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Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung zur Herstellung einer
für einen Reißverschluß dienenden, fortlaufenden schraubenförmigen Gliederreihe,
wobei mittels eines umlaufenden Fadenführers ein vorverformter, von einer Vorratsrolle
ablaufender Kunststoffprofilstrang über einen Wickelkegel auf einen nicht mitdrehenden
Wickeldorn aufgewickelt wird.
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Es ist bereits bekannt, bei der Herstellung einer Gliederreihe für
einen Reißverschluß einen fortlaufenden Kunststoffprofilstrang mittels einer Wickelmaschine
unter Umlauf einer den Profilstrangvorrat aufnehmenden Spule um einen Wickeldorn
zu wikkeln, wobei die gebildete Schraubenfeder von dem Wickeldorn stetig abgezogen
wird. Hierbei erzielt man fakultativ schraubenförmige Steigung entweder dadurch,
daß der Kunststoffprofilstrang jeweils schräg, d. h. im spitzen Winkel zur Dornachse
auf den Wickeldorn aufläuft, oder daß der Kunststoffprofilstrang im rechten Winkel
dem Wickeldorn zugeführt und eng aufgewickelt wird, wonach die Windungen durch Förderschnecken
gespreizt und abgeschoben werden. In allen Fällen werden Fadenführer benutzt, die
kreisend um die Wickeldornachse umlaufen und ihre Stellung in axialer Richtung zum
Wickeldorn nicht verändern.
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Des weiteren ist es bekannt, eine Reißverschlußgliederreihe in der
Weise auszubilden, daß die Windungssteigung im wesentlichen lediglich auf der dem
Kuppeleingriff entgegengesetzten Seite der Schraubenfeder verläuft, während der
im Kupplungsbereich liegende Windungsteil nur eine geringe Steigung aufweist. Die
Herstellung dieser Schraubenfeder ist sehr schwierig, da auf der entsprechenden
Vorrichtung die Windungen dicht gewickelt und unter Erhitzung auseinandergespreizt
oder verformt werden. Die Genauigkeit der gebildeten Schraubenfeder ist nicht zufriedenstellend,
und es ist meist eine Füllseele erforderlich. Die Verwendung eines vorgeformten
Kunststoffprofilstranges bereitet erhebliche Schwierigkeiten, wenn genaue, geradlinig
angeordnete Kupplungsprägungen erreicht werden sollen. Es ergibt sich in der Regel
eine zeitraubende, unwirtschaftliche Produktion. Bei den hierzu benötigten Maschinen
liegt eine erhebliche Schwierigkeit darin, maß- und steigungsgenaue Gliederreihen
mit gegebenenfalls vorgeformten Kupplungsflächen zu fertigen, besonders mit wechselnder
Windungssteigung.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, in einfacher und betriebssicherer
Weise eine leistunasfähiee Maschine zum Wickeln von Reißverschlußgliederreihen zu
schaffen, welche, insbesondere von einem mit vorgeformten Einprägungen ausgestalteten
Kunststoffprofilstrang ausgehend, die Windungssteigung lediglich im rückwärtigen
Windungsteil anzuordnen gestattet, wobei der im Kupplungsbereich liegende Windungsteil
im wesentlichen steigungsfrei bleibt. Ferner soll dabei gleichzeitig gewährleistet
werden, daß zwangläufig eine maßgerechte Windungsformgebung trotz des Steigungswechsels
erreicht wird.
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Die Lösung der Erfindungsaufgabe besteht darin, daß bei einer gattungsgemäßen
Wickelvorrichtung, wobei mittels eines umlaufenden Fadenführers ein vorverformter,
von einer Vorratsrolle ablaufender Kunststoffprofilstrang über einen Wickelkegel
auf einen nicht mitdrehenden Wickeldorn aufgewickelt wird, der umlaufende Fadenführer
und der nicht drehende Wickeldorn periodisch mittels eines syn-
chron- und phasenverschobenen
wirkenden Antriebes verschiebbar angeordnet sind.
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Hierdurch wird erreicht, daß ohne besondere zusätzliche Richtwerkzeuge
der Kunststoffprofilstrang schraubenförmig mit exaktem Wechsel zwischen einer Null-Steigung
im Bereich des Eingriffsabschnittes und einer Windungssteigung im rückwärtigen Windungsbereich
fortlaufend gewickelt werden kann. Es braucht hierzu lediglich ein periodisches
Heben und Senken der Dorntragstange bzw. des Dornes synchron zum Umlauf des Fadenführers
bewirkt werden. Diese Bewegung ist durch günstige Bemessung der erforderlichen Bauteile
sehr genau durchführbar.
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Eine vorteilhafte bauliche Ausbildung besteht ferner erfindungsgemäß
darin, daß an dem Tragschaft des Wickeldornes gegeneinander versetzt und mit verschiedenem
Neigungswinkel gegenüber der Tragschaftachse Ablenkflächen angebracht sind.
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Zwecks exakter Begrenzung der Steigungslänge ist erfindungsgemäß
der Tragschaft des Wickeldornes und der Wickelkegel im Bereich der Ablenkflächen
mit je einer Stützschulter, Ablenkschulter od. dgl. ausgebildet.
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Vorteilhafterweise ist hierbei der Windungsvorschub dadurch störungsfrei
erreicht, daß erfindungsgemäß die Dorntragstange exzentrisch zum Wickeldorn und
zum Ablenkkegel angeordnet ist.
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Die Vorteile der Erfindung bestehen in erster Linie darin, daß eine
störungsfreie und paßgenaue Bildung der Gliederreihe in schnellstmöglicher Arbei
tsweise allein durch Wickeln erzielt wird, ohne zum Wickelvorgang zusätzliche formgebende
Hilfswerkzeuge verwenden zu müssen. Der mit einer Umlenkkerbe auf der scharfen Kante
des tropfenförmigen Wickeldornes rutschfest gehaltene Kunststoffprofilstrang wird
in einfacher Weise in freier Wickeldrehung unter wechselndem Fadenauflaufwinkel
auf den Dorn aufgewickelt, wobei der den Kupplungsbereich darstellende Windungsteil
ohne Windungssteigung ausgebildet wird. Zur genauen Festlegung dient in einfacher
Weise am Wickeldorn die Schulter der für den Kupplungsabschnitt vorgesehenen Einprägung
des Kunststoffprofilstranges.
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Der Profilstrang wird beim Weiterwickeln durch diese Schulter des
Wickeldornes gestützt, wobei er plastifiziert und stabilisiert werden kann, also
seine bleibende Form erhält. Nach einem Windungsumgang legt sich der Profilstrang
an einer Ablenkschulter des Wickelkegels an, der eine zur Wickeldornschulter symmetrische
Anschlagschulter besitzt.
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Der Wickeldorn kann demzufolge betriebssicher in die zum Vorschub
der fertigen Schraubenfeder erforderliche Längsbewegung gesteuert werden und wieder
die Anfangsstellung für die neue Windungsbildung einnehmen, wobei er den an der
Anschlagschulter des Wickelkegels abgestützten Faden übernimmt.
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Zur störungsfreien Wicklung des Kunststoffprofilstranges trägt die
Formgebung der Kegelflächen des Wickeldorn-Tragschaftes und des Wickelkegels bei.
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Dieselben ergeben in einfacher Weise Ablenk- und Gleitflächen für
den frei zulaufenden Kunststoff-Profilstrang, die ihn an die Ablenk- bzw. Stützschulter
legen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand von
Zeichnungen näher erläutert.
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Es stellt dar Abb. 1 einen schematischen Längsschnitt durch
die
Wickelvorrichtung, wobei der Fadenführer in der einen Endstellung dargestellt ist,
A b b. 2 einen schematischen Längsschnitt, jedoch in der anderen Endstellung des
Fadenführers, bei der der Faden senkrecht zur Wickeldornachse zuläuft, A b b. 3
in stark vergrößerter Darstellung die Wickelstelle gemäß A b b. 2, A b b. 4 eine
weitere Darstellung der Wickelstelle, jedoch gemäß Abb. 2, A b b. 5 eine Unteransicht
auf den Wickelkegel gemäß Linie V-V in A b b. 4, A b b. 6 eine Rückansicht der Gliederreihe,
A b b. 7 einen Querschnitt derselben, A b b. 8 einen Teilabschnitt des vorgeprägten
Fadens in gestreckter Stellung.
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Die venvendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung : 1 Maschinengestell,
2 Achse, 3 Lager, 4 Nabe, 5 Nabenflansch, 6 Fadenführerträger, 7 Gegengewicht, 8
Antriebsrad, 9 Welle, 10 Zahnrad, 11 Konusträger, 12 Profilstrang-Vorratsrolle,
13 Klemmrollenkupplung, 14 Fadenführer, 15 Zapfen, 16 Kunststoff-Profilstrang, 17
Leitrollen, 17' Fadenführungsrolle, 18 Wickeldorn, 18' rückwärtige scharfe Umlenkkante,
18" vordere gerundete Umlenkkante, 19 Tragschaft, 19' Stützschulter, 19" steile
Ablenkfläche, 19"' Ablenkfläche mit geringer Neigung, 20 Wickelkegel, 20'Ablenkschulter,
21 Dorntragstange, 22 Doppelbund, 23 Vorschubhebel, 24 Laufrolle, 25 Vorschubkurventeller,
26 Steigungskurventeller, 26' Laufrolle, 27 Bremsscheibe, 28 Andruckkeil, 28' Schraube,
31 Kupplungsflächen, 32 Bieounp;seinkerbungen, 33 Heißluftdüse, 34 Heißluftdüse.
eg Zuführwinkel y Windungssteigungen Die in Abb. 1 und 2 dargestellte Wickelvorrichtung
dient zur Herstellung einer Reißverschlußgliederreihe, deren Gestaltung aus den
Abb. 6 und 7 ersichtlich ist und zu deren Herstellung ein Kunststoff-Profilstrang,
z. B. aus Polyamid, mit der in Abb. S angedeuteten Vorprägung verwendet wird.
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Die Wickelvorrichtung besteht im wesentlichen aus
einer starren, ortsfest
im Maschinengestell 1 lotrecht angeordneten Achse 2. Auf letzter ist mittels der
Lager 3 eine Nabe 4 drehbar gelagert, an deren Nabenflansch 5 der Fadenführer 6
mit seinem Gegengewicht 7 befestigt ist.
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Auf der Nabe 4 ist ferner ein Antriebsrad 8 befestigt, in welches
ein auf einer Welle 9 sitzendes Zahnrad 10 eingreift. Das Zahnrad 10 wird durch
ein nicht dargestelltes Ritzel motorisch angetrieben.
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Weiterhin ist auf der Achse 2 ein Konusträger 11 zum Aufstecken der
Profilstrang-Vorratsrolle 12 drehbar gelagert. Die Profilstrang-Vorratsrolle 12
enthält den erforderlichen, vorgeprägten Kunststoff-Profilstrang 16 in großer Länge.
Der Konusträger 11 erhält über eine Klemmrollenkupplung einen Drehantrieb lediglich
im Sinne der Drehrichtung des Fadenführerträgers 6. Die Klemmrollenkupplung 13 wirkt
daher so, daß der Konusträger 11 eine raschere Freilaufdrehung in der gleichen Drehrichtung
unter der Wirkung des Fadenzuges ausführen kann. Die Profilstrang-Vorratsspule 12
wird gegenüber dem Konusträger 11 durch eine Bremsscheibe 27 in ihrer Freilaufdrehung
einstellbar abgebremst, und zwar durch die Stellwirkung des Andruckkeiles 28, welcher
durch die Schraube 28' verschiebbar ist.
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An dem Fadenführerträger 6 ist ein Fadenführer 14 um den Zapfen 15
schwenkbar angelenkt. Der Kunststoff-Profilstrang 16 wird von seiner Vorratsrolle
12 abgezogen, über die Leitrollen 17 zur Fadenführungsrolle 17' geleitet und dem
Wickeldorn 18 zugeleitet. Ein Steigungs-Kurventeller 12 bewegt über die am Fadenführer
14 angebrachte Laufrolle 26' den Fadenführer 14 bei seiner Drehung entsprechend
dem Kurvenhub lotrecht auf und ab.
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Der Wickeldorn 18 ist nadelförmig ausgebildet und nach seinem freien
Ende zu konisch verjüngt. Der Querschnitt des nicht umlaufenden Wickeldornes 18
ist entsprechend der freien Windungsöffnung der Gliederreihe (A b b. 7) etwa tropfenförmig
(s. Ab b. 5). Der Wickeldorn 18 sitzt exzentrisch an einem Tragschaft 19, der axial
verschieblich den an der Achse 2 angeordneten Wickelkegel 20 durchsetzt.
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Der Tragschaft 19 ist in einer Dorntragstange 21 befestigt, die durch
eine konzentrische Bohrung der Achse 2 hindurchgeführt ist und an ihrem oberen,
herausragenden Ende einen Doppelbund aufweist, an dem ein am Maschinengestell 1
gelagerter Vorschubhebel 23 angreift. Der Vorschubhebel 23 besitzt an seinem einen
freien Ende eine Laufrolle 24, die auf einem Vorschubkurventeller 25 aufliegt. Der
Vorschubkurventeller 25 sitzt auf der Welle 9 und läuft phasengleich mit dem Steigungskurventeller
26 um, so daß ein periodisches Heben und Senken der Dorntragstange 21 und demnach
des Domes 18 synchron zum Umlauf des Fadenführer 14 erzielt wird.
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Unterhalb des Steigungskurventellers 26 ist der Wickelkegel 20 angebracht,
welcher derart exzentrisch zum Tragschaft 19 des Wickeldornes 18 liegt, daß seine
Spitze eine Ablenkschulter 20' ausbildet.
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Die aus A b b. 3 ersichtliche steile Ablenkfläche 19" des kegelig
gespitzten Tragschaftendes dient zur Freilegung der Dornkante 18' für den Wickelvorgang.
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Die hieran anschließende längere Ablenkfläche 19"' mit geringerer
Neigung bildet, wie aus Abb. ersichtlich, bei dem im Sinne des Pfeiles festgelegten
Wickelvorgang gemäß Abb. 3 eine Gleitfläche für den im Winkel zulaufenden Kunststoffstrang,
wodurch dieser sich an die Stützschulter 19' legt.
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Im gleichen Sinne bewirkt die kegelige Mangelfläche des Wickelkegels
20 eine Gleitführung des noch schräg zulaufenden Kunststoffstranges, damit dieser
unter die Ablenkschulter 20' tritt.
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Die Wickelvorrichtung arbeitet wie folgt: Der vorgeprägte, auf der
Vorratsrolle 12 aufgespulte Kunststoff-Profilstrang 16 besitzt (s. Abt. 4 und 8)
abwechselnde, senkrecht zur Fadenlängsrichtung verlaufende Kupplungsflächen 31 und
schräg, und zwar etwa um 450 zur Profilstranglängsrichtung verlaufende Biegeeinkerbungen
32. Der Profilstrang 16 wird mit periodischen, z. B. entsprechend Abb. 2, dem Wickeldorn
18 rechtwinklig veränderlichen Zuführwinkel a zugeführt.
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Der kreisend bewegliche Fadenführer 14 und der axial bewegliche Wickeldorn
18 sind in ihren Bewegungen zwangläufig aufeinander abgestimmt. Zweck dieser Bewegungen
ist es, den gleichmäßigen Windungsverlauf jeder einzelnen Windung so zu verändern,
daß sich die Steigung von Gang zu Gang ganz auf eine Seite der Windung verlagert
und auf der anderen Seite ein steigungsloser Bereich entsteht.
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Bei der von der Stellung nach Ab b. 2 ausgehenden kreisenden Bewegung
des Fadenführerträgers 6 zwecks Bildung einer Windung steigt der Fadenführer 14
vermöge der Steuerung durch den Steigungskurventeller 26 in die Hochstellung, wie
aus Ab b. 1 ersichtlich, in welcher der Kunststoff-Profilstrang 16 mit großem Zuführwinkel
a ; auf den Wickeldorn 18 aufläuft. Hierbei legt sich eine Biegekerbe 32 auf die
hintere scharfe Umlenkkante 18'des Wickeldornes 18, der Profilstrang 16 wird hierbei
von dem eine Stützschulter 19' bildenden Tragschaft 9 gestützt.
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Eine dieser Stützstelle gegenüberliegenden Heißluftdüse 33 (Ab b.
3) plastifiziert den Kunststoff-Profilstrang 16. Nach Abkühlung ist deren Formgebung
fixiert.
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Hat der Fadenführer 14 eine Halbdrehung ausgeführt, so senkt er sich
entsprechend dem Hub des Steigungskurventellers 26. Hierbei gleitet zunächst der
Profilstrang auf dem Wickelkegel 20 und rutscht unter dessen Ablenkschulter 20'
(s. Abb. 4). Auch an dieser Stelle sorgt eine weitere Heißluftdüse 34 für eine Plastifizierung
des Profilstranges, so daß jede gelegte Windung der Gliederreihe mit der Steigung
y spannungsfrei gehalten werden kann.
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Nun foIgt, durch den sich mit dem Fadenführer zwangläufig drehenden
Vorschubkurventeller 25 gesteuert, der Wickeldorn der Abwärtssenkung und verbleibt
für die Zeit der anschließenden weiteren Halbdrehung des Fadenführers in Stellung
nach Abb. 3.
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Die Weiterdrehung des Fadenführers 14 legt nun den Kunststoff-Profilstrang
16 über die gerundete, vordere Umlenkkante 18" des Wickeldornes 18, und zwar derart,
daß der senkrecht auf den Wickeldorn 18 auflaufende Kunststoff-Profilstrang mit
seiner Kuppelfläche 31 auf dieser vorderen Umlenkkante 18" des Wickeldornes 18 aufliegt.
Die in dieser Weise erzeugte Gliederreihe bildet dann das Bild gemäß Ab b. 6 und
besitzt den Querschnitt gemäß Abb. 7 mit der steigungslosen und weitgehend abgeplatteten
Eingriffsseite.
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Während der erneuten Drehung des Fadenführers 14 und Bildung des
anschließenden Wendelganges wird auch der Vorschubkurventeller 25 gedreht, hierdurch
wird die Dorntragstange 21 aufwärts bewegt,
wodurch der Wickeldorn 18, wie es aus
Ab b. 4 ersichtlich ist, nach aufwärts in den Wickelkegel 20 hineingezogen wird.
Es tritt hierbei die Ablenkschulter 20 gegen die letzte Windung der Gliederreihe
und verschiebt letztere auf dem Wickeldorn 18 in Richtung auf dessen Ende zu, jeweils
um den Betrag der Windungssteigung y.
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Anschließend wird der Wickeldorn 18 wieder nach unten in seine Arbeitsstellung
vorgeschoben. Er erreicht mit seiner Stützschulter 19'die zuletzt gebildete Windung
und schiebt letztere vor, so daß auf dem Wickeldorn Platz für eine weitere Windung
freigelegt wird.
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Bei der axialen Aufwärtsbewegung des Wickeldornes wird dieser über
das für die Bildung einer Windung erforderliche Maß hinaus in den Wickelkegel 20
hineingezogen (vgl. A bb. 4). Zweck dieser weitergehenden Aufwärtsbewegung des Dornes
ist es, die Windung so weit auf dem Wickeldorn 18 abwärts zu schieben, daß nach
erfolgter Abwärtsbewegung des Dornes der Platz für eine neue Windung auf dem Wickeldorn
vorhanden ist. Der Wickeldorn wird bei der Windungsbildung in vorgeschobener Stellung
gemäß A b b. 3 gehalten.
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Der Umlauf des Fadenführers 14 kann mit großer Geschwindigkeit erfolgen.
Die nötige Fadenspannung kann während des Betriebes durch Betätigung der Stellschraube
28 eingestellt werden.
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Beim Anlaufen des Fadenführers 14 wird die Vorratsrolle 12 durch
die Klemmrollenkupplung mitgenommen, so daß der Profilstrang 16 nicht zu sehr gespannt
wird. Der Abzug von der Vorratstrommel 12 erfolgt dann weiter unter der Freilaufwirkung
der Klemmrollenkupplung 13, wobei jedoch mittels der durch den Andruckkeil 18 anpreßbaren
Bremsscheibe 27 die Fadenspannung reguliert werden kann.