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尖头针失效专利 发明

技术内容

技术领域 本发明涉及一种尖头针,其属于缝合针的针类别并且特别适合用在 处理工业用纺织品材料的针脚式接合工艺。 背景技术 工业用纺织品或者其他织物材料常常通过针脚式接合来生产,在针 脚式接合中背衬或者其他扁平织物被穿刺,并且随后牵引由缝针捕获 的纱线穿过背衬。在工业用织物材料领域中,这样的背衬常常由碳素 纤维、陶瓷纤维或玻璃纤维制成,或者这些背衬包含这样的纤维。 通常传统的缝合针提供有一个“球尖”,即针尖是具有或大或小 半径的球状弯曲形状。针尖半径视缝针的应用情况而定。该球尖用于 避免刺破纱线,从而防止损坏背衬。 当用于刺穿工业用纺织品时,已经发现该已知缝合针在短期使用后 明显损坏背衬,并且在大多数情况下,甚至在加工一开始就导致损坏。 损坏程度随着操作周期的延长而增加。测试显示损坏原因在于缝合针 针尖的快速和大量磨损。 根据针的用途,缝纫针有各种针尖结构。因此,除了具有球形针尖 的针以外,已知具有锥形“穿孔尖”的针。如图9和图10所示,这样 的针适合用于薄膜状合成材料、人造革和内衬材料。在图9中显示的 已知缝纫针1在其针尖部有一个圆锥形“冲孔”2,其侧面为直线或外 凸。针1的圆锥形针尖挤开将被刺穿的背衬的长丝而不损坏承载织物 或不利地影响覆盖层本身的强度。该缝纫针1还具有针体7以及横穿 过针体的针眼8。针体7至少在针眼区域具有一个圆截面。此外,短纱 线槽9可以邻接针眼8。 发明内容 以上略述的缝纫针不适用于针脚式接合。 本发明的目的是改进缝合针,从而获得更长的预期寿命。 如在权力要求1中规定的,本发明实现了以上目的。 根据本发明的缝合针带有:一个具有用于接收纱线的孔的细长针 体,位于一个端部的固定部分,和位于相对端部的作为穿孔尖的尖端 区域。针体在针尖区域方向上逐渐变细,使其两个扁平的侧面汇聚成 锐角。在整个楔形区域可以实现锐角具有一个恒量。从而形成作为一 个“穿孔尖”的尖端或尖端区域,该“穿孔尖”具有圆锥形或者锥体 形并且其张角最好大于先前提到的锐角。该张角可以是恒量或者沿穿 孔尖的长度变化。该穿孔尖不具有明显的倒圆半径或在制造公差内有 意提供的倒圆半径。相反,当涉及制造精确性时,尖端被认为具有一 个尖末端。已经发现:使用这样的缝合针时,即使包含或由碳素纤维 或矿物纤维或其他研磨材料组成的难处理的工业用织物材料,也可以 在不损坏被针刺的材料下进行加工,并且在工作过程期间不导致针的 过度磨损。进一步发现穿刺力可以减小到50%或更多。在一个实际的实 施例中,根据本发明的锐利尖角的缝合针的穿刺力可以从0.9牛顿减 小到0.5牛顿。 进一步发现:具有穿孔尖的缝合针在刺入期间足够且持久地侧向移 动背衬,以确保在针的回程期间,当穿刺孔重新闭合时,由针上的钩 形孔捕获的纱线可以被牵引通过背衬,而不与穿刺孔产生过度摩擦。 从而,在加工期间避免了对于将要被牵引穿过背衬的纱线的损坏,即 使背衬包含例如碳素纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维或其他类似的强力纤 维。虽然通过提供穿孔尖,充分延长了针的使用寿命并且因此避免了 由磨损的针尖对背衬带来的损坏,但穿刺孔如以前一样以这种方式处 于开放状态:在缝合针的回程期间,这些孔以足够的宽度保持开放状 态,以确保由缝合针捕获的纱线的低摩擦牵引。在不对背衬产生任何 损害的情况下实现了此效果。 在从属的权利要求书中规定了有利实施例的进一步细节。 这被认为是特别有利的:布置针体的尖端,使得平行于针体长度延 伸并且通过尖端的直线,与单侧敞开的钩形孔在中间深度充分地交 叉。该布置使穿刺孔的中心与将被牵引穿入的纱线对准。这种情况是 适用的,尤其当钩形孔位于针尖主体区域时,即该针尖主体区域在孔 的尖端侧面端部的宽度(在针体扁平侧之间的距离)充分小于在针杆 区域的宽度。针杆区域位于针体的扁平侧面彼此平行延伸的区域。 给穿孔尖提供圆截面,或作为另一种选择提供多边形横截面,是可 行的。穿孔尖的尺寸最好符合传统缝合针球形尖的尺寸;然而,并不 有意在精加工公差内给其提供一个半径。倘若出现尖端倒圆,其在穿 孔尖底部区域的半径R最好小于缝合针高度或宽度的十分之一。 附图说明 本发明实施例的进一步有利细节可从附图、说明书和权力要求书中 获得。 附图说明了本发明的实施例和现有技术,其中 图1以基本的示意性的说明显示了进行针脚式接合过程的缝合 针; 图2是图1缝合针的不同比例的部分侧面正视图; 图3是图2缝合针的部分示意性俯视图; 图4以极端放大的、理想的图形显示了图1到图3中缝合针的穿孔 尖; 图5以极端放大的、不很理想的图形显示了图4中的穿孔尖; 图6是沿图4的穿孔尖的线VI-VI的剖视图; 图7是沿图4的穿孔尖的线VII-VII的剖视图; 图8是根据一可替代实施例,沿图4中显示的穿孔尖的线VII-VII 的剖视图; 图9是符合现有技术的缝纫针的部分侧面正视图;和 图10显示了从针尖方向上观察的图9的缝纫针。 具体实施方式 图1说明了一个缝合针10,其属于一个针脚式接合机或者多轴经 纱形成机。缝合针10以及相同结构的其他缝合针固定于一个共同的针 杆上。缝合针在其如箭头11所示的纵向上同时往复。缝合针的目的是 依靠纱线13来加固背衬12。背衬可以由例如碳素纤维、人造纤维、天 然纤维、矿物纤维制成,或者可以是非织造的、不规则纤维材料、织 物或针织材料。背衬尤其可以是工业用织物材料,即用于除服装之外 的目的的纺织产品。纱线14、15用作底纱和纬纱,而纱线13用作缝 纫线或者经纱,与底纱和纬纱固定、缝制或缝合在一起。纱线13、14 贯穿各自的导纱针的针眼16、17,这些导纱针与相同结构的其他导纱 针18、19可以固定于一个导纱针杆上。另一个导纱器或纬纱导引器21 具有在工作区域提供纱线15的目的,该纱线横切于缝合针10取向。 在图1中显示的装置以其自身公知的方式操作:每一个缝合针10的纱 线产生一个接合,其围绕纱线14、15以环连结并且将这些纱线挨着背 衬12固定。相应接合的环22位于背衬12的下面。 图1装置的特性在于缝合针10的结构,尤其在于其与纱线13和 背衬12配合的上端部的形状。在这一点上,参考分别显示缝合针10 的一部分的图2和图3。缝合针10具有一个针体23,其如图1中所说 明的具有细长的杆。该杆具有一个固定装置24,以连接一个仅仅示意 性显示的针床25。在杆或针体23的相对端具有一个分别在图2和图3 中说明的针头26。类似于杆23,针头26受两个扁平侧面27、28限定, 两个面在杆23的区域彼此平行,并且在针头26的区域相互形成一个 如10°的锐角。扁平面27、28在杆23和针头26的区域形成为平坦表 面。扁平面27、28会聚成被构造为穿孔尖的尖端29。尖端29具有一 个大约点状的末端31和一个由过渡位置33组成的过渡部分或脚32。 邻接末端31并且属于扁平面27、28的侧面部分34、35以弯头或结点 连接过渡位置33。侧面部分34、35相互形成一个比由其余扁平面27、 28形成的锐角大的锐角。由于这样的结构,从末端31观察,在扁平面 27、28之间的锐角在过渡位置33处改变其大小。 在过渡位置33处测量的宽度B是在缝合针10的孔口36的区域的 宽度B1的三分之一到四分之一。此外,宽度B1大约是宽度B2的一半, 宽度B2定义了扁平面27、28之间在杆23的区域中的距离。 在图4到8中进一步描述了尖端29: 如前所述,末端31基本上加工成一个点,即没有有意的倒圆。图 4以极其的放大(比较图3,放大了多于10倍)说明了尖端29的一部 分。侧面部分34、35在尖端彼此相交。在末端31处的倒圆半径R小 于在尖端29的脚32的宽度B的十分之一。图4显示了在理想的几何 形态中的尖端29,而图5显示了如在电子显微放大下看到的尖端29 的前沿末端31的形状。侧面部分34、35具有一定的与精加工相关的 粗糙度,作为其结果,尖端29在末端31处从理想尖端形状偏移到这 样的粗糙度范围。在图4中用半径R表示偏差。 作为圆锥形尖端形成的尖端29具有一个圆截面,如图6所示。在 另一个替代中,此截面可以是具有倒圆的多边形。因而,例如,横截 面可以是正方形或矩形。尖端29的横截面朝着末端31变化为一个正 方形截面,如图8所示(沿剖面线VII-VII),或者变化为一个圆截 面,如图7所示(仍沿剖面线VII-VII)。 前边提到的孔口36呈钩形。一个在侧视图中最好为线性的引导表 面39,在针头26的区域中从上针表面37延伸,该上针表面在杆23 的区域平行于下针表面38取向并且平行于针的长度延伸。引导表面39 进入孔口36中,在此依靠倒圆41变换为凸缘42。如在图2和3中所 见,引导表面39具有朝向扁平面27、28的倒圆44、45。一个短的、 基本上为线性的平件43在凸缘42区域邻接倒圆41。 与尖端29的末端31相交并且平行于缝合针10的长度方向的线 L,与孔口36大致在中间高度处相交,即在位于凸缘42上的棱面46、 47与平件43交界的位置下面。 以上描述的缝合针10按如下操作: 在图1中说明的针脚式接合工艺中,缝合针10周期性地刺入包含 如碳素纤维的研磨材料的背衬12。在刺入步骤中,尖端29将纤维挤 开。尤其是在纤维为单纤维丝的情况下,被尖端29刺穿在实践上是没 有风险的。在刺入步骤中,缝合针10刺入背衬12,直到杆经过被挤 开的穿刺孔并且针头26抓住纱线圈13的程度。在缝合针10的反向行 程期间,纱线13被牵引通过背衬并且通过已经位于杆23上的环48。 这样杆上的连续环48将由纱线环形成,当缝合针重新刺入背衬12时, 纱线环被牵引通过背衬。 尖端29的特殊的形状和定位仅导致轻微的针磨损,并且进一步导 致了穿刺孔的开口,使得纱线13的牵引只产生轻微的纱线磨损。应该 指出,缝合针10可以是一个具有导针片(或与导针片配合)的导针片 针。导针片用于钩的有目的的受控的开、关。 一种具有一个尖端29的缝合针10,尖端形如一冲头并且在其末端 31处不具有可辨的倒圆。尖端29最好位于为牵附纱线13而构造的钩 形孔口36的中间高度上。尖端29的特定形状及其定位将缝合针10的 磨损减到最少,并且也将对纱线13的损坏减到最少。