DE6606717U

DE6606717U - Nadel fuer verfilzungszwecke

Info

Publication number: DE6606717U
Application number: DE6606717U
Authority: DE
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1967-06-01
Filing date: 1968-05-17
Publication date: 1970-11-12
Also published as: DE1760440C3; GB1227986A; DE1760440B2; US3464097A; DE1760440A1

Description

PATENTANWÄ'ITE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURG

TELEFON: 395314 2000 HAMBU RG 50, Λ ft y

TELEGRAMME: KARPATENT KONIOSTRASSE JB ^C **> ''

W. 22931/67 VPa S 65 o2o/4l d Obm

The Singer Company,
Elizabeth, New Jersey (V.St.A.)

Nadel für Verfilzungszwecke.

Die Erfindung bezieht sich auf Nadeln und insbesondere auf Nadeln für Verfilzungszwecke.

Pilznadeln der allgemein bekannten Art haben an ihren Flächen Widerhaken oder andere Unregelmäßigkeiten zum Eingriff mit den losen Fasern, die in einem Vlies aus losen Fasern dargeboten werden und zum Zusammendrängen der Fasern zu einer verhältnismäßig dichten Matte aus Fasermaterial.

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Nadeln der vorgenannten Art, durch die sich eine Gesamtverbesserung in dem Verfilzungsprozeß ergiebt. Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf Nadeln, wie sie in Textilverfahren o.dgl. verwendet werden, nämliche solche Nadeln, welche an ihren Flächen Widerhaken oder Unregelmäßigkeiten haben. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Filznadeln, wobei die Nadeln eine verhältnismäßig hohe Fasertragkapazität haben, während eine Zerstörung der Fasern während des Verfilzungsvorganges auf ein Geringstmaß reduziert wird.

Die Nadel gemäß der Erfindung ist durch ein Gesenk-Preßverfahren geformt, welches sowohl die Herstellung von gewünschten Winkeln an den Widerhaken und vorstehenden Teilen oder Widerhakenstellen ermöglicht, als auch die Herstellung von mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen der Widerhaken als abgerundete Flächen, wobei die Widerhaken-

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bildung in einer einzigen Stufe durchgeführt ist* Da die mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen der Nadelwiderhaken im wesentlichen frei von irgend-welchen scharfen Kanten sind, ist eine Nadel geschaffen, bei welcher die Zerstörung der Fasern auf ein Geringstmaß reduziert wird, während zugleich eine verhältnismäßig hohe Fasertragkapazität ermöglicht wird. Bekannte Filznadeln, wie sie allgemein im Gebrauch sind, sind gewöhnlich ein Kompromiß zwischen der Garnträgkapazität und der Faserzerstörung, da bekannte Nadeln, welche eine relativ hohe Fasertragkapazität haben, weiterhin durch ein verhältnismäßig hohes Zerstörungsvermogen der Fasern gekennzeichnet sind, mit denen die Nadelwiderhaken in Eingriff treten. Die Erfindung beseitigt das Erfordernis eines solchen Kompromisses.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Filznadel zu schaffen, welche die Zerstörung von Fasern während des Verfilzungsvorganges auf ein Minimum reduziert, wobei jedoch eine verhältnismäßig hohe Fasertragkapazität gewährleistet wird.

Eine Unteraufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue und verbesserte Filznadel zu schaffen, bei der im wesentlichen die gesamten mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen frei von scharfen Kanten sind, um so die Zer-

* störung der Fasern während des Verfilzungsvorganges auf ein

Geringstmaß zu reduzieren.

In der nachfolgenden Beschreibung werden Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine vergrößerte Ansicht einer Filznadel gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht eines Teiles der Nadel der Fig. 1 und zeigt einen einzelnen Nadelwiderhaken.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Teiles der in Fig. 2 dargestellten Nadel.

Fig. 4 ist eine Teil-Schaubildansicht, welche einen

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Teil des Mechanismus zur Herstellung der Nadel der Erfindung wiedergibt. Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung

zur Herstellung der Nadel der Erfindung. Die Fig. 6A bis 6D sind Ansichten, welche Nadeln wiedergeben, die veränderliche Formen haben. Fig. 7 ist in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht einer Nadel einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 8 ist eine Seitenansicht des in Fig. 7 dargestellten Nadelteiles.

Fig, 9 ist eine Teilansicht einer Filznadel, welche eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung wiedergibt.

Bisher bestand eines der meist üblichen Verfahren zum Herstellen von Widerhaken in Filznadeln darin, daß ein Schneidwerkzeug verwendet wird, welches in die Oberfläche eines Nadelrphlings eingedrückt wird, wie es beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 3 3o7 2j58 aufgezeigt ist. Dieses Verfahren beinhaltet mehrere nicht erwünschte Eigenschaften hinsichtlich der Nadelwiderhaken. Erstens erzeugt das Schneidwerkzeug, das zur Durchführung des Schneidvorganges scharfe Kanten hat, in dem Nadelwiderhaken scharfe Kanten, und zwar insbesondere an den mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen, beispielsweise an der Schnittstelle am Boden der Widerhakennut und der Bodenfläche der Widerhakenspitze. Da diese eine der hauptsächlichen mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen während des VerfÜzungsvorganges ist, arbeitet diese Fläche als Messer und kann die Fasern durchschneiden. Weiterhin werden in dem Winkel der Widerhakennut und der Widerhakenhöhe erhebliche Veränderungen zufolge Veränderungen in dem Zustand des Schneidwerkzeuges während des Schneidvorganges und zufolge Veränderungen in den Größenabmessungen und in der Härte des Nadelrohlings selbst erzeugt. Häufig sind mehrere Otufpi erforderlich, um den gewünschten Winkel der WiderhäKennut und der Widerhakenvorsprünge zu

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f erhalten. Wie aus der nachstehenden Beschreibung hervorgeht,

I vermeidet die Nadel gemäß der Erfindung diese Nachteile

I praktisch vollständig.

I In Pig. 1 ist eine Pilznadel derjenigen Art, an welcher

t die Erfindung verkörpert ist, dargestellt, und sie enthält

j einen abgebogenen Teil 12, welcher mit einem Nadelschaft

\ 14 an der obersten Stelle der Nadel verbunden ist, ein

ί Blatt l6, das mit dem untersten Teil des Schäften l4 \erbun-

ij den ist, und eine Spitze 18, welche mit dem unteren Teil des

Ι;» Blattes 16 verbunden ist. Das Blatt 16 der in Fig. 1 dar-

i gestellten Nadel ist im Querschnitt vorzugsweise dreieckig

' und enthält eine Mehrzahl Widerhaken 2o an der Verbindungs-

I stelle der Blattflächen, so daß ein Blatt, das einen

I dreieckigen Querschnitt hat, wie er in Fig. 4 und bei l6a

? in Fig. 6\ dargestellt ist, drei Sätze Widerhaken, und zwar

\ einen Satz an jedem Kantenteil des Blattes aufweist* Bei

• der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist jeder Kan-

j tenteil des Blattes 16 mit drei Widerhaken je Satz ver- -

j sehen, wobei jeder der Widerhaken jedes Satzes relativ

1 zu den Widerhaken des anderen Satzes mit Bezug auf die LKngs-

i achse der Nadel Io vorzugsweise versetzt ist.

I In den Fig. ? und 3 sind vergrößerte Ansichten eines

j einzelnen Widerhakens in einem Teil des Nadelblatt^s 16

: dargestellt. Der Widerhaken 2o enthält eine Widerhakennut

1 22, welche in einer Kante 24 des Nadelblattes 16 ausge-

I bildet ist und eine Spitze oder einen herausstehenden Teil

f 26. Aas den Fig. 2 und 3 ist weiterhin ersichtlich, daß 2jl-

3 wesentlichen die gesamten Kanten des Widerhakens 2o abge-

^ rundet sind, so daß keine scharfen Kanten vorhanden sind,

■ welche als Schneidmittel zum Zerstören der Fasern arbeiten

*· könnten, mit welchen der Widerhaken 2o in Eingriff tritt.

Der Bodenteil 28 der Widerhakennut 22 an der Zusammentreff-

] stelle der Spitze 26 und der Bodenwand 3° der Widerhakennut

j 22 isu ebenfalls abgerundet. Weiterhin hat der Bodenteil

j 28 oder die oben gekennzeichnete Zusammentreffstelle einen

i radialen oder abgerundeten Teil 32, der sich vorzugsweise

in Richtung der Längsachse der Nadel und gegen den zugespitzten Teil 18 erstreckt. Im besonderen kann gesagt werden., daß der abgerundete Teil 32 sich vorzugsweise in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Achse der Nut 22 erstreckt.

Wie es in der Verfilzungstechnik bekannt ist, tritt, wenn die Filznadel in das Vlies oder in die Masse der Fasern eintritt, die Spitze oder der herausragende Teil 26 mit den Fasern in Singriff und zieht sie in die Widerhakennut 22. Wenn die Nadel sich weiter vorbewegt oder weiter in das Vlies oder die Ms-t-t-e von Fasern eint-rit-t^ werden die Fasern gegen den Bodentc-il 28 der Widerhakennut 22 gezogen. Bei bekannten Ausführungsformen von Filznadeln ist der Bodenteil 28 der Widerhakennut 22 zufolge der Herstellungsverfahren dieser Widerhaken, z. B. durch ein Schneidwerkzeug oder dergleichen, allgemein mit einer scharfen Kante versehen. Die scharfen Kanten der bekannten Filznadeln, die an den mit der Faser in Eingriff tretenden Bereichen vorhanden sind, würden nach Art einer Messerkante gegen die Fasern arbeiten, und würden eine Schneidwirkung erzeugen, und daher eine Zerstörung vieler der von dem Widerhaken 2o getragenen Fasern verursachen. Dies ist für den Verfilzungsvorgang unerwünscht, da möglichst viele Fasern durch das Vlies hindurchgezogen werden sollen, um sie soweit wie möglich zusammenzudrücken. Es war bisher nicht bekannt, einen abgerundeten Nutenboden zu bilden, wie er durch die Erfindung geschaffen ist. Durch die Verv/endung der Nadel gemäß der Erfindung wird, falls überhaupt, nur eine sehr geringfügige Zerstörung der Fasern hervorgerufen, weil irgendwelche scharfen Kanten in dem Widerhaken 2o, insbesondere an dem Bodenteil 28 der Nut des Widerhakens, nicht vorhanden sind, da im wesentlichen die gesamten Flächen abgerundet sind and nicht als Schneidmesser gegen die Fasern arbeiten künnen. Die Erfindung schafft eine Filznadel, bei welcher im wesentlichen die ggsamten Flächen des Widerhakens, insbesondere an den mit der Faser in Eingriff tretenden Teilen, abgerundet sind. Die gewünschten

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Haupteigenschaften des Widerhakens der Erfindung können in eine/einzigen Stufe erzeugt werden. Einige dieser Merkmale sind in Fig. 2 dargestellt, in welcher A den öffnungswinkel oder den Untersohneidungs-Winkel des Widerhakens, D die gesamte Widerhakentiefe und H die Größe der Abbiegung oder der Ablenkung der Spitze 26 aus der normalen Fläche der Kante 24 des Blattes Io darstellt.

Bei der Herstellung von Filznadeln der Erfindung sind der Uhterschneidungs-Winkel A, die Widerhakentiefe D und die Abknickung H insgesamt kritische Dimensionen, welche erforderlich sind, um bei Verfilzungsvorgängen die gewünschten Ergebnisse zu erzeugen. Bei bekannten Methoden, z. B. in der Herstellung der Widerhaken durch die Verwendung eines Schneidwerkzeuges, veränderte sich sehr häufig der Winkel A in Übereinstimmung mit dem Zustand des Schneidwerkzeuges oder in Übereinstimmung mit dem Material des Nadelrohlings, und es war bei den bekannten Verfahren praktisch unmöglich, den gewünschten Winkel in einer einzigen Stufe genau herzustellen. Weiterhin ist es bei bekannten Methoden notwendig, die gewünschte Abknickung der Spitze 26 und den Unterschneidungs-Winkel durch aufeinanderfolgende getrennte Arbeitsvorgänge vorzunehmen, so daß, bevor die gewünschten Eigenschaften des Widerhakens erreicht wurden, mehrere Verfahrensstufen erforderlich sein konnten. Bei der Erfindung können die Widerhaken-Nutentiefe D, die Abknickung H und der Winkel A sowohl als auch das Abrunden der mit den Fasern in Eingriff tretenden Flächen in einer einzigen Stufe erzeugt sein. Weiterhin werden die gewünschten hauptsächlichen Eingeschaften des Widerhakens verhältnismäßig genau erreicht, und es hat sich herausgestellt, daß eine sehr geringfügige Abweichung in diesen gewünschten Eigenschaften von einer Nadel zur nächsten vorhanden ist.

Diesig. 4 und 5 zeigen am besten die bevorzugte Arbeitsweise zur Herstellung der Filznadeln gemäß der Erfindung. Ein zweckentsprechender Rahmen oder Gestellteil J>^ trägt fest einen unteren Gesenkteil J6 zweckentsprechend, wobei

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dieser Gesenkteil 36 eine dreieckig geformte Nut 38 zum Tragen des Nadelblattes l6 in der Nut 38 aufweist. Ein oberer Gesenkteil 4o ist mit einer Welle oder einer Stange 42 verbunden, die ihrerseits mit einer hydraulischen Presse o.dgl. (nicht dargestellt) verbunden werden kann, um während des Gesenkpreßvorganges an die Nadel l6 eine Preßkraft anzulegen. Der obere Gesenkteil 4o ist an der unteren oder mit der Nadel in Eingriff tretenden Fläche mit einer Mehrzahl von Wellungen oder Nuten versehen, so daß der obere Gesenkteil 4o während des Gesenkpreßvorganges die Nadel l6 in Reibungsberührung ergreift* Wie in den Fig_s 4 und 5 dargestellt, ist der untere Gesenkteil 36 mit wenigstens einer Gesenkformgebung 43 zum Herstellen des Widerhakens in dem Nadslblatt 16 während der Fabrikation versehen. Jedoch kann diese Formgebung des Gesenkteiles ebenfalls in dem oberen GeserLcteil 4o ausgebildet sein, wobei der untere Gesenkteil 36 lediglich ein Tragmittel für die Nadel bildet. Weiterhin werden vorzugsweise die drei Widerhaken in jeder Kante 24 des Nadelblattes l6 gleichzeitig durch einen Preßoder Gesenkvorgang gebildet, der ebenso viele Formgebungen hat, wie in jeder Kante 24 der Nadel l6 hergestellt werden s ollen.

Wie weiterhin in Fig. 5 dargestellt ist} trägt der Rahmen 34 einen keilartig geformten Teil 44, der einstückig mit ihm ausgebildet oder fest mit ihm verbunden sein kann, wobei der keilförmige Teil 44 eine Schräge oder eine Keilfläche 46 aufweist. Der obere Gesenkteil 4o hat eine entsprechend abgeschrägte oder als Keil ausgebildete Fläche 48, welche zu der Schrägfläche 46 des Keilteiles 44 paßt, so daß während des senkrechten Preßhubes des oberen Gesenkteiles 4o der Keilteil 44 dem Gesenkteil 4o gleichzeitig eine waagerechte Kraft erteilt, wenn er die Nadel l6 gegen den unteren Gesenkteil 36 drückt* Daher ist die Preß- oder Druckkraft auf das Nadelblatt l6, wenn sie gegen den unteren Gesenkteil 36 drückt, die Resultante der oberen Gesenkdruckkraft und der waagerechten Kraft, welche durch den Keil 44

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erteilt wird. Durch dieses Mittel werden, wenn die Nadel in den unteren Gesenkteil 36 gepreßt wird, der erforderliche Winkel A des Widerhakens, die gewünschte Tiefe D des Widerhakens und die gewünschte Abknickung H glebhzeitig gebildet. Die Gesenkformgebung 4j ist weiterhin so ausgebildet, daß die erforderlichen abgerundeten mit der Faser in Eingriff tretenden Flächen gleichzeitig mit. der Herstellung des Widerhakenwinkels und der Abknickung erzeugt werden. Die Bewegung des Nadelblattes 16, wenn es in den unteren Gesenkteil 36 gepreßt wird, ist in Fig. 5 dargestellt,

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ten Linien und die Endlage des Nadelblattes ΐβ in ausgezogenen Linien dargestellt ist.

Es ist daher ersichtlich, daß die Herstellung der Widerhaken der Nadel, welche die gewünschten Eigenschaften hat, in einem einzigen Gesenkpreßvorgang oder einer einzigen Stufe durchgeführt weiden kann. Die Fig. 6a bis 6d geben die verschiedenen Formen von Nadeln wieder, welche in ihren ' äußeren Oberflächen durch das vorbeschriebene Verfahren

Widerhaken oder andere Unregelmäßigkeiten ausgebildet haben. Jede beliebige Größe oder Foim einer Widerhaken-Gestalt kann in einem verhältnismäßig einfachen Gesenkpreßvorgang tergestellt sein. Die Fig. 7 bis 9 geben zwei weitere neue Widerhakenformgebungen wieder. Veränderungen in der rormgebung der Widerhaken sind häufig erwünscht, um gewünschte Wirkungen in dem Aussehen eines verfilzten Textilstückes zu erzeugen.

Die Fig. 7 und 8 geben eine weitere Ausführungsform der Nadel wieder. Bei der Ausf^rungsform der Fig. 7 und 8 ist das Blatt I6¹ wiederum so dargestellt, daß es eine dreieckige Form hat, und die Widerhaken 2o' werden in einer Kartenflache 24' wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform gebildet. Aus Fig, 7 ist ersichtlich, daß wenigstens einer der Widerhaken 2o' einen Spitzenteil 26' hat, der relativ zur Längsachse des Nadelblattes 16¹ schräg ver-

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läuft oder schief liegt. Es können mehr als eins der Nadelwiderhaken auf diese Weise vorgesehen sein, und sie können entweder nach links oder nach rechts abgeschrägt bzw. schief sein. Die Herstellung eines Widerhakens mit einer schrägen Spitze 26' kann relativ einfach durchgeführt werden, indem zunächst die gewünschte Stempel- oder Gesenkformgebung mit einer Form gebildet wird, um den Widerhaken in der gewünschten Weise herzustellen.

In Fig. 9 sind die drei Widerhaken 2o", wie dargestellt, so ausgebildet, daß jeder der Widerhaken gegenüber dem anderen Widerhaken eine abweichende Größe hat. Wie in Pig. 9 dargestellt, ist der oberste Widerhaken 2β" beträchtlich schmaler oder kleiner als der dazwischenliegende Widerhaken 26", der seinerseits kleiner als üev unterste Widerhaken 26" ist. Aus Fig. 9 ist weiterhin erkennbar, daß der Abstand L zwischen dem obersten Widerhaken 2o" und dem dazwischenliegenden Widerhaken 2o" relativ größer als der Abstand L' zwischen dem Zwischen-Widerhaken und dem untersten Widerhaken 2o" ist, so daß es also im Rahmen der Erfindung liegt, den Abstand zwischen den Widerhaken sowohl als auch ihre Formgebung zu verändern. In anderer Hinsicht sind die Widerhaken jeder der Ausführungsformen der Fig. 7 bis 9 die gleichen, wie sie in bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurden, insoweit, als sie insgesamt die gewünschten abgerundeten Flächen an den mit der Faser in Eingriff tretenden Oberflächen haben. Auch bei der Ausführungsform der Fig. 9 ist die allgemeine Formgebung des Widerhakens nicht; auf die dargestellte beschränkt, and die Größen und die Abstände zwischen den Widerhaken können nach Wunsch verändert werden, indem einfach ein Gesenk verwendet wird, um die Größe der Widerhaken oder ihre Formen in im wesentlichen beliebig gewünschter V/eise zu fabrizieren.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß Filznadeln geschaffen sind, welche verbesserte Verfilzungsvorgänge ergeben, insoweit, als zufolge der Ausbildung der Filznadeln gemäß der Erfindung eine Zerstörung der Fasern

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während des Einstechens der Nadel zur Durchführung des Verfilzungsprozesses auf im wesentlichen ein Minimum begrenzt wird. Die Herstellung von Widerhaken kann in einem verhältnismäßig öinfachen einstufigen Arbeitsvorgang zur Herstellung der gewünschten Widerhakenformgebung gegenüber den mehrstufigen Arbeitsvorgängen durchgeführt werden., die bisher in der Praxis benutzt wurden.

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Claims

- Io - Schutzansprüche

1. Filznadel mit einem länglichen Blatt, wenigstens

einer in der Außenfläche des Blattes ausgebildeten Nut, deren Achse zu eineysenkrecht zur Längsachse des Blattes verlaufenden Linie schräg verläuft, und wenistens einem sich nach außen über die Außenfläche des Blattes an der Nut erstreckenden Vorsprung, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Nut frei von geraden Kanten ist, und eine abgerundete Fläche aufweist, die sich in einer Richtung im (■wesentlichen parallel zur Nutenachse erstreckt.

2. Filznadel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (Nuten) und der Vorsprung (Vorsprünge) zwischen sich mit Fasern in Eingriff tretende Flächen bestimmen, die im wesentlichen frei von geraden Kanten sind.

3. Filznad2l nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche der Nut und die untere -Fläche des Vorsprunges koinzident sind.

4. Fil*;nadel nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl Nuten und entsprechende Vorsprünge in dem Blatt angeordnet sind, und wenigstens eine der Nuten und der Vorsprünge eine abweichende Formgebung von einer anderen Nut und einem anderen Vorsprung hat.

5. Filznadel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Vorsprunges relativ zur Längsachse des Blattes schief verläuft.

6. Filznadel nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Nuten und entsprechende Vorsprünge in dem Blatt in Abstand voneinander angeordnet sind und im wesentlichen in Richtung der Längsachse des Blattes verlaufen, und der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Nut und der Vorsprünge von dem Abstand zwischen der zweiten und der dritten Nut und den Vorsprüngen abweicht,

7. Filznadel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Nuten und entsprechende VorSprünge in dem Blatt angeordnet sind, wobei die Größe

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einer der Nuten und ihres Vorsprunges relativ zu dem Blatt von der Größe der anderen der Nuten und ihres Vor Sprunges verschieden ist.

8. Pilznadel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Nuten und Vorsprünge in dem Blatt angeordnet sind, wobei die Größe jeder der Nuten und ihres Vorsprunges relativ zu dem Blatt von der Größe jeder anderen Nuten und der zugehörigen Vorsprünge abweichen.

9. Pilznadel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe und die Schräglage der Nut

- und die Größe des Vorsprunges relativ zu der Außenfläche

des Blattes durch einen Gesenkpreßvorgang gebildet sind.

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