DE2817136A1 - Zungennadel und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
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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)
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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ORIGINAL INSPECTED
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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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