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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Verschlussgliederketten von Kunststoffreissverschlüssen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der
Verschlussgliederketten von Kunststoffreissverschlüssen durch Eindrücken von thermoplastischem
Kunststoff in Formbetten für die Verschlussglieder aufweisende Formen, wobei zu einem Formband mit offenen Formbetten vereinigte Formen kontinuierlich in den Kopf eines Kunststoffextruders eingeführt und das Formband unter Ausfüllung der Formbetten kontinuierlich mit thermoplastischem Kunststoff bespritzt und umspritzt sowie von dem so ausgebildeten, das Formband als Teil enthaltenden
Profilstrang nach entsprechender Abkühlung das Formband wieder abgelöst oder ausgelöst und dadurch die Verschlussgliederkette freigelegt wird.
Verfahren zur Herstellung derartiger Kunststoffreissverschlüsse sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Dabei wird der thermoplastische Kunststoff in Formbetten geeigneter Spritzgussformen oder
Spritzformen eingedrückt. Die Formbetten lassen sich theoretisch so gestalten, dass die Kuppelköpfe der
Verschlussglieder allen Anforderungen in bezug auf den Formschluss und damit die aus den so hergestellten Verschlussgliederketten aufgebauten Reissverschlüsse allen Anforderungen an Aufbruch- sicherheit entsprechen. In der Praxis wird diese Forderung, wie weiter unten noch erläutert wird, zumindest bei Reissverschlüssen grosser Feinheit, wie sie die Bekleidungsindustrie verlangt, nicht erreicht.
Bei dem bekannten Verfahren arbeitet man mit mehrteiligen Formen aus Formoberteil und Formunterteil, die mit hohem Druck aufeinandergesetzt werden und in die der Kunststoff eingespritzt wird. Zumeist wird gleichzeitig das Tragband in die mehrteiligen Formen eingeführt und werden die Verschlussglieder, die keinen zusammenhängenden Strang mehr bilden, an die Tragbänder gleichsam angespritzt.
Die im Zuge der Herstellung von Verschlussgliedern oder Verschlussgliederketten von Kunststoffreissverschlüssen durch Eindrücken von thermoplastischem Kunststoff in Formbetten für die Verschlussglieder aufweisende Formen bekannten Massnahmen sind nicht frei von Nachteilen. Einerseits ist es unter Berücksichtigung der unvermeidbaren Temperatureinflüsse schwierig, die Formhälften passend und spielfrei dicht zu schliessen, was unkontrollierte Toleranzen bedingt. Anderseits erfordert das Einspritzen in die geschlossenen Formen extrem hohe Drücke, da die Formbetten nur ausserordentlich kleine und daher hohen Strömungswiderstand aufweisende Kanäle darstellen. Solche Drücke können mit Extrudern (Schneckenstrangpressen) kaum aufgebracht werden. Setzt man Spritzgiessmaschinen ein, so muss notwendigerweise diskontinuierlich gearbeitet werden.
Auch bei extrem hohem Spritzdruck ist die Ausformung, d. h. die Verteilung des thermoplastischen Kunststoffes in den Formbetten, oft unbefriedigend. Zumindest ist es ausgeschlossen, Kunststoffreissverschlüsse hinreichender Feinheit, wie sie von der Textiltechnik bzw. Bekleidungsindustrie verlangt werden, durch Eindrücken von thermoplastischem Kunststoff in Formbetten für die Verschlussglieder aufweisende Formen herzustellen. Tatsächlich wirken sich gerade bei Reissverschlüssen grosser Feinheit auch die Ungenauigkeiten störend aus, die auf der unvermeidbaren Schrumpfung des Kunststoffes beim Erhärten beruhen und die erheblich den Formschluss und damit die Aufbruchsicherheit beeinflussen.
Die gleichen
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Nachteile, nämlich störende Ungenauigkeiten und mangelnde Feinheit weisen Reissverschlüsse auf, die nach einem bekannten Verfahren hergestellt worden sind (vgl. deutsche Patentschrift Nr. 889881), bei dem thermoplastisches Material aus einer in einem Metallblock befindlichen Strangpresse ausgezogen wird, in welchem zwei der Form des Innen- und Aussenverschlussteiles entsprechende Hohlräume vorgesehen sind, zwischen denen ein endloses Band läuft, dessen Seiten entsprechend dem Zahnprofil des Innen- bzw. Aussenteiles geformt sind, wobei das Band während des Ausstossens der
Verschlussgliederketten des von einer ununterbrochen arbeitenden Strangpresse in die Form gedrückten
Werkstoffes mitgenommen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem kontinuierlich auch
Verschlussgliederketten für Reissverschlüsse grosser Feinheit gespritzt, d. h. durch Eindrücken von thermoplastischem Kunststoff in Formbetten für die Verschlussglieder aufweisende Formen, hergestellt werden können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Verschlussgliederketten von Kunststoffreissverschlüssen durch Eindrücken von thermoplastischem Kunststoff in Formbetten für die
Verschlussglieder aufweisende Formen, wobei zu einem Formband mit offenen Formbetten vereinigte
Formen kontinuierlich in den Kopf eines Kunststoffextruders eingeführt und das Formband unter
Ausfüllung der Formbetten kontinuierlich mit thermoplastischem Kunststoff bespritzt oder umspritzt sowie von dem so ausgebildeten, das Formband als Teil enthaltenden Profilstrang nach entsprechender
Abkühlung das Formband wieder abgelöst oder ausgelöst und dadurch die Verschlussgliederketten freigelegt werden. Die Erfindung besteht darin, dass der das Formband gleichsam als Kern enthaltende
Kunststoffprofilstrang schneidend bearbeitet und dadurch das Formband herausgelöst wird.
Extruder oder Kunststoffextruder bezeichnet im Rahmen der Erfindung die bekannten Schneckenstrangpressen zur Verarbeitung von thermoplastischem Kunststoff. Die Verbindung der Verschlussgliederkette mit dem
Tragband erfolgt im Rahmen der Erfindung auf an sich bekannte Weise, beispielsweise durch Annähen,
Weben, Anweben, Anschweissen oder auch auf andere weiter unten noch spezifizierte Weise.
Erfindungsgemäss wird zur Herstellung von Verschlussgliederketten durch Eindrücken von thermoplastischem Kunststoff in Formen nicht mehr mit Formhälften gearbeitet, die geschlossen werden, ehe der Kunststoff eingespritzt wird, sondern es wird mit offenen Formen gearbeitet, die in spritztechnischer Hinsicht also gar keine vollständigen Formen darstellen, und diese offenen Formen werden durch die Düse des Kunststoffextruders gleichsam ergänzt, indem das Formband mit seinen offenen Formbetten bespritzt oder umspritzt wird, wobei der Kunststoff in die offenen Formbetten eindringt und ein Profilstrang entsteht, der das Formband als Teil enthält.
Das Formband selbst kann ein einteiliges Band sein, man kann das Formband aber auch aus mehreren Teilbändern zusammensetzen, die gemeinsam die erfindungsgemäss stets offenen Formbetten bilden und parallel in den Kopf des Extruders eingeführt und fort oder vorher zusammengeführt werden. Die Zusammensetzung des Formbandes aus mehreren Teilbändern ist unter Umständen vorteilhaft, weil die Teilbänder vom Profilstrang leichter als ein einheitliches Band befreit werden können, oder weil besonders gestaltete Formbetten an den Teilbändern leichter hergestellt werden können.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, mit dem ein-oder mehrteiligen Formband das Tragband eines Reissverschlusses oder die Tragbänder der Reissverschlusshälften mit in den Kopf des Extruders einzuführen und die Verschlussgliederketten an die Tragbänder anzuspritzen. Nach dem Bespritzen oder Umspritzen des Formbandes mit thermoplastischem Kunststoff kann zum Zwecke der Molekularorientierung oder des Ausgleiches von Spritzgenauigkeiten eine Vergütung angeschlossen werden, u. zw. dadurch, dass der Profilstrang unmittelbar nach dem Umspritzen des Formbandes mit thermoplastischem Kunststoff in Richtung auf die offenen Formbetten einem Pressdruck unterworfen wird. Der Pressdruck kann z. B. auf einfache Weise durch Walzen erzeugt werden, die den Profilstrang dünner walzen.
Auch feinste Formgebungen an den Anschlussgliedern lassen sich so mit Sicherheit herstellen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Diese Einrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Kunststoffschneckenpresse mit durch den Kopf (quer oder axial) geführtem Formband mit den beschriebenen, offenen Formbetten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zur Auslösung des Formbandes aus dem erkalteten Profilstrang nachgeschaltet ist. Nach bevorzugter Ausführungsform soll der Kopf eine Zentriervorrichtung aufweisen und ihm eine Vergütungseinrichtung mit Walzen nachgeschaltet sein.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass erfindungsgemäss
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kontinuierlich auch Verschlussgliederketten für Kunststoffreissverschlüsse grosser Feinheit gespritzt werden können. Letzteres ist deshalb möglich, weil erfindungsgemäss nicht mehr ein Einspritzen in geschlossene Vielfachformen mit dem Problem der Verteilung des Kunststoffes auf alle Formbetten und dem Problem der Schrumpfungsgenauigkeiten erfolgt, sondern vielmehr das Umspritzen eines Kernes, der offene Formbetten trägt, in die der Kunststoff ohne weiteres eindringt. Das gelingt ohne
Schwierigkeiten und mit extrem grosser Geschwindigkeit, die praktisch nur durch die Leistung des
Kunststoffextruders beschränkt ist.
Die Tatsache, dass das Formband als Teil oder Kern zum
Profilstrang liegt, hat wegen der unvermeidbaren Schrumpfung des erhärtenden thermoplastischen
Kunststoffes besondere Vorteile, da die Schrumpfspannung den Kunststoff in die Formbetten drückt.
Die Schrumpfung führt also nicht mehr zu einer Reduzierung, sondern zu einer Erhöhung der
Fertigungsgenauigkeit und damit der Formschlüssigkeit und Aufbruchsicherheit. Auch eine
Zugbeanspruchung beim Abziehen des Profilstranges aus dem Spritzkopf des Extruders bringt keine
Ungenauigkeit, da die Zugkräfte von dem Formband aufgenommen werden. Hinzu kommt, dass im
Zuge der Herstellung des Reissverschlusses auf Spritzgiessmaschinen mit aufwendigen Spritzformen sowie auf Walzenaggregate verzichtet werden kann. Die hohe Feinheit der Verschlussglieder bzw.
Kuppelglieder bei dem erfindungsgemässen Reissverschluss wird durch die Nachbearbeitung erreicht, indem nämlich der extrudierte Profilstrang mit dem umspritzten Formband spanabhebend oder schneidend bearbeitet werden kann. Anschliessend ist unschwer das Auslösen des Formbandes möglich.
Durch das einliegende Formband lässt sich die Bearbeitung der Verschlussglieder bzw. der Kuppelköpfe leicht durchführen, wobei das Formband gleichsam als Leitfläche für die Bearbeitungswerkzeuge dient.
Die Erfindung nutzt also die Tatsache, dass ein Formband ohne Schwierigkeiten in einem
Kunststoffextruder umspritzt werden kann, u. zw. zunächst mit beliebiger Schichtdicke bzw. ohne besondere Beachtung von Toleranzen, und dass es dann möglich ist, durch spanabhebende Bearbeitung die Profilstränge, die das Formband als Kern enthalten, die Verschlussglieder bzw. Kuppelköpfe mit höchster Feinheit freizulegen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnungen, die eine Einrichtung zur Herstellung von Reissverschlüssen beschreiben, näher erläutert. Es zeigen : Fig. l perspektivisch und in vergrösserter Darstellung eine Hälfte eines mit der Einrichtung hergestellten Reissverschlusses, Fig. 2 in einem wieder vergrösserten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach
Fig. l den Schnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. l, Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere
Ausführungsform eines Reissverschlusses, Fig. 4 in gegenüber der Fig. 3 wieder vergrösserter Darstellung den Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 3, Fig. 5 perspektivisch einen extrudierten Profilstrang, aus dem zwei Hälften eines Reissverschlusses durch Schälen hergestellt werden, Fig.
6 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 7 das Formband aus dem Gegenstand nach
Fig. 6, in wesentlich vergrösserter Darstellung in Aufsicht, Fig. 8 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 7, Fig. 9 eine Aufsicht auf das umspritzte Formband, Fig. 10 einen Querschnitt durch den
Gegenstand nach Fig. 9, Fig. ll eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 9, Fig. 12 in einem Schnitt durch den Kopf des Kunststoffextruders aus der erfindungsgemässen Einrichtung den Vorgang des
Umspritzens des Formbandes, Fig. 13 in Ansicht den Vorgang des Auslösens des Formbandes aus dem Profilstrang durch spanabhebende Bearbeitung, Fig. 14 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 13 und Fig.
15 in perspektivischer Darstellung die fertige Verschlussgliederkette in starker Vergrösserung.
Die in den Zeichnungen dargestellten Reissverschlüsse bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus Tragbändern--l--und daran oder darauf befestigten Verschlussgliederketten --2-- aus thermoplastischem Kunststoff. In den Fig. 1 und 3 ist jeweils eine Reissverschlusshälfte dargestellt worden, die zweite Verschlusshälfte ist identisch gleich ausgebildet und die beiden Reissverschlusshälften werden in bekannter Weise mit Hilfe eines nicht gezeichneten Schiebers gekuppelt oder nach dem Kuppeln wieder geöffnet.
Die Verschlussglieder-3-bilden ein zusammenhängendes extrudiertes Band mit angeformten, quer zur Banderstreckung liegenden Kuppelköpfen --4--. Dazu sind die einzelnen Verschlussglieder - 3--fussseitig bei--5--vereinigt. Die Verschlussglieder--3--bzw. die Kuppelköpfe--4-- jeder Reissverschlusshälfte sind durch Entfernen eines beim Extrudieren eingespritzten oder angespritzten Formbandes-6-mit offenen Formbetten --7-- aus einem bze. von einem extrudierten Profilstrang --8-- aus thermoplastischem Kunststoff freigelegt, wozu auf Fig. 5 verwiesen wird. Dabei verdeutlicht Fig. 5, wie die Verschlussglieder-3-bzw.
Kuppelköpfe--4-durch spanabhebende oder schneidende Bearbeitung des Profilstranges-8-und Auslösen des Formbandes - freigelegt sind. In Fig. 5 ist zur weiteren Verdeutlichung das teilweise nicht umspritzte Formband-6-mitgezeichnet worden.
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kupplungstechnischen Details die beiden Reissverschlusshälften nicht identisch gleich.
Man kann sie jedoch identisch gleich gestalten, wenn, wie die Fig. 3 und 4 zeigen, die Kuppelköpfe --4-- und Kuppelaufnahmen --9-- der gekuppelten Reissverschlusshälften in der schon beschriebenen Weise in der Ebene des Reissverschlusses sich formschlüssig hinterfassen und für den Reissverschluss im ganzen orthogonal zur Ebene des Reissverschlusses an das Band der
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Man entnimmt aus Fig. 5, dass man durch geeignetes Schälen des Profilstranges-8-die Halteleisten oder Abdeckleisten-12-ohne Schwierigkeiten erzielen kann. Der Profilstrang--8--, mit dem das Formband --6-- umspritzt ist, ist hinreichend flexibel, u. zw. durch entsprechende elastische Einstellung der thermoplastischen Kunststoffe, um das Auslösen aus dem Formband durch Abbiegen im Sinne der Andeutung aus Fig. 5, Ausdrücken nach oben oder unten auf andere Weise zuzulassen. Die Verschlussgliederketten --2-- können mit dem Tragband-l--auf verschiedene Weise verbunden sein, beispielsweise durch Nähen, Anschweissen, Aufschweissen od. dgl.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Prof1lstrÅange --8-- an die Tragbänder--l--gleich anzuspritzen, was beispielsweise bei den Fig. l und 3 geschehen sein kann. Aus Fig. 4 entnimmt man gleichzeitig, dass die Tragbänder-l-an der für den Anschluss der ProfMstrange--8-eingerichteten Seite Löcher - 13-- aufweisen und das Material der Profilstränge --8-- durch die Löcher --13-hindurchgreift.
Die in den Fig. 6 bis 13 dargestellte Einrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Kunststoffschneckenpresse --21-- mit durch den Kopf --22-- quer hindurchgeführtem Formband--23-, das dabei mit Kunststoff umspritzt wird und als Kern des Profilstranges-24-- aus dem Kopf --22-- wieder austritt. Es wird einer nachgeschalteten Vorrichtung --25-- zur Auslösung des Formbandes --23-- aus dem hergestellten Profilstrang --24-- zugeführt. Das Formband --23-- gelangt von einer Ablaufvorrichtung --26-- über ein Formbandrichtgerät - und eine Vorwärmeeinrichtung --28-- in den schon erwähnten Kopf-22-des Kunststoffextruders-21--. Es kann auch im Umlauf geführt werden.
Der Profilstrang --24-- mit
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den Profilstrang --24-- und das Formband --23-- trennt. Die Entformungseinrichtung--31-kann aus Gleitschuhen, Stösseln oder auch aus glatten oder verzahnten Walzen bestehen. Das Formband --23-- wird dann mit der Abzugseinrichtung--32--aufgespult oder, wie schon erwähnt, zurückgeführt, während das gewonnene Band der Verschlussglieder der weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Werden die Verschlussgliederketten von zwei zugeordneten Reissverschlusshälften gleichzeitig mit einem Formband --23-- gespritzt, so kann man eine Schliesseinrichtung --33-- vorsehen, die die Kupplung bewirkt, so dass die einander zugeordneten Verschlussgliederketten geschlossen aufgespult werden können.
Insbesondere aus den Fig. 7 bis 11 entnimmt man, dass bei dem Formband --23-- die Formbetten --34-- offen liegen. Das Formband-23-wird kontinuierlich in den Kopf-22des Kunststoffextruders --21-- eingeführt und unter Ausfüllung der Formbetten --34-kontinuierlich mit thermoplastischem Kunststoff umspritzt. Die Formbetten-34-definieren die geometrische Form der Verschlussglieder-35-und der Kuppelköpfe --36-- (vgl.auch Fig.15). Der dann entstehende Profilstrang --24-- ist in den Fig. 9 bis 11 angedeutet worden. Das Formband --23-- liegt im Ausführungsbeispiel mittig im Profilstrang--24--, es kann auch aussermittig liegen oder beim Bespritzen nur aufliegen.
Nach dem Abkühlen und Erhärten des Kunststoffes wird das
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Formband --23-- aus dem Profilstrang --24-- wieder ausgelöst und dadurch die Verschlussgliederkette --37-- freigelegt. Das erläutern die Fig. 13 und 14. Und zwar wird im Ausführungsbeispiel der das Formband --23-- gleichsam als Kern enthaltene Profilstrang-24spanabhebend bearbeitet, d. h. mit dem Messer --38-- kontinuierlich beschnitten. Dadurch wird das Formband-23-auslösbar gemacht. Im Ausführungsbeispiel werden mit einem Formband-23-zwei Verschlussgliederketten --37-- hergestellt. Dabei liegen die Formbetten --34-- symmetrisch in bezug auf die Längsachse des Formbandes-23--. Das verbessert auch den Massefluss beim Umspritzen.
Im Ergebnis entsteht nach Vereinigung von zwei Verschlussgliederketten --37-- mit einem in Fig. 15 nur angedeuteten Tragband --39-- ein Reissverschluss, bei dem die Verschlussglieder - eine zusammenhängende Verschlussgliederkette --37-- mit angeformten, quer zur Längserstreckung des Bandes liegenden Kuppelköpfen --36-- bilden, an dem die Kuppelköpfe - durch spanabhebende Bearbeitung, z. B. Beschneiden, freigelegt sind. Der Formschluss der
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Kuppelköpfe-36-lässt- allen Beanspruchungsverhältnissen anpassen.
Auch Hinterschneidungen sind ohne weiteres möglich, da das Formband --23-- auch in diesem Falle wegen der Elastizität des Kunststoffes ohne weiteres in der beschriebenen Weise aus dem Profilstrang --24-- auslösbar ist Die spanabhebende Bearbeitung, aber auch das Formband bzw. die mehreren Formbänder-23-können so eingerichtet sein, dass den Kuppelköpfen--36--Halteleisten oder Abdeckleisten--36a--zugeordnet sind, die die erforderliche Aufbruchsicherheit gegen Querkräfte, die senkrecht zur Reissverschlussebene wirken, gewährleisten. Das ist in Fig. 15 angedeutet.
In Fig. 12 ist zur Verdeutlichung der Kopf --22-- des Kunststoffextruders --21-- im Axialschnitt vergrössert herausgezeichnet. Man entnimmt aus dieser Figur den Vorgang des Umspritzens und erkennt, dass das oben als einteilig angenommene Formband --23-- auch aus mehreren parallel geführten Formbändern --23-- im Kopf --22-- oder vor dem Kopf --22-- zusammengeführt sein kann, wenn nur die Formbetten --34-- offen liegen und folglich beim Umspritzen des ein- oder
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Kunststoff--40-zum Profilstrang-24-ausgefülltZentriereinrichtung --43--, z.B. mit Mehrbackenfutter für das Formband-23--, ausgerüstet, die in Längserstreckung bei --44-- gegen Rückfluss abgedichtet ist.
Nach dieser Erläuterung wird das erfmdungsgemässe Verfahren im wesentlichen so durchgeführt, dass die zu einem Formband --23-- mit offenen Formbetten --34-- vereinigten Formen kontinuierlich in den Kopf --22-- eines Kunststoffextruders --21-- eingeführt und das Formband --23-- unter Ausfüllung der Formbetten--34--kontinuierlich mit thermoplastischem Kunststoff
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Teilbändern zusammengesetzt werden. Von besonderer Bedeutung ist für das erfindungsgemässe Verfahren der Vorschlag, dass mit dem Formband --23-- das oder die Tragbänder --39-- in den Kopf --22-- des Kunststoffextruders --21-- eingeführt und die Verschlussgliederkette bzw. die Verschlussgliederketten --37-- an die Tragbänder --39-- bzw. an das Tragband--39-angespritzt werden.
Zweckmässig wird der Profilstrang-24-, möglichst unmittelbar nach dem Bespritzen oder Umspritzen des Formbandes-23--, mit thermoplastischem Kunststoff --40-- in Richtung auf die offenen Formbetten --34-- einem Pressdruck unterworfen.