DE2256095A1 - Verfahren und anlage zur herstellung von fortlaufenden reissverschlussgliederreihen aus thermoplastischem kunststoff - Google Patents

Verfahren und anlage zur herstellung von fortlaufenden reissverschlussgliederreihen aus thermoplastischem kunststoff

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Description

2256095 Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte
Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski 1 Diplom-Ingenieur
Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 39 86ο / ml- Hans Dieter Gesthuysen
4300 Essen, den 9. Okt. 1972 Theaterplatz 3
Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Opti-Holding AG
Glarus / Schweiz
Burgstraße 24
Verfahren und Anlage zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus' thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein Profilstrang stranggepreßt und mit angeformten Verschlußgliedern versehen, danach abgekühlt sowie ge- ' gebenenfalls verstreckt und/oder thermisch behandelt wird. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens. . ·
Bei bekannten Maßnahmen der beschriebenen Gattung wird der Profilstrang aus thermoplastischem Kunststoff zusammen mit einem zumeist mehrteiligen, mitlaufenden Werkzeug in Gestalt von Formräume aufweisenden, metallischen Formbändern zu einem insoweit
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heterogenen Strang extrudiert. Danach wird in einem besonderen Arbeitsgang durch Beschneiden od. dgl. das Formband aus dem heterogenen Strang wieder herausgelöst, so daß eine Verschlußgliederreihe zurückbleibt, die zum Reißverschluß weiterverarbeitet werden kann. Bei dieser Arbeitsweise ist der thermoplastische Kunststoff in die Formräume gleichsam eingespritzt, und zwar im Sinne eines Druckgießens unter dem Einfluß des statischen Druckes bei der Extrusion im Spritzkopf des meist als Schneckenstrangpresse ausgeführten Extruders. Der Profilstrang ist, zumindest nicht vollständig, ein stranggepreßter Profilstrang, er besitzt vielmehr angegossene Teile, nämlich die Verschlußglieder. Reißverschlußgliederreihen mit sehr feinen Verschlußgliedern und besonderen Formausbildungen an den Verschlußgliedern lassen sich auf diese Weise nicht herstellen, da sehr feine Verschlußglieder aus den entsprechenden Formräumen kaum herauslösbar sind. Andererseits ist die konstruktive Gestaltung der Verschlußglieder beschränkt, da dieser Vorgang des Herauslösens aus den Formräumen des Formbandes oder der Formbänder stets beachtet werden muß. Anlagen zur Durchführung der bekannten Maßnahmen sind verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anzugeben, wie unter Verzicht auf mitgeführte Formbänder eine fortlaufende Reißverschlußgliederreihe aus einem Profilstrang hergestellt werden kann.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein Profilstrang extrudiert und mit angeformten Verschlußgliedern versehen, danach abgekühlt sowie gegebenenfalls verstreckt und/oder thermisch behandelt wird. Die Erfindung
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besteht darin, daß ein stranggepreßter, homogener Profilstrang aus thermoplastischem Kunststoff, der Verformungstemperatur aufweist, einer nachgeschalteten Druckumformung unterworfen wird, und daß dabei die Verschlußglieder durch Preßfließen angeformt werden. - Druckumformuhg bezeichnet in analoger Anwendung der· für die Behandlung von Metallen entwickelten Terminologie (vgl. DIN 858o) ein Formgebungsverfahren, bei dem durch Druckbeanspruchungen ein Fließen des Werkstoffes in der Umformzone erreicht wird. Durch das Fließen des Werkstoffes tritt eine wesentliche Werkstoffverdrängung ein (Massivumformung). Dadurch erfolgt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bildung der Verschlußglieder. Die Druckumformung steht damit im Gegensatz zu Vorgängen, wie Spritzen, Gießen, Preßgießen, Stanzen, Ziehen und dergleichen. Die Verformungstemperatur muß so gewählt werden, daß die beschriebenen Vorgänge ablaufen können. Im allgemeinen liegt die Verformungstemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur der eingesetzten thermoplastischen Kunststoffe, nicht jedoch im flüssigen Bereich. Das gilt insbesondere für den Kern des stranggepreßten Profilstranges. Im Rahmen der Erfindung kann mit vorgefertigten stranggepreßten Profilsträngen gearbeitet werden, die beispielsweise an einem Ort hergestellt und aufgespult, an einem anderen Ort zu Reißverschlußgliederreihen weiterverarbeitet werden. Der vorgefertigte Profilstrang kann schon eine Verstreckung erfahren haben. Hier muß die Verformungstemperatur vor Einleitung der Druckumformung hergestellt werden. Das geschieht zweckmäßigerweise mit Hilfe dielektrischer Beheizung, die sicherstellt, daß auch der Kern des Profilstranges eine entsprechende Erwärmung erfährt. Einfacher ist es jedoch, unmittelbar hinter einer Strangpresse zu arbeiten, die als Schneckenpresse ausgebildet ist und ein Mundstück zur Erzeugung des stranggepreßten Profilstranges aufweist. Dabei können selbstverständlich
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mit einem Mundstück eine Mehrzahl von solchen Profilsträngen in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Jedenfalls lehrt die Erfindung nach bevorzugter Ausführungsform, daß der stranggepreßte Profilstrang mit seiner Extrusionswärme unmittelbar nach dem Strangpreßvorgang der Druckumformung unterworfen wird. Der stranggepreßte und druckumgeformte Profilstrang muß im Anschluß daran abgekühlt, gegebenenfalls verstreckt und/oder thermisch behandelt werden. Damit er alle dabei auftretenden Beanspruchungen, auch bei hoher Fertigungsgeschwindigkeit, aufnimmt, kann es zweckmäßig sein, das Verfahren so zu führen, daß der stranggepreßte Profilstrang bei der Druckumformung mit einem z.B. metallischen Hilfsstrang vereinigt und der Hilfsstrang von abgepreßtem thermoplastischem Kunststoff umflossen wird. Dieser Hilfsstrang kann in der Reißverschlußgliederreihe inkorporiert bleiben. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Hilfsstrang nach der Abkühlung und gegebenenfalls Verstreckung plus thermischer Behandlung wieder von der Reißverschlußgliederreihe abzutrennen.
Die erreichten Vorteile sind zunächst darin zu sehen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verzicht auf mitgeführte-Formbänder eine Reißverschlußgliederreihe mit angeformten Verschlußgliedern stranggepreßt werden kann. Die Druckumformung und das Preßfließen, aus denen heraus die Verschlußglieder entstehen, führen darüber hinaus überraschenderweise über Molekularorientierung zu Reißverschlußgliederreihen und insbesondere zu Verschlußgliedern, die im fertigen Reißverschluß hohe mechanische Beanspruchungen aufnehmen. Das gilt selbst dann, wenn es sich um die Herstellung sehr feiner Reißverschlußgliederreihen mit sehr kleinen Verschlußgliedern handelt. Stets können Druckumformung und Preßfließen so eingerichtet werden, daß die Reißverschlußgliederreihe und/oder die einzelnen Verschlußglieder noch besondere,
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für den Formschluß oder aus anderen Zwecken günstige Formausbildungen aufweisen. Die Werkzeuge, mit denen die Druckumformungen und das Preßfließen durchgeführt werden, lassen sich ohne weiteres entsprechend einrichten. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können die verschiedensten Reißverschlußgliederreihen hergestellt werden, wobei die konstruktive Gestaltung der Reißverschlußgliederreihen bzw. der Reißverschlußglieder sich nach den Aufgaben richtet, die der fertige Reißverschluß aufzunehmen hat. Insbesondere können Reißverschlußgliederreihen in der beschriebenen Weise hergestellt werden, wie sie in DT-OS 2 o49 788 beschrieben sind. Diese sind hauptsächlich dadurch gekennzeichnet,, daß. die in einer Ebene liegenden Befestigungskettenelemente jeder Reißverschlußhälfte eine in Reißverschlußlängsrichtung angeordnete Reihe von geschlossenen Einstichösen für eine Nähnahtbefestigung bilden, wobei die Einstichösen durch flexible, im Verhältnis zur Breite der Einstichösen schmale Stege miteinander verbunden sind. Das heißt, daß nicht nur die Verschlußglieder mit Kuppelköpfen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entstehen, sondern auch zusätzliche Formausbildungen, sei es zur Aufnahme einer Nähnaht, sei es als Einstichöffnungen für eine Nähnahtbefestigung und dergleichen. Stets bleibt selbstverständlich ein stranggepreßter Tragstrang, der die einzelnen, im Preßfließverfahren angeformten Verschlußglieder verbindet. Wenn die Reißyerschlußgliederreihe verstreckt und thermisch behandelt wird, muß bei der Auslegung insgesamt dafür gesorgt werden, daß bei der Druckumformung und beim Preßfließen das Teilungsmaß so eingerichtet wird, daß die nachträglichen, auf VerStreckung und/oder thermischer Behandlung beruhenden Änderungen gleichsam einkalkuliert sind. Von besonderem Vorteil ist endlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren anlagenmäßig sehr einfach durchgeführt werden kann. Dabei geht man aus von einer Kunststoffschnecken-
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presse und einer Nachbehandlungseinrichtung für den stranggepreßten, mit Verschlußgliedern versehenen Profilstrang. Die Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschneckenpresse, in an sich bekannter Weise, einen Strangpreßspritzkopf mit zumindest einer Strangpreßdüse für einen Profilstrang (oder mit mehreren Strangpreßdüsen für mehrere Profilstränge) aufweist, und daß unmittelbar hinter dem Strangpreßspritzkopf eine mit einem Druckumformungswalzenpaar oder mehreren Druckumformungswalzenpaaren mit eingearbeiteten Formbetten ausgerüstete Formstraße für die Druckumformung des stranggepreßten Profilstranges und für das Anformen der Verschlußglieder im Wege des Preßfliessens angeordnet ist. In der Tatsache, daß mit einem Druckumformungswalzenpaar gearbeitet wird, kommt zum Ausdruck, daß in den ümformungszonen eine erhebliche Druckbeanspruchung bewirkt wird, die das Fließen des Werkstoffes bedingt und den Werkstoff durch Preßfließen in die Formräume für die einzelnen Verschlußglieder eintreten läßt. Die Formräume sind unter Berücksichtigung des umzuformenden Materials entsprechend eingerichtet. Insbesondere, wenn es sich darum handelt, Reißverschlußgliederreihen herzustellen, die besonders fein sind oder deren Verschlußglieder noch zusätzliche, feine Ausformungen aufweisen sollen, lehrt die Erfindung, daß die Formstraße zumindest ein Walzenpaar aufweist, von dem eine Walze als Sonotrode, die andere als Amboß einer Ultraschalleinrichtung ausgebildet ist. Im übrigen liegt es im Rahmen der Erfindung, durch die Formstraße und die Nachbehandlungseinrichtung einen endlos umlaufenden Hilfsstrang hindurchzuführen und die Formräume des Druckumformungswalzenpaares bzw. der Druckumformungswalzenpaare so einzurichten, daß sie Fließkammern aufweisen, durch die dieser Hilfsstrang hindurchläuft und in den thermoplastischer Kunststoff des stranggepreßten Profilstranges im Wege des Preßfließens eindrückbar ist. Es liegt
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im Rahmen der Erfindung, das Walzenpaar oder die Walzenpaare
auch zu kühlen, obwohl eine solche Maßnahme nicht unbedingt erforderlich ist.
,Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen: . .
Fig. 1 in schematischer Darstellung die Seitenansicht einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, ·
Fig. 2 im Gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößerten Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 3 im Maßstab der Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich des Schnittes A-A bei abgenommener oberer Druckumformungswalze,
Fig. 4 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 5 einen Schnitt in Richtung C-C durch den Gegenstand nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und
Fig. 6 im Maßstab der Fig. 2 eine Abwicklung der oberen Druckumformungswalze aus dem Gegenstand nach Fig... I.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff. Dabei wird mit Hilfe einer Schneckenstrangpresse 1,
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deren Spritzkopf 2 gezeichnet ist, ein Profilstrang 3 extrudiert und mit angeformten Verschlußgliedern 4 versehen. Danach wird der Profilstrang 3 abgekühlt sowie verstreckt und/oder thermisch behandelt. Folglich besteht die Anlage in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus einer Kunststoffschneckenpresse 1 mit dem schon erwähnten Spritzkopf 2 und einer Nachbehandlungseinrichtung 5 für den stranggepreßten, mit Verschlußgliedern 4 versehenen Profilstrang 3. - Im Ausführungsbeispiel wird nur ein Profi Istrang 3 extrudiert und in der zu beschreibenden Weise weiterbehandelt. Man erkennt unmittelbar, daß eine einzige Schneckenstrangpresse 1 eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Profilsträngen 3 extrudieren könnte, wozu ein entsprechender Spritzkopf 2 einzurichten wäre. Jeder Profilstrang 3 wird dann in der zu beschreibenden Weise behandelt.
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Die Kunststoffschneckenpresse 1 besitzt einen Strangpreßspritzkopf 2 mit einer Strangpreßdüse 6 für diesen Profilstrang 3 bzw. diese Profilstränge 3. Im Ausführungsbeispiel nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung unmittelbar hinter dem Strangpreßspritzkopf 2 befindet sich eine im Ausführungsbeispiel mit einem Druckumformungswalzenpaar 7, 8 mit eingearbeiteten Formbetten 9 ausgerüstete Formstraße Io für die Druckumformung des stranggepreßten Profilstranges 3 und die Anformung der Verschlußglieder 4 durch Preßfließen. Gerade das Preßfließen aus der Extrusionswärme heraus führt zu besonders günstiger Molekularorientierung. Nur angedeutet ist, daß eine der Walzen als Sonotrode 7, die andere als Amboß 8 einer Ultraschalleinrichtung 11 ausgebildet sein können (wird strichpunktiert angedeutet). Im übrigen zeigt die Fig. 1 diejenige Ausfuhrungsform der Erfindung, bei der durch die Formstraße Io und die Nachbehandlungseinrichtung 5 ein endlos umlaufender Hilfsstrang 12 in Form eines metallischen
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Drahtes oder dergleichen hindurchgeführt ist, der seinerseits über ümlenktrommeln 13 und Spanntrommeln 14 geführt ist. Zumindest eine dieser Trommeln 13 ist angetrieben und transportiert diesen Hilfsstrang 12. Das Walzenpaar 7,8 besitzt Fließkammern oder Formräume 15, durch die dieser Hilfsstrang 12 hindurchläuft, und zwar derart, daß er sich in den.thermoplastischen Kunststoff des stranggepreßten Profilstranges 3 eindrückt. Das lassen die Schnittfiguren 3 und 5 erkennen. Im übrigen sind die Druckumformungswalζenpaare 7,8 sowie die Formräume 15 der Druckumformungswalzenpaare 7, 8 so eingerichtet, daß der stranggepreßte Profilstrang 3 eben eine Druckumformung erfährt und daß darüber hinaus im Wege des Preßfließens die Formbetten 9 ausgefüllt werden, die die Verschlußglieder 4 definieren. .
Aus den Fig. 3 und 5 entnimmt man, daß auf diese Weise verhältnismäßig komplizierte Formen von Reißverschlußgliederreihen bzw. Verschlußgliedern 4 hergestellt werden können, die in reißverschlußtechnologischer Hinsicht ohne weiteres allen Anforderungen genügen. Dabei ist der stranggepreßte Profilstrang 3 schon ein wenig vorgeformt, die Vorformung kann jedoch auch fehlen. Das heißt, es kann mit einem stranggepreßten Profilstrang 3 gearbeitet werden, der runden, rechteckigen, ovalen oder auch anderen Querschnitt aufweist. Die Vorformung, die anhand der Figur 4 erläutert ist, bietet "jedoch insofern Vorteile, als sie es erlaubt, den Preßfließvorgang zu steuern, und zwar derart, daß Verschlußglieder 4 entstehen, die allen Anforderungen genügen. Das Vorformen des homogenen Profilstranges 3 in der Fig. 4 dargestellten Weise oder in ähnlicher Weise bereitet keinerlei Schwierigr keiten.
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Claims (7)

  1. Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3
    - Io -
    Ansprüche:
    Verfahren zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff, wobei ein Profilstrang extrudiert und mit angeformten Verschlußgliedern versehen, danach abgekühlt sowie gegebenenfalls verstreckt und thermisch behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein stranggepreßter homogener Profilstrang, der Verformungstemperatur aufweist, einer nachgeschalteten Druckumformung unterworfen wird und daß dabei die Verschlußglieder durch Preßfließen angeformt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stranggepreßte Profilstrang mit seiner Extrusionswärme unmittelbar nach dem Strangpressen der Druckumformung unterworfen wird.
  3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stranggepreßte Profilstrang bei der Druckumformung mit einem z.B. metallischen Hilfsstrang vereinigt und der Hilfsstrang von abgepreßtem thermoplastischem Kunststoff umschlossen wird, der mit der Reißverschlußgliederreihe in Verbindung bleibt.
  4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstrang nach der Abkühlung und gegebenenfalls Verstreckung und/oder thermischer Behandlung wieder von der Reißverschlußgliederreihe abgetrennt wird.
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    - 11 -
  5. 5. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit Kunststoffschneckenpresse und Nachbehandlungseinrichtung für den stranggepreßten, mit Verschlußgliedern versehenen Profilstrang, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschnekkenpresse (1), in an sich bekannter Weise, einen Strangpreßspritzkopf (2) mit Strangpreßdüse (6) für einen oder für mehrere Profilstränge (3) aufweist und daß unmittelbar hinter dem Strangpreßspritzkopf (2) eine mit einem oder mit mehreren Druckumformungswalzenpaaren (7, 8) mit eingearbeiteten Formbetten (9) ausgerüstete Formstraße (lo) für die Druckumformung des stranggepreßten Profilstranges (3) und die Anformung der Verschlußglieder (4) im Wege des PreßfHeßens angeordnet ist.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstraße zumindest ein Walzenpaar (7, 8) aufweist, von dem eine Walze als Sonotrode (7) , die andere als Amboß (8) einer Ultraschalleinrichtung (11) ausgebildet ist. .
  7. 7. Anlage nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Formstraße (lo) und die Nachbehandlungseinrichtung (15) ein endlos umlaufender Hilfsstrang (12) hiridurchgeführt ist und die Formbetten des Walzenpaares (7, 8) bzw. der Walzenpaare Fließkammern aufweisen, durch die der Hilfsst;rang (12) hindurchläuft und in die thermoplastischer Kunststoff des stranggepreßten Profilstranges (3) durch Preßfließen eindrückbar ist.
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DE19722256095 1972-11-16 1972-11-16 Verfahren und Anlage zur Herstellung von fortlaufenden Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff Expired DE2256095C3 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0469358A1 (de) * 1990-08-03 1992-02-05 Opti Patent-, Forschungs- und Fabrikations-AG Thermofixierungsverfahren und -vorrichtung zur Herstellung von Reissverschlüssen

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