EP1624099B1 - Nadel zur Vernadelung von textilen Flächengebilden - Google Patents

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EP1624099B1
EP1624099B1 EP05014810A EP05014810A EP1624099B1 EP 1624099 B1 EP1624099 B1 EP 1624099B1 EP 05014810 A EP05014810 A EP 05014810A EP 05014810 A EP05014810 A EP 05014810A EP 1624099 B1 EP1624099 B1 EP 1624099B1
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EP
European Patent Office
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needle
working part
edges
notches
radius
Prior art date
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EP05014810A
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English (en)
French (fr)
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EP1624099A1 (de
Inventor
Gustav Wizemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Groz Beckert KG
Original Assignee
Groz Beckert KG
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Publication date
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Publication of EP1624099A1 publication Critical patent/EP1624099A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D05—SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05B—SEWING
    • D05B85/00—Needles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04B—KNITTING
    • D04B15/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, weft knitting machines, restricted to machines of this kind
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H18/00—Needling machines
    • D04H18/02—Needling machines with needles

Definitions

  • the invention relates to a needle which is provided for the aftertreatment, in particular for needling of textile fabrics, such as felts, woven fabrics, knitted or the like.
  • the aftertreatment may serve to give the fabric a different textile character e.g. to give a fluffy surface.
  • felting needles which have a straight shaft with a working part formed thereon.
  • the working part has, for example, a triangular or quadrangular cross section, which thus defines three or four longitudinal edges. Teeth are pressed in at the edges, which serve to entangle the needles contained therein during the piercing of a random fiber fabric and thus to densify the fiber structure.
  • the hooks formed on the edges are offset from one another in the axial direction. They are relatively deep and have a projecting over the cross section of the shaft section. This gives them a high felting effect.
  • such needles are little or not suitable for aftertreatment of textile fabrics, such as fabrics. They cause too much tissue damage or are completely disabled for this purpose.
  • the needle serves to entangle individual fibers of a loose nonwoven fabric by multiple punctures perpendicular to the nonwoven plane with each other while compacting the fiber material.
  • the focus here is on fiber take-up capacity, which should be as high as possible.
  • the fibers, ie the individual filaments should be damaged as little as possible.
  • the needle has a triangular cross section with hooks arranged on the edges. The hooks are offset from each other.
  • various embodiments are provided, both those which protrude beyond the outer contour of the working part and those which have no protrusion.
  • the needle has a triangular cross-section bounded by three longitudinal flattened edges. In the edges axially offset notches are incorporated, which do not project beyond the outer contour and have a depth of 0.01 to 0.04 mm, preferably of 0.02 mm.
  • the needle according to the invention has an example triangular or star-shaped cross-section, which has a dimension of 0.35 mm (gauge 46) or less due to the particularly slim design of the working part in the transverse direction.
  • the working height of a triangular cross-section corresponds to the triangular height.
  • the working height is measured over all four edges. At least two edges have adjacently arranged notches whose depth is 0.02 mm or less. Preferably, all three edges are provided with such notches, these notches then being on one to the longitudinal central axis of the working part concentric circle or a helix whose pitch is less than three times the axial length of a notch.
  • the pitch is even less than twice the axial length of a notch.
  • the pitch is even less than twice the axial length of a notch.
  • the cross-sectional shape of the aftertreatment needle due to its small width of only 0.35 mm or less, can not readily be obtained by scaling down existing needle cross-sections of coarser needles. Rather, the rounding radii present at the longitudinal edges must be adjusted with respect to the cross section so that they do not form sharp edges that cut through the threads of the fabric.
  • the radii of curvature of the longitudinal edges are preferably greater than one third of the radius of a circumference around the cross section of the working part of the needle.
  • peripheral is understood to mean a circle whose center lies on the longitudinal central axis of the working part, and which strips the edges of the working part.
  • the radii of the edges are greater than half the radius of the circumference around the cross section of the working part of the needle.
  • the tip of the needle body is formed almost punctiform at the pointing away from the chucking end of the working part.
  • the radius of curvature is preferably below one hundredth of a millimeter.
  • the needle body is preferably evenly curved after this tip and provided with no edges or facets or the like. This ensures that the needle penetrating through a tissue can also pierce individual threads without displacing them laterally. This reduces on the one hand the load on the needle and on the other hand causes a reduction of the lateral distortion of the tissue. In addition, damage to the threads is avoided.
  • the notches are preferably formed so that no part projects beyond the outer contour of the working part defined by the circumference. Preferably, no part is beyond the actual cross-sectional contour of the working part over.
  • the notches are rounded in the transition to the working part. Their radius of curvature is preferably even greater than the radius of curvature of the longitudinal edges. It is preferably about as large as the radius of curvature of the circumference but not greater than this. This, in conjunction with the shallow depth of the notches, reduces the cross-section by less than 10% in the area of the three notches lying at the same height.
  • FIG. 1 is a serving as a Nach harmonysnadel needle 1 illustrated
  • the needle body 2 has a straight shaft 3. This is provided at its one end with an example cylindrical clamping part 4. At its opposite end a working part 5 is formed. The working part 5 is integrally connected to the clamping part 4.
  • the working part 5 is designed to be particularly slim. In the present embodiment, it has a triangular cross section whose height is 0.35 mm or less. The length of the working part 5, however, exceeds, at least preferably, a value of 10 mm.
  • edges 6, 7, 8 are formed, each having a radius of curvature R.
  • the rounding radius R is preferably the same for all three edges 6, 7, 8. It is at least so large that the edges 6, 7, 8 can not be considered as sharp and are not able, when quickly inserting the working part 5 in an existing fabric or a felt or other textile fabric, existing filaments or even existing threads, such as threads to sever.
  • the radius of curvature R is greater than at least one third of the radius Ru of a circumference 9, which in FIG. 4 dashed lines and touches all three edges 6, 7, 8 touched.
  • This perimeter 9 is concentric with an imaginary longitudinal central axis 11 of the working part 5.
  • the out FIG. 4 apparent cross section has a certain extent by its 9 lateral extent, which is less than the lateral extent of the cross sections of existing felting needles.
  • the distance between the edges 6, 7; 7, 8; 8, 6 from each other is considered as a cross-sectional width or cross-sectional height. It is preferably 0.35 mm or smaller.
  • the needle 1 is in particular made FIG. 2 . 3 and 4 apparent notch 12, 13, 14, which, like FIG. 2 indicates for the notches 12, 13, based on the longitudinal central axis 11 are arranged in the same axial position. They lie on a common wreath or circle around the longitudinal center axis 11 and are formed equal to each other.
  • the notch 12 is in FIG FIG. 3 shown separately. It has an asymmetrical saddle surface 15, which forms a tooth 16 at its end facing the clamping part 4. This has no over the outer contour protruding portion.
  • the outer contour is in FIG. 4 formed by the cross-section limiting triangle with rounded corners.
  • the depth of the notch 12 is preferably equal to or less than 0.02 mm.
  • the saddle surface 15 is in their section according to FIG.
  • the radius of curvature Rs of the saddle surface may correspond approximately to the radius of curvature of the circumference 9.
  • the notches 12, 13, 14 are arranged at a distance from a tip of the working part 5. This distance is preferably a few millimeters and is for example in in the range of 2 to 5 mm.
  • the tip 17 is preferably pointed in the literal sense, ie its radius of curvature is at most about 1/100 mm.
  • the outer surface of the pointed portion 18 connects, which is free of edges, facets or similar features. Rather, it is smooth, ie in particular formed edgeless.
  • the flat side surfaces 21, 22, 23 of the approximately triangular working part 5 also run out. This is in FIG. 2 for the side surface 21 illustrated.
  • notches rims 25, 26 may be provided from such notches in order to extract a larger number of Velcro threads from the tissue plane with a single penetration through an existing tissue.
  • the notched rings 24, 25, 26 act to a lesser extent as spring points that allow lateral flexible yielding of the slim working part 5 without damaging it. In addition, they symmetrize the forces during insertion of the slim working part by solid tissue, so that the working part 5 does not buckle laterally.
  • FIG. 5 illustrates a modified embodiment of a needle 1 on the basis of its cross section.
  • This is in the broadest sense star-shaped, the individual points or wings of the star are rounded outside with a large radius of curvature R.
  • the working part 5 has in the usual Gaugeclar for felting needles, which normally only needles up to gauge 43, a measure that corresponds to the gauge 46. This is the diameter of the circumference 9 not greater than 0.35 mm. Its radius Ru is thus not greater than 0.175 mm.
  • the radius of curvature R is preferably greater than 0.5 mm, more preferably a radius greater than 0.06 mm.
  • each notch 12, 13, 14 has a depth of at most 0.02 mm, with no toothed portions projecting beyond the outer contour of the cross section and certainly not beyond the circumference 9.
  • the saddle surface 15 of each notch 12, 13, 14 has a radius Rs between 0.1 and 0.175 mm.
  • the center of curvature is preferably in the vicinity of the longitudinal central axis 11 or on the same. Preferably, it lies in a zone around the central axis 11 whose radius is less than 0.05 mm.
  • the working part 5 according to the triangular cross-section FIG. 2 or the star-shaped cross section according to FIG. 5 can have.
  • the notches 12, 13 and the other not separately designated notches are the same length in the axial direction and otherwise the same. They preferably have a length of at most 12/100 mm.
  • adjacent notches 12, 13 are offset from each other on the helical line.
  • the offset V is in the range of 10/100 to 7/100 mm. It is preferably slightly less than the length K of each notch, which is preferably about 12/100 mm.
  • the distance between adjacent notches arranged at a common edge 6 is, for example, at most 30/100 mm.
  • this distance is then a maximum of four times the offset, ie at most 40/100 mm.
  • This distance coincides with the pitch G of the helix on which the notches are located.
  • the pitch G is equal to or less than three times the length K of each notch.
  • the pitch G is even less than twice the length K. If the axial spacing of the notches 12, 13 and the other notches following the helix is only 7/100 mm, the pitch G of a working part with triangular cross-section is 21/100 mm less than twice the notch length K of 12/100 mm.
  • FIG. 6 illustrated helical configuration of the notches, these form an annular area around the working part 5, which is shorter than 1 mm in total and whose distance from the tip 17 is preferably about 2 mm.
  • the working part 5 is preferably smooth.
  • the restriction of the notches to a narrow annular area and the smooth formation of the working part 5 above and below this area is also advantageous in all other embodiments. It has been shown that with such needles, a particularly gentle after-treatment process can be represented. In particular, the needles need not be very deeply stung by the fabric or knit or other textile. The friction between the edges 6, 7 and the existing fibers is reduced to a minimum. This opens the way to further slimming the needles.
  • the risk of thread injury or fiber damage is reduced to a minimum. This avoids material distortion and training to large stitch holes.
  • the arrangement of the notches in each case at least in pairs or in groups of three at the same height symmetrizes in the particular slender needle 1 occurring forces and prevents kinking when working fast or heavy tissues.
  • FIGS. 7 and 8 Further preferred cross-sectional shapes of the working part 5 are illustrated.
  • the working part 5 after FIG. 7 has three edges 6, 7, 8, which are flattened so far that they appear radially seen from the outside as narrow strips. Its radius of curvature R is preferably greater than its distance from the longitudinal center axis 11. It is also possible that the radius of curvature is almost infinite, so that it is a flat strip. Between the strip-shaped edges 6, 7, 8 flat side surfaces 21, 22, 23 are arranged. The transitions between the side surfaces 21, 22, 23 and the edges 6, 7, 8 are formed by linear edge regions, ie bending edges 27, 28, 29, 30, 31, 32.
  • the notches 12, 13, 14 are in FIG. 7 indicated by dashed lines. With regard to their depth and arrangement, the above statements apply.
  • edges 6, 7, 8, 10 are arranged at the corners of a star.
  • the radius R of these strip-shaped edges is preferably as large as the distance to the longitudinal central axis 11 or larger, it can also be infinite. If necessary, however, these edges 6, 7, 8, 10 may also be rounded.
  • the between the edges 6, 7, 8, 10 in pairs enclosed side surfaces 20, 21, 22, 23 define concave outer sides. In a preferred embodiment, they each consist of two mutually obtuse angle strip-shaped surface areas. In a particular embodiment, the outsides have a straight surface area that is not curved is. All four edges 6, 7, 8, 10 are each provided with notches, which are preferably arranged on a helix of low pitch. The pitch of the corresponding helix is here preferably less than four times the axial length of a notch.
  • a needle 1 according to the invention is used for the aftertreatment, for example post-needling of existing textile fabrics, for example for roughening the surface.
  • the needle 1 is bezügl.
  • the longitudinal central axis 1 is formed completely symmetrical, which also applies in particular with regard to their notches 12, 13, 14. It has a gauge of at least 46 and a notch depth of at most 0.02 mm. It allows gentle, productive work and the production of particularly fine textiles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Nadel die zur Nachbehandlung, insbesondere zur Vernadelung von textilen Flächengebilden, wie Filzen, Geweben, Gestricken oder dergleichen vorgesehen ist. Die Nachbehandlung kann dazu dienen, dem textilen Flächengebilde einen anderen textilen Charakter z.B. eine flauschige Oberflächen zu verleihen.
  • Gewebevernadelung zur Erzielung von Raueffekten auf einer Seite oder auch auf beiden Seiten eines vorgefertigten textilen Flächengebildes sind bekannt. Beispielsweise befasst sich der Fachartikel "Needling furnishing fabrics and woven fabric-reinforced textiles", Jürgen M. Strössner, Gustav Wizemann, ITB International Textile Bulletin 2/2003, mit dem Aufrauen von Geweben mittels spezieller Gewebe schonender Nadeln. Diese weisen einen ovalen, tropfenförmigen Querschnitt mit einer an einer Flanke vorgesehenen längs verlaufenden Kante auf, die ein oder mehrere Zähne zum Aufrauen des Gewebes trägt. Die Nadeln werden mit einem Maß (gauge) von 38/40 angegeben, was einer Höhe bzw. Breite des Arbeitsteilquerschnitts von mehr als 0,4 mm entspricht.
  • Des Weiteren werden in dem Fachartikel Nadeln zur Erzeugung von Velourstrukturen mit dreieckförmigem Arbeitsteilquerschnitt erwähnt.
  • Außerdem sind beispielsweise aus der DE-OS 1 760 440 Nadeln für Verfilzungszwecke (so genannte Filznadeln) bekannt, die einen geraden Schaft mit einem daran ausgebildeten Arbeitsteil aufweisen. Der Arbeitsteil weist beispielsweise einen drei- oder viereckigen Querschnitt auf, der somit drei oder vier längs verlaufende Kanten festlegt. An den Kanten sind Zähne eingedrückt, die dazu dienen, beim Durchstechen eines Wirrfasergeleges, die darin enthaltenen Nadeln miteinander zu verfilzen und somit das Fasergelege zu verdichten. Die an den Kanten ausgebildeten Haken sind in Axialrichtung gegeneinander versetzt angeordnet. Sie sind relativ tief und weisen einen über den Querschnitt des Schafts vorstehenden Abschnitt auf. Damit haben sie eine hohe Verfilzungswirkung. Jedoch eignen sich solche Nadeln wenig oder nicht zur Nachbehandlung von textilen Flächengebilden, wie beispielsweise Geweben. Sie verursachen eine zu große Gewebeschädigung oder sind zu diesem Zweck gänzlich untauglich.
  • Aus der DE-OS 25 18 066 ist eine weitere Filznadel bekannt, die dazu dient, einzelne Fasern eines lockeren Faservlieses durch mehrfaches Einstechen senkrecht zur Vliesebene miteinander zu verschlingen und dabei das Fasermaterial zu verdichten. Im Vordergrund steht hier die Fasermitnahmekapazität, die möglichst hoch sein soll. Allerdings sollen auch die Fasern, d.h. die Einzelfilamente möglichst wenig geschädigt werden. Die Nadel weist zumindest in einer Ausführungsform einen Dreieckquerschnitt mit an den Kanten angeordneten Haken auf. Die Haken sind gegeneinander versetzt angeordnet. Für die Haken werden verschiedene Ausführungsformen vorgesehen, sowohl solche, die über die äußere Kontur des Arbeitsteils hinausstehen als auch solche, die keinen Überstand aufweisen.
  • Aus der DE 195 21 796 C1 ist eine ebenfalls als Filznadel bezeichnete Nadel zum Aufnadeln eines Faservlieses auf ein Trägergewebe bekannt. Durch das Aufnadeln wird das Faservlies mit dem Trägergewebe verbunden. Die Nadel weist einen dreieckigen Querschnitt auf, der durch drei längs verlaufende abgeflachte Kanten begrenzt ist. In die Kanten sind axial gegeneinander versetzte Kerben eingearbeitet, die nicht über die Außenkontur vorstehen und eine Tiefe von 0,01 bis 0,04 mm, vorzugsweise von 0,02 mm aufweisen.
  • Beim Einstechen einer Filznadel in ein vorverfestigtes Vlies, in einen Filz oder in ein Trägergewebe, können erhebliche Längsbelastungen an der Filznadel auftreten. Die Längsbelastungen sind desto kritischer je schlanker die Filznadel ausgebildet ist. Zur Nachbehandlung von Textilien, beispielsweise dem Aufrauen dienen, sollen aber in der Regel besonders feine Nadeln verwendet werden, die einen sehr geringen Querschnitt aufweisen. Aufgrund der Schlankheit des Arbeitsteils einer solchen Nadel ist mit einer gewissen Flexibilität sowie im Weiteren damit zu rechnen, dass die Nadeln beim Einstechen in das Gewebe eine gewisse seitliche Ausbiegung erfahren. Dabei ist anzustreben, dass diese Ausbiegungen nicht unkontrolliert erfolgen. Besonders nachteilig wirken sich Nadelbrüche aus. Abgebrochene Arbeitsteile schädigen das betreffende Gewebe auf unzulässige Weise. Es stellt sich deshalb schwierig dar, vorhandene schlanke Nadeln noch schlanker zu gestalten.
  • Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Nachbehandlungsnadel für textile Flächengebilde zu schaffen, mit der einem textilen Flächengebilde eine florartige, haarige Oberfläche erteilt werden kann und die bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit keine unzuträgliche Gewebeschädigung erzeugt. Diese Aufgabe wird mit der Nachbehandlungsnadel gemäß Anspruch 1 gelöst:
  • Die erfindungsgemäße Nadel weist einen beispielsweise dreieckigen oder sternförmigen Querschnitt auf, der aufgrund der besonders schlanken Ausbildung des Arbeitsteils in Querrichtung eine Abmessung von 0,35 mm (Gauge 46) oder weniger aufweist. Die Arbeitsteilhöhe bei einem dreieckigen Querschnitt entspricht der Dreikanthöhe. Bei einem sternförmigen Querschnitt wird die Arbeitsteilhöhe über alle vier Kanten gemessen. Wenigstens an zwei Kanten sind benachbart angeordnete Kerben ausgebildet, deren Tiefe 0,02 mm oder geringer ist. Vorzugsweise sind alle drei Kanten mit solchen Kerben versehen, wobei diese Kerben dann auf einem zu der Längsmittelachse des Arbeitsteils konzentrischen Kreis oder einer Schraubenlinie liegen, deren Steigung kleiner als das Dreifache der axialen Länge einer Kerbe ist. Vorzugsweise ist die Steigung sogar kleiner als das Doppelte der axialen Länge einer Kerbe. Durch diese Maßnahme wird in Verbindung mit der geringen Tiefe der Kerben erreicht, dass einseitige asymmetrische Schwächungen des Arbeitsteils vermieden werden, wie sie bei versetzten Kerben vorkommen können. Beim Einstechen der schlanken Nachbehandlungsnadel in festes Gewebe oder vorverdichtetes Vlies kommt es somit nicht zu unkontrolliertem seitlichen Ausknicken der Arbeitsteile der einzelnen Nadeln. Somit kann die Arbeitsgeschwindigkeit erhöht werden, wobei die Nadel insgesamt eine hohe Belastbarkeit zeigt. Andererseits bilden die auf einem gemeinsamen Kranz liegenden Kerben eine gewisse Schwächung des Arbeitsteils in dem Sinne, dass eine Stelle mit erhöhter Federelastizität festgelegt wird. Die Nachbehandlungsnadel ist deshalb wenig anfällig gegen Nadelbrüche infolge seitlichen Verzugs des textilen Flächengebildes.
  • Die Querschnittsform der Nachbehandlungsnadel kann aufgrund ihrer geringen Breite von lediglich 0,35 mm oder weniger nicht ohne Weiteres durch maßstäbliche Verkleinerung vorhandener Nadelquerschnitte gröberer Nadeln gewonnen werden. Vielmehr müssen die an den Längskanten vorhandenen Rundungsradien in Bezug auf den Querschnitt angepasst werden, so dass sie keine scharfen, die Fäden des Gewebes durchtrennenden Kanten bilden. Die Rundungsradien der längs verlaufenden Kanten sind vorzugsweise größer als ein Drittel des Radius eines Umkreises um den Querschnitt des Arbeitsteils der Nadel. Unter "Umkreis" wird dabei ein Kreis verstanden, dessen Mittelpunkt auf der Längsmittelachse des Arbeitsteils liegt, und der die Kanten des Arbeitsteils streift. Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Radien der Kanten größer als die Hälfte des Radiuses des Umkreises um den Querschnitt des Arbeitsteils der Nadel. Es ergibt sich eine hochbelastbare steife dabei aber sehr schlanke Nadel, die eine sehr geringe Gewebeschädigung zeigt.
  • Vorzugsweise ist die Spitze des Nadelkörpers an dem von dem Einspannteil weg weisenden Ende des Arbeitsteils nahezu punktförmig ausgebildet. Der Rundungsradius liegt vorzugsweise unterhalb eines Hundertstel Millimeters. Der Nadelkörper ist im Anschluss an diese Spitze vorzugsweise gleichmäßig gewölbt und weder mit Kanten noch Facetten oder ähnlichem versehen. Dadurch wird erreicht, dass die durch ein Gewebe dringende Nadel auch Einzelzwirne durchstechen kann, ohne diese seitlich zu verdrängen. Dies reduziert zum einen die Belastung der Nadel und bewirkt zum anderen eine Verminderung des seitlichen Verzugs des Gewebes. Außerdem wird eine Schädigung der Zwirne vermieden.
  • Die Kerben sind vorzugsweise so ausgebildet, dass kein Teil über dem von dem Umkreis definierten Außenumriss des Arbeitsteils übersteht. Vorzugsweise steht auch kein Teil über die eigentliche Querschnittskontur des Arbeitsteils über. Die Kerben sind dabei im Übergang zum Arbeitsteil gerundet. Ihr Rundungsradius ist vorzugsweise noch größer als der Rundungsradius der längs verlaufenden Kanten. Er ist vorzugsweise etwa so groß wie der Rundungsradius des Umkreises nicht aber größer als dieser. Damit wird in Verbindung mit der geringen Tiefe der Kerben erreicht, dass der Querschnitt im Bereich der drei auf gleicher Höhe liegenden Kerben um weniger als 10% vermindert wird.
  • Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder aus Ansprüchen.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine erfindungsgemäße Nachbehandlungsnadel in vergrößerter Darstellung in Seitenansicht,
    Figur 2
    die Nadel nach Figur 1 in einer ausschnittsweisen, stark vergrößerten Seitenansicht,
    Figur 3
    die Nadel nach Figur 1 und 2 in einer perspektivischen, ausschnittsweisen Ansicht,
    Figur 4
    einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Arbeitsteils einer erfindungsgemäßen Nadel in schematisierter Darstellung,
    Figur 5
    einen weiteren Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Arbeitsteils einer erfindungsgemäßen Nadel in schematisierter Darstellung,
    Figur 6
    eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nadel in schematisierter Seitenansicht,
    Figur 7
    einen weiteren Querschnitt durch eine Ausführungsform des Arbeitsteils einer erfindungsgemäßen Nadel in schematisierter Darstellung und
    Figur 8
    einen Querschnitt durch ein vierkantiges Arbeitsteil einer erfindungsgemäßen Nadel in schematisierter Darstellung.
  • In Figur 1 ist eine als Nachbehandlungsnadel dienende Nadel 1 veranschaulicht, deren Nadelkörper 2 einen geraden Schaft 3 aufweist. Dieser ist an seinem einen Ende mit einem beispielsweise zylindrischen Einspannteil 4 versehen. An seinem gegenüber liegenden Ende ist ein Arbeitsteil 5 ausgebildet. Der Arbeitsteil 5 ist einstückig mit dem Einspannteil 4 verbunden.
  • Der Arbeitsteil 5 ist besonders schlank ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist er einen dreieckigen Querschnitt auf, dessen Höhe 0,35 mm beträgt oder geringer ist. Die Länge des Arbeitsteils 5 übersteigt hingegen, zumindest vorzugsweise, einen Wert von 10 mm. An dem Arbeitsteil sind mehrere, in Figur 4 gesondert veranschaulichte Kanten 6, 7, 8 ausgebildet, die jeweils einen Rundungsradius R aufweisen. Der Rundungsradius R ist bei allen drei Kanten 6, 7, 8 vorzugsweise gleich groß. Er ist zumindest so groß, dass die Kanten 6, 7, 8 nicht als scharf betrachtet werden können und nicht in der Lage sind, beim schnellen Einstechen des Arbeitsteils 5 in ein vorhandenes Gewebe oder ein Filz oder ein sonstiges textiles Flächengebilde, vorhandene Filamente oder gar vorhandene Fäden, beispielsweise Zwirne, zu durchtrennen. Vorzugsweise ist der Rundungsradius R größer als zumindest ein Drittel des Radiuses Ru eines Umkreises 9, der in Figur 4 gestrichelt eingetragen ist und alle drei Kanten 6, 7, 8 berührt. Dieser Umkreis 9 liegt konzentrisch zu einer gedachten Längsmittelachse 11 des Arbeitsteils 5.
  • Der aus Figur 4 ersichtliche Querschnitt weist eine durch seinen Umkreis 9 bestimmte seitliche Ausdehnung auf, die geringer ist als die seitliche Ausdehnung der Querschnitte vorhandener Filznadeln. Der Abstand der Kanten 6, 7; 7, 8; 8, 6 voneinander wird als Querschnittsbreite oder Querschnittshöhe angesehen. Er ist vorzugsweise 0,35 mm oder kleiner. Damit ergibt die erfindungsgemäße sehr feine Nadel 1 in einem textilen Flächengebilde, wie einem Gewebe oder einem feinen Filz, kaum sichtbare Einstichlöcher auf der Einstichseite bzw. Trageseite.
  • Die Nadel 1 weist insbesondere aus Figur 2, 3 und 4 ersichtliche Kerbe 12, 13, 14 auf, die, wie Figur 2 für die Kerben 12, 13 andeutet, bezogen auf die Längsmittelachse 11 in gleicher Axialposition angeordnet sind. Sie liegen auf einem gemeinsamen Kranz oder Kreis um die Längsmittelachse 11 und sind untereinander gleich ausgebildet. Zur Veranschaulichung ist die Kerbe 12 in Figur 3 gesondert dargestellt. Sie weist eine asymmetrische Sattelfläche 15 auf, die an ihrem dem Einspannteil 4 zugewandten Ende einen Zahn 16 bildet. Dieser weist keinen über die Außenkontur vorstehenden Abschnitt auf. Die Außenkontur wird dabei in Figur 4 durch das den Querschnitt begrenzende Dreieck mit abgerundeten Ecken gebildet. Die Tiefe der Kerbe 12 ist vorzugsweise gleich oder kleiner als 0,02 mm. Die Sattelfläche 15 ist in ihrem Schnitt gemäß Figur 4 an ihrer tiefsten Stelle getroffen und an dieser Stelle gestrichelt eingezeichnet. Der Rundungsradius Rs der Sattelfläche kann etwa mit dem Rundungsradius des Umkreises 9 übereinstimmen. Dabei liegen die Krümmungsmittelpunkte der Rundungsradien der Sattelflächen der Dreieckkerben 6, 7, 8 in der Nähe des Zentrums um die Mittelachse 11, d.h. innerhalb eines Bereichs von beispielsweise 0,1 mm um diese herum.
  • Die Kerben 12, 13, 14 sind in einem Abstand von einer Spitze des Arbeitsteils 5 angeordnet. Dieser Abstand beträgt vorzugsweise einige Millimeter und liegt beispielsweise in dem Bereich von 2 bis 5 mm. Die Spitze 17 ist vorzugsweise im eigentlichen Wortsinne spitz, d.h. ihr Rundungsradius liegt bei höchstens etwa 1/100 mm. An diese scharfe Spitze 17 schließt sich die Außenfläche des spitzen Bereichs 18 an, der frei von Kanten, Facetten oder ähnlichen Geometrieelementen ist. Vielmehr ist er glatt, d.h. insbesondere kantenlos ausgebildet. An dem Kantenbereich 18 laufen auch die ebenen Seitenflächen 21, 22, 23 des im Querschnitt etwa dreieckigen Arbeitsteils 5 aus. Dies ist in Figur 2 für die Seitenfläche 21 veranschaulicht.
  • Abgesehen von dem durch die Kerben 12, 13, 14 gebildeten Kerbenkranz 24 können, wie Figur 1 andeutet, weitere Kerbenkränze 25, 26 aus ebensolchen Kerben vorgesehen sein, um mit einem einzigen Durchstich durch ein vorhandenes Gewebe eine größere Anzahl von Flauschfäden aus der Gewebeebene herauszuziehen. Die Kerbenkränze 24, 25, 26 wirken in geringem Maße als Federstellen, die ein seitliches flexibles Nachgeben des schlanken Arbeitsteils 5 ohne Beschädigung desselben gestatten. Außerdem symmetrieren sie die Kräfte beim Einstechen des schlanken Arbeitsteils durch auch feste Gewebe, so dass der Arbeitsteil 5 nicht seitlich ausknickt.
  • Figur 5 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform einer Nadel 1 anhand ihres Querschnitts. Dieser ist im weitesten Sinne sternförmig ausgebildet, wobei die einzelnen Zacken oder Flügel des Sterns außen mit einem großen Rundungsradius R gerundet sind. Dadurch sind die Kanten 6, 7, 8 trotz der hohen Feinheit des Arbeitsteils 5 nicht scharf. Der Arbeitsteil 5 weist in dem für Filznadeln üblichen Gaugemaß, das normalerweise lediglich Nadeln bis zu Gauge 43 kennt, ein Maß auf, das Gauge 46 entspricht. Damit ist der Durchmesser des Umkreises 9 nicht größer als 0,35 mm. Sein Radius Ru ist somit nicht größer als 0,175 mm. Der Rundungsradius R ist vorzugsweise größer als 0,5 mm, noch mehr bevorzugt wird ein Radius größer 0,06 mm. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist er größer als 0,09 mm, d.h. größer als die Hälfte des Radius Ru. Damit lassen sich einerseits besonders kleine Stichlöcher erreichen und andererseits Fadenbeschädigungen auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten vermeiden. Des Weiteren gilt auch hier, dass die einzelnen Kerben 12, 13, 14 eine Tiefe von höchstens 0,02 mm aufweisen, wobei keine Zahnabschnitte über die Außenkontur des Querschnitts und schon gar nicht über den Umkreis 9 überstehen. Die Sattelfläche 15 jeder Kerbe 12, 13, 14 weist einen Radius Rs zwischen 0,1 und 0,175 mm auf. Das Krümmungszentrum liegt vorzugsweise in der Nähe der Längsmittelachse 11 oder auf derselben. Vorzugsweise liegt sie in einer Zone um die Mittelachse 11 herum, deren Radius kleiner als 0,05 mm ist.
  • In Figur 6 ist eine weitere Ausführungsform der Nadel 1 veranschaulicht, deren Arbeitsteil 5 den dreieckigen Querschnitt gemäß Figur 2 oder den sternförmigen Querschnitt gemäß Figur 5 aufweisen kann. Die Kerben 12, 13 sowie die weiteren nicht gesondert bezeichneten Kerben sind in Axialrichtung gleich lang und auch ansonsten gleich ausgebildet. Sie weisen vorzugsweise eine Länge von höchstens 12/100 mm auf. In Axialrichtung sind auf der Schraubenlinie benachbarte Kerben 12, 13 gegeneinander versetzt. Der Versatz V liegt im Bereich von 10/100 bis 7/100 mm. Er ist vorzugsweise etwas geringer als die Länge K jeder Kerbe, die vorzugsweise etwa 12/100 mm beträgt. Somit beträgt der Abstand benachbarter, an einer gemeinsamen Kante 6 angeordneter Kerben z.B. höchstens 30/100 mm. Bei einer Nadel mit vier Kanten beträgt dieser Abstand dann maximal das Vierfache des Versatzes, d.h. höchstens 40/100 mm. Dieser Abstand stimmt mit der Ganghöhe G der Schraubenlinie überein, auf der die Kerben angeordnet sind. Somit ist die Ganghöhe G gleich oder kleiner als das Dreifache der Länge K jeder Kerbe. Vorzugsweise ist die Ganghöhe G sogar kleiner als das Doppelte der Länge K. Beträgt der Axialabstand der Kerben 12, 13 sowie der weiteren auf der Schraubenlinie folgenden Kerben nur 7/100 mm, ist die Ganghöhe G eines Arbeitsteiles mit dreieckigem Querschnitt mit 21/100 mm geringer als das Doppelte der Kerbenlänge K von 12/100 mm.
  • Bei dieser in Figur 6 veranschaulichten Schraubenlinienkonfiguration der Kerben bilden diese einen ringförmigen Bereich um den Arbeitsteil 5 herum, der insgesamt kürzer als 1 mm ist und dessen Abstand von der Spitze 17 vorzugsweise etwa 2 mm beträgt. Ober- und unterhalb dieses Bereichs ist der Arbeitsteil 5 vorzugsweise glatt. Die Beschränkung der Kerben auf einen schmalen ringförmigen Bereich und die glatte Ausbildung des Arbeitsteils 5 ober- und unterhalb dieses Bereichs ist auch bei allen anderen Ausführungsformen vorteilhaft. Es hat sich gezeigt, dass mit solchen Nadeln ein besonders schonender Nachbehandlungsvorgang darstellbar ist. Insbesondere müssen die Nadeln nicht sehr tief durch das Gewebe oder Gestrick oder sonstige Textil gestochen werden. Die Reibung zwischen den Kanten 6, 7 und den vorhandenen Fasern wird dabei auf ein Minimum reduziert. Dies eröffnet den Weg zur weiteren Verschlankung der Nadeln. Durch die Zusammendrängung der Kerben auf einen kurzen Arbeitsbereich mit einer Länge, die geringer als 1 mm ist und der in unmittelbarer Nachbarschaft der Spitze 17 angeordnet ist, wird ein Kurzhubbetrieb der Nadeln 1 möglich. Die Gefahr, dass durch die bei weiterer Verschlankung des Arbeitsteils 5 eintretende Schärfung der Kanten 6, 7 die Fäden des textilen Flächengebildes beschädigt werden, wird dadurch reduziert.
  • Die erfindungsgemäße Nadel wird z.B. zum Nachnadeln von Geweben, Gewirken oder Gestricken verwendet. Durch das Nachnadeln erhält das textile Flächengebilde, zumindest einige der nachfolgenden Eigenschaften:
    • • einen weicheren textilen Charakter,
    • • eine florartige, haarige Oberfläche,
    • • einen besseren Tragekomfort - es kann ein weicherer Stoff ausgebildet werden,
    • • deutlich reduziertes Ausfransen,
    • • eine höhere Dimensionsstabilität,
    • • eine höhere Reißfestigkeit,
    • • eine höhere Weiterreißkraft, wobei als Weiterreißkraft die Kraft bezeichnet wird, die notwendig ist, um ein eingeschnittenes Textil weiter aufzureißen.
  • Zusätzlich wird aufgrund der Oberflächenbehandlung die Verbindungsfestigkeit zu einem etwaigen Beschichtungsmaterial, beispielsweise Latex, erhöht.
  • Aufgrund der Feinheit der erfindungsgemäßen Nadel 1 mit Gauge mindestens 46, und der geringen Tiefe der Kerben von lediglich 0,02 mm wird die Gefahr der Fadenverletzung oder Faserverletzung auf ein Minimum reduziert. Dies vermeidet Materialverzug und Ausbildung zu großer Stichlöcher. Die Anordnung der Kerben jeweils zumindest paarweise oder in Dreiergruppen auf gleicher Höhe symmetriert die in der besonders schlanken Nadel 1 auftretenden Kräfte und vermeidet Knickerscheinungen bei schnellem Arbeiten oder schweren Geweben.
  • In den Figuren 7 und 8 sind weitere bevorzugte Querschnittsformen des Arbeitsteils 5 veranschaulicht. Der Arbeitsteil 5 nach Figur 7 weist drei Kanten 6, 7, 8 auf, die so weit abgeflacht sind, dass sie radial von außen gesehen als schmale Streifen erscheinen. Ihr Krümmungsradius R ist vorzugsweisegrößer als ihr Abstand von der Längsmittelachse 11. Es ist auch möglich, dass der Krümmungsradius nahezu unendlich ist, so dass es sich um flächenhafte Streifen handelt. Zwischen den streifenförmigen Kanten 6, 7, 8 sind ebene Seitenflächen 21, 22, 23 angeordnet. Die Übergänge zwischen den Seitenflächen 21, 22, 23 und den Kanten 6, 7, 8 sind durch linienförmige Kantenbereiche, d.h. Knickkanten 27, 28, 29, 30, 31, 32 gebildet. Die Kerben 12, 13, 14 sind in Figur 7 gestrichelt angedeutet. Hinsichtlich ihrer Tiefe und Anordnung gelten die vorigen oben stehenden Ausführungen.
  • Der in Figur 8 veranschaulichte Arbeitsteil 5 ist vierkantig ausgebildet. Seine Kanten 6, 7, 8, 10 sind an den Ecken eines Sterns angeordnet. Der Radius R dieser streifenförmigen Kanten ist vorzugsweise so groß wie der Abstand zu der Längsmittelachse 11 oder größer, er kann auch unendlich sein. Bedarfsweise können diese Kanten 6, 7, 8, 10 jedoch auch gerundet ausgebildet sein. Die zwischen den Kanten 6, 7, 8, 10 jeweils paarweise eingeschlossenen Seitenflächen 20, 21, 22, 23 legen konkave Außenseiten fest. In bevorzugter Ausführungsform bestehen sie jeweils aus zwei in stumpfem Winkel zueinander stehenden streifenförmigen Flächenbereichen. In einem besonderen Ausführungsbeispiel weisen die Außenseiten ein geraden Flächenbereich auf, der nicht gekrümmt ist. Alle vier Kanten 6, 7, 8, 10 sind jeweils mit Kerben versehen, die vorzugsweise auf einer Schraubenlinie geringer Steigung angeordnet sind. Die Ganghöhe der entsprechenden Schraubenlinie ist hier vorzugsweise geringer als das Vierfache der axialen Länge einer Kerbe.
  • Eine erfindungsgemäße Nadel 1 dient zum Nachbehandeln, beispielsweise Nachnadeln von vorhandenen textilen Flächengebilden, beispielsweise zum Aufrauen der Oberfläche. Die Nadel 1 ist bezügl. der Längsmittelachse 1 vollkommen symmetrisch ausgebildet, was insbesondere auch im Hinblick auf ihre Kerben 12, 13, 14 gilt. Sie weist ein Gauge von mindestens 46 und eine Kerbentiefe von höchstens 0,02 mm auf. Sie gestattet schonendes, produktives Arbeiten und die Erzeugung besonders feiner Textilien.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Nadel
    2
    Nadelkörper
    3
    Schaft
    4
    Einspannteil
    5
    Arbeitsteil
    6, 7, 8, 10
    Kanten
    9
    Umkreis
    11
    Längsmittelachse
    12, 13, 14
    Kerben
    15
    Sattelfläche
    16
    Zahn
    17
    Spitze
    18
    Spitzenbereich
    20, 21, 22, 23
    Seitenflächen
    24, 25, 26
    Kerbenkränze
    27, 28, 29, 30, 31, 32
    Knickkanten
    G
    Ganghöhe
    K
    Länge
    V
    Versatz
    R
    Rundungsradius
    Ru
    Radius Umkreis
    Rs
    Rundungsradius Sattelfläche

Claims (12)

  1. Nachbehandlungsnadel (1) für textile Flächengebilde,
    mit einem bezüglich einer Axialrichtung länglichen Nadelkörper (2), der an einem Ende ein Einspannteil (4) und an seinem anderen Ende einen Arbeitsteil (5) aufweist, der eine Anzahl n in der Axialrichtung des Nadelkörpers (2) angeordneter Kanten (6, 7, 8,10) und eine Querschnittshöhe von weniger als 0,35 mm aufweist, wobei die Anzahl n gleich oder größer drei ist,
    mit wenigstens an zwei Kanten (6, 7) benachbart angeordneten Kerben (12, 13), wobei die benachbarten Kerben (12, 13) eine Tiefe aufweisen, die geringer als 0,02 mm ist und paarweise in gleicher Axialposition oder auf einer Schraubenlinie angeordnet sind, deren Ganghöhe (G) geringer ist als das n-fache der Länge der Kerbe (12).
  2. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ganghöhe (G) geringer ist als das Doppelte der Länge der Kerbe (12).
  3. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsteil (5) einen sternförmigen Querschnitt aufweist.
  4. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsteil (5) einen dreikantigen oder vierkantigen Querschnitt aufweist.
  5. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (6, 7, 8,10) gerundet sind.
  6. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundungsradius (R) der Kanten (6, 7, 8) größer ist als 1/3-tel des Radius (Ru) eines Umkreises (9) um den Querschnitt des Arbeitsteils (5) der Nadel (1).
  7. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundungsradius (R) der Kanten (6, 7, 8) größer ist als 1/2 des Radius (Ru) eines Umkreises (9) um den Querschnitt des Arbeitsteils (5) der Nadel (1).
  8. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelkörper (2) an dem von dem Einspannteil (4) weg weisenden Ende eine nahezu punktförmige Spitze (17) aufweist.
  9. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (17) kantenfrei ausgebildet ist.
  10. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kanten (6, 7, 8) mit Kerben (12, 13, 14) versehen sind, wobei die Kerben (12, 13, 14) in ring- oder kranzförmigen Bereichen (24, 25, 26) angeordnet sind.
  11. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (12, 13, 14) eine Krümmung um die Längsmittelachse (11) des Arbeitsteils (5) aufweisen, deren Radius (Rs) geringer ist als der Radius (Ru) eines den Querschnitt des Arbeitsteils (5) enthaltenden Umkreises (9).
  12. Nachbehandlungsnadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten (6, 7, 8,10) durch streifenförmige ebene Flächenbereiche gebildet sind.
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