DE3148494C2 - Verfahren zum Herstellen einer Zusammenstellung bzw. Trägeranordnung von Befestigungselementen - Google Patents

Abstract

Gemäß der Erfindung werden Zusammenstellungen bzw. Trägeranordnungen von Befestigungselementen dadurch hergestellt, daß diese Anordnungen aus miteinander verbundenen einzelnen Befestigungselementen geformt werden und daß die Befestigungselemente gleichzeitig gestreckt werden, während sie einer kontrollierten Erwärmung ausgesetzt sind. Die Endglieder der Befestigungselemente sind vor nachteiligen Erwärmungseffekten geschützt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gem. dem Oberbegriff ies Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 41 43 113 bekannt. Bei diesem Verfahren wird die der Zusammenstellung nach dem Spritzvorgiing roch innewohnende Wärme dazu verwendet, um den nachfolgenden Streckvorgang entsprechend zu beeinflussen. Wesentlich ist dabei. daD die einzelnen Befestigungselemente in ihrer Gesamtheit die erhöhte Temperatur aufweisen. Dies kann zu unerwünschten Verformungen im Bereich des Übergangs des fadenförmigen Verbindungsglieds zu den Quergliedern führen, was die spätere Verarbeitung der Befestigungselemente beeinträchtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Streckvorgang so zu verbessern, daß eine unerwünschte Beeinflussung der Querglieder unterbleibt.

Erfindungsgemäß geschieht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Hierdurch wird erreicht, daß nur die fadenförmigen Verbindungsglieder einer dem Streckvorgang unterworfenen Zusammenstellung bzw. Trägeranordnung von Befestigungselementen auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden, wodurch eine Konzentration des Streckvorgangs und seiner Auswirkungen ausschließlich auf die fadenförmigen Verbindungsglieder erzielt wird. Auf diese Weise lassen sich vor allem Zusammenstellungen b/w. Trägeranordnungen von Befestigungselcmenten aus Polypropylen herstellen. Darüber hinaus können aber auch andere Kunststoffe zugrunde gelegt werden, z. B. Nylon. Polyäthylen, Polyester oder Acetalharz.

Die Erwärmung nimmt man zweckmäßig durch eine Infrarotstrahlung vor.

Einem Übergreifen der Erwärmung auf die Querglieder läßt sich dadurch vorteilhaft entgegenwirken, daß die als Klauen zum Ergreifen der Enden der Befestigungselemente ausgebildete Wärmeabschirmung mit Hilfe eines flüssigen Kühlmittels gekühlt werden.

Jedes der fadenförmigen Verbindungsglieder kann eine Verjüngung über einen Teil der betreffenden Länge aufweisen, um nämlich sicherzustellen, daß sich die Streckung auf die Verbindungsstellen mit den Querstiften erstreckt Die fadenförmigen Verbindungsteile können jedoch auch von anderer Konfiguration sein, einschließlich einer generell zylindrischen Konfiguration.

Anhand der Figuren werden nachstehend Ausführungsbeispiele näher erläutert

ίο F i g. 1A zeigt in einer Perspektivansicht eine Zusammenstellung bzw. eine Trägeranordnung von Befestigungselementen.

F i g. 1B zeigt eine Vergrößerung eines Teils eines einzelnen Befestigungselementes der in Fig. IA dargebellten Trägeranordnung.

Fig. 2A zeigt eine Draufsicht einer Streckvorrichtung, die bei der Herstellung der in Fig. IA und IB gezeigten Trägeranordnung verwendet wird.

F i g. 2B zeigt eine Draufsicht einer alternativen Streckvorrichtung.

Fig. 3 zeigt in einer Perspektivansicht ein Heizglied, welches in den in Fig. 2A und 2B dargestellten Streckvorrichtungen verwendet wird.

Fig.4A und 4B veranschaulichen ein alternatives Herstellungsverfahren.

F i g. 5 zeigt in einer Perspektivansicht eine weitere Trägeranordnung vgt Befestigungselementen.

F i g. 6A bis 6C zeigen in Perspektivansichten alternative Trägeranordnungen vor dem Strecken.
In F i g. 1A ist eine Zusammenstellung bzw. Trägeranordnung 10 aus einzelnen Befestigungselementen 20-1 bis 20-n gezeigt, deren jedes Befestigungselement, beispielsweise das erste Befestigungselement 20-1. ein Querglied bzw. einen Querstift 20centhält, der durch ein fadenförmiges Verbindungsglied 20/"mit einem als Kopf 2On ausgebildeten Querglied verbunden ist. Die Befestigungselemente 20-1 bis 20-n sind gemeinsam mit einem Laufsteg 11 verbunden, und zwar über einzelne Anschlußteile (Fig. IB) 2On. die von r'en Querstiften 20c abstehen.

Obwohl die fadenförmigen Verbindungsglieder 2Of der Befestigungselemente 20-1 bis 20-n über den Hauptteil ihrer Länge, beginnend an den Querstiften 20c. zylindrisch erscheinen, zeigen sie in typischer Weise jedoch einen Bereich mit schwacher Verjüngung. Dies ist in der vergrößerten Teilansicht eines einzelnen Befestigungselementes 20-1 gemäß Fig. IB veranschaulicht. Bei dem in Fig. IB dargestellten Befestigungselement 20-1 ist an der Stelle A ein minimaler Durchmesser von etwa 5.59 mm vorhanden. Dies-- Stelle A befindet sich etwa 16.76 mm von der Verbindungsstelle 2Oj des Befestigungselemente 20-1 von dem Querstifi 20c entfernt. Der Durchmesser des fadenförmigen Verbindungsgliedes 20/nirnmt allmählich zu auf 6.10 mm an der Stelle B. sodann auf 6,35 mm an der Stelle C und ferner auf 6,60 mm an der Stelle D.

Die in Fig. IA und IB dargestellte Befestigungselementanordnung wird in einer Maschine 30 der aus Fig. 2A ersichtlichen Konstruktion gestreckt. Die Maschine 30 enthält eine äußere Klaue 31. eine innere Klaue 32 und eine Wärmemaske oder Wärmeabschirmung 33. Die äußere Klaue weist einen inneren Bereich 31r für die Aufnahme eines Endes des zu streckenden Befestigungselements auf. Die innere Klaue 32 weist einen ähnlichen inneren Bereich 32r für das andere Ende des Befestigungselemente auf.

Im Falle einer Zusammenstellung von nichtgestreckten Befestigungselementen, von denen lediglich das er-

ste Element 20-1' in Fig.2B sichtbar ist, befindet sich der Kopf des Befestigungselements 20Λ' in dem inneren Bereich 31rder äußeren Kiaue 30, und der Laufsteg 11' befindet sich innerhalb des inneren Bereichs 32/· der inneren Klaue 32.

Die äußere Klaue 31 weist eine Nut bzw. einen Kanal 31c in Anpassung an den Teil des fadenförmigen Verbindungsgliedes 20/'nahe de:. Kopfes 20/j'auf. Eine entsprechende Nu* bzw. ein entsprechender Kanal 31c ist in der inneren Klaue 32 enthalten.

Bei der besonderen Ausführungsform gemäß F i g. 2A steht die innere Klaue 32 fest, und die äußere Klaue 31 ist von der inneren Klaue mittels eines Hydraulikmechanismus wegbewegbar.

In Fig.2A ist lediglich eine Hälfte der Maschine 30 veranschaulicht. Eine entsprechende Hälfte wird zum gleichzeitigen Strecken eines weiteren Satzes von Rohlingen vei-wendet, der mit dem innerhalb der Klauen 31 und 32 befindlichen Satz über einen Anguß 22 verbunden ist

Nachdem die Zusammenstellungen bzw. Trägeranordnungen der Befestigungselemente, die c\:rch den entfernbaren Anguß 22 verbunden sind, in die Maschine 30 so eingeführt sind, daß beispielsweise das dargestellte Befestigungselement 20-Γ zwischen den Klauen 31 und 32 positioniert ist, werden die äußeren Klauen, beispielsweise die Klaue 31, in Betrieb gesetzt, um das Befestigungselement schlaff aufzunehmen und von einer Anfangsstellung 31a in eine mittlere Stellung 31ö j-u bewegen.

Im allgemeinen Fall könnte das Strecken dadurch fortgeführt werden, daß die äußere Klaue 31 in die Stellung 31/bewegt wird, um das Strecken zu beschleunigen und um des bei dem Strecken einen Widerstand entgegensetzenden kristallisierten Kunststoffen, wie Polypropylen, zu erleichtern, wird eine gesteuerte Wärmequelle

40 verwendet.

Im Falle der Fig. 2A wird eine Wärmemaske oder Wärmeabschirmung 33 (bzw. 33' in Fig. 2B) dadurch verwendet, oaß ein Ansatz an der inneren Klaue 32 angebracht wird.

Die gesteuerte Wärmequelle 40 umfaßt einen Halter

41 und eine Infrarot-Quarzlampe 42. Diese Wärmequelle wird weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden. Die Wärme von der betreffenden Lampe 42 wird zunäcrist abgegeben, wenn die äußere Klaue 31 sich in der Stellung 31a befindet. Die Wärmewirkung wird weiterhin abgegeben, .venn sich die Klaue 31 in die Endstellung 31/ bewegt, was zur Herstellung des in Fig. IA dargestellten 3efestigungselements führt. Nachdem das Strecken abgeschlossen ist, entspannt sich die Klaue 3«, um die Entnahme der gestreckten Befestigungselemente aus der Maschine 30 zu ermöglichen. Die Wärmeabschirmung 33, die an der Klaue 32 angebracht sein kann, schützt den Querstift 20c' vor nachteiligen Wärmeauswirkungen. Im übrigen wird insbesondere das Ausmaß begrenzt, in welchem der Querstift während des Streckvorgangs in nachteiliger Weise beeinflußt werden kann.

Der Kanal bzw. die Nut 32c der inneren Klaue 32 schirmt den Anschlußteil 2On der Befestigungselemente derart ab, daß die Greifwirkung der Klaue 32 gegen den Laufsteg 1Γ gerichtet ist. Die Abschirmung des Anschlußtciles 2On vermeidet, daß dieser in unbeabsichtigter Weise gestreckt wird, während das Ergreifen des Laufsteges 11' eine unbeabsichtigte Beschädigung des Querstiftes 20c'verhindere

Bei der in Fig.2B dargestellten modifizierten Vorrichtung, die ansonsten mit der in F i g. 2A dargestellten Vorrichtung übereinstimmt, ist die Lampe 42 in einem einstellbaren Endträger 43 untergebracht, um die Hitze bzw. Wärme auf den gewünschten Teil des fadenförniigen Verbindungsgliedes 20/'zu richten.

Der Endträger 43 ist in irgendeiner herkömmlichen Art und Weise einstellbar, um die Richtung der Infrarotstrahlung von der Lampe 42 her zu steuern.
In F i g. 3 ist eine Perspektivansicht eines Teiles der in

ίο Fig.2A dargestellten Lampe 42 (oder der in Fig.2B dargestellten Lampe 42) gezeigt Ein Quarzrohr 42^g- umgibt eine Widerstandswicklung 42c, die Anschlußfahnen 42r-l und 42r-2 aufweist. Ober der Wicklung 42c befindet sich ein innerer Reflektor 42,-, der die Infrarotstrahls lung ausrichtet. Die Lampe 42 kann eine bekannte Lampe sein, wie ein Einheitsröhren-Infrarotheizer, der von der Firma Hugo N. Cahnman, Associates, Ine, 125-10 Queens Boulevard, Kew Gardens, New York 11415, USA, erhältlich ist. Die betreffende Lampe weist einen Infrarot-Emissionsbereich von 2 bis "5 μηι auf und ruft eine Temperatur zwischen 315 und 1 !v0°C hervor.

Die Temperatur //der Wärmequelle 42 und die Zeitspanne T, während der die Befestigungselemente der Heizwirkung ausgesetzt sind, sind in wünschenswerter Weise so optimiert daß das Produkt aus Wärmewirkung und Temperatur unterhalb des Wertes liegt, der zum Schmelzen der Befestigungselemente führen würde.

Der innere Reflektor 42r der Wärmequelle 42 kann etwa 85% der abgestrahlten Energie auf die Verbindungsglieder richten.

In Fig.4A ist eine alternative Ausführungsform des Befestigungselements in der Klaue 35 gezeigt. Bei dem einzelnen Befestigungselement 24-1 gemäß Fig.4A ist das fadenförmige Verbindungsglied 24/ über den Hauptteil seiner Länge weitgehend zylindrisch. Aufgrund der Wärmewirkung H tritt eine Streckung auf. wie dies in F i g. 4B veranschaulicht ist. Da das fadenförmige Verbindungsglied von zylindrischem Querschnitt ist, ist auch dessen gestrecktes Gegenstück weitgehend zylir.drisch. Nahe des Kopfes 24Λ existiert jedoch ein kleiner Verjüngungsbereich r. Das zylindrische fadenförmige Verbindungsglied 24/erfordert jedoch, obwohl es schwieriger zu kontrollieren bzw. zu steuern ist, keinen so hohen Formungsaufwand und vermeidet die Möglichkeit, daß ein Bereich mit übermäßiger Dicke vorhanden ist, der zu einem unbeabsichtigten Bruch während des Streckens führen könnte.

In Fig. 5 ist eine Zusammenstellung bzw. Trägeran-Ordnung 50 von Befestigungselementen gezeigt, deren jedes gestreckt wird und zwei fadenförmige Verbindungsglieder 50-1 sowie Querglieder bzw. Querstifte 50c-l ".nd 50c-2 an gegenüberliegenden Enden aufweist. Außerdem sind den betreffenden Querstiften Laufstege 11-1 bzw. 11-2 zugehörig. Finer dieser Laufstege 11-1 oder 11-2 kann für Zuführungszwecke in einer Pistole ausgenutzt werden, wie sie beispielsweise in der US-PS 31 03 666 beschrieben ist. Der jeweils andere Laufsteg 11-2 oder 11-1 gibt der Zusammenstellung bzw. Träger· anordnung 50 eine Steifigkeit und erleichtert deren Handhabung während der Streckvorgänge, während welcher eine gesteuerte bzw. kontrollierte Erwärmung angewandt wird. Einer der Laufstege kann dadurch entfernt werden, daß er am Ende des Streckvorgangs besei-

tigt wird. Ein zusätzlicher Laufsteg kann bei anderen Arten von Befestigungselementen und Einrichtungen verwendet werden, um die Handhabung bei den Streckoperationen zu vereinfachen, bei denen eine kontrollier-

te Erwärmung angewandt wird.

In Fig.6A bis 6C sind andere Arten von Rohlingen gezeigt, die einem Strecken in der beschriebenen Weise ausgesetzt werden können. Gemäß Fig.6A weist das nichtgestreckte Befestigungselement 25 seinen minimalen Durchmesser 25c/ in einer kurzen Entfernung von dem Querstift 25cauf. Gemäß F i g. 6B weist das Befestigungselement 26 ein weitgehend zylindrisches fadenförmiges Verbindungsglied 26c/ mit einem minimalen Durchmesser in einem mittleren Bereich auf. Gemäß F i g. 6C befindet sich der minimale Durchmesser 27c/an der Verbindungsstelle einer abnehmenden Verjüngung 27f-l (beginnend andern Querstift 27ς) und einer vorderen Verjüngung 27f-2.

Wenn die fadenförmigen Verbindungsglieder gemäß Fig.6A bis 6C eine gleichmäßige Wärme ausgeübt wird, dann beginnt das Strecken an den Stellen 25d, 26d und 27c/ minimalen Durchmessers und setzt sich in die Richtung nachfolgender Minima fort. Da im Fsüe der F i g. 6C die zweite Verjüngung 27f-2 eine höhere Schulter aufweist als die erste Verjüngung 27M, erfolgt die Streckung zu der Verbindungsstelle 27/ hin, bevor irgendeine nennenswerte Streckung im Bereich der vorderen Verjüngung 271-2 auftritt.

25

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

30

40

55

60

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer Zusammenstellung bzw. Trägeranordnung von Befestigungselementen aus Kunststoff als Satz aus miteinander verbundenen einzelnen Befestigungselementen, die jeweils aus Quergliedern und einem diese verbindenden fadenförmigen Verbindungsglied bestehen, wobei die Befestigungselemente im erwärmten Zustand gestreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die fadenförmigen Verbindungsglieder (20/? während des Streckvorganges der Erwärmung ausgesetzt werden und die Querglieder (20g 2Qh) der Befestigungselemente (20-1 bis 20-n) durch eine Wärmeabschirmung vor Wärmeauswirkung geschützt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung durch Infrarotstrahlung vorgeE<_--tfimen wird.

3. Verfahren nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Klauen zum Ergreifen der Enden der Befestigungselemente (20-1 bis 20-n; ausgebildete Wärmeabschirmung mit Hilfe eines flüssigen Kühlmittels gekühlt werden.