"Verfahren zum Herstellen von Nadeln unterschiedlicher Dicken und Nadelsvstem"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Nadeln für Nähmaschinen sowie ein Nadelsystem mit Nadeln unterschiedlicher Dicke.
Nähmaschinennadeln bestehen aus einem Nadelkolben zum Einspannen der Nadel in die Nähmaschine und daran anschließend aus einem meist verjüngten Nadelschaft einer bestimmten Länge, der in einer angeformten Nadelspitze endet. In den Nadelschaft sind bestimmte, nähtechnisch wichtige Formelemente eingearbeitet, wie beispielsweise das Nadelöhr, die Nadelhohlkehle sowie eine oder mehrere lange Rinnen.
Nähmaschinennadeln werden in unterschiedlichen Längen sowohl des Nadelkolbens als auch des Nadelschaftes und mit unterschiedlichen Nadeldicken hergestellt. Die Dicke einer Nähmaschinennadel ist bestimmt durch den Durchmesser des Nadelschaftes in der Nähe und oberhalb der Nadel- hohlkehle (in Richtung des Nadelkolbens). Nähmaschinennadeln werden in unterschiedlichen Dicken hergestellt, um den verschiedenen Anforderungen
gerecht zu werden. Zum Beispiel erstreckt sich bei Nähmaschinennadeln für den Doppelsteppstich der Fertigungsbereich von 0,5 mm bis sogar über 3 mm.
Nähmaschinennadeln arbeiten in Nähmaschinen mit einem Schlingenfän- gerelement zusammen, das auf unterschiedliche Art ausgeführt sein kann. Wichtige Teilelemente des Schlingenfängerelements sind zum einen die als Greifer ausgebildete Schlingenfängerspitze und der sogenannte Nadelschutz, der eine Berührung der Schlingenfängerspitze und der Nadel verhin- dert. Beide Teilelemente lassen sich so einstellen, daß ihr Abstand zu der äußeren Kontur der Nähmaschinennadel minimal ist. Dabei muß die Maschine so eingestellt werden, daß sich die Nadel in einer bestimmten Position zum Greifer befindet. Diese Position ist durch die Zwangssteuerung der zeitlichen Abläufe bei Nähmaschinen individuell vorgegeben.
Der enge Abstand des Greifers zur Nadel zum Zeitpunkt der Vollendung des Schiingenhubes ist für die sichere Schiingenaufnahme von besonderer Bedeutung. Daher muß der Greifer bei jedem Nadeldickenwechsel (zum Beispiel von 0,7 mm auf 1 mm) in Bezug auf die neue Nadel erneut justiert und optimal eingestellt werden. Dies geschieht mit einem erheblichen Zeitaufwand. Femer besteht die Gefahr, daß bei einem schnellen Wechsel der Greifer nicht optimal zur Nadel ausgerichtet wird und diese folglich bricht, was Verletzungen des Bedienpersonals zur Folge haben kann.
Die DE 36 36 706 A1 offenbart Kolbennadeln für Nähmaschinen, bei denen ein Teil des Nadelschaftes gegenüber dem restlichen Schaftteil achsversetzt ist. Der Nadelkolben weist auf der der Nadelhohlkehle gegenüberliegenden Seite eine flächige Kolbenabflachung als Anschlagfläche für den Nadelträger auf. Der Achsversatz wird für jede Nadel so gewählt, daß auch bei Na- dein unterschiedlicher Dicke der Grund der Hohlkehle im Verhältnis zur Fläche der Kolbenabflachung gleich ist. Dadurch soll das Zusammenwirken der Nadel mit dem Greifer der Nähmaschine verbessert werden. Für die nach
der DE 3636706 hergestellten Nadeln muß jedoch eine Nadelstange mit einem speziell konstruierten Nadelhalter vorhanden sein, der es erlaubt, die Kolbenfläche der Nadel als Anlage- und Referenzfläche zu nutzen. Dies ist wenn nur bei Haushaltsnähmaschinen der Fall. Für industrielle Maschinen sind die offenbarten Nadeln nicht geeignet, da diese zumeist kreisförmige Bohrungen zur Aufnahme des üblicherweise runden Nadelkolbens aufweisen. Folglich existiert für Industrienähmaschinen noch keine Lösung. Die offenbarte Lösung hat zudem den Nachteil, daß ein Dickenwechsel nicht beliebig ausgeglichen werden kann, da ab einem bestimmten Dickenzu- wachs eine starke Krümmung bzw. Versatz des Nadelschaftes erforderlich ist. Des weiteren sind oftmals Nadeln mit versetzten Schäften unerwünscht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung bereitzustellen, durch welche ein Nadeldickenwechsel möglich wird, ohne daß der Greifer jeweils neu zur Nadel ausgerichtet werden muß.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von Nadeln unterschiedlicher Dicke, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nadeln derart geformt werden, daß jede Nadel zumindest im Angriffsbereich des Greifers einen gleichen Abstand X zur Mittelachse des Nadelkolbens aufweist.
Die Erfindung verläßt in vorteilhafter Weise das im Stand der Technik bekannte Prinzip, bei dem mit zunehmender Nadeldicke die äußeren Nadel- konturen gesamthaft anwachsen und sich somit proportional zur ansteigenden Nadeldicke von der Nadelmittelachse entfernen. Die Nadelmittelachse wird definiert als die Mittelachse des Nadelkolbens. Die Nadelmittelachse stellt im Normalfall die Verlängerung der Nadelstangenmittelachse der Nähmaschine dar. Beim Wechsel der Nadeldicke hin zur dickeren Nadel und Beibehaltung einer gegebenen Nadeleinstellung zu den Schlingenfängere- lementen bleibt die Position der Nadelmittelachse zu dem als Greifer ausgebildeten Schlingenfängerelement konstant. Die im Stand der Technik übli-
chen Nadeln weisen bei dickeren Nadeln eine in Bezug auf die Nadelmittelachse wachsende Kontur auf. Deshalb muß der Greifer neu justiert werden, da er sonst bei Einsatz einer dickeren Nadel auf den Grund der Nadelhohlkehle stoßen würde.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird gewährleistet, daß unabhängig von der Dicke der Nadel jede Nadel im Angriffsbereich des Greifers den gleichen Abstand X zur Mittelachse des Nadelkolbens aufweist. Durch diesen gleichen Abstand X zur Nadelmittelachse, deren Position durch die feste Verbindung des Nadelkolbens mit der Nadelstange der Nähmaschine fixiert ist, wird eine Ausrichtung des Greifers bei einem Nadeldickenwechsel in vorteilhafter Weise überflüssig, da diesbezüglich alle Nadeln gleich ausgebildet sind. Hieraus ergibt sich eine erhebliche Zeitersparnis. Durch die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Nadeln sind diese insbeson- dere für Industrienähmaschinen geeignet.
Der Angriffsbereich des Greifers liegt üblicherweise in einem Bereich oberhalb des Nadelöhrs und kann je nach Nadel unterschiedlich gestaltet sein. Vorzugsweise weisen die Nadeln eine Nadelhohlkehle als Angriffspunkt für den Greifer auf. Gemäß dieser Ausführungsform weist der Grund der Nadelhohlkehle jeder Nadel vorzugsweise dann zumindest abschnittsweise einen gleichen Abstand X zur Mittelachse des Nadelkolbens auf, wobei wenigstens ein Abschnitt im Angriffsbereich des Greifers liegt. Der Grund der Nadelhohlkehle verläuft vorzugsweise zumindest teilweise parallel zur Mitte- lachse des Nadelkolbens.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist bei jeder erfindungsgemäßen Nadel im Bereich der Nadelspitze ein Oberflächenabschnitt ausgebildet, der unabhängig von der Dicke der Nadel den gleichen Abstand Y zur Mittelach- se des Nadelkolbens aufweist. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, um ein effektives Zusammenwirken von Greifer und Nadelschutz zu ermöglichen. Die Nadel kann durch das zweite Teilelement des Schlingen-
fängerelements - den Nadelschutz - im Bereich der Nadelspitze gestützt werden. Der Nadelschutz dient dann als eine Art Puffer und verhindert, daß es zu einer Berührung von Greifer und Nadel kommt. Durch den bei allen Nadeln gleichen Abstand Y im Angriffsbereich des Nadelschutzes gelangt der Greifer unter Beibehaltung einer Einstellung auch bei Nadeln unterschiedlicher Dicke in die Position, bei der er den geringstmöglichen Abstand zur Nadelhohlkehle halten kann, ohne diese jedoch zu berühren. Vorzugsweise weisen die Nadeln zumindest im Angriffsbereich des Greifers und der Nadelspitze insgesamt eine korrespondierende Kontur auf, bei der die Kon- tur unabhängig von der Nadeldicke über den Verlauf der Kontur den gleichen Abstand zur Nadelmittelachse hat.
Mit der Erfindung wird ferner ein Nadelsystem für eine Nähmaschine zur Verfügung gestellt, das Nadeln unterschiedlicher Dicke aufweist, die gemäß vorheriger Beschreibung ausgestaltet sind. Dieses System hat die oben erwähnten Vorteile, daß Nadeln unterschiedlicher Dicke ohne weiteres untereinander ausgewechselt werden können, ohne daß Justiervorgänge des Schlingenfängerelements notwendig wären. Daher ist das erfindungsgemäße Nadelset weitreichend einsetzbar und sowohl für Haushalts- als auch Industrienähmaschinen geeignet. Ferner wird mit der Erfindung ein System mit einer Nähmaschine und Nähnadel unterschiedlicher Dicke zur Verfügung gestellt, die eine entsprechende Gestaltung aufweisen. Dieses System ermöglicht ein einfaches und problemloses Wechseln der Nadeln, ohne daß Justiervorgänge an der Nähmaschine von Nöten wären.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch die Gestaltung von Nadeln unterschiedlicher Dicke gemäß dem Stand der Technik, wobei die Nadeln eine Nadelhohlkehle aufweisen;
Fig. 2 erfindungsgemäße Nadeln gemäß einer Ausführungsform mit Nadelhohlkehle;
Fig.3 die Gestaltung von Nadeln unterschiedlicher Dicke ohne Hohlkehle gemäß dem Stand der Technik und
Fig. 4 erfindungsgemäße Nadeln unterschiedlicher Dicke gemäß einer Ausführungsform ohne Nadelhohlkehle.
Fig. 1 zeigt den unteren Bereich des Nadelschaftes 2 einer Nähnadel 1 , wo- bei der Schaft 2 eine Hohlkehle 3 aufweist. An die Hohlkehle 3 schließt sich das Nadelöhr sowie die Nadelspitze 4 an. Die durchgezogene Linie A kennzeichnet eine Nadel mit einer Dicke von beispielsweise 0,7 mm. Die Dicke entspricht dem Durchmesser d im zylindrischen Bereich des Nadelschaftes 2 oberhalb der Hohlkehle 3. Die gestrichelte Linie 5 kennzeichnet eine Na- del B mit größerer Dicke, beispielsweise von 1 ,1 mm. Mit zunehmender Nadeldicke d wachsen die äußeren Nadelkonturen und entfernen sich proportional zur ansteigenden Nadeldicke von der Nadelmittelachse 6. Die Nadelmittelachse 6 ist definiert als die Mittelachse des Nadelkolbens. Die Position der Nadelmittelachse 6 ist durch die feste Verbindung des Nadelkolbens mit der Nadelstange der Nähmaschine fixiert. Sobald ein Nadeldickenwechsel stattfindet und die Nadel A gegen die dickere Nadel B ausgetauscht wird, vergrößert sich im Angriffsbereich des Greifers 7 in der Hohlkehle 3 der Abstand X vom Grund der Nadelhohlkehle 3 zur Nadelmittelachse 6. Der Abstand X wird senkrecht zur Nadelmittelachse 6 gemessen. Die äußere Kon- tur der Nadel rückt daher in Richtung des Greifers 7, so daß die Gefahr besteht, daß der Greifer 7 direkt auf die Nadel 1 trifft und diese dadurch beschädigt. Folglich muß der Greifer 7 bei jedem Nadeldickenwechsel wieder
optimal zur Nadel 1 ausgerichtet werden, so entweder in Pfeilrichtung Z vor- oder zurückgezogen werden.
Selbiges ergibt sich auch für den Angriffsbereich des Nadelschutzes 8 im Bereich der Nadelspitze 4. Wie dargestellt, verändert sich auch die äußere Kontur der Nadelspitze 4, so daß bei Verwendung einer dickeren Nadel der Abstand Y zur Nadelmittelachse 6 wächst. Dieser wird wiederum auf einer Senkrechten zur Nadelmittelachse 6 gemessen. Aufgrund der Vergrößerung des Abstandes Y muß der Nadelschutz 8 entsprechend versetzt werden, da andernfalls die Greiferspitze 7 nicht nahe genug an die Hohlkehle 3 gelangen würde.
In Fig. 2 sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen. Auch hier kennzeichnet wiederum die gestrichelte Linie 5 eine Nadel B mit bei- spielsweise 1 ,1 mm, wohingegen die durchgezogene Linie eine Nadel A mit einem Durchmesser von 0,7 mm kennzeichnet. Auf der der Nadelhohlkehle 3 zugewandten - in der Darstellung rechten - Seite weist der zumindest teilweise parallel zur Nadelmittelachse verlaufende Grund der Nadelhohlkehle 3 bei jeder Nadel zumindest im Angriffsbereich des Greifers 7 den gleichen Abstand X zur Nadelmittelachse 6 auf. Dieser wird senkrecht zur Nadelmittelachse gemessen. Es ist jedoch in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, die Greiferspitze 7 beim Wechsel der Nadeln A und B neu zu justieren, da aufgrund der bei allen Nadeln übereinstimmenden Kontur in diesem Bereich die gleiche Einstellung genommen werden kann.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform weisen die Nadeln A und B auch im Bereich der Nadelspitze 4 zumindest abschnittsweise einen konstanten Abstand Y von der äußeren Kontur zur Nadelmittelachse 6 auf, der wiederum senkrecht zur Nadelmittelachse 6 gemessen wird. Dieser korrespon- dierend ausgebildete Oberflächenabschnitt liegt im Angriffsbereich des Nadelschutzes 8. Dadurch wird gewährleistet, daß auch die Position des Nadelschutzes 8 konstant bleiben kann, selbst wenn Nadeln unterschiedlicher
Dicke eingesetzt werden. Wie dargestellt, weisen die erfindungsgemäßen Nadeln A und B in den relevanten Bereichen des Greifer- und Nadelschutzkontaktes insgesamt eine übereinstimmende Kontur auf. Lediglich in den Bereichen, in denen kein Kontakt mit Greifer 7 oder Nadelschutz 8 erfolgt, findet eine unterschiedliche Dickenzunahme statt. So verändert sich beispielsweise mit Anwachsen der Dicke der Nadeln der Abstand von der äußeren Nadeloberfläche zur Nadelmittelachse 6 auf der der Nadelhohlkehle 3 abgewandten Seite 9, die nicht mit der Greiferspitze 7 zusammenwirkt.
In den Fig. 3 und 4 sind gleiche Elemente wiederum mit gleichen Bezugsziffern versehen. Gezeigt sind Nadeln 1 , bei denen der Angriffsbereich des Greifers nicht als Nadelhohlkehle ausgebildet ist.
Fig. 3 zeigt im Stand der Technik bekannte Nadeln. Auch hier ist wiederum erkennbar, daß die Nadelkontur bei einem Dickenzuwachs wächst. Bei der dickeren Nadel B vergrößert sich der Abstand X im Angriffsbereich des Greifers 7. Auch im Angriffsbereich des Nadelschutzes 8 verändert sich die äußere Kontur der Nadelspitze und der Abstand Y. Dies hat die beschriebe- nen Nachteile zur Folge.
Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform. Der Angriffsbereich des Greifers 7 liegt in einem Bereich oberhalb der Nadelspitze 4 und des Nadelöhrs. Der Abstand X zur Nadelmittelachse 6 ist bei beiden Nadeln A und B im Angriffsbereich des Greifers 7 gleich, wodurch die beschriebenen Vorteile erzielt werden. Gleiches gilt für den Abstand Y im Angriffsbereich des Nadelschutzes 8.