich 27 in das Nähgut eintritt und das Stichloch bis zu dem Öhr 18 hin aufweitet. Die Aufweitung erfolgt dabei allmählich und relativ gleichmäßig auf ein Maß, so dass der Nähzwirn 32 durch das Stichloch gezogen werden kann, wobei er sich um den Öhrsteg 23 legt. Dies ist in Figur 7 veranschaulicht. Das Nähgut gleitet bei dem Einstichvorgang über das Öhr 18, wobei es aufgrund der Höhe der Fadenrinne durch den Parallelbereich 25 von dem in der Fadenrinne 9 liegenden Nähzwirn 32 ferngehalten wird. Dieser kann somit mit hoher Abzugsgeschwindigkeit in das Stichloch eingezogen werden, ohne dass es zu allzu großer Reibung zwischen dem Nähzwirn 32 und dem Nähgut kommt. Insbesondere im Öhrbereich ist der Nähzwirn 32 trotz schlanker Öhrausführung wirksam geschützt. Möglich wird dies durch eine Kombination der Einbuchtung 26 mit erhöhter bzw. vertiefter Fadenrinne im anschließenden Parallelbereich 25.
    Ist der Einstichvorgang beendet, wird die Nähmaschinennadel 1 zurückgezogen, womit der Nähzwirn 32 zunächst den in Figur 8 veranschaulichten Zustand einnimmt. Er löst sich von dem Öhrsteg 23 und bildet dann, wie Figur 9 veranschaulicht, eine Schlinge 33. Der Öhrsteg 29 verhindert dank seines seitlichen Versatzes gegen den Öhrsteg 23 ein Austreten des Nähzwirns 32 in Richtung der Fadenrinne. Vielmehr wird der Nähzwirn 32 von dem Öhrsteg 29 aus dem Öhr 18 herausgedrängt, so dass sich die gewünschte Schlinge sicher bildet. Diese Schlinge wird im weiteren Verlauf des Nähvorgangs von einem Greifer (nicht dargestellt) aufgenommen. Die exakte Ausbildung dieser Schlinge ermöglicht einen fehlerfreien Nähvorgang.
    Eine insbesondere für hohe Arbeitsgeschwindigkeiten eingerichtete Nähmaschinennadel 1 weist ein schlankes Öhr 18 auf, das unmittelbar in eine über den Schaft laufende Fadenrinne übergeht. An der Seite der Fadenrinne 9 ist das Öhr mit einer Einbuchtung 26 versehen, die zu einem geringen Öhrquerschnitt und somit zu einer geringen Nahtgutbelastung beim Einstichvorgang führt. In dem Übergangsbereich von der Fadenrinne 9 zu dem Öhr 18 sind die diesen Bereich hier begrenzenden Wände gemessen vom Boden der Fadenrinne so hoch, dass der Nähzwirn 32 nicht exponiert wird und somit von dem Nähgut wirksam ferngehalten wird.

    Claims (15)

    1. Nähmaschinennadel (1),
      mit einem Schaft (2), der sich an ein Einspannteil anschließt, sich zumindest abschnittsweise entlang einer Mittelachse (4) erstreckt und in einer Spitze (3) endet,
      mit einem sich quer zu der Mittelachse (4) öffnenden Öhr (18), das durch zwei voneinander beabstandete Öhrwände (19, 20) begrenzt ist und wenigstens an einer Seite mit einer Einbuchtung (26) versehen ist, bei der die Öhrwände (19, 20) sich bezogen auf die Öffnungsrichtung des Öhrs (18) wenigstens bereichsweise in Richtung auf die Mittelachse (4) hin abgesenkt wird.
    2. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öhrwände (19, 20) an wenigstens einer Stelle (26) eine Gesamthöhe aufweisen, die geringer ist, als die Höhe eines zwischen der Spitze (3) und dem Öhr (18) liegenden Bereichs (27).
    3. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öhrwände (19, 20) wenigstens in einem Abschnitt der Einbuchtung (26) des Öhrs (18) eine im wesentlichen konstante Gesamthöhe aufweisen, die sich im Anschluss an diesen Abschnitt vergrößert.
    4. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (26) einen im Wesentlichen konstanten Radius (R) aufweist, wobei der Krümmungsmittelpunkt (M) der Einbuchtung (26) vorzugsweise in gerader Verlängerung des Öhrs (18) liegt.
    5. Nähmaschinennadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) etwa mit dem Drei- bis Vierfachen der nominalen Nadelstärke (Nm) übereinstimmt.
    6. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öhrwände (19, 20) an ihrer der Einbuchtung (26) gegenüberliegenden Seite im Wesentlichen gerade abschließen.
    7. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öhrwände (19, 20) an ihrer der Einbuchtung (26) benachbarten Seite eine größere Wandstärke aufweisen als an ihrer von der Einbuchtung (26) ab liegenden Seite.
    8. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) mit einer Fadenrinne (9) versehen ist, die in das Öhr (18) mündet, wobei die Öhrwände (19, 20) in dem Übergangsbereich zwischen der Fadenrinne (9) und dem Öhr (18) jeweils eine Begrenzung aufweisen, der parallel zu dem hier vorhandenen Fadenrinnenboden angeordnet und vorzugsweise etwa gerade ausgebildet ist.
    9. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) eine Hohlkehle (5) aufweist und im Bereich seiner Hohlkehle (15) einen seitlichen Versatzbereich (14) aufweist.
    10. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Öhr (18) in Richtung der Mittelachse (4) durch Öhrstege (23, 29) begrenzt ist, die abgerundet ausgebildet sind, wobei ihr Rundungsradius vorzugsweise im Wesentlichen mit der halben Dicke des Öhrstegs (23) übereinstimmt.
    11. Nähmaschinennadel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ohrstege (23, 29) gegeneinander um einen Abstand quer zu der Mittelachse (4) versetzt sind, der wenigstens 40%, vorzugsweise 50% der nominalen Nadelstärke (Nm) beträgt, wie sie in ungeschwächten Bereichen des Schafts (2) zu messen ist, und dass die Öhrstege (23, 29) jeweils quer zu der Mittelachse (4) gemessen eine Dicke aufweisen, die wenigstens 40%, vorzugsweise 50% der nominalen Nadelstärke beträgt.
    12. Nähmaschinennadel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Öhrstege (23, 29) derart angeordnet und ausgebildet sind, dass eine gedachte, durch das Öhr (18) gehende und an den fadenseitigen Flanken der Öhrstege (23, 29) anliegenden Gerade mit der Mittelachse (4) einen spitzen Winkel einschließt, der kleiner als 20° ist.
    13. Nähmaschinennadel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer (29) der Öhrstege (23, 29) fadenseitig eine Bodenfläche (31) aufweist, die konkav ausgebildet ist.
    14. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Mittelachse (4) gemessene Länge des Öhrs (18) kleiner ist als die doppelte, vorzugsweise kleiner als die 1,5-fache, im Bereich des ungeschwächten Schafts (2) quer zu der Mittelachse (4) zu messende Nadelstärke.
    15. Nähmaschinennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Nähmaschinennadel (1), gemessen an dem Öhr (18) quer zu der Mittelachse (4) in einer durch das Öhr (18) führenden Richtung geringer ist als die nominelle Nadelstärke (Nm).
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