Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Reissverschlusses aus molekularorientierbarem
Kunststoff sowie nach diesem Verfahren hergestellter Reissverschluss
Reissverschlüsse aus molekularorientiertem Kunststoff, z. B. einem Polyamid, Polyurethan oder dergleichen, sind bekannt, und zwar wird bei der Herstellung einer Ausführung so vorgegangen, dass ein im Profil abgeflachter, gereckter Kunststoffaden schraubenförmig gewickelt wird, so dass dann zwei solche Schraubenfäden mit entgegengesetzter Gangrichtung nach Befestigung an Textilbändern den durch einen Schieber zu betätigenden Verschluss bilden.
Nach einer anderen Ausführung wird ein gereckter Kunststoffaden runden Querschnitts wendelförmig gewickelt bzw. verlegt, und auf der Mittellängslinie werden die Wendelgänge des Fadens flach gedrückt, so dass diese Stellen nach U-förmigem Umbiegen der Wendel um die Mittellängslinie und Vernähen mit einem Textilband die Kupplungsteile zweier solcher Wendeln bilden. In beiden Fällen ist die Herstellung der Verschlüsse verhältnismässig kompliziert, da Winkel- oder Legemaschinen benutzt werden müssen, die exzentrisch drehende oder hin und her gehende Bewegungen erforderlich machen und daher sehr störanfällig sind, wobei auch zusätzlich die Leistung dieser Maschinen durch ihren Aufbau stark begrenzt ist.
Um die Leistung bei der Herstellung von Reissverschlüssen aus molekularorientierbaren Kunststoffen der erwähnten Art wesentlich zu erhöhen und dabei Wickel- oder Legemaschinen zu vermeiden, geht die Erfindung einen vom Bekannten abweichenden Weg, und zwar wird dabei von der Erkenntnis Gebrauch gemacht, dass die fraglichen Kunststoffe zur Herbeiführung der erforderlichen grossen Festigkeit nicht nur durch Recken, sondern auch durch Deformation bzw. Pressen molekularorientiert werden können.
Das Herstellungsverfahren von Reissverschlüssen aus molekularorientierbaren Kunststoffen, wie Polyamid oder dergleichen besteht nun nach der Erfindung darin, dass ein ungereckter Kunststoffaden durch quer zur Fadenrichtung auszuüben den Formdruck zwecks Erzielung einer Molekularorientierung gereckt wird, wobei durch den Formdruck hintereinanderliegende Zähne mit Köpfen und zwischen den Zähnen gereckte Verbindungsteile geformt werden, und dass dieser Faden anschliessend mit einem Textilband verbunden. z. B. verwebt oder vernäht, wird.
Durch dieses Verfahren ist es möglich, von ungereckten, kreisrunden, handelsüblichen Kunststofffäden auszugehen und diese in Querrichtung unter Formgebungsdruck zu setzen, so dass dadurch eine Molekularorientierung und die für den Reissverschluss erforderliche hohe Festigkeit erreicht wird.
Dieses Formpressen erfolgt durch Profilwalzen, so dass der Faden ständig geradlinig oder nahezu geradlinig durch die Walzen laufen kann. Durch diese umlaufenden Profilwalzen sind keine störanfälligen Teile vorhanden, und insbesondere kann die Leistung bei der Herstellung des Verschlussfadens unbegrenzt erhöht werden, da praktisch die Walzen mit ganz beliebigen Umlaufgeschwindigkeiten arbeiten können.
Durch solche Profilwalzen ist das Verfahren auch denkbar einfach durchzuführen, wobei der profilierte Verschlussfaden im Gegensatz zu den Schraubenund Wendelverschlüssen sogar die Möglichkeit gibt, den Faden als Kettfaden mit dem Textilband zu verweben, da der Abstand zwischen den Zahnköpfen ständig gleich bleibt. Anderseits ist aber auch ein Vernähen des Fadens mit einem Textilband möglich, und zwar mit einer einfachen Nähmaschine oder einer Doppelkettstichnähmaschine, wobei die Nähstiche jeweils zwischen den Zähnen des Fadens liegen.
Schliesslich wird auch gegenüber den bisher bekannten Kunststoffreissverschlüssen erheblich an Ma terial eingespart, da der Faden nicht mehr schrauben- oder wendelförmig verlegt werden muss, sondern geradlinig verläuft.
Das erfindungsgemässe Verfahren, die dabei zur Anwendung gelangende Vorrichtung sowie der sich ergebende Reissverschluss werden nun anhand der Zeichnung erläutert, die vergrösserte Darstellungen von Ausführungsbeispielen einzelner Vorrichtungsteile und Fäden wiedergibt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des Kunststoffadenverlaufes durch die Formwalzen,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das erste Formwalzenpaar,
Fig. 3 einen Querschnitt durch das zweite Formwalzenpaar mit Transportwalzen,
Fig. 4 eine Aufsicht auf die Transportwalzen,
Fig. 5 eine Teilabwicklung des Walzenumfanges des ersten Formwalzenpaares in Seitenansicht,
Fig. 6 die gleiche Teilabwicklung in Aufsicht auf die beiden Walzen,
Fig. 7 eine abgeänderte Ausführung des Umfanges der oberen Formwalze des ersten Walzenpaares in abgewickelter Teilaufsicht,
Fig.
8 das Polyamidfadenprofil in Seitenansicht nach Durchlauf durch das erste Formwalzenpaar,
Fig. 9 das endgültige Fadenprofil nach Durchlauf durch das zweite Formwalzenpaar in Seitenansicht,
Fig. 10 und 11 perspektivische Teildarstellungen zweier verschiedener Fadenprofile,
Fig. 12 die schematische Aufsicht auf einen Reissverschluss nach der Erfindung.
Zur Herstellung des Reissverschlusses nach der Erfindung geht man von einem vorteilhaft kreisrunden Polyamidfaden 1 aus, der von einer Spule abgewikkelt ist. Der Faden kann auch anderen Querschnitt besitzen, jedoch ist der kreisrunde Querschnitt der vorteilhafteste, da er in dieser Form ungereckt im freien Handel bezogen werden kann. Der Kunststofffaden 1 besteht aus einem molekularorientierbaren Polyamid, Polyurethan oder dergleichen. Dieser von einer Spule ablaufende, ungereckte Kunststoffaden 1 läuft zwischen zwei angetriebenen Walzen 2 und 3 eines ersten Walzenpaares hindurch, und zwar liegen diese beiden Walzen sich gegenüber, und zwar mit einem Abstand, durch den der Polyamidfaden auf das gewünschte Mass mittels Formgebung durch den Umfang der Profilwalzen gereckt wird. Die obere Profilwalze 2 ist auf dem Umfang mit gleichmässig verteilten Zähnen 4 versehen.
Diese Zähne 4 sind entsprechend der oberen Abwicklung der Fig. 5 und 6 auf der Vorderflanke 4a mit einer Abstufung versehen und mit der gleichen parallelen Abstufung 4b auf der hinteren Flanke. Diese Abstufung kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, dass die Zahnwalze 2 aus zwei unmittelbar aneinanderliegen den, verzahnten Scheiben besteht, wobei die eine Scheibe zur andern in Umfangsrichtung etwas verdreht ist, so dass bei Eingriff dieser Verzahnung in den Polyamidfaden 1 die Verzahnung des Polyamidfadens 1 nach Fig. 8 erreicht wird. Es ist aber auch möglich, den Zähnen 4 der oberen Walze 2 die Form nach Fig. 7 zu erteilen, die eine Abwicklung des Walzenumfanges in Aufsicht wiedergibt. Bei dieser Zahnausbildung ist die Vorderflanke mit einem rippenförmigen Vorsprung 4c und die Rückfläche mit einer entsprechenden Ausnehmung 4d versehen.
Es ist naturgemäss möglich, anstelle rippenförmiger Vorsprünge auch einzelne oder mehrere Vorsprünge auf den beiden Flanken der Zähne anzubringen. Die Flankenausbildung der Zähne der Walze 2 und die dadurch erreichte Flankenausbildung der Zähne des Polyamidfadens 1 hat den Zweck, dass zwei ineinandergreifende Polyamidfäden mit der fraglichen Verzahnung sich quer zur Verschlussebene nicht lösen können, wie noch näher erläutert wird.
Die untere Profilwalze 3 des ersten Walzenpaares kann so ausgebildet sein, wie in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist, das heisst diese Walze 3 besitzt einen glatten Umfang 3a und weist zwei seitliche Flansche 3b auf, die den Abstand zwischen den Walzen 2 und 3 überbrücken und auch den vollen Teil der Profilwalze 2 seitlich wenigstens etwas übergreifen. Vorteilhaft kann aber auch die Walze 3 auf dem Umfang profiliert sein und z. B. das Profil aufweisen, wie es in Seitenansicht und in Aufsicht in den Abwicklungen im unteren Teil der Fig. 5 und 6 wiedergegeben ist. Danach besitzt die Walze 3 auf dem Umfang 3a Vorsprünge 5 und dazwischen Auskehlungen 6, wobei die Vorsprünge 5 den Zahnlücken zwischen den Zähnen 4 der oberen Walze 2 und die Auskehlungen 6 den Zähnen 4 dieser oberen Walze gegenüberliegen.
Wird der Polyamidfaden durch diese beiden Formwalzen hindurchgezogen, so entsteht das Fadenprofil nach Fig. 8, das heisst zwischen den Fadenzähnen 7 mit den Flankenabstufungen oder sonstigen Vorsprüngen auf den Flanken liegen bogenförmige Verbindungsteile 8, deren Zweck ebenfalls noch erläutert wird.
Der vorgeformte Faden entsprechend Fig. 8 gelangt zwischen ein zweites Walzenpaar 9 und 10 (Fig. 1 und 3), welche Walzen sich ebenfalls gegen überliegen, und zwar parallel zu den Walzen 2 und 3, falls der Polyamidfaden geradlinig durch beide Walzenpaare durchgeführt wird. Die obere Walze 9 ist nun auf dem Umfang mit Auskehlungen 11 versehen, die etwas weiter sind als der äussere Umfang 4e der Zähne 4 der Walze 2 des ersten Walzenpaares. Die äussere Umfangsfläche 4e der Walze 2 soll im übrigen vorteilhaft konvex ausgebildet sein, um mit der Gegenwalze 3 die bogenförmige Gestaltung der verbindenden Zwischenteile 8 zu erreichen.
Den vorerwähnten Auskehlungen 11 der oberen Walze 9 des zweiten Walzenpaares liegen nun Vorsprünge 12 der unteren Walze 10 gegenüber, deren Höhe vorteilhaft etwas grösser ist als die Höhe der Vorsprünge 5 der Walze 3 des ersten Walzenpaares.
Zwischen den Vorsprüngen 12 sind wieder Auskehlungen 13 vorgesehen, die im wesentlichen den Auskehlungen 6 der Walze 3 entsprechen. Diesem Wal zenpaar 9 und 10 wird der vorgeformte Polyamidfaden 1 so zugeführt, dass die Oberfläche bzw. Umfangsfläche der vorgeformten Zähne 4 den Auskehlungen 11 genau zentrisch zugeordnet ist. Läuft nun dieser Faden durch die Walzen 9 und 10 hindurch, so wird das Material durch die Vorsprünge 12 der unteren Walze 10 verdrängt, und dadurch werden die Auskehlungen 11 der oberen Walze 9 mit Material ausgefüllt, derart, dass die Zähne 4 mit einem äusseren pilzförmigen Kopf 14 versehen werden.
Wenn der Polyamidfaden durch das erste Walzenpaar 2, 3 auf der den Zähnen abgekehrten Seite nicht profiliert ist, das heisst, wenn die untere Walze 3 einen glatten Umfang besitzt, so stellen die Vorsprünge 12 der unteren Walze 10 des zweiten Walzenpaares entsprechende unterhalb der Fadenzähne 7 liegende Einprägungen her, und die Auskehlungen 13 ergeben die Bogenform der Zwischenteile 8, wobei diese Bogenform auf der Zahnseite durch entsprechende seitlich zwischen die Zähne eingreifende Widerlager hergestellt wird. Es ist auch möglich, falls die Zahnflanken entsprechend Fig. 6 der oberen Walze 2 des ersten Walzenpaares abgestuft sind, auch die obere Walze 9 des zweiten Walzenpaares aus zwei Scheiben herzustellen, die je mit Auskehlungen 11 auf dem Umfang versehen sind und die entsprechend der Abstufung 4a, 4b (Fig. 6) zueinander versetzt sind.
Es entsteht dann schliesslich ein Verschlussfaden, wie er in Fig. 10 perspektivisch sehr stark vergrössert dargestellt ist.
Dem zweiten Walzenpaar 9, 10 ist ein Transportwalzenpaar 15, 16 zugeordnet (Fig. 3, 4), und zwar laufen diese beiden Walzen 15 und 16 senkrecht zu den Walzen 9 und 10 um lotrechte Achsen um.
Diese Transportwalzen 15, 16 sind auf dem Umfang verzahnt, und diese Zähne 17 und 18 fassen von beiden Seiten zwischen die Zähne 7 mit Kopf 14 des Polyamidfadens und dienen gleichzeitig als Widerlager beim Formgeben des Fadens durch die Walzen 9 und 10. Die Unterseite dieser Zähne 17 und 18 kann dabei auch abgerundet sein, und zwar entsprechend der Bogenform 8 der Verbindungsteile zwischen den Zähnen 7 des Polyamidfadens 1. Falls es gewünscht wird, wird der verzahnten Transportwalze 16 eine anliegende, koaxiale Scheibe 19 mit glattem Umfang zugeordnet, wie aus Fig. 3 und' 4 ersichtlich ist.
Der Umfang dieser Scheibe 19 ist so gewählt, dass durch die Scheibe auf einer Seite des Polyamidfadens Nuten 20 eingewalzt werden, in die sich der Annähfaden beim Verbinden des Polyamidfadens mit einem Textilband einlegen kann, wie noch erläutert wird. Im übrigen ist das zweite Formwalzenpaar 9, 10 mit den zugehörigen Transportwalzen 15, 16 so ausgebildet, dass durch den Formgebungsdruck das Material des Polyamidfadens seitlich nicht ausweichen kann. Die Transportwalzen 15 und 16 sowie der Umfang der Formwalze 10 können im übrigen auch so ausgebildet sein, dass die verbindenden Zwischenteile 8 gegenüber der Breite der Zähne 7 eingezogen sind und einen abgerundeten Querschnitt aufweisen.
Nach Durchlaufen des zweiten Formwalzenpaares 9, 10 besitzt der Faden die Form nach Fig. 9 und 10 oder nach Fig. 11 oder auch eine abgewandelte Form.
In jedem Fall ist der Faden durch den Formgebungsdruck gereckt, und zwar in dem erforderlichen Masse, so dass die Moleküle im wesentlichen orientiert sind, wobei durch den Formgebungsdruck die Zähne mit dem Kopf 14 hergestellt werden und die Zahnflanken Abstufungen 7a auf beiden Seiten oder Vorsprünge und Ausnehmungen entsprechend Fig. 11 besitzen. Zwischen den Zähnen liegt der bogenförmige Verbindungsteil 8, welcher in gegebenen Fällen auch geradlinig verlaufen kann. Dieser profilierte Polyamidfaden nach Fig. 10 oder 11 wird entsprechend Fig. 9 mit der einen Seite gegen ein Textilband 21 gelegt, und dann wird der Faden mit dem Textilband 21 einer Nähmaschine zugeführt, und zwar vorteilhaft einer Doppelkettstichnähmaschine, deren Unternähfaden auf der dem Textilband abgekehrten Seite liegt.
Die Nähstiche liegen dann jeweils in den Zahnlücken, und der Doppelkettfaden legt sich dabei in die Nuten 20, wie auch aus Fig. 12 zu ersehen ist. Es ist auch möglich, Y-förmige Textilbänder zu verwenden, die die Zahnleisten V-förmig einfassen und dann mit der Zahnleiste vernäht werden, wobei die Nähstiche wieder zwischen den Zähnen 7 liegen.
Gegebenenfalls ist es auch möglich, zwei Polyamidfäden mit der Profilierung entsprechend Fig. 10 oder 11 miteinander zunächst in Eingriff zu bringen, so dass die Köpfe 14 des einen Fadens hinter die Köpfe des anderen Fadens einfassen, worauf diese beiden Fäden gemeinsam mit zwei Verschlussbändern 21 einer Doppelstich- bzw. Doppelkettstichnähmaschine zugeführt werden, deren beide Nadeln jeden Polyamidfaden mit dem zugehörigen Textilband 21 vernähen. Bei dieser Ausführung ist die Oberseite und die den Köpfen 14 abgekehrte Seite des Polyamidfadens frei von vorstehenden Textilfäden bzw. Nähfäden, so dass der zur Anwendung gelangende Schieber sich ausschliesslich an dem Polyamid des Fadens führt, der hochverschleissfest ist, so dass ein Durchscheuern von Nähfäden vermieden wird.
Wird die eine Seite des Polyamidfadens nicht mit den Nuten 20 versehen, so kann man den Faden auch in üblicher bekannter Weise mit einem Textilband 21 vernähen, und zwar indem die eine Seite des Fadens entsprechend Fig. 9 gegen das Textilband gelegt wird, während die andere, gegenüberliegende Seite mit einem schmalen Bändchen abgedeckt wird, so dass dann ein Vernähen mit den Nadelstichen zwischen den Zähnen auf einer üblichen Nähmaschine erfolgen kann. Auch in diesem Fall kann die den Köpfen 14 abgekehrte Seite frei liegen, so dass die Flansche eines Schiebers an diesen Rücken geführt werden, so dass ebenfalls eine erhöhte Verschleissfestigkeit bei Benutzung des Verschlusses und des Schiebers erreicht wird.
Werden die Verbindungsteile 8 der Polyamidfäden zwischen den mit Köpfen versehenen Zähnen bogenförmig und gegebenenfalls im Querschnitt abge rundet ausgebildet, wie vorstehend erläutert ist, so können die Zähne zweier einen Verschluss bildenden Fäden sich in Längsrichtung bewegen bzw. können die Zähne atmen, wenn z. B. durch Feuchtigkeits einflüsse ein Recken oder Schrumpfen der Textilbänder 21 auftritt. Damit wird vermieden, dass ein Schieber zu Verklemmungen führt. Schliesslich sei erwähnt, dass es möglich ist, den profilierten Polyamidfaden mit einem Textilband direkt zu verweben.