DE2126638A1

DE2126638A1 - Band-Verbindungsvorrichtung mit Gleitschieber

Info

Publication number: DE2126638A1
Application number: DE19712126638
Authority: DE
Inventors: Roger Lons par Pau; Nougarede Francis La Celle St.-Cloud; Gilles (Frankreich)
Original assignee: Entreprise de Recherches et dActivites Petrolieres (elf), Paris
Priority date: 1970-05-28
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1971-12-09
Also published as: FR2087694A5; US3790993A; GB1297725A

Description

Patentanwälte

DIpl.-lng. R. Bfr.ETZ sen. Dlpl-Ino. K. LAViP.-fHCHT

Dr-In_n. ß. D ,.. - τ Z Jr. ²HO-1? . 10^P 28 . 5 »1971

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(ELF) ENTRSPRISE DE RECHERCHES ET D'ACTIVITES PETROLIERES./P a r i s

Band-VerbindungsVorrichtung mit Gleitschieber

Die Erfindung bezieht sich auf eine Band-Verbindungsvorrichtung mit zwei gleichen, aus elastisch verformbarem Material bestehenden Bändern und einem Gleitschieber zum Schließen und Öffnen der "Reißverschluß"-Verbindung der Bänder, von denen jedes das Profil einer Gabel mit zwei Ästen hat.

Bei der Schließbewegung des Gleitschiebers führt dieser die beiden Profilbänder unter elastischer Verformung zusammen und bringt sie zum formschlüssigen Eingriff; bei der Öffnungsbewegung werden die Bänder - wiederum unter elastischer Verformung - voneinander getrennte

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Es gibt bereits zahlreiche Ausführungen von Reißverschlüssen mit Gleitschieber. Die bekannten Ausführungen haben jedoch den Nachteil, daß sie keine dichte Verbindung zwischen den beiden Bändern herstellen können. Dieser Nachteil ist bei den Reißverschlüssen, die Bänder mit ineinandergreifenden Hakenzähnen aufweisen, ganz offenbar. Die Undichtigkeit ist aber auch bei Reißverschlüssen mit Wulstbändern vorhanden; denn eine Flüssigkeit, die auf der einen Seite der Reißverschlußverbindung unter gegebenenfalls nur leichtem Druck steht, ist bestrebt, zwischen den Wulsten durchzusickern, wobei sie die im gegenseitigen Eingriff befindlichen Teile der beiden Bänder leicht voneinander abdrückt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reißverschlußverbindung, die besser den Forderungen der Praxis entspricht als die bisher bekannten Verbindungen, insbesondere in der Beziehung, daß sie eine dichte Verbindung zwischen den beiden Seiten der Vorrichtung ergibt.

Eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung nach Art eines Reißverschlusses mit zwei gleichen, aus elastisch verformbarem Material bestehenden Bändern und einem Gleitschieber zum Schließen und Öffnen der Verbindung der Bänder, von denen jedes das Profil einer Gabel mit zwei Ästen hat, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ast die Gestalt einer Zunge oder Lippe hat, daß der zweite Ast zumindest einen Wulst und eine Rinne oder Nut zur Aufnahme des Endwulstes des anderen Bandes aufweist und daß jeweils der zweite Ast jedes Bandprofils bei geschlossener Verbindung zwischen der Zunge oder Lippe und dem zweiten Ast des anderen Profils durch Formschluß blokkiert ist.

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Die Dichtigkeit der soeben kurz geschilderten Verbindungsvorrichtung wird im wesentlichen durch das Vorhandensein der Lippen gesichert; wenn man jedem Band eine geeignete "Ruhe"-Profilform gibt, legen sich die Lippen elastisch an die zweiten Äste an. Bei der Lippe, die an der Seite des höheren Druckes liegt, kommt diese elastische Anlegekraft zur Autoklav-Wirkung infolge des auf die äußere Fläche der Lippe ausgeübten Druckes hinzu.

Die bekannten und früheren Reißverschlußverbindungen haben weiterhin den Nachteil, daß sie sich durch Trennen der beiden miteinander verbundenen Bänder öffnen, wenn die Bänder mit einander entgegengerichteten Zugkräften belastet werden, welche die Bänder auseinanderziehen« Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung hat in einer speziellen Ausführungsform diesen Nachteil nicht. Bei dieser speziellen ^Ausführungsfonn hat der zweite Ast jedes Bandprofils zusätzlich zu dem Endwulst einen Zwischenwulst von ähnlicher Form wie der Endwulst. Eine erste Aufnahmenut, die van den beiden Wülsten jedes Bandes begrenzt wird, nimmt den inneren Wulst des anderen Bandes auf. Eine zweite Aufnahmenut, die durch die Bodenkontur jedes Bandes und den inneren Wulst begrenzt wird, nimmt den Endwulst des anderen Bandes auf.

Wenn auf diese Ausführungsform Zugkräfte ausgeübt wer den, welche die Bänder zu trennen suchen, verstärkt die vereinigte Wirkung der Wülste und der Schließlippen das Ineinandergreifen derart, daß der Wideretand gegenüber einem Öffnen der Verbindungsvorrichtung praktisch nur durch die Reißfestigkeit begrenzt wird.

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Es dürfte ohne weiteres klar sein, daß die Anzahl der Wülste auch über den Wert zwei hinaus vergrößert werden kann, wenngleich eine derartige Anordnung im allgemeinen kaum zusätzliches Interesse bietet und die Gestaltung des Gleitschiebers kompliziert macht.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden nun Ausführungen erfindungsgemäßer Verbindungsvorrichtungen beschrieben, die als Beispiele in der Zeichnung veranschaulicht sind. Xn der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Reißverschluß-Verbindungsvorrichtung, deren Bänder nur einen einzigen Wulst aufweisen, im Schnitt längs einer Querschnittebene relativ zur Verschiebungsrichtung des Gleitschiebers;

2,ähnlich Fig. 1 eine Verbindungsvorrichtung, deren Bänder zwei 'Wulste haben;

Fig. 3 und h ähnlich Fig. 2, das stetige Ineinandergreifen der Bänder beim Schließen der Verbindung gemäß Fig. 2;

Fig. 5 in sehr schematischer Darstellung eine Maßnahme bei der Herstellung der Bänder durch gleichzeitiges Strangpressen der beiden Bänder der gleichen Profilform.

Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung nach Fig. dient dazu, zwei Materialränder 10, die in der gleichen

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Ebene liegen, miteinander zu verbinden. Diese Materialränder 10 können.einem gleichen blattartigen Materialstück .zugehören, so daß nach ihrer Verbindung durch die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung diese einen im wesentlichen dichten Schlauch oder eine Leitung aus dem Blattoder Folienmaterial in einer "Längsnaht" schließt. Von den Anwendungen für so aufgebaute, auftrennbare Schläuche oder Leitungen seien die Wärmeisolationsummantelungen von Leitungen erwähnt: Das Verschlußband wird über der zu isolierenden Leitung, die mit Abstandshaltern versehen ist, durch Bewegen des Gleitschiebers geschlossen, es ergibt sich so eine Hülle, in die man ein expandiertes oder verschäumtes Wärmeisoliermittel einspritzen kann.

Die eigentliche Verbindungsvorrichtung setzt sich aus zwei Bändern 12 und 12' sowie einem Gleitschieber 14 zusammen. Die Bänder sind identisch profiliert und befinden sich in einer gegenseitigen symmetrisehen Lage relativ zur Achse der Vorrichtung und der Verschiebungsrichtung des Gleitschiebers. Jedes Band hat im Querschnitt die Form einer Gabel mit zwei Ästen, Der erste Ast besteht aus einer eine Lippe bildenden Zunge 14 oder Ik*, der zweite Ast, dessen Länge im wesentlichen gleich dem des ersten Astes ist, wenndas Band sich im freien Ruhezustand befindet, hat einen Endwulst 16 bzw. 16^!, der zusammen mit der Bodenkontur 18 oder 18' der Gabel eine Aufnahmenut begrenzt, die zur formschlüssigen Aufnahme des Endwulstes des anderen Bandes bestimmt ist.

Jedes Band ist aus elastisch verformbarem Material hergestellt und hat im Ruhezustand eine solche Form, daß nach dem formschlüssigen Zusammenfügen der beiden Bänder

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die Zunge 14 oder 14· jede.s Bandes sich elastisch an den zweiten Ast des anderen Bandes 12' bzw. 12 anlegt. Man kann insbesondere Bänder aus Kunststoff, wie Polyäthylen oder Polyvinyl, benutzen.

Es dürfte klar sein, daß die Bänder stark abgerundete Profilformen haben müssen,: um Einschnürwirkungen und die. Gefahren eines Einreißens scharfer Ecken zu vermeiden. Dies gilt insbesondere für die Wülste und die Nuten", die in formschlüssigen Eingriff miteinander gebracht werden.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 schneiden die Wandflächen der Wülste nach dem Zusammenfügen der Bänder die Mittenebene der geschlossenen Verbindungsvorrichtung mit einem Winkel CL _f der in der Größenordnung von 45 liegt; dieser Wert kann als ein befriedigender Kompromiß zwischen der Leichtigkeit des Eingreifens und der Festigkeit der Verriegelung oder Formschlußverbindung angesehen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Bänder mit starken Absätzen 20 und 20' versehen, auf denen der Gleitschieber 22 geführt ist. Die Rolle dieser Absätze, deren Dicke größer ist als die der Anschlußleisten 24 und 24« zum Befestigen der Bänder an zu verbindendem Material, besteht darin, die Materialränder 10 und 10* gegen Beschädigungen durch den Gleitschieber zu sichern.

Wie oben angegeben wurde, kann die soeben beschriebene Verbindungsvorrichtung benutzt werden, um zwei Ränder 1Ö und 10· eines Blattesxzu verbinden und so eine Schlauchleitung zu bilden. Das Band kann dann aus einem Kunststoff-

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material, wie Polyäthylen oder Polyvinyl bestehen, einfach aufgebaut oder durch Fasereinlagen verstärkt sein. In diesem Fall kann das Befestigen der Bänder an den Materialrändern 10, 10' in sehr einfacher Weise durch Rollschweißung erfolgen.

Wenn man für die Herstellung der Bänder 12 und 12' das gleiche Kunststoffmaterial wie für das zu verbindende Blatt benutzt, müssen die Abmessungen der Schließwulste 16, 16' wesentlich größer sein als die Dicke des Blattes oder der zu verbindenden Folie, denn bei einer gegebenen Lösekraft ist die Festigkeit gegenüber den Zugbeanspruchungen, die in dem Blatt wirken, größer als der Widerstand gegenüber den Scherbeanspruchungen, die in oder an den Wulsten auftreten.

Der Gleitschieber 22 und die zeitliche Folge des Einschiebens der Bandprofile in die Formschlußverbindung werden hier nicht beschrieben; sie sind ähnlich denjenigen, wie sie sich bei der Verbindungsvorrichtung nach den Fig. 2. ~ k ergeben, mit der Ausnahme, daß sie noch etwas einfacher sind, als die Verbindungsvorgänge, die dort geschildert werden.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidet sich im wesentlichen von dem Beispiel nach Fig. 1 dadurch, daß jedes Band zwei Wülste aufweist. Der Gleitschieber ist dementsprechend geändert. Der Einfachheit wegen sind einander entsprechende Elemente in den Darstellungen der Fig. 1 und 2 durch das gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet, im Fall der Ausführung nach Fig. 2 trägt dieses Bezugszeichen den Index a.

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Die Bänder 12a und 12'a der Vorrichtung nach Fig. 2 sind ebenfalls identisch. Das Band 12a hat auch noch einen ersten Ast, der durch eine Zunge 1^a gebildet ist, und einen zweiten Ast. Dieser zweite Ast hat nicht nur einen Endwulst i6a, sondern auch einen inneren Wulst 26a, dessen Profilform praktisch identisch der des Endwulstes i6a ist und der zusammen mit der Bodenkontur 18a ein Aufnahmenut begrenzt, die den Endwulst i6'a des anderen Bandes aufnehmen soll. Der innere Wulst 26a begrenzt seinerseits mit dem Endwulst i6a einer Aufnahmenut, die zur Aufnahme des inneren Wulstes 26·a des Bandes 12'a dient.

Die. Verbindungsvorrichtung nach Fig. 2 hat gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 1 den Vorteil, daß eine Selbstverriegelung eintritt, wenn die Bänder größeren Kräften ausgesetzt sind, die sie auseinanderzuziehen suchen. Wenn die tangentialen Zugkräfte auf die Bänder wirken, so ist jeder innere WuIat zwischen den inneren Wulst und dem Endwulst des anderen Bandes (dessen Endwulst seinerseits durch die Lippe- eingespannt ist) fest blockiert. Die Lippe+ jedes Bandes verhindert, daß der Endwulst des anderen Bandes aus seiner Aufnahmenut herausspringen kann. Diese Wirkung einer selbsttätigen Verriegelung kann noch gesteigert werden, wenn man den Lippen eine Ruhezustand-Form gibt, in der sie sich elastisch auf Äste des jeweils die anderen Bandes auflegen, wenn die Verbindungsvorrichtung geschlossen ist; sie wird auf jeden Fall verstärkt, wenn eine Druckdifferenz an den beiden Flächen der Verschlußverbindung auftritt, da die Druckkräfte bestrebt sind, die Lippen des einen Bandes gegen den zweiten Ast des anderen Bandes anzupressen.

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Die Bänder können in unterschiedlichen Verfahren hergestellt werden, bevorzugt ist ein Strangpreßverfahren. Wenn die Verbindungsvorrichtung zum Verbinden der Ränder eines Blattes oder einer Folie bestimmt ist, um aus dieser einen geschlossenen Schlauch oder eine Leitung herzustellen, kann es vorteilhaft sein, gleichzeitig die Folie und die beiden Verbindungsbänder zu extrudieren. Man erspart dadurch das spätere Zusammenschweißen, und außerdem wird der Absatz überflüssig. Man extrudiert in diesem Falle einen im Kreis geschlossenen Schlauch unter Verbindung der beiden Bandprofile gemäß Fig. 5 und schneidet diesen Schlauch dann zwischen den beiden Profilen in der Ebene 36 auf. Die Bandprofile lassen sich dann später gemeinsam in einen Gleitschieber einführen.

Unabhängig davon, ob das Blatt oder die Folie, die später einen Schlauch oder eine Leitung bilden sollen, nach diesem Verfahren hergestellt werden, oder ob man die Verschlußbänder an den Rändern eines Blattes oder einer Folie anbringt, kanndieser Vorgang sehr weit automatisiert werden. Die Herstellung führt zu einem Produkt, das man auf eine Rolle oder Spule in großen Längen aufgerollt liefern kann und das sich so an der Verwendungsstelle leicht verarbeiten läßt.

Beim Schließen des Verschlusses werden die Bänder aneinander herangeführt und zu formschlüssigem Eingriff ge·» bracht, mit Hilfe des Gleitschiebers 22a. Dieser Gleitschieber mit Einlaufflächen (d. h. in ähnlicher Weise ausgelegt wie die Saumbildungsfüße bei Nähmaschinen) öffnet zunächst die Äste jedes Bandes bzw. bringt das Bandmaul in eine "Gahnstellung" und führt dabei nacheinander die Wülste

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in die entsprechenden Aufnahmenuten ein, worauf der Schieber die Äste sich wieder elastisch aneinanderschließen läßt. Diese Vorgänge müssen ohne übermäßige Biegungsbeanspruchungen der Äste durchgeführt werden. Dadurch sind bestimmte Bedingungen für den Querschnitt der Bänder und des Schiebers sowie auch das Längsprofil in den Führungen dieses Schiebers gegeben. Man kann insbesondere einen Schieber verwenden, der nacheinander in der Richtung von vorn nach hinten (im Sinne der Bewegung des Schiebers beim Schließvorgang) Führungsquerschnitte aufweist, wie sie in den Fig. 3, k und 2 dargestellt sind. Die kleinste Länge des Schiebers ist durch die Biegsamkeit des Materials bestimmt, aus dem die Bänder bestehen.

Der in der Zeichnung dargestellte Schieber kann aus Metall oder aus Kunststoff geformt bzw. aus einem Stück gepreßt oder vorzugsweise in Anbetracht seiner komplizierten Form aus mehreren Stücken zusammengesetzt sein.

Der Gleitschieber 22a h*t in der Aufsicht eine von vorn nach hinten (im Sinne der Bewegung beim Schließvorgang) konvergierende Form. Seine Ränder stützen sich auf* den Absatz der Bänder und üben auf die Bänder beim Schließ-Vorgang eine Wirkung aus, die die Bänder aus einer Relativstellung (nicht dargestellt), in der sie noch voneinander getrennt sind, bis zu einer Stellung des vollen Formschlußeingriffs (Fig. Z) einander nähert. Während dieser Zeit führen die Führungen innerhalb des Schiebers die Äste der Bandgabeln. Wie die Fig. 3 sseigt, sind im Schieber zwei fingeratrtig profilierte Leisten 28 und Jk vorgesehen. Die Fingerleiste 28 trennt eine Führung 30 für den zweiten Ast des Bandes 12a und eine Führung 32 für die Lippe i4'a

des Bandes 12'a. Die Fingerleiste 3^ begrenzt teilweise eine Führung 36 für die Lippe 2*la und dient als Abstützung für den zweiten Ast des Bandes 12'a,

Der Eingriffsvorgang spielt sich folgendermaßen ab ι Wenn der Gleitschieber vorgeschoben wird, lassen die Führungen 30 und 36 die beiden Äste des Bandes 12 weit aufschwenken. Die Wirkung des Schiebers auf den Absatz des Bandes 1^'a dreht und biegt dieses Band relativ zum anderen und drückt den zweiten Ast bis in den Boden des offenen Mauls des Bandes 12a hinein und biegt diesen gleichen zweiten Ast derart, daß seine mittlere Faser eine nach rückwärts gekrümmte Bogenform annimmt. Die Lippe i4'a, die durch die Führung 32 zurückgehalten wird, stört das.Hineindrücken des zweiten Astes des Bandes 12^fa nicht. Der FuIst 26a wird dann stetig in die zu seiner Aufnahme bestimmte Nut hineingeführt, die ihrerseits durch die Biegung des zweiten Astes des Bandes 12'a geöffnet ist. Der Wulst 26a greift so in Richtung des Pfeils f der Fig. 3 in die Nut ein. Im anschließenden Bereich des GAeitscxh iebers kommen die Bänder in eine Querschnittsform, wie sie in Fig. h dargestellt ist. Die Fingerleisten 28 und 3k verschwinden allmählich in dem gleichen Bereich, in dem die einzige Wand, die von der Führung 30 übrigbleibt, denEndwulst 16a in seine endgültige Eingriffsstellung bringt, während die Führung die Lippe i4a zum elastischen Anlegen auf den zweiten Ast des Bandes 12^fa freigibt. Schließlich geht der Querschnitt des Gleitschiebers in die Endform nach Fig. 2 über. In diesem Bereich ist die gegenseiteige Verriegelung beendet. Beim Öffnen geschehen die Verformungen in umgekehrter Reihenfolge.

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Claims

Patentansprüche

1. Band-Verbindungsvorrichtung mit zwei gleichen, aus elastisch verformbarem Material bestehenden Bändern und einem Gleitschieber zum Schließen und Öffnen der Verbindung· der Bänder, von denen jedes das Profil einer Gabel mit zwei Ästen hat, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ast die Gestalt einer Zunge oder Lippe (i^l oder i4a) hat, daß der zweite Ast zumindest einen Endwulst (l6; i6a) und eine Nut zur Aufnahme des Endwulstes des anderen Bandes (i2^f) aufweist, und daß jeweils der zweite Ast jedes Bandprofils bei geschlossener Verbindung zwischen der Lippe und dem zweiten Ast des anderen Profils blockiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ast jedes Bandes (i2; 12^e) noch einen Innenvralst (26a; 26'a) einer Form hat, die der des Endwulstes (i6a; i6Va) gleich ist, und mit dem Endwulst eine erste Aufnahmenut und mit dem Bodenbereich d s Bandes eine zweite Aufnahmenut begrenzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dfe Oberfläche jedes Wulstes (i6, λ6* \ 2.6a.', 26· a) die Symmetrieebene der Vorrichtung in geschlossenem Zustand unter Winkeln in der Größenordnung von k5 schneidet.

k. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschieber (22; 22a) aufeinander-

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folgend in der Richtung seiner Verschiebung beim Schließen Führelemente (32, 28, 3k, 36 - Fig. 3) aufweist, welche die Bänder (12, 12'; 12a, 12'a) einander nähern,
gleichzeitig- die beiden Äste jedes Bandes auseinanderbiegen und den zweiten Ast eines der Bänder bis zum Boden
zwischen die Äste des anderen hineinführen, wobei Führungen (32, 36) zwischen den Seitenwänden des Gleitschiebers (22a) und innere Fingerleisten (28, 3k) zum Einführen
des innersten Wulstes (26a) eines der Bänder durch Drehen und Biegen des Bandes und anschließendes Rückverformen zu der entspannten Bandform in die entsprechende Aufnahmenut und zum Freigeben der sich elastisch an die zweiten Äste anlegenden Lippen (i4'a).

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