DE1950810B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fixierung von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Reissverschlussgliederreihen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Fixierung von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Reissverschlussgliederreihen

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Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Reißvorrichtung zur Fixierung von aus thermoplastischem verschlußgliederreihen zu schaffen, womit einfach Kunststoff bestehenden Reißverschlußgliederreihen. und schnell eine sehr gleichmäßige Fixierung bzw. Die Fixierung dient insbesondere als Thermo- Thermofixierung der einzelnen Kuppelglieder erfixierung dem Abbau von Verformungsspannungen 5 reichbar ist.
und ist bekanntlich zur Formfixierung der Kuppel- Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur
glieder erforderlich, die z. B. gewickelt oder gelegt Fixierung von aus thermoplastischem Kunststoff besind. Im allgemeinen wird dabei so vorgegangen, daß stehenden Reißverschlußgliederreihen, welche mit die Reißverschlußgliederreihen nach einem vorher- einem Tragband, Tragstrang od. dgl. vernäht od. dgl. gehenden Verformungsvorgang eine Formhaltungs- io verbunden werden und welche nach einem vorhervorrichtung durchlaufen und hierbei einer Wärme- gehenden Verformungsvorgang eine Formhaltungsbehandlung unterzogen werden. Danach werden die vorrichtung durchlaufen sowie hierbei einer 'Wärme-Reißverschlußgliederreihen mit einem Tragband, behandlung unterzogen werden.
Tragstrang od. dgl. vernäht oder auf andere Weise Die Erfindung besteht daher darin, daß die
verbunden. 15 Gliederreihen mindestens auf einem begrenzten BeVorrichtung zur Fixierung bzw. Thermofixierung reich der Formhaltungsvorrichtung mit Ultraschall von Reißverschlußgliederreihen sind in verschiedenen bis zum Spannungsausgleich beaufschlagt werden. — Ausführungsformen bekannt, insbesondere sind solche Die Erfindung geht von der überraschenden Erkenntbekannt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau bestehen nis aus, daß zwischen Amboß und Sonotrode einer aus einem Transportrad mit auf dem Umfang ange- 20 Ultraschallheizeinrichtung zur Erzeugung der erforordneten Formbetten zur Aufnahme der einzelnen derlichen Ultraschallenergie auch die geometrisch oft vorgeformten Kuppelglieder als Formhaltungsvor- komplizierten, z. B. als verformte Schraubenwendeln richtung und zugeordneter, dem Umfang des Trans- oder umgelegte Mäander ausgeführten, Kuppelglieder portrades über ein Teilstück folgender Beheizungs- von Reißverschlußgliederreihen gleichmäßig erwärmt einrichtung. Im allgemeinen liegen dabei die Kuppel- 25 werden können, und zwar auch dann, wenn die glieder in den Formbetten des Transportrades. Die Ebene dieser Kuppelglieder sich gleichsam quer zum Thermofixierung erfolgt bei Temperaturen in der Spalt zwischen Amboß und Sonotrode der Ultraschall-Nähe des Erweichungspunktes oder auch des Schmelz- heizeinrichtung erstreckt. Die Erfindung nutzt diesen punktes des Kunststoffprofilstranges, die Aufheizung Effekt zur einfachen und kontinuierlichen Thermodazu mittels Konvektion oder Strahlung. Bei kon- 30 fixierung von Reißverschlußgliederreihen, die von den vektiver Erwärmung wird im allgemeinen mit einem beschriebenenJNachteilen mangelhaften Wärmeübererhitzten Gas- oder Luftstrom gearbeitet, der die zu gangs und ungleichmäßiger' Erwärmung frei sind, fixierenden Reißverschlußgliederreihen beaufschlagt. Hinzu kommt, daß die Aufheizzeit der Kuppelglieder Bei Erwärmung durch Strahlung werden die Reiß- zur Thermofixierung sich auf Bruchteile einer verschlußgliederreihen in den Formbetten an ent- 35 Sekunde (etwa 0,3 Sek.) reduzieren läßt. Dadurch sprechenden Heizflächen mit mehr oder weniger kann die Produktionsgeschwindigkeit im Zuge der großem Abstand vorbeigeführt. In beiden Fällen ist Fertigung von Reißverschlußgliederreihen aus therdie Aufheizung der einzelnen Verschlußglieder nicht moplastischem Kunststoff insgesamt erheblich erhöht gleichmäßig, z. B. werden die den Wärmestrahlen werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der zugewandten Teile der Verschlußglieder stärker er- 40 Erfindung kann sogar die" Ultraschallbeaufschlagung wärmt als die abgewandten oder die von der heißen bis zur bereichsweisen Anschmelzung der Gliederreihe Luft beaufschlagten stärker erwärmt als die gleich- an den oder die Träger und/oder Nähte erfolgen.— sam im Wandschatten liegenden. Das gilt auch dann, Hier nutzt die Erfindung den überraschenden Effekt, wenn der Wärmeübergang durch Wärmeleitung, daß in den Grenzflächenbereichen infolge der Beaufnämlich Kontakt der Verschlußglieder der zur 45 schlagung mit Ultraschällenergie mechanische Reifixierenden Reißverschlußgliederreihe mit ent- bung auftritt und dadurch eine örtlich begrenzte, sprechend aufgeheizten Flächen erfolgt. Ungleich- stärkere Wärmeentwicklung als in den übrigen mäßige Erwärmung der einzelnen Kuppelglieder bei Bereichen eintritt, die schließlich zum Anschmelzen der Thermofixierung ist nachteilig, da ia den Ver- oder Verschmelzen führt. Im übrigen besteht die schlußgliedern die Toleranzen beeinflussende Span- 50 Möglichkeit, im Verlauf der Ultraschallbeaufschlanung bleiben. Um diesen Mangel klein zu halten, gung die Gliederreihen mit Verformungen zu vermuß bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen sehen.
die Erwärmung der Reißverschlußgliederreihen lang- Die Erfindung-betrifft auch eine- Vorrichtung zur
sam erfolgen, was verhältnismäßig, große Transport- Fixierung von Reißverschlußgliederreihen aus therräder erforderlich macht oder die Leistung der Vor- 55 moplastischem· Kunststoff, bei welcher einem umrichtung im Ganzen beeinflußt. laufenden Formhalterad eine Fixiereinrichtung zugein anderen Bereichen der Technik, z. B. zum ordnet ist.
Schmelzschweißen von thermoplastischen Kunst- Diese Vorrichtung zeichnet sich durch besonders
stoffen, kennt man die Erwärmung der Schweißstellen . einfachen und funktionssicheren Aufbau dann aus, mit Ultraschall bereits. Dabei werden die zu ver- 60 wenn erfindungsgemäß im Einlaufbereich des Formschweißenden Teile zwischen den als Amboß und halterades eine Ultraschallquelle angeordnet ist. Nach Sonotrode bezeichneten Werkzeugen einer Ultra- bevorzugter Ausführungsform ist die Wirkfläche der schallschweißeinrichtung angeordnet. Das hat die Ultraschallquelle als gegen das Formhalterad arbei-Probleme um die Thermofixierung von Reißver- tender Verformungsstempel ausgebildet. Es besteht schlußgliederreihen aus Kunststoff bisher nicht beein- 65 aber auch die Möglichkeit, das Formhalterad mit flußt. Ultraschall zu beaufschlagen. Bei mit Ultraschall
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beaufschlagtem Formhalterad ist erfindungsgemäß Verfahren und eine Vorrichtung zur Fixierung von diesem Formhalterad eine Gegendruckrolle züge-
3 4
ordnet. Weiter lehrt die Erfindung, daß die Wirk- führungsbeispiel igt die Anordnung so getroffen, daß fläche der Ultraschallquelle oder der Gegendruck- der Abstand zwischen Umfang des; Föririhälterades % rolle eine Gliederreihen-Formgebung-Profüierung und Sonotrode 7 bis auf ein kleines Einläüfstüek aufweist. — Eine derartige Vorrichtung zum Fixieren Meiner ist als der Durchmesser der Kuppelglieder 4 bzw. Thermofixieren von Reißverschlußgliederreihen 5 quer zur Längsachse der herzustellenden Reißverist in der Lage, unter Berücksichtigung kompakter schlußgliederreihen 1. Aus einer vergleichenden Be- und einfacher Bauweise kontinuierlich sowie mit trachtung def Fig. 3 Und S entnimmt man, daß großer Leistung zu arbeiten. Da die Thermofixierung folglich das Formhalterad 2' mit der als Verforrnungsim ganzen ein Relaxationsvorgang ist, kann, es zweck- stempel mit Wirkfläche 16 ausgebildeten Sonotrode 7 mäßig sein, anschließend an die Ultraschallquelle am iö wie eine kontinuierliche, uiträschallbeheizte Förm-Formhalterad eine Wärmehaltekammer bzw. vor dem presse für die einzelnen Küppelglieder 4 der Auslaufbereich des Formhalterades eine Kühlkammer Reißverschlußgliederreihe 1 arbeitet. Im Aüsfühanzuordnen. Außerdem liegt es im Rahmen der Er- rüngsbeispiel handelt es sich um eine Reißverschluß>findung, im Einlaufbereich des mit Ultraschall beauf- gliederreihe 1 mit eingelegter Füllseele, die bei diesem schlagten Formhalterades eine Fadenlegeeinrichtung 15 Preßvorgang im Zuge ihrer Thermofixierung auch einzuordnen. eine Kompression erfährt.
Im folgenden wird die Ausführungsform der Erfin- Da es sich im Ausführüngsbeispiel um die Aüs-
dung mit Formhalterad als Amboß an Hand einer führungsform mit FörrnbettenS auf dem äußeren
lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Umfang des" Formhalterades 2 handelt, ist die An-
Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schema- üö Ordnung so getröffen, daß die FörffibettenS flacher
tischer Darstellung sind als die Kuppelglieder 4 im Zuge des Form-
Fig. 1 die Seitenansicht der Vorrichtung, gebungsvorgänges (vgl. Fig. 3), so daß also Von den
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach KuppelgHedern 4 die Üiträschällenetfgie aufgenommen
Fig. 1, teilweise aufgebrochen, wird und dort in Wärme umgesetzt wird. Die Er-
Fig. 3 in gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößerter &S wärmung der einzelnen Kuppelglieder'4 ist in allen
Darstellung einen Schnitt in Richtung A-A durch Teilen, d. h. sowohl in den Bereichen, die mit der
den Gegenstand nach Fig. 1, Sonotrode? in Kontakt sind, als auch in den Be-
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach reichen, die mit derö Aiaböß 6 in Kontakt sind, sehr
F i g. 3 bei entfernter Sonotrode und gleichmäßig und überraschend schnell. Die gleich-
Fig. 5 einen Schnitt in RichtungB-B durch den 30 mäßige Beheizung bedingt eine sehr gleichmäßige
Gegenstand nach F i g. 1, Theriüofixierüng. Die Behaüdlungszeit ist nur Bruch-
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient teile von Sekunden, jedoch ist der Sonotrode 7 erne zur Fixierung von Reißverschlußgliederreihen 1 aus dem Umfang des Formhalterades 2 weiter folgende einem thermoplastischen Kunststoff-Profilstrang. In Nachbehandlungskämmer 9 nächgeschaltet, die eine ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrich- 35 Wärmehältekammer Und eine Kühlkammer aufweist, tung zunächst aus einem Formhalteräd 2, welches im Dort, wo die jeweilige mit Ultraschällenergie beauf-Ausführungsbeispiel auf dem Umfang angeordnete schlagte Reißverscfalüßgliederreihe 1 derart korhpri-Formbetten 3 zur Aufnahme der einzelnen, zu einer miert und gegebenenfalls profiliert wird, daß Grenz-Reißverschlußgliederreihe 1 vereinigten Kuppelglie- flächenbereiche zwischen Gliederreihe! und Tragder 4 aufweist. Zugeordnet ist eine Ultraschällquelle 5, 40 band Il und/öder Föllseefe 12 und/oder Äänahfäden die dem Umfang des Formhalterades 2 über ein Teil- 13 entstehen, wird diese Gliederreihe Ϊ äüf Grund stück folgt und in dessen Einläufbereich 15 ange- besonders starker Wärmeentwicklung in den Grenzordnet ist. Dabei sind im Äusführüngsbeispiel das flädienbereicfaeü 14, die auf dort auftretende Formhalterad als Amboß 6, die Ultraschallquelle S mechanische Reibung zurückzuführen ist, an das als Sonotrode zu einer an sich bekannten Ultraschall- 45 Tragband 11 und/oder die Füllseele 12 und/oder die heizeinrichtung ausgebildet, wobei die Sonotrode 7 _. Annähfäden 13 angeschmolzen bzw. mit diesen verdie Funktion eines Verformungsstempels mit Wirk-' schweißt, sofern die selbst ebenfalls aus thermofläche 16 erfüllt. Grundsätzlich besteht auch die " plastischem Kunststoff bestehen. Im Ausführungs-Möglichkeit, das Formhalterad 2 als Sonotrode aus- beispiel ist die Nachbehandlungskammer 9 eine zuführen und als Amboß eine Gegenrückrolle 10 50 Kammer, in der Wärmebestrahlung der aufgeheizten vorzusehen oder ganz darauf zu verzichten, wenn Kuppelglieder 4 der Reißverschlußgliederreihe 1 vernämlich die zu behandelnde Reißverschlußglieder- ~ <■ mieden wird, wobei die Länge der Nachbehandlungsreihe 1 gleichsam schon in den Formbetten 3 einge- · kammer 9 so gewählt ist, daß der zeitabhängige spannt ist, so daß ausreichende Koppelung für die Thermofixierungsprozeß abgeschlossen ist, wenn die Übertragung der Ultraschallenergie auf die Glieder- 55 Reißverschlußgliederreihe 1 die Nachbehandlungsreihe 1 gewährleistet ist. In diesem Fall, also bei als kammer 9 verläßt.
Formhalterad 2 rotierender Sonotrode steht eine ver- Es kann in der Nachbehandlungskammer 9 auch längerte Abheizzeit zur Verfugung und unterliegt die eine gezielte Kühlung durchgeführt werden, also im Sonotrode praktisch keinem Verschleiß. ^- Die Auslaufbereich 17 des Formhalterades 2. — Im Aus-Sonotrode 7 vollführt im Rhytmus der Ultraschall- 60 führungsbeispiel kommt die Achse der Sonotrode 7 schwingungen eines zur Ultraschallquelle 5 gehören- mit einem Radius des Formhalterades 2 zusammen, den Ultraschallsenders 8 Schwingungsbewegungen. Das ist nicht zwingend, deutet jedoch eine nach-Es kann sich dabei beispielsweise um einen magne- trägliche Profilierungsmöglichkeit an.
tischen oder elektrischen Schwinger, aber auch um Im übrigen wird im Ausführungsbeispiel dem jeden anderen Ultraschallsender 8 handeln. Die 65 Formhalterad 2 eine vorgeformte Reißverschluß-Sonotrode7 ist in einen entsprechenden, nicht ge- gliederreihe! zugeführt und mit Hilfe der Gegenzeichneten Schallkopf eingesetzt, der Ultraschall- druckrolle 10, hier in der Funktion eines Zuführungssender 8 ist in bekannter Weise aufgebaut. Im Aus- rades, in die Formbetten 3 des Formhalterades 2
eingelegt. Diese Reißverschlußgliederreihe 1 ist beispielsweise über einen Wickeldorn in einer vorgeschalteten Arbeitsstufe hergestellt worden. Man kann jedoch auch das Formhalterad 2 als Werkzeug für die Bildung der Reißverschlußgliederreihen 1 einsetzen. Im Ergebnis entsteht also ein Reißverschluß mit an Tragbändern 11 befestigten Verschlußgliederreihen 1 aus thermoplastischem Kunststoffmonofilament, bei dem die jeweilige Verschlußgliederreihe 1 mit Ultraschallenergie beaufschlagt und dadurch thermofixiert ist. Die Reißverschlußgliederreihen 1 dieses Reißverschlusses, der nicht dargestellt ist, können im Zuge der Beaufschlagung mit Ultraschallenergie komprimiert und gegebenenfalls profiliert worden sein. ig
Bei einem solchen Reißverschluß wird im übrigen die jeweilige mit Ultraschallenergie beaufschlagte Reißverschlußgliederreihe 1 eben durch diese Ultraschallbeaufschlagung in den Grenzflächenbereichen 14 zwischen Gliederreihe 1 und Tragband 11 und/ ao oder Füllseele 12 und/oder Annähfäden 13 an das Tragband 11 und/oder die Füllseele 12 und/oder die Annähfäden 13 angeschmolzen bzw. damit verschmolzen oder verschweißt, sofern eine Füllseele 12 vorgesehen und die Befestigung der Gliederreihen 1 ag an ihre Tragbänder 11 mit Annähfäden 13 erfolgt ist.

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Fixierung von aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Reißverschlußgliederreihen, welche mit einem Tragband, Tragstrang od. dgl. vernäht od. dgl. verbunden werden und welche nach einem vorhergehenden Verformungsvorgang eine Formhaltungsvorrich- 3g rung durchlaufen und hierbei einer Wärmebehandlung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederreihen mindestens auf einem begrenzten Bereich der Formhaltungsvorrichtung mit Ultraschall bis zum Spannungsausgleich beaufschlagt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschallbeaufschlagung bis zur bereichsweisen Anschmelzung der Gliederreihe an den oder die Träger und/oder Nähte erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Ultraschallbeaufschlagung der Gliederreihe letztere mit Verformungen versehen wird.
4. Vorrichtung zum Fixieren von Reißverschlußgliederreihen zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher einem umlaufenden Formhalterad eine Fixiereinrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaufbereich (15) des Formhalterades (2) eine Ultraschallquelle (5) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkfläche (16) der Ultraschallquelle (5) als gegen das Formhalterad (2) arbeitender Verformungsstempel (7) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mit ultraschallbeaufschlagtem Formhalterad (2) diesem eine Gegendruckrolle (10) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkfläche (16) der Ultraschallquelle (5) oder der Gegendruckrolle (10) eine Gliederreihen-Formgebungs-Profilierung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Ultraschallquelle (5) am Formhalterad (2) eine Wärmehaltekammer (9) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auslaufbereich (17) des Formhalterades (2) eine Kühlkammer (9) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaufbereich (15) des mit Ultraschall beaufschlagten Formhalterades (2) eine an sich bekannte Fadenlegeinrichtung angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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