DE1942935A1 - Vorrichtung zur Thermofixierung von Reissverschlussgliederreihen - Google Patents

Vorrichtung zur Thermofixierung von Reissverschlussgliederreihen

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DE1942935A1 DE19691942935 DE1942935A DE1942935A1 DE 1942935 A1 DE1942935 A1 DE 1942935A1 DE 19691942935 DE19691942935 DE 19691942935 DE 1942935 A DE1942935 A DE 1942935A DE 1942935 A1 DE1942935 A1 DE 1942935A1
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Description

Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoff monofilament. Die Thermofixierung der Reißverschlußgliederreihen im Zuge der Herstellung von sogenannten Kunststoffreißverschlüssen ist bekanntlich zur Formgebung oderFbrmfixierung der Verschlußglieder erforderlich, die z. B. mittels Wickeldorn zu einer sogenannten Reißverschlußwendel gewickelt oder zu einer solchen bzw. zu einem sogenannten Mäander gelegt sind.
Vorrichtungen zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen sind in verschiedenen AusfUhrungsformen bekannt, insbesondere sind aolohe bekannt, die in ihrem grundsätzlichen Auf« bau gestehen aus einen Transportrad mit auf dem Umfang ang·-
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ordneten Formbetten zur Aufnahme der einzelnen vorgeformten Verschlußglieder und zugeordneter, dem Umfang des Transportrades über ein Teilstück folgender Beheizungseinrichtung. Im allgemeinen liegen dabei die Verschlußglieder in den Formbetten des Transportrades. Die Thermofixierung erfolgt bei Temperaturen in der Nähe des Erweichungspunktes oder auch des Schmelzpunktes des Kunststoffmonofilamentes, die Aufheizung dazu mittels Konvektion oder Strahlung. Bei konvektiver Erwärmung wird im allgemeinen mit einem erhitzten Gas- oder Luftstrom gearbeitet, der die zu fixierenden Reißverschlußgliederreihen beaufschlagt. Bei Erwärmung durch Strahlung werden die Reißverschlußgliederreihen in den Formbetten an entsprechenden Heizflächen mit mehr oder weniger großem Abstand vorbeigeführt. In beiden Fällen ist die Aufheizung der einzelnen Verschlußglieder nicht gleichmäßig, z.B. werden die den Wäremstrahlen zugewandten Teile der Verschlußglieder stärker erwärmt als die abgewandten oder die von der heißen Luft beaufschlagten stärker erwärmt als die gleiohsam im Windschatten liegenden. Das gilt auch dann, wenn der Wärmeübergang durch Wärmeleitung, nämlich Kontakt der Versohlußglleder zu fixierender Reißverschlußgliederreihe mit entsprechend aufgeheizten Flächen erfolgt.
Die ungleichmäßige Erwärmung der einzelnen Verschlußglieder bei der Thermofixierung ist nachteilig, da in den Verschlußgliedern die Toleranzen beeinflussende innere Spannungen bleiben. Um die sen Mangel klein zuhält en, muß bei bekannten Vorrichtungen die Erwärmung der Reißverschlußgliederreihen langsam erfolgen, was verhältnismäßig große TransportrKder erforderlich macht oder die
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Leistung der Vorrichtung im Ganzen beeinflußt.
In anderen Bereichen der Technik, z.B. zum Schmelzschweißen von thermoplastischen Kunststoffen, kennt man die Erwärmung der Schweißstellen mit Ultraschall. Dabei werden die zu ver-* schweißenden Teile zwischen den als Amboß und Sonotrode bezeichneten Werkzeuge einer Ultraschallschweißeinrichtung angeordnet. Das hat die Probleme um die Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen aus Kunststoffmonofilament bisher nicht beeinflußt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoffmonofilament zu schaffen, mit der einfach und schnell eine sehr gleichmäßig^ Thermofixierung der einzelnen Verschlußglieder erreichbar ist.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoffmonofilament, bestehend aus Transportrad, vorzugsweise mit auf dem Umfang angeordneten Formbetten, zur Aufnahme der einzelnen Verschlußglieder und zugeordneter, dem Umfang des Transportrades über ein Teilstück folgender Beheizungseinrichtung. Die Erfindung besteht^darin, daß die Beheizungseinrichtung als Ultraschallheizeinrichtung ausgebildet und dazu das Transportrad als Amboß oder Sonotrode geschaltet ist. Am einfachsten ist es, die Anordnung so zu treffen, daß das Transportrad als Amboß, die Beheizungseinrichtung als Sonotrode der funktionell an sich bekannten Ultraschallheizeinrichtung aus-
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gebildet sind. - Die Erfindung geht von der überraschenden Tatsache aus, daß zwischen Amboß und Sonotrode einer Ultraschallheizeinrichtung auch die geometrische oft komplizierten, z.B. als verformte Schraubenwendeln oder umgelegte Mäander ausgeführten Verschlußglieder von Reißverschlußgliederreihen gleichmäßig erwärmt werden können, und zwar auch dann, wenn die Ebene dieser Verschlußglieder, sich gleichsam quer zum Spalt zwischen Amboß und Sonotrode oder Ultraschallheizeinrichtung erstreckt. Die Erfindung nutzt diesen Effekt zum Bau einer einfachen und kontinuierlichen arbeitenden Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen, die ' von den beschriebenen Nachteilen mangelhaften Wärmeübergang und ungleichmäßiger Erwärmung frei ist und bei kleiner Bauweise mit großer Leistung zu arbeiten in der Lage ist. Die Aufheizzeit der Verschlußglieder zur Thermofixierung läßt sich bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Bruchteile einer Sekunde (ca. 0,3 Sekunden) reduzieren. Da die Thermofixierung im Ganzen ein Relaxaktionsvorgang ist, kann es zweckmäßig sein, der Sonotrode eine dem Umfang des Transportrades weiter folgende Nachbehandlungskammer nachzuschalten, die beispielsweise ein einfacher Wärmeschirn ist oder auch als Kühlvorrichtung ausgebildet sein kann. Besonders vorteihaft in funktioneller Hinsicht ist eine Ausführungsform der Erfindung mit Transportrad als Amboß, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Abstand zwischen Umfang des Transportrades und der Sonotrode (bis auf ein Einlauf stüok) kleiner ist, als der Durchmesser der Versohlußglieder quer zur Längsachse der herzustellenden Reißverschlußgliederreihen, so daß dadurch Transportrad und Sonotrode zugleich als
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kontinuierliche, ultraschallbeheizte Formpresse für die Fomgebung der Verschlußglieder der zu behandelnden Reißverschlußgliederreihen eingerichtet ist. In der Ausführungsform mit Formbetten für die Aufnahme der einzelnen Verschlußglieder wird man gerade bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform die Formbetten flacher einrichten als die Verschlußglieder, so daß die Ultraschallenergie nicht in die Formbetten, sondern in die Verschlußglieder einfließt. Bei all diesen Fällen mit Sonotrode als Amboß ist es zweckmäßig, die Sonotrode mit ihrer Achse schräg zu einem Radius des Transportrades einzustellen. Das ermöglicht, je nachdem, ob dieser Winkel in Transportrichtung des Transportrades dem Radius voreilt oder nacheilt, besondere Effekte. Bei Voreilung läßt sich ohne Schwierigkeiten die beschriebene Arbeitsweise als kontinuierlich, ultraschallbeheizte Formpresse verwirklichen. Bei Nacheilung unterstützt die Ultraschallenergie den Transporteffeiet. Im Rahmen der Erfindung liegt, bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dem als Amboß der UltrasohallheizeinrLchtung eingesetzten Transportrad mehrere Sonotroden zuzuordnen, die in Transportrichtung aufeinander folgen, so daß eine mehrstufige Wärmebehandlung zum Zwecke der Thermofixierung durchgeführt werden kann. Endlich können einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei geeigneter Ausbildung des Transportrades auch sogenannte Reißverschlußketten zugeführt werden, d.h. das Halbfabrikat, bei dem die Reißverschlußgliederreihen bereits an zugeordneten Tragbändern befestigt sind. Dabei ist gleichgültig, auf welche Welse die Befestigung erfolgt. Es kann sich also um aufgenähte Reißver-8ohlußgllederreihen oder auch um solche handeln, die durch Weben
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hergestellt bzw, an die Tragbänder angewebt oder auf diese aufgewebt sind·
Im folgenden wird die Ausführungsform der Erfindung mit Transportrad als Amboß anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung:
Pig· 1 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Pig· I, teilweise aufgebrochen,
Pig· j5 in gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößerter Darstellung einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 3 bei entfernter Sonotrode und
Fig· 5 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Flg. 1,
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zur Thermoflxierung von Reißversohlußgliederreihen 1 aus thermoplastischem Kunststoffmonofilament. Zn ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Vorrichtung zunächst aus einem Transportrad 2, welches im Ausfürhungibtiapi«! auf dem Umfang angeordnete Fonnbetten 3 zur Aufnahme der einMinen, asu einer Reiflveraohlufl-
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gliederreihe 1 vereinigten Verschlußglieder 4 aufweist. Zugeordnet ist eine Beheizungseinrichtung 5, die dem Umfang des Transportrades 2 über ein Teilstück folgt. Dabei ist im Ausführungsbeispiel das Transportrad 2 als Amboß 6, die Beheizungseinrichtung 5 als Sonotrode 7 einer funktionell an sich bekannten Ultraschallheizeinrichtung ausgebildet. - Die Sonotrode 7 vollführt im Rhytmus der Ultraschallschwingungen eines zur Ultraschallheizeinrichtung gehörenden Ultraschallsenders 8 Schwingungsbewegungen. Es kann sich dabei beispielsweise um einen magnetischen oder elektrischen Schweinger, aber auch um Jeden anderen Ultraschallsender 8 handeln. Die Sonotrode 7 ist in einen entsprechenden, nicht gezeichneten Schallkopf eingesetzt, der Ultraschallsender 8 ist in bekannter Weise aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß der Abstand zwischen Umfang des Transportrades 2 und Sonotrode 7 bis auf ein kleines Einlaufstück kleiner ist als der Durchmesser der Verschlußglieder
4 quer zur Längsachse der herzustellenden Reißverschlußgliederreihen 1. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 3 und
5 entnimmt man, daß folglich das Transportrad 2 mit der Sonotrode 7 wie eine kontinuierliche, ultraschallbeheizte Formpresse für die einzelnen Verschlußglieder 4 der Reißverschlußgliederreihe 1 arbeitet. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Reißverschlußgliederreihe 1 mit eingefegter Füllseele, die bei diesem Preßvorgang im Zuge der Thermofixierung auch eine Kompression erfährt. Da es sich im AusfUhrungsbeispiel um die Ausführungsform mit Formbetten 3 auf dem äußerden Umfang des Transportrades 2 handelt, ist die Anordnung so getroffen, daß die Formbetten 3 flacher sind als die Verschlußglieder 4 im Zuge des FormgebungsVorganges
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(vgl. Pig. 3), so daß also von den Verschlußglieder 4 die Ultraschallenergie aufgenommen wird und dort in Wärme umgesetzt wird. Die Erwärmung der einzelnen Verschlußglieder 4 ist in allen Teilen, d.h. sowohl in den Bereichen, die mit der Sonotrode 7 in Kontakt sind, als auch in den Bereichen, die mit dem Amboß 6 in Kontakt sind, sehr gleichmäßig und überraschend schnell. Die gleichmäßig Beheizung bedingt eine sehr gleichmäßige Thermofixierung. Die Behandlungszeit ist nur Bruchteile von Sekunden, jedoch ist der Sonotrode 7 eine dem Umfang des Transportrades 2 weiter folgende Nachbehandlungskammer 9 nachgeschaltet. Im Aueführungsbeispiel ist diese Nachbehandlungskammer 9 eine Kammer, in der Wärmeabstrahlung der aufgeheizten Verschlußglieder 4 der Reißverschlußgliederreihe 1 vermieden wird, wobei die Länge der Nachbehandlungskammer 9 so gewählt ist, daß der zeitabhängige ,Thermofixierungsprozeß abgeschlossen ist, wenn die Reißverschlußgliederreihe 1 die Nachbehandlungskammer 9 verläßt. Es kann in der Nachbehandlungskammer 9 auch eine gezielte Kühlung durchgeführt werden. - Im Ausführungsbeispiel kommt die Achse der Sonotrode 7 mit einem Radius des Transportrades 2 zusammen. Das ist jedoch nicht zweingend.
Im übrigen wird im Ausführungsbeispiel dem Transportrad 2 eine vorgeformte Reißverschlußgliederreihe 1 zugeführt und mit Hilfe eines Zuführungsrades 10 in die Formbetten 3 des Transportrades 2 eingelegt. Diese Reißverschlußgliederreihe 1 ist beispielsweise über einen Wickeldorn in einer vorgeschalteten Arbeitsstufe hergestellt worden. Man kann jedoch auch das Transportrad 2 als Werkzeug für die Bildung der Reißverschlußgliederreihend einsetzen.
Ansprüohe
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Claims (1)

  1. Patentanwälte Dr. W. Andrejewslei, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße
    - 9 -A η s ρ r ü e h e
    l.j Vorrichtung zur Thermofixierung von Reißverschlußgliederreihen aus thermoplastischem Kunststoffmonofilament, bestehend aus Transportrad, vorzugsweise mit auf dem Umfang angeordneten Formbetten, zur Aufnahme der einzelnen Verschlußglieder und zugerodneter, dem Umfang des Transportrades über ein Teilstück folgender Beheizungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungseinrichtung (5) als Ultraschallheizeinrichtung ausgebildet und dazu das Transportrad (2) als Amboß oder Sonotrode geschaltet ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportrad (2) als Amboß (6), die Beheizungseinrichtung (;) als Sonotrode (7) der Ultraschallheizeinrichtung ausgebildet sind.
    5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Umfang des Transportrades (2) und Sonotrode (7) kleiner ist als der Durchmesser der Verschlußglieder (4) quer zur Längsachse der herzustellenden Reißverschlußgliederreihe (1) und dadurch Transportrad (2) und Sono· trode (7) zugleich als kontinuierliche, ultrasohallbeheizte Formpresse für die Verschlußglieder (4) der Reißverschlußgliederreihe (1) eingerichtet sind.
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    4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sonotrode (7) eine dem Umfang des Transportrades (2) weiter folgende Nachbehandlungskammer (9) nachgeschaltet ist,
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Ausführungsibrm mit Formbetten für die Verschlußglieder, dadurch gekennzeichnet, daß die Formbetten (3) flacher sind als die
    Verschlußglieder (4).
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch/gekennzeichnet, daß die Sonotrode (7) mit ihrer Achse schräg zu einem Radius des Transportrades (2) eingestellt ist.
    PAe· Dr.Ändrejewski, Dr,Honke
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