DE1535931B1 - Vorrichtung zum Verbinden thermoplastischer Kunststoffaeden oder -straenge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden thermoplastischer Kunststoffäden oder -stränge, wobei die miteinander zu verbindenden Enden eng nebeneinander und in der gleichen Richtung verlaufend durch eine Klemmvorrichtung gehalten und die anliegenden Enden sodann durch ein Heizmittel so erhitzt werden, daß die Fäden im Bereich der Heizmittel miteinander verschmelzen und die freien Enden abgetrennt werden.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift 3 160 547) besteht das Heizmittel aus einem bügeleisenförmigen Heizkörper, der beim Gebrauch der Vorrichtung ständig erhitzt ist. Die Fadenenden werden hierbei durch eine Klemmvorrichtung erfaßt und an den Heizkörper herangeführt, wo einerseits die freien Enden abgeschert und andererseits die Fäden miteinander verschmelzen.

Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtung sind darin zu sehen, daß das Heizmittel ständig in Betrieb sein muß, damit die Vorrichtung im Bedarfsfall sofort verwendbar ist. Hierdurch besteht die Gefahr von Verletzungen. Außerdem ist eine Relativbewegung zwischen den Fäden und dem Heizmittel erforderlich, wodurch der Aufbau der Vorrichtung kompliziert ist. Ein einwandfreies Ineinanderfließen des Fadenmaterials im Bereich der zu verschmelzenden Enden ist nicht gewährleistet, da in diesem Bereich die Fadenenden von den Klemmbacken der Klemmvorrichtung umfaßt werden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden thermoplastischer Kunststoffäden oder -stränge zu schaffen, deren Heizmittel so ausgebildet und angeordnet ist, daß es beim Einschalten sofort betriebsbereit ist und ein Ineinanderfließen des Fadenmaterials im Bereich der zu verschmelzenden Fadenenden nicht behindert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Heizmittel ein Heizdraht ist, der im Abstand zu einer ortsfesten Klemmbacke der Klemmvorrichtung angeordnet ist, welche Klemmvorrichtung aus wärmeleitfähigen Material besteht, und daß der Heizdraht nach dem Schließen und vor dem Öffnen der Klemmvorrichtung Hitze an die Fäden abgibt. Schutz wird nur für die Gesamtheit der vorstehend genannten Merkmale beansprucht.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist ein einwandfreies Fließen des Fadenmaterials möglich, da der Heizdraht und die Klemmvorrichtung im Abstand zueinander angeordnet sind und die Klemmvorrichtung aus einem wärmeleitfähigen Material besteht. Eine Relativbewegung zwischen Heizdraht und Klemmvorrichtung ist hierbei nicht erforderlich. Der Heizdraht gewährleistet zudem eine schnelle Erhitzung und braucht daher nur eingeschaltet zu werden, wenn eine Verbindung von Fäden erfolgen soll.

In nachfolgender Beschreibung werden unter Be-

zug auf die Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum \'erbinden von Fäden,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fi a I

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung im Schnitt,

F i g. 4 und 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Klemmbacken offen bzw. geschlossen gezeigt sind, und zur Wahrung der Übersichtlichkeit gewisse Teile weggelassen wurden,

F i g. 6 eine Seitenansicht einer zweiten Vorrichtung, F i g. 7 eine Draufsicht dieser zweiten Vorrichtung,

F i g. 8 eine Ansicht gemäß F i g. 6 ohne Seitenwand,

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX in Fig. 8,

Fig. 10 einen Teilschnitt zur Darstellung der Betatigung des Auslösemechanismus,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der Vorrichtung nach F i g. 6,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Einzelheit der Vorrichtung nach F i g. 6,

Fig. 13 eine Draufsicht auf das in Fig. 11 dargestellte Bauteil, in welchem die in Fig. 12 dargestellte Einzelheit angeordnet ist.

In den F i g. 1 bis 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt, welches im wesentlichen den Faden 20, 22 haltende und zum Erfassen der Fadenenden dienende Klemmbacken 14, 16. einen Heizdraht 24 zum Erhitzen der Fadenenden und Mittel zur Betätigung der Klemmbacke 16 bzw. des Heizdrahtes 24 aufweist. Wie der F i g. 3 zu entnehmen ist, ist in einer U-förmigen Schiene 12 ein Block 10 aus Holz angeordnet, der eine V-förmig ausgebildete Rinne aufweist.

Zum Erfassen der Fäden 20, 22 sind zwei Klemmbacken 14 und 16 vorgesehen, von denen die Klemmbacke 14 ortsfest in einem quer durch den Block 10 und die Schiene 12 verlaufenden Einschnitt angeordnet ist, während die Klemmbacke 16 beweglich um einen nicht dargestellten Zapfen, dessen Anordnung unten beschrieben wird, schwenkbar angeordnet ist. Die Klemmbacken 14, 16 weisen einander entsprechende, V-förmige Einschnitte auf. In ihrer geöffneten Stellung (F i g. 4) ist der V-förmige Einschnitt der feststehenden Klemmbacke 14 zugänglich, und in ihrer geschlossenen Stellung (F i g. 5) dienen die V-förmigen Einschnitte dazu, die Enden des Fadens bzw. Strangs 20, 22 zu fassen und zu umschließen.

Der Heizdraht 24 ist der ortsfesten Klemmbacke 14 benachbart in einem Raum angeordnet, welcher durch entsprechende Anordnung (F i g. 3) des Blökkes 10 geschaffen wurde. Der Heizdraht 24 besteht aus einem Widerstandsdraht, weicher in keramischen Isolatoren 26 geführt und von diesen gehalten wird, und weist ferner die Kontakte 28 zum Anschluß an einen Stromkreis auf. Ein Teil des Fleizdrahtes 24 erstreckt sich horizontal und parallel zu der Ebene der Klemmbacke 14,16, in Höhe des Scheitels des V-förmigen Einschnitts der feststehenden Klemmbacke 14, so daß die von den Klemmbacken 14, 16 gehaltenen Fadenenden auf dem Heizdraht zu liegen kommen. C5

Ein Hebel 30 ist zum Öffnen und Schließen der Klemmbacken 14, 16 vorgesehen. Wenn das Ende des Hebels 30 nach unten gedruckt wird, sind die Klemmbacken 14, 16 geschlossen und wenn der Hebel 30 freigegeben wird, werden die Klemmbacken 14, 16 geöffnet. Um die Lage der Klemmbacken zueinander einstellen zu können, weist die Klemmbacke 16 einen nicht dargestellten Zapfen auf, welcher in zwei hohl ausgebildeten Stiftschrauben 32, 34 gelagert ist. Diese Stiftschrauben 32, 34 werden in den Stützwinkeln 36, 38 gehalten, in welche die Stiftschrauben eingeschraubt sind. Mit den Stiftschrauben 32, 34 kann man die Klemmbacke 16 längs der Einrichtung und in bezug auf die feststehende Klemmbacke 14 in die gewünschte Stellung bringen. Der Hebel 30 ist schwenkbar in einem Lagerblock 40 angeordnet, welcher einen einstellbaren Anschlag 42 aufweist, mit dem das Ausmaß der Bewegung des Hebels 30 nach unten begrenzt werden kann. Eine Druckfeder 44 erstreckt sich zwischen dem freien Ende des Hebels 30 und der Bodenplatte der Vorrichtung, um den Hebel nach oben zu drücken. Zwei weitere Federn 46, 48 verbinden den Hebel bei seinem Drehpunkt mit der Klemmbacke 16. Beides sind Zugfedern, wobei sich die Feder 46 zwischen der Klemmbacke 16 und einem feststehenden Teil der Vorrichtung in einer solchen Stellung befindet, daß sie die Klemmbacke 16 in ihre Offenstellung bringt, während sich die Feder 48 zwischen der Klemmbacke 16 und dem Hebel 30 derart erstreckt, daß sie versucht, die Klemmbacke 16 in ihre geschlossene Position zu bewegen. Die Federn 44, 46, 48 sind derart ausgebildet, daß die Klemmbacke 16 beim Niederdrücken des Hebels 30 ihre geschlossene Stellung einnimmt und so den Faden oder Strang zwischen sich und der feststehenden Klemmbacke 14 hält, jedoch so, daß bei fortgesetztem Niederdrücken des Hebels 30 nicht zu viel Kraft auf die Fadenenden ausgeübt wird, wodurch diese beschädigt werden könnten. Beim Freigeben des Hebels 30 bewegt sich die Klemmbacke 16 unter dem Einfluß der Federn 44, 46 schnell in ihre Offenstellung.

Zum Einschalten des Heizdrahtes 24 ist ein Knopfschalter 50 mit dazugehöriger Anzeigelampe 52 vorgesehen, welche gespeist wird, wenn der Heizdraht 24 mit Strom versorgt wird. Diese Teile sind zusammen mit dem Heizdraht 24 in einen Stromkreis mit einem Netzanschluß 54 geschaltet, so daß beim Niederdrükken des Knopfschalters dem Heizelement Strom zugeführt wird.

Bei Betrieb werden die Fäden 20, 22 nebeneinander in die V-förmige Rinne des Blockes 10 gelegt, wobei die Klemmbacken 14, 16 selbstverständlich geöffnet sind und die äußeren Enden der Fäden 20, 22 sich über den horizontalen Teil des Heizdrahtes 24 (F i g. 2) erstrecken. Danach wird der Hebel 30 heruntergedrückt, wodurch die Klemmbacke 16 in ihre geschlossene Stellung schwenkt und die Fadenenden in ihrer Lage halt (F i g. 5). Danach wird der Knopfschalter 50 betätigt, so daß der Heizdraht 24 erhitzt wird. Dabei werden die Fadenenden im Bereich des Heizdrahtes durchtrennt und zum Schmelzen gebracht. Der geschmolzene Werkstoff läuft dabei auf die Klemmbacken 14, 16 zu, weiche aus wärmeleitfähigem Material bestehen und daher ein rasches Abkühlen des geschmolzenen Strangmaterials bewirken, je mehr dieses sich ihnen nähert und derart eine Verbindung zwischen den Fadenenden herstellen. Während des Schmelzvorganges wird der Knopfschalter 50 freigegeben, um den Heizdraht 24 außer Strom zu setzen. Nach Bildung einer Verbindungsstelle wird

lenförmigen Gehäuses in letzteres ein. Das Stromzuleitungskabel 121 weist zwei Leitungen auf, von denen eine mit dem aus leitendem Metall gefertigten Gehäuse und die andere mit einem Anschluß des Mikroschalters 120 verbunden ist. Der andere Anschluß des Mikroschalters 120 speist eine Kontrollampe 123 am Rückende des Gehäuses sowie einen in der Teilanordnung 116 vorgesehenen Heizdraht 124. Wenn sich der Auslöser 105 in seiner am weitesten nach in-

auch der Hebel 30 freigegeben, so daß sich die Klemmbacken öffnen und die Fadenenden aus der Vorrichtung genommen werden können.

Nachfolgend wird das zweite Ausführungsbeispiel unter Bezug auf F i g. 6 bis 12 beschrieben.

Wie aus F i g. 6 und 7 am deutlichsten ersichtlich,
besitzt die manuell betätigte Vorrichtung ein Gehäuse
in Form einer Pistole. Das Gehäuse besteht aus
einem eine Seite derselben bildenden Teil 100 und
den mittels Schrauben 103 an dem Teil 100 befestig- io nen eingerückten Stellung befindet, leuchtet die ten Teilen 101 und 102, welche die andere Seite der- Lampe 123 auf und der Heizdraht 124 wird eingeselben bilden. Zwischen den Teilen 101 und 102 ist
ein Schlitz 104 ausgebildet, durch welchen zwei oder
mehr Stränge oder Fäden Y, die zusammengefügt
werden sollen, nebeneinander geführt werden, so daß 15
sie sich quer durch den Innenraum des laufartigen
Teils des Gehäuses erstrecken. Ein Auslöser 105 ist
vorgesehen, welcher nach innen geschoben werden
kann, um die Vorrichtung zu betätigen. Ist der Auslöser eingerückt worden, so rastet er ein und kann dann 20 des Körpers 125 ist ausgespart und bildet einen von einem an dem Gehäuseteil 101 nach außen ra- Durchlaß 128, welcher mit dem Schlitz 104 übereingenden Ausklink-Knopf 106 wieder freigegeben wer- stimmend vorgesehen ist, so daß die in das Gehäuse den.

Wie am deutlichsten aus F i g. 8 und 9 ersichtlich, weist der Auslöser 105, welcher aus einem Formstück besteht, eine Sackbohrung 107 auf, in welcher eine Feder 108 angeordnet ist, die sich von der Sackbohrung nach hinten bis an die Innenwand des Gehäuses erstreckt. Der hintere Bereich der Feder 108

ist über einen sich teilweise in die Bohrung 107 er- 30 schnitte sind einander überlagert und über dem Abstreckenden Stift 109 geführt, wenn sich der Auslöser schnitt des Durchlasses 128 am oberen, hinteren in seiner Ausgangsstellung (wie in F i g. 8 gezeigt) be- Ende desselben vorgesehen.

findet. An der dem Teil 101 benachbarten Seite des Der Schieber 117 ist in der Gleitbahn 126 mit einer

Auslösers, ist eine Längsnut 110 vorgesehen, in wel- an diese angrenzenden, als bewegliche Klemmbacke chem ein Rastglied 111 angeordnet ist, der mit sei- 35 dienenden Leiste 131 hin- und herbewegbar geführt, nem vorderen Ende um einen Stift 112 schwenkbar Eine weitere Leiste 132 bewegt sich in der Gleitbahn ist und von einer kleinen Feder 113 nach außen ge- 127 hin und her. Die Leisten 131 und 132 werden dadrängt wird, welche in einer Sackbohrung des Auslö- bei durch einen Stift 133 zusammengehalten, der sich sers 105 angeordnet ist. quer durch dieselben und am hinteren Ende des

Das hintere Ende des Rastgliedes 111 weist eine 40 Blocks 125 erstreckt.

Rastnase 111 α auf, welche mit einer die Innenwand Eine Feder 134 erstreckt sich zwischen dem hinte-

des Gehäuseteils 101 abgrenzenden Stufe 114 zusammenwirkt, um den Auslöser 105 in seiner Betriebsstellung einzurasten, wenn er gegen die Wirkung der Feder 108 nach innen geführt wird. Der Knopf 106 liegt an einer Blattfeder 115 an, welche die Rastnase

schaltet.

Nachfolgend wird unter Bezug auf die Fig. 11 und 12 die Teilanordnung 116 beschrieben.

Die Teilanordnung 116 weist einen im Querschnitt im wesentlichen H-förmigen Körper 125 auf, welcher Gleitbahnen 126 und 127 auf den gegenüberliegenden Seiten des Steges 125 a aufweist. Ein Mittelteil einer der Seitenflansche 125 b und des Steges 125 a

durch den Schlitz 104 eingeführten Fadenenden in dem Kanal 128 zu liegen kommen.

Zwei Platten 129 und 130, welche mit V-förmigen Einschnitten versehen sind und ortsfeste Klemmbakken bilden, werden von dem Körper 125 derart gehalten, daß sie im Abstand voneinander auf jeder Seite der Gleitbahn 126 liegen. Die V-förmigen Ein-

111 α von der Stufe 114 (s. F i g. 10) hebt, wenn der Knopf 106 niedergedrückt wird, wodurch die Feder 108 den Auslöser 105 wieder in seine Ausgangsstellung zurückführt.

Eine allgemein mit 116 bezeichnete Teilanordnung befindet sich am vorderen Ende des laufartigen Teils des Gehäuses. Diese Teilanordnung 116, die noch näher beschrieben wird, weist einen sich von derselben

ren Ende der Leiste 131 und dem Schieber 117, durch welche ein abgebogenes Teil der Leiste 131 gegen das Ende des Schiebers 117 gezogen wird.

Die Leisten 131 und 132 weisen Einschnitte 131 α und 132 α und der Schieber 117 eine entsprechende Aussparung auf, in weiche die Fäden gelegt werden können.

Bei Betrieb gleitet die Leiste 131 zwischen den Platten 129 und 130, welche mit den mit V-förmigen Einschnitten versehenen Klemmbacken 129 und 130 zusammenwirkt und die Fadenenden erfaßt.

Der Heizdraht 124 ist im Abstand und parallel zu

der Ebene der Platten 129 und 130 vor den Scheiteln nach hinten erstreckenden Schieber 117 auf, der an 55 der V-förmigen Einschnitte angeordnet, seinem hinteren Ende einen Einschnitt 117 a auf- Bei Betrieb werden die Fadenenden, welche zuweist, welcher mit dem nach oben ragenden Mitneh- sammengefügt werden sollen, nebeneinander derart mer 118 des Auslösers 105 im Eingriff steht. durch den Schlitz 104 geführt, daß sie sich in der glei-

Wenn der Auslöser 105 nach innen gerückt wird, chen Richtung verlaufend erstrecken und ihre freie hat er eine zweifache Wirkung. Zunächst wirkt der 60 Enden oben aus dem Schlitz 104 herausragen. Der Mitnehmer 118 mit dem Schieber 117 zusammen, da- Auslöser 105 wird dann nach innen gedrückt, was bemit letzterer nach hinten gezogen wird, und dann wirkt, daß die Leisten 131 und 132 rückwärts bewegt wirkt die untere Fläche des Auslösers 105 auf eine werden und die Fadenenden nach hinten befördern, Blattfeder 119 ein, was die Schließung eines Mikro- wodurch sie von den aus den Einschnitten der Platten schalters 120 zur Folge hat, wenn der Auslöser über 65 bzw. Leisten 129 und 130, 131, 132 gebildeten die Raststellung hinaus bewegt wird. Klemmbacken erfaßt werden und über den Heizdraht

Ein Stromzuleitungskabel 121 tritt durch den 124 gelegt werden. Die Klemmbacken werden von Gummiring 122 im unteren Teil des Griffes des pisto- der Feder 134 geschlossen gehalten, was einen Über-

hub des Schiebers 117 in bezug auf die Leisten 131 und 132 gestattet. Wenn der Auslöser 105 die Raststellung überschreitet, wird der Heizdraht 124 in Betrieb gesetzt und die Fadenenden werden verschmolzen und getrennt. Der zerschmolzene Faden läuft zu den bestehenden Klemmbacken 130, 131 zurück, welche das verschmolzene Fadenmaterial schnell abkühlen, wenn dieses sich ihnen nähert, wobei zwischen den Fadenenden eine Verbindung hergestellt wird. Nach dem Verschmelzen wird der Auslöser in die Raststellung gebracht. Dabei werden der Heizdraht 124 und die Kontrollampe 123 abgeschaltet, der Faden wird jedoeh weiter von den Klemmbacken gehalten. Die zusammengeschweißte Verbindungsstelle kann abkühlen, was in einem Zeitraum von 2 bis 3 Sekunden erfolgt, wonach der Knopf 106 betätigt wird, um den Auslöser freizugeben, der unter der

Wirkung der Feder 108 nach vorn rückt, wodurch die Klemmbacken geöffnet werden. Danach können die zusammengefügten Faden- oder Strangenden aus der Vorrichtung genommen werden.

Obwohl in vorliegender Beschreibung der Ausdruck Faden bzw. Strang verwendet wurde, kann jedes thermoplastische Material fadenförmiger Art verwendet werden. So ist auch ein Verbinden von schweren Garnen, wie Teppichgarne, möglich, die nicht verknotet werden können. Es hat sich als möglich erwiesen, eine hervorragende Verbindungsstelle zwischen Fadenenden aus Nylon mit 1050 Denier in ungefähr 12 Sekunden zu bilden. Eine genaue Untersuchung der Verbindungsstelle ergab, daß bei ausreichender Festigkeit der Querschnitt der Verbindungsstelle etwas kleiner als der durchschnittliche Querschnitt der Fadenführungen war.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 209527/89

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden thermoplastischer Kunststoffäden oder -stränge, wobei die miteinander zu verbindenden Enden eng nebeneinander und in der gleichen Richtung verlaufend durch eine Klemmvorrichtung gehalten und die anliegenden Enden sodann durch ein Heizmittel so erhitzt werden, daß die Flächen im Bereich der Heizmittel miteinander verschmelzen und die freien Enden abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel ein Heizdraht (24, 124) ist, der im Abstand zu einer ortsfesten Klemmbacke (14, 129, 130) der Klemmvorrichtung (14, 16, 129, 130, 131) angeordnet ist, welche Klemmvorrichtung aus wärmeleitfähigen Material besteht, und daß der Heizdraht (24, 124) nach dem Schließen und vor dem Öffnen der Klemmvorrichtung (14, 16, 129, 130, 131) Hitze an die Fäden (Y, 20, 22) abgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klemmbacke (16) der Klemmvorrichtung (14, 16) schwenkbar angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (14, 16, 129, 130, 131) aus mit V-förmigen Einschnitten versehenen Platten bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der beweglichen Klemmbacke (16, 131) mindestens eine einstellbare, den Klemmdruck bestimmende Feder (48, 134) angreift.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein pistolenförmiges Gehäuse (100, 101,102) aufweist, in dessen Laufabschnitt ein Schlitz (104) vorgesehen ist, durch den die zu verbindenden Fadenenden so einführbar sind, daß sie zwischen den Klemmbacken (129, 130, 131) liegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Gehäuse (100, 101, 102) ein Auslöser (105) für das Betätigen der beweglichen Klemmbacke (131) und des Heizdrahtes (124) herausragt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslöser (105) zum Feststellen in seiner Betriebsstellung, in welcher die Klemmbacken (130 131) in Schließstellung sind, ein Rastglied (111) vorgesehen ist, und daß nach Freigeben des Auslösers (105) derselbe aus seiner Betriebsstellung in die Ausgangsstellung unter Einwirkung einer Feder (108) rückführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Auslöser (105) ein Mitnehmer (118) vorgesehen ist, welcher in einen Schieber (117) eingreift, derart, daß der Schieber (117) zusammen mit dem Auslöser (105) bewegbar ist, wobei die bewegliche Klemmbacke (131) mit dem Schieber (117) über eine Feder (134) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Klemmbacke (131) zwischen zwei die ortsfeste Klemmbacke bildende Platten (129, 130) verschiebbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über einen vom Auslöser (105) betätigbaren Schalter (120) der elektrische Stromkreis des Heizdrahtes (124) schließbar ist.