EP3359720A1 - Nähmaschinennadel,verfahren zum herstellen einer nähmaschinennadel und nähverfahren - Google Patents

Nähmaschinennadel,verfahren zum herstellen einer nähmaschinennadel und nähverfahren

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Publication number
EP3359720A1
EP3359720A1 EP16769955.2A EP16769955A EP3359720A1 EP 3359720 A1 EP3359720 A1 EP 3359720A1 EP 16769955 A EP16769955 A EP 16769955A EP 3359720 A1 EP3359720 A1 EP 3359720A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
needle
groove
sewing machine
longitudinal direction
contour
Prior art date
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Granted
Application number
EP16769955.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3359720B1 (de
Inventor
Bernd Eugen Hillenbrand
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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Filing date
Publication date
Application filed by Groz Beckert KG filed Critical Groz Beckert KG
Priority to PL16769955T priority Critical patent/PL3359720T3/pl
Publication of EP3359720A1 publication Critical patent/EP3359720A1/de
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Publication of EP3359720B1 publication Critical patent/EP3359720B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B85/00Needles
    • D05B85/02Needles with slotted eyes, i.e. with a slit leading to the eye for thread insertion
    • DTEXTILES; PAPER
    • D05SEWING; EMBROIDERING; TUFTING
    • D05BSEWING
    • D05B85/00Needles

Definitions

  • Sewing machine needle method for manufacturing a sewing machine needle and sewing method
  • the invention relates to a sewing machine needle, a method for manufacturing a sewing machine needle and a sewing method. Sewing machine needles,
  • DE69220550T3 shows a manufacturing method for a
  • Sewing machine needle which produces a sewing needle as a result, in which the groove has a reduced width.
  • the width of the needle in the groove is
  • the needle should have an improved penetration resistance.
  • EP1052324A2 shows a first flat groove, which is rounded in order to prevent sharp edges in the groove damage the fabric. The result is a chamfer geometry on average, which is close to the
  • Needle center has no or a very large rounding radius. In the vicinity of the side edges is a significantly smaller radius of curvature, resulting in even clear side surfaces with an orientation parallel to a line 9 in the eye direction.
  • US3589428A shows a manufacturing method for a sewing needle, in which a flattened area is produced before the introduction of the channel.
  • the illustrated needle has no groove.
  • DE3027534A1 shows a sewing needle, in which the shaft is offset in parallel in the region of the groove in comparison to the rest of the shaft region. By this offset creates a groove, in which the space between the sewing thread and needle is increased. As a result, the Schiingenam is simplified by a gripper. Due to the offset of the shaft, a retraction of the needle occurs additional load on the fabric due to the transition into the staggered area of the shaft. The cross-sectional area of the needle in the offset area corresponds to the cross-sectional area of the needle in the adjacent shaft or is only slightly reduced. Identical solutions and similar differences to the present
  • Object of the present invention is to provide a sewing machine needle, which has an increased reliability during sewing while protecting the fabric. Furthermore, a manufacturing method is specified, with which this sewing machine needle can be produced inexpensively. Another object of the present invention is a sewing method that is less susceptible to interference.
  • the object is achieved by a sewing machine needle according to claim 1, a manufacturing method for a sewing machine needle according to claim 9 and a sewing method according to claim 12.
  • the sewing machine needle according to the invention usually has at one of its two ends in the longitudinal direction of a needle piston, with which the
  • Sewing machine needle is clamped in a sewing machine.
  • the central axis of the generally cylindrical needle piston Through the central axis of the generally cylindrical needle piston, the central axis of the
  • Sewing machine needle defined. At the other end of the sewing machine needle in
  • a tip is formed, with which the needle pierces the sewing material during sewing.
  • the eye Directly adjacent to the top is the eye into which the suture thread has entered.
  • the needle shaft Between the eye and the needle piston extends the needle shaft, which covers a large part of the longitudinal extension of
  • Transition areas can each be located between the aforementioned areas.
  • the eye penetrates the needle substantially in a direction which is referred to as height direction.
  • the height direction is perpendicular to the
  • the longitudinal direction points from the rear needle piston to the tip at the front end of the sewing machine needle.
  • the longitudinal direction is usually parallel to the central axis.
  • the direction perpendicular to the two aforementioned directions is referred to as the width direction.
  • the eye is preceded by a groove in the longitudinal direction. The contour of the fillet jumps against the contour of the
  • the height direction thus points from the middle of the needle over the groove to the outside in such a way that the values continue to grow outside the groove.
  • the sewing machine needle has a groove.
  • a recessed area on a sewing machine needle is designated, which is adapted to provide an engagement space for a gripper, in which the
  • Sewing thread is not applied directly to the needle, because there are adjacent areas on the shaft and the eye, which lie in the height direction over the groove.
  • the groove extends from the immediate vicinity of the eye over a portion of the longitudinal extent of the needle shaft.
  • the maximum extent of the contour of the needle in the region of the groove in the height direction can amount to a maximum of 65% of the maximum extension of the contour of the needle in the region of the groove in the width direction.
  • the maximum height of the needle can be measured between two parallels to the width direction, when the first touches the two gutter edges tangentially and the second tangent to the groove.
  • the maximum height of the needle in the fillet can be between 60% and 70% of its maximum width in the fillet.
  • the maximum height of the needle in the groove is preferably between 55% and 75% of its maximum width in the groove.
  • the cross-sectional area of the needle in the region of the extension of the groove in the longitudinal direction of the sewing machine needle may be 70% of the smallest cross-sectional area perpendicular to the longitudinal direction in the region of the remaining needle shaft.
  • the cross-sectional area in the groove can be between 65% and 75% of the
  • the cross-sectional area in the groove is preferably between 60% and 80% of the cross-sectional area of the remaining needle shaft. Due to the appropriately selected cross-sectional area in the region of the groove, the requirements for the strength of the needle and the requirements on the geometry of the needle, which are necessary for a secure sewing process and for the protection of the sewing material, can be matched and optimized.
  • the geometry of the groove is advantageously chosen so that the groove has a width which corresponds to the width of the adjacent shaft. This width gives the needle sufficient stability without broadening in the groove would damage the fabric. By reducing the cross section, the groove in the height direction can be made lower in comparison to the width and so with a radius that the
  • the needle according to the invention may have in sections of the course of the longitudinal extent of the needle shaft a constant cross-sectional area or at least partially tapering in the direction of the needle tip. Such a taper can then be designed so that the contour of the shape is maintained and only by a factor in the course of
  • a tapered portion may be present in the region of the groove and / or in the course of the remaining needle shaft.
  • the largest cross-sectional area of the groove at its end towards the remainder of the shank may preferably be 65% of the smallest cross-sectional area of the shank at its end towards the groove ,
  • Width direction may correspond substantially to the maximum extension of the needle in the region of the remaining shaft.
  • the sewing machine needle has in the region of the groove in a sectional plane perpendicular to the longitudinal direction or in all cutting planes in the region of the groove - except transition areas - a substantially circular arc-shaped contour on the groove side.
  • a substantially circular arc-shaped contour on the groove side directly adjacent to an axis of symmetry which runs in the sectional plane through the central axis of the needle and in the vertical direction, there are no straight, flat sections, but in both orientations of the width direction extending from the center of the groove starting an at least approximately circular arc-shaped contour path.
  • at least no pronounced plateau forms in this cutting plane at the in
  • Deviations from the observance of the geometric conditions required for the sewing process with respect to heights and widths no kinks or sharp edges occur in the groove.
  • the circular-arc-shaped region of the contour of the groove covers a first angle section of the needle circumference.
  • the first angle section preferably extends on both sides of an axis of symmetry which is defined in the sectional plane by the center axis of the sewing machine needle and the height direction. At this first angle section can connect more angular ranges that complete the contour of the fillet.
  • the contour of the groove or the sum of angles of the angular ranges, from which the contour of the groove is formed covers half, ie 180 °, of the entire circumference of the needle.
  • the vertex of the angle ranges is determined by the intersection of
  • Symmetry axis which lies in the height direction, with a distance in
  • the radius of curvature of the substantially circular arc-shaped contour of the needle in the region of the groove is preferably about 50% of the maximum
  • Extension of the needle in the region of the groove in the width direction and is more preferably between 35% and 100% of the maximum extension of the needle in the region of the groove in the width direction.
  • the radius may be between 40% and 80% or even between 45% and 60% of the maximum extension of the needle in the area of the groove in the width direction.
  • This special choice of the radius of curvature creates a shape of the groove, which is particularly well suited for a secure takeover of the sewing thread by a gripper element.
  • Grippers are usually adjusted during sewing so that the sewing machine needle and gripper do not touch each other. As a result of the return stroke of the sewing machine needle, the sewing thread forms a loop which the gripper can take up in cooperation with the groove.
  • the gripper performs at least temporarily a movement that also contains components in the width direction of the sewing machine needle and with which the gripper of the sewing machine needle also approaches in the width direction. For example, due to vibrations in the sewing machine, heavy thread tension, poor setting of the sewing machine or other shortcomings, it may happen that the sewing machine needle and the gripper touch each other. If the groove is at a uniform level in the height direction, the gripper beats in such a case against an at least approximately perpendicular to
  • the substantially circular arc-shaped contour of the needle in the region of the groove can extend at least over an angular range of 90 °.
  • the radius can cover an angle range of at least 100 °.
  • the radius can cover an angle range of at least 1 10 °.
  • the needle can reach its maximum extension in the width direction in the region of the groove, preferably below a central axis, in particular at 32% of its maximum extent in the height direction measured by the
  • the maximum width of the needle can be reached between 30% and 35% of the height.
  • the maximum width of the needle can be reached between 25% and 40% of the height.
  • the needle shaft has a long groove which extends substantially in the longitudinal direction of the needle.
  • the groove and the long groove are located on opposite sides of the needle shaft with respect to the height direction.
  • the long trough preferably extends substantially over the entire
  • the long channel runs advantageously over its entire extent in the longitudinal direction and in particular in the region of the groove substantially parallel and at a constant distance from the central axis of the sewing machine needle.
  • This version is again gentle on the sewing material.
  • Long troughs serve to protect the sewing thread when piercing the sewing material.
  • this function is also fulfilled by long channels, which have different distances to the central axis over their longitudinal extent
  • Such elongated troughs then have transitional areas between the longitudinal sections of the elongated troughs located at different heights, which can damage the sewing material during insertion or even during retraction. In this respect is essentially parallel and at a constant distance to
  • Central axis designed so that the gutter edges can be lowered slightly inward in the region of the groove, which can then apply accordingly for the gutter base.
  • the channel bottom in the region of the groove can also be raised slightly in relation to the channel bottom in the region of the remaining shaft.
  • the deviation of the channel, that is, the channel edge and / or the channel bottom, from the parallelism of the central axis and the deviation the distance of the channel edges and / or channel bottom to the central axis in the region of the groove to the remaining shaft is then a maximum of 10% of a mean width of the shaft.
  • the deviation of the groove from the parallelism or the deviation of the distance of the groove from the central axis can amount to a maximum of 5% of a mean width of the shank.
  • the deviation of the groove from the parallelism or the deviation of the distance of the groove from the central axis can amount to a maximum of 2% of a mean width of the shank.
  • the shaft may have a groove in the longitudinal direction following the groove. This channel is often called a short channel. This is then with respect to the height direction on the opposite side of the long trough.
  • the short groove can reach from the groove to the piston. Between the groove and the short groove, a region raised in relation to the groove can also be present. As described earlier, such a sublime serves
  • All embodiments of a sewing needle according to the invention may have such a short groove.
  • the contour of the needle in the region of the longitudinal extent of the groove in the cross-sectional view, which results in a section perpendicular to the longitudinal extent of the needle, in addition to the first angle section have at least a second angle section which extends straight and a third angle section, the connects the first and the second angle section.
  • the third section connects the other two sections kink-free.
  • the straight section is preferably made short and preferably present on both sides in the width direction.
  • the straight section can be at an angle of 18 ° to the vertical direction.
  • the straight section can be at an angle of 15 ° to 21 ° to the height direction.
  • the straight section can be at an angle of 12 ° to 24 ° to the
  • the third angle section leads the radius of curvature of the first angle section tangentially without kinks into the straight section of the second angle section.
  • At least the contour of the third angular region that is to say the transition between the first and second angular region, has an angular position with respect to a possibly impinging gripper, which makes it possible for both parts, despite contact, to continue the sewing process without damage.
  • the angle of straight section which sweeps over the second angle section in the region of the groove, be made variable in the course of the shaft in the further course.
  • the angle may increase in the direction of the needle piston, for example from 30 ° to 36 °.
  • the increase of the angle can also be done by a different amount, as well as the angle of the shaft adjacent to the groove may have an amount other than 30 °, depending on how the groove is designed.
  • the sewing machine needle may be in the region of the extent of the groove in the longitudinal extension of the needle in the sectional plane perpendicular to the longitudinal direction mirror-symmetrical to an axis of symmetry, which is defined by the height direction and the central axis executed.
  • Sewing machine needle can be used both in sewing machines, in which the gripper from the left as well as in sewing machines, in which the gripper engages from the right side of the needle into the groove.
  • the needle can thus be used in machines or applications in which a chamfer is required in the groove.
  • Sewing machine needle makes the execution of an additional chamfer in the groove superfluous. In connection with the symmetry this applies to every chamfer, no matter on which side of the groove this would be needed.
  • the symmetry may preferably also apply to the long trough. The center of the long trough is then just as on the axis of symmetry, as the point of the circular arc of the contour of the groove on which a parallel tangent to the width direction.
  • all first, second and third angular ranges are arranged mirror-symmetrically.
  • the inventive method for producing a sewing machine needle comprises at least a first manufacturing step in which the cross-sectional area of the shank is reduced in a partial section of the longitudinal extent of the shank.
  • the shaft is deformed without cutting in order to form at least one groove.
  • Rounding radius is formed, which corresponds to between 35% and 100% of the maximum width of the sewing machine needle in the region of the groove. Further shaping manufacturing steps are no longer needed in the area of the needle shank. In Downstream production steps can only lead to slight rounding of the geometry produced by the chipless deformation process, if, for example, subsequently generated burrs or roughnesses have to be processed at other points of the sewing machine needle and the shaft remains unaffected.
  • the method for reducing the cross-sectional area in a portion of the shaft can be performed without material removal. As a result, on the one hand no waste, which would have to be disposed of. On the other hand, no more starting material must be used than is needed for the sewing machine needle. This is associated with corresponding cost savings.
  • the method for reducing the cross-sectional area in a section of the shank can be performed by machining. Such a procedure has short
  • the method for reducing the cross-sectional area in a portion of the shaft can also by
  • Material removal be performed without a defined cutting edge. Such a method is characterized by a particularly high accuracy. Other methods of material displacement and / or material removal can be used advantageously.
  • the method for reducing the cross-sectional area in a portion of the shank can be carried out so that a solidification of the remaining material of the sewing machine needle is accompanied.
  • This is particularly advantageous because the groove, which is formed later in the section with a reduced cross-sectional area, is subjected to high loads during the sewing process and must have appropriate strength.
  • it is possible to produce a sewing machine needle, which has a relatively small cross-sectional area in the groove, so that the fabric is best preserved and yet has enough strength to not break under the load occurring or to bend permanently.
  • the sewing needle has the following features: a needle shaft that extends substantially in the longitudinal direction of the needle. An eye, which penetrates the needle substantially in its height direction, wherein the height direction of the needle is perpendicular to its longitudinal direction.
  • a groove which is upstream of the needle in the longitudinal direction of the eye, wherein the contour of the groove against the contour of the shaft in the height direction of the needle springs back.
  • the contour of the groove is at least in a partial region of the extension of the groove in the longitudinal direction of the needle in a sectional plane perpendicular to the longitudinal direction of the needle substantially circular arc
  • the arcuate area covers a first
  • the gripper takes over the thread loop as part of a gripping movement, in which it grips past the expelled needle.
  • the gripper takes over the thread loop in the area of the groove of the needle.
  • the gripper can in this case, for example, perform rotational movements or pivoting movements. In each embodiment of the movement of the gripper, the
  • Width direction of the sewing machine needle corresponds.
  • the gripper collides with operational deflections of the needle with the needle in the first angular portion of the contour of the groove of the needle.
  • a needle is used which in this first angle section has a contour which has a radius of curvature which is between 35% and 100% of the maximum extension of the needle in its
  • Width direction is.
  • the width direction of the needle is perpendicular to its longitudinal and vertical directions.
  • FIG. 2 shows a sewing machine needle according to the invention in simplified form
  • FIG. 3 shows a representation of the contour of the invention
  • FIG. 4 shows a representation of the contour of the invention
  • Sewing machine needle in the cut in needle shaft Sewing machine needle in the cut in needle shaft.
  • the sewing machine needle 1 shows a sewing machine needle 1 according to the invention in a simplified oblique view of the groove 10.
  • the sewing machine needle 1 extends in the longitudinal direction L of an end-side needle piston 4 on the shaft 5 and via the eye 6 to the top 7.
  • the portion 9 of the groove 10, which extends from the immediate vicinity of the eyelet 6 over a portion of the longitudinal extent of the needle shaft 5, is also indicated.
  • the remaining area 12 of the needle shaft 5 is indicated.
  • the contour 1 1, which results in a sectional plane which is perpendicular to the longitudinal direction L and the partial region 9 of the groove 10, can be roughly recognized. For orientation, the longitudinal direction L, the width direction B and the height direction H are drawn.
  • Figure 2 shows a sewing machine needle according to the invention 1 in a simplified oblique view of the long trough 8. Except for the groove 10, the individual sections of the longitudinal extent of the sewing machine needle 1 are also given here. In particular, it can be seen that the long channel 8 including its edges, which protect the sewing thread, not shown, when sewing, has a straight course without steps.
  • FIG. 3 shows an illustration of the contour 11 of the invention
  • Sewing machine needle 1 in section in the groove 10 of Figure 1.
  • the cut may have come about at any point of the portion 9 of the groove 10.
  • Excluded hereof are the transition regions of the portion 9 of the groove 10 to the eye 6 and the remaining portion 12 of the needle shaft 5.
  • the groove 10 is in this illustration above, the long groove 8 below.
  • Rounding radius r is shown as an arrow line.
  • the angular ranges w1, w2 and w3 are indicated by dashed lines. For clarification is a
  • the longitudinal direction L is perpendicular to the plane of the drawing. Within the contour is parallel to the width direction B, the maximum extent b of
  • Middle axis M runs in this representation perpendicular to the plane and is defined by the intersection of the two lines drawn with breaks, of which the one parallel to the height direction H is provided with the reference symbol S.
  • Cove 10 is mirror-symmetrical to the symmetry axis S.
  • the vertex of the angular ranges w1, w2 and w3 is the intersection of the axis of symmetry S with the parallels to the width direction B, on which the maximum extension b of the needle lies in the width direction.
  • the distance I of the long channel 8 to the central axis M is shown by an arrow.
  • a transition 13 and a straight portion 14 are shown on the left side of the contour 1 1, a transition 13 and a straight portion 14 are shown.
  • the transition 13 connects the straight section 14 kink-free with the substantially circular arc-shaped contour of the first
  • FIG. 4 shows a representation of the contour of the invention
  • Sewing machine needle 1 in section in the needle shaft 5. Also this contour can result at any point of the needle shaft 5, the contour deviate again in transition areas.
  • the coordinate system with the width direction B and the height direction H is again indicated for orientation. The contour is in turn

Landscapes

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

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Nähmaschinennadel mit einem Nadelschaft, der sich im Wesentlichen in der Längsrichtung der Nadel erstreckt, einem Öhr, das die Nadel im Wesentlichen in ihrer Höhenrichtung durchgreift und einer Hohlkehle, die in Längsrichtung der Nadel dem Öhr vorgelagert ist. Die Kontur der Hohlkehle springt gegenüber der Kontur des Schaftes in der Höhenrichtung der Nadel zurück. Die Kontur der Hohlkehle ist zumindest in einem Teilbereich der Erstreckung der Hohlkehle in Längsrichtung der Nadel in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung der Nadel im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgestaltet. Der kreisbogenförmige Bereich überstreicht einen ersten Winkelabschnitt des Nadelumfanges. Die erfindungsgemäße Nähmaschinennadel ist dadurch gekennzeichnet, dass der Radius der im wesentlichen kreisbogenförmigen Kontur in diesem ersten Winkelabschnitt des Nadelumfanges in diesem Teilbereich der Längserstreckung der Hohlkehle in Längsrichtung der Nadel zwischen 35% und 100% der maximalen Erstreckung der Nadel in ihrer Breitenrichtung beträgt. Die Breitenrichtung steht senkrecht zu der Längs- und Höhenrichtung der Nadel.

Description

Nähmaschinennadel, Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel und Nähverfahren
[0001 ] Die Erfindung betrifft eine Nähmaschinennadel, ein Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel und ein Nähverfahren. Nähmaschinennadeln,
Herstellungsverfahren von Nähmaschinennadeln und Nähverfahren sind in verschiedenen Varianten bekannt.
[0002] Die DE69220550T3 zeigt ein Herstellungsverfahren für eine
Nähmaschinennadel, das im Ergebnis eine Nähnadel erzeugt, bei der die Hohlkehle eine reduzierte Breite aufweist. Die Breite der Nadel in der Hohlkehle ist
insbesondere kleiner als die Höhe der Nadel in der Hohlkehle. Die Nadel soll einen verbesserten Eindringwiderstand aufweisen.
[0003] Die EP1052324A2 zeigt eine zunächst flache Hohlkehle, die verrundet wird, um zu verhindern, dass scharfe Kanten in der Hohlkehle das Nähgut schädigen. Im Ergebnis ergibt sich im Schnitt eine Hohlkehlgeometrie, die in der Nähe der
Nadelmitte keinen oder einen sehr großen Verrundungsradius aufweist. In der Nähe der Seitenkanten liegt ein deutlich kleinerer Verrundungsradius vor, wodurch sich noch deutliche Seitenflächen mit einer Orientierung parallel zu einer Linie 9 in Öhrrichtung ergeben.
[0004] Die US3589428A zeigt ein Herstellungsverfahren für eine Nähnadel, bei dem vor dem Einbringen der Rinne ein abgeflachter Bereich hergestellt wird. Die dargestellte Nadel weist keine Hohlkehle auf.
[0005] Die DE3027534A1 zeigt eine Nähnadel, bei der der Schaft im Bereich der Hohlkehle im Vergleich zum restlichen Schaftbereich parallel versetzt ist. Durch diesen Versatz entsteht eine Hohlkehle, in der der Freiraum zwischen Nähfaden und Nadel vergrößert ist. Dadurch wird die Schiingenaufnahme durch einen Greifer vereinfacht. Durch den Versatz des Schaftes entsteht beim Rückzug der Nadel eine zusätzliche Belastung für das Nähgut durch den Übergang in den versetzten Bereich des Schaftes. Die Querschnittsfläche der Nadel in dem versetzten Bereich entspricht der Querschnittsfläche der Nadel im angrenzenden Schaft oder ist nur unwesentlich verringert. Identische Lösungen und gleiche Unterschiede zur vorliegenden
Erfindung sind in US4458614A und EP1052323A2 gezeigt.
[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Nähmaschinennadel anzugeben, die eine erhöhte Funktionssicherheit beim Nähen bei gleichzeitiger Schonung des Nähguts aufweist. Desweiteren wird ein Herstellungsverfahren angegeben, mit dem diese Nähmaschinennadel kostengünstig hergestellt werden kann. Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Nähverfahren, das weniger störanfällig ist.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Nähmaschinennadel nach Anspruch 1 , ein Herstellungsverfahren für eine Nähmaschinennadel nach Anspruch 9 und ein Nähverfahren nach Anspruch 12.
[0008] Die erfindungsgemäße Nähmaschinennadel weist in der Regel an einem ihrer beiden Enden in Längsrichtung einen Nadelkolben auf, mit dem die
Nähmaschinennadel in einer Nähmaschine eingespannt wird. Durch die Mittelachse des in der Regel zylindrischen Nadelkolbens ist die Mittelachse der
Nähmaschinennadel definiert. Am anderen Ende der Nähmaschinennadel in
Längsrichtung ist eine Spitze angeformt, mit der die Nadel beim Nähen das Nähgut durchsticht. Direkt angrenzend an die Spitze befindet sich das Öhr, in das der Nähfaden eingezogen ist. Zwischen dem Öhr und dem Nadelkolben erstreckt sich der Nadelschaft, der einen großen Teil der Längserstreckung der
Nähmaschinennadel ausmacht. Zwischen den vorgenannten Bereichen können sich jeweils Übergangsbereiche befinden.
[0009] Das Öhr durchgreift die Nadel im Wesentlichen in einer Richtung, die als Höhenrichtung bezeichnet wird. Die Höhenrichtung steht senkrecht auf der
Längsrichtung der Nähmaschinennadel. Die Längsrichtung weist vom hinten liegenden Nadelkolben zur Spitze am vorderen Ende der Nähmaschinennadel. Die Längsrichtung ist in der Regel parallel zur Mittelachse. Die Richtung senkrecht zu den beiden vorgenannten Richtungen wird als Breitenrichtung bezeichnet. [0010] Inn Bereich des Nadelschafts ist dem Öhr in Längsrichtung eine Hohlkehle vorgelagert. Die Kontur der Hohlkehle springt gegenüber der Kontur des
Nadelschaftes in Höhenrichtung zurück. Die Höhenrichtung zeigt also von der Nadelmitte über die Hohlkehle nach außen in der Weise, dass die Werte außerhalb der Hohlkehle weiter anwachsen. Im Bereich der Hohlkehle wird beim Nähen, wenn die Nähmaschinennadel das Nähgut durchstochen hat, der Nähfaden von einem Greiferelement aufgenommen und beim Rückhub der Nadel auf der entsprechenden Seite des Nähguts gehalten. Um die Übernahme durch das Greiferelement sicherer zu gestalten, weist die Nähmaschinennadel eine Hohlkehle auf. Als Hohlkehle wird ein zurückgesetzter Bereich an einer Nähmaschinennadel bezeichnet, der dazu eingerichtet ist, einen Eingriffraum für einen Greifer zu schaffen, in dem der
Nähfaden nicht direkt an der Nadel anliegt, weil angrenzende Bereiche am Schaft und am Öhr vorliegen, die in der Höhenrichtung über der Hohlkehle liegen. Die Hohlkehle erstreckt sich von der unmittelbaren Nähe des Öhrs über einen Teilbereich der Längserstreckung des Nadelschafts.
[001 1 ] Die maximale Erstreckung der Kontur der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der Höhenrichtung kann maximal 65% der maximalen Erstreckung der Kontur der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der Breitenrichtung betragen. Die maximale Höhe der Nadel kann gemessen werden zwischen zwei Parallelen zur Breitenrichtung, wenn die erste die beiden Rinnenkanten tangential berührt und die zweite an der Hohlkehle tangential anliegt. Die maximale Höhe der Nadel in der Hohlkehle kann zwischen 60% und 70% deren maximalen Breite in der Hohlkehle liegen. Die maximale Höhe der Nadel in der Hohlkehle liegt vorzugsweise zwischen 55% und 75% deren maximalen Breite in der Hohlkehle. Durch diese Geometrie der Hohlkehle kann die Nadel bei einer Kollision mit dem Greifer ausweichen, ohne beschädigt zu werden oder gar abzubrechen.
[0012] Die Querschnittsfläche der Nadel im Bereich der Erstreckung der Hohlkehle in Längsrichtung der Nähmaschinennadel kann 70% der kleinsten Querschnittsfläche senkrecht zur Längsrichtung im Bereich des restlichen Nadelschaftes betragen. Die Querschnittsfläche in der Hohlkehle kann zwischen 65% und 75% der
Querschnittsfläche des restlichen Nadelschaftes betragen. Die Querschnittsfläche in der Hohlkehle beträgt vorzugsweise zwischen 60% und 80% der Querschnittsfläche des restlichen Nadelschaftes. Durch die entsprechend gewählte Querschnittsfläche im Bereich der Hohlkehle können die Anforderungen an die Festigkeit der Nadel und die Anforderungen an die Geometrie der Nadel, die für einen sicheren Nähprozess und für die Schonung des Nähguts notwendig sind, aufeinander abgestimmt und optimiert werden. Die Geometrie der Hohlkehle wird vorteilhafterweise so gewählt, dass die Hohlkehle eine Breite aufweist, die der Breite des angrenzenden Schaftes entspricht. Diese Breite verleiht der Nadel ausreichend Stabilität, ohne dass eine Verbreiterung in der Hohlkehle das Nähgut schädigen würde. Durch die Reduzierung des Querschnitts kann die Hohlkehle in der Höhenrichtung zum Einen niedriger im Vergleich zur Breite und so mit einem Radius ausgeführt werden, dass die
Funktionssicherheit erhöht ist. Durch die Reduzierung der Querschnittsfläche in der Hohlkehle wird aber auch eine Abweichung von der Parallelität in der Hohlkehle in der Richtung der Langrinne nicht erforderlich, wodurch die Geometrie der Nadel in der Hohlkehle auch schonend für das Nähgut ist.
[0013] Die erfindungsgemäße Nadel kann in Teilabschnitten des Verlaufs der Längserstreckung des Nadelschafts eine konstante Querschnittsfläche aufweisen oder zumindest abschnittsweise in Richtung zur Nadelspitze sich verjüngend verlaufen. Eine solche Verjüngung kann dann so ausgeführt sein, dass die Kontur von der Form her erhalten bleibt und nur über einen Faktor im Verlauf der
Längserstreckung kontinuierlich skaliert wird. Ein sich verjüngender Teilabschnitt kann im Bereich der Hohlkehle und/oder im Verlauf des restlichen Nadelschafts vorliegen. In dem Fall, dass sowohl der Schaft als auch die Hohlkehle nach vorne sich verjüngend verlaufen, kann die größte Querschnittsfläche der Hohlkehle an deren Ende in Richtung auf den restlichen Schaft vorzugsweise 65% der kleinsten Querschnittsfläche des Schaft an dessen Ende in Richtung auf die Hohlkehle betragen.
[0014] Die maximale Erstreckung der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der
Breitenrichtung kann im Wesentlichen der maximalen Erstreckung der Nadel im Bereich des restlichen Schafts entsprechen. Durch die Anpassung der Breite der Hohlkehle an die Breite des Schaftes erhält die Nadel in der Hohlkehle zum Einen die benötigte Festigkeit für den Nähprozess. Zum Anderen wird das Stichloch in der Hohlkehle nicht weiter aufgeweitet als nötig und so das Nähgut so gut wie möglich geschont. In dem Fall, dass sowohl der Schaft als auch die Hohlkehle nach vorne konisch verjüngend verlaufen, entsprechen sich dann die kleinste Breite des Schaft an dessen Ende in Richtung auf die Hohlkehle und die dann größte Breite der Hohlkehle an deren Ende in Richtung auf den restlichen Schaft.
[0015] Die Nähmaschinennadel weist im Bereich der Hohlkehle in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung bzw. in allen Schnittebenen im Bereich der Hohlkehle - ausgenommen Übergangsbereiche -einen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Konturverlauf auf der Hohlkehlseite auf. Insbesondere liegen direkt angrenzend an eine Symmetrieachse, die in der Schnittebene durch die Mittelachse der Nadel und in Höhenrichtung läuft, keine geraden, flachen Abschnitte vor, sondern es erstreckt sich in beiden Orientierungen der Breitenrichtung von der Mitte der Hohlkehle ausgehend eine zumindest annähernd kreisbogenförmig verlaufende Kontur weg. Somit bildet sich in dieser Schnittebene zumindest kein ausgeprägtes Plateau an der in
Höhenrichtung am weitesten von der Mittelachse der Nadel entfernten Stelle aus. In diesem Sinne ist in dieser Schrift im Wesentlichen kreisbogenförmig zu verstehen. Abweichungen von der Kreisform sind insoweit zulässig, dass durch diese
Abweichungen zur Einhaltung der für den Nähprozess nötigen geometrischen Verhältnisse bezüglich Höhen und Breiten keine Knicke bzw. scharfe Kanten in der Hohlkehle auftreten.
[0016] Der kreisbogenförmige Bereich der Kontur der Hohlkehle überstreicht einen ersten Winkelabschnitt des Nadelumfangs. Der erste Winkelabschnitt erstreckt sich vorzugsweise auf beiden Seiten einer Symmetrieachse, die in der Schnittebene durch die Mittelachse der Nähmaschinennadel und die Höhenrichtung festgelegt ist. An diesen ersten Winkelabschnitt können weitere Winkelbereiche anschließen, die die Kontur der Hohlkehle vervollständigen. Insgesamt überdeckt die Kontur der Hohlkehle bzw. die Winkelsumme der Winkelbereiche, aus denen die Kontur der Hohlkehle gebildet ist, die Hälfte, also 180°, des gesamten Nadelumfangs. Der Scheitelpunkt der Winkelbereiche ist bestimmt durch den Schnittpunkt der
Symmetrieachse, die in der Höhenrichtung liegt, mit einer Strecke, die in
Breitenrichtung verläuft und an der Stelle der maximalen Erstreckung der Nadel in der Breitenrichtung im Bereich der Hohlkehle liegt. [0017] Der Rundungsradius der im Wesentlichen kreisbogenförmigen Kontur der Nadel im Bereich der Hohlkehle beträgt bevorzugt ca. 50% der maximalen
Erstreckung der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der Breitenrichtung und beträgt weiter bevorzugt zwischen 35% und 100% der maximalen Erstreckung der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der Breitenrichtung. Der Radius kann zwischen 40% und 80% oder auch zwischen 45% und 60% der maximalen Erstreckung der Nadel im Bereich der Hohlkehle in der Breitenrichtung betragen. Durch diese spezielle Wahl des Rundungsradius entsteht eine Form der Hohlkehle, die besonders gut geeignet ist für eine sichere Übernahme des Nähfadens durch ein Greiferelement. Greifer werden beim Nähen in der Regel so eingestellt, dass sich Nähmaschinennadel und Greifer nicht berühren. Durch den Rückhub der Nähmaschinenadel bildet der Nähfaden eine Schlinge, die der Greifer im Zusammenspiel mit der Hohlkehle aufnehmen kann. Der Greifer führt hierbei zumindest zeitweise eine Bewegung aus, die auch Komponenten in Breitenrichtung der Nähmaschinennadel enthält und mit der sich der Greifer der Nähmaschinennadel auch in der Breitenrichtung annähert. Zum Beispiel durch Vibrationen in der Nähmaschine, starken Fadenzug, schlechte Einstellung der Nähmaschine oder weitere Unzulänglichkeiten kann es aber dennoch vorkommen, dass sich die Nähmaschinenadel und der Greifer berühren. Liegt die Hohlkehle auf einem einheitlichen Niveau in der Höhenrichtung schlägt der Greifer in einem solchen Fall stumpf gegen eine zumindest annähernd senkrecht zur
Bewegungsrichtung des Greifers stehende Seitenfläche der Nähmaschinennadel, die eine Hohlkehle mit Plateau zwangsläufig aufweist. Durch ein solches Anschlagen kann es außer zu Nähfehlern auch zu Beschädigungen an der Nähmaschinennadel und/oder am Greifer kommen. Durch die erfindungsgemäße Kontur der Hohlkehle bietet die Nähmaschinenadel im Bereich ihrer Hohlkehle dem Greifer für den Fall einer Berührung Oberflächenbereiche an, die eine Winkelstellung aufweisen, die den Greifer bevorzugt in die richtige Richtung ablenken und ein stumpfes
Aneinanderschlagen vermeiden. So wird die Funktionssicherheit beim Nähen erhöht.
[0018] Die im Wesentlichen kreisbogenförmige Kontur der Nadel im Bereich der Hohlkehle kann sich mindestens über einen Winkelbereich von 90° erstrecken. Der Radius kann einen Winkelbereich von mindestens 100° überdecken. Der Radius kann einen Winkelbereich von mindestens 1 10° überdecken. Durch die Überdeckung eines relativ großen Winkelbereichs wird sichergestellt, dass die in einem für den Greifer günstigen Winkel angeordneten Flächen der Hohlkehle ausreichend Reserve für das Eingreifen des Greifers bieten. Der an der Nadel vorhandene Bauraum wird so optimal ausgenutzt.
[0019] Die Nadel kann ihre maximale Erstreckung in der Breitenrichtung im Bereich der Hohlkehle vorzugsweise unterhalb einer Mittelachse erreichen, insbesondere bei 32% ihrer maximalen Erstreckung in Höhenrichtung gemessen von der der
Hohlkehle abgewandten Seite. Die maximale Breite der Nadel kann zwischen 30% und 35% der Höhe erreicht werden. Die maximale Breite der Nadel kann zwischen 25% und 40% der Höhe erreicht werden. Durch diese Maßnahme werden die
Seitenflächen, auf die ein Greifer unter ungünstigem Winkel anschlagen könnte, maximal reduziert.
[0020] Der Nadelschaft weist eine Langrinne auf, die sich im Wesentlichen in der Längsrichtung der Nadel erstreckt. Die Hohlkehle und die Langrinne befinden sich bezüglich der Höhenrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Nadelschafts. Die Langrinne erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte
Längserstreckung des Nadelschafts vom Übergang zum Nadelkolben bis zum Öhr. Die Langrinne läuft vorteilhafterweise über ihre ganze Erstreckung in Längsrichtung und insbesondere im Bereich der Hohlkehle im Wesentlichen parallel und in einem konstanten Abstand zur Mittelachse der Nähmaschinennadel. Diese Ausführung ist wiederum schonend für das Nähgut. Langrinnen dienen dem Schutz des Nähfadens beim Durchstechen des Nähguts. Diese Funktion erfüllen prinzipiell auch Langrinnen, die über ihre Längserstreckung unterschiedliche Abstände zur Mittelachse
aufweisen. Solche Langrinnen weisen dann allerdings Übergangsbereiche zwischen den auf unterschiedlichen Höhen liegenden Längsabschnitten der Langrinnen auf, die das Nähgut beim Einstechen oder auch beim Rückzug beschädigen können. Insofern ist im Wesentlichen parallel und in einem konstanten Abstand zur
Mittelachse so auszulegen, dass die Rinnenkanten im Bereich der Hohlkehle geringfügig nach innen abgesenkt sein können, was dann entsprechend für den Rinnengrund gelten kann. Der Rinnengrund im Bereich der Hohlkehle kann auch geringfügig gegenüber dem Rinnengrund im Bereich des restlichen Schaftes angehoben sein. Die Abweichung der Rinne, das heißt der Rinnenkanten und/oder des Rinnengrundes, von der Parallelität von der Mittelachse bzw. die Abweichung des Abstands der Rinnenkanten und/oder Rinnengrund zur Mittelachse im Bereich der Hohlkehle zum restlichen Schaft beträgt dann maximal 10% einer mittleren Breite des Schaftes. Die Abweichung der Rinne von der Parallelität bzw. die Abweichung des Abstandes der Rinne von der Mittelachse kann maximal 5% einer mittleren Breite des Schaftes betragen. Die Abweichung der Rinne von der Parallelität bzw. die Abweichung des Abstandes der Rinne von der Mittelachse kann maximal 2% einer mittleren Breite des Schaftes betragen.
Der Schaft kann in Längsrichtung im Anschluss an die Hohlkehle eine Rinne aufweisen. Diese Rinne wird dann oft kurze Rinne genannt. Diese liegt dann bezüglich der Höhenrichtung auf der entgegengesetzten Seite von der Langrinne. Die kurze Rinne kann von der Hohlkehle bis zum Kolben reichen. Zwischen der Hohlkehle und der kurzen Rinne kann auch ein gegenüber der Hohlkehle erhabener Bereich vorliegen. Wie weiter vorne beschrieben, dient ein solcher erhabener
Bereich dazu, dass der Faden in der Hohlkehle gut von einem Greiferelement aufgenommen werden kann. Alle erfindungsgemäßen Ausführungen einer Nähnadel können eine solche kurze Rinne aufweisen.
[0021 ] Die Kontur der Nadel im Bereich der Längserstreckung der Hohlkehle in der Querschnittsansicht, die sich bei einem Schnitt senkrecht zur Längserstreckung der Nadel ergibt, kann neben dem ersten Winkelabschnitt zumindest einen zweiten Winkelabschnitt aufweisen, der gerade verläuft und einen dritten Winkelabschnitt, der den ersten und den zweiten Winkelabschnitt verbindet. Der dritte Abschnitt verbindet die beiden anderen Abschnitte knickfrei. Der gerade Abschnitt ist vorzugsweise kurz ausgeführt und vorzugsweise an beiden Seiten in der Breitenrichtung vorhanden. Der gerade Abschnitt kann unter einem Winkel von 18° zur Höhenrichtung stehen. Der gerade Abschnitt kann unter einem Winkel von 15° bis 21 ° zur Höhenrichtung stehen. Der gerade Abschnitt kann unter einem Winkel von 12° bis 24° zur
Höhenrichtung stehen. Der dritte Winkelabschnitt führt den Rundungsradius des ersten Winkelabschnitts tangential ohne Knicke in den geraden Abschnitt des zweiten Winkelabschnitts über. Zumindest die Kontur des dritten Winkelbereichs, also des Übergangs zwischen dem ersten und zweiten Winkelbereich, weist eine Winkellage gegenüber einem eventuell auftreffenden Greifer auf, die es ermöglicht, dass trotz Berührung beide Teile ohne Beschädigung weiter den Nähprozess fortsetzen können. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Winkel des geraden Abschnitts, der im Bereich der Hohlkehle den zweiten Winkelabschnitt überstreicht, im weiteren Verlauf im Bereich des Schafts veränderlich ausgeführt sein. Der Winkel kann in Richtung auf den Nadelkolben zum Beispiel von 30° auf 36° anwachsen. Die Vergrößerung des Winkels kann auch um einen anderen Betrag erfolgen, ebenso kann der Winkel des Schafts angrenzend an die Hohlkehle einen anderen Betrag als 30° aufweisen, je nachdem wie die Hohlkehle ausgestaltet ist.
[0022] Die Nähmaschinennadel kann im Bereich der Erstreckung der Hohlkehle in der Längserstreckung der Nadel in der Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieachse, die durch die Höhenrichtung und die die Mittelachse definiert ist, ausgeführt sein. Durch diese Symmetrie kann die
Nähmaschinennadel sowohl in Nähmaschinen eingesetzt werden, in denen der Greifer von der linken als auch in Nähmaschinen, in denen der Greifer von der rechten Seite der Nadel her in die Hohlkehle eingreift. Ebenso kann die Nadel somit in Maschinen bzw. Anwendungen eingesetzt werden, in denen in der Hohlkehle eine Fase benötigt wird. Die Kontur der Hohlkehle der erfindungsgemäßen
Nähmaschinennadel macht die Ausführung einer zusätzlichen Fase in der Hohlkehle überflüssig. In Verbindung mit der Symmetrie gilt dies für jede Fase, egal auf welcher Seite der Hohlkehle diese von Nöten wäre. Die Symmetrie kann vorzugsweise auch für die Langrinne gelten. Das Zentrum der Langrinne liegt dann genauso auf der Symmetrieachse, wie der Punkt des Kreisbogens der Kontur der Hohlkehle, an dem eine Parallele zur Breitenrichtung tangential anliegt. Ebenso sind vorzugsweise alle ersten, zweiten und dritten Winkelbereiche spiegelsymmetrisch angeordnet.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel umfasst zumindest einen ersten Herstellungsschritt, in dem in einem Teilabschnitt der Längserstreckung des Schaftes die Querschnittsfläche des Schaftes reduziert wird. In zumindest einem zweiten Herstellungsschritt wird der Schaft spanlos verformt, um zumindest eine Hohlkehle anzuformen. Das Verfahren ist
gekennzeichnet dadurch, dass der Herstellungsschritt zum Anformen zumindest einer Hohlkehle derart ausgeführt wird, dass die Hohlkehle mit einem
Rundungsradius angeformt wird, der zwischen 35% und 100% der maximalen Breite der Nähmaschinennadel im Bereich der Hohlkehle entspricht. Weitere formgebende Herstellungsschritte werden im Bereich des Nadelschaftes nicht mehr benötigt. In nachgelagerten Herstellungsschritten kann es lediglich zu geringfügigen Verrundungen der durch den spanlosen Verformungsvorgang erzeugten Geometrie kommen, wenn zum Beispiel später erzeugte Grate oder Rauigkeiten an anderen Stellen der Nähmaschinennadel bearbeitet werden müssen und der Schaft hiervon nicht unberührt bleibt.
[0024] Das Verfahren zur Reduzierung der Querschnittsfläche in einem Teilabschnitt des Schaftes, kann ohne Materialabtrag durchgeführt werden. Dadurch entsteht zum Einen kein Abfall, der entsorgt werden müsste. Zum Anderen muss nicht mehr Ausgangsmaterial eingesetzt werden als für die Nähmaschinennadel benötigt wird. Damit sind entsprechende Kosteneinsparungen verbunden. Das Verfahren zur Reduzierung der Querschnittsfläche in einem Teilabschnitt des Schaftes kann spanabhebend durchgeführt werden. Ein solches Verfahren weist kurze
Bearbeitungszeiten auf und ist somit günstig. Das Verfahren zur Reduzierung der Querschnittsfläche in einem Teilabschnitt des Schaftes kann auch durch
Materialabtrag ohne definierte Schneide durchgeführt werden. Ein solches Verfahren zeichnet sich durch eine besonders hohe Genauigkeit aus. Weitere Verfahren zur Materialverdrängung und/oder zum Materialabtrag sind in vorteilhafter Weise einsetzbar.
[0025] Das Verfahren zur Reduzierung der Querschnittsfläche in einem Teilabschnitt des Schaftes kann so ausgeführt werden, dass eine Verfestigung des verbleibenden Materials der Nähmaschinennadel einhergeht. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Hohlkehle, die später im Teilabschnitt mit reduzierter Querschnittsfläche angeformt wird, beim Nähprozess hohen Belastungen unterworfen ist und entsprechende Festigkeit aufweisen muss. Somit ist es möglich eine Nähmaschinennadel herzustellen, die in der Hohlkehle eine relativ kleine Querschnittsfläche aufweist, damit das Nähgut bestmöglich geschont wird und die doch genügend Festigkeit besitzt, um bei der auftretenden Belastung nicht zu brechen oder sich dauerhaft zu verbiegen.
[0026] In dem erfindungsgemäßen Nähverfahren werden zumindest eine Nähnadel und zumindest ein Greifer eingesetzt. Die Nähnadel weist folgende Merkmale auf: Einen Nadelschaft, der sich im Wesentlichen in der Längsrichtung der Nadel erstreckt. Ein Öhr, das die Nadel im Wesentlichen in ihrer Höhenrichtung durchgreift, wobei die Höhenrichtung der Nadel senkrecht zu ihrer Längsrichtung verläuft.
Eine Hohlkehle, die in Längsrichtung der Nadel dem Öhr vorgelagert ist, wobei die Kontur der Hohlkehle gegenüber der Kontur des Schaftes in der Höhenrichtung der Nadel zurückspringt. Die Kontur der Hohlkehle ist zumindest in einem Teilbereich der Erstreckung der Hohlkehle in Längsrichtung der Nadel in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung der Nadel im Wesentlichen kreisbogenförmig
ausgestaltet. Der kreisbogenförmige Bereich überstreicht einen ersten
Winkelabschnitt des Nadelumfanges.
Der Greifer übernimmt im Normalbetrieb die Fadenschlinge im Rahmen einer Greifbewegung, bei der er an der ausgetriebenen Nadel vorbeigreift. Der Greifer übernimmt die Fadenschlinge hierbei im Bereich der Hohlkehle der Nadel. Der Greifer kann hierbei zum Beispiel Rotationsbewegungen oder Schwenkbewegungen ausführen. In jeder Ausführungsform der Bewegung des Greifers weist der
Bewegungsverlauf des Greifers Komponenten in einer Richtung auf, die der
Breitenrichtung der Nähmaschinennadel entspricht.
Der Greifer kollidiert bei betriebsbedingten Auslenkungen der Nadel mit der Nadel in dem ersten Winkelabschnitt der Kontur der Hohlkehle der Nadel.
In dem erfindungsgemäßen Nähverfahren wird eine Nadel verwendet, die in diesem ersten Winkelabschnitt eine Kontur aufweist, die einen Krümmungsradius besitzt, der zwischen 35% und 100% der maximalen Erstreckung der Nadel in ihrer
Breitenrichtung beträgt. Die Breitenrichtung der Nadel steht senkrecht zu ihrer Längs- und Höhenrichtung. Durch die Verwendung einer solchen Nadel in dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Nähverfahren weniger anfällig gegenüber Störungen, weil die Nadel und der Greifer bei Störungen und einer daraus folgenden Kollision geeignet aneinander vorbeigleiten können und der Nähprozess hierdurch ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann. Der Greifer kann auch in den anderen Winkelabschnitten der Kontur der Hohlkehle mit der Nadel kollidieren. Zumindest auch im dritten Winkelabschnitt weist die Kontur der Hohlkehle der Nadel eine Winkellage zur Breitenrichtung auf, die es ermöglicht, dass der Nähprozeß trotz Kollision zwischen Greifer und Nadel fortgesetzt werden kann. Fig. 1 Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Nähmaschinennadel in vereinfachter
Schrägansicht auf die Hohlkehle
Fig. 2 Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Nähmaschinennadel in vereinfachter
Schrägansicht auf die Langrinne
Fig. 3 Figur 3 zeigt eine Darstellung der Kontur der erfindungsgemäßen
Nähmaschinennadel im Schnitt in der Hohlkehle
Fig. 4 Figur 4 zeigt eine Darstellung der Kontur der erfindungsgemäßen
Nähmaschinennadel im Schnitt im Nadelschaft.
[0027] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Nähmaschinennadel 1 in vereinfachter Schrägansicht auf die Hohlkehle 10. Die Nähmaschinennadel 1 erstreckt sich in Längsrichtung L von einem endseitigen Nadelkolben 4 über den Schaft 5 und über das Öhr 6 bis zur Spitze 7. Der Teilbereich 9 der Hohlkehle 10, der sich von der unmittelbaren Nähe des Öhrs 6 über einen Teilbereich der Längserstreckung des Nadelschaftes 5 erstreckt, ist ebenfalls angegeben. Ebenso ist der restliche Bereich 12 des Nadelschaftes 5 angedeutet. Die Kontur 1 1 , die sich in einer Schnittebene ergibt, die senkrecht zur Längsrichtung L und im Teilbereich 9 der Hohlkehle 10 steht, kann grob erkannt werden. Zur Orientierung sind die Längsrichtung L, die Breitenrichtung B und die Höhenrichtung H eingezeichnet.
[0028] Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Nähmaschinennadel 1 in vereinfachter Schrägansicht auf die Langrinne 8. Bis auf die Hohlkehle 10 sind die einzelnen Abschnitte der Längserstreckung der Nähmaschinennadel 1 auch hier angegeben. Insbesondere ist zu erkennen, dass die Langrinne 8 einschließlich ihrer Kanten, die den nicht dargestellten Nähfaden beim Nähen schützen, einen geraden Verlauf ohne Stufen aufweist.
[0029] Figur 3 zeigt eine Darstellung der Kontur 1 1 der erfindungsgemäßen
Nähmaschinennadel 1 im Schnitt in der Hohlkehle 10 aus Figur 1 . Der Schnitt kann an jeder beliebigen Stelle des Teilbereichs 9 der Hohlkehle 10 zustande gekommen sein. Ausgenommen sind hiervon die Übergangsbereiche des Teilbereichs 9 der Hohlkehle 10 zum Öhr 6 und zum restlichen Bereich 12 des Nadelschafts 5. Die Hohlkehle 10 ist in dieser Darstellung oben, die Langrinne 8 unten. Der
Rundungsradius r ist als Pfeillinie dargestellt. Die Winkelbereiche w1 , w2 und w3 sind mit gestrichelten Linien angedeutet. Zur Verdeutlichung ist ein
Koordinatensystem eingezeichnet, das die Breitenrichtung B und die Höhenrichtung H angibt. Die Längsrichtung L steht senkrecht zur Zeichenebene. Innerhalb der Kontur ist parallel zur Breitenrichtung B die maximale Erstreckung b der
Nähmaschinennadel 1 im Teilbereich 9 der Hohlkehle 10 zu erkennen. Die
Mittelachse M läuft in dieser Darstellung senkrecht zur Zeichenebene und ist festgelegt durch den Schnittpunkt der beiden mit Unterbrechungen eingezeichneten Linien, von denen diejenige parallel zur Höhenrichtung H mit dem Bezugszeichen S versehen ist. Die Kontur 1 1 der Nähmaschinennadel 1 im Teilbereich 9 der
Hohlkehle 10 ist zu der Symmetrieachse S spiegelsymmetrisch. Der Scheitelpunkt der Winkelbereiche w1 , w2 und w3 ist der Schnittpunkt der Symmetrieachse S mit der Parallelen zur Breitenrichtung B, auf der die maximale Erstreckung b der Nadel in Breitenrichtung liegt. Der Abstand I der Langrinne 8 zur Mittelachse M ist durch einen Pfeil dargestellt. An der linken Seite der Kontur 1 1 sind ein Übergang 13 und ein gerader Abschnitt 14 gezeigt. Der Übergang 13 verbindet den geraden Abschnitt 14 knickfrei mit der im Wesentlichen kreisbogenförmigen Kontur des ersten
Winkelabschnitts w1 .
[0030] Figur 4 zeigt eine Darstellung der Kontur der erfindungsgemäßen
Nähmaschinennadel 1 im Schnitt im Nadelschaft 5. Auch diese Kontur kann sich an jeder Stelle des Nadelschaftes 5 ergeben, die Kontur in Übergangsbereichen wieder abweichen. Das Koordinatensystem mit der Breitenrichtung B und der Höhenrichtung H ist wieder zur Orientierung angegeben. Die Kontur ist wiederum
spiegelsymmetrisch zur Achse S, die durch die Mittelachse M und parallel zur Höhenrichtung H läuft. Die maximale Erstreckung bs der Nähmaschinennadel 1 im restlichen Bereich 12 des Schafts 5 in Breitenrichtung B ist dargestellt. Diese entspricht der maximalen Erstreckung b der Nähmaschinennadel 1 im Teilbereich 9 der Hohlkehle 10 in Breitenrichtung B aus Figur 3. Die maximale Erstreckung bs kann von der maximalen Erstreckung b abweichen, wenn zum Beispiel die Nadel konisch ausgeführt ist. Bezugszeichenliste
1 Nähmaschinennadel
3 Nadelumfang
4 Nadelkolben
5 Nadelschaft
6 Öhr
7 Spitze
8 Langrinne
9 Teilbereich der Hohlkehle
10 Hohlkehle
1 1 Kontur
12 Bereich des restlichen Schafts
13 Übergang
14 gerader Bereich
b Maximale Erstreckung der Nähmaschinennadel 1 im Teilbereich 9 der
Hohlkehle 10 in Breitenrichtung B
bs Maximale Erstreckung der Nähmaschinennadel 1 im restlichen Bereich 12 des Schafts 5 in Breitenrichtung B
h Maximale Erstreckung der Nähmaschinennadel 1 im Teilbereich 9 der
Hohlkehle 10 in Höhenrichtung H
I Abstand der Langrinne 8 von der Mittelachse M
r Rundungsradius
w1 erster Winkelabschnitt
w2 zweiter Winkelabschnitt
w3 dritter Winkelabschnitt
B Breitenrichtung
H Höhenrichtung
L Längsrichtung
M Mittelachse
S Symmetrieachse

Claims

Patentansprüche
1 . Nähmaschinennadel (1 ) mit folgenden Merkmalen:
• einem Nadelschaft (5), der sich im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) erstreckt,
• einem Öhr (6), das die Nadel (1 ) im Wesentlichen in ihrer
Höhenrichtung (H) durchgreift, wobei die Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) senkrecht zu ihrer Längsrichtung (L) verläuft,
• einer Hohlkehle (10), die in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) dem Öhr (6) vorgelagert ist, wobei die Kontur (1 1 ) der Hohlkehle (10) gegenüber der Kontur des Schaftes (5) in der Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) zurückspringt,
• wobei die Querschnittsfläche der Nadel (1 ) im Bereich (9) der Erstreckung der Hohlkehle (10) in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) höchstens zwischen 60% und 80% der kleinsten Querschnittsfläche beträgt, die senkrecht zur Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) im Bereich der Längserstreckung des restlichen Nadelschafts (12) zu messen ist und
• wobei die Nadel (1 ) im Bereich (9) der Hohlkehle (10) in der Höhenrichtung (H) eine maximale Erstreckung (h) aufweist, die zwischen 55% und 75% der maximalen Erstreckung (b) der Nadel (1 ) im Bereich (9) der Hohlkehle (10) in der Breitenrichtung (B) liegt und
• wobei die Kontur (1 1 ) der Hohlkehle (10) zumindest in einem Teilbereich der Erstreckung der Hohlkehle (10) in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) im Wesentlichen kreisbogenförmig ausgestaltet ist,
• wobei dieser kreisbogenförmige Bereich einen ersten Winkelabschnitt (w1 ) des Nadelumfanges (3) überstreicht
dadurch gekennzeichnet, dass • der Radius (r) der im wesentlichen kreisbogenförmigen Kontur in diesem ersten Winkelabschnitt (w1 ) des Nadelumfanges (3) in diesem Teilbereich der Längserstreckung der Hohlkehle (10) in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) zwischen 35% und 100% der maximalen Erstreckung (b) der Nadel (1 ) in ihrer Breitenrichtung (B) beträgt,
• wobei die Breitenrichtung (B) senkrecht zu der Längs- (L) und Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) steht.
2. Nähmaschinennadel (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die im Wesentlichen kreisbogenförmige Kontur (1 1 ) der Nadel (1 ) im Bereich (9) der Hohlkehle (10) in der Schnittebene einen ersten Winkelabschnitt (w1 ) von mindestens 90° überdeckt.
3. Nähmaschinennadel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nadel (1 ) im Bereich (9) der Erstreckung der Hohlkehle (10) in
Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) ihre maximale Erstreckung (b) in der
Breitenrichtung (B) unterhalb einer Mittelachse (M), insbesondere zwischen 25% und 40% ihrer maximalen Erstreckung in Höhenrichtung (H) gemessen von der der Hohlkehle (10) abgewandten Seite erreicht.
4. Nähmaschinennadel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die maximale Erstreckung der Nadel (1 ) im Bereich (9) der Hohlkehle (10) in Breitenrichtung (B) im Wesentlichen dem Minimum der maximalen
Erstreckung (bs) der Nadel (1 ) im Bereich des restlichen Nadelschafts (12) in Breitenrichtung (B) entspricht.
5. Nähmaschinennadel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nadel (1 ) eine Langrinne (8) aufweist, die sich im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) erstreckt und die auf der der Hohlkehle (10) abgewandten Seite der Nadel (1 ) angeordnet ist.
6. Nähmaschinennadel (1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die Langrinne (8) über ihre ganze Erstreckung in Längsrichtung (L) und insbesondere im Bereich der Hohlkehle (10) im Wesentlichen parallel und in einem konstanten Abstand zur Mittelachse (M) der Nadel verläuft.
7. Nähmaschinennadel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kontur (1 1 ) der Nadel (1 ) im Teilbereich (9) der Längserstreckung der Hohlkehle in der Querschnittsansicht, die sich bei einem Schnitt senkrecht zur Längserstreckung (L) der Nadel (1 ) ergibt, neben dem ersten Winkelabschnitt (w1 ) zumindest einen zweiten Winkelabschnitt (w2) aufweist, der gerade verläuft und dass ein dritter Winkelabschnitt (w3) den ersten (w1 ) und den zweiten Winkelabschnitt (w2) verbindet, wobei der dritte Abschnitt (w3) die beiden anderen Abschnitte (w1 , w2) knickfrei verbindet.
8. Nähmaschinennadel (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nähmaschinennadel (1 ) im Bereich der Erstreckung der Hohlkehle (10) in der Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) in der Schnittebene senkrecht zur dieser Längsrichtung (L) spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieachse (S) ausgeführt ist, wobei die Symmetrieachse (S) durch die Höhenrichtung (H) und die Mittelachse (M) definiert ist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel (1 ), welche einen
Nadelschaft (5), der sich im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) erstreckt und ein Öhr (6) aufweist, das die Nadel (1 ) im Wesentlichen in ihrer Höhenrichtung (H) durchgreift,
• bei dem in einem Teilabschnitt des Schaftes (5) die Querschnittsfläche desselben reduziert wird,
• und der Schaft (5) zum Anbringen von zumindest einer Hohlkehle (10) spanlos verformt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Hohlkehle (10) mit einem Rundungsradius (r) angeformt wird, der 35% bis 100% der maximalen Breite (b) der Nähmaschinennadel (1 ) im Bereich (9) der Erstreckung der Hohlkehle (10) in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) entspricht
• wobei die Breitenrichtung (B) senkrecht sowohl zur Längs- (L) als auch zur Höhenrichtung (H) steht.
10. Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel (1 ) nach dem
vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die Reduzierung der Querschnittsfläche ohne Materialabtrag ausgeführt wird.
1 1 . Verfahren zum Herstellen einer Nähmaschinennadel (1 ) nach Anspruch 9 oder 10
dadurch gekennzeichnet, dass
das verbleibende Material der Nähmaschinennadel (1 ) bei der Reduzierung der Querschnittsfläche verfestigt wird.
12. Nähverfahren, bei dem zumindest eine Nähnadel (1 ) und zumindest ein
Greifer eingesetzt wird,
wobei die Nähnadel (1 ) folgende Merkmale aufweist:
• einen Nadelschaft (5), der sich im Wesentlichen in der Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) erstreckt,
• ein Öhr (6), das die Nadel (1 ) im Wesentlichen in ihrer Höhenrichtung (H) durchgreift, wobei die Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) senkrecht zu ihrer Längsrichtung (L) verläuft,
• eine Hohlkehle (10), die in Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) dem Öhr (6) vorgelagert ist, wobei die Kontur (1 1 ) der Hohlkehle (10) gegenüber der Kontur des Schaftes (5) in der Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) zurückspringt und wobei die Kontur (1 1 ) der Hohlkehle (10) zumindest in einem Teilbereich der Erstreckung der Hohlkehle (10) in
Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) in einer Schnittebene senkrecht zur Längsrichtung (L) der Nadel (1 ) im wesentlichen kreisbogenförmig ausgestaltet ist,
• wobei dieser kreisbogenförmige Bereich einen ersten Winkelabschnitt (w1 ) des Nadelumfanges (3) überstreicht
und wobei der Greifer im Normalbetrieb die Fadenschlinge im Rahmen einer Greifbewegung übernimmt, bei der er an der ausgetriebenen Nadel (1 ) vorbeigreift
dadurch gekennzeichnet, dass
• der Greifer bei betriebsbedingten Auslenkungen der Nadel (1 ) mit der Nadel (1 ) in dem ersten Winkelabschnitt (w1 ) der Nadel (1 ) kollidiert,
• wobei eine Nadel (1 ) verwendet wird, die in diesem ersten
Winkelabschnitt (w1 ) eine Kontur aufweist, die einen Krümmungsradius (r) besitzt, der zwischen 35% und 100% der maximalen Erstreckung (b) der Nadel (1 ) in ihrer Breitenrichtung (B) beträgt,
• wobei die Breitenrichtung (B) senkrecht zu der Längs- (L) und
Höhenrichtung (H) der Nadel (1 ) steht.
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