DE2018759A1 - Gleitverschluß sowie Verfahren und Werkzeug zu seiner Betätigung - Google Patents
Gleitverschluß sowie Verfahren und Werkzeug zu seiner BetätigungInfo
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Description
kdlnudeichmannhaus
Köln,den 13.4.1970
Fu/Ax/wy
Fu/Ax/wy
E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilminton, Delaware I9898 (V.St.A.).
Betätigung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen
und Verbinden von flexiblen, plastischen oder elastischen Kunststoffbahnen, einen dafür eingesetzen Gleitverschluß sowie ein V/erkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
und Verbinden von flexiblen, plastischen oder elastischen Kunststoffbahnen, einen dafür eingesetzen Gleitverschluß sowie ein V/erkzeug zur Durchführung des Verfahrens.
Es 1st bekannb, daß große Flüssigkeifcsmerigen gespeichert
werden können, indem die Flüssigkeit.in .flexiblen, für
Flüssigkeit undurchlässigen Folien oder Platten gehalten wird, Typische Anwendungen sind beispielsweise Auskleidungen für Teiche, Brunnen, Vorratsbehälter und Schwimmbecken (Swimmingpools). Als Materlallen für die Herstellung ,solcher Auskleidungen werden Folien oder Platten aus Kunjist stoffen oder Elastomeren verwendet, Die Auskleidung muß jedoch im allgemeinen größer sein als die Folien und Platten, die technisch wirtschaftlich hergestellt werden können. Daher müssen viele Bahnen mosaikartig zu einer
Auskleidung der gewünschten Größe verbunden werden. Dies geschieht vorzugsweise an Ort und Stelle.
Flüssigkeit undurchlässigen Folien oder Platten gehalten wird, Typische Anwendungen sind beispielsweise Auskleidungen für Teiche, Brunnen, Vorratsbehälter und Schwimmbecken (Swimmingpools). Als Materlallen für die Herstellung ,solcher Auskleidungen werden Folien oder Platten aus Kunjist stoffen oder Elastomeren verwendet, Die Auskleidung muß jedoch im allgemeinen größer sein als die Folien und Platten, die technisch wirtschaftlich hergestellt werden können. Daher müssen viele Bahnen mosaikartig zu einer
Auskleidung der gewünschten Größe verbunden werden. Dies geschieht vorzugsweise an Ort und Stelle.
Es sind Methoden zum Verbinden von Folien und Platten aus Kunststoff oder Elastomeren an Ort und Stelle bekannt. ·
Eine einfache Methode besteht darin, die Bahnen nach Art
eines Reißverschlusses durch mechanisches Ineinandergreifen der Randteile der Bahnen miteinander zu verbinden.DIe-
009845/01 S3
BAD ORiGfNAL
%J IU /
s© Method® 1st gw&r einfach und zweekralSig«, jedoeh aicht
bsfi?i@dig@nös weil die !Mechanische Verbindung sieh lösen
wenn genügend große Kräfte auf die ¥erbindimg ein-
Äs. vmü dl® Verbindungen selbst bei ordnungsgemäßem
' Ineinandergreifen der Bafenen nicht flüsslgkeifcsdieht sind
wtd gn lecken pflegen«, lach einer anderen bekanntes
Methode werden überlappte oder mit Band versehene Verbindungen mit Hilfe von Klebstoffen oder Lösungsmitteln
hergestelltο Hierbei ist es jedoch erforderlich, daß die Verbindung zusammengehalten wirdj, bis die Verklebung erfolgt
istο Das Zusammenhalten ist an Ort und Stelle schwierig und ergibt eine unnötige Verzögerung während
des EinbaueS"ο Es besteht somit ein Bedürfnis für ein
kontinuierliches und schnelles Verfahren zum Verbinden "von Bahnen aus Kunststoffen und Elastomeren in einer
solchen Weise, daß die Verbindungen stark und flüssigkeitsdicht sind.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß in einer Ausführungsform
ein kontinuierliches Verfahren zum Verbinden
von Bahnen aus Kunststoff oder Elastomeren mit ineinandergreifenden
Randteilen aus in Längsrichtung verlaufenden Erhebungen und Vertiefungen, v/obei die Lnej/atUergreifenden
Teile mit einem Werkzeug nach Art eines Schieber1.; für
Gleitverschlüsse fortlaufend so verriegelt w^rrdtii, daß
(1 Le Vorsprünge der $ inen Bahn in die Vertiefungen der anderen
Bahn greifen, während gleichzeitig ein Klebaement vorzugsweise durch das Werkzeug hindurch in die in Eingriff
gebrachten Teile gepresst wird. Gegenstand der Erfindung sind weiterhin der zur Durchführung dieses Verfahrens
eingesetzte Gleitverschluß und das hierbei benutzte Werkzeug.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.
Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht eines Werkzeuges, das zum Verbinden von zwei Bahnen unter Bildung eines
Gleitverschlusses verwendet wird.
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Fig.2 ist ein Schnitt durch das Werkzeug zum Schließen
des Gleitverschlusses längs der Linie 2-2 von Fig.1.
'Fig.3 ist ein Querschnitt durch das zum Schließen des
Gleitverschlusses dienende Werkzeug längs der Linie 3-3
von Fig.2» .
Fig.4 ist ein Querschnitt durch die in Eingriff gebrachten Bahnen längs der Linie 4-4 von Fig.1. .
Eine "bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den
Abbildungen dargestellt, in denen gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffei "beselohnet sind, Fig.1 zeigt ein
zum Schließen von Gleitverschlüssen dienendes Werkzeug As.
das am Griff 2 gezogen wird und die Streifen 3 unä 4
längs der ineinandergreifenden Randteile 5 unä β in Eingriff bringt.
Das Werkzeug 1 zum Schließen des Gleitverschlusses ist mit Einzelheiten in Fig.2 und Fig.3 dargestell-fc» Es enthält langgestreckte Durchgänge 7. und 8, die je einen
offenen Schlitz an gegenüberliegenöe'fl Seiten des Schließ»
Werkzeugs aufweisen, und'ist mit Erhebungen 3 txnü YertI©Äs~
gen 10 versehen, die die ineinandergreifenden Randteile
5 und 6 aufnehmen und führen und in Eingriff bringen»
Die Erhebungen 11 sind Führungen, die dazu beitragen, daß das Schließwerkzeug seine Spur einhält. Die Durchgänge
7 und 8 sind so geneigt, daß sie zusammenlaufen und einen gemeinsamen Durchgang 14 bilden, der- die ineinahdergreifenden
Randteile 5 und 6 in Eingriff bringt. An der Stelle, an der die geneigten Durchgänge 7 und 8
aufeinandertreffen, ist eine Öffnung 12 vorgesehen, durch c:ie ein Klebzement in die in Eingriff zu bringenden Randteile
5 und 6 gepresst wird. Der Klebzement wird ständig von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter durch einen
nicht dargestellten Schlauch in den hohlen Teil des Handgriffs 2, durch die Bohrung 13 im Schließwerkzeug 1
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BAD ORIGINAL
aus äer Öffnung 12 herausgedrückt. Während das Schließiverkzeug 1 gesogen wirds bringt es die Randteile.
5 tiBcl 6 fortlaufend in Eingriff und verklebt sie mitein-
©aä©rfl worauf der geschlossene Gleitverschluss durch den
■ geraeinsamen Durchgang 14 das Schließwerkzeug verläßt„
Me durch das Schließwerkzeug vereinigten Streifen sind bo ausgebildete, daß sie sich miteinander verhaken» Sie
aiad mit abwechselnden Reihen von Erhebungen 15 und Vertiefungen
16 versehen,, \vodurch die Streifen ineinander
ferliafct werdens indem einer der Streifen zum anderen
umgekehrt wird und die Erhebungen des einen Streifens mil; den Vertiefungen des anderen Streifens in Eingriff
gebracht
Bis ineinandergreifenden Streifen werden hergestellt
indem das Material für die Streifen durch eine geeiga®"«e
Düse als endloser Strang stranggepresst wirds
worauf geeignete Längen vom Streifen geschnitten und als ineinandergreifendes Paar verwendet werden können«,
Die verwendete Düse bestimmt die Form der Erhebungen und Vertiefungen,» Die Erhebungen und Vertiefungen müssen
eine solche geometrische Form haben, daß sie durch ein Schließwerkzeug in der Art eines Reißverschlusses in
Singriff gebracht werden können^ um einen mechanischen
Verschluss zu bilden«, Wenn die Streifen miteinander in
Eingriff gebracht werdens wird vorzugsweise ein Abstand
zwischen dem Ende der Erhebungen und dem Fuß der Vertiefungen
-gelassen damit Raum für den Klebaement bleibt»
G-eeignet sind Erhebungen und Vertiefungen, die im Querschnitt die Form eines Trapezoids, Stufenform oder die
Fofm sines Pilzes haben0 Verschiedene Ausführungsformen
sind in den U.S.Α«-Patentschriften 2 715 254, 2 797 465,
2 871 539 und 2 777 181 beschrieben» Eine bevorzugte Äusführungsform ist in Pigo4 dargestellt und in der
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"U.S.Ao-Fatentschrift 2 613 421 beschrieben.
Die in. Pig·4 dargestellten Erhebungen 15 bestehen aus
einem im wesentlichen starren Hauptteil mit glatten Umrissen
und einem überhängenden Teil 17, der einen zahnförmigen
Querschnitt und eine einwärts geneigte Fläche 18 aufweist, die sich über die länge des Streifens erstreckt. Die einwärts geneigte Fläche 18 ist vorzugsweise
eine Ebene und fällt von der Höhenachse ihrer Erhebung
hinweg zum Fuß der benachbarten Vertiefung ab, über der die zurückspringende Fläche hängt. Die Außenflächen der
ineinandergreifenden Randteile 5 und 6 gegenüber dem Kopfende der Erhebungen 15 sind'mit leichten Ausnehmungen
versehen, wie bei 19 angedeutet, um die Flexibilität der
Randteile zu erhöhen und eine Führung für das Schließwerkzeug
des Gleitverschlusses zu bilden,
Wenn, wie Fig.4 zeigt, die Gleitverschlußstreifen in Eingriff gebracht worden sind, sind die Erhebungen auf einem
der Streifen mit den entsprechenden Vertiefungen 16 des anderen Streifens verhakt, wobei die einwärts geneigten
Flächen 18 einander gegenüberliegen und gegeneinanderstoßen.
Die größere Höhenachse, die durch die gestrichelte Linie A-A angedeutet ist, bei jeder Erhebung 15 steht
im wesentlichen senkrecht zu den Ebenen der Bahnen 3 und 4. Dieses Merkmal ist wichtig, da bei Einwirkung von
Kräften in entgegengesetzten Richtungen zu den Bahnen 3 "und 4 längs der Ebene der Bahnen die Neigung der Vorsprünge,
sich voneinander zu lösen, nur gering ist.
Wenn die Gleitverschlußstreifen in Eingriff gebracht worden sind und die einwärts springenden Flächen einander
gegenüberliegen und gegeneinanderstoßen, ist ein Abstand zwischen den Enden der Erhebungen und dem Fuß der
entsprechenden Vertiefungen vorhanden, wie bei 20 angedeutet. Durch diesen Abstand wird Raum für den Klebzement
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ßAD ORIGINAL
gesebaffeao Der Klefozement kann ein üblicher Klebstoff
öäor ein Lösungsmittel zur Verklebung der ineinandergreifenden
Seile sein«. Als Lösungsmittel eignen sich
!beispielsweise verdickte Lösungsmittel^ d.h. Lösungsmittel
für die Bahnen8 die Peststoffe des. Materials der
Bahn enthalten., Die Lösungsmittelverschweißung der ineinander
verhakten Randteile ist eine bevorzugte Methode zur Verklebung von zwei Streifen- weil die Streifen
unter Bildung einer Bahn aus einem geschlossenen Material miteinander verschmelzen,,
Da es schwierig ist, Bahnen aus Kunststoffen oder Elastomeren mit Randteilen herzustellen^ die als Gleitverschluß
ausgebildet sind9 wird allgemein so gearbeitet,
daß die Bahn hergestellt» ein Streifen mit einem als Gleitverschluss ausgebildeten Randteil.stranggepresst
und der Streifen am Rand der Bahn befestigt wird. Der Streifen kann nach üblichen Methoden an der Bahn angebracht
werden, z.B. durch Heißsiegeln, dielektrische Verschweißung, Lösungsmittelverschweißung oder durch
Auftrag eines Klebzementes. Die Bahn und der Streifen werden im allgemeinen aus dem gleichen Material hergestellt,
jedoch ist dies für die Praxis der Erfindung nicht wesentlich.
Als Materialien für die Herstellung der Bahnen und der Streifen eignen sich sowohl Kunststoffe als auch Elastomere,
die flexibel sind. Eine bevorzugte Klasse von Elastomeren sind die chlorsulfonierten Polyäthylene,
weil sie mit einem billigen Lösungsmittel miteinander verklebt werden können und verhältnismäßig ölbeständig
sind. Ein besonders vorteilhaftes chlorsulfoniertes Polyäthylen hat einen Chlorgehalt im Bereich von 22,5
bis 27,5 Gew.-^ und einen Schwefelgehalt von 0,85 bis
1,15 $
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Weitere geeignete Elastomere sind beispielsweise Äthylen-Propylen-Copolymere (EP), Copolymere.von Äthylen
■mit einem anderen a-Olefin und einem Dien (EODM), wobei
das Dien vorzugsweise nicht konjugiert ist und nur eine leicht polymerisierbar^ Doppelbindung enthält, insbesondere
Äthylen-Propylen-Dien-Copolymere (EPDM)., in
denen das Dien 6 bis 22 C-Atome enthält, z.B. Ithylen-Propylen-1,4-Hexadien.
Die EPDM- und EODM-Elastomeren werden im vulkanisierten Zustand verwendet. Die Vulkanisation kann nach üblichen .Methoden erfolgen.
Als weitere Elastomere können Butylkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk
und Polychloroprene verwendet werden.
Von den Kunststoffen eignen sich die thermoplastischen Vinylpolymeren, z-.B. Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat,
Polyvinylchlorid-Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid-Nitrilharze
und ähnliche Vinylharze. Geeignet sind auch •Gemische von Kunststoffen und Elastomeren, z.B. Polyvinylchlorid
in Mischung mit einem Butadieri-Acrylnitril-Copolymeren.
In den folgenden Beispielen beziehen sich alle Mengenangaben
auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben. Die Proben wurden dem Abreißtest und dem Querbelastungstest
unterworfen.
In Eingriff gebrachte Streifen des Gleitverschlusses werden in eine Instron-Zugprüfmaschine Modell TM (Hersteller
Instron Corp.) eingespannt. Ein Ende wird abgetrennt und eine Kraft zur Einwirkung gebracht, um die
Streifen in der Richtung, in der der verhakte Teil in
Eingriff gebracht ist, auseinanderzuziehen. Die Größe der Kraft, die zur Lösung der Verbindung notwendig ist,
wird gemessen und notiert.
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ORIGINAL fNSPECTH)
Eine Probe von 2,54 cm .Breite wird aus in Eingriff gebrachten
Streifen quer zu der Richtung geschnitten, in der die ineinandergreifenden Randteile verhakt sind.
Eine Kraft -wird auf die Probe in einer Richtung quer zu der Richtung, in der die ineinandergreifenden Randteile
verhakt sind, zur Einwirkung gebracht0 Die Größe der
Kraft, die notwendig ist, um die Verbindung zu lösen, wird gemessen und notiert.
Eine Elastomerenmischung wird nach üblichen Verfahren
aus folgenden Bestandteilen hergestellt:
Chlorsulfoniertes Polyäthylen
(Chlorgehalt etwa 23,5 Gew.-^, Schwefelgehalt etwa O995 Gew.-^) 100
(Chlorgehalt etwa 23,5 Gew.-^, Schwefelgehalt etwa O995 Gew.-^) 100
Magnesiumoxyd 4
Medium Thermal-Ruß 80
Furnace-Ruß 20
Polyäthylen (Molekulargewicht 1500, Erweichungspunkt 119,5 C) (PE 617, Hersteller
Allied Chemical Corp.) 5
Polyäthylenätherglykol· (Molekulargewicht 4000)
("Carbowax 4000", Hersteller Union Carbide
Corp.) ' .1
Gemischte Fettsäureamide
(Kemstrene Amides-Humko Products Div.of
National Dairy Products Corpe) 0,6
Die nicht vulkanisierte Mischung wird durch eine Düse stranggepresst, wobei ein Streifen gebildet wird, der
einen Randteil mit Erhebungen und Vertiefungen hat, wie in Fig ο 4 dargestellt«
Streifen von gleicher Länge werden für die Prüfung geschnitten. Zwei Streifen werden nach Art eines Reißverschlusses
durch das in Fig.1, 2 und 3 dargestellte Schließwerkzeug in Eingriff gebracht, während gleichzeitig
ein Zement in den zu verhakenden Teil gedruckt wird. Als Klebzement dient ein Lösungsmittel, nämlich
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Trichlorethylen, das 15 Gew.-$ Feststoffe enthält» Die
Peststoffe bestehen aus dem gleichen chlorsulfonierten
elastomereη Polyäthylen, das zur Herstellung der Streifen
verwendet wird.* .
Pur Vergleichszwecke wird eine Probe A in der gleichen
Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß kein Zement in den in Eingriff zu bringenden Teil gepresst wird.
Die Ergebnisse der Prüfungen sind nachstehend in Tabelle I genannt.
Abreißtest (kg) 14,5 (Probe reißt) 0,091
Querbelastungstest (kg) 14,5 (Probe reißt) 7,7
*Nicht im Rahmen der Erfindung
• Beispiel 2
Eine thermoplastische Masse auf Basis von Polyvinylchlorid wird hergestellt und durch eine Düse stranggepresst,
die einen Streifen bildet, der einen Randteil mit Erhebungen und Vertiefungen hat, wie sie in Pig.4
dargestellt sind.
Streifen von gleicher Länge werden für die Prüfung geschnitten. Zwei Streifen werden in der Art eines Reißverschlusses durch das in Pig,1, Pig.2 und Pig.3 dargestellte
Schließwerkzeug in Eingriff gebracht, -während gleichzeitig ein Klebzement in den in Eingriff zu bringenden Teil gedrückt wird. Der Klebzement ist ein Klebstoff, der aus einer Lösung von 40 Gew.-$ Methylethylketon,
40 Gew.-$ Tetrahydrofuran und 20 Gew.-$ Feststoffen besteht. Als Peststoff dient ein thermoplastisches
Polyurethan.
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£. U IU(WW
Mir Vergleichsstecke wird eine Probe B in der gleichen
l"i@is@ hergestellt ο wobei jedoch kein IClebsemeot ia die
giß verhakenden Seile gedrückt vjirdo Die Ergebnisse der
3?rüfwagen sind nachstehend in Tabelle II genannt»
Abreißtest, kg Querbelastungstest, kg
*Nicht im Rahmen der Erfindung,
Tabelle | II | Beispiel | Probe |
7,7 21,7 |
0,91 11,34 |
||
kg . | |||
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Claims (1)
- - ii-Pat ent anspr üc heVerfahren zum flüssigkeitsdichten Verbinden von plastischen bzw. elastischen Bahnen aus Kunststoff öder dgl., die mit ineinandergreifenden Randstreifen versehen sind, welche mittels einer Schiebers verbunden werden, dadurch gekennzeichnet» daß während des kontinuierlichen Zusammendrückens der Randstreifen wenigstens teilweise zwischen ihre einander zugewandten Partien Verkittungsmaterial eingebracht wird.2. Gleitverschluß zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abwechselnd angeordneten Längsrippen (15) und -rinnen (16) des einen Randstreifens (5) so ausgebildet sind, daß die Rippen (15) - im Querschnitt gesehen - jeweils gleichsinnig gerichtete hakenartige Längsvorsprünge (17, 18) aufweisen, die mit entsprechend haktenartigen Längsvorsprüngen (17, 18) des anderen Randstreifens (6) zusammengreifen, wobei zwischen dem Boden der Rinnen(16) des einen Randstreifens und der Oberfläche des in diese. hineinragenden Kopfteiles der Rippen des anderen Randstreifens ein Abstand (20) zur Aufnahme des Verkittungsmaterials verbleibt.J5. Gleitverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinandergreifenden Randteile (5 und 6) aus chlorsulfonierten Polyäthylen-Elastomeren bestehen und als Verkittungsmaterial Trichloräthylen mit 5 bis J>0 Gew.-^ Feststoffgehalt an chlorsulfonierten Polyäthylen-Elastomeren verwendet wir"d.009-846/0163. - 12 -4. Gleitverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ine inadergreif enden Randteile' (5 und 6) aus Polyvinylchlorid bestehen und als Verkittungsmaterial einen Klebstoff aus einer Lösung von 35 bis 45 Gew.-% Methyläthylketon, 55 bis 45 Gew.-^ Tetrahydrofuran und 10 bis 350 Gew.-% eines thermoplastischen Polyurethans verwendet wird.5- Werkzeug zur Durchführung des,Verfahrens nach Anspruch mit einem Gleitverschluß nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (l), der in Anpassung an die Profilierung des Gleitverschlusses Längsrippen (9) und -rinnen (10) aufweist, die an einem Mittelsteg einander abwechselnd gegenüberliegend angeordnet sind, mit einer Zentralbohrung (12) versehen ist, durch die an einer Seite des Schiebers eintretendes, aus einem mit dem Schieber verbundenen Vorratsbehälter zugeführtes Verkittungsmaterial hindurehtritt und in der Verbindungszone der ineinandergreifenden Teile des Gleitverschlusses (5, 6) austritt.6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter für das Verkittungsmaterial über einen Schlauch oder dgl. mit dem Schieber (1) in Verbindung steht.7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verkittungsmaterial dem Schieber (l) unter Druck zugeführt wird.009845/0153
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