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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.
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Vorrichtungen zum Verbinden von Riemenenden durch Anwendung von Druck und Hitze sind allgemein bekannt, beispielsweise aus US-PS 20 69 362 und GB-PS 10 39 898. US-PS 40 38 879 zeigt eine Vorrichtung, bei dem die Riemenenden durch Anschmelzen oder durch das Auftragen von Klebemitteln auf den Verbindungsvorgang vorbereitet werden, um dann in ihre endgültige Verbindungslage überführt zu werden. DE-OS 19 49 045 zeigt eine Vorrichtung, bei dem die Enden des Zugelementes unter Anwendung von Wärme bis zum Erreichen der Schmelztemperatur sowie unter Einwirkung von Druck bis zur Wiederverfestigung des Kunststoffes in eine überlappende Verbindung miteinander verbracht werden.
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Die bekannten Vorrichtungen erbringen z. T. technologisch einwandfreie Ergebnisse, sind jedoch in ihrem Aufbau kompliziert, umständlich und damit teuer in der Herstellung, oder umgekehrt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß dem Gattungsbegriff derart zu gestalten, daß diese in ihrem Aufbau einfach und in ihren Herstellungskosten günstig ist, und daß sie außerdem in der Lage ist, eine homogene und zugfeste Verbindung von Kunststoffriemen mit eingebettetem Zugelement zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Riemenabschnitt, dessen Enden mit der noch zu beschreibenden Ausführungsform eines Gerätes sowie mittels eines Verfahrens gemäß der Erfindung zusammenzufügen sind.
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Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den Riemen, woraus die beiden Enden des zum Zusammenfügen vorbereiteten Riemens erkennbar sind.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, worin die zusammenzufügenden Enden des dort bereits eingesetzten Riemens erkennbar sind.
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Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich jener gemäß Fig. 2, wobei jedoch die beiden Enden des Riemens schon geschmolzen sind und sich unmittelbar vor dem Zusammenfügen befinden.
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Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die fertige Riemenverbindung.
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Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird insbesondere unter Bezugnahme auf den Riemen beschrieben werden, dessen Form in GB-PS 14 25 462 beschrieben ist. Der Riemen umfaßt einen langgestreckten Grundkörper 10, der im Querschnitt trapezförmig ist, so wie aus Fig. 1 hervorgeht. In den Grundkörper 10 ist ein Zugelement 11 in Gestalt eines gewebten Bandes eingebettet. Dieses Zugelement verhindert eine Längsausdehnung.
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Um die beiden Enden 12 und 13 zusammenzufügen (miteinander zu verbinden), werden sie erst zu der in Fig. 2 erkennbaren Form zurechtgeschnitten. Jedes Ende erhält zunächst eine Anschrägung 14 bzw. 15, die jedoch ihrerseits an ihren Endbereichen in stumpfe Flächen 16 bzw. 17 übergehen. Die freien Enden des Zugelementes sind weggeschnitten, daß Freiräume 18 und 19 verbleiben. Daraus folgt, daß die Flächen 16 und 17 über die zugeordneten Enden des Zugelementes hinausragen.
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Die Enden 12 und 13 werden sodann in die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung eingelegt. Die Vorrichtung hat einen Tragrahmen 20, auf dem ein elektrisches Heizelement 21 aufrecht steht. Eine im wesentlichen U-förmige Platte ist verschiebbar auf der oberen Seite des Tragrahmens 20 gelagert. Sie hat beidseits des Elementes 21 Arme 22 und 23, die durch einen Quersteg 24 miteinander verbunden sind. Die Platte kann in bezug auf den Tragrahmen 20 in Richtung des Pfeiles A gleiten.
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Auf der Platte sind mittels Zapfen 25 und 26 zwei Hebel 27 und 28 schwenkbar gelagert. Hebel 27 trägt eine Klemme 29, in welche das Ende 12 des Riemens eingespannt werden kann, beispielsweise mittels Innensechskantschrauben 30. Hebel 28 trägt eine zweite Klemme 31, in welche das Riemenende 13 eingespannt werden kann, beispielsweise mittels Innensechskantschrauben 32.
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Die Hebel 27 und 28 können aufeinander zu bewegt werden, um die Enden 12 und 13 gegen Element 21 anzupressen, und zwar mittels eines ersten Arbeitshebels 33 . Hebel 33 sowie eine Scheibe 34 sind auf dem Quersteg 24 der Platte mittels eines Gelenkzapfens 35 drehbar gelagert. Hebel 33 ist mit der Scheibe 34 durch einen weiteren Zapfen 36 drehfest verbunden. Stifte 37 und 38 in den Hebeln 27 und 28 laufen in Schlitzen 39 und 40 in der Scheibe 34. Die Schlitze 39 und 40 sind derart gestaltet und angeordnet, daß beim Schwenken von Arbeitshebel 33 im Uhrzeigersinn Scheibe 34 ebenfalls im Uhrzeigersinn verdreht wird, und daß die Stifte 37 und 38 radial in bezug auf die Scheibe einwärts gedrückt werden und sich dabei aufeinander zu bewegen.
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Haben sich die Hebel 27 und 28 aufeinander zu bewegt, um die Enden des Riemen gegen das Heizelement 21 anzudrücken, so läßt sich weiterer Druck aufbringen, um die Enden des Riemens noch stärker gegen das Element 21 anzupressen, und zwar durch Verschwenken eines zweiten Arbeitshebels 41 im Gegenuhrzeigersinn. Dieser Hebel ist mittels eines Gelenks 42 am freien Ende von Hebel 28 angelenkt. Hebel 41 hat eine Rampe 43. Wird Hebel 41 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, so gelangt diese Rampe 43 mit einem Stift 44 auf dem freien Ende von Hebel 27 in Eingriff und drückt dadurch Hebel 27 gegen Hebel 28.
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Befinden sich die Enden des Riemens in der in Fig. 3 dargestellten Position, so werden die Arbeitshebel 33 und 41 dahingehend betätigt, daß sie die Enden des Riemens unter beträchtlicher Kraft gegen das heiße Element 21 andrücken. Wie man sieht, gelangt Riemenende 12 in Eingriff mit einer Fläche dieses Elementes 21, während Riemenende 13 mit der gegenüberliegenden Fläche des Elementes 21 in Eingriff gelangt. Jede dieser Seitenflächen des Elementes 21 hat eine Aussparung 45, die die stumpfe Nase 16 bzw. 17 des jeweiligen Riemenendes aufnimmt, und damit sicherstellt, daß die stirnseitigen Enden der Nase miteinander verschmolzen werden. Jede Seitenfläche des Elementes 21 ist ferner mit einem Vorsprung 46 ausgerüstet, die in das benachbarte Ende des Riemens eingreift, um dort eine Aussparung einzuschmelzen.
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Die Wirkung des Elementes 21 auf die Enden des Riemens läßt sich schematisch aus Fig. 4 erkennen. Die in einer der Aussparungen 45 aufgenommene stumpfe Nase 16 wird sauber angeschmolzen, wie auch die stumpfe Nase 17. Die Vorsprünge 46 drücken sich in die Enden ein und bilden Aussparungen 47 und 48. Die flachen Flächen (Seitenflächen von Element 21) drücken sich in die Enden des Riemens unter einem Winkel ein, der gegen die Längsachse des Riemens geneigt ist, wodurch eine Querverschiebung der Enden des Zugelementes in bezug auf den Grundkörper erreicht wird. Das Zugelement des Endes 12 (genauer gesagt das im Bereich des Endes 12 befindliche Ende des Zugelementes) wird - in Fig. 4 gesehen - in bezug auf den zugehörenden Grundkörper nach oben verschoben, während das Zugelement von Ende 13 - in Fig. 4 gesehen - nach unten verschoben wird.
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Wie man ferner erkennt, wird eine erhebliche Menge von Material aus dem Grundkörper an den Seiten des Riemens ausgedrückt (d. h. an den mit 49 und 50 in Fig. 1 bezeichneten Flächen). Da dieses Material jedoch nicht einen Teil der Verbindung darstellt, ist es in Fig. 4 im Interesse der besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt. Ferner erkennt man, daß die untere Seite des freien Endes des Zugelementes von Ende 12 - in Fig. 4 gesehen - und die obere Seite des freien Endes des Zugelementes von Ende 13 nicht völlig freiliegen. Ein feiner Film geschmolzenen Grundkörpermaterials verbleibt auf diesen Flächen.
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Sobald die Riemenenden gegen das Heizelement angedrückt ( eingespannt) sind und das Schmelzen stattgefunden hat, wird Arbeitshebel 41 im Uhrzeigersinn verschwenkt, um Stift 44 freizugeben, und Hebel 33 wird im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, um die Riemenenden vom Heizelement freizugeben. Arbeitshebel 33 wird dann sehr schnell nach unten gezogen - in Fig. 3 gesehen - um die Platte in Richtung des Pfeiles A gleiten zu lassen und die Enden des Riemens von Element 21 zu befreien. Hebel 33 wird sodann wiederum im Uhrzeigersinn verschwenkt, um die Hebel 27 und 28 aufeinander zu zu bewegen und damit die geschmolzenen Enden des Riemens zusammenzuzwängen. Nase 17 wird in Aussparung 47 und Nase 16 in Aussparung 48 aufgenommen. Die freien Enden des Zugelementes bilden eine überlappende Verbindung und sind durch das Grundkörpermaterial, das das Zugelement in dessen Enden umgibt, zusammengebunden; das Grundkörpermaterials erstreckt sich ferner weiterhin in einem dünnen Film 51 zwischen den Enden des Zugelementes.
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Sobald sich die Verbindung verfestigt hat, wird jegliches an den Seiten oder anderen Flächen des Riemens überstehendes Grundkörpermaterial weggeschnitten, um die fertige Verbindung freizugeben, so wie im Längsschnitt gemäß Fig. 5 erkennbar.
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Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Einzelheiten der vorgehenden Auführungsform beschrieben. So lassen sich beispielsweise Verfahren und Vorrichtung auch dazu anwenden, um Riemen miteinander zusammenzufügen, die von den in Fig. 1 dargestellten Formen abweichende Formen haben. Die Erfindung ist anwendbar bei jeglicher Art von Riemen, der einen langgestreckten Grundkörper aufweist, in welchem ein oder mehrere langgestreckte Zugelemente eingebettet sind.
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Da die Enden des einzelnen Zugelementes eine überlappende Verbindung bilden, verbleiben sie vollständig im Material des Grundkörpers eingebettet; es wird hierdurch eine außerordentlich starke Verbindung hergestellt. Versuche haben gezeigt, daß die Verbindung genauso stark wie der verbleibende Teil des Riemens ist.
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Auch läßt sich eine Mehrzahl von Zugelementen (beispielsweise fünf Elemente) vorsehen, die aus einer Mehrzahl von zueinander parallelen Fäden oder Filamenten bestehen. Durch die Anwendung von erfindungsgemäßem Verfahren und erfindungsgemäßer Vorrichtung werden die Enden solcher Fäden oder Filamente dazu veranlaßt, einander zu überlappen und sich miteinander zu verschlingen, wodurch eine besonders starke Verbindung geschaffen wird.