DE3879345T2

DE3879345T2 - Knopf.

Info

Publication number: DE3879345T2
Application number: DE8888115575T
Authority: DE
Inventors: Richard Lee Harlow; Timothy Haines Sparrow
Original assignee: Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1993-06-24
Anticipated expiration: 2008-09-23
Also published as: BR8805069A; ES2039015T3; KR900006022B1; KR890004656A; DE3879345D1; CA1302056C; EP0309917B1; US4788753A; HK191495A; JPH0197403A; EP0309917A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Knopf mit einer Metallkappe und mit einer Plastikhülse, die ihren Eingriff und ihre Orientierung beibehalten, nachdem sie Aufheiz- und Abkühlzyklen unterworfen wurden.
Knöpfe mit einer Plastikhülse und einer Metallkappe sind beliebt und allgemein gebräuchlich bei Arbeitsbekleidung wie auch bei Modebekleidung. Die Metallkappe wird bei der Herstellung an der Plastikhülse dauerhaft befestigt und dient sowohl einem Gebrauchszweck als auch als dekoratives Verzierungsteil des Knopf es. Es ist wesentlich, daß die Kappe unter allen Umständen in ihrer ausgerichteten Position an der Hülse festgelegt ist, insbesondere, nachdem der Gegenstand gereinigt wurde, wobei der Knopf sowohl beim Wasch- als auch beim Trocknungsvorgang hohen Temperaturen ausgesetzt wird.
Das den Stand der Technik bildende US-Patent 2 332 578 offenbart einen Knopf, der einen Plastikkörper mit einer Metallkappe hat, die mit dem Körper derart zusammengefügt ist, daß die Kappe an einer Verdrehung gegenüber dein Körper gehindert ist. Ein gekrüinmter Umfangsrand der Kappe umgibt den Rand des Körpers teilweise, um die Kappe an dem Körper festzulegen, er ist aber unwirksam, wenn der Plastikkörper wiederholt Aufheiz- und Abkühlvorgängen unterworfen wird.
Aus der FR 23 84 467 ist auch ein Knopf zur Befestigung an einem Flächenstück eines geschmeidigen Werkstoffs bekannt, der aufweist: eine einheitliche Plastikhülse, die ein sich nach oben erstreckendes Schaftglied und ein sich nach außen erstreckendes plattenartiges Flanschglied umfaßt, das das Schaftglied an seinem einen Ende umgibt; und eine Kappe aus verformbarem Werkstoff, die an der oberen Oberfläche des Flanschgliedes anliegt und daran festgelegt ist. Bei einem wiederholten Aufheiz- und Abkühlvorgang folgt die Kappe nicht der Volumenexpansion des Flanschgliedes bei der Beauf schlagung mit Wärme und trennt sich von diesem.
Wie dies nachfolgend erläutert wird, ist der erfindungsgemäße Knopf mit einer Plastikhülse und einer Metallkappe versehen, die wiederholten Aufheiz- und Abkühlvorgängen standhalten kann, die den Zusammenhalt der auf dem Markt erhältlichen Knöpfe zerstören würden.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen Knopf, der an einem Aufheiz- und Abkühlvorgängen ausgesetzten schmiegsamen Flächenstück befestigt werden kann und eine Hülse aufweist, die aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist, das sich bei Erwärmung ausdehnt, wobei die Hülse ein sich nach oben erstreckendes Schaftglied mit einem sich nach außen erstreckenden, das obere Ende des Schaftgliedes umgebenden plattenartigen Flansch umfaßt, wobei ein umlaufender Außenring mit verringerter Dicke das Flanschglied umgibt, und eine Kappe aus verformbarem Material aufweist, die an dem Flanschglied befestigt ist, wobei der äußere Umfangsbereich der Kappe um den Ring herumgebogen ist, um den Ring an dem Flansch zu verankern und festzulegen, wodurch eine Volumenexpansion des Ringes bei Beaufschlagung mit Wärme den Umfangsbereich der Kappe nicht aufsprengt und die Kappe am Flansch der Hülse eng festgelegt ist.
Gemäß der Erfindung hat das Flanschglied einen umlaufenden Umfangsaußenring verminderter Dicke mit einer oberen Oberfläche, die in derselben Ebene wie die obere Oberfläche des Flanschgliedes angeordnet ist, und mit einer unteren Oberfläche, die im wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche angeordnet ist. Die Kappe ist an dem Flanschglied befestigt durch Einwärtsbiegen des Außenumfangsbereichs der Kappe um den Umfangsaußenring des Flanschglieds herum, um den Ring des Flansches darin einzuschließen und zu halten, wodurch bei einer Erwärmung des Knopfes die Volumenausdehnung des Rings des Flanschgliedes infolge Erwärmung keine Ablösung des gebogenen Umfangsbereichs der Kappe bewirkt.
Das Flanschglied der Hülse ist am Übergang des Umfangsaußenrings und des Flanschgliedes unterschnitten, um den freien Rand des gebogenen Außenumfangsbereichs der Kappe auf zunehmen, um eine glatte Oberfläche zwischen der Kappe und dem Flansch zu schaffen.
Gemäß der Erfindung kann das Flanschglied eine untere, tellerförinige Oberfläche haben, die von dem Schaftglied zu dem Unterschnitt nach außen konisch verläuft. Der Rand des gebogenen Außenumf angsbereichs der Kappe sitzt in dem Unterschnitt. Das Schaftglied kann eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Niets zum Befestigen der Hülse an dem Flächenstück eines geschineidigen Materials haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Knopf mit einer Kunststoffhülse und einer an dieser befestigten Kappe aus einem verformbaren Material zu schaffen, wobei der Eingriff und die Orientierung der Kappe beibehalten bleibt, nachdem der Knopf wiederholten Aufheiz- und Abkühlvorgängen unterworfen wurde.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in einer Knopfausbildung, die eine geringstmögliche Anzahl von Elementen verwendet. Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Knopfes, der an einem Flächenstück eines geschineidigen Materials befestigt ist;
Fig. 2 ist ein vertikaler Querschnitt durch einen herkömmlichen Knopf, der an einem geschineidigen Material befestigt ist;
Fig. 3 ist eine Darstellung ähnlich wie Fig. 2 des Knopfes, während das Material und der Knopf Hitze ausgesetzt sind;
Fig. 4 ist eine Darstellung ähnlich wie Fig. 3 nach wiederholter Erwärmung und Abkühlung;
Fig. 5 ist ein vertikaler Querschnitt durch den verbesserten Knopf, der an einem geschineidigen Material befestigt ist;
Fig. 6 ist eine Darstellung ähnlich wie Fig. 5 des verbesserten Knopfes, während das Material und der Knopf Hitze ausgesetzt sind, und
Fig. 7 ist eine Darstellung des verbesserten Knopfes nach wiederholter Erwärmung und Abkühlung.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist ein Knopf 10 mit einem Niet 12 an einem Flächenstück eines geschineidigen Materials, wie z.B. ein Textilerzeugnis 14, befestigt. Der Niet 12 ist nur beispielhaft gezeigt, weil auch andere Mittel zur Befestigung des Knopfes an dem Textilerzeugnis 14 verwendet werden können.
Die Markierung 16 auf der Kappe 18 des Knopfes ist so orientiert, daß, wenn der Knopf 10 und der Niet 12 miteinander verbunden sind, die Markierung 16 in einer bestimmten Achse liegt und auf dieser zu sehen ist. Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Zusammenfügen eines Knopfes und eines Niets zusammen mit einem dazwischen angeordneten geschmeidigen Material ist in dem an Schmidt et al erteilten US-Patent Nr. 3 803 698 beschrieben.
In Fig. 2 ist ein herkömmlicher Knopfkörper oder eine Hülse 20 aus einem Plastikmaterial, wie z.B. ein synthetisches Polymerharz, gezeigt, der bzw. die ein Schaftglied 22 hat, das eine Ausnehmung 24 und ein sich nach oben erweiterndes plattenartiges Flanschglied 26 umfaßt. Der Niet 12 umfaßt einen einstückig ausgebildeten Kopf 28 und einen gezahnten Schaft 30, wobei die Spitze 32 des Schaftes 30 das geschmeidige Material 12 durchdringen kann, woraufhin der Niet 12 in die Ausnehmung 24 der Hülse 20 eindringt und in dieser festgelegt ist.
Die aus einem verformbaren Material, wie z.B. Metallblech, hergestellte Kappe 18 bedeckt die ebene Oberseite 34 des Flansches 26, wobei der Umfangsbereich 36 umgebördelt oder nach unten umgebogen ist, um die Kappe 18 an dem gewölbten Umfangsrand 38 des Flansches 26 festzulegen. Die Unterseite 40 des Flansches 26 ist vom Umfangsrand 38 bis zum Übergang in den Schaft 22 der Hülse 20 abgeschrägt. Der Flansch 26 hat eine verhältnismäßig ebene Oberseite 34, er wird aber vom Umfangsrand 38 zum Schaft 22 hin zunehmend dicker. Der Rand 41 des Umfangsbereichs 36 liegt an der Unterseite 40 frei, und er ist sichtbar und kann berührt werden.
Der verbesserte Knopf ist in Fig. 5 gezeigt, wobei für identische Bauteile die gleichen Bezugszeichen benutzt werden. Der verbesserte Knopf hat eine Plastikhülse 42 mit einem Flansch 44 und einem Schaftglied 46, die auf ähnliche Weise wie in Fig. 2 gezeigt mit einem Niet 12 an einem geschmeidigen Material 14 befestigt ist. Der Flansch 44 hat einen Umfangs außenring 48 mit einer oberen Oberfläche 50, die eine Verlängerung der oberen Oberfläche 52 des Flansches 44 ist, und mit einer unteren Oberfläche 54, wobei die Oberflächen 50 und 54 im wesentlichen in parallelen Ebenen liegen, wodurch der Ring 48 im Querschnitt verhältnismäßig dünn ist. Eine aus einem verformbaren Material, wie z.B. Metallblech, hergestellte Kappe 56 hat einen zentralen Bereich 57, der die ebene obere Oberfläche 52 des Flansches 44 berührt, wobei ihr gekrümmter Umfangsbereich 58 umgebördelt oder nach unten umgebogen ist, um die untere Oberfläche 54 zu berühren und zu bedecken, so daß der Umfangsbereich 58 den Ring 48 des Flansches 44 im wesentlichen umschließt, um die Kappe 56 daran zu befestigen. Das abliegende Ende 59 des Umfangsbereichs 58 ist in dem Unterschnitt 60 angeordnet, der mit der gleichen Abmessung wie die Dicke des verformbaren Materials der Kappe 56 ausgeführt ist, um eine im wesentlichen durchgehende glatte Fläche zwischen dem Umfangsbereich 58 und der Unterseite 62 des Flansches 44 zu erhalten. Die Unterseite 62 des Flansches 44 ist vom unteren Rand des Unschnitts 60 zum Schaft 46 der Hülse 42 hin abgeschrägt.
Nachdem der Knopf an dem Material 14 eines Gegenstandes, wie z.B. ein Kleidungsstück, angeordnet ist, wird es gelegentlich erforderlich, das Kleidungsstück in warmem oder heißem Wasser zu waschen, woraufhin er beim Trocknungsvorgang einer hohen Temperatur ausgesetzt ist.
Wenn der Knopf 10 einer hohen Temperatur ausgesetzt ist, dann hat die größere Masse und der größere Wärmeausdehnungskoeffizient der Plastikhülse 20 im Vergleich zur Masse und zum Wärmeausdehnungskoeffizient der Metallkappe 18, wie in Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, zur Folge, daß das Volumen der Plastikhülse 20 erheblich zunimmt, so daß sie sich längs ihrer drei Dimensionsachsen ausdehnt. Der Flansch 26 der Hülse 20 dehnt sich gemäß Fig. 3 sowohl in seiner horizontalen als auch in seiner vertikalen Achse aus, aber der gebogene Umfangsrand 36 der Kappe 18 verhindert jegliche horizontale Ausdehnung, und die Kappe 18 verhindert jegliche vertikale Ausdehnung. Zum Ausgleich des auftretenden Druckes wird der Schaft 22 der Hülse 20 derart nach unten verlagert, daß die Oberseite 34 des Flansches 26 jetzt von der ebenen Unterseite der Kappe 18 getrennt ist. Diese Bewegung wird allgemein als Reißkegelbildung bezeichnet.
Gleichzeitig dehnt sich der Flansch 26 aus, und unterstützt durch die Reißkegelbildung der Hülse 20 übt derjenige Bereich des Flansches 26, der allgemein als der gebogene Außenrand 38 bezeichnet wird, über den der Umfangsbereich 36 der Kappe 18 umgebördelt ist, einen Druck aus, um dadurch den Umfangsbereich 36 der Kappe 18 abzusprengen.
Durch wiederholte Aufheiz- und Abkühlvorgänge wird der Umfangsbereich 36 der Kappe 18 zunehmend vom Außenrand 38 des Flansches 26 verlagert, so daß, wie in Fig. 4 gezeigt, die Hülse 20 verformt und die Kappe 18 entweder lose wird und sich auf dem Flansch 26 der Hülse 20 dreht oder möglicherweise abfällt, was beides unerwünscht ist.
Der in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigte Knopf überwindet diese Nachteile. Der den plattenartigen Flansch 44 umgebende Umfangsaußenring 48 ist in seiner Größe beträchtlich verringert, so daß er im Vergleich zu dem in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigten Knopf eine geringere Dicke hat, aber eine Breite hat, die dem gebogenen Umfangsbereich 58 der Kappe 56 angepaßt ist, der nach innen um den Außenring 48 umgebogen und in dem Unterschnitt 60 angeordnet ist, um die Unterseite 50 und die untere Oberfläche 54 desselben zu erfassen. Wegen der verringerten Masse des in den Umrissen des gebogenen Umfangsbereichs 58 angeordneten Rings 48 kann der Umfangsbereich 58 den Ring 48 besser verankern, und die bei einer Erwärmung im äußeren Umfangsringbereich 48 erzeugten Ausdehnungskräfte öffnen daher nicht den Bereich 58 der Kappe 56. Die Plastikhülse 42 dehnt sich jedoch aus, und der Schaft 46 und der Flansch 44 verschwenken sich um den Unterschnitt 60, wie in Fig. 6 gezeigt, und die ebene Oberseite 52 trennt sich von der ebenen Unterseite der Kappe 56. Durch wiederholtes Aufbringen von Wärme wird der durch den gebogenen Umfangsbereich 58 der Kappe 56 erfaßte äußere Umfangsringbereich 48 des Flansches 44 weder lose noch verlagert, wenngleich die Hülse 42 möglicherweise die in Fig. 7 gezeigte Form annimmt, wobei die Oberseite 52 des Flansches 44 unter Normalbedingungen eine leicht eingedellte Form hat. Der Zusammenhalt des Knopfes wird daher beibehalten.

Claims

1. Knopf zur Befestigung an einem Flächenstück (14) eines geschmeidigen Werkstoffs, der aufweist:

eine einheitliche Plastikhülse (42), die ein sich nach oben erstreckendes Schaftglied (46) und ein sich nach außen erstreckendes plattenartiges Flanschglied (44) umfaßt, das das Schaftglied an seinem einen Ende umgibt; und eine Kappe (56) aus verformbarem Werkstoff, die an der oberen Oberfläche (52) des Flanschglieds anliegt und daran festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschglied (44) einen umgreifenden Umfangsaußenring (48) verminderter Dicke mit einer oberen Oberfläche (50), die in derselben Ebene wie die obere Oberfläche (52) des Flanschglieds angeordnet ist, und einer unteren Oberfläche hat, die im wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche angeordnet ist, und daß die Kappe (56) an dem Flanschglied durch Einwärtsbiegen um den Umfangsaußenring (48) des Flanschglieds des Außenumfangsbereichs (58) der Kappe 35 festgelegt ist, um den Ring des Flansches darin einzuschließen und zu halten, wodurch wenn der Knopf Hitze ausgesetzt wird, die Volumenausdehnung des Rings des Flanschglieds aufgrund der Wärmeeinwirkung den gebogenen Umfangsbereich der Kappe nicht ablöst.

2. Knopf nach Anspruch 1, bei dem das Flanschglied (44) der Hülse als die Verbindungsstelle des Umfangsaußenrings (48) und des Flanschglieds einen Unterschnitt (60) hat, um den freien Rand (59) des gebogenen Außenumfangsbereichs (58) der Kappe und dem Flansch zu schaffen.

3. Knopf nach Anspruch 2, bei dem das Flanschglied (44) eine untere, tellerförmige Oberfläche (62) hat, die von dem Schaftglied zu dem Unterschnitt (60) nach außen konisch verläuft.

4. Knopf nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Rand (59) des gebogenen Außenumfangsbereichs der Kappe in dem Unterschnitt (60) sitzt.

5. Knopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem in dem Schaftglied (46) eine Ausnehmung (24) zur Aufnahme eines Niets (12) zum Befestigen der Hülse auf dem Stück eines geschmeidigen Materials vorgesehen ist.