[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel mit einem
Nadelkopf, der einen Haken aufweist, einen sich an den Haken anschließenden Übergangsbereich,
dessen Querschnitt sich in eine Richtung vom Nadelkopf weg veµrgrößert, und einem
Schaft.
[0002] Eine derartige Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel ist beispielsweise aus
DE 25 37 502 A1 bekannt.
[0003] Im Betrieb einer Kettenwirkmaschine müssen die Schiebernadeln während der Maschenbildung
Kräfte aufnehmen. Die Schiebernadeln werden beispielsweise durch die Verlegung der
Fäden auf seitliche Biegung, durch den Fadenzug und den Warenabzug in Längs- und Querrichtung
und durch das Steigen der Schiebernadel, bei dem die Schiebernadel eine Masche, die
aus dem Bereich des Hakens auf den Schaft rutschen muss, auf Stauchung in der Längsachse
belastet.
[0004] Die Schiebernadeln werden z. B. durch Stanzen aus Blech oder durch Schlagen aus einem
Draht hergestellt. Nach dem Stanzen müssen die Stanzgrate beseitigt werden, was beispielsweise
durch ein Gleitschleifen erfolgen kann. Dabei werden auch alle scharfen Kanten etwas
abgerundet.
[0005] Die oben geschilderten Belastungen der Schiebernadel hängen unter anderem auch von
den Fäden ab, die zur Herstellung einer Wirkware verwendet werden. Je unflexibler
diese Fäden sind, desto größer sind im Allgemeinen die Belastungen. Wenn beispielsweise
ein Moskitonetz hergestellt werden soll, dann wird ein Monofilament für die Fäden
verwendet, dass relativ steif ist. Die Belastungen der Schiebernadel sind auch bei
einer relativ kleinen Feinheit dann im Betrieb der Kettenwirkmaschine so groß, dass
es vermehrt zu Störungen kommt, die bis zum Bruch der Schiebernadel reichen können.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kettenwirkmaschine auch bei schwer
zu verarbeitenden Fäden zuverlässig betreiben zu können.
[0007] Diese Aufgabe wird bei einer Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass der Übergangsbereich eine Kantenprofilierung aufweist, die
sich zwischen dem Haken und dem Schaft fortlaufend ändert.
[0008] Die Schiebernadel kann also in ihrem Aufbau grundsätzlich unverändert belassen werden.
Insbesondere kann man die Schiebernadel bis zu einer gewissen Grenze verstärkt ausführen,
um die Belastungen, die durch die zu verarbeitenden Fäden hervorgerufen werden, aufnehmen
zu können. Man versieht die Schiebernadel aber gezielt mit einer vorbestimmten Kantenprofilierung,
die beispielsweise durch einen spanenden Bearbeitungsschritt erzeugt werden kann.
Alternativ dazu kann man die Kantenprofilierung auch durch Pressen erzeugen. Durch
die Kantenprofilierung kann man erreichen, dass die am Haken gebildete Masche leichter
auf den Schaft rutschen kann, wenn die Schiebernadel steigt.
[0009] Vorzugsweise ist die Kantenprofilierung als Rundung ausgebildet. Damit wird die Bewegung
der Masche vom Haken auf den Schaft weiter erleichtert.
[0010] Vorzugsweise weist die Rundung eine vom Haken weg zunehmende Krümmung auf. Der Übergangsbereich
weist einen Querschnitt auf, der sich vom Haken zum Schaft hin vergrößert. Parallel
zu dieser Vergrößerung des Querschnitts nimmt auch die Krümmung der Kantenprofilierung
in eine Richtung vom Haken weg zu, so dass der Übergangsbereich zunehmend "eckig"
wird. Eine scharfe Ecke bildet sich tatsächlich aber nicht aus.
[0011] Alternativ oder zusätzlich kann die Kantenprofilierung als Fase ausgebildet sein.
Eine Mischung aus Rundung und Fase ist möglich. Die zunehmende Krümmung entspricht
dann einer abnehmenden Fasenbreite.
[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung vergrößert sich ein Verhältnis zwischen einer
Fläche, die durch eine Breite und eine Tiefe des Übergangsbereichs bestimmt wird,
und einer Querschnittsfläche des Übergangsbereichs vom Haken zum Schaft. Diese Bedingung
gilt an jeder Entfernung vom Haken. Mit anderen Worten lässt die Kantenprofilierung
einen größeren Bereich der Fläche, die durch die Breite und die Tiefe des Übergangsbereichs
bestimmt wird, frei, je näher man dem Haken kommt. Die Breite ist dabei die Richtung,
in der die Schiebernadeln in der Barre der Kettenwirkmaschine nebeneinander angeordnet
sind. Die Tiefe ist eine Richtung senkrecht dazu und senkrecht zu der Längserstreckung
der Schiebernadel.
[0013] Vorzugsweise beträgt das Verhältnis an einem ersten Ende des Übergangsbereichs, das
dem Haken benachbart ist, maximal 0,8. Mit anderen Worten nimmt die tatsächliche Querschnittsfläche
des Übergangsbereichs nur 80 % der Fläche in Anspruch, die an und für sich durch das
Produkt aus Breite und Tiefe des Übergangsbereichs verfügbar wäre.
[0014] Auch ist von Vorteil, dass das Verhältnis an einem zweiten Ende des Übergangsbereichs,
das dem Schaft benachbart ist, mindestens 0,85 beträgt. Hier bewirkt die Kantenprofilierung,
dass maximal 15 % der Fläche die durch die Breite und die Tiefe des Übergangsbereichs
bestimmt ist, nicht vom Querschnitt des Übergangsbereich abgedeckt ist.
[0015] Vorzugsweise weist eine Vorderseite der Schiebernadel eine erste Kantenprofilierung
auf und eine Rückseite der Schiebernadel weist eine zweite Kantenprofilierung auf,
wobei die erste Kantenprofilierung und die zweite Kantenprofilierung unterschiedlich
ausgebildet sind. Damit trägt man der Tatsache Rechnung, dass an der Vorderseite der
Schiebernadel eine Nut ausgebildet ist, in der sich im Betrieb der Kettenwirkmaschine
der Schieber bewegt.
[0016] Vorzugsweise weist die erste Kantenprofilierung einen größten ersten Krümmungsradius
auf, der kleiner ist als eine Dicke einer Wand die eine Schiebernut begrenzt. Damit
endet die Kantenprofilierung, bevor sie die Schiebernut erreicht. Die Geometrie der
Schiebernut kann also unverändert beibehalten werden.
[0017] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die zweite Kantenprofilierung
einen größten zweiten Krümmungsradius aufweist, der im Bereich von 10 % bis 30 % einer
Breite der Schiebernadel liegt. Der größte zweite Krümmungsradius ist also relativ
groß.
[0018] Auch ist von Vorteil, wenn sich die Kantenprofilierung in dem Schaft fortsetzt. Sie
kann beispielsweise im Schaft auslaufen, muss also nicht unmittelbar mit dem Ende
des Übergangsbereichs aufhören.
[0019] Auch ist von Vorteil, dass die Kantenprofilierung auf einem Maschenbildungsbereich
der Schiebernadel begrenzt ist. Der Maschenbildungsbereich entspricht im Grunde dem
Hub oder der Hubhöhe der Schiebernadel im Betrieb der Kettenwirkmaschine. Eine darüberhinausgehende
Kantenprofilierung ist nicht erforderlich.
[0020] Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel aus zwei
Blickrichtungen,
- Fig. 2
- eine vergrößerte Darstellung der Schiebernadel in den Bereichen A und B nach Fig.
1 zwischen Nadelkopf und Schaft und
- Fig. 3
- eine Seitenansicht und zwei Schnittansichten der Schiebernadel
[0021] In allen Figuren sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig.
1a und 2a zeigen dabei die Schiebernadel von links hinten während die Figuren 1b und
2b die Schiebernadel von rechts vorne zeigen.
[0022] Eine Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel 1 weist einen Nadelkopf 2 mit einem Haken
3 auf.
[0023] An den Haken 3 schließt sich ein Übergangsbereich 4 an, dessen Querschnitt sich in
eine Richtung vom Nadelkopf 2 weg vergrößert. An den Übergangsbereich 4 schließt sich
ein Schaft 5 an, an dessen vom Nadelkopf 2 abgewandten Ende ein Nadelfuß 6 angeordnet
ist. Der Schaft 5 weist benachbart zum Nadelfuß 6 eine Barrenauflagefläche 7 auf.
[0024] Fig. 1a zeigt eine Rückseite 8 der Nadel, während Fig. 1b eine Vorderseite 9 der
Nadel zeigt. In der Vorderseite 9 ist eine Schiebernut 10 ausgebildet. Die Schiebernut
dient dazu, im Betrieb der Kettenwirkmaschine einen Schieber aufzunehmen, mit dem
ein Fangraum 11 geschlossen wird, wenn die Nadel bei einem Maschenbildungsvorgang
einen Faden durch eine Masche zieht, die sich zuvor auf einem maschenbildenden Bereich
12 gebildet hat.
[0025] Wie man erkennen kann, nimmt der Querschnitt des Übergangsbereichs 4 vom Nadelkopf
2 zum Schaft 5 hin zu. Dementsprechend muss sich eine Masche, die sich im Bereich
des Nadelkopfes 2 gebildet hat, weiten, wenn die Schiebernadel 1 für den nächsten
Maschenbildungsvorgang steigt, um wiederrum einen Kettfaden durch die zuvor auf der
Schiebernadel gebildete Masche zu ziehen. Dies ist allgemein bekannt.
[0026] Bei Fäden, die schwierig zu verarbeiten sind, weil sie beispielsweise relativ steif
sind, wirken bei einem derartigen Maschenbildungsvorgang große Kräfte auf die Schiebernadel
1. Durch die Verlegung der Fäden werden die Schiebernadeln 1 auf seitliche Biegung,
also in Breitenrichtung, belastet. Durch den Fadenzug und den Warenabzug werden die
Schiebernadeln in Längs- und Tiefenrichtung belastet. Durch die Form der Schiebernadel
1 wird die Schiebernadel 1 beim Steigen durch die vom Nadelkopf 2 auf den Schaft 5
rutschende Masche auf Stauchung in der Längsachse beansprucht. Auch das Prozessmaterial,
also der Faden bzw. die sich bildende Masche, wird beim Steigen stark beansprucht,
da die Masche vom Nadelkopf 2 auf den Schaft 5 rutschen muss und dabei stark aufgeweitet
wird. Diese Aufweitung kann bis zum dreifachen der Größe der Masche führen.
[0027] Diese Beanspruchung lässt sich nur begrenzt durch eine Verstärkung der Schiebernadel
1 auffangen. Eine Verstärkung der Breite der Schiebernadel 1, also eine Verstärkung
parallel zu der Barrenauflagefläche 7, ist nur begrenzt möglich, weil die durch eine
derartige Verstärkung beeinflussbare Dicke der Schiebernadel 1 vielfach durch die
Feinheit, also die Anzahl der Schiebernadeln pro Zoll, bereits festgelegt ist. Eine
Verstärkung in Tiefenrichtung, also in die Richtung zwischen Rückseite 8 und Vorderseite
9, ist ebenfalls nur begrenzt möglich. Weiterhin kann man den Übergang zwischen dem
Nadelkopf 2 und dem Schaft 5 nicht auf einer sehr kurzen Strecke vornehmen, weil dann
die Masche zu schnell geweitet werden müsste.
[0028] Man wählt nun einen anderen Weg, um die Belastung der Schiebernadel 1 beim Aufweiten
der Masche klein zu halten. Man versieht die Schiebernadel 1 mit einer Kantenprofilierung,
die sich zwischen dem Haken 3, also dem Nadelkopf 2 und dem Schaft 5 fortlaufend ändert.
Diese fortlaufende Änderung muss dabei nicht durchgehend über die gesamte Strecke
zwischen dem Nadelkopf 2 und dem Schaft 5 erfolgen. Sie sollte aber in dem maschenbildenden
Bereich 12 erfolgen, in dem sich die Masche im Betrieb aufweiten muss. Dieser Teil
erstreckt sich vom Nadelkopf 2 bis etwa zu einer Position 13. Die Position 13 kann
sich allerdings bei unterschiedlichen Typen von Schiebernadeln 1 auch an unterschiedlichen
Stellen befinden. Der maschenbildende Teil 12 hat üblicherweise eine Länge von 7 mm
bis 17 mm.
[0029] Die Kantenprofilierung setzt sich zusammen aus einer ersten Kantenprofilierung 14
an der Vorderseite 9 der Schiebernadel 1 und einer zweiten Kantenprofilierung 15 an
der Rückseite 8 der Schiebernadel 1. Die erste Kantenprofilierung 14 und die zweite
Kantenprofilierung 15 sind unterschiedlich ausgebildet.
[0030] Die erste Kantenprofilierung 14 und die zweite Kantenprofilierung 15 können beispielsweise
als Rundung ausgebildet sein. Die Rundung kann im Querschnitt einer Kreislinie folgen,
auch wenn dies nicht unbedingt erforderlich ist. Die Kreislinie wird zum Zwecke der
Vereinfachung der Erläuterung verwendet. Hier lässt sich nämlich ein Krümmungsradius
definieren. Allgemeiner ausgedrückt weisen die Kantenprofilierungen 14, 15 jeweils
Rundungen auf, wobei die Besonderheit hier ist, dass jede Rundung jeweils eine vom
Haken 3 weg zunehmende Krümmung aufweist. Bezogen auf eine kreislinienförmige Krümmung
heißt dies, dass der Krümmungsradius in eine Richtung weg vom Nadelkopf 2 abnimmt.
[0031] Alternativ zu einer Rundung können die erste Kantenprofilierung 14 und die zweite
Kantenprofilierung 15 auch als Fase ausgebildet sein. Es ist auch möglich, eine der
Kantenprofilierungen 14, 15 als Rundung und die andere Kantenprofilierung 14, 15 als
Fase auszubilden oder in einer oder beiden Kantenprofilierungen 14, 15 eine Rundung
in eine Fase oder umgekehrt übergehen zu lassen. Der zunehmende Krümmungsradius entspricht
dann einer abnehmenden Breite der Fase, d. h. die Kantenprofilierung wird dann "schärfer".
[0032] Man kann nun eine Fläche definieren, die durch ein Produkt aus einer Breite, also
einen Abstand zwischen einer linken Seitenflanke 16 und einer rechten Seitenflanke
17, und einer Tiefe, also dem Abstand zwischen der Vorderseite 7 und der Rückseite
8, gebildet ist. Diese Fläche kann man in ein Verhältnis setzten durch die Querschnittsfläche
des Übergangsbereichs 4 an der gleichen Position. Dieses Verhältnis vergrößert sich
nun vom Haken 3 zum Schaft 5.
[0033] So kann das Verhältnis an einem ersten Ende des Übergangsbereichs 4, dass dem Haken
3 benachbart ist, maximal 0,8 betragen, d. h. die Querschnittsfläche beträgt 80 %
der durch Produkt aus Breite und Tiefe definierten Fläche. Am anderen Ende des Übergangsbereichs
4 kann das Verhältnis mindestens 0,85 betragen, d. h. hier nimmt die Querschnittsfläche
mindestens 85 % der aus Produkt aus Breite und Tiefe gebildeten Fläche ein.
[0034] Wie man in der Zeichnung erkennen kann, weist die zweite Profilierung 15 an der Rückseite
8 eine kleinere Krümmung, also einen größeren Krümmungsradius, als die zweite Kantenprofilierung
14 an der Vorderseite 9 der Schiebernadel 1 auf.
[0035] Der Krümmungsradius der ersten Kantenprofilierung ist unter anderem durch die Schiebernut
10 begrenzt. Die Schiebernut 10 ist zwischen zwei Wänden 18, 19 ausgebildet. Die erste
Kantenprofilierung 14 weist jeweils einen größten ersten Krümmungsradius auf, der
kleiner ist als eine Dicke der Wand 18, 19, die die Schiebernut 10 begrenzt.
[0036] Die zweite Kantenprofilierung weist hingegen einen größten zweiten Krümmungsradius
auf, der im Bereich von 10 % bis 30 % der Breite der Schiebernadel 1 liegt, also des
Abstands zwischen der linken Seitenflanke 16 und der rechten Seitenflanke 17.
[0037] In nicht näher dargestellter Weise können sich die Kantenprofilierungen 14, 15 in
dem Schaft 5 fortsetzten. Wie oben ausgeführt, reicht es allerdings aus, wenn man
die Kantenprofilierungen 14, 15 auf den Maschenbildungsbereich 12 der Schiebernadel
1 begrenzt.
[0038] Der Haken 3 weist vielfach einen kreisrunden Querschnitt auf. Zumindest weist der
Haken 3 ebenfalls eine Kantenprofilierung mit einer entsprechenden Krümmung auf. Man
kann nun dafür sorgen, dass die erste Kantenprofilierung 14 und vor allem auch die
zweite Kantenprofilierung 15 stetig in den Haken 3 übergehen.
[0039] Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Schiebernadel 1, in der zwei Schnittansichten
C-C und D-D zu erkennen sind. Fig. 3b zeigt eine Schnittansicht der Schiebernadel
1 entlang der Linie C-C. Fig. 3c zeigt die Schnittansicht der Schiebernadel 1 entlang
der Linie D-D. Die Änderung der Kantenprofilierung ist durch einen Vergleich von Fig.
3b mit Fig. 3c klar zu erkennen.
1. Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel (1) mit einem Nadelkopf (2), der einen Haken (3)
aufweist, einem sich an den Haken (3) anschließenden Übergangsbereich (4), dessen
Querschnitt sich in eine Richtung vom Nadelkopf (2) weg vergrößert, und einem Schaft
(5), dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (4) eine Kantenprofilierung (14, 15) aufweist, die sich zwischen
dem Haken (3) und dem Schaft (5) fortlaufend ändert.
2. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung (14, 15) als Rundung ausgebildet ist.
3. Schiebernadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundung eine vom Haken (3) weg zunehmende Krümmung aufweist.
4. Schiebernadel nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung 14, 15 als Fase ausgebildet ist.
5. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verhältnis zwischen einer Fläche, die durch eine Breite und eine Tiefe des
Übergangsbereichs (4) bestimmt wird, und einer Querschnittsfläche des Übergangsbereichs
(4) vom Haken (3) zum Schaft (5) vergrößert.
6. Schiebernadel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis an einem ersten Ende des Übergangsbereich (4), das dem Haken (3) benachbart
ist, maximal 0,8 beträgt.
7. Schiebernadel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis an einem zweiten Ende des Übergangsbereichs (4), das dem Schaft (5)
benachbart ist, mindestens 0,85 beträgt.
8. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorderseite (9) der Schiebernadel (1) eine erste Kantenprofilierung (14) aufweist
und eine Rückseite (8) der Schiebernadel (1) eine zweite Kantenprofilierung (15) aufweist,
wobei die erste Kantenprofilierung (14) und die zweite Kantenprofilierung (15) unterschiedlich
ausgebildet sind.
9. Schiebernadel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kantenprofilierung (14) einen größten ersten Krümmungsradius aufweist,
der kleiner ist als eine Dicke einer Wand (18, 19), die eine Schiebernut (10) begrenzt.
10. Schiebernadel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kantenprofilierung (15) einen größten zweiten Krümmungsradius aufweist,
der im Bereich von 10% bis 30% einer Breite der Schiebernadel (1) liegt.
11. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kantenprofilierung (14, 15) in dem Schaft (5) fortsetzt.
12. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung (14, 15) auf einen Maschenbildungsbereich der Schiebernadel
(1) begrenzt ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Kettenwirkmaschinen-Schiebernadel (1) mit einem Nadelkopf (2), der einen Haken (3)
aufweist, einem sich an den Haken (3) anschließenden Übergangsbereich (4), dessen
Querschnitt sich in eine Richtung vom Nadelkopf (2) weg vergrößert, und einem Schaft
(5), wobei der Übergangsbereich (4) eine Kantenprofilierung (14, 15) aufweist, die
sich zwischen dem Haken (3) und dem Schaft (5) fortlaufend ändert, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundung eine vom Haken (3) weg zunehmende Krümmung aufweist.
2. Schiebernadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung (14, 15) als Rundung ausgebildet ist.
3. Schiebernadel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung (14, 15) als Fase ausgebildet ist.
4. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Verhältnis zwischen einer Querschnittsfläche des Übergangsbereichs (4) und
einer Fläche, die durch eine Breite und eine Tiefe des Übergangsbereichs (4) bestimmt
wird, vom Haken (3) zum Schaft (5) vergrößert.
5. Schiebernadel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis an einem ersten Ende des Übergangsbereich (4), das dem Haken (3) benachbart
ist, maximal 0,8 beträgt.
6. Schiebernadel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis an einem zweiten Ende des Übergangsbereichs (4), das dem Schaft (5)
benachbart ist, mindestens 0,85 beträgt.
7. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorderseite (9) der Schiebernadel (1) eine erste Kantenprofilierung (14) aufweist
und eine Rückseite (8) der Schiebernadel (1) eine zweite Kantenprofilierung (15) aufweist,
wobei die erste Kantenprofilierung (14) und die zweite Kantenprofilierung (15) unterschiedlich
ausgebildet sind.
8. Schiebernadel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kantenprofilierung (14) einen größten ersten Krümmungsradius aufweist,
der kleiner ist als eine Dicke einer Wand (18, 19), die eine Schiebernut (10) begrenzt.
9. Schiebernadel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kantenprofilierung (15) einen größten zweiten Krümmungsradius aufweist,
der im Bereich von 10% bis 30% einer Breite der Schiebernadel (1) liegt.
10. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kantenprofilierung (14, 15) in dem Schaft (5) fortsetzt.
11. Schiebernadel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kantenprofilierung (14, 15) auf einen Maschenbildungsbereich der Schiebernadel
(1) begrenzt ist. der sich vom Nadelkopf (2) über eine Länge im Bereich von 7 mm bis
17 mm erstreckt.