DE3926739A1 - Befestigungsmittelgurt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurt aus mittels Kunststoff miteinander verbundenen Befestigungsmitteln sowie ein Ver­ fahren zu dessen Herstellung.

Derartige Gurte werden als bandförmige Magazine einem im wesentlichen aus Treibkanal und Treiber bestehenden automa­ tischen Treibwerkzeug zugeführt. Der in dem Treibkanal hin und her bewegliche Treiber schlägt das jeweils vordere im Treibkanal liegende Befestigungselement des Gurts in das Werkstück ein.

Die Gurte bestehen aus Kunststoff, der zum einen die Be­ festigungsmittel vor der Verwendung im Treibwerkzeug sicher magazinieren und zum andern beim Auftreffen des Treibers lokal zerspringen soll. Die notwendige Sprödigkeit einer­ seits und die Zug-/Biegefestigkeit andererseits werden durch die Zugabe von Talkum zu dem Kunststoff eingestellt, wobei mit zunehmendem Talkumgehalt die Sprödigkeit steigt und die Zug-/Biegefestigkeit abnimmt. Durch Erhöhen der spezifischen Kunststoffmenge läßt sich bei gegebener Sprö­ digkeit die Zug-/Biegefestigkeit des Gurtes verbessern.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß der die Befe­ stigungsmittel miteinander verbindende Kunststoff je nach Umgebungstemperatur problematisch ist. Dies ergibt sich aus dem grundsätzlich für sämtliche Werkstoffe geltenden Zusam­ menhang, daß der Sprödbruch mit steigender Temperatur, bei gleicher Verformungsenergie, später eintritt.

Bei der Verwendung eines Nagelgurtes im Winter oder in arktischer Umgebung kann es aufgrund des beschriebenen Zu­ sammenhanges bereits vor der Verwendung des Befestigungsmit­ tels im Eintreibwerkzeug zum Bruch des Nagelgurtes kommen, da die üblicherweise verwendeten Kunststoffe bei Kälte ver­ spröden und eine hohe Spannungsrißempfindlichkeit besitzen. Bei hohen Temperaturen verhalten sich Kunststoffe hingegen duktil. Bei hohen Temperaturen kommt es, insbesondere bei der Verarbeitung von Nägeln in einem Eintreibwerkzeug, zu einem Verklemmen des längs des Nagelschaftes hochrutschen­ den Kunststoffes unter dem Nagelkopf. Das erwünschte Zer­ springen des den Nagel ummantelnden Kunststoffes und die damit verbundene Ablösung von dem übrigen Teil des Gurtes setzt nicht ein.

Diesem bei höheren Temperaturen eintretenden Nachteil läßt sich durch den Einsatz von spröderen Kunststoffen begegnen, was jedoch dazu führt, daß bei geringeren Temperaturen der Sprödbruch noch frühzeitiger einsetzt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 36 31 676 ist ein Verfahren zum Herstellen einer aus mindestens zwei Kunst­ stoffkomponenten bestehenden Kunststoffmischung bekannt, die einen ungestörten Betrieb unter allen in der Praxis vorkommenden Bedingungen erlauben soll. Hierzu werden gra­ nulatförmiges Polyäthylen und Polypropylen vor dem Einspei­ sen in einen Extruder in einem Mischer mechanisch miteinan­ der vermischt.

Wenngleich mit einer solchen Kunststoffmischung eine bes­ sere Spannungsrißbeständigkeit erzielt wird, gilt dennoch der oben beschriebene, für sämtliche Werkstoffe geltende Zusammenhang zwischen Eintritt des Sprödbruchs und Tempera­ tur fort, so daß es immer Temperaturen gibt, bei denen es zu Schwierigkeiten kommt.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 50 562 ist auch ein speziell an einen Nagelgurt mit viereckigem Querschnitt angepaßtes Eintreibwerkzeug bekannt. Das Eintreibwerkzeug besitzt im Bereich seines Eintreibkanals eine den die Nägel verbindenden Kunststoffstreifen führende und an der Unter­ seite abstützende Rille. Die Führung verhindert das Hochrut­ schen des Verbindungsstreifens längs des Nagelschaftes. Des weiteren werden die Nägel beim Eintreiben von dem Gurt stets vollständig abgetrennt.

Die hier vorgeschlagene Lösung besitzt den Nachteil, daß ein an den speziellen Nagelgurt angepaßtes Eintreibwerkzeug verwendet werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gurt aus Befestigungsmitteln für die Verwendung in herkömmlichen Eintreibwerkzeugen zu schaffen, der störungsfrei über einen weiten Temperaturbereich eingesetzt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, durch einen geeigneten Verbundwerkstoff einen die Temperaturab­ hängigkeit des Sprödverhaltens des Gurtkunststoffes aus­ gleichenden Effekt zu erzielen.

Im einzelnen besteht die Erfindung darin, daß bei einem Gurt der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß in den Kunststoff eine in Längsrichtung wirksame Verstärkungsein­ lage eingebettet ist. Die die Befestigungsmittel kreuzende Verstärkungseinlage kann beispielsweise aus einem Faden, einer Schnur oder auch einem Papierstreifen bestehen. Der Verbund zwischen dem Kunststoff und der Verstärkungseinlage ist umso besser, je größer die Haftfläche, d. h. die Einla­ genoberfläche, ist. Deshalb können sich auch mehrere Ver­ stärkungseinlagen in dem Kunststoff befinden. Alternativ oder ergänzend kann die Verstärkungseinlage eine rauhe Ober­ fläche aufweisen, um bei gegebener Haftfläche die Haftkräf­ te zu vergrößern.

Sowohl eine große Oberflächenrauhigkeit als auch eine große Haftoberfläche besitzt insbesondere ein in den Kunststoff eingelegter Papierstreifen.

Die Verstärkungseinlage hält den die Befestigungsmittel ver­ bindenden Kunststoff auch bei einem in Folge tiefer Tem­ peraturen auftretenden Sprödbruch zuverlässig zusammen, so daß aufgrund eines Bruchs keine Betriebsstörungen zu erwar­ ten sind. Um auch geringste Verschiebungen längs der Bruch­ flächen eines Sprödbruchs zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Verstärkungseinlage vorzuspannen. Durch die Vorspannung wird außerdem die Neigung des Kunststoffs zu Sprödbruch verringert, da der Kunststoff durch die vorgespannte Ver­ stärkungseinlage auf Druck beansprucht wird.

In Folge der nunmehr unschädlichen Sprödbrüche eröffnet die Erfindung die Möglichkeit, einen besonders spröden Kunst­ stoff zu verwenden. Hierzu kommt beispielsweise ein einem für Spritzgießverfahren geeigneter PPN-Polyäthylen mit ei­ ner Talkummenge von 40 bis 60%, bezogen auf die Ge­ samtmischung in Betracht. Bei einem derart spröden Werk­ stoff besteht selbst bei höchsten Verarbeitungstemperaturen keine Gefahr mehr, daß die Schlagbelastung durch den Trei­ ber des Treibwerkzeugs nicht ausreicht, um den die Befe­ stigungsmittel ummantelnden Kunststoff zu zertrümmern. Ein Hochrutschen der Kunststoffhülsen längs des Befestigungs­ mittelschaftes ist nahezu ausgeschlossen.

Aufgrund der zusätzlichen, von der Verstärkungseinlage aus­ gehenden Zug-/Biegefestigkeit läßt sich die für den Gurt bisher notwendige Kunststoffmenge in etwa um die Hälfte reduzieren, was neben den mit der Materialersparnis einher­ gehenden niedrigeren Kosten einen geringeren Abfall-Anfall am Eintreibwerkzeug zur Folge hat.

Besonders einfach läßt sich ein erfindungsgemäßer Gurt her­ stellen, indem die Befestigungsmittel beidseitig mit Kunst­ stoff angespritzt werden, und zwischen mindestens einer der Aufgabestellen des Kunststoffes und den Befestigungsmitteln eine vorgespannte Verstärkungseinlage eingeführt wird.

Durch die gleichzeitige Verarbeitung des Kunststoffes und der Verstärkungseinlage ergibt sich ein besonders enger Verbund der beiden Werkstoffe, der durch eine nachträgliche Verbindung, beispielsweise durch Kleben, nicht erreicht wür­ de. Durch die vorgespannte Verstärkungseinlage wird der spröde Kunststoff unter Druck gesetzt, was dessen Spannungs­ rißempfindlichkeit erheblich herabsetzt. Die für spröde Werkstoffe schädlichen Zugkräfte werden zudem weitestgehend von den Verstärkungseinlagen aufgenommen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu­ tert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gurt in Seitenansicht;

Fig. 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Gurt längs der Linie II-II in Fig. 1; und

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Herstellen des erfindungsge­ mäßen Gurtes.

Der Nagelgurt 1 besteht aus mittels Kunststoff miteinander verbundenen Nägeln 2 mit parallel zueinander verlaufenden Schäften 3 und gestaffelten Köpfen 4. Der in zwei Streifen 5, 6 aufgespritzte Kunststoff bildet die Nagelschäfte 3 ummantelnde Hülsen 7, die Hülsen miteinander verbindende Stege 8 sowie eine quer zu den Nagelschäften 3 zwischen den Hülsen 7 verlaufende Versteifungsrippe 9. In die Kunst­ stoffstreifen 5, 6 ist ein die Nägel 2 kreuzender Faden 10 eingebettet.

Die Vorrichtung zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gurtes 1 besitzt eine umlaufende Zahnsegmentkette 12. Zwischen den Zähnen 13 der einzelnen Zahnsegmente 14 befinden sich Zahn­ zwischenräume 15. Die Zahnsegmentkette 12 wird auf übliche, in der Zeichnung nicht dargestellte Art und Weise angetrie­ ben und umgelenkt. Etwa auf der Höhe der Zahnsegmente 14 befinden sich zwei Hüllkreise 16 von Formrädern 17. Längs des Hüllkreises 16 besitzen die Formräder 17 eine Zahnstruk­ tur 18. In Laufrichtung der Zahnsegmentkette 12 vor den Formrädern 17 liegen Auslaßdüsen 19 von oberhalb und unter­ halb der Zahnsegmente 13 angeordneten Extrudern 20. In Laufrichtung vor den Extruderdüsen 19 ist oberhalb der Zahnsegmente 14 eine justierbare Fadenführung 21 befestigt.

Der Faden 10 wird von einer Vorratsspule 22 über eine Um­ lenkrolle 23 zu der Fadenführung 21 geführt. Die Vorrats­ spule 22 ist gebremst, um den Faden vorzuspannen.

Beim Herstellen des erfindungsgemäßen Gurtes werden zu­ nächst die Nägel 2 mit einer in der Fig. 3 nicht dargestell­ ten Aufgabevorrichtung in den zwischen den Zähnen 13 liegen­ den Zahnzwischenräumen 15 eingeklemmt. An dem vordersten Nagel 2 des herzustellenden Gurtes 1 wird der Faden 10 befestigt. Die für die Herstellung notwendige Zugspannung in dem Faden 10 wird durch das gebremste Abrollen des Fadens 10 von der Vorratsspule 22 erzeugt. Der in gleicher Geschwindigkeit wie die Nägel 2 an den Extrudern 20 vorbei­ geführte Faden 10 wird von dem aus den Düsen 19 austreten­ den Kunststoff mit an die Nägel angespritzt. Sodann wird der noch nicht ausgehärtete, an den Nägeln haftende Kunst­ stoff durch die Zahnstrukturen 18 der beiden gegenläufig drehenden Formräder 17 in die gewünschte, materialsparende "Hülsen-Steg"-Form gewalzt. Der beim Walzen anfallende über­ schüssige Kunststoff wird den Extrudern 20 wieder zuge­ führt.

Bei nach vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Gurten können extrem spröde Kunststoffe mit einem Talkumge­ halt von 40 bis 60% eingesetzt werden, da der vorgespannte Faden 10 die bei spröden Materialien ansonsten durch Biege- oder Zugbelastungen auftretenden Spannungsrisse weitest­ gehend verhindert. Die durch die Verstärkungseinlage ermög­ lichte Verwendung spröder Werkstoffe gewährleistet eine si­ chere Betriebsweise eines automatischen Nagelgerätes, da beim Auftreffen des Nagelgerättreibers auf den Nagelkopf die Hülse des im Treibkanal befindlichen Nagels sofort zerspringt. Betriebsstörungen durch Hochrutschen der Hülse längs dem Nagelschaft treten nicht mehr auf.

Claims (13)

1. Gurt aus mittels Kunststoff miteinander verbundenen Befestigungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kunststoff (5, 6) mindestens eine in Längsrichtung wirksame Verstärkungseinlage (10) eingebettet ist.

2. Gurt nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen die Befestigungsmittel (2) kreuzenden Faden (10).

3. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (10) aus einer Schnur besteht.

4. Gurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinlage (10) aus einem Papierstreifen be­ steht.

5. Gurt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Papierstreifen 1,5 bis 2 mm breit und 0,07 bis 0,09 mm dick ist.

6. Gurt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verstärkungseinlage (10) vorgespannt ist.

7. Gurt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsmittel (2) in über Stege (8) miteinander verbundenen Hülsen (7) angeordnet sind.

8. Gurt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß we­ nigstens an einer Seite der Stege (8) jeweils eine Versteifungsrippe (9) angeordnet ist.

9. Gurt nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen spröden Werkstoff.

10. Gurt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus Talkum enthaltendem Polyäthylen besteht.

11. Gurt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Talkumgehalt 40 bis 60% beträgt.

12. Verfahren zum Herstellen eines Gurtes nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (2) beidseitig mit Kunststoff ange­ spritzt werden, und zwischen mindestens einer der Auf­ gabestellen (19, 20) des Kunststoffes und den Befesti­ gungsmitteln (2) die vorgespannte Verstärkungseinlage (10) eingeführt wird.

13. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befesti­ gungsmittel (2) mit einer umlaufenden, mit Zahnzwi­ schenräumen (15) die Schäfte (3) der Befestigungsmit­ tel (2) einklemmenden Zahnsegmentkette (12) an den Aufgabestellen (19, 20) für den Kunststoff vorbeige­ führt werden, und die Verstärkungseinlage (10) durch eine in Bewegungsrichtung der Zahnsegmentkette (12) vor den Aufgabestellen (19, 20) liegende Verstärkungs­ einlageführung (21) geführt und von einer gebremsten Vorratsrolle (22) abgewickelt wird.