DE1956321B - Vorrichtung zur Herstellung von drallfreien Schraubenwendeln, insbesondere Reißverschlußgliederreihen - Google Patents

Description

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Ernndungsgemäß wird also der Wickeldorn zu- F i g, 4 einen Teil des Gegenstandes nach F ι g, 1 gleich zur Aufheizung und zur Verformung des in vergrößertem Maßstab. _
Drahtes eingesetzt, indem die auf den Wickeldom Die Vorrichtung umfaßt nach F i g. 1 eine Grundaufgewickelte Reißverschlußschraubenwendel unter platte 1 mit zwei aufstehenden Lagerpfosten 2, 3, die Zuführung von Ultraschallenergie auf die erforder- 5 je ein Kugellager 4, 5 aufnehmen. In den Lagerliche Verformungstemperatur gebracht wird. Jede pfosten 2, 3 sind noch zwei weitere Lagerungen 6, 1 Wendel wird in Sekundenbruchteilen durch die angeordnet, welche die eigentliche Antriebswelle 8 Ukraschallschwingungen so stark erwärmt, daß eine aufnehmen, welche durch einen nicht dargestellten formbeständige Verformung der Wendel ohne Rotor mittels eines Zahnriemens über die Antnebswt-iteres möglich ist. Es können dabei die gebrauch- 10 Zahnscheibe 9 angetrieben wird. An der Antnebslichen Drahtstärken von 0,3 bis 3 mm Durchmesser seite sind zwei weitere Antriebszahnscheiben 10,11 eingesetzt werden. Die Wechsel-Sonotrode schwingt fest aufgekeilt und mit einem Zahnriemen 12 verckibei in Drahtdurchlauf richtung. bunden zum Antrieb des im Lagerpfosten 2 drehbar

Für die weitere Ausgestaltung der Erfindung be- gelagerten Antriebsrotors 13, welcher mit Kuppel-Stehen mehrere Möglichkeiten. So schlägt die Er- i₅ armen 14,15 die Drahtspule 16 zum Umlauf treibt, üiidung vor, die Anordnung so zu treffen, daß die Die Stirnenden der Lagerpfosten 2, 3 sind durch eine dem Ultraschallkopf vorgeschalteten Teile der Achse AbGiands- und Stabilitätsschiene 17 gegeneinander hohl ausgeführt sind und die Stromzuleitung mit den zur Aussteifung der Vorrichtung abgestütz. In dem Stromzuleitungskontakten für den Ultraschallkopf Kugellager 5 des Lagerpfostens 3 ist ein Wickelrotor aufnehmen. Im übrigen soll erfindungsgemäß der _ao 18 unabhängig von dem Antriebsrotor 13 drehbar Ultraschallkopf in das als zylinderförmige Buchse gelagert. Der Wickelrotor 18 ist mit achsparallel abausgebildete Abzugsstirnende eingesetzt und mit gebogenen Winkelarmen 19, 20 versehen, wobei der diesem drehfest verbunden sein. Die Erfindung Winkelarm 20 als Drahtführungsrohr zum Wickelempfiehlt darüber hinaus, den Wickeldorn als aus- rotor 18 und der Winkelarm 19 als Drahtleiter des wechselbaren Profildorn auszubilden. as Drahtes 21 von der Drahtspule 16 zum Winkelarm

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind im 20 ausgebildet ist Die beiden Winkelarme 19 und 20 wesentlichen darin zu sehen, daß die Heizeinrichtung smd in einem solchen Winkel zueinander angeordnet, nicht mehr im Bereich des Wickeldornes, sondern daß der von der Drahtführungsöse 19 α des Winkelam Wickeldorn unmittelbar angebracht ist, indem armes 19 geführte Draht 21 zu dem Winkelarm 20 der Wickeldorn mit Wickelkegel als Wechsel- 30 nicht auf der Drahtspule 16 schleift Das Mundstück Sonotrode einer Ultraschallheizeinrichtung ausge- des Winkelarmes 20 nimmt noch einen Rohreinsatz bildet ist. Das erbringt eine erhebliche Vereinfachung 20 α auf, der aus einem Werkstoff besteht mit einem hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus der erfin- geringen Gleitwiderstand. Aus dem gleichen Material dungsgemäßen Vorrichtung, weil auf besondere Heiz- ist ein Rohreinsatz 20 α am Ausgang 18 α des Wickeleinrichtungen, die der Wickeleinrichtung üblicher- 35 rotors 18 eingesetzt. Zur Aufnahme eb.er drehfesten, weise v-jr- oder nachgeschaltet sind, verzichtet wer- feststehenden Achse 22, 23,24, die aus Abstützende den kann. Von ganz wesentlicher Bedeutung sind die 22 mit Kupplung 22 a, mittlerem Achsteil 23 und von der Erfindung beanspruchten Maßnahmen in Abzugsstirnende 24 mit Kupplung 24 α besteht, sind funktioneller Hinsicht, denn der Wickeldorn mit der Antriebsrotor 13 und der Wickelrotor 18 durch-Wickelkegel dient gleichzeitig der Aufheizung, der 40 bohrt und mit Lagern 25, 25 α und 26 versehen. Die Verformung und der Thermofixierung des zu einer ersten beiden Teilstücke 22, 23 der Achse sind als Reißvjrschlußschraubenwende' gewickelten Drahtes. Hohlachse ausgebildet und nehmen eingeschoben die Durch die von dem als Wechsel-Sonotrode ausge- Stromzuleitung 27 und die Stromzuleitungskontakte bildeten Wickeldorn bzw. Wickelkegel auf den zu 27 a für den Anschluß des achsgleich gelagerten wickelnden Draht übertragene Ultraschallenergie 45 Ultraschallkopfes 28 auf, wobei die Wechselwird der Draht in kürzester Zeit so stark erwärmt, Sonotrode 30 als auswechselbarer Wickelkegel 31 mit daß eine Verformung des Drahtes ohne weiteres Wickeldorn 32 ausgebildet ist und durch achsgleiche möglich ist, ohne daß in dem gewickelten Draht sich hohe Schwingungen der Sonotrode 29 die auf den ein innerer Spannungszustand aufbauen kann. Die Wickeldorn 32 (der Wechsel-Sonotrode) gewickelte Verhältnisse werden dann optimiert, wenn der 50 Wendel 33 in Sekundenbruchteilen auf jede ge-Wickeldom als auswechselbarer Profildorn ausge- wünschte regelbare Temperatur erwärmt. Die Ausbildet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bildung ist so getroffen, daß die Sonotrode 29 mit sofort mit voller Drehzahl in Betrieb gesetzt werden, der Wechsel-Sonotrode 30 und dem Wickeldorn 3Z denn die hohen Frequenzen der Sonotrode erwärmen bei Erregung der Sonotrode 29 sehr hohe schwinden um den Wickeldorn gewundenen Draht in 55 gende Bewegungen ausführt, durch die der Wickel-Sekundenbruchteilen. Die Erwärmung kann durch dorn 32 in einem sehr kurzen Bereich die auf geEinstellung eines Reglers den jeweiligen optimalen wickelte Wendel 33 durch ausreichende Temperatur Verhältnissen angepaßt werden. Der Wickeldorn zu einer bleibenden Verformung bringt. D« Sonokann durch Austauschen den jeweiligen Verhältnissen trode29 ist durch einen vorgeschalteten, nicht darangepaßt werden, eo gestellten R Jgler einregelbar. «„-,...

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Das Abzugsstirnende 24 der Achse 22,23,24 ist lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden als zylinderförmige Buchse zur Aufnahme des Ultra-Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt schallkopfes 28 mit einer Kupplung 24 α kombiniert

Fiß. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße ausgeführt. Die Stromzuleitungsverbindung zwischen

Vorrichtung «S der Achse 22,23 und 24 ist als Stromzuleitungs-

F i ß. 2 einen Schnitt in Richtung IH-III durch den kontakt 27 α gestaltet für das Auswechseln der Draht-

Geeenstand nach F i g. 1, spule 16 mit dem mittleren Achsteil 23. Durch Losen

Fie. 3 einen Wickeldorn mit Wickelkegel, der Schrauben 14α oder 15a kann der Kuppelarm

14 oder 15 aus seiner Arbeitslage ausgeschwenkt gezogen und drehfest gehalten, so daß die Drahtwerden, um die abgelaufene Drahtspule 16 aus ihren spule 16 um das mittlere Achsteil 23 umlaufen kann. Kupplungen22α und 24a gegen eine neue Draht- In Fig. 3 ist ein Wickelkegel 31 mit Wickeldorn spule 16 auszuwechseln. Die Stirnseiten der Draht- 32 als auswechselbare Wechsel-Sonotrode gezeigt, spule 16 sind mit Aussparungen 16 α für den Eingriff 5 wobei beliebig starke Wickeldorne 32 mit Wickelder Kuppelarme 14, IS versehen. In der Drahtspule kegel 31 in die Sonotrode 29 eingesetzt werden 16 sind auswechselbare Lager 16 b angeordnet für können.

den Umlauf auf der drehfesten Achse 22, 23, 24. Die F i g. 4 soll die Aufheizung und Verformung näher

Achse 22, 23, 24 mit dem Ultraschallkopf 28 wird erläutern. Die Transport- und Verformungsrollen 50,

durch eine Ankerstütze 0, die mit der Grundplatte 1 ia 51 sind nur schematisch dargestellt. Der Wickeldorn

und dem Abstützende 22 fest verbunden ist, drehfest 32 hat im Verformungsbereich der Rollen 50,51 eine

gehalten. Der Ultraschallkopf 28 ist in das Abzugs- nasenartige Erhöhung 32 a. Auf dieser Erhöhung 32 α

stirnende 24 mit seiner Kupplung 24 α eingeschoben ist die Ultraschall-Schwingungswirkung am wirksam-

und mit Feststellschrauben 28 a drehfest mit der sten aus folgenden Gründen:

Achse 22,23,24 verbunden. t$ Um einen in gleichmäßiger Linie verlaufenden

Für die Wärmeabführung des Ultraschallkopfes 28 Wickeldorn 32 kann die Wendel 33 nicht allzu fest

sind FrischluftzufUhrungsbohrungen 35 im Kupp- gewickelt werden, sie muß locker sein, um einen

lungsstück 24 α und Wärmeabführungsbohrungen 36 Weitertransport der bereits gewickelten Wendel 33

und 36a sowie auch ein Ventilator 37 im Wickel- durch die nächstfolgende Windung zu ermöglichen;

rotor 18 angeordnet, welcher den Ultraschallkopf 28 ao ist aber die Wicklung zu locker, so wird die Wendel

mit Frischluft anbläst. Der Wickelrotor 18 läuft um 33 bei der Verformung ungleichmäßig, und es wird

das Abzugsstirnende 24 mit seiner Kupplung 24 α, in eine höhere Frequenz der Schwingungen mit längeren

welchem der Ultraschallkopf 28 drehfest gelagert ist. Aufheizstrecken benötigt. Eine Ultraschallwirkung ist

Der Wickelrotor 18 wickelt den Draht 21 um den am stärksten und wirksamsten, wenn die Wendel 33

Ultraschallkopf 28 herum über den Wickelkegel 31 4$ allseitig famm um den Wickeldorn 32 bzw. um die

auf den Wickeldorn 32. Der Wickelrotor 18 trägt in Wechsel-Sonotrode 30 anliegt. Hierbei sind nur etwa

fester Anordnung einen als elektrisches Bremsglied 30 bis 50 mm lange Aufheizstrecken und nur Sekun-

ausgebildeten Bremskörper 38, der mit dem Wickel- denbruchtetle nötig bei einer Fördergeschwindigkeit

rotor 18 umläuft. Der Bremskörper 38 ist dabei unter von etwa 10 m min der gewickelten Wendel 33 bei

Belassung eines Spaltes 39 von einem ortsfesten Er- 30 Drahtstärken von 0,3 bis zu 2 mm bei beliebig

regerkörper 40, der mit dem Lagerpfosten 3 ver- starken Wickeldornen 32.

bunden ist, umgeben, der über elektrische Pole 41, Nach Fig. 4 ist die Wendel 33 mit einer Draht-41 α an einen elektrischen Regler anschließbar ist spannung um den Wickeldorn 32 gelegt, die nicht (hier nicht dargestellt), der die Umlaufgeschwindig- nur zu einem guten Weitertransport durch die jeweils keit des Wickelrotors 18 und die für die Wendel 33 35 nächstfolgende Windung führt sondern auch eine nötige konstante Drahtspannung des Drahtes 21 so Schubwirkung bis zu den Transport- und Verweit einregelt, daß der Wickelrotor 18 gegenüber formungsrollen 50. 51 bewirkt, wobei die Wendel 33 dem Ar.triebsrotor 13 jeweils um die Drahtlänge im auf der Erhöhung 32 β straff gespannt ist und all-Vorlauf ist. die beim Umlauf des Wickelrotors 18 seitig um den Dorn 32 anliegt. Dadurch ist eine sehr um den Wickeldorn 32 auf diesen autgespult wird. 40 wirksame Aufheizung und Verformung der Wendel Es ergibt sich somit eine gewisse Differentialwirkung 33 möglich. Die Transport- und Verformungsrollen zwischen den Rotoren 13 und 18, und es kann jede 50, 51 sind in Fi g. 4 weiter vom Wickelkegel 31 geerforderliche Drahtspannung von beliebig starken zeigt, um ein anschauliches Bild des Wickeldornes 32 Drähten mit beliebig starken Wickeldornen 32 für mit seiner Erhöhung 32 β zu vermitteln. Die Transjede Wendelherstellung erreicht werden ohne jegliche 4$ port- und Verformungsrolien 50,51 sind aber in der Zahnräder oder Magnete oder andere Hilfseinrich- Linie A-B, d. h. so nahe wie möglich am Wickelkopf tungen. Der Wickelrotor 18 ist hierbei von dem 31, gelagert. Der Wickeldorn 32 als Ww.-hsel-Draht 21 der umlaufenden Drahtspule 16 getrieben. Sonotrode kann hierbei sehr dünn (0.3 mm X 1 mm) Die beiden Kupplungen22α und 24a (Fig. 2) sind gehalten werden, um die kleinste Wendel 33 für Inals Muffe mit einer Sackbohrung mit einer Achsnut 50 dustrie und Reißvefschluß-Herstellungen in jeder gefür die Auswechselbarkeit des mittleren Achsteils 23 wünschten Profilform herzustellen, wobei der Wickelmit der Drahtspule 16 ausgeführt, wobei die Einsatz- dorn 32 jedes gewünschte Profil haben kann. Diese enden des mittleren Achsteils 23 derartig abgeflacht Vorrichtung in ihrer hier beschriebenen Ausführung sind, daß beim Einsetzen des mittleren Achsteils 23 kann mit Drehzahlen bis zu 5000 UpM betrieben die Stromzuleitungskontakte 27 α des mittleren Achs- 55 werden mit Drahtspulen bis zu 10 kg DrahtvOirat. teils 23 und der Kupplungen 22 α und 24 α stets zu- Für den Aufbau der Vorrichtung wird vorwiegend einander für den Stromdurchlaß zum Ultraschallkopf Leichtmetall verwendet

28 gekuppelt liegen, wobei zweckmäßig die Strom- Die Fertigung von Spiralen und Wendeln 33 für

Zuleitungskontakte 27 α zum besseren Kontakt ab- Industriezwecke und insbesondere für die Herstellung

gefedert sind. Das mittlere Achsteil 23 wird dann 60 von Kunststoff-Reißverschlüssen jeder Stärke ist mit

durch Querbalken 44, die zweckmäßig rechteckigen diesen hier beschriebenen Ausführungen sehr wirt-

Querschnitt haben, und durch Schrauben 45 fest- schaftlich rxdt hoher Präzision möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 schnecken transportierten Reißverschlußscbrauben- Patentansprüche: wendeln stehen. Ebenfalls an die Hochfrequenzstromquelle angeschlossen, jedoch an einen anderen Pol,

1. Vorrichtung zur Herstellung von drallfreien ist die Achse des Wickeldornes bzw. der Wickeldorn Schraubenwendeln, insbesondere Reißverschluß- 5 selbst, der mit einer Verlängerung über den eigentgliederreihen, aus von einer Drahtspule abzu- liehen Wickelbereich von Wickelkegel und Wickelziehenden runden, unrunden oder rechteckigen dorn bis in die Abzugsvorrichtung hineinreicht. Drähten, von Profildrähten oder Drähten mit Zwischen Legeschienen und Wickeldorn entsteht im Einschnürungen, die aus metallischen oder nicht- Bereich der Abzugsvorrichtung ein Hochfrequenzmetallischen Werkstoffen, z. B. aus thermo- ίο feld, das zur Erwärmung bzw. zur Thermofixierung plastischem Kunststoffmaterial, bestehen, mit auf der abgezogenen Reißverschlußschraubenwendeln einer feststehenden Achse angeordnetem Wickel- eingesetzt wird. Problematisch bleibt bei dieser Ausdorn und auf der Achse frei drehbarer Draht- führungsform einerseits die Übertragung der Hochspule, wobei im Bereich des Wickeldornes eine frequenzenergie von den Leitungsschienen über die Heizeinrichtung angeordnet ist, dadurch ge- 15 Reißverschlußschraubenwendel auf den Wickeldorn kennzeichnet, daß als Heizeinrichtung eine und andererseits die Vermeidung von Leckströmen Ultraschallheizeinrichtung vorgesehen ist, wobei von den Hochfrequenzspannung führenden Teilen zu das Abzu^sstimende (24) der feststehenden den spannungslosen Teilen der Vorrichtung.
Achse (22, 23, 24) als Ultraschallkopf (28) mit im übrigen kennt man Vorrichtungen, bei denen Sonotrode (29) sowie der Wickeldorn (32) mit 20 zur Aufheizung und Thermofixierung der Reiß-Wickelkegel (31) als Wechsel-Sonotrode (30) aus- verschlußschraubenwendel mit Konvektion oder gebildet ist. Strahlung gearbeitet wird. Bei konvektiver Er-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- wärmung wird im allgemeinen mit einem erhitzten kennzeichnet, daß die dem Ultraschallkopf (28) Gas- oder Luftstrom gearbeitet, d<*r die zu fixierenvorgeschalteten Teile (22, 23) der Achse (22, 23, 35 den Reißverschlußgliederreihen beaufschlagt. Bei Er-24) hohl ausgeführt sind und die Stromzuleitung wärmung durch Strahlung werden die Reißverschluß-

(27) mit den Stromzuleitungskontakten (27 a) für schraubenwendeln an entsprechenden Heizflächen mit den Ultraschallkopf aufnehmen. mehr oder weniger großem Abstand vorbeigeführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- In beiden Fällen ist die Aufheizung der Verschlußdurch gekennzeichnet, da£ der Ultraschallkopf 30 glieder nicht gleichmäßig, z. B. werden die den

(28) in das als zylinJerförmige Buchse ausge- Wärmestrahlen zugewandten Teile der Verschlußbildete Abzugsstirnende (24) eingesetzt und dreh- glieder stärker erwärmt als die abgewandten oder die fest damit verbunden ist. von der heißen Luft beaufschlagten stärker erwärmt

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 als die im Windschatten liegenden. Das gilt auch bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickel- 35 dann, wenn der Wärmeübergang durch Wärmedorn (32) als auswechselbarer Profildorn ausge- leitung, nämlich Kontakte der Reißverschlußbildet ist. schnubenwendel mit aufgeheizten Flächen, erfolgt.

Gemäß einem noch nicht zum Stand der

Technik gehörenden Vorschlag (vgl. Patentanmel-

40 dung P 19 42 935.7) wird allerdings zur Thermofixierung auch schon Ultraschallenergie eingesetzt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Dabei werden die vom Wickeldorn abgezogenen fcur Herstellung von drallfreien Schraubenwendeln, Reißverschlußschraubenwendeln an einer an einen insbesondere Reißverschlußgliederreihen, aus von Ultraschallkopf angeschlossenen Sonotrode vorbeieiner Drahtspule abzuziehenden runden, unrunden 45 geführt und mit Ultraschallenergie beaufschlagt, oder rechteckigen Drähten, von Profildrähten oder Ultraschallkopf bezeichnet in diesem Zusammenhang Drähten mit Einschnürungen, die aus metallischen einen Ultraschallgenerator, der alle notwendigen oder nichtmetallischen Werkstoffen, z. B. aus thermo- elektrischen Einrichtungen zur Erzeugung von Ultraplastischem Kunststoffmaterial, bestehen, mit auf schallenergie enthält, während die Sonotrode das einer feststehenden Achse angeordnetem Wickeldorn 50 aktive Element, der Schwinger, für die Übertragung und auf der Achse frei drehbarer Drahtspule, wobei der Ultraschallenergie ist. Dieser noch nicht zum im Bereich des Wickeldornes eine Heizeinrichtung stand der Technik gehörende Vorschlag hat sich an angeordnet ist. sich bewährt, es stört jedoch, daß die von dem

Derartige Vorrichtungen sind in verschiedenen Wickeldorn abgezogenen Reißverschlußschrauben-Ausführungsformen bekannt. Dabei dient die im 55 wendeln zur anschließenden Thermofixierung wieder Bereich des Wickeldornes angeordnete Heizeinrich- in besondere Formbetten gebracht werden müssen, tung zur Thermofixierung des auf den Wickeldorn Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufgewickelten und vom Wickeldorn abgezogenen Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzu-Drahtes. Für die nach dem Aufwickeln des Drahtes geben, mit der ein Draht vefwindungsfrei zu Reißerforderliche Thermofixierung kennt man mehrere 60 Verschlußwendeln auf einen feststehenden Wickel-Möglichkeiten. Bei einer bekannten Ausführungsform dorn gelegt werden kann, wobei naehgeschaltete Ein-(vgl. deutsche Patentschrift 1152 529) ist dabei die richtungen zur Thermoflxierung entfallen können.
Anordnung so getroffen, daß in der aus zwei Förder- Diese Aufgabe wird erfindungsgeffläß dadurch ge-

schnecken bestehenden Abzugsvorrichtung ortho- löst, daß als Heizeinrichtung eine Ultraschallheizgonal zu den Förderschnecken angeordnete und 65 einrichtung vorgesehen ist, wobei das Abzugsan eine Hochfrequenzstromquelle angeschlossene stirnende der feststehenden Achse als Ultraschallkopf Leitungsschienen vorgesehen sind, die in un- mit Sonotrode sowie der Wickeldorn mit Wickelmittelbarem Kontakt mit den durch die Förder- kegel als Wechsel-Sonotrode ausgebildet ist.