DE1912042A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gewebeartigen Florprodukten - Google Patents

Description

VELCRO S.A., Lenzerheide /Schweiz

Verfahren und Vorrichtung; zur Herstellung von gewebeartigen

FIo rpr od ukt en

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gewebeartigen Florprodukten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl einzelner Fäden aus einem florbildenden Material, die parallel im Abstand angeordnet sind, in Längsrichtung durch einen Körper eines geschmolzenen, normalerweise festen duktilen Materials nach vorwärts befördert, wobei das duktile Material in Form eines die Fäden eingekapselt enthal-

-2-909840/1605

BAD ORIGINAL·

tenden verfestigten Bandes ausgezogen wird., daß man von diesem Band bestimmte Teile des duktilen Materials entfernt, um Teile der Längen aller Fäden freizulegen, wobei die anderen Teile der Längen aller Fäden in dem Band eingekapselt bleiben, daß man das Band verformt, um den Fäden eine wellenförmige Gestalt zu Verleihen, daß man an den freigelegten Teilen der Fäden eine Schicht aus einem Uhterlagematerial befestigt und daß man sodann den Rest des duktilen Materials entfernt, um die anderen restlichen Teile aller Fäden freizulegen, wobei die Fäden in gewellter Form vorliegen, und sich im allgemeinen von der Schicht des Unterlagematerials, an welchem sie befestigt sind, vertikal erstrecken.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl einzelner florbildender Fäden von Abstandseinrichtungen durch einen Extruder mit einer länglichen schlitzartigen Düse nach vorwärts befördert wird, um ein kontinuierlich erstarrtes Band ais dem extrudierten duktilen Material, in dem die Fäden eingekapselt sind, zu bilden, und daß weiterhin vorgesehen sind mit Zähnen versehene Walzen zur Querwellung des Bandes,

Heizeinrichtungen zur Entfernung eines Teiles des duktilen Madie

terials von einer Oberfläche des gewellten Bandes_s um/in Längsrichtung im Abstand angeordneten gewellten Teile jedes Fadens freizulegen, während die restlichen Teile aller in .dem duktilen Material eingekapselten Fäden zurückbleiben, Einrichtungen zum Befestigen eines Unterlagernaterials an den freigelegten Teilen der Fäden und Heizeinrichtungen zur Entfernung des Bestes des duktilen Materials, um die restlichen Teile der Fäden in Form von Wellen, die sich im allgemeinen vertikal von dem Unterlagematerial, an dem die Fäden befestigt sind, erstrecken, freizulegen.

909840/160S

Die Erfindung soll nachstehend anhand der beigefüjfcen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine maßgleiche Ansicht einer zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeigneten Vorrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt dieser Vorrichtung;

Fig. 3 einen Aufriß der Rückseite der in den Fig* 1 und 2 gezeigten Vorrichtung mit den vorgesehenen Antriebsniitteln;

Fig. b einen Teilaufriß in der in Fig. 2 durch die Linie b-H-angegebenen Ebene;

Fig. 5 einen vertikalen, entlang der Linie 5-5 in Fig. 4 aufgenommenen Querschnitt;

Fig. 6 eine stark vergrößerte teilweise Grundrißansicht der Florfasern in der Gegend der Linie 6-6 in Fig. 1;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, die jedoch in d.er Gegend der Linie 7-7 in Fig. 1 aufgenommen ist;

Fig. 8 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, die jedoch die Gestalt, der in eine Metallmatrix eingekapselten Florfasern in der Gegend der Linie 8-8 in der Fig. 1 zeigt;

Fig. 9 eine entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 aufgenommene vertikale Querschnittsansicht;

Fig. IQ, 11, 12, 13 und Ik stark vergrößerte, teilweise vertikale Querschnittsansichten, die entlang der Linien lO-lO, 11-11, 12-12, 13-13 bzw. 14-1Λ in Fig. 1 aufgenommen sind;

909840/1605

BAD

Pig. 15 einen noch stärker vergrößerten Grundriß einer bevorzugten Form des Endprodukts nach der Erfindugj

Fig. 16 eine vertikale, entlang der Linie I6-I6 in Fig. 15 aufgenommene Querschnittsansicht; und

Fig. 17 und 18 entlang der Linien 17-17 "bzw. I8-I8 in Fig. l6 aufgenommene vertikale Querschnittsansichten.

Bei der Herstellung von abtrennbaren Verschlüssen des in den USA-Patentschriften 2 717 ^37 und 3 OO9 235 beschriebenen allgemeinen Typs ist eine große Vielzahl spezifischer Formen verfügbar. Die Haken- und/oder Schleifen-Elemente für einen Haken-und-Schleifen-Verschluß, wie er in der USA-Patentschrift 3 OO9 235 gezeigt ist, können verschiedene Anzahlen von Elementen pro Flächeneinheit und Elemente verschiedener Höhe besitzen oder aus unterschiedlichen spezifischen Typen oder Größen von synthetischem Material hergestellt sein.. Daher sollten Verfahren zur Herstellung dieser Elemente und die hierzu vorgesehenen Vorrichtungen soviele Varianten wie möglich erzeugen können.»

Dies ist beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung der Fall. Das Verfahren der Erfindung und die hierzu geeignete Vorrichtung können ohne weiteres an die Herstellung von Haken- oder Schleifenelementen mit sehr unterschiedlichen Abständen und Größen angepaßt werden. Die zur Bildung der Haken-Elemente verwendeten Monofilamente sind gewöhnlich aus Nylon hergestellte können jedoch hinsichtlich ihrer spezifischen Zusammensetzung je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck schwanken« Insbesondere enthalten die Nylon-MoMofüamente für Verschlüsse, bei denen eine maximale Haltekraft erforderlich ist, wesentliche Mengen von Füllstoffen, die die Fäden und die daraus gebildeten Haken steifer als nichtgefüllte oder weniger gefüllte Fäden machen«.

BAß

Diese steiferen Fäden sind daher spröder, wenn sie von der Ausgabeeinrichtung kommen und erfordern somit bei der Handhabung bestimmte Vorsichtsmaßnahmen, die bei weniger spröden Fäd.en nicht so wichtig sind. Zwar sieht die Erfindung bestimmte Vorkehrungen für die Herstellung von Haken-Elementen und für den Einsatz relativ spröder Fäden vor_& doch ist die Erfindung gleichermaßen in Verbindung mit weniger spröden NyIon-Monofilamenten oder MuIt!filamenten oder Fäden, die aus anderem Material als Nylon hergestellt sind und bei denen die Sprödigkeit kein besonderes Problem darstellt, geeignet. Es x\rird hierin d.arauf hingewiesen werden, welche Merkmale bei einer Vorrichtung weggelassen werden können, wenn nur der Einsatz relativ nichtspröder Fasern, Garne oder Fäden vorgesehen ist.

In", den Fig, 1 und 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung gezeigt, wobei die einzelnen Stationen durch Buchstaben angegeben sind= Station A ist ein umschlossener Baum, in welchem ein Baum 10 angeordnet ist, um den eine geeignete Zahl für das jeweilige gewünschte Florprodukt geeigneter Einzelfäden 12 gewunden sind. Diese Fäden werden von dem Baum 10 laufend zu einer horizontal angeordneten Bahn, die der Kettenbahn eines Webstuhls entspricht, abgewickelt. Wie bereits zum Ausdruck gebracht, bezieht sich die ausführliche Beschreibung in erster Linie auf Monofilamente. Die Bahn der Monofilamente 12 wird über geeignete Führungs- und Querabstands einrichtungen 14-, die weiter unten näher beschrieben werden sollen, durch eine Trennwand 16 in die nächste Station geleitet. Die Station A wird vorzugsweise gekühlt, wenn man relativ spröd.e Monofilamente verwendet, wie es häufig bei der Herstellung von Haken-Teilen vpn abtrennbaren Verschlußelementen der Fall ist.

-6-9Q9840/160S

BAD ORIGINAL ?;;o um

1S12042

- ■ 6 *-

In der Station B ist" zur Bildung einer kontinuierlichen Bahn aus dem Matrix-Material 18, das die Monofilamente 12 einkapseltj, ein Extruder 17 vorgesehen«, Das kapseiförmige Gebilde 18 "besteht aus einem dünnen Metallfilm mit kontinuierlicher glatter Oberfläche, in dem die Monofilamente 12 vollständig eingeschlossen sind und sich darin in parallelen, genau abgestuften Positionen durch die Breite des kapseiförmigen Produkts 18 erstrecken.(vgl. Fig. 8). Das kapseiförmige Produkt 18 wir&öann durch die Station C geleitet, die einen Abkühltrog 20 und einen Temperierungstrog 22 enthält. Der Abkühltrog 20 wird kontinuierlich mit einer Badflüssigkeit, wie Äthylenglykol beschickt. Die Badflüssigkeit wird auf einer genügend niedrigen Temperatur gehalten, um ein schnelles Abkühlen und Schrumpfen des kapseiförmigen Produkts zu erzielen. Der Temperierungstrog: 22 wird mit einer ähnlichen Flüssigkeit versorgt_s die auf einer etwas höheren Temperatur als das erste Bad 20 gehalten werden kann, um lokale Spannungen auszugleichen und. dem kapseiförmigen Produkt für die nächste Verfahrensstufe eine genügende Duktilität zu verleihen.

In der Station D wird das kapseiförmige Produkt 18 quer gewellt, indem es durch ineinandergreifende! mit Zähnen versehene Walzen 2k geleitet wird. Von der Station D gelangt das gewellte kapseiförmige Produkt nach unten zur Station B₃ in welcher das kapseiförmige Produkt in Längsrichtung gepreßt wird, um die Wellungen zusammenzupressen und das kapseiförmige Produkt in einen viel dickeren Körper mit im wesentlichen glatten Oberflächen zu verformen. Die Frequenz und die Amplitude dieser Wellen wird naturgemäß durch die in Station D stattfindende Wellung bewerkstelligt. In Station E wird die Frequenz d.er Wellungen sehr wesentlich vergrößert, während die Amplitude praktisch konstant bleibt (vgl. Fig. 10 und. H)₈

90984Ö7160S

BAD

Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß das kapseiförmige Produkt 18 durch einen Kanal 26 in die Station F hineingezwängt wird. Letztere besitzt ein Paar Eintrittswalzen 28, die mit einer wesentlich niedrigeren Lineargeschwindigkeit als die WeI lungs walzen 2k- betrieben werden.

In der Station P wird die untere Oberfläche des kapselförmigen Produkts 18 auf einen Metallgürtel 3^ gerichtet, dessen oberer Abschnitt von einem Tisch 32 unterstützt wird und der mit derselben Lineargeschwindigkeit wie das kapseiförmige Produkt 18 läuft. Durch eine Vielzahl von eng im Abstand angeordneten Düsen 3^ wird ein heißes Gas auf die obere Fläche des kapseiförmigen Produktes 18 geleitet. Die Temperatur des heißen Gases ist so bemessen, daß eine dünne Schicht des'Ma¹-trix-Materials, das den oberen Oberflächenteil des kapseiförmigen Produktes 18 bildet, schmilzt. Eng an den Gasdüsen 3^ ist eine Vielzahl von Saugdüsen 36 angeordnet, um das geschmolzene Matrix-Material abzusaugen und auf -diese Weise die oberen Teile der gewellten Fäden 12 freizulegen (vgl, Fig. 12). Vorzugsweise wird genügend Metall entfernt, daß - wie in Fig. 12 gezeigt -■ eine offene Schleife jedes Metalls freigelegt wird.

Das kapseiförmige Produkt 18, d.as freigelegte Teile der Fäden 12 besitzt, wird r*ann in die Station G überführt, in welcher eine Zufuhrwalze 38 mit einem geeigneten flexiblen Unterlagematerial so angeordnet ist, daß das Unterlagematerial von der Walze 38 über eine Führungswalze H-O so abgenommen wird, daß es in Oberflächenkontakt mit der oberen Oberfläche des kapseiförmigen Produkts und der freigelegten Fäden 12 kommt. Das flexible Unterlagematerial von der Walze 38 liegt in Form eines kontinuierlichen Gewebes k2 vor und kann aus einem ge-

9 0 9 8 4'tf·/'! 6 0

webten oder nicht gewebten Stoff oder aus einer Kunststoffolie bestehen. Das Gewebe 42 wird von der Walze 38 abgenommen und kann, wie in Fig. 2 dargestellt, auf seiner unteren Oberfläche mit einer Klebstoffschicht überzogen sein oder unbeschichtet sein. Bei Verwendung von vorbeschichteten Geweben enthält die Vorrichtung eine Aktivierungseinrichtung 44 zum Erwärmen oder zum sonstigen Vorbereiten der Klebstoffschicht für die Verklebung mit den freigelegten Teilen der Fäden 12. Bei Verwendung von unbeschichteten Geweben 42 dient die Einrichtung 44 zur Aufbringung eines Klebstoffes durch Aufsprühen einer _t Klebstoffschicht auf die Unterseite des Gewebes 42. In jedem Fall dienen die Walzen 40 und die weiteren Walzen 46 dazu, den aktivierten Klebstoff 48 (vgl. Fig. 13) unter Druck in Berührung mit den freigelegten Teilen der Fäden 12 zu bringen, vorzugsweise in der Weise, daß der Klebstoff unter die schielfenförmigen Fäden 12 fließt unddiese zur festen Verbindung mit dem Unterlagegewebe 42 einbettet.

Die Station G ist genügend lang, damit der Klebstoff 48 abkühlen und in Verbindung mit den freigelegten Teilen der Fäden 12 aushärten kann. Danach gelangt das Gewebe 42 mit den restlichen Teilen des kapselförmigen Produktes 18 in die Station H. In der Station H ist eine relativ große Führungswalze 50 vorgesehen, die vorzugsweise gekühlt wird, um das Gewebe 42 und den Klebstoff 48 unterhalb der Erweichungstemperatur des Klebstoffes zu halten. Der restliche Teil des Metalls in dem kapseiförmigen Produkt 18 wird einer Vielzahl von eng im Abstand angeordneten Düsen 52 ausgesetzt, die innerhalb eines erwärmten Gehäuses 5^ angeordnet sind. Durch die Düsen 52 wird ein heißes Gas auf d.en Metallteil des kapseiförmigen Produktes 18 gerichtet, um das Metall aufzuschmelzen und es von den Fäden 12 in das Gehäuse 54 abtropfen zu lassen.

-9-

909840/1605

BAD ORIGINAL ■·*■',-3

In diesem wird das Metall auf einer solchen Temperatur gehalten;, daß es völlig geschmolzen ist« Das geschmolzene Metall wird durch die Leitung 56 aus dem Gehäuse 54 kontinuierlich entfernt und durch geeignete Pump- und Wiederaufheizeinrichtungen_s wie sie in den Pigs, 2 und 3 dargestellt sind, wieder zur Einlaßleitung 57 des Extruders 1? .zurückgeleitet, um erneut zur Bildung des kapseiförmigen Produkts 18 Verwendung zu finden_o

Die Unterlageschicht 42 mit don daran befestigten schleifenförmigen Fäden 12 ist nun_? wie in Figo 14 gezeigt,, völlig metallfrei,, und verläßt die Führungswalze 50_s um nach dem Passieren einer Führungswalze 58 außerhalb der Vorrichtung von der Aufnahmewalze 60 als fertiges Florprodukt aufgenommen zu werden»

Die Vorrichtung ist vorzugsweise in ein gekühltes Gehäuse 62 eingebaut, das mit einem Kühlrohr 64- und mit geeigneten;, hier nicht gezeigten Zugängen versehen ist. Das Gehäuseinnere wird vorzugsweise mit einem umgeführten und gekühlten Inertgas, wie Stickstoff, gefüllt» Der Gasdruck innerhalb des Gehäuses 62 wird zur Verhinderung des Eintritts von Luft vorzugsweise etwas über Atmosphärendruck gehalten. Das gekühlte Inertgas kann in das Gehäuse durch eine geeignete Anzahl von Zufuhrrohren 66 eingeleitet und durch die Ablaßrohre 68 entnommen werden, um wieder gekühlt und zurückgeleitet zu werden.

Zur Herstellung von Haken-Teilen von abtrennbaren Verschlüssen wird es bevorzugt,'die Monofilamente 12 an der Unterlagebahn 42 in einem wie in Fig·. 5 gezeigten Chevron-Must er zu befestigen, damit die Schleifen nach dem.thermischen Fi-

-10-

909840/1605

BAD ORIGINAL· ^ :> ;V-£

xieren zur Bildung νοκ Haken zerschnitten werden können«, Der Schneidmechanismus ist hierin nicht "besehrieben_s kann aber _ der in der USA-Patentschrift 3 009 235 beschriebenen Art ähnlich sein_s bei welcher längliche Finger in die längsreihen der thermisch fixierten Schleifen eintreten,, um sie zu den Schneidblättern einer· Schneideinrichtung zu leiten^ die einem HaarSchneider ähnelt und die in bekannter Weise von jeder Schleife nur einen Schenkel abschneidet«,

Das in Figo 15 gezeigte Chevron-Muster kann auch für ungeschnittene Schleifen bei der Herstellung von Teppichen oder von anderen Dekorationsflorstoffen oder bei der Herstellung von den Schleifen-Teilen von abtrennbaren Verschlüssen erwünscht sein»

Das vorstehende Chevron-Muster wird dadurch erhalten_s siafi die Fäden 12 bein? Eintritt in den Extruder 17 in einer horizontalen Ebene hin- und herbewegt werden_o Die hierzu vorgesehene Einrichtung ist in den Figo 2, 3 und k ctoch die Bezugszahl 70 angegeben* Die Funktion dieser Einrichtung besteht darin, die Fäden 12 in eine horizontale sinusförmige Bahn, xd.e sie in Fig. 7 gezeigt ist, zu bringen₉ und zwar gerade zu der Zeit, bei welcher das geschmolzene Metall in dem Extruder 17 sich verfestigt. Dadurch werden die Fäden 12., wie in Fig, 8 gezeigt, in einer solchen sinusförmigen Gestalt .-__■■-; eingekapselt. Die Wirkung der Einrichtung 70 und die Querzähne der mit Zähnen versehenen Walzen 2h in der Station D müssen genau synchronisiert werden. Dies wird weiter unten noch näher beschrieben.

Zur Herstellung von Haken-Teilen für abtrennbare Verschlüsse ist es bei Verwendung von relativ spröden Nylon-Monofilamenten mit hohem Füllstoffgehalt vorzuziehen, mehrere Bäume 10 vorzusehen. Diese Bäume werden vorzugsweise in

909840/1605

BAD

gekühlten Gehäusen aufbewahrt, in die Inertgas eingeleitet wird, um allmählich die Luft, die in den aufgewickelten Faden okkludiert sein könnte, herauszuspülen. Wenn man in der vorliegenden Vorrichtung einen Baum 10 benötigt, dann überführt man diesen rasch im vorgekühlten Zustand in die Station A, wo die Kühlung und die Aufbewahrung im Inertgas fortgesetzt xiird. Die Fäden 12 werden durch die Walzen lh, die vorzugsweise für jeden Faden mit einer umlaufenden Rinne versehen sind, einzeln geführt'. Auf diese Weise wird ein genauer seitlicher Abstand gewährleistet. Dies kann rasch in der Weise erreicht werden, daß man zeitvreise beispielsweise d.ie obere Walze entfernt und die Fäden 12 in die nun freiliegenden Rinnen der unteren Walze lh einlegt.

Die Fäden 12 treten in den Extrud.er 17 durch einzelne Löcher 72 (vgl. Fig. k) ein, die in einer verschiebbaren Platte ausgebildet sind. Diese Platte besteht aus aneinanderstoßenden oberen und unteren Teilen 7^ und 76, die entlang einer jedes der Führungslöcher 72 teilenden horizontalen Ebene voneinander getrennt angeordnet sind. Die Plattenteile 7h und sind vorzugsweise aus einem .starren, wärmebeständigen Kunststoff gefertigt. Sie werden durch sich durch d.ie Länge der Plattenteile erstreckende Metallkanäle 78 und d.urch an gegenüberliegenden Enden (in Fig. h ist nur ein Ende gezeigt) der Plattenteile lh und 76 angeordneten Bolzen 80 zusammengehalten. Die Zusammenstellung 7h_f 76 wird in dem Körper des Extruders 17 durch eine Reihe von Federklammern 82, die auf Flügelschrauben &h drehbar angeordnet sind, gehalten. In Betriebsstellung sind die Klammern 82 gegen die oberen und die unteren Kanäle 78 gerichtet und halten auf diese Weise die Zusammenstellung 7h _t 76 für eine Längsgleitbewegung in einem Zurückgang in der Einlaßwand 86 des Extruders 17 lose befestigt.

-12-

909840/1605

Jedesmal, wenn der Baum 10 ersetzt werden soll,, kann die Zusammenstellung 7^, 76 dadurch entnommen werden, daß die Flügelschrauben 8^i- gelockert werden und die Klammern 82 aus dem Weg geschwenkt werden. Die Teile 7k-, 76 können getrennt werden, um das Einfädeln der Fäden 12 in.ihre jeweiligen Löcher 72 zu erleichtern,was durch Entfernung der Bolzen 80 geschehen kann. Im anderen Fall kann für jeden Baum 10 in der Lagerung eine Zusammenstellung 7^, 76 vorgesehen sein und des in geeigneter Weise erfolgende Einlegen der Fäden dieses Baumes in die Löcher 72 der damit in Verbindung stehenden * Einrichtung 7^-, 76 kann im voraus vorgenommen werden, so daß der neue Baum zusamiren mit seiner Zusammenstellung 7k, 76 rasch in den Extruder eingesetzt werden kann, um eine Einrichtung 74, 76 zu ersetzen, die infolge der Erschöpfung des vorhergehenden Baums 10 entfernt worden war.

Die Einrichtung 70 zum Hin- und Herbewegen ist mit der Zusammenstellung 7k, 76 verbunden, um dieser eine relativ zum Rest des Extruders 17 eine Hin- und Herbewegung zu verleihen. Hierzu wird eine gezahnte Nockenscheibe 88 mit bestimmter Geschwindigkeit betrieben, die mit einem Ventilstößel 90 in Eingriff steht, der am einen Ende einer Kurbel 92, die bei 9^ drehbar auf dem Rahmen der Vorrichtung angeordnet ist,, angebracht ist. Das gegenüberliegende Ende der Kurbel 92 ist bei 96 mit einer Gabel 98 drehbar verbunden, die ihrerseits \ mittels des Bolzens 99 fest mit der Zusammenstellung 7^$ 7-6 verbund.en ist.

Eine Rückholfeder 100 ist mit dem Ende der Kurbel 92 verbunden und drängt die Kurbel 92 konstant in der in Fig· k gezeigten Weise in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung* Auf diese Weise wird der Ventilstößel 90 in Eingriff mit derüok-

-13-

909840/1605

bad original '

112042

keilscheibe 88 gehalten,, so daß nie Rotation öer Nockenscheibe 88 zu einer Hin- und Herbewegung der Zusammenstellung 7^_P ?6 quer zu. der Länge der Fäden 12 führt„ Die Figo k und 5 stellen schematische Darstellungen dar_s- wobei die Verhältnisse nicht genau übereinstimmen.; So können beispielsweise bei der Herstellung von Haken-Elementen für abtrennbare Verschlüsse die NyI on-Monof Hamen te 12 und somit auch die Führungslöcher 72 Durchmesser von etwa 0^023 cm aufweisen₀ Die durch die vibrierende Einrichtung 70 der Zusammenstellung 7^_g 76 verliehenen Abweichungen brauchen nur einige Hundertstel inch zu betragen_s um den Monofilamenten 12 in der in Figo 7 gezeigten Weise ein seitliches zick-zack- oder sinusförmiges Muster zu verleihen6.

Zur Erzielung "eines erfolgreichen Verlaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wichtig_s als Matrix-Metall eine Legierung mit besonderen Eigenschaften zu verwenden und diesen Eigenschaften bei der genauen Kontrolle der Temperatur des Metalls in dem Extruder 17 Rechnung zu tragen» Es sind eine Reihe-von geeigneten niederschmelzenden Legierungen _s beispielsweise unter einer Reihe von Warenzeichen_s die das Wort "Gerro" enthaltenj im Handele Ein derartiges Metall wird unter dem Warenzeichen "Gerro-Safe" vertrieben«; Dieses Metall ist nicht eutektisch d_oh„ es erweicht und nimmt über einen relativ breiten Schmelztemperaturbereich von 69,,^ bis-87,8 G eine fortschreitend beweglichere matschige Konsistenz ein«, Unterhalb dieses Bereiches ist es fest, darüber flüssige Die feste Form ist ziemlich duktile Ferner ist die flüssige Form leicht umpumpbar_s solange die Temperatur oberhalb des Schmelzbereiches gehalten wird» Dieses Metall kann über lange Zeiten verwendet werden, solange man es, insbesondere in der matschigen oder der flüssigen Form durch eine Atmosphäre eines Inert-

909840/1605
BAD ORiQINAl

11204

gasesj wie Stickstoff,; sohütsto

Für die vorliegende Erfindung ist das oben beschriebene ^::Gsrro~Safe^!i-Metall besonders zweckmäßige In- Figo 5 wird ge~ seigtjj ä&ß aas Metall 102 in flüssiger Form durch die Leitung 57 ir eine Konditionierkammer 104- geleitet wireu Sowohl die Leitung 57 _als auch die Kammer 10^4- sinä. von einem geeigneten t'Järnv'-isolierraaterial" lOo uingeben_o In der Konditionierkammei- :';-4 wird das Metall 10^- mittels der Heizschielfen i08 bet einer Temperatur gehalten^ bei welcher es immer noch flüssig oder zumindest nur sehr wenig matschig ist* Dadurch i-aiii"¹- S3 durch ein oder mehrere Auslasse 11Ö und Leitungen 111 _s die sich in einen Verteiler 113 hinein verzweigen,, transportiert werden., Letzterer erstreckt sich oberhalb bzw_o unterhalteier Bahn der Par¹ cn 12 <> Die Verteiler 113 sind durch Eohre 115 mit den oberen und unteren Teilen des Körpers des Ext.ru.oers 17 verbunden= Zur Entleerung des Extruderkörpers beim^ 'fbsteilen der T%schine_s beispielsweise-, x-jenn man die Bäume" auswechselt5 können ein oder mehrere Rückführleitio.gen 117 mit Ventilen 119 vorgesehen sein. - .

Die Monofilamente 12 sind_s *jie bereits ausgeführt_? ·vorgekühlt und werden bei niederer Temperatur gehaltene Daher gibt das Metall 102 innerhalb des Extruders 17 konstant Wärme an die Monofilamente 12 ab₅ wenn diese von dem Schlitz 121 in der Einlaßwand 86 rasch durch den Extruder laufen₀ Das mit den Monofilamenten in Kontakt stehende Metall und das damit benachbarte Material verdickt sich somit laufend zu einem Matsch und tritt zusammen mit den Fäden 12 durch eine längsgerichtete.» schlitzartige Düse 112 des Extruders 17 aus» Durch geeignete Temperaturkontrolle des Metalls unter Berücksichtigung der Temperatur und der Geschwindigkeit der

-15-909840/160S

rnm '^c;-^s

eintretenden Faden 12 erstarrt das Metall auf den Fäden 12 bei der Düse 112 und tritt zusammen mit den vollständig- umkapselten Fäden als flache Metallplatte, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, aus. Der Extruder 17 kann mit Heiz- und/oder Kühleinrichtungen versehen sein. So können' z.B. Heizelemente 11*1- in den von der Düse 112 entfernt angeordneten Stellen angeordnet sein. Kühlelemente Il6 (z.B. Rohre für den Umlauf eines flüssigen Kühlmittels) können in der Nähe der Innenwände der Düse 112 vorgesehen sein.

Das Metall 102 braucht beim Austreten aus der Düse 112 noch nicht vollständig erstarrt zu sein, wenn die Düse in eine geküite Atmosphäre, in der eine endgültige Verfestigung des dünnen folienartigen, kapseiförmigen Produkts stattfinden kann, austrägt, An manchen Stellen innerhalb des Extruders 17, die sehr nahe an der Düse 112 liegen, ist das Metall 102 fast so fest geworden, daß die Fäden 12 gegen die seitliche Verschiebung, die durch die oszillierende Einrichtung 70 erzeugt wird, gehalten werden. Die Teile der Fäden, die sich nach hinten von diesem Punkt zu den Einlaßlöchern 72 erstrecken, bewegen sich weiter in den näheren flüssigen Teilen des Metalls hin und her, wodurch die Fäden seitlich-gebogen und in der in Fig. 7 gezeigten sinusartigen oder Zick-Zak-Form erstarren. Aufgrund der länge der einzelnen Fäden 12, die von den Führungslöchern 72 sich in die Verfestigungszone in der Nähe der Düse 112 erstrecken, muß sich die Zusammenstellung 7^» ?6 mit einem wesentlich größeren Abstand hin- und herbewegen als die Querbreite der in Fig. 7 gezeigten sinusartigen Bahn. Ein annäherndes Ausmaß der seitlichen Bewegung eines Führungsloches 72 ist in den gestrichelten Linien in Fig. 7 dargestellt.

Die Düse 112 stellt einen langen engen Schlitz dar, der eine vertikale Abmessung besitzt, die, wie in Fig. 4 gezeigt,

-16-

909840/1605

BAD

nur einige Tausendstel inch größer ist als der Durchmesser der Fäden 12. Auf diese Weise zentrieren sich die Fäden automatisch in vertikaler Richtung innerhalb des laufend weniger flüssig werdenden Stroms, der die Kapsel bildet und der nur einige wenige Tausendstel inch unterhalb der oberen und unteren Oberflächen der fertigen Metallkapsel liegt, wie es in Fig. gezeigt ist.

In den Fig. 4 und 5 wurden bauliche Einzelheiten des Ex- ^ truders 17 und des Zufuhr- und Kond.itionierungssystems für das geschmolzene Matrix-Metall 102 nicht vollständig dargestellt. Derartige Einzelheiten schwanken entsprechend der Herkunft des Extruders. Im allgemeinen sind thermostatische Kontrolleinrichtungon erforderlich, wobei Ummantelungen mit Wärme-" isolatoren in größerem Umfang als hierin gezeigt verwendet werden.

Obgleich die nicht eutektische Metallegierung "Cerro-Safe" besonders zweckmäßig ist, wenn die Fäden 12 in der oben beschriebenen und in den Fig. 7 und. 8 gezeigten Weise seitlich verformt werden sollen, wird die Verwendung einer derartigen Metallegierung aber auch dann bevorzugt, wenn die Fäden 12 gek rade bleiben sollen. Man kann auch mit eutektisehen Legierungen arbeiten, doch muß dann die Temperaturkontrolle genauer sein.

Den Fig. 1 und. 2 kann entnommen werden, daß das karseiförmige Produkt 18, das aus dem Extruder 17 austritt, nach" unten über eine glatt gekrümmte Führungsplatte 118 in ein Kühlbad 20 und aus diesem über die Führungswalze 120 über eine glatt gekrümmte Führungsplatte 122 wieder herausgeführt wird-. Das Abkühlungsbad 20 enthält eine Kühlmittelflüssigkeit 124,

-17-

909840/1605

BAD ORIGINAL

■wie itthylenglykoL, die in dem Bad 20 mittels einer Zufuhrlei^ tung 126 und einer jKückführungs leitung 128, die mit einer Kühlvorrichtung und Pumpeinrichtungen (hier nicht gezeigt) verbunden ist, in. Umlauf gebracht wird* Das Bad 20 kann auf jede beliebige niedrige Temperatur" gehalten werden, z,_#B_# auf ~17j8 G oder darunter.. Diese Temperatur muß mit der Temperatur und der Transportgeschwindigkeit des kapseiförmigen Produktes 18 so in Zusammenhang stehen, daß gewährleistet wird,, daß alle Bestandteile des Matrix-Metalls 102 in dem kapseiförmigen Produkt 1.8 ausreichend unter das untere Ende des Schmelzbereiches des Metalls gebracht werden'.

Der Wärmeübertragungskoeffizient des Metalls 102 ist sehr viel höher als derjenige der Nylon-Monofilamente 12* Da die Fäd/en vor dem Eintritt in den Extruder 17 abgekühlt werden, vorzugsweise- auf mindestens etwa 55 C unterhalb des Schmelzbereiches der bevorzugten "Cerro-Safe"-Metallegierung, sind die Fäden noch ziemlich kalt, wenn das Metall in der Extruderdüso 112 erstarrt. Die Fäden 12 werden dadurch der Länge nach gezogen, wenn das Metall 102 erstarrt.* Da von dem Metall allmählich Wärme auf die eingekapselten Fäden 12.-üb er tr ag en wird, neigen diese dazu, in Längsrichtung zu expandieren, nehmen jedoch in der Kapsel 18 einen vorgepressten Zustand ein, weil sie nun in dem erstarrten Metall festgehalten wordo.ru Das .Metall 102 schrumpft nach dem Erstarren in der .Nähe de.s unteren Endes seines Schmelzbereiches nicht. Wenn es jedoch in dem Bad 2.0 stark abgekühlt wird, dann schrumpft es sehr rasch etwas.« Dieses Schrumpfen komprimiert sogar weiterhin die eingekapselten Fäden 12 in Hagsriehtung, die aufgrund, ih- -rer niederen Wärmeübertragungskoeffizienten nicht mit d.erselben Geschwindigkeit an den.Temperaturänderungen d.es 'Metalls 102 teilnehmen, wenn dieses aus dem Extruder 17 austritt und das Kühlbad 20 durchläuft.

-18-

BAD

Von -dom Kühlbad 20 wird das :kapselffj?mige PrsdutefelS mit den vorgepreßten Fäden 12 über eine glatt gekrüipröe Führungsplatte 13O in ein Ternperierungsbad 22 geleite!;., in welchem das Metall auf .eine Temperatur,-bei' welcher es ftiijreichend duktil ist, gebracht wird. So kann beispielsweise das Temperierbad 22 mit einer Flüssigkeit .132 versehen, wer=- den, die durch die Zufuhr- und Büekleifcungen .13^ bzw^. I36 in umlauf gebracht wird. Die Flüssigkeit I32 kann Ithylenglykol sein,- das beispielsweise auf Temperatiiren von etwa lö bis 33 G gehalten werden kann:, obi»iohl die spezifische Temperatur W nicht besonders kritisch ist. Eine weitere besondere Chai?ak~ tcristik des bevorzugten "Corror-Safe"^-Matrix-Metails 102 liegt darin, daß es, während es -nach dem Abkühlen rasch schrumpft, beim Viierierßrv/tirmon mit ??iäs3iger Geschwindigkeit langsam seine Dimensionen bei der Erstarrtmgstemperatur Mieder erlangt. Somit ist die Expansion des Metalls 102., die in dem Temperierungsbad 22 erfolgen kann., so gering, daß die im den eingekapselten Fäden 12 erzeugte ¥orverpressling nicht wesentlich verringert wird.

Vom Temperierungsbad 22 xvird das kapselförmise Produkt 18 über eine Führungswalze I38 und eine glatt geküa?ramte -Führungsplatte 1^0 zu den Walzen ?A, die in Sation P angeordnet sind^, geleitet. Aus der Fig,, 1.0 x-xird ersiÄlieh, daß das kapseiförmige Produkt l8 sich von links nach rechts bewegt und zwischen den Zähnen 1^1 und lA-2 der entspreGheBden MaL* zen eintritt. Die Zähne 1^1 und 1-42 sind in der Heise im Abstand vertikal voneinander angeordnet,, daß durefe die! ge#pte Breite des kapseiförmigen Produkts l8 hindureh seiitlieh sieh erstreckende Wellungen erzeuget werden.. BIe W&hne l4f-i -^:-..-.'. und XhZ sind vorzugsweise leicht abgerundet, mm jLn dem perierten und duktilen Metall 102 öes i£^pselfÖ3?migen

BAD

dukts 18 leichte Wellungen zu bilden. Die eingekapselten Fäden 12 werden durch die Wirkung der mit Zähnen versehenen Walzen 2h dazu gezwungen, einen etwas längeren Weg einzunehmen. Aus diesem Grunde wurden die Fäden, wie vorstehend beschrieben, in Längsrichtung gepreßt und in diesem Zustand, gehalten. Dies ist insbesondere in den Fällen wichtig, wo die Fäd.en 12 einen hohen Füllstoffanteil aufweisen und somit etwas brüchiger und undehnbarer als nicht gefüllte Nylonfäden sind. Die Vorverpressung ist nicht so wichtig und man kann gewünschtenfalls auf sie verzichten, wenn man nicht gefüllte ■Nylonfäden oder Fäden, die aus einem flexibleren und/oder dehnbareren Material hergestellt sind, verwendet.

Das glatt gewollte kap.seiförmige Produkt wird von der Station D (Fig. 1 und 2) in dip Station E geleitet, in welcher das kapseiförmige Produkt in Längsrichtung komprimiert wird, um es in die in Fig. 11 gezeigte Gestalt zu bringen. Hierzu besitzt die Station E eine Einheit 26, die aus vertikal im Abstand angeordneten oberen und unteren Führungsplatten 1^4 und 1Λ6 besteht und die einen Kanal bilden, dor nur geringfügig höher ist als die maximale Höhe der in der¹ kapseiförmigen Produkt 18 durch die Walzen 2h· gebildeten Wellungen. Die Platten \hh und 1^6 sind am Einlaßondc den Kanals verjüngt, so daß sie sich dem Spalt der mit Zähnen versehenen Walzen eng annähern. In gleicher Wo.is*ο sind die Platten ihh und 146 am Auslaßendo verjüngt, so daß sie sich dem Spalt d.er Walzen 2-8 eng nähern. Die mit Zähnen versehenen Walzen 2h werden mit vorgewählter Lineargeschwindigkeit angetrieben,- die die Bewegungsgepchvcindigkeit des kapseiförmigen Produkts l8 aus dom Extruder 17 und durch die Bäder 20 und 22 bestimmt. Die Geschwindigkeit der Fäden 12 beim Eintritt in den Extruder 17 wird durch dio angetriebenen Walzen I^ bestimmt. Diese Ge-

-20-

909840/1605

schwindigkeit muß genau mit der Geschwindigkeit der mit Zähnen verschonen. Walzen ?A, sowie mit derjenigen der Führungswalzen l?0 und 138 im Bad 20 bzw. 22 synchronisiert wer dnn, damit ein Verstrecken der Fäden beim Eintritt in den Extrud.er 17 vermieden wird, und damit sie von dem Metall 102 eingekapselt werden. Bei der Synchronisierung dieser verschiedenen Walzen muß auch die Zick-Zack-Bewegung der Einrichtung 70, wenn diese eingesetzt wird, in Betracht gezogen werden, d.a hierdurch eine sorgfältig kontrollierte Überzufuhr der Fäden 12 in den Einlaß des Extruders 17 erforderlieh wird,

Tn der Station E werden die Walzen 28 an der Auslaßseite der Pisttcn 1W-und 1^6 mit einer wesentlich niedrigeren Lineargeschwindigkeit als d.ie mit Zähnen-versehenen Walzen 28 betrieben. Dadurch worden die in dem kapseiförmigen ■ Produkt 18 vorliegenden Wellungen dazu gezwungen, innerhalb des begrenzten Kanals zwischen den Platten 1^4 und 1^-6 zusammenzurücken, wobei der Kanal ein Ausbauchen des kapselförmiffcn Produkts aus der im allgemeinen ebenen Gestalt verhindert. Die in Längsrichtung erfolgende Verpressung des kapselförmigen Produkts 18 ist vorzugsweise so stark, daß ^auptteile der auf&inenderfolgenden Wollungen in dom kapsel-" förmigen Produkt in der in Fir. H gezeigten Wp.ise gegeneinander abgeflacht werfen. Eine Komprimierung des kapsel-' förmigen Produkte-■ in diesem Ausmaß'" ist dann '.-rwünscht, wenn die Flor-Eloir.entr. -odor deren Teile irr Endprodukt im wesentlichen vertikal steller sollen. Wenn ein wolliger oder ein spärlicher verteilter Flor gewünscht wird, dann kann der Grad der Längs vermessung verringert werd.en oder die Verpressur/rs stufe kann weggelassen werden, wodurch die durch die Walzen 2^ verliehene Struktur beibehalten werden kann.

-21-

909840/1605

Von dor Station E xvird rl as kapsolf ormige Produkt 18 übf.-r die Malze 28 und einen endlosen Metallgürtel 30, dessin Bahn si.ch um die untere Walze 28-, Über den Tisch 32 und um eine Führungsx\ralze l48 herum erstreckt, geleitet. Die Oberflache des kapsel form igen Produkts wird nun eirierr. Inertgas, welches von den'Düsen 3'4 emittiert wird., ausgesetzt» Hierbei ist die Temperatur so bemessen, daß nur die Oberflächenstellon des Metalls 102 in dem kapselfcrmigen Produkt 18 verflüssigt werden.» Eng an den Heizdüsen 3^ sin-"· Saugdüsen 36 angebracht, durch welche das Erweichte oder flüssige Metall über hier nicht gezeigte:, in geeigneter Weise' erhitzte und isolierte Leitungen, entfernt und in fließförmiger Form in die Kammer 5·+ ausgetragen wird.- Es ist eine genügende Anzahl von Heiz- und Saugdüsen 3'4 und % vorgesehen, damit genügend Metall in eine fließfähige, matschige Konsistenz oder zu einer Flüssigkeit erweicht und entfernt x-iird., HaP die oberen Enden 1-49 der Schleifen der Fäder 12., wie es in Fig. 12 gezeigt ist, freigelegt werden. Die Verwendung der bevorzugten Metallegierung "Cerro-Safe" als Metall 102 ist desx^egen zweckmäßig., v/eil man bei relativ breiten Bereichen der Temperatur- und Ssugbedingunren arbeiten kann und. eine präzise Kontroll-e der entfernten Metallmenge erfolgen kann. Da das bevorzugte Metall bei Temperaturen von 87,7⁰C oder mehr flüssig wird, kann die Entfernung des Metalls in der Station F ohne schädliche Einflüsse auf die >Kiden 12 gascheten»Temperatüren bis etwa 204^QC können kurz angewandt werden-, wenn, die freigelegten Schleifen thermisch fixiert werden sollen.

Die freigelegten Schleifenteile 1^9 und die Oberfläche 150 können nun in die Station G überführt werden, in welcher ein Unterlagegewebe kz aufgebracht wird. Bio Station G wurde bereits hinreichend beschrieben»

-22-

BADORlgff^l

Die Fi*r. 10 bis l4 sind vereinfachte Querschnittsansich— ton, bei denen die sinusförmige Querkontur der Fäden 12 nicht, gezeigt ist. Dip Betrachtung der Fig. 9?» die eine entlang rier Linie 9-9 der Fig. 8 auf-genommene genaue Querschnittsansicht darstellt, zeigt., daß eine Längsschnittansicht durch die Pari en gelegt werden könnte, wodurch jedoch die kontinuierliche Form,-die in den Fifr. 10 bis ΊΛ darprestellt ist_;, der Fäden nicht fre7,eiet werden würde. Andererseits ist der Querschnitt der Fig·=. I^ bis 18 irenüjxend frroß, um die Anordnung der Fäden 12 genauer zu ζ ei ir en.

Die Fie·. Π seiict das Unterla^eerewebe ^4-2, daö durch den Klebstoff ij-8 mit ^c-n fr^igelep-ten Schleifenteilen l49 der Fäden 12 verbunder' ist. Die restlichen Teile der Fäden 12 sind imn.=r noch in deni H^tall 102 einfrebettet. In diesem Zustand beweert sich der i.us ri« UnterlafXPFewebe h2 und dem kapselförnip-cn Produkt 18 bestenende Schichtstoff von der Station G in die Station H. Das Gevrebe ^f-2 kommt in direkten Kontakt mit der Oberfläche der Trowmrl 50; Heißgasströme 52 schmelzen das Me-hall 102 ab. Die Temperatur des in Station. H verwendeten Heißerases kann nur vrenlsr oberhalb ^or Spitze des Schmelzbereiches des Metalls 102 liepen. Somit kann die G-astemperatur bei Ver— wenriunp- des bevorzurten " Gero -Safe "-Metalls noch ziemlieh mäßig: sein_f so fl-aß es auf keinen Fq.ll wahrs-cheinlüi ist», daß dadjirch der Klebstoff 48 oder- das Gewebe 42 geschädigt xtfird. Sollen die Fäden 12 bei höherer Temperatur als der zum Abschmelzen des einkapselnden Metalls notwendigen Winimumtemperatür thermisch fixiert werden, -^nn kann fliese Ferfahrensstufe in der Station H teilweise oder «^anz durchgeführt werden» In diesem Fall wird ein Klebstoff 48 mit einem Schmelzpunkt ₃ der genügend hoch ist, um den erforderlichen Temperaturen zu widerstehe», ausgewählt. Din Trommel 50 in der Station H -wird jedoch vor-

-23-

BAD

gekühlt, damit vor dem Gowfce ^-2 und dem Klebstoff i(-8 Wärme abgeführt wrr^on kann, so daß eine thormische Fixierung der Fäden 12 bei Temperaturen, diesonst den Klebstoff 48 erweichen oder zerstören würden oder ihn zu einem unerwünschten spröden oder ε toi fön Produkt aushärten würden, ermöglicht wird.

die Fäden 12 aus KyIon bestehen, das man zweckmäßipe-rweise bei etwa 2O^ C thermisch fixiert, dann kann man als Klebstoff kB in Station G ein Epoxyharz im B-Stadium verwenden, das gegenüber ein«m kurzen Aussetzen auf eine Temperatur von 204 C relativ beständig ist. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Trommel 50 em kühlt wird.

die Fixierung· des Endprodukts in der Station H" vollständigist oder νκ-rm das Produkt nichtfixiert werden soll, dann kann es zuin Gebrauch auf einer Aufnahme walze 60 au fr ο η pult werden^ Μοτ?η eine weitere Fixierunec erfolfren soll, d.ann kann das Produkt aus de?i> Gehäuse 6?, herausgeführt und durch eine Fixierung ρ tat ion (nicht frezeirt) r^leitet werden, bevor es auf der Walze 60 auffre-FPult wir^. Letztere Verfahrensweise brinpt flm Vorteil nsit r;ich, d^ß ^ie Be la ρ tun? für das Innere des Gehäuses 62 -ycrrinr^rt wirf¹.

Ir ,i«~n« m Ft 31 verläuft das ^us rirr-tn stof far ti/Ton Gewebe mit einem Schlnifr-n-Flor bestehend.' Produkt di^ station H in· der in Fii'. I^ preze\gt^n Form. V/rr-r dar-· Produkt in den Hakrn-Tr.il eines Verschlusses ipR. in ^en r-'enpnntcn Patentschriften bcschrirbrnrr ~vpp umrrwar-delt -.-irr^oi soll, dann kann der vorptehf-TJd beschriebene ScHt-idvorranr: nach dem Austreten ries Produkts, ai^i? *f~™ Gehäuse 62 und vor den Aufspulen auf die Walze 60 durchgeführt --rrden. In anderen Falle kann das Produkt auf Walzen aufsrepi'ult werden und ar anderen Stellen geschnitten /oder fertig bearbeitet vjerden.

-2fc-

909840/1605

BAD ORfQAi^⁰ °"^€

Die Fig. 15 bis l8 ζοiren eine bevorzugte Form des Florprodukts nach der Erfindung, das besonders zur Herstellung von Haken-Teilen für abtrennbare Verschlüsse geeignet" ist.· Aus der Fig. 15 wird, ersichtlich, daß die Fäden 12, die in der Klebstoffschicht 48 verankerten Teile 174-9 enthalten sowie die Teile 150, die offenschleifige Floranordnungen bilden, die" in Längsreihe mit alternierenden Schleifen, die sich seit- " ^: lieh der Achse jeder Reihe in entgegengesetzt winkelförmiger Anordnung erstrecken, angeordnet sind. Wenn man daher von dem Punkt und der Richtung her, die in ^n Fig. 15 und l6 durch den Pfeil 152 angezeigt ist, betrachtet, dann ähneln die Schleifen 150 sehr stark einer Reihe von Kricketschlägern» Es wird ersichtlich, daß jede dieser Reihen mit einer Schneideinrichtung ausgerichtet werden kann, vrie es in der USA-Patentschrift 3 OO9 235 beschrieben ist, um einen Schenkel jeder Schleife 150 abzuschneiden, danit jede Schleife in einen Haken umgewandelt wird .

Wie bereits zun Ausdruck gebracht, müssen verschiedene Elemente der hierin beschriebenen Verrichtung mit Geschwindigkeiten betrieben werben, die mit ^en Geschwindigkeiten, anderer Elemente genau ins Verhältnis gesetzt und synchronisiert wer- fir-n müssen. In Fir. 3 wirr* ,ir- etwqp schematischer Weise ein . System zum Antrieb der verschiedenen Elemente gezeigt. Die gezeigte Ausführungsform verwendet Gelenkketten und Zähne« Es können aber auch andere Artrieb?einrichtungen, wie Getrieberäder oder Zahnbänder verwendet worden.

In der Anordnung nach Fir. 3 wird ein einziger Antriebs- .-motor 154 mit einer reiten d.e-n Uhrzeigersinn drehbaren -Antriebswelle 157 verwendet. Auf dieser sind konzentrisch eine Vielzahl von Antriebszahnrädern mit verschiedenen Geeigneten Durchmes-

-25-

909840/1605

BAD

& r

1-SM2.D4?

sern,, bei 156 allgemein als Gruppe; rl ar pest ell t, aufgekeilt« Eines dieser Zahnräder treibt eine Kette- 158 an, die dazu dient., die Antriebswellen l60 für die Zufuhr walz en l4· (in Pig:.. 3 nicht sichtbar), die miteinander durch Getriebe verbunden sind, in Betrieb zu setzen* Ein weiteres Zahnrad, der Gruppe 156 treibt eine Kette 164 an,, die ihrerseits eine Gegenwelle 166 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Auf dieser ist eine Gruppe.konzentrischer Zahnräder l68 vorgesehen* Ein Zahnrad aus der Gruppe 168 treibt eine Kette 170 an, die gekreuzt ist, um eine. Antriebs* wolle 172 für die Führungswalze 120 in dem Kühlbad 120 im Uhrzeigersinn in Bewegung zu setzen. Ein weiteres Zahnrad aus der Gruppe l68 betreibt eine Zahnkette 17^, die dazu dient, die Führungswalze 132 in dem Temperiorungsbad. 22 im Uhrzeigersinn in Bewegung zu setzen.

Ein weiteres Zahnrad dor Gruppe 15& auf der Rotorwelle betreibt eine Kette 176 zur Umdrehung der unteren Walze 2Λ im Gegensatz aim Uhrzeigersinn. Eine gekreuzte Fntte 178 verbindet die Antriebswellen der Walzen ?A, so daß die obere Walze 2^4-im Uhrzeigersinn läuft» Das letzte Zahnrad der Gruppe 156 treibt eine Kette 180 an für -die Rotation gegen den Uhrzeigersinn der unteren, langsam laufenden 'Walze; 28 in der Station F* Eine gekreuzte Kette 182 verbindet die untere Walze 28 mit der oberen Walze 28 zu deren Drehung im Uhrzeigersinn »..Eine Antriebswelle 184 für die untere Walze ?8 trägt eine Gruppe von Zahnrädern I86, von denen eine.eine Kette 188 botreibt, um eine Welle 190 in Drehung zu vorsetzen, dir mit der Walze 1.48 in einer Drehung gegen ^en Uhrzeigersinn konzentrisch ist. Die Wolle 19.0 trägt ein weiteres Zahnrad 192,. das eine gekreuzte Kette 19^ zur Rotation der gekühlten Trommel 50 im Uhrzeigersinn antreibt..

Die Zahnrädergruppe I86 enthält ein weiteres Zahnrad, das eine Kette 196 zur Rotation einer Antriebswelle 198 gegen den

-26-

BAD

Uhrzoieersinn enthält. Zwischen ä.p.v Welle· 198 und der Auf nähmewalzo 60 ist ein herkömmlicher Reibungsantrieb zvxiseheneresnhaltet, um in bekp.rmter Weise- den Anstieß des Durchmessers di~>r Walze 60 br-iir Füllen zu kompensieren, "

Die am rechter! ErHe der Pi/r. 3 srezeifrte Einrichtung ?0 zum Hin- und Her-bewe^nn wird, durch eine Kette 200 angetrieben", die mit einem Zahnrad auf der Antriebswelle 172 und einem ZaImrarl 202 auf der Welle 2C^ in Eingriff steht. Auf der Welle 204 ist ein Kegelrad 206 fest/xc keilt. Dl·-. Pip:. 2 zeigrt das- au-- ' dorn Kegelrad 206 des Paars, das auf einer Stiftwelle 208 fe-srt-ςοkeilt: ist. Diese ist in einem Laser 210 befestigt und erstreckt sich in La η gs rieh tun.«; der Vorrichtung, Ein Zahnrad auf Π er Shiftwelle2lO treibt eir.o Kette 212 an, die ihrerseits eine Stiftwelle 21Λ antreibt. Letztere wird am besten aus FiP-. h und 5 ersichtlich. Auf der Stiftwelle 21> ist ein Zahnrad 2l6 für die Kette 212 aufgekeilt. Weiterhin ist ciarauf- -. die Nockenscheibe 88 sufp-ekeilt* Die Stiftwello 21^ wird von am Hahnen ^fl er VorrichtuniT befnsti>Tten Larer 218 cr

Die vaschiedenen Durchmesser ^er zahlreichen Zahnräder, wie sie in Pip·. 3 g;ezeif:t sind _f wurden bis jetzt noch nicht näher beschrieben. Die Zeichnun/r soll zwar nicht maßstabgerecht sein, doch g:ibt sie in den meisten Fällen eine sehr allssffleine VeranschaulichuTicr der relativen Durchmesser wieder. Die vorstehenden Ausführungen über den Antriebsmechanismus schließen spezifische Beziehungen zwischen den Oberflächenßreschwindipkeiten der verschiedenen Elemente'- ein, wenn diese kritisch In Wiederholung kann prsaf:t x^erden, daß die Zufuhrx^alzen mit einer ausgewählten Oberflächenöreschwindigkeit derart trieben werden, daß die Fäden 12 in den Extruder Xl im Über schuß eingeführt werden, wodurch die exakte "Kürzung der

BADORf^INAt: '■'

samen Längen dieser Färben ir· Betracht gezogen xvird. Diese Verkürzung ist durch die in Quer richtung erfolgende Zick-Zack-Bewegung bei Verwendung e'er Einrichtung ?O bedingt. Die OberfläehengeschwindiKkeit e'er Führunnswalzcn 120 und 138 in den Bädern 20 und 22 wird Präzise so einsesetellt, daß das kapselförmige Produkt 18 ohne jegliches Verstrecken zugeführt wird. Die Walzen ?A werden mit einer effektiven Oberflächengeschwindigkeit betrieben, die an diejenige der Führungswalze 138 angepaßt ist. Die Verzögerunjsialzen 128 x-ierden mit einer solchen Oberflächengeschwindigkeit betrieben, daß das kaOselförmige Produkt 18 riio. ervmnschte lineare Vorprcssunf erhält. Die Oberflächenpcschwiridifrkcit dor Abkühlunfrstromrnel 50 kann, ^ie gleiche sein, fregebencnfalls ipitbastimmten Toleranzen für die Expansion unfl/ofier Kontraktion der: Produkts beim Erhitzen und Kühlen. Auch c?ie E in richtung 70 muß nit den Walzen 2^L\- synchronisiert sein, damit eine Spitze jedes Zahns 1^2 (\^rgl. Fig. 10) d.er unteren Walze 2h· auf jeden aufeinanderfolgenden Punkt der maximalen seitlicher· Ablenkung dr.r Fäden 12 trifft und eine Spitze jedes Zahns lAl der oberen Walze ?A auf jeden aufeinandorfolrrrnden Pimk* ^"-r Hull-Abwoichur^ trifft. Dies führt dazu, ^pP die Punl-rt-c dc-r ^.ax3ni??lon seitlich':-=-: Abvoiehung mit der Tirtnrla^cschicht ''?., v-ic in Fi-. i- f_:c"cirt, vorankert sind. Wenn somit das Endprodukt, i;in. fp ir don Fir. 15 his l8 gezeigt ist, gei-iondot ist, erstrecken sie:"· ^qio offenen Flor.schleifenteile 150 in ciitircirerifrrsctstcr v^Tin>c 1 form irrer Anordnung, wie es oben zum Atss^ruck fr<■--bracht ^iird.c . VRhrend dies für Florprodukte, wie sie in Fi»;. 15 bis ll· gezeigt sind und die zur BiI-iurc von Haken-Element&.n für abtronr-corc. Verschlüsse zugeschnitte]"· werden sollen, vjesentlich ist, \\p.v.v dies für Florprod.ukte, bei denen clv. unrc-rcc-lriäßiges Aussehen nicht störend o^er sogar crivünscht ist, reicht wesentlich sein.

-28-

909840/1605
BAD

Die gezeigte Vorrichtung sowie der"Ablauf der einzelnen Verfahrens stufen bei flor Bildung des kapseif örmigen Produkts und der Freilegung der Teile der Fäden 1.2 zur evtl. Befestigung an der Unterlageschicht k-2 können ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, variiert werden. So können beispielsweise einige Teile des duktilen Metalls aufgeschmolzen und entfernt werden, bevor das kapseiförmige Produkt 18 in die mit Zähnen versehenen Walzen eintritt. Dies kann zur Erleichterung der Wellungsstufe geschehen. Ein derartiges Vorgehen kann einige Teile der Fäden 12 freilegen, während, das kapseiförmige Produkt 18 flach bleibt. Es wird ersichtlüi, "daß für einen derartigen Zweck in dem kapseiförmigen Produkt 18 Reihen von Löchern oder Schlitzen gebildet werden können, und. zwar durch die nach den Walzen ?Λ in der Station D angeaftneten und geeignet gerichteten Heizgasdüsen oder durch den verengten Kanal '26 in Station E, um die Genauigkeit oder dieKompaktheit der dem kapseiförmigen Produkt 18 endgültig verliehenen Gestalt zu gewährleisten oder das Gesamtvolumen des Metalls, das in Station F entfernt werden muß, zu verringern.

-29-

909840/1605 BAD

Claims (1)

1. "P -a t e _:ϊΐ t a ·η s ρ r ü c h e

   d._s. Verfahren zur Herstellung von gewebe art ig en Plor-,produkten, dadurc-i g e k e η η ζ e i c h η e t ,, da β man eine Vielzahl einzelner Fäden aus einem flor bildenden Material, die parallel im Abstand angeordnet sind, in Längsrichtung; durch einen,,Körper eines geschmolzenen, normalervjei.se festen duktilen Materials nach vorwärts befördert, wobei das duktile Material in Form eines die Fäden eingekapselt enthaltenden verfestigten Bandes ausgezogen wird, da 13 man von diesem Ba,nd bestimmte Teile des duktilen Materials entfernt, um Teile der Längen aller Fäden freizulegen, wobei die anderen Teile der Längen aller Fäden in dem Band eingekapselt bleiben, daß titan das Band verfornit, um den Fäden eine wellenförniie-e -Gestalt zu verleihen, daß man an den freigelegten Teilen der Mden eine Schicht aus einem iTnterlage.material befestigt und da,B man sodann den Rest des duktilen Materials entfernt,, um die anderen, restlichen Teile alle,r Fäden freizulegen, wobei die Fäden in gewellter Form vorliegen, und sich im allgemeinen von der Schicht des ^TTnterla£ematerials,an welchem sie befestigt sind,, vertikal erstrecken.

   2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faden aus -einem thermoplastisehen synthetischen Material hergestellt sind,, daß das duktile Material-derartifire Schmelzeigenschaften besitzt, dan' es bei Temperaturen 'wesentlich unterhalb des Schmelzpunktes der Fäden geschmolzen ist und daß die Entfernunff des duktilen Materials durch Aufschmelzen des duktilen Materials bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Fäden vorgenommen wird.

   -30-

   3.. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch s: e k e η n ,.-ζ e i c h η e t , daß die Faden aus Nylon, sind rad daS das duktile Material eine Metalles:! er uns: mit einem Schmelztemperatur bereich von etwa 69 .bin etwa 0<3 C ist.

   4. Verfahren nach Anspruch 3> dadurch s; e k e η η =- 7 e i c h net , daß die Sntf ernuns!; des duktilen "Ifa-fce-rials durch Aufschmelzen der Hetalleg-ierunp; bei Temperaturen über etwa 8.3° G, aber nicht wesentlich Toer 205° C diirch^eftihrt

   wird* ■ .

   5. Verfahren nach Anspruch 3 oder ^Ll·, dadurch % e kennzeichnet , da8 die ijylonfäden auf eine Temperatur von mindestens etwa 35 ^ unterhalb der SchHielztenirperatur der preschmoIrenen He-tallen-ierune: vor/rekühlt viercLen und daß die Fäden so schnell vorwärtsbefördert werden -und das duktile Material so schnell extrudiert wird, daß .sich das Band verfestigt, x^ährend die darin einaieka^selten Fäden immer auf Temperaturen aufweisen, die wesentlich uBr terhalb derjenigen, bei nelchen die Metallegierung erstarrt,, liegen, ■

   o. Verfahren nach einern der Ansprüche 1 bis $, da.- ·

   durch pr e k e η η ζ e i c h η e t , da β ais?e wählte Teile des duktilen Materials durch darauf erfolgendes lichten von Strömen aus heißen Inertem Qp s entfernt werden..

   -31-

   BAD

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ·τ e k e ώ η ζ e i c h η e -t , da-3 das Band vor dem Befestigen an die Unterlage schicht- und vor der ^itferriune; der gewählten Teile des duktilen F-aterials verformt wird.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , da8 die Fäden beim Vor-Kärtstoefordern in dan p-eschnolzene duktile Material einer seitlichen Oseillierunp; unterworfen werden, um ihnen eine seitliche Hellendestalt zu verleihen, in welcher sie in dem Band eingekapselt werden.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g, e k e η η z e i c h η e t , daB das duktile Material eim Metallegierung mit solchen Schmelzei*renschai ten ist, daß das Erweichen und das Vorlie^-m einer matschartigen Form der Schmelze durch einen Temperaturbereich hindurch stattfindet, der f.ich nach oben bis etwa Ic bis 15° C zu

   der Temperatur, bei welcher die Met illepi^run,^ eine geschmolzene, froii fliij^ende Flüssigkeit v;ird, ürstr-ckt und daS
   die ^xtrudieruno-.s.^tufe durch laufendes Abkühlen der ?erch iol^encn Tietalleirierun^ öLurchfeführt -«ird, un es von
   der matschiten Fcrr· in einer ^,onc-, in v-'^:.lch^f:ir die ^'^den
   seitlich oscilliert werden, in die feste H¹Orm in einer
   Zone, in "elo'ier die Fäden in d-?s extrudierle Band einrroka oselt -'»erden, umzuvjandeln.

   10. Vorrichtung zur Herstelliin¹?: von p:ev:obeartii2;en
   ""1 or produkt en nach einem der Anspriche 1 bis 9, dadurch
   .r e k e π -ι ζ e i c h η e t , dai-> eine Vielzahl einzelner florbxMe-ider i^äden (12) von Abstandpeinrichtungen

   909840/160 5

   durch einen Extruder (1?) mit einer ländlichen schlitzartigen Düse (112) nach vorwärts befördert wird., um ein kontinuierlich erstarrtes Band aus dem extrudierten duktilen Material, in dem die ^äden eingekapselt sind, zu bilden, und daß weiterhin vorgesehen sind mit ^vähnen versehene Walzen (24) zur Querwellung des Bandes, Heizeinrichtun/ren (34) zur Entfernung; eines Teiles dfs duktilen Materials von einer Oberfläche des gewellten Bandes um die in Längs-· richtung· im Abstand angeordneten e-ewellten "Teile jedes Fadens freizulegen, während die restlichen Teile aller in dem duktilen Material eingekapselten Fäden zurückbleiben, Einrichtungen (38 j 44) zum Befestigen eines TJnterla.gematerials (42) an den freite legten Teilen der Fäden und. Heizeinrichtunken (52) zur Entfernung; des bestes des duktilen Materials, um die restlichen Teile der Fäden in Form von Wellen, die sich im all/remeinen vertikal von dem Unterlagematerial, an dem die Fäden befestigt sind, erstrecken/ freizulegen.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, g e k e η η zeichnet durch mit dem Extruder (17) zur Kühlung des duktilen Materials bei dessen Annähern und Durc-hlauf durch die Düse (112) vorgesehene ffittel (116), wodurch mittel? des Extruders ein kontinuierlich verfestigtes Band des duktilen Materials mit den darin eingekapselten Fä/Ion gebildet wird, Führungseinrichtungen für die Fäden beim Eintritt in den Extruder, bestehend aus finer Platte (74, 76) mit einer Vielzahl parallel im Abstand angeordneter Offnuraen (72), wobei für jodon ^d^-n <_>Ane Öffnung vorgesehen ist, deren Durchmesser so bemessen ist, dai3 für die Fäden eine schmiegsame gleitende Passung vorgesehen .wird, wobei diese Platte auf

   -33-

   909840/1605

   BAD

   •dem Extruder so befestigt ist., daß ihre ;..ffnungen darin mit dom Inneren des Extruders in Verbindung stehen* um die Fäden in paralleler Anordnung durch das geschmolzene Metall in dem Extruder und durch die Düse (112) zu richten, und Hinrichtungen (70) zum Hin- und Herbewegen der Platte relativ zu dem Extruder und quer zu der Ebene der Schicht der Fäden um diese Teile dieser Fäden, die durch das geschmolzene duktile Material in dem Extruder nach vorx^ärts befördert werden, seitlich zu don Teilen der Fäden, die in dem laufend erstarrenden Material, das sich der Düse nähert und diese durchläuft, zu verschieben, wodurch den parallelen Fäden eine Quer we llung- verliehen wird,, in welcher sie in dem verfestigten Band des duktilen Materials eingekapselt worden»

   12. Vorrichtung· nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die gezah/rten Einrichtungen (2k-) zum .Wellen des Bandes Einrichtungen für ο in Zusammenpressen in Längsrichtung des scewellton Bandes enthalten, um die Kammteile der aufeinanderfolgenden Wollen in im wesentlichen aneinander anHe-r^ndo Anordnung; zu bringen..

   13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, g e k e Xt η ζ e i c h η e t durch Einrichtungen für die kontinuierliche Zufuhr des geschmolzenen duktilen Materials in den Extruder (17) um dieses durch die Düse zusammen mit der Bahn der Fäden zu extrudieren-. Einrichtungen, die mit dem Extruder zur Kühlune: deß duktilen Materials verbunden ■sind, wodurch durch den Extruder ein kontinuierlich erstarrtes Band aus dem duktilen Material, das die Fäden eingekapselt enthält, gebildet lAfird., Walzen (2^), die das Band entlang sich seiner Länge quer erstreckender Linien in eine gewellte Form biegen., wobei die Spitzen mindestens einiger der Kammteile

   909040/1605 BADORiGlNAt

   IfIf042

   der Wellen, in einer, gemeinsamen Ebene a.uf mindestens einer der entgegengesetzten Oberflächen des gewellten Bandes befindlich sind. ; ■■

   IiJ-. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13, dadurch g e kennzeichnet , daß die Platte (?4, ?6) zwei Teile enthält, die entlang· einer sich im wesentlichen durch die Längsachsen der parallel angeordneten Öffnungen- {72) erstreckenden ;sbene' trennbar ist, um In jedem der Teile einen Teil jeder der .."ffnumren in Form einer Binne freizulegen, in welche nach Trennung: der beiden Teile, die von den Qnterstatzungseinrichtungen herkommenden Fäden in eiaen der -"Peile eingelegt werden können, und Einrichtunsren (32) zur gemeinsamen Befest ißcuns: der Teilchen, um die zur Befestigung auf dem Extruder mit in den öffnungen darin einzeln. eingeschlossenen Fäden fertige Platte zu bilden.

   15· Vorrichtuno: nach einen der Ansprüche- 1 0 bis 1^, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen (116) zum Abkühlen der wäden auf den nhterstätzungselnrichtungen und zum Aufrechterhalten der Temperaturen der Fäden auf im we-sent liehe η unterhalb der S ohrnelz tempera tür des duktilen Materials, ein Kühlrad und ein Temperierungsbad, Einrichtungen zum fähren d:s Bandes aus dem Extruder in das Kuhlbad, um das Band auf eine Tempera-tur abzukühlen,, die annähernd derjenigen, bei welcher die Fäden In Äen Extruder eintreten, irleich ist und Einrichtungen für dl« Führung des gekühlten Bandes in das Teraperierun^stead zur Erhöhung der Temperatur des duktilen Materials des um seine Duktilität vor dem Eintreten des Bandes In di ßlegeeinrichtunp-en zu erhöhen, enthält.

   -35-903840/1605

   BAD ORIGINAL

   16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch g e k e η η ζ e i c h η ο t , daß die Heizeinrichtunfren (3*0 zum Schmelzen und zur Entfernung eines Teils des duktilen r-iaterials, Einrichtuniren für die Unterstützung eines Teils der Läripre des Bandes in in allgemeinen horizontaler Anordnung, Einrichtungen (3^) zum dichten einer Vielzahl von Strömen eines heißen Inertrases auf die obere Oberfläche den Teils des Bandes, um das duktile Material auf eine vorgewählte begrenzte Tiefe zu verflüssi/rc-n, eine Vielzahl von Saup;ddsen (3-6), die- ^Cfrenüber der Oberfläche so angeordnet sind, dae das vcrflasFip-tc duktile Material daraus auf eine solchti Tiefe, dae offene Schleifen aller in dem Material eingekapselten Fäden freigelegt wurden, cntfarnt wird, enthalten.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch ρ c kennzeichnet , äua-i dii- Einrichtvn^t-n für das Aufsch'Hi. Iz-in und das Entfernen des Rcstop dop duktilen Materials, EinrichtuTip-on zum lichter, einer '^ielznhl von Strömen eines ho i Sen Inert erase ε auf das duktile Material und auf die Fäden, venn die ^ääen durch das Aufschmelzen und Entfernen dvs duktilen Materials, in dcra sie sind, frcipreleivl werden, vorsehen.

   18. . Vcrrit htun>r nach - inem d»-.-r Ansj-richc 10 bis 17, do durch st ti k ο η η ζ e i c r η . t , daⁱ³ _; die v/alzcn (24) "¹It "=lternierend--?a Rip₍x?n vcri=c-h>3n sind und da^ .pich paral Ic-I dor ichs'i der .'alzc-n erstreckende Rinnen vorgesehen pinöj '-""ocoi fliv^N- eine der Walzen so angeordnet ist, da^ sie i'; eine arpt^ Cb;.rflachn des Bandes eingreift, und die anacre il-sr MpI^en so angeordnet ist, da^ sie in die

   -36-909840/1605

   BAD ORIGINAL

   19120A2

   gesetzte Oberfläche des Bandes eingreift, und die Walzen beim Ineinandergreifen in dem Band quergerichteto parallele Vellungen erzeugen.

   .9 0 9 3 U 0 / 1 6 0 5

   BAD Oftf®»© CKQ