NÄHMASCHINENNADEL MIT AUSNEHMUNG

Abstract

 Es ist eine Nähmaschinennadel (1) angegeben, welche die Reibung zwischen dem Schaft der Nähmaschinennadel (1) und dem Nähgut reduziert, und dabei in großen Stückzahlen wirtschaftlich zu fertigen ist. Die Nähmaschinennadel (1) umfasst ein Nadelöhr (3) und zumindest eine Ausnehmung (5), wobei der Abstand, den eine Oberkante (6) der Ausnehmung (5) zu der Breitenposition der Achse (12) des Nadelöhrs (3) hat, anders ist als der Abstand, den eine Unterkante (7) der Ausnehmung (5) zu der Breitenposition der Achse (12) des Nadelöhrs (3) hat.

Beschreibung

[0001] Nähmaschinennadeln für industrielle Nähmaschinen sind seit vielen Jahrzehnten bekannt und sie werden ständig weiterentwickelt. In den vergangenen Jahren hat die Verwendung von Textilien aus Kunstfasern zugenommen und parallel wurden die Nähgeschwindigkeiten immer weiter erhöht. Ein Problem dabei ist die Schmelzbarkeit von Kunstfasern bei für Nähverfahren vergleichsweise niedrigen Temperaturen. Mit den steigenden Nähgeschwindigkeiten steigt auch die durch Reibung mit dem Nadelschaft in das Nähgut eingebrachte Wärme. Die Folge ist ein unerwünschtes Aufschmelzen der Kunstfaser am Einstichloch bei zu hohen Nähgeschwindigkeiten. Um die Nähgeschwindigkeiten trotzdem weiter erhöhen zu können, wurden daher bereits Versuche unternommen, die Reibung zwischen Nadelschaft und Nähgut zu reduzieren.

[0002] Die DE962949C1 zeigt eine solche Nähmaschinennadel, die die beim Nähen entwickelte Reibungswärme reduzieren soll. Hierzu verfügt die Nähmaschinennadel über Längsrinnen, die sich von der Höhe des Nadelöhrs bis zu einem konischen Übergang zwischen Nadelschaft und Kolben erstrecken. Dadurch sollen die Berührflächen des Schaftes mit dem Nähgut und somit auch die Reibung reduziert werden.

[0003] Die EP1391548A1 zeigt eine Nähmaschinennadel, die konkave Ausnehmungen an zwei sich diametral gegenüberliegenden Seitenflächen des Nadelschaftes umfasst. Diese konkaven Ausnehmungen sollen die Berührflächen zwischen Nadelschaft und Nähgut verkleinern, um in der Folge die Reibung zu reduzieren.

[0004] Die DE3149383A1 ein weiteres Beispiel einer Nähmaschinennadel, bei der die Reibung zwischen Nadelschaft und Nähgut reduziert werden soll. Ihr Nadelschaft ist im Querschnitt V-förmig profiliert und weist Rippen auf, die von einer Kehle - ähnlich einer konkaven Ausnehmung - getrennt sind. Abhängig von Art und Anzahl der Rippen wird die Form der Kehlen angepasst. So weist ein Ausführungsbeispiel einen eher sternförmigen Querschnitt mit sieben Rippen auf, die durch viele kleine Kehlen voneinander getrennt sind. Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt nur vier Rippen, wobei jeweils zwei Rippen durch eine größere Kehle voneinander beabstandet sind. Die Kehlen sind Ausnehmungen, die derart in die Nähmaschinennadel eingreifen, dass sie den Querschnitt des Nadelschafts reduzieren. Durch die beschriebene "Geometrie" soll die Berührfläche zum Nähgut und somit die Reibung reduziert werden. Die Oberfläche des Nadelschaftes soll jedoch erhöht werden. Dadurch soll eine schnellere Abgabe der erzeugten Wärme an die Umgebungsluft ermöglicht werden.

[0005] Es hat sich gezeigt, dass derartige aus dem Stand der Technik bekannte Nähmaschinennadeln im Vergleich zu üblichen Nähmaschinennadeln einen wesentlich höheren Fertigungsaufwand erfordern und teilweise zusätzliche Fertigungsschritte benötigen.

[0006] Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher die Aufgabe der Erfindung eine Nähmaschinennadel anzugeben, welche die Reibung zwischen dem Schaft der Nähmaschinennadel und dem Nähgut reduziert, und keine zusätzlichen oder komplexeren Produktionsschritte erfordert.

[0007] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Nähmaschinennadel mit folgenden Merkmalen:

• einem Schaft, der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckt,
• einem Nadelöhr, das die Nähmaschinennadel in einer Höhenrichtung vollständig durchdringt, wobei die Höhenrichtung senkrecht zur Längsrichtung verläuft
• zumindest einer Ausnehmung, die die Ausdehnung des Schaftes in der Breitenrichtung, die senkrecht zu der Höhen- und der Längsrichtung verläuft, reduziert,
• wobei die zumindest eine Ausnehmung eine Ober- und eine Unterkante hat, an der die Ausnehmung in der Höhenrichtung endet,
• und wobei die Ausnehmung an zumindest einer Stelle ihrer Längserstreckung in Längsrichtung eine Höhe aufweist, die zumindest 30% der Schafthöhe des Schaftes an der jeweiligen Stelle entspricht (die Ausnehmung weist also zumindest einen in einer von der Breiten- und Höhenrichtung aufgespannten Ebene liegenden Querschnitt auf, in dem die Höhe der Ausnehmung mindestens 30% der Höhe des Schaftes in diesem Querschnitt entspricht), und bei der zusätzlich ein Oberkantenabstand, der dem Abstand in der Breitenrichtung, den die Oberkante der Ausnehmung von der Position der Achse des Nadelöhrs in der Breitenrichtung hat, entspricht, anders ist als ein Unterkantenabstand, der dem Abstand in der Breitenrichtung, den die Unterkante der Ausnehmung von der Position der Achse des Nadelöhrs in Breitenrichtung hat, entspricht. Vorteilhafterweise umfasst die Nähmaschinennadel einen Einspannbereich - zumeist einen Kolben -, der in einer von der Breitenrichtung und der Höhenrichtung aufgespannten Ebene einen größeren Querschnitt aufweist als der Schaft, und dem in der Längsrichtung in Richtung auf das Nadelöhr ein Übergangsbereich folgt. Der Querschnitt dieses Übergangsbereiches in einer von der Breitenrichtung und Höhenrichtung aufgespannten Ebene verjüngt sich in Längsrichtung in Richtung auf das Nadelöhr hin. Bei Nadeln mit einem solchen Übergangsbereich schließt sich der Schaft in der Längsrichtung in Richtung auf das Nadelöhr an den Übergangsbereich an. Die Verjüngung des Übergangsbereiches kann auf unterschiedliche Weisen erzielt werden. Alle dem Fachmann bekannten Formen eines Übergangsbereiches zwischen einem Schaft und einem Einspannbereich sind denkbar. Zum Beispiel kann der Übergangsbereich einen im Wesentlichen konischen Verlauf aufweisen, wobei die Konusachse in Längsrichtung verläuft. Genauso kann die Oberfläche der Nähmaschinennadel im Übergangsbereich eine Stufe oder einen Radius aufweisen. Die Fertigung einer Ausnehmung einer erfindungsgemäßen Nähmaschinennadel kann in dem Fachmann bereits bekannte Fertigungsschritte integriert werden. Die Ausnehmung oder auch mehrere Ausnehmungen können gleichzeitig mit einer Werkzeugbewegung in Höhenrichtung und/oder Längsrichtung gefertigt werden und ermöglichen somit eine effiziente Serienfertigung. Die Ausnehmungen der Nähmaschinennadel können mit trennenden Fertigungsverfahren - z.B. Fräsen - und/oder umformenden Fertigungsverfahren - z.B. Schmieden oder Pressen - gefertigt werden. Sofern das Werkzeug an die Geometrie der Längsausnehmung angepasst ist, bedarf es lediglich einer Werkzeugbewegung in Höhenrichtung und/oder Längsrichtung, unabhängig von Anzahl und Lage der Ausnehmungen. Die Ausnehmung entsteht durch Bearbeitung eines Nadelrohlings und verringert auf die oben beschriebene Art die Querschnittsfläche des Nadelrohlings in der von der Breitenrichtung und Höhenrichtung aufgespannten Ebene. Die Querschnittsfläche des Nadelrohlings kann vor der Bearbeitung unterschiedliche Formen haben, zum Beispiel kann sie rund, oval, trapezförmig oder dreieckig sein. Denkbar ist auch eine dreieckige Form mit verrundeten Ecken. Weitere Formen, die nicht explizit genannt sind, können genauso vorteilhaft sein. Vorteilhaft ist auch eine Nähmaschinennadel, die mindestens zwei Ausnehmungen umfasst, wobei bei jeder Ausnehmung der Oberkantenabstand anders ist als der Unterkantenabstand. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass die Nähmaschinennadel entlang einer Ebene, die von der Achse des Nadelöhrs und der Längsrichtung aufgespannt wird, symmetrisch ist.

[0008] Es ist vorteilhaft, wenn die Ausnehmung einen gleichförmigen Abschnitt aufweist, der zumindest 10 %, bevorzugterweise jedoch zumindest 20% der Gesamtausdehnung der Ausnehmung in der Längsrichtung ausmacht und die Ausnehmung an jeder Stelle des gleichförmigen Abschnitts eine Höhe aufweist, die zumindest 30 % der Schafthöhe des Schaftes an der jeweiligen Stelle entspricht. Auf diese Weise ergibt sich ein größerer Bereich der Nähmaschinennadel, in dem Reibung reduziert wird. Der gleichförmige Abschnitt umfasst nicht den Einlauf und den Auslauf der Ausnehmung. Der Einlauf und der Auslauf der Ausnehmung sind die in Längsrichtung weisenden Endbereiche der Ausnehmung. Im Einlauf und Auslauf der Ausnehmung nähern sich die Oberkante und die Unterkante in Höhenrichtung in der Regel so weit an, bis sie sich berühren. Vorteilhafterweise ist die Höhe der Ausnehmung in Höhenrichtung innerhalb des gleichförmigen Abschnitts zumindest an einer Stelle dessen Längserstreckung die maximale Höhe der Ausnehmung. Der gleichförmige Abschnitt der Ausnehmung ist ein Teilbereich des Schafts - der Schaft umfasst also den gleichförmigen Abschnitt der Ausnehmung.

[0009] Weitere Vorteile ergeben sich, wenn der Oberkantenabstand kleiner ist als der Unterkantenabstand. Besonders vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, bei der der Oberkantenabstand zumindest in dem gleichförmigen Abschnitt der Ausnehmung kleiner ist als der Unterkantenabstand. Eine solche Geometrie ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Werkzeug während zumindest eines Fertigungsschrittes eine Werkzeugbewegung mit einem Richtungsanteil in Höhenrichtung von der Oberkante ausgehend in Richtung der Unterkante oder in Breitenrichtung aufweist. Die Oberkante begrenzt die Ausnehmung in positiver Höhenrichtung. Die Unterkante begrenzt die Ausnehmung in negativer Höhenrichtung. Die positive Richtung der Höhenrichtung ist dabei die Richtung, die von der Unterkante in Richtung der Oberkante verläuft. Die negative Höhenrichtung verläuft entsprechend gegenläufig, von der Oberkante in Richtung der Unterkante. Diese Definition der positiven und negativen Höhenrichtung ist für alle Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Lehre gültig. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Nähmaschinennadel zumindest eine Hohlkehle und/oder zumindest eine Fadenrinne, wobei die Hohlkehle auf der in positive Höhenrichtung weisenden Oberseite angeordnet ist und die Fadenrinne bevorzugterweise auf der in negative Höhenrichtung weisenden Unterseite angeordnet ist. Eine Fadenrinne kann auch auf der in positive Höhenrichtung weisenden Oberseite angeordnet sein.

[0010] Weitere Vorteile ergeben sich für alle Ausführungsformen,

• wenn die Nähmaschinennadel eine Hohlkehle umfasst, die vorteilhafterweise umformend gefertigt ist.
• und wenn die zumindest eine Ausnehmung und die Hohlkehle sich in Längsrichtung zumindest teilweise überlappen.

Hohlkehlen in Verbindung mit Nähmaschinennadeln sind dem Fachmann bereits bekannt. Jede bekannte Ausführungsform einer Hohlkehle ist vorteilhaft. Mit "in Längsrichtung überlappen" ist gemeint, dass die Hohlkehle und die Ausnehmung in Längsrichtung zumindest teilweise parallel verlaufen, also in Längsrichtung nicht voneinander beabstandet sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausnehmung die Hohlkehle mindestens auf 10% der Hohlkehllänge in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch auf mindestens 70% der Hohlkehllänge in Längsrichtung überlappt. Die Hohlkehllänge ist dabei die Länge in Längsrichtung der Nadel, auf der die Oberfläche der Nadel im Hohlkehlenbereich gegenüber den umliegenden Nadelbereichen in Höhenrichtung herabgesetzt ist. Die Länge der Hohlkehle schließt also einen Einlauf und Auslauf der Hohlkehle ein. Der Schaft einer Nähmaschinennadel mit einer Hohlkehle kann in zwei Teilbereiche unterteilt werden, den Hauptschaftbereich und den Hohlkehlenbereich. Der Hohlkehlenbereich ist dabei der Bereich, in dem sich die Hohlkehle inklusive ihrem Einlauf und ihrem Auslauf in Längsrichtung erstreckt. Der Hauptschaftbereich ist der übrige Bereich des Schaftes. Der zuvor beschriebene gleichförmige Abschnitt der Ausnehmung überlappt vorteilhafterweise nicht mit dem Hohlkehlenbereich. Vorteilhafterweise liegt der gleichförmige Bereich der Ausnehmung vollständig innerhalb des Hauptschaftbereichs - er überlappt in Längsrichtung also vollständig mit dem Hauptschaftbereich. Der Hauptschaftbereich weist vorteilhafterweise einen entlang der Längsrichtung gleichbleibenden Querschnitt (zylindrischer Schaft) oder einen sich in Längsrichtung leicht verjüngenden Querschnitt (konischer Schaft) auf. Die Ausnehmungen in einem Schaft können unabhängig von der Schaftform ebenfalls "konisch" verlaufen, also ihre Form in Längsrichtung in Richtung auf das Nadelöhr hin verjüngen. Die Ausnehmungen können jedoch auch "zylindrisch" verlaufen, also eine in Längsrichtung gleichbleibende Form und Position aufweisen, unabhängig von dem übrigen Schaftverlauf. In diesem Fall ist die Seitenabstandsfunktion s(h) in dem gleichförmigen Bereich der Ausnehmung an jeder Position der Längserstreckung des gleichförmigen Bereichs gleich. So ergeben sich unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten, zum Beispiel:

• ein zylindrischer Schaft mit zylindrischen Ausnehmungen,
• ein zylindrischer Schaft mit konischen Ausnehmungen,
• ein konischer Schaft mit zylindrischen Ausnehmungen
• oder ein konischer Schaft mit konischen Ausnehmungen.

[0011] Für alle Ausführungsformen der Nähmaschinennadel ist es vorteilhaft, wenn zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes gilt, dass der Abstand in Höhenrichtung der Oberkante zu dem in Höhenrichtung höchsten Punkt des Schafts maximal 35% der Schafthöhe, bevorzugterweise jedoch maximal 25% der Schafthöhe beträgt. Auf diese Weise ergeben sich große Ausnehmungen, die die Reibfläche zwischen Nähmaschinennadel und Nähgut effektiv reduzieren.

[0012] Vorteilhaft ist es, wenn eine Seitenabstandsfunktion s(h), die den Abstand in der Breitenrichtung, den die Oberfläche der Nähmaschinennadel zur Achse des Nadelöhrs hat, in Abhängigkeit einer Höhenkoordinate h beschreibt, in zumindest 90 % der Höhenausdehnung der Ausnehmung, vorzugsweise jedoch der gesamten Höhenausdehnung der Ausnehmung monoton, vorzugsweise streng monoton, mit zunehmender Höhe fällt. Die Höhenausdehnung der Ausnehmung ist die Erstreckung der Ausnehmung in Höhenrichtung. Auf diese Weise werden Hinterschnitte vermieden und die Fertigung wird weiter erleichtert. Die Seitenabstandsfunktion s(h) ist auch die Funktion der Schnittkurve der Oberfläche der Nähmaschinennadel in der von der Höhenrichtung und der Breitenrichtung aufgespannten Ebene, die den Seitenabstand der Oberfläche der Nähmaschinennadel von der Achse des Nadelöhrs in Breitenrichtung in Abhängigkeit einer Höhenkoordinate h beschreibt. Die Höhenkoordinate h nimmt in positiver Höhenrichtung H zu. Es ist vorteilhaft, wenn die erste Ableitung der Seitenabstandsfunktion s'(h) nach der Höhenkoordinate negativ ist für Höhenkoordinaten, die kleiner als die Höhenkoordinate ho der Oberkante und größer als die Höhenkoordinate hu der Unterkante sind - also s'(h) < 0, wenn hu < h < ho gilt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Ableitung der Seitenabstandsfunktion s"(h) für Höhenkoordinaten, die kleiner als die Höhenkoordinate hu der Unterkante oder größer als die Höhenkoordinate h_o der Oberkante sind, kleiner oder gleich null ist - also s"(h) ≤ 0, wenn h > h_O oder h < h_U gilt.

[0013] Zumindest eine Ausnehmung, die an jeder Stelle von der Position der Achse des Nadelöhrs in Breitenrichtung beabstandet ist, zeigt weitere positive Effekte. Es ist vorteilhaft, wenn der Abstand der Ausnehmung zu der Position der Achse des Nadelöhrs in Breitenrichtung an jeder Stelle der Ausnehmung größer ist als null. Eine Ebene, die von der Achse des Nadelöhrs und der Längsrichtung aufgespannt wird, schneidet die Ausnehmung auf diese Weise nicht. Besonders vorteilhaft ist eine Nadel mit zumindest zwei derartigen Ausnehmungen, die symmetrisch zu einer von der Achse des Nadelöhrs und der Längsrichtung aufgespannten Ebene liegen.

[0014] Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich, wenn eine gedachte Einlauftangente der Ausnehmung an der Oberkante einen Einlaufwinkel zu der Höhenrichtung einschließt, der 5° bis 70°, bevorzugterweise jedoch 10° bis 40° beträgt. Die Einlauftangente ist eine Tangente in der von der Breiten- und Höhenrichtung aufgespannten Ebene, die an der Oberfläche der Ausnehmung anliegt. Die Einlauftangente berührt die Oberkante. In Abhängigkeit des Fertigungsverfahrens können sich unterschiedlich große Verrundungen der Ausnehmung im Bereich der Oberkante ergeben. Die Einlauftangente liegt nicht tangential zu solchen Verrundungen, in denen sich die Steigung der Oberfläche in der von der Höhen- und Breitenrichtung aufgespannten Ebene stark ändert. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Einlauftangente in einem Bereich der Oberfläche der Ausnehmung an, der konkav geformt ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine gedachte Tangente in der von der Breiten- und Höhenrichtung aufgespannten Ebene an jeder Stelle der Oberfläche der Ausnehmung einen Winkel einschließt, der mindestens 5°, bevorzugterweise jedoch mindestens 10° beträgt.

[0015] Die Nähmaschinennadel kann vorteilhafterweise zumindest eine Fadenrinne umfassen, die sich im Wesentlichen in Längsrichtung erstreckt, die in negativer Längsrichtung - also in Richtung vom Nadelöhr in Richtung des Schaftes - auf das Nadelöhr folgt, und die eine Vertiefung in Höhenrichtung ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Fadenrinne auf der in negative Höhenrichtung weisenden Unterseite der Nadel angeordnet. Die Fadenrinne ist dann in negativer Höhenrichtung "offen" - also nicht durch Material der Nähmaschinennadel in negativer Höhenrichtung begrenzt. Genauso kann eine Fadenrinne aber auch auf der in positive Höhenrichtung weisenden Oberseite angeordnet sein. Die Fadenrinne ist dann in positiver Höhenrichtung "offen". Die Fadenrinne ist dazu geeignet, einen Faden, der durch das Nadelöhr verläuft, aufzunehmen und in Längsrichtung entlang des Schaftes zu führen. Vorteilhaft ist eine Fadenrinne, die im Nadelöhr endet. Fadenrinne und Nadelöhr gehen dann in Längsrichtung ineinander über - in Längsrichtung ist also kein Material der Nadel zwischen dem Nadelöhr und der Fadenrinne angeordnet. Genauso kann die Fadenrinne aber auch von dem Nadelöhr beabstandet sein. Die Fadenrinne ist eine nutartige Vertiefung im Schaft der Nadel. Die Nut ist dabei in Höhenrichtung einseitig und in Breitenrichtung beidseitig durch Material der Nadel begrenzt. Vorteilhafterweise umfasst die Nähmaschinennadel zwei Fadenrinnen. Besonders vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, die an ihrer Unterseite eine erste Fadenrinne und an ihrer Oberseite eine zweite Fadenrinne umfasst.

[0016] Vorteilhaft ist es, wenn zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes gilt, dass die Oberfläche der Nähmaschinennadel in dem Bereich zwischen der Unterkante der Ausnehmung und der Oberkante der Ausnehmung in einer von der Höhen- und Breitenrichtung aufgespannten Ebene einen Verlauf aufweist, der teilkreisförmig mit im Wesentlichen konstantem Radius ist, wobei der Mittelpunkt des Teilkreises bevorzugterweise außerhalb der Querschnittsfläche der Nähmaschinennadel in der von Höhen- und Breitenrichtung aufgespannten Ebene liegt. Die Oberfläche der Ausnehmung verläuft in dieser Schnittebene also teilkreisförmig und der Radius ist an jeder Stelle dieses Teilkreises gleich groß. Eine derartige Form der Ausnehmung ist sowohl mit trennenden als auch umformenden Fertigungsverfahren einfach zu fertigen. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Oberfläche der Nähmaschinennadel in dem Bereich zwischen der Unterkante der Ausnehmung und der Oberkante der Ausnehmung in einer von der Höhen- und Breitenrichtung aufgespannten Ebene einen Verlauf aufweist, der sich aus einem Teilkreis und einer sich an den Teilkreis anschließenden Geraden zusammensetzt. Bevorzugterweise schließt sich diese Gerade tangential an den Teilkreis an.

[0017] Weitere Vorteile bietet eine Nähmaschinennadel, bei der zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes gilt, dass die Ausnehmungshöhe, die dem Abstand zwischen Oberkante und Unterkante in Höhenrichtung entspricht, 60% bis 170% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 75% bis 160% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt. Die genannten Auswahlbereiche haben sich als vorteilhaft für Nähmaschinennadeln üblicher Dimensionen erwiesen, da sie einfache Fertigungsverfahren ermöglichen und gleichzeitig zu Nähmaschinennadeln führen, die im Nähprozess wenig Reibung zum Textil erzeugen. Vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, bei der in zumindest einem Punkt der Längserstreckung des Hohlkehlbereiches, bevorzugterweise jedoch auf mindestens 20% der Längserstreckung des Hohkehlbereiches gilt, dass die Ausnehmungshöhe, die dem Abstand zwischen Oberkante und Unterkante in Höhenrichtung entspricht, 25% bis 150% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 35% bis 105% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt. Besonders vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, bei der zumindest auf 20% der Längserstreckung des Hohlkehlbereiches gilt, dass die Ausnehmungshöhe, die dem Abstand zwischen Oberkante und Unterkante in Höhenrichtung entspricht, 35% bis 60% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt.

[0018] Weitere Vorteile bietet eine Nähmaschinennadel, bei der zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes gilt, dass der Oberkantenabstand O 10% bis 60% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 25% bis 45% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt. Der Oberkantenabstand O entspricht dem Wert der Seitenabstandsfunktion an der Stelle der Höhenkoordinate der Oberkante h_O. Es gilt also O = s(h_O). Die genannten Auswahlbereiche haben sich als vorteilhaft für Nähmaschinennadeln üblicher Dimensionen erwiesen, da sie eine möglichst große Ausnehmung und somit Reibungsreduzierung ermöglichen und dennoch einfach zu fertigen sind, sowie eine ausreichende Stabilität der Nähmaschinennadel gewährleisten. Vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, bei der in zumindest einem Punkt der Längserstreckung des Hohlkehlbereiches, bevorzugterweise jedoch auf mindestens 20% der Längserstreckung des Hohkehlbereiches gilt, dass der Oberkantenabstand O 10% bis 75% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 35% bis 65% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt.

[0019] Weitere Vorteile bietet eine Nähmaschinennadel, bei der zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung in Längsrichtung, bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes gilt, dass der Unterkantenabstand U 50% bis 100% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 70% bis 95% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt. Der Unterkantenabstand U entspricht dem Wert der Seitenabstandsfunktion an der Stelle der Höhenkoordinate der Unterkante hu. Es gilt also U = s(h_U). Die genannten Auswahlbereiche haben sich als vorteilhaft für Nähmaschinennadeln üblicher Dimensionen erwiesen, da sie eine möglichst große Ausnehmung und somit Reibungsreduzierung ermöglichen und dennoch einfach zu fertigen sind, sowie eine ausreichende Stabilität der Nähmaschinennadel gewährleisten. Vorteilhaft ist eine Nähmaschinennadel, bei der in jedem Punkt der Längserstreckung des Hohlkehlbereiches gilt, dass der Unterkantenabstand U 50% bis 100% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h), bevorzugterweise jedoch 70% bis 95% des Maximums der Seitenabstandsfunktion s(h) beträgt.

[0020] Ein Verfahren zur Herstellung einer Nähmaschinennadel, die einen Schaft aufweist, der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckt, und die ein Nadelöhr aufweist, das die Nähmaschinennadel in einer Höhenrichtung, die senkrecht zur Längsrichtung verläuft, durchdringt, löst die Aufgabe der Erfindung dadurch, dass

• zumindest eine Ausnehmung, die in der Höhenrichtung von einer Oberkante und einer Unterkante begrenzt wird,
• und bei der ein Oberkantenabstand, der dem Abstand in der Breitenrichtung, den die Oberkante der Ausnehmung von der Position der Achse des Nadelöhrs in der Breitenrichtung hat, entspricht, anders ist als
• ein Unterkantenabstand, der dem Abstand in der Breitenrichtung, den die Unterkante der Ausnehmung von der Position der Achse des Nadelöhrs in der Breitenrichtung hat, entspricht,
• durch eine ausschließlich in Höhenrichtung und/oder Längsrichtung verlaufende Werkzeugbewegung gefertigt wird.

Eine Werkzeugbewegung, die sich auf zwei oder sogar nur eine Bewegungsrichtung beschränkt, ermöglicht eine besonders effiziente Fertigung. Nähmaschinennadeln lassen sich mit einem solchen Verfahren daher in Serie in großen Stückzahlen herstellen. Besonders vorteilhaft ist ein solches Verfahren für eine Nähmaschinennadel, bei der die Ausnehmung an zumindest einer Stelle ihrer Längserstreckung in Längsrichtung eine Höhe aufweist, die zumindest 30% der Schafthöhe des Schaftes an der jeweiligen Stelle entspricht.

[0021] Weitere Vorteile bietet ein Verfahren, bei dem die zumindest eine Ausnehmung trennend, bevorzugterweise durch Fräsen, gefertigt wird. Wenn der Fräser eine Kontur aufweist, die der Kontur der Ausnehmung entspricht, kann die Ausnehmung durch eine Bewegung in Höhenrichtung und Längsrichtung gefertigt werden. Eine zusätzliche Bewegung in Breitenrichtung ist nicht erforderlich. Dieses Vorgehen ist auch mit weiteren trennenden Fertigungsverfahren - zum Beispiel Schleifen oder Erodieren - vorteilhaft anwendbar.

[0022] Weitere Vorteile bietet ein Verfahren, bei dem die zumindest eine Ausnehmung umformend, bevorzugterweise durch Pressen, gefertigt wird. Wenn das Presswerkzeug aus einer oberen Form und einer unteren Form besteht, die die Kontur der zumindest einen Ausnehmung oder einer Vielzahl von Ausnehmungen abbilden, kann die Ausnehmung durch eine ausschließlich in Höhenrichtung verlaufende Werkzeugbewegung gefertigt werden. Die Ausnehmung lässt sich so besonders einfach und effizient in die Nähmaschinennadel einbringen. Genauso kann die Ausnehmung aber auch umformend mit einem Presswerkzeug hergestellt werden, das mehr als zwei Werkzeugteile umfasst - zum Beispiel ein Presswerkzeug, das drei, vier oder fünf Werkzeugteile umfasst.

Fig. 1

Figur 1 zeigt eine Nähmaschinennadel (1) mit einer Ausnehmung (5)

Fig. 2

Figur 2 zeigt die gleiche Nähmaschinennadel (1) aus Figur 1 in einer um 180° um die Nadelachse gedrehten Ansicht

Fig. 3

Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Nähmaschinennadel (1) mit einer Ausnehmung (5)

Fig. 4

Figur 4 zeigt den Schnitt A-A der Nähmaschinennadel (1) aus Figur 3 in einer Breiten- (B) und Höhenrichtung (H) aufgespannten Ebene.

Fig. 5

Figur 5 zeigt den gleichen Schnitt aus Figur 4 und den Verlauf der Seitenabstandsfunktion s(h).

Fig. 6

Figur 6 zeigt den Schnitt B-B der Nähmaschinennadel (1) aus Figur 3 und Figur 4 in einer von der Höhenrichtung (H) und der Längsrichtung (L) aufgespannten Ebene.

Fig. 7

Figur 7 zeigt einen Schnitt durch die Nähmaschinennadel (1) an der Stelle des Nadelöhrs (3).

Fig. 8

Figur 8 zeigt mehrere Varianten von Nadelrohlingen (8) und die Querschnittsreduzierung durch Ausnehmungen (5) und Fadenrinnen (4).

Fig. 9

Figur 9 zeigt einen Schnitt durch eine Nähmaschinennadel (1) und ein textiles Nähgut (29) mit einem Einstichloch (28).

Fig. 10a

Figur 10a zeigt eine erste Variante eines Verlaufes der Seitenabstandsfunktion s(h) im Bereich einer Ausnehmung (5).

Fig. 10b

Figur 10b zeigt eine zweite Variante eines Verlaufes der Seitenabstandsfunktion s(h) im Bereich einer Ausnehmung (5).

Fig. 10c

Figur 10c zeigt eine dritte Variante eines Verlaufes der Seitenabstandsfunktion s(h) im Bereich einer Ausnehmung (5).

Fig. 10d

Figur 10d zeigt eine vierte Variante eines Verlaufes der Seitenabstandsfunktion s(h) im Bereich einer Ausnehmung (5).

[0023] Die Figur 1 zeigt eine Nähmaschinennadel 1 mit einer Ausnehmung 5 (eine zweite Ausnehmung 5 ist in dieser Darstellung verdeckt) in einer räumlichen Darstellung. Die Nähmaschinennadel 1 umfasst einen Einspannbereich 18, einen Übergangsbereich 19, einen Schaftbereich 23, einen Hauptschaftbereich 22, einen gleichförmigen Abschnitt 37, eine Hohlkehle 16 und ein Nadelöhr 3. Die Achse 12 des Nadelöhrs 3 verläuft in Höhenrichtung H und ist in Breitenrichtung B genau mittig zwischen den beiden Seitenwänden 9 des Nadelöhrs 3 angeordnet. Der gleichförmige Abschnitt 37 entspricht in diesem Ausführungsbeispiel dem Hauptschaftbereich 22 - die beiden Bereiche überlappen sich also vollständig. In anderen Ausführungen der erfindungsgemäßen Lehre kann es vorteilhaft sein, dass sich der Hauptschaftbereich 22 und der gleichförmige Abschnitt 37 nur teilweise überlappen. Der gleichförmige Abschnitt überlappt hier nicht mit dem Hohlkehlenbereich 24.

[0024] Die Figur 2 zeigt die Nähmaschinennadel 1 aus Figur 1 in einer um 180° um die Längsachse 17 gedrehten Ansicht. Auf der in negative Höhenrichtung H weisenden Unterseite der Nähmaschinennadel 1 erstreckt sich eine Fadenrinne 4, die in Längsrichtung L von dem Nadelöhr 3 bis in den Übergangsbereich 19 hinein verläuft. Die Fadenrinne 4 überlappt in Längsrichtung L also mit dem Schaftbereich 23 und dem Übergangsbereich 19.

[0025] Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Nähmaschinennadel 1 mit einem Einspannbereich 18, einem Schaftbereich 23 und einem sich verjüngenden Bereich 20. Für alle Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn in dem Einspannbereich 18 ein Kolben 25 angeordnet ist. Der Einspannbereich 18 ist in allen Ausführungsformen dazu geeignet, in einer Nähmaschine aufgenommen und zu einer Nähbewegung in Längsrichtung angetrieben zu werden. Der Schaftbereich 23 ist der Bereich, in dem sich der Schaft 2 in Längsrichtung erstreckt. Er umfasst einen Hauptschaftbereich 22 und einen Hohlkehlenbereich 24, wobei der Hauptschaftbereich 22 in Längsrichtung L in Richtung auf das Nadelöhr 3 vor dem Hohlkehlenbereich 24 angeordnet ist. Der Hohlkehlenbereich 24 ist dabei der Bereich, in dem sich die Hohlkehle 16 in Längsrichtung L erstreckt. Der Schaft 2 hat im Hauptschaftbereich 22 einen konstanten Querschnitt entlang der Längsrichtung L. Der Fachmann nennt dies einen zylindrischen Schaftverlauf. Für alle Ausführungsformen der Erfindung kann es genauso vorteilhaft sein, wenn der Querschnitt des Schaftes 2 im Hauptschaftbereich 22 in Längsrichtung L in Richtung auf das Nadelöhr 3 hin kleiner wird. Der Fachmann nennt dies einen konischen Schaftverlauf. Der Schaftbereich 23 hat einen kleineren Querschnitt als der Einspannbereich 18. Zwischen dem Einspannbereich 18 und dem Schaftbereich 23, bzw. dem Hauptschaftbereich 22 ist ein konischer Übergangsbereich 19 angeordnet, der diesen Querschnittsunterschied zwischen Einspannbereich 18 und Schaftbereich 23 ausgleicht. In der von dem Einspannbereich 18 in Längsrichtung L wegweisenden Richtung schließt sich ein sich verjüngender Bereich 20 an den Schaftbereich 23 an. Der Querschnitt der Nadel nimmt in diesem Bereich monoton ab und schließt mit der Nadelspitze 21 ab. Im Schaftbereich 23 ist eine Ausnehmung 5 angeordnet, die abschnittsweise in Längsrichtung L auch mit dem Übergangsbereich 19 überlappt. Die Ausnehmung umfasst einen gleichförmigen Bereich 37, der vollständig mit dem Hauptschaftbereich 22 überlappt. Der gleichförmige Bereich 37 ist in Längsrichtung L an den gleichen Stellen begrenzt wie der Hauptschaftbereich 22. In anderen Ausführungen der erfindungsgemäßen Lehre können die Grenzen des gleichförmigen Bereichs 37 aber auch von den Grenzen des Hauptschaftbereichs 22 abweichen. Die Ausnehmung 5 wird in Höhenrichtung von der Oberkante 6 und der Unterkante 7 begrenzt. Für alle Ausführungsformen ist es auch vorteilhaft, wenn die Ausnehmung 5 vollständig im Schaftbereich 23 liegt - Beginn und Ende der Ausnehmung 5 in Längsrichtung L also beide im Schaftbereich 23 liegen. Die Ausnehmung 5 überlappt in Längsrichtung um die Überlappungslänge 26 mit der Hohlkehle 16. Sie liegt somit abschnittsweise auch in dem Hohlkehlbereich 24. Die Überlappungslänge 26 entspricht in diesem Beispiel 90% der Hohlkehllänge 27 in Längsrichtung L. Für alle Ausführungsbeispiele ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Überlappungslänge 26 mindestens 10% der Hohlkehllänge, bevorzugterweise mindestens 70% der Hohlkehllänge 27 beträgt. Für erfindungsgemäße Nähmaschinennadeln 1 kann es genauso vorteilhaft sein, wenn die Ausnehmung 5 in Längsrichtung L nicht mit der Hohlkehle 16 überlappt.

[0026] Die Figur 4 zeigt den Schnitt A-A durch eine Nähmaschinennadel 1 an der Position, die in Figur 3 eingezeichnet ist. Der Schnitt liegt in Längsrichtung L am Ende des Schaftbereichs 23 direkt vor dem Beginn des Übergangsbereiches 19 - er zeigt also den Querschnitt des Schaftes 2, der in Längsrichtung L am weitesten von dem Nadelöhr 3 entfernt ist. Der Schaft 2 weist zwei Ausnehmungen 5 und eine Fadenrinne 4 auf. Die Ausnehmungen 5 reduzieren den Querschnitt des Schaftes 2 und weisen in der Schnittebene eine konkave Form auf. Hinter der Schnittebene ist der Kolben 25 dargestellt, der einen größeren Querschnitt aufweist, als der Schaft 2. Die Oberkanten 6 und Unterkanten 7 werden von der Schnittebene geschnitten und begrenzen die Ausnehmungen 5 in Höhenrichtung H sowohl nach oben als auch nach unten. Ebenfalls dargestellt ist die Breitenposition der Achse 12 des Nadelöhrs 3. Die Oberkanten 6 sind jeweils um einen Oberkantenabstand O in Breitenrichtung B von der Achse 12 des Nadelöhrs 3 beabstandet. Die Unterkanten 7 sind jeweils um einen Unterkantenabstand U in Breitenrichtung B von der Achse 12 des Nadelöhrs 3 beabstandet. Oberkantenabstand O und Unterkantenabstand U sind unterschiedlich groß: in diesem Fall ist der Oberkantenabstand O kleiner als der Unterkantenabstand U. Die Ausnehmungshöhe 11, welche in allen Ausführungsformen der Erfindung dem Abstand der Oberkante 6 von der Unterkante 7 in Höhenrichtung H entspricht, beträgt mehr als 30% der Schafthöhe 10 des Schaftes 2 in Höhenrichtung H. Die Oberfläche 13 der Nähmaschinennadel 5 ist um den Seitenabstand s von der Position der Achse 12 des Nadelöhrs 3 in Breitenrichtung beabstandet, wobei der Seitenabstand s durch eine Seitenabstandsfunktion s(h) beschrieben werden kann, die von der Höhenkoordinate h in Höhenrichtung abhängig ist - also s = f(h) = s(h). Eine Einlauftangente 14, die sich im Endbereich der Ausnehmung 5 an der Oberkante 6 tangential an den Kurvenverlauf der Seitenabstandsfunktion s(h) anschließt, schließt einen Einlaufwinkel 15 zu der Höhenrichtung H ein, der größer als 5° ist. Für alle Ausführungsformen der Nähmaschinennadel 1 sind jedoch die Auswahlbereiche für den Einlaufwinkel 15 vorteilhaft, die in den vorstehenden Abschnitten genannt werden.

[0027] Die Figur 5 zeigt den gleichen Schnitt aus Figur 4 und zeigt noch einmal die Seitenabstandsfunktion s(h). Der Oberkantenabstand O entspricht dem Wert der Seitenabstandsfunktion s(h) bei der Höhenkoordinate h_O der Oberkante 6 - also O = s(h_O). Der Unterkantenabstand U entspricht dem Wert der Seitenabstandsfunktion s(h) bei der Höhenkoordinate h_U der Unterkante 7 - also U = s(h_U). Der Seitenabstand s sinkt bei diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Höhenausdehnung der Ausnehmung 5 mit Zunahme der Höhenkoordinate in Höhenrichtung streng monoton - es gilt also über die gesamte Ausnehmungshöhe 11, dass die Ableitung der Seitenabstandsfunktion s(h) kleiner ist als null (s'(h) < 0, für h_O > h > h_U). Ein solcher Kurvenverlauf kann für alle Ausführungsbeispiele vorteilhaft sein. Genauso ist es für alle Varianten auch vorteilhaft, wenn der Seitenabstand mit zunehmender Höhe monoton fällt, also die Ableitung der Seitenabstandsfunktion s(h) kleiner oder gleich null ist (s'(h) ≤ 0, für h_O > h > h_U). Die zweite Ableitung der Seitenabstandsfunktion s"(h) für Höhenkoordinaten, die kleiner als die Höhenkoordinate h_U der Unterkante 7 sind, und für Höhenkoordinaten, die größer als die Höhenkoordinate h_O der Oberkante 6 sind, ist kleiner als null (s"(h) < 0, wenn h > h_O oder h < h_U).

[0028] Die Figur 6 zeigt den Schnitt B-B durch die Nähmaschinennadel 1 in einer von der Achse 12 des Nadelöhrs 3 und der Längsrichtung L aufgespannten Ebene. Die Position des Schnitts B-B ist auch in Figur 4 dargestellt. Das Nadelöhr 3 ist in dem sich verjüngenden Bereich 20 der Nähmaschinenadel 1 angeordnet und die Achse 12 des Nadelöhrs 3 liegt in Längsrichtung L mittig im Nadelöhr 3. Aus Sicht des Betrachters wird hinter der Schnittebene das Nadelöhr 3 durch eine Seitenwand 9 in Breitenrichtung B begrenzt. An der Unterseite der Nähmaschinennadel 1 schließt sich eine Fadenrinne 4 an das Nadelöhr 3 an. Das Nadelöhr 3 und die Fadenrinne 4 sind in Längsrichtung L nicht voneinander beabstandet, sondern gehen ineinander über. Die Fadenrinne 4 verläuft durch den gesamten Schaftbereich 23 und endet innerhalb des Übergangsbereiches 19. Die Fadenrinne 4 ist eine Vertiefung in dem Schaft 2 der Nähmaschinennadel 1, die im Nähprozess dazu geeignet ist, einen Nähfaden aufzunehmen. Fadenrinnen 4 sind dem Fachmann seit vielen Jahren in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Die erfindungsgemäße Lehre ist mit jeder bekannten Art und Form einer Fadenrinne 4 vorteilhaft kombinierbar.

[0029] Die Figur 7 zeigt den gleichen Schnitt C-C wie die Figur 6 durch eine Nähmaschinennadel 1 an der Stelle des Nadelöhrs 3 in einer von der Höhenrichtung H und Breitenrichtung B aufgespannten Ebene. Die Position des Schnitts C-C ist in Figur 6 eingezeichnet. Das Nadelöhr 3 wird in Breitenrichtung B beidseitig von je einer Seitenwand 9 begrenzt. Die Achse 12 des Nadelöhrs 3 verläuft in Breitenrichtung B genau mittig durch das Nadelöhr 3. Diese Position in Breitenrichtung B hat die Achse 12 des Nadelöhrs 3 auch in allen anderen Ausführungsformen der Erfindung. Weiterhin ist an der Unterseite der Nähmaschinennadel 1 die Fadenrinne 4 dargestellt, die sich direkt an das Nadelöhr 3 anschließt.

[0030] Die Figur 8 zeigt mögliche Formen eines Nadelrohlings 8 und eine mögliche Anordnung von Ausnehmungen 5 zu jeder Form. Der Querschnitt des Nadelrohlings 8 kann rund 32, oval 33, trapezförmig 34, dreieckig 30 oder dreieckig mit abgerundeten Ecken 31 sein. Der Nadelrohling kann jedoch auch eine Querschnittsform 35 aufweisen, die sich aus zwei Teilkreisen und zwei schräg verlaufenden Geraden zusammensetzt, wobei die Teilkreise unterschiedliche Radien haben und von den beiden schräg verlaufenden Geraden miteinander verbunden werden. Weiterhin ist in der zweiten Spalte der Figur 8 erkennbar, wie erfindungsgemäße Ausnehmungen 5 den Querschnitt von Nadelrohlingen 8 dieser Formen reduzieren. In der dritten Spalte der Figur 9 ist dargestellt, wie eine Fadenrinne 4 den Querschnitt von Nadelrohlingen 8 dieser Formen reduziert. Die erfindungsgemäße Lehre kann auch für Nadelrohlinge 8 mit allen anderen für Nähmaschinennadeln 1 bereits bekannten Querschnittsformen vorteilhaft angewendet werden.

[0031] Die Figur 9 zeigt einen Schnitt durch eine Nähmaschinennadel 1 und ein Nähgut 29 an der Stelle eines Einstichloches 28 in dem textilen Nähgut 29. Das Nähgut 29 hat im Bereich der Ausnehmungen 5 keinen Kontakt zu der Nähmaschinennadel 1. In diesem Bereich kann also keine Reibung bestehen, was insgesamt zu einer Reibungsreduzierung zwischen Nähmaschinennadel 1 und Nähgut 29 führt. Das Einstichloch 28 ist in Figur 9 idealisiert kreisförmig dargestellt. In Abhängigkeit der textilen und mechanischen Eigenschaften des Nähguts 29 und der Form des Nadelquerschnitts können sich auch andere Formen des Einstichloches 28 ergeben. Diese haben jedoch alle gemein, dass das Nähgut 29 im Bereich der Ausnehmungen 5 keinen Kontakt zu der Nähmaschinennadel 1 hat.

[0032] Die Figuren 10a bis 10d zeigen vier alternative Querschnittsformen der Ausnehmung 5 in einer Nähmaschinennadel 1, beziehungsweise den entsprechenden Verlauf der Seitenabstandsfunktion s(h). Diese alternativen Querschnittsformen sind mit allen Auführungsmöglichkeiten der Erfindung vorteilhaft kombinierbar. Im Ausführungsbeispiel der Figur 10a setzt sich die Seitenabstandsfunktion s(h) zwischen der Oberkante 6 und der Unterkante 7 der Ausnehmung 5 aus zwei Geraden mit unterschiedlicher Steigung zusammen, wobei die Steigung jeweils ungleich 0 ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 10b setzt sich die Seitenabstandsfunktion s(h) zwischen der Oberkante 6 und der Unterkante 7 der Ausnehmung 5 aus fünf Geraden zusammen, wobei aneinander angrenzende Geraden eine unterschiedliche Steigung aufweisen, die jeweils ungleich 0 ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 10c setzt sich die Seitenabstandsfunktion s(h) zwischen der Oberkante 6 und der Unterkante 7 der Ausnehmung 5 aus drei Teilkreisen zusammen. Die Figur 10d zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einer Seitenabstandsfunktion s(h), die sich aus einem Teilkreis und einer sich an diesen Teilkreis in positiver Höhenrichtung H anschließenden Geraden zusammensetzt. In der Abbildung ist der Übergangspunkt 36 zwischen der Geraden und dem Teilkreis dargestellt: Der Teilkreis beginnt an der Unterkante 7 in positiver Höhenrichtung H und endet an einem Übergangspunkt 36. An diesem Übergangspunkt 36 schließt sich tangential zu dem Teilkreis die Gerade an, welche ihren Verlauf in positive Höhenrichtung H fortsetzt und an der Oberkante 6 endet.

Bezugszeichenliste
1	Nähmaschinennadel
2	Schaft
3	Nadelöhr
4	Fadenrinne
5	Ausnehmung
6	Oberkante der Ausnehmung (5)
7	Unterkante der Ausnehmung (5)
8	Nadelrohling
9	Seitenwand des Nadelöhrs (3)
10	Schafthöhe
11	Höhe der Ausnehmung (5)
12	Achse des Nadelöhrs (3)
13	Oberfläche der Nähmaschinennadel (1)
14	Einlauftangente
15	Einlaufwinkel
16	Hohlkehle
17	Längsachse
18	Einspannbereich
19	Übergangsbereich
20	verjüngender Bereich
21	Nadelspitze
22	Hauptschaft
23	Schaftbereich
24	Hohlkehlenbereich
25	Kolben
26	Überlappungslänge
27	Länge der Hohlkehle (16)
28	Einstichloch
29	Nähgut
30	Nadelrohling 8 mit dreieckigem Querschnitt
31	Nadelrohling 8 mit dreieckigem Querschnitt und verrundeten Ecken
32	Nadelrohling 8 mit rundem Querschnitt
33	Nadelrohling 8 mit ovalem Querschnitt
34	Nadelrohling 8 mit trapezförmigem Querschnitt
35	Nadelrohling 8 mit einer Querschnittsform, die aus zwei Teilkreisen und zwei Geraden besteht
36	Übergangspunkt
37	Gleichförmiger Abschnitt der Ausnehmung (5)
B	Breitenrichtung
L	Längsrichtung
H	Höhenrichtung
h	Höhenkoordinate
s	Seitenabstand
s(h)	Seitenabstandsfunktion in Abhängigkeit der Höhenkoordinate (h)
O	Oberkantenabstand
U	Unterkantenab stand
hO	Höhenkoordinate auf Höhe der Oberkante 6
hU	Höhenkoordinate auf Höhe der Unterkante 7

Ansprüche

1. Nähmaschinennadel (1) mit folgenden Merkmalen:

• einem Schaft (2), der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt,

• einem Nadelöhr (3), das die Nähmaschinennadel (1) in einer Höhenrichtung (H) vollständig durchdringt, wobei die Höhenrichtung (H) senkrecht zur Längsrichtung (L) verläuft,

• zumindest einer Ausnehmung (5), die die Ausdehnung des Schaftes (2) in der Breitenrichtung (B), die senkrecht zu der Höhen- (H) und der Längsrichtung (L) verläuft, reduziert,

• wobei die zumindest eine Ausnehmung (5) eine Ober- (6) und eine Unterkante (7) hat, an der die Ausnehmung (5) in der Höhenrichtung (H) endet,

• und wobei die Ausnehmung (5) an zumindest einer Stelle ihrer Längserstreckung in Längsrichtung (L) eine Höhe (11) aufweist, die zumindest 30 % der Schafthöhe (10) des Schaftes (2) an der jeweiligen Stelle entspricht

dadurch gekennzeichnet, dass

• ein Oberkantenabstand (O), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberkante (6) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung (B) hat, entspricht, anders ist als

• ein Unterkantenabstand (U), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Unterkante (7) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in Breitenrichtung (B) hat, entspricht.

2. Nähmaschinennadel (1) nach dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausnehmung (5) einen gleichförmigen Abschnitt (37) aufweist, der zumindest 10 %, bevorzugterweise jedoch zumindest 20% der Gesamtausdehnung der Ausnehmung (5) in der Längsrichtung (L) ausmacht,
und dass die Ausnehmung (5) an jeder Stelle des gleichförmigen Abschnitts (37) eine Höhe (11) aufweist, die zumindest 30 % der Schafthöhe (10) des Schaftes (2) an der jeweiligen Stelle entspricht.

3. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Oberkantenabstand (O) kleiner ist als der Unterkantenabstand (U).

4. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nähmaschinennadel (1) eine Hohlkehle (16) umfasst, die vorteilhafterweise umformend gefertigt ist,
und dass die zumindest eine Ausnehmung (5) und die Hohlkehle (16) sich in Längsrichtung (L) zumindest teilweise überlappen.

5. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,

• dass zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L), bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes (37) gilt,

• dass der Abstand in Höhenrichtung (H) der Oberkante (6) zu dem in Höhenrichtung (H) höchsten Punkt des Schafts (2)

• maximal 35% der Schafthöhe (10), bevorzugterweise jedoch maximal 25% der Schafthöhe (10) beträgt.

6. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Seitenabstandsfunktion (s(h)), die den Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberfläche (13) der Nähmaschinennadel (1) zur Achse (12) des Nadelöhrs (3) hat, in Abhängigkeit einer Höhenkoordinate (h) beschreibt, in zumindest 90 % der Höhenausdehnung der Ausnehmung (5), vorzugsweise jedoch der gesamten Höhenausdehnung der Ausnehmung (5) monoton, vorzugsweise streng monoton, mit zunehmender Höhe fällt.

7. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Ausnehmung (5) an jeder Stelle von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in Breitenrichtung (B) beabstandet ist.

8. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einlauftangente (14) der Ausnehmung (5) an der Oberkante (6) einen Einlaufwinkel (15) zu der Höhenrichtung (H) einschließt, der 5° bis 70°, bevorzugterweise jedoch 10° bis 40° beträgt.

9. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch
zumindest eine Fadenrinne (4), die sich im Wesentlichen in Längsrichtung (L) erstreckt, die in negativer Längsrichtung (L) auf das Nadelöhr (3) folgt und die eine Vertiefung in Höhenrichtung (H) ist.

10. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,

• dass zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L), bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes (37) gilt,

• dass die Oberfläche (13) der Nähmaschinennadel (1) in dem Bereich zwischen der Unterkante (7) und der Oberkante (6) in einer von der Höhen- (H) und Breitenrichtung (B) aufgespannten Ebene einen Verlauf aufweist, der teilkreisförmig mit im Wesentlichen konstantem Radius ist,

• wobei der Mittelpunkt des Teilkreises bevorzugterweise außerhalb der Querschnittsfläche der Nähmaschinennadel (1) in der von Höhen- (H) und Breitenrichtung (B) aufgespannten Ebene liegt.

11. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L), bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes (37) gilt,

• dass die Ausnehmungshöhe (11), die dem Abstand zwischen Oberkante (6) und Unterkante (7) in Höhenrichtung (H) entspricht, 60% bis 170% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 75% bis 160% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

12. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L), bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes (37) gilt,

• dass der Oberkantenabstand (O) 10% bis 60% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 25% bis 45% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

13. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L), bevorzugterweise jedoch in jedem Punkt der Längserstreckung des gleichförmigen Abschnittes (37) gilt,

• dass der Unterkantenabstand (U) 50% bis 100% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 70% bis 95% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

14. Verfahren zur Herstellung einer Nähmaschinennadel (1),

• die einen Schaft aufweist, der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt,

• und die ein Nadelöhr (3) aufweist, das die Nähmaschinennadel (1) in einer Höhenrichtung (H), die senkrecht zur Längsrichtung (L) verläuft, durchdringt,

dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest eine Ausnehmung (5), die in der Höhenrichtung (H) von einer Oberkante (6) und einer Unterkante (7) begrenzt wird,

• und bei der ein Oberkantenabstand (O), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberkante (6) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung (B) hat, entspricht, anders ist als

• ein Unterkantenabstand (U), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Unterkante (7) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung hat, entspricht,

• durch eine ausschließlich in Höhenrichtung (H) und/oder Längsrichtung (L) verlaufende Werkzeugbewegung gefertigt wird.

15. Verfahren zur Herstellung einer Nähmaschinennadel nach dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Ausnehmung (5) trennend, bevorzugterweise durch Fräsen, oder umformend, bevorzugterweise durch Pressen, gefertigt wird.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Nähmaschinennadel (1) mit folgenden Merkmalen:

• einem Schaft (2), der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt,

• einem Nadelöhr (3), das die Nähmaschinennadel (1) in einer Höhenrichtung (H) vollständig durchdringt, wobei die Höhenrichtung (H) senkrecht zur Längsrichtung (L) verläuft,

• zumindest einer Ausnehmung (5), die die Ausdehnung des Schaftes (2) in der Breitenrichtung (B), die senkrecht zu der Höhen- (H) und der Längsrichtung (L) verläuft, reduziert,

• wobei die zumindest eine Ausnehmung (5) eine Ober- (6) und eine Unterkante (7) hat, an der die Ausnehmung (5) in der Höhenrichtung (H) endet,

• und wobei die Ausnehmung (5) an zumindest einer Stelle ihrer Längserstreckung in Längsrichtung (L) eine Höhe (11) aufweist, die zumindest 30 % der Schafthöhe (10) des Schaftes (2) an der jeweiligen Stelle entspricht

dadurch gekennzeichnet, dass

• ein Oberkantenabstand (O), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberkante (6) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung (B) hat, entspricht, anders ist als

• ein Unterkantenabstand (U), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Unterkante (7) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in Breitenrichtung (B) hat, entspricht.

2. Nähmaschinennadel (1) nach dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet,

dass die Ausnehmung (5) einen gleichförmigen Abschnitt (37) aufweist, der zumindest 10 %, bevorzugterweise jedoch zumindest 20% der Gesamtausdehnung der Ausnehmung (5) in der Längsrichtung (L) ausmacht,

und dass die Ausnehmung (5) an jeder Stelle des gleichförmigen Abschnitts (37) eine Höhe (11) aufweist, die zumindest 30 % der Schafthöhe (10) des Schaftes (2) an der jeweiligen Stelle entspricht.

3. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
der Oberkantenabstand (O) kleiner ist als der Unterkantenabstand (U).

4. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass die Nähmaschinennadel (1) eine Hohlkehle (16) umfasst, die vorteilhafterweise umformend gefertigt ist,
und dass die zumindest eine Ausnehmung (5) und die Hohlkehle (16) sich in Längsrichtung (L) zumindest teilweise überlappen.

5. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,

• dass zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L) gilt,

• dass der Abstand in Höhenrichtung (H) der Oberkante (6) zu dem in Höhenrichtung (H) höchsten Punkt des Schafts (2)

• maximal 35% der Schafthöhe (10), bevorzugterweise jedoch maximal 25% der Schafthöhe (10) beträgt.

6. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Seitenabstandsfunktion (s(h)), die den Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberfläche (13) der Nähmaschinennadel (1) zur Achse (12) des Nadelöhrs (3) hat, in Abhängigkeit einer Höhenkoordinate (h) beschreibt, in zumindest 90 % der Höhenausdehnung der Ausnehmung (5), vorzugsweise jedoch der gesamten Höhenausdehnung der Ausnehmung (5) monoton, vorzugsweise streng monoton, mit zunehmender Höhe fällt.

7. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Ausnehmung (5) an jeder Stelle von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in Breitenrichtung (B) beabstandet ist.

8. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Einlauftangente (14) der Ausnehmung (5) an der Oberkante (6) einen Einlaufwinkel (15) zu der Höhenrichtung (H) einschließt, der 5° bis 70°, bevorzugterweise jedoch 10° bis 40° beträgt.

9. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
gekennzeichnet durch
zumindest eine Fadenrinne (4), die sich im Wesentlichen in Längsrichtung (L) erstreckt, die in negativer Längsrichtung (L) auf das Nadelöhr (3) folgt und die eine Vertiefung in Höhenrichtung (H) ist.

10. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,

• dass zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L) gilt,

• dass die Oberfläche (13) der Nähmaschinennadel (1) in dem Bereich zwischen der Unterkante (7) und der Oberkante (6) in einer von der Höhen- (H) und Breitenrichtung (B) aufgespannten Ebene einen Verlauf aufweist, der teilkreisförmig mit im Wesentlichen konstantem Radius ist,

• wobei der Mittelpunkt des Teilkreises bevorzugterweise außerhalb der Querschnittsfläche der Nähmaschinennadel (1) in der von Höhen- (H) und Breitenrichtung (B) aufgespannten Ebene liegt.

11. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L) gilt,

• dass die Ausnehmungshöhe (11), die dem Abstand zwischen Oberkante (6) und Unterkante (7) in Höhenrichtung (H) entspricht, 60% bis 170% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 75% bis 160% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

12. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L) gilt,

• dass der Oberkantenabstand (O) 10% bis 60% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 25% bis 45% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

13. Nähmaschinennadel (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest in einem Punkt der Längserstreckung der Ausnehmung (5) in Längsrichtung (L) gilt,

• dass der Unterkantenabstand (U) 50% bis 100% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)), bevorzugterweise jedoch 70% bis 95% des Maximums der Seitenabstandsfunktion (s(h)) beträgt.

14. Verfahren zur Herstellung einer Nähmaschinennadel (1),

• die einen Schaft aufweist, der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt,

• und die ein Nadelöhr (3) aufweist, das die Nähmaschinennadel (1) in einer Höhenrichtung (H), die senkrecht zur Längsrichtung (L) verläuft, durchdringt,

dadurch gekennzeichnet, dass

• zumindest eine Ausnehmung (5), die in der Höhenrichtung (H) von einer Oberkante (6) und einer Unterkante (7) begrenzt wird,

• und bei der ein Oberkantenabstand (O), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Oberkante (6) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung (B) hat, entspricht, anders ist als

• ein Unterkantenabstand (U), der dem Abstand in der Breitenrichtung (B), den die Unterkante (7) der Ausnehmung (5) von der Position der Achse (12) des Nadelöhrs (3) in der Breitenrichtung hat, entspricht,

• durch eine ausschließlich in Höhenrichtung (H) und/oder Längsrichtung (L) verlaufende Werkzeugbewegung gefertigt wird.

15. Verfahren zur Herstellung einer Nähmaschinennadel nach dem vorstehenden Anspruch
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Ausnehmung (5) trennend, bevorzugterweise durch Fräsen, oder umformend, bevorzugterweise durch Pressen, gefertigt wird.

Zeichnung