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Die Erfindung betrifft eine maschenbildende Nadel insbesondere für Strick- oder Wirkmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Zur Maschenbildung bei Strick- und Wirkmaschinen werden Nadeln verwendet, die im Allgemeinen längsbeweglich in Führungsnuten eines flachen oder zylindrischen Nadelbettes angeordnet sind. Die maschenbildenden Nadeln weisen einen Schaft auf, der aus einem Flachmaterial besteht und üblicherweise aus dem Flachmaterial gestanzt ist. Am vorderen Ende läuft der Schaft in einen Nadelkopf aus, der vorzugsweise mit einem Haken ausgebildet ist, welcher wechselweise geöffnet und geschlossen werden kann. Der Nadelkopf ist insbesondere als Zungennadel, Spitzennadel oder Schiebernadel ausgebildet.
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In der Strick- oder Wirkmaschine dient die maschenbildende Nadel als maschenbildendes Element und wird mit einem Steuerelement gekuppelt, wobei die Nadel und das Steuerelement lose ineinander greifen und durch die seitliche Führung in der Führungsnut zusammengehalten werden.
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Der Nadelkopf der Nadel ist im Wesentlichen für die Maschenbildung bei dem Strick- bzw. Wirkverfahren maßgeblich. Daher muss der Nadelkopf dem jeweiligen maschenbildenden Verfahren entsprechend gestaltet sein. Außerdem ist der Nadelkopf einem starken Verschleiß unterworfen. Hieraus ergeben sich wesentliche Probleme. Es müssen entsprechend den verschiedenen Strick- bzw. Wirkverfahren eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter Nadeln zur Verfügung gestellt werden. Der starke Verschleiß des Nadelkopfes bedingt ein häufiges Ersetzen beschädigter oder gebrochener Nadeln. Wird für die Herstellung der Nadeln ein Werkstoff verwendet, der die hohen Anforderungen der Verschleißfestigkeit des Nadelkopfes erfüllt, so werden die Materialkosten und die Herstellungskosten für die Nadel erheblich vergrößert.
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Aus der
DE 23 30 474 A1 ist es bekannt, zur Lösung dieser Probleme den Schaft und den Nadelkopf getrennt herzustellen. Für den Schaft kann ein kostengünstiges Flachmaterial verwendet werden, während für den Nadelkopf ein unterschiedliches Material verwendet wird, welches den Förderungen für den Nadelkopf entspricht. Der Schaft und der Nadelkopf werden durch Schweißen oder Verschmelzen zusammengefügt und zu einer einstückigen Nadel miteinander verbunden. Hierdurch kann die maschenbildenden Nadel den unterschiedlichen Einsatzfällen entsprechend hergestellt werden. Auf Grund der unterschiedlichen Werkstoffauswahl für den Schaft und den Nadelkopf können auch die Herstellungskosten reduziert werden. Da der Nadelkopf und der Schaft jedoch dauerhaft zusammengefügt sind, muss auch hierbei die gesamte maschenbildende Nadel im Falle des Verschleißes oder Nadelbruches ausgewechselt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine maschenbildende Nadel zu schaffen, die kostengünstig ist und den unterschiedlichen Verwendungsfällen angepasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine maschenbildende Nadel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß werden der Schaft und der Nadelkopf der maschenbildenden Nadel als getrennte Teile hergestellt. Der Schaft und der Nadelkopf werden dann formschlüssig zusammengefügt, wobei der Schaft und der Nadelkopf mit einer in der Ebene des Flachmaterials verlaufenden Trennlinie verzahnt ineinander greifen. In der zur Ebene des Flachmaterials senkrechten Richtung werden der Schaft und der Nadelkopf dabei trennbar ineinandergepasst. Das formschlüssig verzahnte spielfreie Ineinandergreifen in der Ebene des Flachmaterials bewirkt dabei, dass die Nadel für ihre Bewegung in der Führungsnut wie eine einstückige Nadel zusammengehalten wird. Der Schaft und der Nadelkopf können jedoch senkrecht zur Ebene des Flachmaterials zusammengefügt und auch wieder getrennt werden. Befindet sich die Nadel im eingebauten Zustand in der Führungsnut, so verhindert die seitliche Führung in der Nut eine Trennung von Schaft und Nadelkopf zuverlässig.
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Auf Grund des trennbaren Zusammenfügens von Schaft und Nadelkopf können der Schaft und der Nadelkopf aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt werden. Diese Werkstoffe können nach den mechanischen Anforderungen, sowie den Material- und Herstellungskosten ausgewählt und frei miteinander kombiniert werden. Insbesondere kann der Schaft aus einem Flachmaterial gestanzt werden, vorzugsweise als Blechstanzteil, insbesondere aus Stahlblech hergestellt werden. Der Nadelkopf wird aus einem Werkstoff hergestellt, der insbesondere die hohen Anforderungen an Bruchfestigkeit und Verschleißfestigkeit erfüllt. Insbesondere kann der Nadelkopf aus Metall, Keramik, Kunststoff, einem pulvermetallurgischen Material oder einem Verbundwerkstoff hergestellt werden. Insbesondere kann der Nadelkopf auch im Metallspritzguss-Verfahren hergestellt werden, wie dies z. B. in der
DE 10 2005 028 099 B3 beschrieben ist. Die Herstellung von Schaft und Nadelkopf aus unterschiedlichen Werkstoffen und in unterschiedlichen Herstellungsverfahren ermöglicht es, die Materialkosten zu senken und den Schaft und den Nadelkopf den unterschiedlichen mechanischen Anforderungen optimal anzupassen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein einheitlicher Schaft mit unterschiedlich ausgestalteten Nadelköpfen kombiniert werden kann. Der Schaft kann in großen Stückzahlen einheitlich für verschiedene Nadeltypen hergestellt werden, wodurch sich die Kosten für Herstellung und Lagerhaltung reduzieren.
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Schließlich ist von wesentlichem Vorteil, dass bei einem Verschleiß oder Bruch des Nadelkopfes nicht die gesamte maschenbildende Nadel ersetzt werden muss. Es kann lediglich der beschädigte Nadelkopf ausgewechselt werden, während der Schaft weiter verwendet werden kann. Auch hierdurch werden erhebliche Kosteneinsparungen möglich.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
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1 in einer Seitenansicht eine maschenbildende Nadel in einer ersten Ausführung,
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2 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführung,
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3 eine entsprechende Darstellung einer dritten Ausführung und
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4 die maschenbildende Nadel mit einem Steuerelement gekuppelt.
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Eine maschenbildende Nadel 10 weist einen Schaft 12 auf, an dessen vorderem Ende eine Nadelkopf 14 angeordnet ist. An dem dem Nadelkopf 14 entgegengesetzten hinteren Ende des Schaftes 12 kann die maschenbildende Nadel 10 mit einem Steuerelement 18 gekoppelt werden, wie in 4 beispielhaft gezeigt ist. Hierzu greift das Steuerelement 18 mit einem Gelenkkopf 20 in eine Gelenkaufnahme 22 des Schaftes 12. Der Schaft 12 und das Steuerelement 18 sind auf diese Weise lose ineinander gelegt und werden seitlich durch die Führungsstege einer Führungsnut zusammengehalten, in welcher die Nadel 10 und das Steuerelement 18 geführt sind. In der Ebene des Schaftes 12 und des Steuerelements 18 sind diese um das Gelenk 20, 22 in einem begrenzten Winkel gegeneinander verschwenkbar.
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Der Nadelkopf 14 ist in einer dem jeweiligen Verwendungsfall entsprechenden Form ausgebildet. In der Zeichnung ist der Nadelkopf 14 z. B. als Nadelkopf einer Zungennadel ausgebildet mit einem Haken 28 und einer Zunge 30.
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Selbstverständlich sind andere Ausbildungen des Nadelkopfes 14 möglich. Ebenso sind andere Ausbildungen des hinteren Schaftendes und der Kupplung mit einem Steuerelement möglich.
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Insoweit entspricht die maschenbildende Nadel 10 dem Stand der Technik und aus dem Stand der Technik bekannte Abwandlungen sind von der Erfindung mit umfasst.
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Im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik sind erfindungsgemäß der Schaft
12 und der Nadelkopf
14 zwei getrennt hergestellte Teile. Der Nadelkopf
14 ist als Stanzteil aus einem Flachmaterial, vorzugsweise aus einem Stahlblech hergestellt. Der Nadelkopf
14 ist aus Metall, Keramik, Kunststoff, pulvermetallurgischem Material oder einem Verbundwerkstoff hergestellt. Die Auswahl des Werkstoffes für den Nadelkopf
14 wird bestimmt durch die Bruchfestigkeit, Verschleißfestigkeit und die Fertigungstechnik. Insbesondere kann der Nadelkopf
14 auch im Metallspritzgussverfahren (metal injection molding) hergestellt werden, wie dies z. B. in der
DE 10 2005 028 099 B3 beschrieben ist.
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Der Nadelkopf 14 besteht einstückig aus einem vorderen maschenbildenden Abschnitt 32 und einem hinteren Endabschnitt 34. Der maschenbildende Abschnitt 32 weist die bei der Maschenbildung aus der Führungsnut austretenden maschenbildenden Elemente, wie z. B. Haken 28 und Zunge 30 auf. Der Endabschnitt 34 ist als flacher Abschnitt ausgebildet, dessen Materialstärke mit der Materialstärke des Flachmaterials des Schaftes 12 übereinstimmt.
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Zum Zusammenfügen des Schaftes 12 und des Nadelkopfes 14 werden der Endabschnitt 34 und der Schaft 12 formschlüssig verzahnt ineinander gepasst. Dadurch stehen der Schaft 12 und der Endabschnitt 34 längs einer in der Ebene des Flachmaterials verlaufenden Trennlinie 36 in Berührung. Die Trennlinie 36 verläuft dabei so, dass der Nadelkopf 14 an dem Schaft 12 in der Ebene des Flachmaterials des Schaftes 12 spielfrei und formschlüssig gehalten wird sowohl in der Richtung der Längserstreckung der Nadel 10 als auch in der Richtung der Höhe der Nadel 10.
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In der zur Ebene des Flachmaterials des Schaftes 12 senkrechten Ebene, d h. in der Zeichnung senkrecht zur Zeichenebene, sind der Schaft 12 und der Nadelkopf 14 entlang der Trennlinie 36 so ineinandergepasst, dass der Nadelkopf 14 und der Schaft 12 mit Reibschluss gehalten werden, jedoch unter einem senkrecht zur Ebene des Flachmaterials auf den Nadelkopf 14 ausgeübten Druck auch wieder voneinander getrennt werden können. Ein solcher Reibschluss ist ausreichend, um den Nadelkopf 14 an dem Schaft 12 für die Montage zu halten. Während des Betriebs ist der Bereich der Trennlinie 36 zwischen den Seitenstegen der Führungsnut geführt, so dass der Nadelkopf 14 und der Schaft 12 sich nicht relativ zueinander senkrecht zur Ebene des Schaftes 12 bewegen und unbeabsichtigt voneinander trennen können.
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Der Verlauf der Trennlinie 36 kann weitgehend frei gewählt werden, wobei nur ein Formschluss in allen Richtungen in der Ebene des Flachmaterials gewährleistet sein muss. Außerdem sollte die Trennlinie 36 eine ausreichende Länge aufweisen, um einen genügenden Reibschluss zu gewährleisten, der den Nadelkopf 14 und den Schaft 12 zusammenhält.
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In dem Ausführungsbeispiel der 1 verläuft die Trennlinie 36 in einem ersten Abschnitt 36.1 senkrecht zur Längsachse der Nadel 10, daran schließt sich ein parallel zur Längsachse der Nadel 10 verlaufender zweite Abschnitt 36.2 an. Am vorderen Ende schließt sich an den zweiten Abschnitt 36.2 ein dritter Abschnitt 36.3 an, der wiederum quer zur Längsrichtung der Nadel 10 verläuft, jedoch leicht nach hinten geneigt ist, so dass sich eine Hinterschneidung ergibt. In dem mittleren Abschnitt 36.2 bildet die Trennlinie 36 einen vorspringenden Abschnitt 36.4, der in den Endabschnitt 34 des Nadelkopfes 14 eingreift. Der vorspringende Abschnitt 36.4 erweitert sich, so dass sein vorderer und hinterer Schenkel ebenfalls eine Hinterschneidung bilden. Der vorspringende Abschnitt 36.4 bewirkt eine formschlüssige Verbindung des Nadelkopfes 14 mit dem Schaft 12 in Längsrichtung der Nadel 10. Die Hinterschneidung des Abschnittes 36.3 und der seitlichen Schenkel des vorspringenden Abschnittes 36.4 bewirken einen Formschluss in der zur Längsrichtung der Nadel 10 senkrechten Höhenrichtung.
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2 zeigt einen abgewandelten Verlauf der Trennlinie 36. Im Gegensatz zu der Ausführung der 1 ist auch der erste Abschnitt 36.1 gegen die Längsrichtung der Nadel 10 in einem von 90° abweichenden Winkel geneigt, so das auch dieser erste Abschnitt 36.1 eine Hinterschneidung bewirkt, die den Formschluss in der Höhenrichtung verstärkt.
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3 zeigt eine weitere Abwandlung des Verlaufs der Trennlinie 36. In dieser Ausführung verläuft der erste Abschnitt 36.1 senkrecht zur Längsachse der Nadel 10. Der parallel zur Nadelachse verlaufende zweite Abschnitt 36.2 ist bis zur vorderen Stirnkante des Schaftes 12 durchgeführt, so dass der dritte Abschnitt 36.3 wegfällt. Der Formschluss in der zur Längsachse der Nadel 10 senkrechten Höhenrichtung wird in dieser Ausführung nur durch die Hinterschneidungen der vorderen und hinteren Schenkel des vorspringenden Abschnittes 36.4 bewirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Nadel
- 12
- Schaft
- 14
- Nadelkopf
- 18
- Steuerelement
- 20
- Gelenkkopf
- 22
- Gelenkaufnahme
- 28
- Haken
- 30
- Zunge
- 32
- maschenbildender Abschnitt
- 34
- Endabschnitt
- 36
- Trennlinie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2330474 A1 [0005]
- DE 102005028099 B3 [0010, 0022]