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Reißverschluß und Verfahren zur Her-
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stellung seiner Verschlußgliederreihen Die Erfindung bezieht sich
gattungsgemäß auf einen Reißverschluß mit schraubenwendelförmigen Verschlußgliederreihen
aus Kunststoffmonofilamentfäden, deren Verschlußglieder Kuppelösen aus ösenbildenden
Kunststoffmonofilamentabschnitten, verbreiterte Funktionskuppeflco'pfe und Einbindeschenkel
aufweisen wobei die Einbindeschenkel der einzelnen Verschlußglieder nebenein'
ander
liegen und die benachbarter Verschlußglieder einen Abstand aufweisen sowie durch
Umkehrbögen verbunden sind, wobei ferner die Einbindeschenkel mit Hilfe von textilen
Längsfäden, die für die nebeneinander liegenden Einbindeschenkel der einzelnen Verschlußglieder
eine gemeinsame Längsfadentasche bilden, in eine Tragkonstruktion eingebunden sind,
Solche Reißverschlüsse können mit Tragbändern ausgeführt werden, die über die Verschlußgliederreihen
vorstehende Einnähstreifen aufweisen, sie können aber auch tragbandfrei als sogenannte
Streifenverschlüsse ausgeführt werden, wobei die Nähnaht mit der das Einnähen in
einen Gegenstand, der mit einem Reißverschluß auszurüsten ist, erfolgt, Nadelfaden
aufweist, die zwischen den Einbindeschenkeln eingestochen sind. Der Begriff Einbindeschenkel
umfaßt solche, die in ein Gewebe oRer Gewirke, zum Beispiel auch als Schußfaden
oder schußfadenähnlich, eingebunden und dadurch integrierte Teile der Tragkonstruktion
sind. Der 3egriff Einbindeschenkel umfaßt aber verallgemeinert auch Verschlußgliederschenkel,
die mittels Nähnaht an ein Tragband angeschlossen sind.
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Im ersten Falle sind die Einbindeschenkel im allgemeinen wesentlich
länger als im zweiten Falle. Der Begriff Längsfäden meint entsprechend im Rahmen
der Erfindung sowohl Kettfäden als auch maschenbildende Fäden, wie Franse oder Köperfranse,
als endlich auch Nähfäden einer Nähnahtbefestigung. - Die Erfindung bezieht sich
gattungsgemäß fernerhin auf ein Verfahren zur Herstellung von Verschlußgliederreihen
für gattungsgemäße Reißverschlüsse, mag es sich dabei um Verschlußgliederreihen
handeln, die als EIalbzeug weiterverarbeitet werden, oder aber um solche, die bereits
integrierter Bestandteil einer Tragkonstuktion sind, die mit der Herstellung der
Verschlußgliederreihen erzeugt wurde.
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Die bekannten Reißverschlüsse der heschriebenen Gattung haben sich
an sich bewährt. Insbesondere genügen sie in bezug auf die sogenannte klassische
Aufbruchfestigkeit den Anforderungen. Unter klassischer Aufbruchfestigkeit versteht
man die Aufbruchfestigkeit unter Ouerzug im gestreckten Zustand und bei Abbiegungen
und Abknickungen
in der Reißverschlußebene und aus der Reißverschlußebene
heraus.
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Die in neuerer Zeit zusätzlich verlangte Torsionsfestigkeit ist jedoch
verbesserungsfähig. Torsionsfestigkeit bezeichnet die Aufbruchfestigkeit eines Reißverschlusses,
der um seine Längsachse tordiert ist und dabei Längszug, Querzug und auch Abbiegungen
und Abknickungen erfährt, Solche Beanspruchungen kommen zwar im Funktionszustand
eines Reißverschlusses (eingenäht in ein Kleidungsstück oder in einen anderen, mit
einem Reißverschluß ausgerüsteten Gegenstand) regelmäßig nicht vor, treten jedoch
bei Schleudervorgngen in Behandlungsmaschinen für Kleidungsstücke und dergleichen
auf, wenn die Kleidungsstücke zum Beispiel gewaschen oder chemisch gereinigt werden
und dabei modernen Maschinen für die Durchführung dieser Arbeiten aufgegeben werden,
die mit Schleudertrommeln ausgerüstet sind.
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Die Torsionsfestigkeit ist insbesondere dann verbesserungsbedürftig,
wenn die Einbindeschenkel der Verschlußgliederreihen verhältnismäaig lang sind,
wie es bei Streifenverschlüssen der Fall ist. - Geht ein Reißverschluß mit kontinuierlichen
Verschlußgliederreihen aus Kunststoffmonofilament bei der chemischen Reinigung oder
bei einem Waschvorgang auf, so können bekanntlich Veränderungen der an den zugeordneten
Gegenstand angeschlossenen Reißverschlußhälften auftreten, die danach den Kupplungsvorgang
unmöglich machen oder zumindest erschweren.
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Der Erfindung liegt primär die Aufgahe zugrunde, einen gattungsgemäßen
Reißverschluß so weiter auszubilden, daß er hohe Torsionsfestigkeit aufweist, und
zwar auch in der Ausführungsform mit verhältnismäßig langen Einbindeschenkeln.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Kunststoffmonofilamentfäden
der Verschlußgliederreihen einen im wesentlichen ellipsenförmigen Querschnitt aufweisen,
der eine lange Funktionsachse und eine kurze Funktionsachse besitzt, und daß im
Bereich der Funktionskuppelköpfe und der Kuppelösen die lange Funktionsachse, i.n
Bereich der Umkehrbögen die kurze Funktionsachse parallel zur
Reßverschlußebene
angeordnet sind, während im Bereich zwischen den Kuppelösen und den Umkehrbögen
die Einbindeschenkel eine Übergangs.
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tordierung aufweisen. Die Übergangstordierung kann dabei sehr unterschiedlich
gestaltet sein und sich mit gleiches Torsionswinkel über die gesamte Lange der Einbindeschenkel
erstrecken als auch auf den Bereich in der Nähe der Unkehrbögen oler aur en Bereich
in der Nähe der Kuppelösen konzentriert sein. Die Torsion insgesamt beträgt etwa
90 Grad, Nach bevorzugter Ausführungsform der erfindung weisen die Kuppelösen der
einzelnen Verschlußgliederreihen zu dei Umkehrbögen hin hinter den Kuppelköpfen
zusätzliche Lagerbetteindrückungen auf, die den Formschluß verbessern.
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Die Gestaltung der Funktionskuppelköpfe und deren Erzeugung sind bei
einem erfindungsgemäßen Reißverschluß grundsätzlich beliebig. Nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung sind die Funktionskuppelköpfe als Knickverformugskuppelköpfe mit zusätzlicher
Thermofixierungsformgebung ausgebildet. Was darunter verstanden wird, wird weiter
unten ausführlicher erläutert. Das gilt auch für die Lagerbetteindrückungen, die
nach bevorzugter Ausfü.hrungsform der Erfindung als Thermofixierungseindrückungen
ausgebildet sind.
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Um optimale Verhältnisse in bezug auf die Torsionsfestigkeit zu verwirklichen,
empfiehlt die Erfindung, ein besonderes Achsenverhaltnis der langen Funktionsachse
zur kurzen Funktionsachse einzurichten, und zwar derart, daß dieses Achsenverhältnis
in den Bereichen außerhalb der Lagerbetteindrückungen etwa im Verhältnis 1:1,5 bis
1:2 liegt.
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Die erreichten Vorteile sind zunächst in der besonderen Torsionsfestigkeit
eines erfindungsgemäßen Reißverschlusses zu sehen, der darüberhinaus auch erstaunliche
Werte in bezug auf die klassische Aufbruchsfestigkeit aufweist. Die verbesserte
Torsionsfestigkeit heruht auf der Tatsache, daß bei einem erfindungsgemäßen Reißverschluß
die einzelnen Verschlußglieder über ihre Länge unterschiedliches elastisches
Verformungsverhalten
aufweisen, weil das auf die Reißverschlußlängsachse bezogen Flächenträgheitsmoment
sich in den Einbindeschenkeln kontinuierlich verändert, während die umkehrbögen
für Biegebeanspruchungen, die den Reißverschluß tordieren oder aus der Reißverschlußebene
herausbiegen wollen gleichsam versteift werden.
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Nichtsdestoweniger ist das erforderliche Kupplungsspiel gegeben bzw.
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einrichtbar, welches die Flexibilität des Reißverschlusses insgesant
bestimmt, und zwar insbesondere dann, wenn hinter den Kuppelköpfen in der beschriebenen
Weise zusätliche Lagerbetteindrückungen vorgesehen sind. Durch die schon angedeuteten
Thermofixierungsmaßnahmen läßt sich -las Kupplungsspiel auf elegante Weise einstellen,
wie überhaupt der Reißverschluß im ganzen auf einfache Weise hergestellt werden
kann0 Während zur Herstellung gattungsgemäßer Reißverschlüsse üblicher Weise von
Kunststoffmonofilamentfäden ausgegangen wird, die im Bereich der später herzustellenden
Umkehrbögen und im Bereich der später entstehenden Kunpelköpfe Vorprägungen aufweisen,
können die Verschlußgliederreihen eines erfindungsgemässen Reißverschlusses ohne
Schwierigkeiten aus einem im Querschnitt izreisrunden, glatten Kunststoffmonofilamentfaden
als Ausgangsmaterial hergestellt werden. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden also im Querschnitt runde, selbstverständlich verstreckte Monofilamentfäden
als Ausgangsmaterial eingesetzt und diese Kunststoffmonofilamentfäden beider Verschlußgliederreihen
werden von Vort ratsspulen abgezogen, an einer Legestelle verschlußgliederweise
zu gekup;selten Verschlußgliederreihen gelegt und danach einer Thermofixierung unterworfen.
Es versteht sich von selbst, daß der Legevorgang mit hilfe von Legewerkzeug an einer
Legestelle für Verschlußgliederreihen, eines Webautomaten oder eines Wirkautomaten
erfragt. Der Ausdruck Legewerkzeuge einer Legemaschine umfaßt dabei auch die ;^fickelwerkzeu-ge
einer Wickelvorrichtung, da Wickeln gleich sam als dreidimensionales Legen aufgefaßt
werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
daß
die Kunststoffmonofilamentfäden vor der Legestelle (mit Hilfe von Zuführwalzen)
kontinuierlich zu einem im wesentlichen ellipsenförmigen Vorformquerschnitt plattgewalzt
werden, der eine lange Vorformachse, die länger ist als die lange Funktionsachse,
und eine kurze Vorformachse, die kürzer ist als die kurze Funktionsachse, aufweist
(aber keine singulären Prägestellen für Kuppelköpfe oder Umkehrbögen), daß danach
die Kuppelösen mit parallel zur Reißverschlußebene orientierter langer Vorformachse
sowie Knickverformungskuppelköpfen und die Umkehrbögen mit parallel zur Reißverschlußebene
orientierter kurzer Vorformachse gelegt werden, wobei sich dazwischen die Ubergangstordierung
in den Einbindeschenkeln einstellt, und daß im Anschluß daran durch die Thermofixierung
im gekuppelten Zustand die Vorformachsen des Querschnittes des Kunststoffmonofilamentes
zu den Funktionsachsen umgeformt und dabei die Lagerbetteindrückungen sowie aus
den Knickverformungskuppelköpfen die Funktionskuppelköpfe gebildet werden.
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Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden die Kunststoffmonofilamentfäden
kalt zu einem ellipsenförmigen Querschnitt plattgewalzt. "Kalt bedeutet bei Raumtemperatur,
zumindest aber unterhalb des Glasumwandlungspunktes der verwendeten Kunststoffmonofilamente,
der für Polyäthylenterephthalat bei ca. 700C, für Polybuthylenterephthalat und Polyamid
bei ca. 30°C liegt. Unterhalb des Glasumwandlungspunktes finden nämlich bei Verformung
keine Molekularbewegungen in den Kunststoffmonofilamenten statt, so daß der Querschnitt
relativ reversibel ist. Zu optimalen Ergebnissen bezüglich der angestrebten Effekte
kommt man dadurch, daß die Vorformachsen des Querschnittes der Kunststoffmonofilamentfäden
bei der Thermofixierung um etwa lO bis 25% verändert werden Das geschieht zweckmäßigerweise
in an sich bekannter Weise durch Abheizen mittels Wärme oder Ultraschall, wobei
eine sehr genaue Einstellung der Thermofixierung möglich ist. Im allgemeinen arbeitet
man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Kunststoffmonofilamentfäden rundem Querschnittes
als
Ausgangsmaterial, die bei Herstellung aus Polyamid oder Polyester einen Verstreckungsgrad
von 1:3,5 bis 1:5 aufweisen. - In verfahrensmäßiger Hinsicht sind die erreichten
Vorteile darin zu sehen, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine Vorprägung der Kunststoffmonofilamentfäden mit singulären Prägestellen, die
später die Umkehrbögen bzw. die Kuppelköpfe bilden, nicht mehr erforderlich ist.
Das bringt beachtliche Vorteile, wenn es sich um die Herstellung der Reißverschlüsse
mit Hilfe von Webautomaten oder Wirkautomaten handelt, weil die Monofilamentfadenführung
erleichtert ist, Das ist aber auch deshalb vorteilhaft, weil sich Toleranzen bei
der Herstellung derartiger Prägestellen nicht vermeiden lassen; sie können sich
bei den bekannten Maßnahmen zu Fehlern, die Fehlkupplung auslösen addieren. Erfahrungsgemäß
entfällt diese Problematik und folglich sind erfindungsgemäße Reißverschlüsse durch
sehr große Abmessungs-, insbesondere Teilungsgenauigkeit bei genauer Orientierung
der Kuppelköpfe und der Umkehrbögen ausgezeichnet.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert0 Es zeigen in schematischer Darstellung
und bei starker Vergrößerung Fig, 1 perspektivisch die gekuppelten Verschlußgliederreihen
eines erfindungsgemäßen Reißverschlusses, ausschnittsweise, Fig. 2 in etwas verändertem
Maßstab eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt in
Richtung AB durch den Gegenstand nach Fig, 2, die Fig. 4, 5 und 6 die Schnitte CD
bzw. EF bzw. GH durch den Gegenstand nach Fig. 2, Fig. 7 entsprechend der Fig. 2
eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1,
Fig. 8
einen Schnitt in Richtung IK durch den Gegenstand nach wird.
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7, Fig. 9 entsprechend der Fig. 1 eine nociijriais andere Ausführungsform
des Gegenstandes der Fig. 1 mit verkürzten Einbindeschenkeln, Fig. 10 einen Schnitt
in Richtung LM durch den Gegenstand nach Fig.
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9 und die Fig. 11 und 12 Schnitte NO bzw, PQ durch den Gegenstand
nach Fig.
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9, Fig, 13 ein Verfahrensschema für das erfindungsgemäße verfahrens
Fig. 14 entsprechend der Fig. 2 die vorgeformten VerschluRglieder reihen aus dem
Gegenstand nach Fig. 13, Fig. 15 einen Schnitt in Richtung RS durch den Gegenstand
nach Fig.
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14 und die Fig. 16 bis 13 Schnitte TU bzw. VW bzw. XY durch den Gegenstand
nach Fig. 15.
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Der Reißverschluß, dessen Verschlußgliederreihen ausschnittsweise
in den Figuren erläutert bzw. dargestellt worden sind, besitzt in seinem grundsätzlichen
Aufbau schraubenwendelförmige Verschlußgliederreihen 1, 2 aus Kunststoffmonofilamentfäden
3. Die Verschlußglieder 4 besitzen Kuppelösen 5 aus ösenbildenden Kunststoffmonofilamentabschnitten,
verbreiterte Funktionskuppelköpfe 6 und Einbindeschenkel 7. Die Einbindeschenkel
7 der einzelnen Verschlußglieder 4 liegen nebeneinander. Die Einbindeschenkel 7
benachbarter Verschlußglieder weisen einen Abstand A von einander auf und sind
durch
Umkehrbögen 3 verbunden. Aus einer verglel.chenden- oetrachtung der Figuren insgesamt
entnimmt mar, daß der Ausdruck, daß die Einbindeschenkel 7 nebeneinanderliegen,
auch Schankelanordnungen umfaßt, bei denen die Schenkel nicht in einer Reßverschlußebene
sondern iaenr oder weniger orthogonal oder schräg dazu nebeneinander, also aucJl
übereinanderliegen. Die Einbindeschenkel 7 werden mit Hilfe von nicht gezeichneten
textilen Längsfäden, die für dir, nebeneinanderliegenden Einbindeschenkel der einzelnen
Verschlußglieder 4 eine gemeinsame Längsfadentasche bilden, in eine Tragkonstruktion
eingebunden.
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Man entnimmt insbesondere aus den Schnittfiguren 3 bis 6 bzw 8, 10
bis 12, daß die Kunststoffmonofilamenträden 3 der Verschlußglieierreijlen 1, 2 einen
im wesentlichen ellipsenförrnigen Quersciinitt 0 aufweisen. Dieser besitzt eine
lange Funktionsachse 9.
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und eine kurze Funktionsachse 10. Im Bereich der Funktionskappelkurze
G ulld der Kuppelösen 5 ist die Anordnung so getroffen, daß die langa Funktionsachse
9 parallel zur Reißverschlußebene verläuft. Im Bereich der Umkehrbögen 8 sicht sie
zur Reißverschlußebene senkrecht, aiiders ausgedrückt, ist im Bereich der Umkehrböjen
8 die Anordnung so getroffen, daß die kurzen Funktionsachsen 10 parallel zur Reißverschlußebene
angeordnet sind. Im Bereich zwischen den Kuppelösen 5 und dem Umkehrbögen 8 weisen
die Einbindeschenkel 7 eine Ubergangstordierung 11 auf. Diese Ubergangstordierung
11 kann mehr oder weniger gleichförmig über die gesamte Länge der Einbindeschenkel
7 erstrecken, wie es in der Figur 2 angedeutet worden ist, sie kann aber auch zu
den Kuppelösen 5 hin verschoben sein, wie es die Figur 7 verdeutlicht. Umgekehrt
kann die Übergangsterdierung 11 hauptsächlich zu den Umkehrbögen 8 liin versciioben
sein. Jedenfalls besitzen im Ausführungsbeispiel die Kuppelösen 5 der einzelnen
Verschlußgliederreihen 1, 2 zu den Umkehrbögen 8 hinter den Funktionskuppelköpfen
G zusätzliche Lagerbetteindrückungen 12. Das Achsenverhältnis der langen Funktionsachse
9
zur kurzen Funktionsachse 10 liegt im bereich außerhalb der lagerbetteindrückungen
12 etwa im Verhältnis 1 : 1,5 bis 1: 2 - - Die Einbindeschenkel 1 7 können so lang
sein, daß das Einbinden mit Längsfäden erfolgten kann, die Kettfäden einer Tragkonstruktion
sind, so daß im Ergebnis die Einbindeschenkel gleichsam schußfadenartig mit dieser
Tragkonstruktion integriert sind. Die Einbindeschenkel 7 können aber auch vergleichsweise
kurz sein, wie es die Figuren 9 bis 12 andeuten. Diese fiestaltung wählt man inshesondere
dann, wenn die Verschlußgliederreihen 1, 2 nachträglich, I)aisnielsweise mittels
Nähnaht oder durch Anwirken oder Anweben mit einem Tragband verbunden werden sollen.
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Von besonderer Bedeutung ist das in Figur 13 schematisch dargestellte
Verfahren. Man erkennt, daß das Ausgangsmaterial rür die Herstellung der Verschlußgliederreihen
aus irn Querschnitt runden, verstreckten Kunststoffmonofilamentfäden 3 besteht.
diese werden von Vorratsspulen 13 abgezogen und an einer Legestelle 14 versclllußgliederweise
mit Hilfe von Legewerkzeugen zu gekuppelten Verschlußgliederreihen gelegt. Sie werden
danach einer Thermofixierung unterworfen.
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Erfindungsgemäß ist jedoch vor der Legestelle 14 eine Walzvorrichtuna
15 angeordnet, so daß die Kunststoffmonofilamentfäden 3 vor der Legestelle 14 kontinuierlich
zu einem im wesentlichen ellipsenförmigen Vorformquerschnitt plattgewalzt werden.
Dieser besitzt eine lange Vorformachse 16 und eine kurze Vorformachse 17. Das ist
in der Figur 16 erläutert worden. Gleichzeitig sind hier -lie Funktionsachsen 9,
10 eingetragen worden. Plan erkennt, daß tlie lange Vorformachse 16 länger ist als
die lange Funktionsachse 9 und daß umgekehrt die kurze Vorformachse 17 kürzer ist
als die kurze Funktionsachse 10. Die so kontinuierlich und unter Vermeidung von
singulären Prägestellen vorgeformten Kunststoffmonofilamentfäden 3 werden in besonderer
Weise gelegt, wie es in den vorstehend behandelten Figuren schon erläutert worden
ist. Und zwar werden die Kupr
pelösen 5 mit parallel zur Reißverschlußebene
orientierter langer Vorformachse 16 sowie Knickverformungskuppelköpfen 18, die Umkehrbögen
8 mit parallel zur Reißverschlußebene orientierter kurzer Vorformachse 17 gelegt.
(Unter Knickverformung wird die Tatsache verstanden, daß ein Kunststoffmonofilamentfaden
3, der mit kleinem Krümmungsradius umgeknickt wird, eine Verbreiterung erfährt).
Dabei stellt sich dann zwischen den Kuppelösen 5 einerseits, den Umkehrbögen 8 andererseits
die schon erwähnte Übergangstordierung 11 ein, die ziemlich genau 90 Grad beträgt.
Im Anschluß daran erfolgt eine Thermofixierung mittels einer Thermofixierungseinrichtung
19 des in der beschriebenen Weise aufgebauten Vorproduktes im gekuppelten Zustand.
Bei der Thermofixierung erfahren die Vorformachsen 16, 17 des Querschnittes eine
Schrumpfung zu den Funktionsachsen 9, 10, wobei gleichzeitig die Lagerbetteindrückungen
12 entstehen sowie aus den Knickverformungskuppelköpfen 18 die Funktionskuppelköpfe
6 gebildet werden. Das ist besonders ausgeprägt dann der Fall, wenn bei der Thermofixierung
die Verschlußgliederreihen 1, 2 durch geeignete zusätzliche Maßnahmen in Reißverschlußlängsriahtung
gleichsam gestaucht werden, z. B. durch die Schrumpfkraft der textilen, vorzugsweise
synthetischen Längs fäden der Tragkonstruktion, wobei sie nach der Thermofixierung
wieder zu dehnen sind0 Die Kunststoffmonofilamentfäden 3 des runden Ausgangsquerschnittes
werden kalt zu dem ellipsenförmigen Querschnitt Q geformt. Die Thermofixierung erfolgt
durch Wärme oder Ultraschall.
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L e e r s e i t e