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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer zusammenhängenden
Verschlußgliederreihe eines Reißverschlusses aus Kunststoff Die Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer zusammenhängenden Verschlußgliederreihe
eines Reißverschlusses aus einem fortlaufenden, bei Normaltemperatur biegungssteifen,
in der Wärme jedoch verformbaren Draht aus Kunststoff.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus einem Draht eine beliebig
lange Reihe von unter sich zusammenhängenden Verschlußgliedern herzustellen, die
in einem darauffolgenden Arbeitsgang durch Annähen, Einweben, Anschweißen oder Ankleben
an einem Reißverschluß befestigt werden.
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Dies Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Draht zunächst
in an sich bekannter Weise mittels eines hin- und herbewegten Schiebers schlangenförmig
vorgebogen wird.
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Zur Herstellung von gewelltem oder auch zickzackförmig gebogenem
Draht, wie er beispielsweise als federndes Drahtgebilde Verwendung findet, sind
schon die verschiedenartigsten Verfahren und entsprechende Maschinen bekannt. Bei
einem dieser bekannten Verfahren wird der Draht mittels eines hin-und herschwingenden
Führungsauges um die Zähne eines ruckweise gedrehten Zahn- oder Stiftenrades gelegt.
Bei einem anderen Verfahren wird der Draht einem Rad zugeführt, an dessen Umfang
zwei Reihen in radialer Richtung sich erstreckender und in derselben Richtung verschiebbarer
Zapfen vorgesehen sind, wobei der Draht mittels zweier im Wechsel von links und
rechts auf den Draht einwirkender Schwinghebel, an deren Ende je eine Führungsrolle
für den Draht gelagert ist, jeweils um einen dieser Zapfen herumgebogen wird. Bei
wiederum einem anderen Verfahren wird der Draht mittels eines einzigen, an seinem
freien Ende ein Führungsauge aufweisenden Schwinghebels um Zapfen herumgebogen,
die am Umfang zweier gleichachsig angeordneter Scheiben angeordnet sind. Bei diesen
bekannten Verfahren wird der Draht jedoch nur zu einem im wesentlichen ebenen Drahtgebilde
verformt.
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Bei dem erfindungsgemäßen, auf die Herstellung einer Verschlußgliederreihe
eines Reißverschlusses gerichteten Verfahren erfolgt jedoch eine Weiterverformung
des gewellten Drahtes derart, daß er einer oder mehreren Matrizen zugeführt wird,
in denen dem Draht unter der Einwirkung von Form- und Prägewerkzeugen ein U-Profil
gegeben wird, in der Mitte der Stege Kupplungselemente ausgebildet werden und gegebenenfalls
Unregelmäßigkeiten in der Gestalt der einzelnen Verschlußglieder ausgeglichen bzw.
beseitigt werden. Um den Draht schlangenförmig zu biegen, wird als Teil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine an sich bekannte Vorrichtung benutzt, bei der der Draht von einem
Führungsauge vor einem vorzugsweise schrittweise gedrehten Zahn-oder Stiftenrad
so hin- und hergeführt wird, daß er sich um die einzelnen Zähne oder Stifte legt.
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Hierzu eignet sich in besonderer Weise ein an sich bekannter biegeelastischer,
in der Wärme bleibend verformbarer Draht aus Kunststoff.
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Der so vorgebogene, noch biegeelastische Draht wird hierauf einer
Matrize zugeführt, die mindestens stellenweise durch Zufuhr zusätzlicher Wärme auf
eine die bleibende Verformung des Drahtgebildes gewährleistende Temperatur erwärmt
wird.
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Der wesentliche Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
ein sich vorzugsweise ,schrittweise bewegendes Rad, an dessen Umfang den zu verformen-Draht
aufnehmende Formelemente vorgesehen sind, mit denen sowohl starre als auch translatorisch
und rotatorisch bewegte Gegenformen zusammenwirken.
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Wird das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Vorrichtung durchgeführt,
bei der das Formrad mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit gedreht wird, so wird
das Führungsauge bzw. der Drahtschieber so gesteuert, daß er eine Bahn in Gestalt
einer liegenden Acht durchläuft, die in einer zum Umfang des Formrades tangentialen
Ebene liegt.
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Wird das Formrad schrittweise angetrieben, so ist dieses vorzugsweise
mit einem Schaltrad verbunden, dessen Zähne, um sie genügend stark bemessen zu können,
zweckmäßigerweise voneinander einen Winkelabstand aufweisen, der doppelt so groß
ist wie der
Abstand zweier gegeneinander versetzter Zapfen des Fonnrades,
und auf das im Wechsel zwei von zwei Exzentern oder Kurvenscheiben gesteuerte Schaltklinken
derart einwirken, daß das Schaltrad jeweils um einen halben Zahn weiterbewegt wird.
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Um bei einer solchen schrittweisen Drehbewegung des Formrades die
Einhaltung jeweils gleich großer Schritte gewährleisten zu können, ist am Umfang
des Formrades vorteilhafterweise eine Backenbremse angebracht, die der von den Schaltklinken
hervorgerufenen Bewegung des Formrades entgegenwirkt.
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Des weiteren ist gemäß der Erfindung in der Mantelfläche des Formrades
zwischen den beiden Stiftreihen eine Ringnut vorgesehen, in die der schlangenförmig
vorgebogene Draht mittels einer am Umfang des Formrades sich abwälzenden, in die
Ringnut eingreifenden Formscheibe eingedrückt und so die einzelnen Stege des schlangenförmig
vorgebogenen Drahtes in eine U-Form gebracht werden. Eine Verformung der in die
Ringnut des Formrades eingedrückten Stegteile des Drahtes zu Verschlußgliedern erfolgt
in vorteilhafter Weise durch einen senkrecht zur Formradachse sich bewegenden Prägestempel,
der mit der matrizenartig ausgebildeten Sohle der Ringnut zusammenwirkt.
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Das Formrad besteht zweckmäßigerweise aus zwei mit ihren Kreisringflächen
gegeneinanderliegenden Hälften, die an den Flanken der durch sie gebildeten Ringnut
radial verlaufende Vertiefungen zur Aufnahme der abgebogenen Stegteile des schlangenförmig
vorgebogenen Drahtes aufweisen. Die Stirnflächen der zwischen den Vertiefungen in
den Flanken der Ringnut stehengebliebenen, radial verlaufenden Leisten können einer
Stufenfläche des Prägestempels und dem Randprofil einer weiteren Formscheibe als
Widerlager zur Egalisierung der Umkehrstellen des Drahtgebildes und der Verformung
des Drahtquerschnittes dienen.
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Weitere Merkmale, die die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise
aufweist, ergeben sich aus der Zeichnung und der nachfolgenden, das in der Zeichnung
dargestellte Ausführungsbeispiel erläuternden Beschreibung.
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In der Zeichnung zeigt in schematischer Weise Fig. 1 eine Vorderansicht
der Vorrichtung, Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 3 einen auf den
Umfang des Formrades einwirkenden Prägestempel in schaubildlicher Darstellung, Fig.
4 einen Ausschnitt aus der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 5 einen Radialschnitt
durch die Randzone des Formrades, Fig. 6 einen Teil eines Achsenschnittes durch
eine mit dem Formrad im Eingriff stehende Formscheibe, Fig. 7 eine schematische
Darstellung des Bewegungsablaufes der auf das Formrad bzw. auf das mit ihr verbundene
Zahnrad einwirkenden Teile der Vorrichtung, Fig. 8 eine Seitenansicht der den Drahtnachschub
regelnden Vorrichtung, Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 8 dargestellte Vorrichtung
und Fig. 10 eine Vorderansicht der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Vorrichtung.
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Der zu verarbeitende Draht 201 wird von der Spule 2 mittels eines
Transportrollenpaares 30 und 31 über eine Öse 4 dem Drahtschieber 5 zugeführt. Dieser
parallel zur Achse des Formrades 6 hin- und her-
bewegte Schieber 5 windet den Draht
201 schlangenförmig um die gegeneinander versetzten Zapfen 61, 61' der sich am Umfang
des Formrades 6 erstreckenden Zapfenreihen (61, 61'). Mit dem Schieber 5 wirkt zusammen
ein Niederhalter7, der mittels eines bei 71 gelagerten, von einem Exzenter72 gesteuerten
Hebels 73 senkrecht zur Formradachse hin- und herbewegt wird. Der schlangenförmig
um die Zapfen 61, 61' gelegte Draht 201 wird anschließend unter einem Begrenzungsstück
8 hindurchgeführt und dann mittels zweier seitlich der Zapfenreihen (61, 61') angeordneter
keilförmiger Anheber 80 über die Zapfen 61, 61' hinweggehoben.
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Gleichzeitig drückt eine gleichmäßig rotierende Formscheibe9 die
parallel zueinander verlaufenden Stege 202 des schlangenförmigen Drahtgebildes in
die am Umfang des Formrades 6 verlaufende ringförmige Aussparung 62, wobei sich
die abgebogenen Stegteile 205 in an den Flanken der Ringnut 62 vorgesehene, radial
verlaufende Vertiefungen 63 einlegen.
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Sodann wirkt ein Prägestempel 211 mit seiner Stirnfläche 212 auf
die im Grund der Ringnut 62 ligenden, sich über ihre Breite erstreckenden Stegteile
204 ein und formt sie zu Kupplungselementen205 aus. Um die Absenkung des Prägestempels
211 zu begrenzen, sind an diesem, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, seitlich der formgebenden
Stirnfläche 212 abgesetzte Schultern 213 vorgesehen, die sich gegen in die Ringnut
62 hineinragende Vorsprünge 64 der die Vertiefungen 63 in den Flanken der Ringnut
62 einfassenden Rippen 65 abstützen. An dem Prägestempel 211 sind noch Schultern
214 vorgesehen, mit denen er auf die Umkehrstellen206 des Drahtgebildes, die sich
gegen die Rippen 65 abstützen, einwirkt, dadurch wird insbesondere eine Egalisierung
der Umkehrstellen 206 bewirkt.
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Zum Ausgleichen von Unregelmäßigkeiten, beispielsweise verschieden
langer Schenkel 203 des Drahtgebildes, oder auch zum Entfernen eines Grates an den
Umkehrstellen206, der beim Abheben des schlangenförmig gebogenen Drahtes 201 von
den Zapfen 61, 61' entstehen kann, ist eine weitere Formscheibe 11 vorgesehen, die
mit ihrem in Fig. 6 dargestellten Randprofil in die ringförmige Aussparung 62 des
Formrades 6 eingreift und auf die Umkehrstellen 206 des Drahtgebildes einwirkt.
Mit dem im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen, ringförmigen Vorsprung 111
greift die Formscheibe 11 in die ringförmige Aussparung 63 des Formrades 6 ein.
Mit den sich zu beiden Seiten des Vorsprunges 111 erstreckenden Rillen 112 wirkt
die Formscheibe 11 auf die sich gegen die an den Flanken der Ringnut 62 des Formrades
6 vorgesehenen Rippen 65 abstützenden Umkehrstellen 206 des Drahtgebildes ein und
gleicht etwa vorhandene Unterschiede in der Länge der Schenkel 203 aus. Die beiden
äußeren ringförmigen Vorsprünge 113 des Randprofils der Formscheibe 11 dienen dazu,
einen etwa entstandenen, nach außen abstehenden Grat zu entfernen bzw. in Richtung
der Schenkel 205 umzulegen.
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Gegenüber den Drahteinlegestellen ist ein Wärmefühler 12 vorgesehen,
der einen Thermostaten 13 steuert, der den Stromdurchgang durch eine in das Formrad
eingebettete Heizspirale 66 regelt und so eine gleichmäßige Erwärmung des Formrades
6 bewirkt.
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In Drehrichtung des Formrades hinter dem Wärmefühler 12 ist eine
Backenbremsel4 vorgesehen, die
einen gleichmäßigen, schrittweisen
Vorschub des Formrades 6 gewährleistet. Eine Kaltluftdüse 15 kühlt das verformte
Drahtgebilde 207 ab, ehe es von einem Abstreifer 16 von dem Formrad abgenommen und
in eine Ablaufrinne 17 eingeführt wird.
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Der Antrieb der Vorrichtung erfolgt durch einen Motorl8, der über
einen Riemenantrieb 181 die Welle 182 antreibt, von der über ein Ubersetzungsgetriebe
183 die Transportrolle30 angetrieben wird.
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Die den gleichmäßigen Drahtnachschub regelnden Transportrollen 30
und 31 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und klemmen zwischen den sich berührenden
Mantelflächen den Draht 201 ein. Die angetriebene Rolle 30 ist starr, die Gegenrolle
31 federnd gelagert, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.
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Die Wirkungsweise der den gleichmäßigen Drahtnachschub regelnden
Vorrichtung ist folgende: Wenn von dem Transportrollenpaar 30 und 31 nicht genügend
Draht nachgeliefert wird, entsteht, wie in Fig. 10 strichpunktiert dargestellt ist,
vor der Öse 4 ein Zug, der den doppelarmigen, bei 33 gelagerten, an jedem umgebogenen
Ende eine Öse 34 bzw. 35 aufweisenden Hebel 32 mit seinem oberen Hebelarm auf die
Öse 4 zu bewegt, so daß der untere Hebelarm mit seiner unterhalb der Transportrollen
liegenden Öse 35 den Draht 201 nach der Seite der größeren Stirnflächen der Transportrollen
zu bewegt, wodurch der Nachschub des Drahtes vergrößert wird und der doppelarmige
Hebel in seine Normallage zurückkehrt bzw. darüber hinaus in die in Fig. 10 gestrichelt
dargestellte Stellung übergeht. Der obere Teil des doppelarmigen Hebels 32 steht
unter dem Einfluß einer Rückstellkraft, die auf ihn von einem Gewicht 36 über einen
bei 37 umgelenkten Seilzug38 ausgeübt wird.
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Mit dem Formrad 6 ist ein Zahnrad 19 starr verbunden, auf dessen
Zähne zwei Schaltklinken 191 und 192 einwirken, die von Exzentern 193 und 194 gesteuert
werden, die von der Welle 182 angetrieben werden.
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Von dieser Welle 182 wird ein Winkelgetriebe 184 angetrieben, das
seinerseits eine Kurvenscheibe 51 antreibt, die den Drahtschieber 5 steuert.
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Von der Welle 182 werden des weiteren über einen Riemenantrieb 185
die Formscheiben 9 und 11 angetrieben. Die Bewegung des Prägestempels 211 wird ebenfalls
von der Welle 182 über eine Kurvenscheibe 101, eine an deren Umfang anliegende Rolle
102, einen Hebel 103, eine Welle 104 und einen Hebel 105 abgeleitet. Mittels einer
Stellschraube 106 kann der Abstand der auf dem Umfang der Kurvenscheibe 101 sich
abwälzenden Rolle 102 von dem unteren Ende des Hebels 103 und damit der Hub des
Prägestempels 211 geändert werden. Der Hebel 103 steht unter der Wirkung einer Rückstellfeder
107.
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In der schematischen Darstellung der Fig. 7 sind die einzelnen Kurvenscheiben
der Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, in der Abwicklung
dargestellt, und zwar jeweils in Verbindung mit dem durch die betreffende Kurvenscheibe
gesteuerten Bewegungselement. Die oberste Linie a entspricht der Kurvenscheibe51,
die den mit einer Öse 52 versehenen Drahtschieber 5 steuert. Die Linie entspricht
der Kurvenscheibe 72, die den Niederhalterhebel 73 steuert. Die beiden im wesentlichen
spiegelbildlich verlaufenden Linien c und d entsprechen den Kurvenscheiben 193 und
194, die die Schaltklinken 191 und 192 betätigen. Der Linienzug entspricht
der Kurvenscheibe
101, durch die das Hebelgestänge des Nocken-Prägestempels 211 gesteuert wird.
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Die in Fig. 7 abgebildete Stellung der einzelnen Bewegungselemente
entspricht der irn folgenden erläuterten Arbeitsstufe: Der Drahtschieber 5 ist in
einer der beiden Endstellungen, der Niederhalter 7 hat den Draht bereits zwischen
zwei Zapfen gednickt, der Vorschub der Schaltklinke 191 wird gerade be-. wirkt,
während die Schaltklinke 192 ruht, der Nocken-Prägestempel 211 ist nicht im Eingriff
mit dem Formrad 6.
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Bei stärkerem und weiter auseinanderliegendenVerschlußgliedern kann
auf den Vorschub des Formrades mittels zweier Schaltklinken auch verzichtet werden,
da dann der Abstand zweier Zähne so groß ist, daß diese genügend stark ausgebildet
werden können. In diesem Falle sind die Abwicklungen c und d der Kurvenscheiben
193 und 194 hintereinandergeschaltet.