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Vorrichtung zur Herstellung einer Gliederreihe eines Reißverschlusses
aus fortlaufendem Kunststoffprofilstrang Zur Herstellung der Gliederreihen von Reißverschlüssen
aus einem fortlaufenden Kunststoffprofilstrang sind Vorrichtungen verschiedener
Art bekannt. Um derartige Reißverschlüsse in Form einer verformten und mit Querschnittsverbreiterungen
versehenen Schraubenfeder herzustellen, sind insbesondere zusammenwirkende Formwalzen
bekannt, mittels welcher der Profilstrang in eine annähernd ebene und annähernd
zickzackförmige Windungsform legbar ist. Bei einer bekannten Vorrichtungg dieser
Art (vgl. belgische Patentschrift 581225) wird mit einem mit einem gezahnten Rad
zusammenarbeitenden Fadenführer für den Kunststoffprofilstrang gearbeitet, und zwar
derart, daß mittels des Fadenführers der Kunststoffprofilstrang zwischen den beiden
Zahnradseiten hin- und herführbar ist, wobei die Fortschaltung des Zahnrades und
des Fadenführers derart getroffen ist, daß durch eine aufeinanderfolgende Hin-und
Herbewegung des Fadenführers in einer Zahnlücke eine in ihrer Ebene radial zum Zahnrad
liegende Fadenschleife um einen in deren Umkehrstelle einfahrbaren Umlenkstift herum
gebildet wird, wobei mittels des Umlenkstiftes die Umkehrschleife anhebbar ist.
Der Umkehrstift dient dabei unter Anlage an der Zahnradstirnfläche als Gegenhalter
für einen Kuppelflächenstempel zur Herstellung der Querschnittsverbreiterungen.
Soll eine Doppelgliederreihe verwirklicht werden, so arbeitet man hier mit einem
doppelten Zahnrad und doppeltem Fadenführer. - Das alles läßt die Bildung beliebig
geformter Glieder der Gliederreihen nicht zu, insbesondere ist es mit der bekannten
Vorrichtung nicht ohne weiteres möglich, Gliederreihen zu bilden, deren Glieder
jeweils aus zwei aufeinanderliegenden Schenkeln und verbindenden, durch Verformung
des Strangquerschnittes gebildeten, verbreiterte Kuppelelemente aufweisenden Strangabschnitten
bestehen, wobei die rückwärtigen Schenkelteile der Gliederreihe durch von der einen
Seite schräg zur anderen Seite verlaufende Strangabschnitte verbunden sind.
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Das ist nachteilig, wenn Gliederreihen mit Gliedern der beschriebenen
Form aufreißfeste und nichtsdestoweniger besonders biegsame Reißverschlüsse bilden
sollen. Im übrigen ist es bekannt (vgl. französische Patentschrift 1248598), bei
einem Reißverschluß mit fortlaufender Gliederreihe Formwalzen zur Herstellung vorzusehen
bzw. Querschnittsverformungen des Profilstranges mit Hilfe von Formwalzen vorzunehmen,
derart, daß an den Verformungsstellen Kuppeleingriffsflächen bzw. die Umbiegung
erleichternde Querschnittsverformungen ausgebildet werden.
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Das geschieht jedoch vor der Verformung des Kunst-
stoffprofilstranges
zur Schraubenfeder. Infolge der Vorverformung ist die Anordnung der Querschnittsverformungen
häufig nicht hinreichend genau, um optimale Aufreißfestigkeit zu gewährleisten.
- Auch im Bereich der rückwärtigen Umlenkstellen einer fortlaufenden Gliederreihe
hat man Querschnittsverformungen des ursprünglichen Profilstranges schon angebracht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art derart auszugestalten, daß mittels dieser Vorrichtung Reißverschlußgliederreihen
gebildet werden können, bei welchen die einzelnen Gliederschenkel aufeinanderliegen,
und zwar nach bevorzugter Ausführungsform satt aufeinanderliegen, und wobei fernerhin
die Anbringung der Umlenkquerschnittsverformungen und Querschnittsverformungen für
Kuppeleingriffsfiächen auf einfache Weise und sehr genau erfolgen soll.
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Herstellung einer
Gliederreihe eines Reißverschlusses aus einem fortlaufenden Kunststoffprofilstrang
in Form einer verformten und mit Querschnittsverbreiterungen versehenen Schraubenfeder
durch zusammenwirkende Formwalzen, mittels derer der Profilstrang in eine annähernd
ebene und annähernd zickzackförmige Windungsform legbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die Kombination
folgender, teilweise bekannten Merkmale, nämlich daß einem kontinuierlich angetriebenen,
am Umfang mit der Gliederteilung entsprechenden und in ihrer Ausnehmung zwei
Gliederschenkel
aufnehmenden Teilungszähnen versehenen Zahnrad eine dem Gliederschenkelquerschnitt
entsprechende Führungsbahn vorgeschaltet ist, in welche ein über eine federnd vorgespannte
Nachführungskupplung mit höherer als der Umfangsgeschwindigkeit der Teilungszähne
angetriebenes und die Gliedschenkel erfassendes Zuführförderrad eingreift. - Schutz
wird hierbei nur für die gesamte gekennzeichnete Kombination und nicht für Einzelmerkmale
bzw. Teilkombinationen begehrt.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung für die weitere Ausbildung
der beschriebenen Vorrichtung mehrere Möglichkeiten. So ist eine bevorzugte Ausführungsform,
die sich durch Einfachheit und hohe Fabrikationsgeschwindigkeit auszeichnet, dadurch
gekennzeichnet, daß dem Zuförderzahnrad zumindest eine mit höherer als der Zahnradumfangsgeschwindigkeit
umlaufende Stauchbürste vorgeschaltet ist. Zweckmäßigerweise ist das Abgabeende
der Zuführungsbahn federnd gegen die Stirnseite der Teilungszähne vorgespannt. Im
übrigen ist es zweckmäßig, dem Zuförderzahnrad ein an sich bekanntes, den Profilstrang
mit Kuppelflächen und mit Umlenkverformungen versehenes Formwalzenpaar vorzuschalten.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin
zu sehen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Reißverschlußgliederreihe
aus einem fortlaufenden Kunststoffprofilstrang hergestellt werden kann, bei welcher
die einzelnen Gliedschenkel aufeinanderliegen, wobei insbesondere auch ein sattes
Aufeinanderliegen der Gliederschenkel erreichbar ist und wobei durch die Anbringung
der Umlenk-Querschnittsverformung sowie durch die Art und Weise von deren Herstellung
erreicht wird, daß der Verschluß besonders aufreißfest und trotzdem besonders biegsam
ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand von
Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigt F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung
eine Ausführungsform der Gesamtanordnung der wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung, F i g. 2 in größerem Maßstab einen Schnitt durch zwei ineinander eingreifende
Formwalzen der Vorrichtung, zwischen denen ein kontinuierlicher Profilstrang einer
ersten Formgebungsstufe unterworfen wird, Fig.3 einen Querschnitt durch eine Führungsbahn
der Vorrichtung mit einem darinliegenden, in Zickzackform zusammengedrückten Profilstrang,
F i g. 4 die Führungsbahn gemäß F i g. 3 und eine am Abgangsende dieser Bahn angeordnete,
als Zuförderzahnrad ausgebildete Wickellehre in Seitenansicht und mit Schnitt durch
die Führungsbahn und F i g. 5 in schaubildlicher Darstellung ein Stück einer fertigen
Gliederreihe, die mittels der in F i g. 1 bis 4 illustrierten Vorrichtung hergestellt
ist.
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Die in Frage stehende Gliederreihe wird aus einem kontinuierlichen
Profilstrang, z. B. einem runden Draht aus Polyamid oder einem anderen geeigneten
Kunststoff, hergestellt. Die Form der Gliederreihe ergibt sich am besten aus dem
Studium der Formgebungsoperation, denen der Profilstrang auf seinem Weg vom glatten,
kontinuierlichen Profilstrang zur fertigen Gliederreihe unterworfen wird, weshalb
diese Formgebungsoperationen zunächst an Hand der F i g. 1 bis 4 beschrieben werden
sollen.
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In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Vorratsspule, von welcher ein kontinuierlicher
Profilstrang 2, z. B. ein Faden aus Polyamid, abgezogen wird. Der Profilstrang 2
passiert erst zwischen zwei Formwalzen 3 und 4 hindurch, wo er in Zickzackform aufgedrückt
wird, und in dieser Form läuft er weiter zu einer flachen Führungsbahn 5, in welcher
er völlig zusammengedrückt wird, so daß die Flankenstücke der Zickzackbuchtungen
dicht aneinander zu liegen kommen, wonach die Flankenstücke am Abgangsende der Führungsbahn
5 paarweise in aufeinanderfolgende Zahnlücken eines als Wickellehre dienenden Zahnrades
6 mit Teilzähnen 6a eingeschoben werden Die Form der Formwalzen 3 und 4 ist im einzelnen
ir Fig.2 dargestellt. Wie ersichtlich, hat jede der Formwalzen im wesentlichen dreieckige
Zähne 7 und 8 mit zwischenliegenden dreieckigen Zahnlücken 9 bzw. 10, jedoch sind
die Zahnspitzen mit Abrundungen 11 und 12 und die Böden der Zahnlücken mit entsprechenden
Abrundungen 13 bzw. 14 ausgebildet. Die Form und die gegenseitige Anbringung der
Formwalzen sind übrigens so gewählt, daß in der Eingriffsstellung zwischen einem
Zahn 7 bzw. 9 der anderen Formwalze der Abstand zwischen der Zahnspitze und dem
Boden der Zahnlücke kleiner ist als der Abstand zwischen den Zahnflanken. Wenn der
Profilstrang 2 zwischen den Form walzen fortbewegt wird, erfolgt deshalb gleichzeitig
mit dem Aufdrücken des Stranges in Zickzackform eine Abflachung der Umlenkungen
zu Umlenkverformungen 15 und 16 der Zickzackbuchtungen an beiden Enden der Gliederschenkel
17, während die Gliederschenkel 17 selbst keiner Verformung unterworfen werden.
Das beim Abflachen der Umlenkverformungen 15 verdrängte Material fließt teils seitlich
zur Ebene des Profilstranges, teils auch in der Ebene des Profilstranges in taschenförmige
seitliche Erweiterungen 18 bzw. 19 der Zahnlücken in der Nähe derer Böden hinaus.
Das in Seitenrichtung ausfließende Material bildet Kuppelköpfe 20 an beiden Enden
der Zickzackbuchtungen, während das in die Taschen 18 und 19 hineinfließende Material
schulterförmige Verformungen 21 bildet.
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Von den Formwalzen 3 und 4 läuft der zickzackförmige Profilstrang
durch ein Führungsrohr22 zu der flachen Führungsbahn 5, die innen einen Querschnitt
aufweist, der den zickzackförmigen Strang mit kleinen Spielraum umschließt und in
welchem in der Mitte vorspringende Leisten 23 und 24 vorhanden sind, die für die
Flankenstücke Führungen bilden während zu beiden Seiten dieser Vorsprünge die Querschnittshöhe
ausreichend groß ist, um die ab geflachten Kuppelköpfe 20 aufnehmen zu können. In
der Oberwand 25 der Führungsbahn 5 sind zwei Ausnehmungen 26 und 27 vorgesehen,
durch welche umlaufende Stauchbürsten 28 bzw. 29 in den ziciczackförmigen Profilstrang
eingreifen und durch Bürsteneinwirkung diesen in der Führungsbahn vorschieben. Beide
Stauchbürsten 28 und 29 haben Umfangsgeschwindigkeiten, die größer sind als die
Ge schwindigkeit, mit der der zickzackförmige Profilstrang die Formwalzen 3 und
4 verläßt. Die Stauchbürsten werden deshalb, indem sie den zickzackförmigen Profilstrang
vorschieben, diesen gleichzeitig in Längsrichtung zusammendrücken, so daß die Gliederschenkel
aneinandergedrückt werden.
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Beim gezeigten Ausführungsbeispiel mit zwei Stauchbürsten werden die
Gliederschenkel dadurch in zwei
Stufen in eine ganz zusammenliegende
Stellung zusammengedrückt.
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In dieser zusammenliegenden Stellung werden sie von den Zähnen eines
Zuförderzahnrades 30 ergriffen, das durch eine Ausnehmung 31 in der Oberwand 25
der Führungsbahn hindurchgreift. Die Zähne des Zuförderzahnrades 30 sind scharf
und sind gemäß einer Zahnteilung angeordnet, die dem Mittelpunktabstand der Querschnitte
der dicht zusammenliegenden Gliederschenkel entspricht. Das Zuförderzahnrad 30 dient
dazu, die Gliederschenkel paarweise in dicht zusammenliegender Stellung in die Zahnlücken
des Zahnrades 6 hineinzuschieben, und es wird zu diesem Zweck durch eine Nachführkupplung
angetrieben, die in Fig. 1 schematisch durch zwei Kupplungsscheiben 32, 33 und 34
angedeutet ist. Von diesen sind die Kupplungsscheiben 32 und 33 durch Reibung miteinander
gekuppelt, während die Kupplungsscheiben 33 und 34 durch eine in Umfangsrichtung
sich erstreckende Schraubenfeder 35 miteinander gekuppelt sind. Ein Zapfen36 an
der Kupplungsscheibe 33 greift in eine Ausnehmung 37 der Kupplungsscheibe 34 ein,
so daß die letztere unter Spannung und Entspannung der Feder 35 gegenüber der Kupplungsscheibe
33 begrenzt drehbar ist. Die Kupplungsscheibe 32 bildet den antreibenden Kupplungsteil
und läuft mit einer Geschwindigkeit um, die größer ist als die Drehgeschwindigkeit
des Zuförderzahnrades 30, die erforderlich ist, um die zusammenliegenden Gliederschenkel
in die Zahnlücken des Zahnrades 6 hineinzuführen, je nachdem diese allmählich vor
das Abgangsende der Führungsbahn gelangen.
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Wenn sich vor dem Abgangsende der Führungsbahn ein Zahn befindet,
wird deshalb die Feder 35 zunächst gespannt, bis der Zapfen36 an das Ende der Ausnehmung
37 anschlägt, wodurch auch die Kupplungsscheibe 33 am Umlaufen verhindert wird.
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Die Kupplungsscheibe 32 beginnt deshalb im Verhältnis zur Kupplungsscheibe
33 zu gleiten. Sobald eine Zahnlücke des Zahnrades 6 vor das Abgangsende der Führungsbahn
gelangt ist, werden die vordersten zwei Gliederschenkel unter der Einwirkung der
Vorschubwirkung des Zuförderzahnrades 30 in Verbindung mit ihrer eigenen, von ihrer
aneinandergedrückten Lage herrührenden Federkraft schnell in die Zahnlücke hineinbewegt.
Im ersten Augenblick dieser Bewegung bringt die Feder 35 die Kupplungsscheibe 34
und dadurch das Zuförderzahnrad 30 dazu, eine plötzliche Bewegung in der Vorschubrichtung
auszuführen, wodurch das Einführen der Gliederschenkel in die Zahnlücke beschleunigt
wird, und gleichzeitig beginnt die Kupplungsscheibe 32 die Kupplungsscheibe 33 anzutreiben,
weil das Zuförderzahnrad 30 nicht mehr blockiert ist. Wenn die beiden Gliederschenkel
in die Zahnlücke eingeführt worden sind, ist diese nicht imstande, weitere Gliederschenkel
aufzunehmen, und die Vorschubbewegung des zickzackförmigen Profilstranges wird dadurch
wieder blockiert, so daß die Kupplungsscheibe 33 aufs neue die Feder 34 spannt und
dann selbst blockiert wird, wonach die Kupplungsscheibe 32 wieder beginnt, gegenüber
der Kupplungsscheibe 33 zu gleiten.
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Die Zahnlücken des Zahnrades 6 haben eine Breite (in Umfangsrichtung
gemessen), die im wesentlichen der Dicke der Gliederschenkel, d. h. dem Durchmesser
des ursprünglichen Profilstranges, entspricht, so daß zwei zusammenliegende Gliederschenkel
in
der Zahnlücke eine gute Unterstützung finden. Die Teilzähne 6 a haben eine Länge
(quer zur Ebene des Zahnrades gemessen), die etwas größer ist als der Abstand zwischen
den abgeflachten Köpfen an beiden Enden der Gliederschenkel. Hierdurch werden die
Gliederschenkel in ihrer Längsrichtung festgehalten, weil die Köpfe über die Seitenflächen
greifen.
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Durch die fortschreitende Bewegung des Zahnrades 6 in Verbindung
mit dem Einführen zweier zusammenliegender Gliederschenkel in jede Zahnlücke, je
nachdem sie vor das Abgangsende der flachen Führungsbahn gelangen, wird jedes Endstück
des zickzackförmigen Profilstranges, das einen Gliederschenkel in einer Zahnlücke
mit einem Gliederschenkel in der nächsten Zahnlücke verbindet, in einer verzerrten
Lage um die Seitenfläche des zwischen den beiden Zahnlücken befindlichen Teilzahnes
des Zahnrades 6 herumgezogen. Diese verzerrten Endstücke befinden sich sämtlich
auf der gleichen Seite des Zahnrades 6, während an der anderen Seite des Zahnrades
die beiden in jeder Zahnlücke vorhandenen Gliederschenkel durch eine abgeflachte
Umlenkverformung 16 unmittelbar miteinander verbunden sind.
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Auf diese Weise wird eine Gliederreihe gebildet, die aus Buchtungen
besteht, deren Gliederschenkel dicht zusammenliegen und die sich in einer zur Mittelebene
der Reihe (entsprechend der Mittelebene des Zahnrades 6) senkrechten Ebene befinden,
wobei die Gliederschenkel am einen Ende durch abgeflachte Köpfe miteinander verbunden
sind, während sie am anderen Ende durch Umlenkverformungen in entgegengesetzter
Richtung miteinander verbunden sind, wobei die Umlenkverformungen gegenüber der
Mittelebene der Gliederreihe eine verzerrte Schräglage einnehmen und ebenfalls mit
abgeflachten Köpfen ausgebildet sind.
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Die Form der fertigen Gliederreihe ist in Fig. 5 veranschaulicht.
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Die Gliederreihe wird aus einem Kunststoff, wie z. B. Polyamid, hergestellt,
und in diesem Fall soll sie z. B. durch Heizung und anschließende Kühlung in ihrer
Form stabilisiert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, daß an geeigneten Strecken
der Führungsbahn des Profil stranges Heizungsorgane angebracht werden, während an
anderen Strecken eine Abkühlung durch Wärmeabgabe an die Umgebung erfolgt. Hierdurch
kann gegebenenfalls eine ungleichmäßige Wärmeausdehnung verschiedener Teile der
Vorrichtung entstehen, was bei der Bemessung der Vorrichtung berücksichtigt werden
muß. Besonders wichtig ist es, einen ganz genauen und sehr kleinen Abstand zwischen
dem Abgangsende der flachen Führungsbahn 5 und den Teilzähnen des Zahnrades 6 zu
erhalten. Wie in F i g. 1 veranschaulicht, kann dies dadurch erreicht werden, daß
die flache Führungsbahn unter Einwirkung einer Feder 38 an das Zahnrad 6 angepreßt
gehalten wird.