DE2817136A1 - Zungennadel und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Zungennadel und verfahren zur herstellung derselben

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    • D04BKNITTING
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Description

ZUNGENNADEL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DERSELBEN
Die Erfindung bezieht sich auf die Strick- und Wirktechnik, insbesondere auf schwenkbare Zungennadeln. Die Erfindung stellt eine Verbesserung der Ausgestaltung des Auflagers des löffelartig ausgebildeten Zungenendes der Nadel sowie des Verfahrens zur Herstellung der Zungennadel dar.
Im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Zungennadel mit einem Haken, einem Schaftabschnitt mit einem darin vorgesehenen, sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitz, einer Zunge mit einem löffelartig ausgebildeten Ende, wobei die Zunge schwenkbar im Schlitz gelagert ist, derart, daß die zwischen einer Schließstellung, in welcher eine konkave Oberfläche des löffelartig ausgebildeten Endabschnittes den Haken berührt, und einer Offenstellung, in welcher eine konvexe Oberfläche des löffelartig ausgebildeten Endes den Nadelschaft berührt, bewegbar ist, sowie ferner mit einer im Nadelschaft,und zwar im Kontaktbereich, ausgeformten Ausnehmung.
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Mit dem Auftreten und der Verwendung mit hoher Geschwindigkeit arbeitender Vielsystem-Rundstrickmaschinen für feinmaschiges Gewebe, welche einen steilen Schloßwinkel zur Hin- und Herbewegung der Zungennadeln haben, sind eine Reihe von Problemen aufgetreten. Die Zungennadeln werden nämlich mit relativ hoher Linear-Geschwindigkeit hin- und herbewegt, was dazu führt, daß deren Zungen sehr schnell oszillieren müssen. Da der größere Teil der Zungenmasse im löffelartig ausgebildeten Ende konzentriert ist, schwippen bzw. schwenken die Zungen peitschenartig vor und zurück, wobei vergleichsweise sehr hohe Zentrifugalkräfte auf sie einwirken. Diese Kräfte werden dann abwechselnd auf die Haken oder die Nadelschafte übertragen, da die Zungen beim schnellen Hin- und Herschwippen zwischen der Schließ- und der Offenstellung abwechselnd auf die Haken und die Zungenschafte aufprallen. Da außerdem die in diesen Hochgeschwindkeits-Strickmaschinen verwendeten äußerst feinen und relativ leicht zerbrechlich aufgebauten Nadeln minimale Abmessungen und nur geringe Toleranzen haben dürfen, wird die von den hohen Zentrifugalkräften herrührende Energie beim Aufschlagen auf die Haken und die Nadelschafte, insbesondere wenn die löffelartig ausgebildeten Enden der Zungen auf die Nadelschafte prallen, in eine Deformation oder gar Zerstörung der Zungen, der Zungenauflager und der Nadelschafte umgewandelt, so daß diese Zungennadelteile dann für die weitere Verwendung unbrauchbar sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Zungennadel sowie das Verfahren zur Herstellung dersel ben zu verbessern, insbesondere dabei die oben genannten Nachteile bekannter Zungennadeln zu beheben.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Formgebung der Ausnehmung im Nadelschaft so gewählt ist, daß deren Form zumindest über einen größeren Bereich komplementär zur konvexen Oberfläche des löffelartig ausgebildeten Endabechnittee der Zunge ist, wobei die Ausnehmung im wesentlichen
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eine konische bzw. kegelförmige, insbesondere kegelstumpfförmige Gestalt hat und durch Entfernung von Material im Nadelschaft hergestellt worden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten schematischen Darstellungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Pig. I eine Seitenansicht einer bekannten Zungennadel;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles einer bekannten Zungennadel, die keinerlei gesondertes Auflager für die Zunge der Zungennadel aufweist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil des in Figur 2 dargestellten ZungennadeIteils, jedoch ohne Darstellung der Zunge;
Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt, gesehen in Richtung der» Pfeile A-A in Figur 2;
Fig. 5 eine bekannte Zungennadel, die der in Figur 2 dargestellten ähnelt, wobei jedoch für ein gesondertes Auflager für die Zunge der Zungennadel gesorgt ist;
Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teil des in Figur 5 dargestellten Zungennadeltexls, jedoch ohne Darstellung der Zunge;
Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt, gesehen in Richtung der Pfeile B-B in Figur 5;
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Fig. 8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Hakenendes einer bekannten Zungennadel, jedoch ohne Darstellung der Zunge, und zwar bevor das in Figur 5 dargestellte Zungenauflager mit Hilfe des ebenfalls in dieser Figur dargestellten Fräswerkzeuges ausgeformt worden ist;
Fig. 9 einen Schnitt, gesehen in Richtung der Pfeile C-C in Figur 8;
Fig. 10 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Hakenendes einer Zungennadel, bei welcher ein erfindungsgemäß verbessertes Zungenauflager vorgesehen ist;
Fig. 11 eine Draufsicht in Vergrößerung auf das löffelartig ausgebildete Ende der in Figur 10 dargestellten Zunge;
Fig. 12 einen Schnitt in Vergrößerung, gesehen in Richtung der Pfeile D-D in Figur 10;
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Teil des in Figur 10 dargestellten Nadelteils, jedoch ohne Darstellung der Zunge;
Fig. 14 eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teiles des in Figur 10 dargestellten Nadelschaftes, welche die Ausformung des erfindungsgemäß verbesserten Zungenauflagers darstellt;
Fig. 15 eine Ansicht, ähnlich der Figur 10, bei welcher die Zunge nicht dargestellt ist, und welche den Zustand vor der Ausformung des erfindungsgemäßen Zungenlagers unter Verwendung eines konisch geformten spanabhebenden Endes eines Fräswerkzeuges darstellt; und
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Pig. l6 eine der Figur 15 ähnliche Ansicht, wobei das spanabhebende Ende des Fräswerkzeuges in der vom Fräswerkzeug ausgeformten öffnung im Nadelschaft dargestellt ist.
In den Figuren 1 bis 9 ist der Aufbau bekannter, schwenkbarer Zungennadeln dargestellt. Bei der in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Konstruktion einer Zungennadel ist in der Nadel 4 kein Auflager für das Löffelende der Zunge vorgesehen. Bei der weiteren, in den Figuren 5 bis 9 dargestellten Zungennadel ist dagegen in der Nadel 7 ein Auflager für das Löffelende der Zunge ausgeformt. Eine weitere Zungennadelkonstruktion mit einem Auflager für das Löffelende der Zunge ist in der US-PS 3 031 867 dargestellt. Bei dieser Konstruktion wird die als Auflager dienende Ausnehmung nicht spanabhebend, sondern durch Verformung und Verdrängung des Nadelmaterials hergestellt. Bei den in den Figuren 1 bis 9 dargestellten bekannten Zungennadelkonstruktionen sowie dem in den Figuren 10 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Übliche Zungennadeln, beispielsweise die in Figur 1 dargestellte Zungennadel 1, sind jeweils mit einer schwenkbaren Zunge 2 bestückt. Die Zunge 2 wird bei der Herstellung der aufeinanderfolgenden Maschen jeweils um einen Drehzapfen oder dergleichen vor- und zurückgeschwenkt, und zwar zwischen einer offenen Position (Figur 1), bei welcher das Löffelende der Nadel 2 auf dem Nadelschaft 3 ruht, und einer geschlossenen Position (nicht dargestellt), bei welcher das Löffelende der Nadel 2 auf dem Nadeihaken ruht und diesen abdeckt.
Die in de'n Figuren 2, 3 und 4 dargestellte Nadel 4 ist mit einem offenen Wangenabschnitt versehen, in welchem der Zungennadelschlitz 5 mit seinen parallelen Seitenwandungen 15 ausgeformt ist. Am einen Ende des Zungennadelschlitzes 5 ist eine
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im Nadelschaft 3 ausgeformte, gekrümmte Fläche 5a mit Seitenflächen 5b, 5b vorgesehen. Die Zunge 2 ist mit einem im wesentlichen oval geformten Löffel 9 an ihrem freien Ende bestückt und drehbar im Zungennadelschlitz 5 gelagert. Der Löffel 9» d.h., das löffelartig ausgebildete Endstück der Zunge 2, hat eine konvexe Außenfläche 10 und eine dazu korrespondierende konkave Innenfläche 10a; letztere ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Befindet sich die Zunge 2 in ihrer offenen Stellung (Figur 2), dann berührt das Halsstück der Außenfläche 10 des Löffels 9 in den Punkten 8,8 die geradlinig verlaufenden Kanten der Seitenwände 15 und liegt in diesen Punkten auf den Seitenwänden 15 auf. Der soeben beschriebene Kontakt zwischen dem Löffel 9 und den Seitenwänden 15 stellt sich als Punkt-Kontakt zwischen Geraden und einer konvex gekrümmten Fläche dar.
Die in den Figuren 2, 3 und 1I dargestellte Konstruktion einer Zungennadel 1 genügt zwar im allgemeinen den Anforderungen für relativ feine Zungennadeln, die in vergleichsweise langsam arbeitenden Rundstrickmaschinen mit relativ tiefen bzw. flachen Schloßwinkeln (lower cam angles) zur Nadelbewegung verwendet werden, nicht aber für feine Nadeln zur Verwendung in den oben genannten, schneller arbeitenden Strickmaschinen mit steileren Schloßwinkeln (steeper cam angles) zur Nadelbewegung. Die oben genannte Konstruktion genügt deswegen den an sie bei relativ schnell arbeitenden Maschinen gestellten Anforderungen nicht, weil das wiederholte Aufeinanderprallen - mit den bei derartig schnell arbeitenden Strickmaschinen erzeugten höheren Stoßkräften - der Außenfläche 10 des Löffels 9 mit den Kanten der Seitenwände 15 in den Punkten 8 zu Deformationen und Bruch der Nadelteile, insbesondere der Zungen 2, führt. Dies hat dann zur Folge, daß die Nadeln für eine weitere Verwendung unbrauchbar werden. Ferner führt dieses Aufeinanderprallen der Nadelteile dazu, daß die Kanten der Seitenwände 15 abgerundet werden, so daß die Zungen 2 in ihrer offenen Stellung eu nahe an den Nadelschaft 3 herankommen.
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Die bekannte, in den Figuren 5 bis 9 dargestellte Nadel 7, ist mit einem besonders ausgeformten Zungenauflager versehen. Das Zungenauflager urird durch ein bogenartiges Segment gebildet, das im wesentlichen als V-förmige Rundrille im Nadelschaft 3 und dem angrenzenden Zungennadelschlitzabschnitt in Längsrichtung ausgeformt ist. Die V-förmige Rundrille bildet einen Ausschnitt 6 im Nadelschaft 3 und daran angrenzende, in den Seitenflächen 5b,5b der Seitenwände 15,15 der Nadel 4 angeordnete, untereinander einen Abstand aufweisende Ausschnitte 6a,6a. Die Bodenfläche des Ausschnitts 6 beginnt im Punkt 12 und schneidet die gekrümmte Fläche 5a des Zungennadelschlitzes 5 in der ebenfalls gekrümmten Linie 11. Wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt, kann ein Fräswerkzeug 13 mit kreisförmigem Querschnitt, V-förmigen Zähnen 13a und einer sich drehenden Welle 13b zur Herstellung dieser Rundrille in den Nadeln 4 verwendet werden. Das sich drehende Fräswerkzeug 13 wird von seiner in Figur 8 oberhalb des rückwärtigen Endes 14 des Zungennadelschlitzes 5 befindlichen Position um einen vorgegebenen Betrag abgesenkt. Dabei hebt es Material von der Nadel 4 ab und formt die Ausschnitte 6,6a aus. Offensichtlich haben das Fräswerkzeug 13 und die Rundrille denselben, in Figur 5 dargestellten (Krümmungs-)radius R. Wie in den Figuren 5 und 7 veranschaulicht, ruht die Außenfläche IQ des Löffels 9 der Zunge 2 auf den V-förmigen Flächen der Ausschnitte 6a, 6a, und zwar im Abstand zu den Punkten 11,12. Ein Kontakt zwischen den V-förmigen Flächen und der Außenfläche 10 des Löffels 9 stellt sich im wesentlichen als Punkt-Kontakt dar, da es sich um einen Kontakt zwischen ebenenFlächen und einer konvex gekrümmten Oberfläche handelt. Die Achse des Fräswerkzeuges 13 ist normal zu den Ebenen der Seitenflächen 5b,5b des Zungennadelschlitzes 5 angeordnet. Gemäß Figur 5 sind die Nadelteile so angeordnet. bzw. ausgeformt, daß das Ende der geöffneten Zunge 2 anfangs so angeordnet ist, daß es einen für eine zufriedenstellende Maschenbildung geeigneten Abstand H vom Nadelschaft 3 hat.
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Wenn jedoch derartige, feine Nadeln in den oben genannten, mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Rundstrickmaschinen verwendet werden, fUhrt das ständige Aufeinanderprallen - mit den bei derartigen Geschwindigkeits-Strickmaschinen erzeugten hohen Stoßkräften - der Außenfläche 10 des Löffels 9 und der Flächen der Ausschnitte 6a,6a dazu, daß die den Anprallflächen zugeordneten Teile verschlissen bzw. ausgefressen werden. Dies wiederum führt dazu, daß der Abstand H in unerwünschtem Ausmaß verringert wird. Wenn schließlich die miteinander in Berührung kommenden Teile soweit verschlissen sind, daß die Außenfläche 10 des Löffels 9 in einem oder beiden Punkten 11,12 auf den Nadelschaft 3 aufprallt, dann führt das ständige Hin- und Herschlagen der sich mit hoher Geschwindigkeit öffnenden und schließenden Zungen 2 zu einer Deformation und schließlich zu Bruch derselben. Danach sind dann die Nadeln Ί für eine weitere Verwendung unbrauchbar. Darüberhinaus bedingt die Verkleinerung des Abstandes H ein unbefriedigendes Stricken.
Zur Vermeidung der obengenannten Nachteile sind in dem'in den Figuren 10 bis 16 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein verbessertes Zungenauflager 16 mit einer neuartigen Ausgestaltung in einer Nadel 21 sowie ein neuartiges Verfahren zur Herstellung des Zungenauflagers 16 veranschaulicht. Gemäß den Figuren 15 und 16 wird zur Herstellung des Zungenauflagers 16 ein konusförmiges Fräswerkzeug 23 verwendet, dessen spanabhebendes Ende als gerader Rundkegel ausgebildet ist. Dieses Herstellungsverfahren des Zungenauflagers 16 führt dazu, daß es eine zur Außenfläche des Fräswerkzeuges 23 konforme Ausgestaltung erhält. Wenn das sich drehende Fräswerkzeug 23 von seiner in Figuri5 dargestellten, über dem rückwärtigen Ende 14 des Zungennadelschlitzes 5 befindlichen Position zu der in Figur 16 dargestellten Position nach unten geführt wird, hebt er entsprechende Abschnitte des Nadelschaftes 3 ab und formt ein Zungenauflager 16 mit einer Konusfläche 18 und einem von seinem einen Ende ausgehenden Paar ebener Oberflächen. Die Konusfläche 18 entspricht in ihrer Gestalt einem Bogenabschnitt der Ober-
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fläche des spanabhebenden Endes 23a des Fräswerkzeuges 23 mit seiner geraden, kreiskegelförmigen Ausgestaltung. In Figur lh ist das Zungenauflager 16 im Nadelschaft 3 der Nadel 21 in starker Vergrößerung dargestellt, wobei die gestrichelten Linien dessen Ausgestaltung in Form eines geraden Kreiskegels 17 veranschaulichen. Der Kreiskegel 17 repräsentiert die Außenfläche des konisch geformten spanabhebenden Endes 23a des Fräswerkzeuges 23· Der Kreiskegelwinkel A des Kreiskegels 17 ist gleich dem Konuswinkel E des konischen spanhebenden Endes 23a des Fräswerkzeuges 23,wobei diese Winkel in einer diametral durch die Achsen der Konus- bzw. Kreiskegel führenden Ebene gemessen wurde; die Kreiskegelachse 20 des Kreiskegels 17 ist in Figur 14 dargestellt. Der dem Hals-Ende des Löffels 9 der Zunge 2 zugeordnete Löffelwinkel B ist im wesentlichen gleich dem Kreiskegelwinkel A (Figur Ik)und dem damit gleichen Konuswinkel E (Figur 15). Die Kreiskegelachse 20 (und die Mittelachse des konisch ausgeformten spanabhebenden Endes 23a, wenn das Zungenauflager 16 hergestellt wird) liegt in einer parallel zur und zentrisch zwischen den Seitenflächen 5b,5b des Zungennadelschlitzes 5 verlaufenden Ebene. Der Winkel C zwischen der Mantelliriie 22 des Kreiskegels 17 (die Mantellinie 22 ist die tiefste Stelle der Konusfläche 18 im Zungenauflager 16) und der Geraden 22a (die Gerade 22a verläuft parallel zur Rückseite 2H der Nadel 21) ist gleich dem Anstellwinkel D (Figur 10) zwischen der konvexen Außenfläche 10 des Löffels 9 und einer Geraden 24a, die parallel zur Rückseite 24 der Nadel 21 liegt.
Das beschriebene Zungenauflager 16 sowie das Verfahren zur Herstellung desselben haben den Vorteil, daß gegenüber den bekannten Zungennadeln sowie deren Herstellungsverfahren (Figuren 5 bis 9) nur eine minimale Materialmenge von der Nadel abgetragen bzw. entfernt werden muß. So fallen beispielsweise ' beim Gegenstand der Erfindung die Ausschnitte 6a,6a, welche die Seitenwandungen des Zungennadelschlitzes 5 schwächen, vollständig fort.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kontakt zwischen dem Zungenauflager 16 und dem Löffel 9 der Nadel 21 handelt es sich um einen Kontakt zwischen Flächen ähnlicher Krümmung, in diesem Fall also um einen Kontakt,der konkaven Konusfläche 18 des Zungenauflagers 16 mit der konvexen Außenfläche 10 des Löffels 9 (Figur 12). Durch diese Anordnung wird demgemäß ein Flächenkontakt zwischen den Nadelteilen hergestellt. Dieser Flächenkontakt führt dazu, daß die hohen, auf die Zunge 2 beim Umschwippen in die Offenstellung wirkenden Zentrifugalkräfte - diese hohen Zentrifugalkräfte v/erden auf Grund der schnell arbeitenden Strickmaschinen hervorgerufen - über den gesamten Flächeninhalt der Konusfläche 18 des Zungenauflagers 16 verteilt und von dieser Fläche aufgenommen werden. Dies wiederum führt dazu, daß die Abnutzung zwischen den aufeinanderprallenden Flächen sowie eine Deformation- und Bruchgefahr der Zungen 2 minimal ist, was wiederum zu einer erhöhten Lebensdauer der erfindungsgemäßen Nadeln 21 führt. Ferner führt der minimale Abnutzungsgrad des Zungenauflagers 16 sowie des Löffetls der Zunge 2 dazu, daß der Abstand Ha (Figur 10) im wesentlichen unverändert bleibt und dadurch ständig für eine gleichbleibend gute Maschenbildung sorgt.
Die zur Zeit erhältlichen Nadeln für feine Maschen sind relativ zerbrechlich und nicht einfach in Massenproduktion herstellbar, so daß großer Wert darauf gelegt wird, nur einen minimalen Nadelausschuß zu haben und gleichzeitig Anstrengungen darauf gerichtet werden, längerlebige und stabilere Nadeln herzustellen. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und die so hergestellte Nadel haben Vorteile gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren und Nadeln (Figur 5 bis 9), schon allein deswegen, weil bei den bekannten Nadeln die Seitenwände des Zungennadelschlitzes beträchtlich geschwächt werden. Bezüglich der in der oben genannten US-PS 3 031 867 beschriebenen Nadel sowie des Verfahrens zur Herstellung derselben, bei welchem mit Hilfe eines auf beide Seiten des Zungennadelschlitzes einwirkenden Preßwerkzeuges das Schaftmaterial im Schlitz verdrängt
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wird, ist zu sagen, daß dieses Verfahren häufig dazu führt, daß der Nadelschaft sich nach außen ausbeult oder seitlich verbreitert. Diese Folgen der Materialverdrängung führen wiederum dazu, daß die Nadel nach, der Materialverschiebung breiter als eigentlich vorgesehen ist. Ferner ist die Fläche des auf Grund der MaterialverSchiebung des Nadelschaftes gewonnenen Zungenauflagers nicht so gleichmäßig und glatt wie die entsprechenden Oberflächen von spanabhebend hergestellten Zungenauflagern, insbesondere des mit dem konischen spanabhebenden Endes 23a des Fräswerkzeuges 23 des erfindungsgemäß hergestellten Zungenauflagers 16. Die Kreiskegelachse 20 des geraden Kreiskegels schließt mit dem Nadelschaft 13 einen spitzen Winkel ein.
Alle in den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten technischen Merkmale sind einzeln sowie in der dargestellten. Kombination für die Erfindung von Bedeutung.
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Leerseife

Claims (5)

281713B Patentanwälte Mappe A 946 DR.-IKQ. H. Π-!OKE St/vS/he Dipl. - ing. η. ■-= m;;? DIPL.-IMG. S. "T---:-.;<iR 8 MUNCSiEN 5 MÜLLERSTRASSE 31 FUKUHARA NEEDLE CO. Ltd., Shirahama-cho, Wakayama - JAPAN PATENTANSPRÜCHE:
1. Zungennadel mit einem Haken, einem Schaftabschnitt mit einem Längsschlitz, einer Zunge mit einen löffeiförmigen Endev wobei die Zunge zur Hin- und Herbewegung zwischen einer Schließstellung, in welcher die konkave Fläche des löffelartigen Endes den Haken berührt, und einer Offenstellung, in welcher die konvexe Fläche des löffelartigen Endes den Nadelschaft berührt, schwenkbar im Schlitz angeordnet ist, sowie ferner mit einer im Nadelschaft im Kontakt- bzw. Berührungsbereich ausgeformten Ausnehmung, dadurch gekennzeichnet , daß die Gestalt der Ausnehmung (18) im Nadelschaft (3) über einen größeren Bereich komplementär zur konvexen Oberfläche (10) des löffelartig ausgebildeten Endes (9) ist, wobei die Ausnehmung (18) eine konische Gestalt hat und durch Entfernung von Nadelschaftmaterial ausgeformt ist.
2. Zungennadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesalt der Ausnehmung (18) konform zur Gestalt der äußeren Oberfläche eines Bogenausschnittes eines geraden Kreiskegels (17) ist, dessen Kreiskegelachse (20) in einer sich in Längs-, richtung durch den Schlitz (5) erstreckenden Eben liegt.
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3. Zungennadel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet» daß die Ebene parallel zu und mittig zwischen den Seiten (5b,5b) des Schlitzes(5) verläuft.
4. Zungennadel nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadelmaterial durch ein konisch geformtes Schneidwerkzeug (23) entfernt worden ist.
5. Zungennadel nach Anspruch 1 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreiskegelachse (20) des Kreiskegels (17) spitzwinkelig zum Nadelschaft (3) liegt.
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