CH660855A5

CH660855A5 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer wendel zur verwendung fuer drahtgliederbaender.

Info

Publication number: CH660855A5
Application number: CH6096/81A
Authority: CH
Inventors: Gerrit Willem Egbert Leuvelink
Original assignee: Haaksbergen T T Bv
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1987-05-29
Also published as: NO813270L; FR2491097A1; IT8123916A0; NO158407C; FI72677B; DE3138021A1; JPS5789934A; DE3138021C2; AU7565481A; SE8105690L; BR8106089A; ES266937Y; AR228070A1; FI812892L; GB2086794A; BE890504A; FR2491097B1; IN157092B; AU532620B2; NO158407B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wendel aus polymerem Material zur Verwendung für Drahtgliederbänder sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer derartigen Wendel.

Zur Bildung eines Drahtgliederbandes werden mehrere Wendeln aus Kunststoffdraht nebeneinander und ineinandergreifend angeordnet.

Üblicherweise wird zur Herstellung einer derartigen Wendel ein Band oder ein Draht aus thermoplastischem Kunststoff auf einen Wickeldorn mit entsprechendem Querschnitt und entsprechenden Abmessungen gewickelt, wonach der aufgewickelte Draht erhitzt wird, um durch Heiss-verformung in der gewünschten Wendelform fixiert zu werden. Danach wird die Wendel über das Ende des Wickeldorns abgezogen, wonach sie mit gleichen, gegenläufig gewickelten Wendeln wechselweise gegenüberliegend angeordnet wird, so dass ein Drahtgliederband entsteht.

Ein bekanntes Verfahren zur Bildung einer derartigen Wendel ist das Aufwickeln des von einer Vorratsspule kommenden Drahtes aus thermoplastischem Material auf einen rotierenden Dorn, wonach der Draht auf dem Wickeldorn erhitzt wird, um dann über das freie Ende des Domes abgehoben zu werden.

Gemäss einem anderen bekannten Verfahren wird der Draht aus thermoplastischem Kunststoff von einer Vorratsspule auf einen feststehenden Dorn mittels eines Flyers aufgewickelt, wonach der gewickelte Draht während einer Bewegung längs des Domes aufgeheizt wird, um dann über dessen freies Ende abgezogen zu werden.

Die Vorrichtung zur Bewegung der Wendel längs des Domes enthält eine den Dorn umgebende Hülse, die mit einer Hubbewegung angetrieben wird, wobei sie gegen die jeweils letzte Windung der Wendel stösst. Die Längsbewegung

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

660 855

der Wendel auf dem Wickeldorn durch die Aufheizzone hindurch kann durch eine oder mehrere schneckenförmig gerippte Rollen gesteuert werden, die parallel zum Dorn angeordnet sind und in Berührung mit dem Aussenumfang der Wendel stehen. Alternativ hierzu kann die Bewegung der Wendel durch einen kleinen örtlichen Vorsprung in der Nähe des in Bewegungsrichtung unteren Endes des Domes gebremst werden, wobei die Wendel über den Vorsprung bewegt werden muss, bevor sie von dem Dorn abgehoben werden kann. So ist sichergestellt, dass durch die Hülse jede Windung des Drahtes an das untere, freiliegende Ende der Wendel angedrückt wird.

Die zur Herstellung von Drahtgliederbändern verwendeten Wendeln haben einen ovalen oder abgeflachten Querschnitt, weshalb die bei den beschriebenen Verfahren verwendeten Wickeldorne einen ähnlichen ovalen oder abgeflachten Querschnitt aufweisen. Die so hergestellten Wendeln weisen jedoch nach dem Abheben von dem Dorn noch einen Sekundärdrall auf, d.h., die meisten Achsen der aufeinanderfolgenden Wendelabschnitte liegen über die Länge der Wendel nicht achsgleich und daher liegt die Wendel auf einer planen Fläche nicht eben auf. Dies ist daraus zu erklären, dass sich die Wendel während des Abkühlens nach der Heiss-Verfestigung auf dem Wickeldom entspannt. Dieses Phänomen erschwert jedoch die Anordnung solcher Wendeln in einem Gliederband und führt dazu, dass sich das entstehende Gliederband verwirft und verzieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Wendeln anzugeben, die weitgehend drallfrei sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der reelle Drall zur späteren Beseitigung des Sekundärdralles wird in einer Teillänge der Wendel in erforderlicher Grösse aufgebracht, bevor das vorlaufende Ende der Wendel in eine Verdreh-Gegenhalterung oder- Hemmvorrichtung einläuft, von der aus die Wendel einem Speicher zugeführt wird. Dadurch haben jeweils aufeinanderfolgende Längenabschnitte der bewegten Wendel in einem bestimmten Bereich einen reellen Drall, wobei dieser Bereich zwischen dem oberen Ende des zweiten Abschnitts des Wickeldornes und der Verdreh-Gegenhalterung liegt.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist in Anspruch 6 angegeben. Vorzugsweise ist der Wickeldorn feststehend angeordnet, wobei der Draht durch einen Flyer (Flügelkopf) aufgewickelt wird. Weiterhin ist vorzugsweise eine Vorratsspule für den Draht vorgesehen, die koaxial zum Wickeldorn angeordnet und rotierend angetrieben ist.

Weitere Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A eine schematische Ansicht einer erfmdungsge-mässen Vorrichtung zum Verdrehen von Wendeln,

Fig. 1B eine schematische Ansicht einer erfindungsge-mässen Vorrichtung zum Wickeln von Wendeln,

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung der Wickelvorrichtung gemäss Fig. 1.

Eine Vorratsspule 10 ist auf einer Spindel 11 angeordnet, die von einem feststehenden, an einem Rahmen 13 befestigten Wickeldorn 12 durchsetzt ist. Die Spindel 11 sowie die auf ihr befestigte Spule 10 werden durch einen Antriebsriemen 14 drehend angetrieben, der über eine mit der Spindel 11 verbundene oder mit ihr einteilig ausgebildeten Riemenscheibe 15 läuft.

Die Spule 10 trägt einen Vorrat thermoplastischen Materials in Form eines Drahtstranges 16. Koaxial und benachbart zur Spindel 11 ist eine feststehende Flügelspindel 17 vorgesehen, die einen frei drehbaren Flügelkopf 18 trägt, um den Drahtstrang 16 bei Rotation der Spule 10 um einen ersten Abschnitt 19 des Wickeldornes 12 zu wickeln, wodurch eine Wendel 20 gebildet wird. Ein von der stationären Flügelspindel 17 gehaltenes Reibungskissen liegt zur Ausübung eines geringen Bremseffektes am Flügelkopf an, um den Drahtstrang 16 zu spannen.

Eine Hülse 21 ist auf dem Wickeldorn 12 gleitend verschiebbar angeordnet. Ihre Bewegung längs des Wickeldornes 12 ist durch Sperrstifte 22 begrenzt, die an dem Wickeldom befestigt sind und in axial ausgerichtete Schlitze 23 der Hülse 21 ragen. Zwischen dem oberen Sperrstift 22 und einer Schulter 24 der Hülse 21 ist eine Feder 25 angeordnet, die die Hülse nach unten drückt. Die untere Stirnfläche 26 der Hülse 21 ist als Steuernocken ausgebildet, wobei in Umfangs-richtung mit Abstand voneinander angeordnete ballige Nokken 27 auf der oberen Stirnseite des Flügelkopfes 18 als zugehörige Nockenelemente vorgesehen sind.

Eine von der Flügelspindel 17 über einen Friktionstrieb erzeugte Rotation des Flügelkopfes 18 bewirkt ein periodisches Heben und Senken der Hülse 21 mittels des Steuernokkens 26 und der balligen Nocken 27 unter der Kraft der Feder 25. Das obere Ende 28 der Hülse 21 stösst dabei periodisch gegen die Wendel 20, so dass die vertikale Bewegung der Hülse 21 die fortschreitende Aufwärtsbewegung der aufeinanderfolgenden Windungen der Wendel 20 bewirkt.

Die Anordnung mehrerer balliger Nocken 27 ergibt bei jeder Drehung des Flügelkopfes eine entsprechende Anzahl von Hüben der Hülse, derart, dass das dichte Aneinanderlie-gen aufeinanderfolgender Windungen der Wendel sichergestellt ist und die Wendel einen konstanten Steigungswinkel hat.

Oberhalb der Hülse 21 ist eine den ersten Abschnitt 19 des Winkeldomes 12 umgebende Heizvorrichtung 29 mit elektrischen Heizelementen angeordnet, um die Wendel 20 bei ihrer Bewegung auf dem Abschnitt 19 zu erhitzen.

In diesem ersten Abschnitt 19 ist der Wickeldorn 12 leicht nach oben verjüngt, jedoch mit im wesentlichen konstantem Querschnitt ausgebildet. Der Wickeldorn kann durch drei runde Stäbe gebildet sein, die aneinander in Längsrichtung befestigt und nebeneinander angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform des Wickeldornes hat der mittlere Stab einen geringfügig grösseren Durchmesser als die beiden äusseren Stäbe, wobei die Vertiefungen zwischen den Stäben zur Erzielung eines ovalen Querschnitts entsprechend aufgefüllt werden. Der Wickeldorn kann aber auch, zumindest im Abschnitt 19, aus einem einzelnen Stab- oder Stangenprofil bestehen, das den erforderlichen Querschnitt ergibt.

Am oberen bzw. vorderen Ende des Abschnitts 19 sind die äusseren Stäbe des aus drei Stäben bestehenden Wickeldornes zu einer Hemmvorrichtung 30 geformt. Auf den einander diametral gegenüberliegenden Seiten des Mittelstabes sind die Aussenstäbe abgebogen, um die axiale Durchlaufbewegung der Wendel längs des Wickeldornes 12 zu hemmen und damit sicherzustellen, dass durch die auf- und abbewegte Hülse 21 jede folgende Windung des Drahtstrangs 16 auf dem Wickeldom gegen die vorherige Windung gestossen wird.

Hat die Wendel 20 die Hemmvorrichtung 30 passiert, so gelangt sie auf einen zweiten Abschnitt 31 des Wickeldorns 12, der durch einen Stab mit verringertem Querschnitt gebildet ist. Dieser Stab ist als Fortsetzung des Mittelstabes des Abschnittes 19 vorgesehen, so dass der Querschnitt des Abschnittes 31 kleiner ist als der des Abschnittes 19. Während

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

660855

die Wendel 20 über den Abschnitt 31 läuft, kühlt sie ab und wird gegebenenfalls über das freie Ende 32 des Dornes hinausgeschoben und einem zylindrischen Aufnahmebehälter 33 zugeführt.

Bevor das stirnseitige Ende der Wendel 20 zu dem Aufnahmebehälter 33 gelangt, erhält der Abschnitt der Wendel 20, der sich längs des Abschnittes 31 und über das Ende 32 hinaus erstreckt, einen reellen Drall vorgegebener Steigung, wobei die Hemmvorrichtung 30 und der relativ enge Sitz der Wendel 20 auf dem Abschnitt 19 des Wickeldornes 12 verhindern, dass diese Verdrehung auf das im Abschnitt 19 befindliche Teilstück der Wendel übertragen wird. Als zweckmässig hat sich ein Drall von etwa 28 Windungen pro Meter erwiesen. Durch dieses Verdrehen der Wendel um ihre Längsachse wird der Wendelquerschnitt reduziert. Das ist möglich, weil der Wickeldorn 12 im Abschnitt 31 einen verminderten Querschnitt hat und sich der Drall hinter der Hemmvorrichtung erstreckt, deren Querschnitt in Richtung auf den Abschnitt 19 reduziert ist.

Nach dem Aufbringen des reellen Dralles wird die Wendel mit ihrem vorlaufenden Ende in etwa zwei Umschlingungen um eine Stange 34 gewickelt und dann dem Aufnahmebehälter zugeführt. Die Stange 34 kann zur Erleichterung der Vorwärtsbewegung rotieren. Es können auch andere geeignete Zuführungsvorrichtungen für die Wendel vorgesehen werden.

Die Stange 34 bildet eine zweite Verdreh-Hemmvorrichtung und wirkt mit einer ersten Verdreh-Hemmvorrichtung 30 zusammen, die dazu dienen einen Drall in der Wendel aufrecht zu erhalten. Die beschriebene Vorrichtung ergibt bei dieser Betriebsweise folgende Wirkungen:

Die bei der Bildung der Wendel im Draht 16 entstehenden Spannungen werden durch den Aufheizvorgang weitgehend aufgehoben. Nach dem Abkühlen verbleibt jedoch eine gewisse Restspannung, die ein Verwinden der Wendel nach dem Passieren der Hemmvorrichtung und Abheben vom Wickeldorn hervorrufen würde, wie es bei den bekannten Verfahren eintritt. Da aber nach dem erfindungsgemässen Verfahren der Wendel 20 im Abschnitt 31 ein reeller Drall gegeben wird und die im Material verbliebene Wärme ausreicht, um die Wendel in überdrilltem Zustand weitgehend zu entspannen, verursacht die Restspannung beim Abheben der Wendel 20 von dem Dorn 12 die Beseitigung des Dralles. Die fertiggestellte Wendel ist dadurch in spannungsfreiem Zustand und hat keinen Sekundärdrall. Da der über die Länge der Wendel 20 zwischen der Hemmvorrichtung 30 und der Stange 34 aufgebrachte Drall an einem Weiterlaufen nach oben oder unten gehindert wird, verbleibt er in diesem Bereich und überträgt sich in die jeweils dort einlaufenden Längsabschnitte der Wendel.

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

S

3 Blatt Zeichnungen

Claims

660 855 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer Wendel aus polyme-rem Kunststoff-Draht zur Verwendung bei der Herstellung eines Drahtgliederbandes, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Wendel (20) ein Draht (16) aus polymerem Kunststoff auf einen ersten Abschnitt (19) eines Wickeldorns (12) mit vorgegebenem Querschnitt gewickelt wird, dass die so gebildete Wendel (20), während sie längs des ersten Abschnitts (19) bewegt wird, erhitzt und anschliessend durch eine Zone geführt wird, in der sie gekühlt und während des Abkühlens in Richtung einer Verringerung des Durchmessers jeder Windung in sich verdreht wird, wobei sie auf einem zweiten Abschnitt (31) des Wickeldorns (12) gestützt wird, der im Vergleich zum ersten Abschnitt (19) einen verringerten Querschnitt aufweist, wonach die Wendel (20) das freie Ende (32) des Wickeldorns (12) verlässt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (20) beim Durchlaufen zumindest des ersten Abschnitts (19) des Wickeldorns (12) axial gebremst wird, derart, dass ihre aufeinanderfolgenden Windungen in diesem Abschnitt (19) unter gegenseitiger Berührung aneinanderlie-gen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (20) beim Durchlaufen des ersten Abschnitts (19) des Wickeldorns (12) gegen Verdrehen um ihre Längsachse gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (20) in dem Längsabschnitt zwischen dem in Bewegungsrichtung unteren Ende des ersten Abschnitts (19) des Wickeldorns (12) mit einer ersten Verdreh-Hemmvorrichtung (30) und einer Verdreh-Hemmvorrichtung (34), die mit Abstand zum Wickeldorn (12) angeordnet ist, in sich verdreht wird, wobei der Drall während der Bewegung der Wendel (20) zwischen dem ersten Abschnitt (19) und der Verdreh-Hemmvorrichtung (34) auf die nachfolgenden Längsabschnitte der Wendel (20) übertragen und aufrechterhalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (20) von einem Bauteil bewegt wird, das zwischen dem Wickeldorn (12) und der Verdreh-Gegenhalte-rung (34) eingreift, die mit Abstand von dem Wickeldorn (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Wickeldorn (12) mit einem Abschnitt (19) vorgegebenen Querschnitts und einem zweiten Abschnitt (31), der im Vergleich zum ersten Abschnitt (19) einen geringeren Querschnitt aufweist, durch eine Anordnung zum Aufwickeln eines Kunststoffdrahtes (16) aus polymerem Material auf den ersten Abschnitt (19) zur Bildung einer Wendel, durch eine Vorrichtung (21 bis 25) zum Längsverschieben der Wendel (20) auf dem Wickeldorn (12), durch eine Anordnung (29) zum Erhitzen der Wendel (20) im ersten Abschnitt (19), und mit einer Vorrichtung, die in der Wendel beim Passieren des zweiten Abschnittes (31) des Wickeldorns den Drall der Wendel aufrecht erhält und die einen derartigen Drehsinn hat, dass sich die Wendel im Durchmesser verringert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aufrechterhaltung eines Dralles eine erste Verdreh-Hemmvorrichtung (30) und eine von dieser distanzierte zweite Verdreh-Hemmvorrichtung (34) enthalten, wobei der Drall zwischen den beiden Hemmvorrichtungen aufrecht erhalten bleibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem feststehend angeordneten Wickeldorn (12) eine längsverschiebbare Hülse (21) angeordnet und mit einer Hubvorrichtung angetrieben ist, wobei die Hülse (21) jeweils an die freie Windung der Wendel (20) anstösst, um die Wendel (20) längs des Wickeldorns (12) über den ersten und zweiten Abschnitt (19, 31) und über das freie Ende (32) des Wickeldorns (12) auszustossen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bremsung der Bewegung der Wendel (20) längs des Wickeldorns (12) eine Hemmvorrichtung (30) am in Bewegungsrichtung unteren Ende des ersten Abschnitts (19) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (19) des Wickeldorns (12) etwas verjüngt ist und mit einer Erweiterung endet, die die erste Verdreh-Hemmvorrichtung (30) bildet.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (19) des Wik-keldorns (12) zur Bildung der Wendel (20) mit entsprechender Weite und entsprechender Form und zum Verhindern eines Dralles der auf ihm bewegten Wendel (20) einen ovalen Querschnitt hat, während der zweite Abschnitt (31) einen kleineren Querschnitt aufweist, um einen Drall in dem im zweiten Abschnitt (31) liegenden Teilstück der Wendel zu ermöglichen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherstellung einer dichten Anlage der Wendel (20) an dem Wickeldorn (12) nach dessen in Bewegungsrichtung unterem Ende die zweite Verdreh-Hemmvorrichtung (34) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verdreh-Hemmvorrichtung eine Stange (34) enthält, die quer zur Bewegungsrichtung der zugeführten Wendel (20) angeordnet ist.