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Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen
Form-Wickeln und Kuppeln zweier fortlaufender Schraubenfedergliederreihen mittels
schräg zueinander geneigter und synchron umlaufender Wickelhülsen. Insbesondere
handelt es sich hierbei um eine Vorrichtung zum Herstellen von paarweise ineinandergreifenden
Reißverschlußgliederreihen, die aus Kunststoffmaterial od. dgl. gebildet werden,
wie solche z.B. in der USA.-Patentschrift 2300442 beschrieben sind.
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Es sind bereits verschiedene Ausführungsformen von Wickelvorrichtungen
bekannt. Nach einer Ausführungsform wird ein Faden zunächst durch eine axiale Bohrung
in einen umlaufenden Wickelkopf eingeführt und dann über eine an dessen Umfang verlaufende,
schraubenlinienförmige Fadenführung durch diesen Wickelkopf in aneinanderliegenden
Windungen auf einen Dorn aufgewickelt, wobei durch eine entsprechende Formgebung
des Dorns und eine anschließende Führung die Fadenwicklung flachgedrückt und schließlich
in dieser Form fixiert wird (USA.-Patentschrift 2 551 098).
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Bei anderen bekannten Wickelvorrichtungen kann ein Draht beispielsweise
um zwei in einem Abstand voneinander auf einem umlaufenden Wickelkopf angeordnete
Stifte oder um einen entsprechend geformten Dorn zu einem flachen, rohrförmigen
Körper aus aneinander anliegenden Drahtwindungen geformt werden, wobei der Draht
quer zur Wickelachse zugeführt wird (USA.-Patentschriften 2 431 928, 2513164 und
2636523).
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Hinsichtlich der Ausbildung von Wickelvorrichtungen ist es auch bekannt,
den schräg zur Wickelachse zugeführten Faden um einen ortsfesten Dorn zu wickeln,
wobei um den Dorn mehrere Schubschrauben aus Draht angeordnet sind, die von einer
umlaufenden Hülse in Drehung versetzt werden und den zwischen den Schraubengängen
eingeführten Faden um den Dorn wickeln (deutsches Patent 697377). Nach einer anderen
bekannten Ausführungsform kann bei einer Wickelvorrichtung eine umlaufende Wickelhülse
vorgesehen werden, die im Bereich eines feststehenden Dorns eine auf ihrem Umfang
angeordnete Zuführung aufweist, in die der Faden oder Draht zunächst etwa parallel
zur Wickelachse eingeleitet und dann zum Dorn hin umgelenkt wird (britische Patentschrift
846 407).
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Zur Herstellung einer Wendel aus einem Draht aus thermoplastischem
Kunststoff kann auch eine angetriebene, den von einer Haspel abgewickelten Draht
mitnehmende Spindel verwendet werden, die von die Steigung der zur erzeugenden Wendel
aufweisenden Führungsteilen umgeben ist, beispielsweise in der Form einer schraubenförmigen
Nut in einem Hohlkörper oder durch kammartige Leitbleche (schweizerische Patentschrift
329 744).
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Bei einer Vorrichtung zum Herstellen von Schraubenwindungen aus Kunststoffdraht
für Reißverschlüsse od. dgl. mit einem Wickeldorn und einem an diesem anliegenden
kammartigen Leitblech ist es weiterhin bekannt, einen abgeflachten Wickeldorn zu
verwenden, der an einer Schmalseite mit einer Rippe versehen ist, die zur Ausbildung
einer kopfartigen Verbreiterung an der Schmalseite der flachen Schraubenwindungen
mit einer Druckrolle zusammenwirkt (deutsche Auslegeschrift 1 121 311), während
nach einem Vorschlag aus der französischen Patentschrift 1 232009 ein bewegliches,
kammartiges Leitblech
mit einer als hin- und hergehende, blockförmige Fadenzuführung
ausgebildeten Einrichtung zur Herstellung von Reißverschlußgliederreihen zusammenwirken
kann, wobei gleichzeitig mit der Ausbildung der schlangenförmigen Gliederreihe durch
einen Stempel an dieser Fadenzuführung die Kuppelflächen an dieser Gliederreihe
geformt werden. Nach einem Vorschlag aus der deutschen Auslegeschrift 1 124226 können
die unter Wärmezufuhr auf eine Wickelstange aufgewickelten Reißverschlußgliederreihen
aus Kunststoff dadurch in eine geeignete Form gebracht werden, daß diese Führungsstange
ein abgesetztes, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisendes Ende trägt, dem gegeneinanderwirkende
Druckglieder zugeordnet sind, von denen das Druckglied als umlaufende Rolle ausgebildet
ist, ähnlich einer weiteren bekannten Ausführungsform nach der französischen Patentschrift
1 000208, bei der die vom Dorn abgezogenen Windungen über eine entsprechend gezahnte
Scheibe geführt werden, die mit einer Druckrolle zusammenwirkt. Dagegen ist es aus
den schweizerischen Patentschriften 358400 und 362219 bekannt, die auf einem Dorn
vorgeformten Drahtwendeln zunächst zur Einstellung einer geeigneten Ganghöhe durch
einen mit einer schraubenförmigen Nut vesehenen Hohlkörper laufen zu lassen, worauf
unmittelbar anschließend kammartige Verformungsteile am verlängerten Dorn anliegen,
die die Wendeln zu einer für den gegenseitigen Eingriff geeigneten Reißverschlußgliederreihe
verformen.
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Neben Wickelvorrichtungen, mit denen einzelne Fadenwicklungen hergestellt
werden können, die anschließend miteinander gekuppelt werden, sind auch solche Wickelvorrichtungen
bekannt, bei denen gleichzeitig mit dem Wickelvorgang ineinandergreifende Gliederreihen
hergestellt werden können. So ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 014 493 eine
Wendelwickelmaschine mit zwei fadenführenden Klöppeln und einem Wickeldorn zum Herstellen
von ineinandergreifenden Reißverschlußgliederreihen aus zwei Fäden bekannt, wobei
die Klöppel in einer ersten Bahn und der Wickeldorn auf einer die erste Bahn kreuzenden
zweiten Bahn derart hin- und herbewegt werden, daß der Wickeldorn gegenüber den
Klöppeln eine Relativbewegung in Form einer »8« ausführt. Nach einer weiteren bekannten
Ausführungsform einer Wickelvorrichtung zur Herstellung von ineinandergreifenden
Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischen Kunststoffen werden zwei, die Wicklungen
bildende Fäden in fortlaufenden Windungen in entgegengesetzten Richtungen um einen
Dorn mit einer Verlängerung von geringerem Querschnitt gewickelt, wobei sich die
Windungen des einen Fadens auf dem Dorn mit denen des anderen abwechseln und sich
zwischen diese einbetten. Hierzu werden ein ortsfest gelagerter, abgeflachter Dorn
und nach Art von Klöppelmaschinen arbeitende Einrichtungen verwendet, wobei einer
der Fäden in einer Richtung und der andere gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung
fortlaufend unter Zugspannung um den Dorn gewickelt werden, und diese Einrichtungen
Spulen tragen sowie auf geschlossenen, sich schneidenden Bahnen bewegen, deren Kreuzungspunkte
unterschiedliche Abstände vom Dorn aufweisen (deutsche Auslegeschrift 1 077861).
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Nach einer aus der USA.-Patentschrift 3 053 288 bekannten Ausführungsform
einer Wickelvorrichtung zur Herstellung von paarweise ineinandergreifenden
schraubenförmigen
Reißverschlußgliederreihen werden die von umlaufenden, in einem spitzen Winkel zueinander
angeordneten Wickelköpfen gelieferten Fäden auf einen zwischen diesen freischwimmend
gelagerten Dorn aufgewickelt, der dadurch nur ungenau gelagert ist. Dagegen wird
bei einer anderen derartigen Wickelvorrichtung ein Hauptdorn verwendet, neben dem
auf gegenüberliegenden Seiten zwei Hilfsdorne angeordnet sind, die mit ihrem unteren,
zur Abstützung dienenden Teil im spitzen Winkel zum Hauptdorn und dann im Bereich
des Endes des Hauptdorns mit verringertem Querschnitt parallel zu diesem verlaufen.
Die einzelnen Dorne sind getrennt voneinander auf einer Grundplatte angeordnet,
auf der in entsprechenden Bahnen Fadengeber in entgegengesetzter Richtung so umlaufen,
daß eine der schraubenförmigen Gliederreihen um den Hauptdorn und einen Hilfsdorn
gewickelt wird, während die andere ebenfalls um den Hauptdorn und um den anderen
Hilfsdorn gewickelt wird, und zwar derart, daß die beiden Gliederreihen ineinandergreifen,
worauf sie anschließend durch Erwärmen und Abkühlen in ihrer Form fixiert werden
(USA.-Patentschrift 2 541 728).
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Es ist demnach die Verwendung von Wickelhülsen, wie auch von Wickeldornen
zur Herstellung von Schraubenfedergliederreihen bekannt, wie auch Umlaufgetriebe
zum Stande der Technik gehören.
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Bei den bekannten Ausführungsformen von Wikkelvorrichtungen zur Herstellung
einer fortlaufenden Gliederreihe wird üblicherweise entweder ein schwimmender und
damit nur sehr ungenau gelagerter zentraler Dorn verwendet oder man benutzt auf
sich kreuzenden Bahnen umlaufende Fadengeber, wodurch die Vorrichtung relativ kompliziert
wird und nicht mit sehr hoher Produktionsgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.
Werden andererseits die Schraubenfedern einzeln hergestellt, so ergeben sich beträchtliche
Längen- und damit Teilungsunterschiede, die Kuppelschwierigkeiten zur Folge haben.
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Ferner ist es bei den bekannten Ausführungsformen für gekuppelte Gliederreihen
nicht möglich, zugleich mit dem Wickelvorgang eine einfache Anbringung von Kuppelflächen
zu erzielen, vielmehr werden bei dieser Art von Reißverschlüssen die beiden Schraubenfedern
lediglich durch Änderung der Momentansteigung in Eingriff gehalten.
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Mit der Erfindung soll eine Wickelvorrichtung zur Herstellung von
ineinandergreifenden Schraubenfedergliederreihen geschaffen werden, die zur Verwendung
als Reißverschlüsse geeignet sind, wobei während des Wickelvorganges die beiden
Schraubenfedern in einfacher Weise ineinandergewickelt, dabei jedoch feststehende
Dorne verwendet werden sollen, und zugleich die Möglichkeit bestehen soll, durch
eine einfach anzubringende und auch einfach instandzuhaltende Einrichtung gleichzeitig
mit dem Wickelvorgang Kuppelflächen an den Gliederreihen auszubilden.
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Erfindungsgemäß wird dies bei einer Wickelvorrichtung zum gleichzeitigen
Form-Wickeln und Kuppeln zweier fortlaufender Schraubenfedergliederreihen mittels
schräg zueinander geneigt und synchron umlaufender Wickelhülsen dadurch erreicht,
daß in jeder Wickelhülse ein Wickeldorn koaxial gelagert und mittels eines Umlaufgetriebes
stationär festgehalten ist.
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Bei dieser Vorrichtung kann man sehr genau ge-
lagerte Dorne verwenden,
und es besteht keine Gefahr, daß sich hierbei Teilungsunterschiede und damit Kuppelschwierigkeiten
ergeben. Der Aufbau der Vorrichtung wird durch die erfindungsgemäße Ausführungsform
einfacher und kompakter, so daß sich auch höhere Arbeitsgeschwindigkeiten erzielen
lassen als bei den bekannten Ausführungsformen.
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Besonders vorteilhaft ist es, die beiden frisch gewickelten Schraubenfedern
unmittelbar nach dem Wickelvorgang in Kuppeleingriff zu bringen, was dadurch erreicht
wird, daß die beiden Wickeldorne im Bereich des beginnenden Kuppeleingriffs der
einzeln gewickelten Schraubenfedern in eine parallele Lage abgebogen sind.
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Ferner ist es von besonderem Vorteil, eine derartige Wickelvorrichtung
mit einer Vorrichtung zum Anformen von Kuppelflächen an den Schraubenfedern dadurch
auszubilden, daß jede Wickelhülse jeweils vor der Oberlaufkante des Gliederfadens
auf dem zugehörigen Wickeldorn einen umlaufenden Kuppelfiächen-Prägebund aufweist.
Diese Einrichtung kann in einfachster Weise angebracht und instandgehalten werden,
und sie gestattet vor allem, zugleich mit dem Wickelvorgang eine einfache Anbringung
von Kuppeffiächen zu erzielen, so daß es nicht mehr erforderlich ist, die Schraubenfedern
lediglich durch Änderung der Momentansteigung in Eingriff zu halten.
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Es ist offensichtlich, daß unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Wickelvorrichtung, insbesondere nach der letztgenannten Ausführungsform, verformte
Schraubenfedergliederreihen mittels der Wickelhülsen hergestellt werden können,
die beispielsweise aus fertigungstechnischen Gründen, getrennt in einer nachgeschalteten
Stufe, miteinander gekuppelt werden, was im Rahmen der Erfindung liegt.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der F i g. 1 eine Vorderansicht einer
erfindungsgemäß ausgebildeten Wickelmaschine darstellt, wobei der Klarheit wegen
verschiedene Teile weggelassen sind; F i g. 2 zeigt eine teilweise aufgeschnittene
Vorderansicht der Wickelvorrichtung nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt eine perspektivische
Ansicht der Wikkeldorne mit Wickelhülsen und Prägebund, wobei die Verformung der
Fäden im einzelnen dargestellt ist; Fig. 4 zeigt die beiden Schraubenfedergliederreihen
nach Verlassen der Wickelvorrichtung in gekuppeltem Zustand; Fig. 5 zeigt perspektivisch
erfindungsgemäß ausgebildete, stationäre Wickeldorne sowie den Vorgang des Kuppelns
der Schraubenfedergliederreihen.
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Nach Fig. 1 ist die Wickelvorrichtung in einen Rahmen 2 eingebaut,
wobei unter einem spitzen Winkel zueinander angeordnete Wellen 4 in Lagern 3 drehbar
gelagert sind. Am oberen Ende dieser Wellen 4 ist jeweils eine Wickelhülse 5 befestigt.
Diese Wickelhülsen 5 endigen oben in einem kegelstumpfförmigen Teil 6, wobei diese
Endabschnitte nebeneinander angeordnet sind. Direkt oberhalb des kegelstumpfförmigen
Teils 6 ist ein darauf angeordneter kreisringförmiger Kuppelflächen-Prägebund 7
angebracht. In den Wickelhülsen 5 ist jeweils koaxial ein stationärer Wickeldorn
8 angeordnet, der nach oben über das kegelstumpfförmige Teil6 vorsteht, und zwar
bis über den Kuppelflächen-Prägebund 7.
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Auch diese Wickeldorne 8 sind in einem spitzen Winkel
relativ
zueinander angeordnet, wobei die freien Enden einen geringen Abstand voneinander
haben, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist.
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Jeweils am unteren Ende der Wellen 4 ist ein Joch 30 befestigt, in
dem drehbar eine SpuleS angeordnet ist, von der der die Kuppelglieder bildende Faden
F abgezogen und durch eine zentrale Bohrung 15 durch die Wellen 4 (Fig.2) geführt
wird. Unterhalb der Wickelhülse 5 wird der aus der Bohrung 15 austretende Faden
durch eine Anzahl von Führungsrollen 9, 10 und 12 in einen im Umfangsbereich der
Wickelhülse 5 ausgebildeten Durchlaß 13 geleitet, der parallel zur Achse der Wickelhülse
verläuft und in einer Öffnung 14 am unteren Abschnitt des kegelstumpfförmigen Teils
6 endigt. Jede der Wickelhülsen 5 einschließlich der Anordnung mit den Führungsrollen
9, 10 und 12 ist in einem Lager 16 drehbar gelagert, das in einem mit dem Rahmen
2 verbundenen Träger 17 angeordnet ist.
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Nach der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist
das untere Ende jedes Wickeldorns 8 koaxial in einer Spindel 18 angeordnet und mit
dieser fest verbunden, wobei diese Spindel 18 koaxial zur jeweiligen Wickelhülse
5 in Lagern 19 gelagert ist, die in der Bohrung 20 der Wickelhülsen angeordnet sind.
Die in der Wickelhülse 5 koaxial gelagerte Spindel 18 mit dem Wickeldorn 8 wird
mittels eines Umlaufgetriebes stationär festgehalten, wobei dieses Umlaufgetriebe
aus einem am unteren Ende der Spindel 18 angeordneten Zahnrad 21, einer außermittig
angeordneten Verbindungswelle 23 mit Zahnrädern 22 und 24 sowie einem am oberen
Ende der Welle 4 stationär angeordneten Zahnrad 25 besteht. Zwischen den Lagern
3 ist auf der Welle 4 ein Zahnrad 31 befestigt, das mit einem auf einer Antriebswelle
33 befestigten Zahnrad 32 im Eingriff steht. Durch die mit der Wickelhülse 5 festverbundene
Welle 4 und die symmetrische Ausbildung der Wickelvorrichtung erfolgt hierdurch
ein synchroner, gegenläufiger Antrieb der schräg zueinander geneigten Wickelhülsen,
während die Wickeldorne 8 auf Grund des Eingriffs des Zahnrads 21 mit dem Zahnrad
22, das über die Verbindungswelle 23 mit dem Zahnrad 24 in Verbindung steht, das
wiederum mit dem feststehenden Zahnrad 25 im Eingriff steht, stationär festgehalten
werden.
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Oberhalb jeder Wickelhülse 5 ist im Rahmen 2 jeweils seitlich ein
Führungsschlitten 39 mit einer Führungsnut 40 angeordnet, in der ein Gleitstück
41 verschiebbar ist. Am innen liegenden Ende dieser Gleitstücke 41 ist eine mit
Zähnen 43 versehene Scheibe 42 angeordnet. Im oberen Teil des Rahmens 2 ist eine
Fixiereinrichtung mit Heiz- und Kühlzone angeordnet (F i g. 1), die ein umlaufendes
Rad 51 aufweist, das mit einem endlosen, flexiblen, abhebbaren Aushebeband 55 mit
Zähnen 61 zusammenwirkt (Fig. 2). Mit 73 ist ein um dieses umlaufende Rad angeordneter
Träger bezeichnet, in dem Rollen 74 gelagert sind, um die ein endloses Halteband
75 läuft und mit dem Rad 51 zusammenwirkt. Mit 76 ist eine Druckrolle bezeichnet,
mit der durch einen Griff 78 dieses Halteband 75 auf dem Umfang des umlaufenden
Rads 51 zum Anliegen gebracht wird. Der Antrieb des Rads 51 erfolgt durch eine um
Zahnräder 81, 82 laufende Kette 80 von der Antriebseinheit aus.
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Wie in dem linken, aufgeschnittenen Teil der in Fig. 2 dargestellten
Wickelvorrichtung gezeigt ist, verläuft der Gliederfaden F von der Spule S zunächst
axial
durch die Welle 4, worauf er nach dem Austritt aus der Bohrung 15 durch die Rolle
9, 10 und 12 und durch den Durchlaß 13 geführt wird und nach außen durch die Öffnung
14 auf der Seite des kegelstumpfförmigen Teils 6 austritt. Der Faden F kommt dann
in tangentiale Berührung mit dem auf jeder Wickelhülse 5 jeweils vor der Überlaufkante
des Gliederfadens F auf dem zugehörigen Wickeldorn angeordneten, umlaufenden Kuppelflächen-Prägebund
7 und wird zum Wickeldorn 8 geführt, um den er zunächst von Hand nahe dem Kuppelflächen-Prägebund
7 gewickelt wird, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Danach ist die Wickelvorrichtung
betriebsbereit. Die Wellen 4 werden zusammen mit den Wickelhülsen 5 durch den gemeinsamen
Antrieb gegenläufig in Drehung versetzt, wodurch die beiden Gliederfäden F um die
stationär festgehaltenen Wikkeldorne 8 gewickelt werden. Die hierdurch ausgebildeten
Schraubenfedergliederreihen C bauen sich allmählich zu den freien Enden der Wickeldorne
8 hin auf, und schließlich werden die einzelnen Windungen der Schraubenfedergliederreihen
nacheinander von den Wickeldornen hinuntergeschoben.
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Während des Wickelvorganges läuft jeder der Gliederfäden auf Grund
der Drehbewegung der Wickelhülse 5 zwischen den beiden Kuppelflächen-Prägebunden
7 hindurch, wobei die Fäden verformt werden, wie bei H in F i g. 3 und 4 angedeutet
ist. Durch diese Deformation H können in einfachster Weise die Eingriffsteile einer
Gliederreihe hergestellt werden.
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Während die beiden Schraubenfedergliederreihen C die Wickeldorne
verlassen, greifen sie ineinander ein und laufen zwischen den beiden gegenüberliegenden
Scheiben 42 hindurch, wodurch die einzelnen Windungen dieser Schraubenfedergliederreihen
den richtigen Abstand voneinander erhalten, so daß sie ineinandergreifen und zugleich
abgestützt werden, wie aus Fig.2 ersichtlich ist. Die miteinander im Eingriff stehenden
Schraubenfedergliederreihen werden dann in die Fixiereinrichtung und um den Umfang
des umlaufenden Rads 51 geführt.
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In Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform der stationären Wickeldorne
8 dargestellt. Bei dieser Ausbildung sind die Wickeldorne relativ lang ausgebildet
und weisen untere, konisch verlaufende Abschnitte 90 auf, die unter einem spitzen
Winkel zueinander geneigt sind. Im Bereich des beginnenden Kuppeleingriffs der einzeln
gewickelten Schraubenfedern C sind die beiden Wickeldorne 8 in eine parallele Lage
abgebogen, so daß die geraden oberen Abschnitte 91 dieser beiden Wickeldorne 8 parallel
verlaufen. Diese geraden Abschnitte 91 erstrecken sich ein beträchtliches Stück
über die unteren, konisch verlaufenden Abschnitte 90 hinaus, wodurch sie zur Führung
der Schraubenfedern C zum umlaufenden Rad 51 beitragen und diese abstützen, während
sie in Eingriff miteinander gebracht werden.
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Die beschriebene Wickelvorrichtung weist eine hohe Produktionsleistung
zur Herstellung von Schraubenfedergliederreihen für Reißverschlüsse auf, mit der
ein Gliederfadenpaar nicht nur gewickelt wird, sondern diese Gliederfäden auch automatisch
und gleichzeitig so verformt werden, daß auf jeder Windung eine Kuppelfläche ausgebildet
wird, worauf die einzeln hergestellten Schraubenfedergliederreihen miteinander in
Eingriff gebracht werden, und die gekuppelten Schraubenfedern nach dem Durchlauf
durch
eine Fixiereinrichtung an Trägerbändern befestigt werden können.