CH638667A5 - Aus einem thermoplastischen kunststoffdraht bestehende reissverschluss-kupplungsgliedreihe und verfahren zur herstellung derselben. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus einem thermoplastischen Kunstharzdraht bestehende Reissverschluss-Kupplungs-gliedreihe und ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Wie der Fachwelt bestens bekannt ist, kann eine Reiss-verschluss-Kupplungsgliedreihe aus einem thermoplastischen Kunststoffdraht erhalten werden, indem man diesen in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Windungen formt, die je einen Kupplungskopf, ein Paar von Schenkeln, die sich von diesem Kupplungskopf wegerstrecken, und einen Verbindungsabschnitt aufweisen, auf der vom Kupplungskopf abgewendeten Seite des Gliedes bzw. der Windung gelegen ist und der einen Schenkel dieser Windung bzw. dieses Gliedes mit einem solchen einer benachbarten Windung verbindet. Da der Kunstharzdraht elastisch nachgiebig ist, ist es üblich, ihn nach dem Bilden der Windungen bzw. Glieder zu thermofixieren, um die internen Spannungen abzulassen, dies, damit das gebogene oder gewundene Gebilde danach seine Form behält bzw. dimensioneil fixiert ist. Eine solche Thermofixierung ist schon am Kunstharzdraht als Ganzes durchgeführt worden, indem man eine zum Bilden der Windungen oder Abbiegungen dienende Matrize erhitzt hat oder indem man das gewundene oder gebogene Gebilde durch eine erhitzte Atmosphäre hindurch bewegt hat.

Es ist wohl bekannt, dass ein thermoplastischer Kunststoff zwecks Verleihens einer Dimensionsstabilität thermofixiert werden kann, indem man den Kunststoff auf eine Temperatur erhitzt, die nahe seinem Schmelzpunkt gelegen ist. Jedoch kann ein bereits in Windungen gewundenes oder gebogenes Gebilde aus einem Kunstharzdraht nicht auf eine solche Temperatur erhitzt werden, weil sonst die Gefahr besteht, dass Deformationen entstehen, wenn das Gebilde aus der Formgebungsmatrize herausgenommen wird. Aus diesem Grund hat man die aus dem Kunststoffdraht gebildete Kupplungsgliedreihe bereits temporär wärmefixiert bei einer Temperatur, die erheblich unter dem Schmelzpunkt des Kunststoffes gelegen ist, damit eine genügend starke Abkühlung stattfindet, wenn die Kupplungsglieder die Formgebungsmatrize verlassen. Für eine solche temporäre Thermofixierung wird der Kunststoffdraht im allgemeinen während etwa 30 Sekunden erwärmt, damit die Moleküle des Kunststoffdrahtes sich dank der Brownschen Bewegimg in stabiler Weise neu ordnen. Bei solcher Vorgehensweise muss eine Thermofixierzone bezüglich ihrer Länge vergrössert werden, zwecks Beschleunigens des Gliederbildungsvorganges, oder es muss dieser Vorgang verlangsamt werden, damit die Gliederbildungsvorrichtung kleiner gestaltet werden kann. Es ist ferner daraufhinzuweisen, dass ein solches Vorgehen beim Thermofixieren eine grössere Menge von thermischer Energie verbraucht, um die schon gebildeten Kupplungsglieder vollständig zu erwärmen und um sie nachher wieder forciert abzukühlen.

Zwei Reihen von derart bei verhältnismässig niedriger Temperatur thermofixierten Kupplungsgliedreihen werden miteinander in Eingriff gebracht und an zwei Reissver-schlusstragbändern angebracht, welche danach eingefärbt werden. Die beiden miteinander in Eingriff stehenden Kupplungsgliedreihen, die zusammen eine sogenannte Kupplungsgliedkette bilden, werden bei einem solchen Einfarbeprozess fertig thermofixiert. Beispielsweise werden aus Baumwolle oder aus Nylon 66 hergestellte Tragbänder üblicherweise eingefarbt (Druckeinfärbung) in einem Einfärbemittel, das auf eine Temperatur von 95 °C erhitzt worden ist, was einer Temperatur von 145 °C in der Atmosphäre entspricht, also auf einen Temperaturwert, der ungefähr gleich gross oder wenig niedriger ist als die Temperatur (von ungefähr 140 bis 150 °C), bei welcher die Kupplungsgliedreihen thermofixiert worden sind. Wenn jedoch die Tragbänder aus Polyesterfasern hergestellt worden sind, so sollten sie bei einer Temperatur von etwa 130 bis 140 °C eingefärbt werden, deren atmosphärisches Äquivalent grösser ist als die Temperatur, bei welcher die Kupplungsglieder thermofixiert werden. Dies ist mit dem Nachteil verbunden, dass die Kupplungsglieder dazu neigen, deformiert zu werden, was wieder zu Störungen in den Abständen zwischen aufeinanderfolgenden Gliedern führt sowie zu Verwerfung in den Gliederreihen, und manchmal auch zu Veränderungen in der Höhe oder in der Dicke der Kupplungsglieder. Um diesbezügliche Schwierigkeiten auf ein Minimum zu beschränken, muss die Temperatur, bei welcher die Kupplungselemente thermisch fixiert werden sollen, sehr sorgfältig gewählt werden, desgleichen auch das Material, aus welchem der Kunststoffdraht besteht bzw. seine Eigenschaften, u.a. sein Wasserabsorptionsvermögen und sein Schrumpfvermögen.

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Unter Berücksichtigung dieser Schwierigkeiten ist schon versucht worden, Ultraschallenergie auf den in Formgebung begriffenen Kunststoffdraht als Ganzes einwirken zu lassen während einer relativ kurzen Zeitspanne zur Erreichung einer Thermofixierung, die dabei durchgeführt wird bei einer Temperatur, die wenig unter und ganz nahe beim Schmelzpunkt des Kunststoffdrahtes gelegen ist. Zur Durchführung einer solchen Ultraschallthermofixierung muss jedoch eine grosse Energiemenge verbraucht werden unter Verwendung eines teuren Ultraschalloszillators, der höchst genau eingestellt werden kann, wodurch die Kupplungsgliedreihen sehr teuer zu stehen kommen.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, wobei weitere Besonderheiten einer Ausführungsform in den Ansprüchen 2 bis 5 definiert sind. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe, wie es im Anspruch 6 definiert ist, wobei weitere Besonderheiten eines solchen Verfahrens in den Ansprüchen 7 bis 11 definiert sind.

Mit der Erfindung erhält man eine Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe, bei der die Steigung, das heisst der Abstand zwischen benachbarten Kupplungsgliedern, leicht und zuverlässig stabilisiert ist, wobei die hierdurch entstehenden Kosten recht gering sind. Auch kann das Verfahren bei erhöhter Geschwindigkeit durchgeführt werden, was eine ver-grösserte Produktionsrate ermöglicht.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 bis 3 perspektivische Ansichten von drei Ausführungsformen von Kupplungsgliedreihen gemäss der Erfindung,

Fig. 4 einen Aufriss der in Fig. 1 gezeigten Kupplungsgliedreihe,

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 einen der Fig. 5 ähnlichen Querschnitt einer Ausführungsvariante,

Fig. 7 eine Teildraufsicht eines Reissverschlussstreifens mit einer Kupplungsgliedreihe nach Fig. 1,

Fig. 8 einen Aufriss einer Vorrichtung mit zwei Schnek-ken, zwischen denen eine Reihe von schraubenlinienförmig gewundenen Kupplungsgliedern geformt werden kann, Fig. 9 einen Querschnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8, Fig. 10 einen Längsschnitt der Vorrichtung, welcher veranschaulicht, wie Verbindungsabschnitte zwischen aufeinanderfolgenden Kupplungsgliedern erhitzt werden,

Fig. 11 eine Stirnansicht einer Vorrichtung mit einem Matrizenrad, in welcher eine Reihe von zickzackförmig abgebogenen Kupplungsgliedern gebildet werden kann,

Fig. 12 eine Teildraufsicht zu Fig. 11 in grösserem Massstab, und

Fig. 13 einen Teilquerschnitt nach der Linie XIII-XIII der Fig. 12.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht eine Reiss-verschluss-Kupplungsgliedreihe aus einer Mehrzahl von Kupplungsgliedern 15, und zwar aus einem schraubenlinienförmig gewundenen Draht von thermoplastischem Kunstharz. Jedes Kupplungsglied 15 besteht aus einem abgeflachten und ausgebreiteten Kupplungskopf 16, einem Paar von in Abstand voneinander gelegenen Schenkeln 17,18, die sich vom Kupplungskopf 16 wegerstrecken, und aus einem Verbindungsabschnitt 19, der auf der vom Kupplungskopf 16 abgewendeten Seite des Gliedes gelegen ist und der einen oberen Schenkel 17 des einen Gliedes mit einem unteren Schenkel 18 eines benachbarten Gliedes verbindet. Jeder Verbindungsabschnitt 19 hat eine stabile Oberflächenlage 20 (Fig. 5), die - um ihr eine erhöhte Dimensionsstabilität zu verleihen - thermofixiert worden ist durch Erhitzen eines Oberflächenteiles des Verbindungsabschnittes, der vom Kupplungskopf 16 abgewendet ist, auf eine Temperatur, die nahe beim Schmelzpunkt des Kunststoffdrahtes gelegen ist. Damit wird erreicht, dass der Verbindungsabschnitt 19 einer weiteren Dimensionsveränderung widersteht, wenn er der Einwirkung von Kräften ausgesetzt wird, und dass er nicht in nennenswertem Ausmass deformiert wird, bei einer Erhitzung, die stattfindet, wenn später die Kupplungsgliederreihe zusammen mit einem Tragband einem Färbeprozess unterworfen wird.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, kann der Verbindungsabschnitt 19 über seinen ganzen Querschnitt thermofixiert sein, zwecks Erlangung einer vergrösserten Dimensionsstabilität. Ferner kann der Verbindungsabschnitt 19 intensiv erhitzt worden sein, bis er eine angerauhte Oberfläche hat oder bis er nicht mehr lichtdurchlässig ist.

Da die Teilung der Gliederreihe, also der Abstand zwischen benachbarten Gliedern, bestimmt ist durch Fixieren der Form einzig der Verbindungsabschnitte 19 der Kupplungsglieder 15, sind die Kupplungsköpfe 16 und die Schenkel 17 nur temporär thermofixiert bei einer verhältnismässig niedrigen Temperatur, und zwar im Verlaufe des formgebenden Bildens der Kupplungsgliedreihe. Demzufolge kann diese Kupplungsgliedreihe, bei der nur die Verbindungsabschnitte 19 intensiv wärmefixiert worden sind, an ein Tragband angenäht oder angewoben werden.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 gehört zur Kupplungsgliedreihe 15 ein länglicher Kern 21, der sich in Längsrichtung durch sie hindurch erstreckt, und zwar zwischen den oberen Schenkeln 17 und den unteren Schenkeln 18 hindurch an den Verbindungsabschnitten 19 anliegend; dieser Kern 21 besteht aus miteinander verdrehten Garnen oder aus gewundenen Fliessen von thermoplastischen Kunst-stoffasern.

Die in Fig. 3 veranschaulichte Reihe von Reissver-schluss-Kupplungsgliedern 22 besteht aus einem Draht aus thermoplastischem Kunstharz, der nach einem zickzackför-migen Verlauf abgebogen ist, wobei wieder jedes der Kupplungselemente 22 aus einem Kupplungskopf 23, einem Paar von Schenkeln 24, 25, die sich vom Kupplungskopf 23 wegerstrecken, und aus einem Verbindungsabschnitt 26 besteht, der an der vom Kupplungskopf 23 abgewendeten Seite des Gliedes vorliegt und einen der Schenkel 24 oder 25 mit einem solchen Schenkel 24 oder 25 eines benachbarten Kupplungsgliedes 22 verbindet. Die Verbindungsabschnitte 26 sind in ähnlicher Weise gesamthaft thermofixiert oder nur in Oberflächenlagen, welche von den entsprechenden Kupplungsköpfen 23 abgewendet sind.

Die Kupplungsgliedreihe nach Fig. 1 ist dazu bestimmt, an einem Tragband 27 angenäht zu werden, und zwar an dessen einem Längsrand, mit Nähstichen 28, so wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist. In diesem Falle wirken die Verbindungsabschnitte 19, falls ihre Oberfläche angerauht ist, dahin, dass sie die Nähfaden 28 an einem Verrutschen verhindern; wenn sie nicht undurchlässig sind, so sind sie für das Auge vom Tragband 27 nur schwer zu unterscheiden.

Zur Herstellung der Reihe von schraubenlinienförmig gewundenen Kupplungsgliedern 15 verwendet man eine Vorrichtung 30, wie sie in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht ist. Diese Vorrichtung weist einen vertikal beweglichen Dorn 31 auf, um den der Draht 32 aus thermoplastischem Kunstharz aufgewickelt werden kann. Die schraubenlinienförmige Wicklung 32 auf den Dorn 31 wird weiter transportiert und dabei zugleich geformt durch ein Paar von Förderschnecken 33, 34, die um ihre zueinander parallelen Achsen drehen und dies- und jenseits des Domes 31 in einem Halter 54 angeordnet sind. Im Zuge seiner Aufwicklung wird der Kunststoff5

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draht 32 auf eine verhältnismässig tiefe Temperatur erhitzt, damit er temporär thermofixiert wird, aber nicht durchgehend fixiert wird. Dieses temporäre Thermofixieren wird durchgeführt durch Erhitzen des Halters 54. Nur die Verbindungsabschnitte 19 der Kupplungsglieder 20 werden fixiert in einer Region 35 (Fig. 8) der Vorrichtung 30, in welcher sich eine Düse 36 (Fig. 9 und 10) befindet, durch welche hindurch Heissluft konzentriert auf die Verbindungsabschnitte 19 geblasen wird, wodurch diese Verbindungsabschnitte während einer kurzen Zeitspanne von ein oder zwei Sekunden auf eine Temperatur erhitzt werden, die nahe beim Schmelzpunkt des Kunststoffdrahtes 32 gelegen ist. Die Verbindungsabschnitte 19 werden dadurch intensiv thermofixiert, womit erreicht wird, dass diese Verbindungsabschnitte nicht unter Wärmeeinwirkung bei einer späteren Einfarbung des aus Tragband und Kupplungsgliedreihe bestehenden Reissverschlussstreifens deformiert werden. Falls z.B. der Kunstharzdraht 32 aus Nylon 66 besteht, dessen Schmelzpunkt bei 250 °C liegt, so kann dieser Draht 32 auf eine Temperatur von etwa 210 bis 260 °C erhitzt werden, während einer Zeitspanne von 1 bis 2 Sekunden. Die Düse 36 hat eine abgeflachte Ausmündung 37, die, recht nahe beim Dorn 31 gelegen, gegen diesen gerichtet ist. Mit einer solchen Anordnung wird erreicht, dass nur die Verbindungsabschnitte 19 der Kupplungsglieder 15 in konzentrierter Weise erhitzt werden, dagegen nicht die Kupplungsköpfe 16 und die Gliederschenkel 17. Der gewickelte Kunststoffdraht 32 wird allmählich abgekühlt, währenddem er durch die Transportschnecken 33, 34 von der Region 30 wegbefördert wird, ohne dass er hiebei durch Luft forciert zu kühlen wäre. Die Verbindungsabschnitte 19 der Kupplungsglieder könnten durch andere Mittel erhitzt werden, z.B. durch einen Infrarotstrahler, welcher Wärme innerhalb der Verbindungsabschnitte 19 induzieren würde. Die Kupplungsköpfe 16 und die unteren sowie oberen Schenkel 17,18 werden thermofixiert bei ihrem Verweilen in einem erhitzten Färbemittel anlässlich des Einfärbens des aus Kupplungsgliedreihe und Tragband bestehenden Reissverschlussstreifens.

Gemäss Fig. 9 ist der Dorn 31 längs einer Mantellinie genutet zur Aufnahme des länglichen Kernes 21, welcher in die Kupplungsgliedreihe 15 eingeführt wird, währenddem der Kunststoffdraht 32 auf den Dorn 31 aufgewickelt wird. Der in der Längsnut des Domes 31 liegende Kern ist gegen direkte Einwirkung des Heissluftstromes aus der Düse 36 geschützt und wird deshalb auch nicht intensiv thermofixiert. Der sich innerhalb der Kupplungsgliedreihe in Längsrichtung derselben erstreckende Kern 21 behält somit eine gewisse Biegsamkeit, was sehr erwünscht ist. Eine solche Biegsamkeit des Kernes wird auch beibehalten, wenn auch in niedrigerem Ausmass, falls der Dorn 31 weggelassen wäre und der Kunstharzdraht 32 direkt um den Kern 21 aufgewickelt würde, dies weil die Verbindungsabschnitte 19 selbst dazu dienen würden, Teile des Kernes 21 vom direkten Einfluss der eingeblasenen Heissluft abzuschirmen.

Die Verbindungsabschnitte der Kupplungsglieder 15 sind gegen auf Hitzeeinwirkung zurückzuführende Deformation widerstandsfähig nach dem Einfärben, mit dem Erfolg, dass ein mit einer Reihe solcher Kupplungselemente 15 ausgerüsteter Reissverschlussstreifen gegen Verdrehung gesichert ist. Deshalb kann ein solcher Reissverschlussstreifen mit Leichtigkeit bei hoher Geschwindigkeit an einem Kleidungsstück angenäht werden.

Die in Fig. 3 gezeigte Reihe von Reissverschluss-Kupp-lungsgliedern 22 wird hergestellt unter Verwendung einer Vorrichtung 40, wie sie in den Fig. 11 bis 13 veranschaulicht ist. Zu dieser Vorrichtung 40 gehört ein Matrizenrad 41, das auf einer Welle 42 sitzt und an seinem Umfang eine Doppelreihe von Vorsprüngen 43,44 hat, welche von einer Reihe zur anderen um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind, so wie dies am besten aus Fig. 12 erkenntlich ist. Das Matrizenrad 41 hat auch eine Umfangsnut 45, die zwischen den beiden Reihen von Vorsprüngen 43,44 gelegen ist, wobei an den Seitenwänden dieser Umfangsnut Zähne 46,47 vorliegen, die sich paarweise gegenüberliegen. Ein Draht aus thermoplastischem Kunstharz 48 wird durch einen Zuför-derer 49 an die Mantelfläche des Matrizenrades 41 gelegt, währenddem sich dieses in Drehung befindet, so dass der Draht 48 abwechslungsweise um die Vorsprünge 43 und 44 gelegt wird, über die Umfangsnut 45 hinweg, und dabei einen zickzackförmigen Verlauf erhält. Nach diesem Verlegen wird der Kunststoffdraht durch eine Biegerolle 50 in die Umfangsnut 45 hineingedrückt, worauf der Eingriff des Kunststoffdrahtes 48 mit den Vorsprüngen 43,44 aufgehoben wird und Abschnitte des Drahtes 48 auf die Zähne 46, 47 gelegt werden. Bei forciertem weiteren Hineindrücken der nicht auf den Zähnen 46,47 aufliegenden Drahtabschnitte in die Umfangsnut entsteht das in Fig. 3 gezeigte Gebilde, wobei die auf den Zähnen aufliegenden Abschnitte 26 die schon erwähnten Verbindungsabschnitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kupplungsgliedern 22 bilden. Ein Stempel 51 wird zum Matrizenrad 41 hin und von ihm weg bewegt und drückt die sich quer über den Nutenboden hinweg erstrek-kenden Drahtabschnitte etwas flach, so dass daraus die seitlich ausgebreiteten Kupplungsköpfe 23 entstehen. Die auf den Zähnen 46,47 aufliegenden Verbindungsabschnitte 26 werden intensiv thermofixiert durch Erhitzen mittels eines aus einer Düse 52 ausgeblasenen Heissluftstrahles. Die so gebildete Kupplungsgliedreihe wird durch einen Abstreifer 53, der in die Umfangsnut hineinragt, vom Matrizenrad 41 abgestreift und läuft dann weg.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann ausgeübt werden mit einem geringeren Energieverbrauch und somit mit weniger Kosten, weil nur die Verbindungsabschnitte der Kupplungsglieder intensiv erhitzt werden für ihre stabile Ther-mofixierung. Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung an den beschriebenen Ausführungsformen des Erzeugnisses und des Verfahrens zu seiner Herstellung mannigfache Änderungen vorgenommen werden könnten.

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Aus einem thermoplastischen Kunstharzdraht bestehende Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe, bei der jedes Glied einen Kupplungskopf, ein Paar von sich von diesem wegerstreckenden Schenkeln und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der sich auf der vom Kopf abgewendeten Seite des Gliedes befindet und einen Schenkel dieses Gliedes mit einem Schenkel eines benachbarten Gliedes verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt einen Teil hat, der intensiver thermofixiert ist als der Kopf und die Schenkel, wodurch diesem Teil des Verbindungsabschnittes eine erhöhte Dimensionsstabilität verliehen ist.
2. 2. Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Teil des Verbindungsabschnittes eine vom Kopf abgewendete rauhe Oberfläche hat.
3. 3. Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Teil den ganzen Körper des Verbindungsabschnittes umfasst.
4. 4. Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Teil eine aufgerauhte Oberfläche hat.
5. 5. Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein länglicher thermoplastischer Kern zwischen den Schenkeln hindurch erstreckt, welcher nicht intensiv thermofixiert ist.
6. 6. Verfahren zur Herstellung einer Reissverschluss-Kupplungsgliedreihe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem in einem thermoplastischen Kunstharzdraht nacheinander mehrere aufeinanderfolgende Windungen zum Formen der Glieder gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der besagten Verbindungsabschnitte zwecks Ther-mofixierung in konzentrierter Weise erhitzt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen bei einer Temperatur durchgeführt wird, die nahe beim Schmelzpunkt des Kunstharzdrahtes gelegen ist.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen durchgeführt wird durch Einwirkenlassen eines erhitzten Mediums auf den Verbindungsabschnitt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte Medium Luft ist.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen durchgeführt wird durch Wärmeinduktion innerhalb jedes Verbindungsabschnittes.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein länglicher thermoplastischer Kern in die Reihe von Kupplungsgliedern eingeführt wird, einhergehend mit dem Bilden der Windungen.