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Vorrichtung zur Herstellung von zusammenhängenden Reißverschlußgliedern
in Form einer Schraubenfeder aus einem thermoplastischen Kunststoffaden Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von zusammenhängenden, mit Kupplungselementen
versehenen Reißverschlußgliedern in Form von Schraubenfedern beliebigen Querschnittprofils
aus einem thermoplastischen Kunststoffaden, der von einer Spule abläuft und um einen
Dorn gewickelt wird, von dem die Windungen abgenommen werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, aus einem thermoplastischen
Kunststoffaden hergestellte Schraubenfedern, deren Windungen durch Fadenverbreiterungen
je mit einem Kupplungselement versehen sind, mit völlig gleichmäßigen Windungsabständen
zu fertigen, so daß zwei solche Schraubenfedern nach Verbinden mit einem Tragband
die beiden Ketten eines Reißverschlusses bilden, wobei bei der Herstellung mit beliebig
hohen Fertigungsgeschwindigkeiten gearbeitet werden soll. Dementsprechend besteht
die Erfindung darin, daß sich an einem feststehenden Wickeldorn od. dgl., um dessen
Achse eine Fadenspule zum Abwickeln des mit den Faden verbreiternden Kupplungselementen
versehenen oder zu versehenden Fadens umlaufend angetrieben ist, parallel zwei,
die vom Dorn abnehmenden Fadenwindungen zwischen sich aufnehmende Förderschnecken
anschließen, deren Schneckenganghöhe dem erforderlichen Windungsabstand der herzustellenden
Schraubenfedern entspricht, und daß auf dem Längenbereich der Förderschnecken eine
den Windungsabstand der Schraubenfeder stabilisierende Beheizung vorgesehen ist.
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Die Vorrichtung oder Maschine nach der Erfindung arbeitet ausschließlich
mit zentrisch drehenden Teilen, so daß sowohl der Wickelvorgang auf dem Dorn als
auch die Einstellung des Windungsabstands durch die Förderschnecken beliebig hoch
getrieben werden kann. Die Förderschnecken stellen dabei in jedem Fall den richtigen
Windungsabstand her, der durch die Beheizung stabilisiert wird. Dieser hergestellte
Windungsabstand kann vorteilhaft und zusätzlich noch dadurch gesichert werden, daß
der Schraubenfeder eine Füllseele, z. B. in Form einer Kordel, zugeführt wird, so
daß sich die einzelnen Schraubenfederwindungen infolge dieser Füllseele nicht zueinander
verschieben können.
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Erfindungsgemäß ist es auch möglich, mit nur einer Forderschnecke
zu arbeiten, wobei dann die zweite Förderschnecke durch entsprechende Führungen
ersetzt wird.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von mit Kupplungselementen
versehenen Schraubenfedern aus einem Kunststoffaden wird nun an Hand eines schematischen
Ausführungsbeispiels erläutern. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen Mittellängsschnitt
durch
eine Vorrichtung zum Wickeln von Schraubenfedern aus einem Polyamidfaden od.
dgl., Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt
nach Linie III-III der Fig. l, Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch zwei in
Eingriff befindliche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Schraubenfedern,
Fig. 5 einen der Fig. 4 entsprechenden teilweisen Längsschnitt mit einer abgeänderten
Ausführung der Kupplungselemente.
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Nach dem schematischen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird im freien Ende eines zylindrischen Halters 1 ein Dorn 2 angeordnet
bzw. befestigt, der im Fall des Ausführungsbeispiels aus einer kurzen Hülse besteht,
die im Ende des mit einer Längsdurchbobrung 3 versehenen Halters 1 eingelassen ist.
Der Dornhalter 1 geht zum Dorn 2 in einen Konus 4 über. Entsprechend dem gewünschten
Profil der herzustellenden Schraubenfedern aus einem Kunststoffaden ist der Querschnitt
der Hülse 2 und gegebenenfalls auch der Bohrung 3 kreisförmig, oval od. dgl. gewählt.
Auf dem Dornhalter 1 ist eine Hülse 5 verdrehbar gelagert, und diese Hülse 5 ist
auf der dem Wickeldorn 2 zugekehrten Seite mit einer Scheibe 6, einem Rahmen od.
dgl. fest verbunden, während auf dem anderen Hülsenende ein Zahnrad 7 befestigt
ist, welches über ein Getriebe von einem Motor in Umdrehung versetzt werden kann.
Zwischen der Scheibe 6 und dem Zahnrad 7 ist auf der Hülse 5 eine Vorratstrommel
bzw. eine Spule8 frei drehbar gelagert, auf die ein Kunststoffaden 9 aufgewickelt
ist, der mit den als Kupplungselementen dienenden Querverformungen versehen wird,
wie sie noch erläutert werden.
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Dem Dornhalterkonus 4 liegt vorteilhaft ein entgegengesetzt gerichteter
Konus 10 eines Gehäuses 11 gegenüber, wobei die Innenwandung des Gehäuses etwa im
Bereich des Konus 10 einen Durchmesser bzw. einen Querschnitt besitzt, der dem Außendurchmesser
der herzustellenden Schraubenfederwindungen angepaßt ist, so daß der Abstand zwischen
dem Wickeldorn 2 und der Gehäuseinnenwandung der Dicke des Polyamidfadens9 entspricht.
An das Ende des Wickeldorns 2 schließen sich im Gehäuse 11 zwei Förderschnecken
12 und 13 parallel zur Längsachse des Wickeldorns an, deren Schneckenganghöhe dem
Abstand der Gewindegänge herzustellenden Schraubenfeder entspricht, so daß, beim
gleichsinnigen Umlauf der Förderschnecken 12,13 die Schneckenwindungen die auf dem
Dorn befindlichen Schraubenfederwindungen erfassen und den gewünschten Windungsabstand
der Schraubenfeder herstellen. Dieser Windungsabstand wird dadurch fixiert bzw.
stabilisiert, daß das Gehäuse 11 zusätzlich eine Beheizung enthält, die durch Dampf
oder elektrischen Strom betrieben wird. Die Wärme wird dabei der Schraubenfeder
mit entsprechender Temperatur zugeführt, so daß das thermoplastische Material des
in Schraubenform gebrachten Fadens mit den gewünschten Abständen fixiert bzw. stabilisiert
wird. Die Beheizung selbst kann beliebig ausgebildet sein.
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Die Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel arbeitet nun folgendermaßen:
Über das Zahnrad 7 und die Hülse 5 wird die Scheibe 6, auf der Umlenkungen 14 und
15 in Form von Rollen od. dgl. montiert sind, in Umdrehung versetzt, so daß durch
den mitgenommenen Polyamidfaden auch die Fadenspule relativ gegenüber der Hülse
5 mitgenommen wird.
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Der Kunststoffaden 9 läuft dabei von der Spule 8 ab und gelangt über
die Umlenkungen 14, 15 sowie eine Führung 16 zwischen dem Konus 4 und dem Konus
10 auf den Wickeldorn2, und zwar derart, daß bei jeder Umdrehung der Hülse 5 mit
der Scheibe 6 eine Schraubenfederwindung auf dem feststehenden Dorn 2 gewickelt
wird und die nächste aufgewickelte Windung die vorhergehende vorwärts in Richtung
zu den Förderschnecken 12, 13 schiebt.
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Ist nun der Polyamidfaden 9 entsprechend Fig. 4 und 5 durch Prägungen
bzw. Querverformungen mit Kupplungselementen 17 oder 18 versehen, die den Fadenquerschnitt
verbreitern und deren Abstand gleichbleibend dem Windungsumfang einer Schraubenfederwindung
entspricht, so wird die Führung 16 vorteilhaft so ausgebildet, daß die Kupplungselemente
17, 18 immer auf der gleichen Längslinie des Wickeldorns liegen, und zwar derart,
daß die durch die Querverformung gebildeten Kupplungselemente gegen den Umfang des
Wickeldorns 2 gerichtet sind.
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Zusätzlich durchläuft nun eine Füllseele 19 den Kanal 3 des Dornhalters
1 sowie den hülsenförmigen Wickeldorn 2, wobei diese Füllseele z. B. die Form einer
Textilkordel besitzt. Diese Füllseele durchläuft den Kanal 3 und den Wickeldorn
2 sowie mittig durch die Förderschnecken 12, 13 mit solcher Geschwindigkeit, daß
sie bei jeder Umdrehung der Hülse 5 mit der Scheibe 6, d. h. bei dem Wickeln jeder
Schraubenfederwindung, um den Abstand der einzelnen Schraubenfederwindungen der
herzustellenden Schraubenfeder vorwärtsgeschoben wird. Dieser Vorschub der Füllseele
19 kann beispielsweise durch zwei angetriebene Zahnwalzen 20 od. dgl. erfolgen.
Sobald also die eng auf dem Dorn 2 befindlichen Schraubenfederwindungen von den
beiden Förderschnecken 12, 13 erfaßt werden, werden sie auf der Füllseele 19 im
richtigen
Schraubenfederabstand entsprechend Fig. 4 und 5 gebracht, und dabei wird das Material
des Kunststoffadens durch die erwähnte Beheizung stabilisiert, so daß die einzelnen
Schraubenfederwindungen eine feste Lage auf der Füllseele einnehmen. Schließlich
ist es sogar möglich, der Füllseele 19 durch eine weitere Längsbohrung des Halters
1 und eine Querbohrung einen Textilleim oder ein klebendes Lösungsmittel zuzuführen,
und zwar am zweckmäßigsten an einer Stelle, die der Lage der Kupplungselemente 17,
18 gegenüberliegt, so daß hierdurch eine zusätzliche Sicherung des Schraubenfederabstands
auf der Füllseele erreicht wird.
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Wie schon erwähnt, kann ein etwaiger Schlupf des von der Spule 8
ablaufenden Polyamidfadens dazu führen, daß die Kupplungselemente nicht auf einer
geraden Längslinie der fertigen Schraubenfeder liegen. Um einen solchen Schlupf
zu verhindern, können im Bereich der Führung 16 angetriebene Mitnehmer, z. B. Walzen
mit entsprechenden Umfangsausnehmungen, vorgesehen werden, wobei die Ausnehmungen
auf dem Umfang dieser Walzen den Abständen und der Form der die Kupplungselemente
bildenden Querverformungen des Fadens angepaßt sind. Die Fadenquerverformungen legen
sich dann in die Walzenausnehmungen ein, und der Faden wird zwangläufig so vorwärtsgeschaltet,
daß die einzelnen Kupplungselemente bzw. Querverformungen auf dem Dorn 2 immer an
der gleichen Stelle liegen.
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Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, auf der Spule 8 einen Polyamidfaden
od. dgl. ohne Kupplungselemente aufzuwickeln, wobei der Faden Kreisquerschnitt,
elliptischen Querschnitt od. dgl. aufweisen kann. Die Querverformung zur Herstellung
der Kupplungselemente wird dann zwischen den Umlenkungen 15 und dem Wickeldorn vorgenommen.
Zu diesem Zweck können auf der Scheibe 6 entsprechend profilierte bzw. auch beheizte
Walzen aus Patrize und Matrize gelagert werden, die die Verformung vornehmen, wobei
der Antrieb dieser Prägewalzen über ein auf der Scheibe 19 gelagertes Getriebe erfolgen
kann, welches z. B. mit einem auf dem feststehenden Dornhalterl befestigten Zahnrad
kämmt. Es ist dadurch möglich, bei der Umdrehung der Scheibe 6 den Polyamidfaden
mit einer Querverformung zur Herstellung eines Kupplungselements zu versehen, welches
dann durch die Lage der Prägewalzen immer an gleicher Stelle auf dem Dorn 2 zur
Anlage kommt.
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Der vorbeschriebene Antrieb der Prägewalzen kann auch als Antrieb
der erläuterten Mitnehmerwalzen benutzt werden.
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Die Fadenspule 8 ist frei drehbar auf der Hülse 5 gelagert und der
Faden derart aufgewickelt, daß er durch die umlaufende Fadenführung 14 in Aufwickelrichtung
mitgenommen wird. Die Drehrichtung der Fadenspule 8 ist damit die gleiche wie die
der Hülse 5 bzw. der Fadenführung, wobei ein Straffen des Fadens 9 beim Ablauf von
der Spule dadurch erreicht werden kann, daß z.B. eine Spulenseite gegen einen feststehenden
Bremsbelag 21 gleitend anliegt. Dieser Bremsbelag kann z. B. ein Filzstück od. dgl.
sein.
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Durch diese Abbremsung wird also vermieden, daß die Fadenspule 8 mit
der gleichen Drehzahl in Umdrehung versetzt wird, wie die Hülse 5 mit der Scheibe
6.
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Werden die einzelnen, mit der beschriebenen Vorrichtung hergestellten
Schraubenfedern mit einer Füllseele bzw. Füllkordel 19 versehen und werden zwei
Schraubenfedern entsprechend Fig. 4 und 5 durch einen Schieber22 miteinander in
Eingriff gebracht,
so drücken die Füllkordeln 19 durch ihre elastische
Nachgiebigkeit die Kupplungseiemente 17, 18 fest ineinander bzw. gegeneinander,
so daß dadurch die Aufbruchsicherheit zweier solcher Verschlußketten, die vorher
oder nachher mit einem Tragband versehen werden, verbessert ist.
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Es ist verständlich, daß das Gehäuse 11 so ausgebildet ist, daß die
hergestellte Schraubenfeder 23 senkrecht zu der durch die Achsen der Förderschnekken
12, 13 gelegten Ebene ebenfalls geführt werden, wie sich aus Fig. 2 ergibt, so daß
die Schraubenfeder zwischen den beiden Förderschnecken nicht ausweichen kann.
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Wenn der Kunststoffaden 9 erst unmittelbar vor dem Auflauf auf den
Wickeldorn 2 mit Kupplungselementen durch Querverformung versehen wird und wenn
eine Füllseele 19 zugeführt wird, kann es in gegebenen Fällen auch möglich sein,
den Wickeldorn 2 in Wegfall kommen zu lassen und dann den Kunststoffaden unmittelbar
auf die Füllseele zu wickeln, so daß schon an der Wickelstelle im wesentlichen der
erforderliche Windungsabstand erreicht wird, der dann auf der Länge der Förderschnecken
12, 13 genau eingestellt wird, unter gleichzeitiger Stabilisierung des Materials
durch die Beheizung. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Füllseele 19 zur Erzielung
einer größeren Steifigkeit vor dem Einlauf durch den Kanal 3 des Dornhalters 1 durch
ein Stärkebad bzw.
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Appreturbad zu führen. Diese Stärke kann dann nach der Herstellung
der Schraubenfederketten durch Auswaschen od. dgl. entfernt werden, um dadurch die
erforderliche Schmiegsamkeit des Verschlusses zu erreichen.