HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes sowie das mittels des Verfahrens hergestellte
Flächenhaftverschlusselement, welches eine Vielzahl von Eingreifelementen aufweist,
die von einer Vorderseite einer Trägermaterialbahn vorstehen, und zwar mittels
kontinuierlichem Spritzgießen unter Verwendung von thermoplastischem Kunstharz,
und insbesondere ein Verfahren zur Fertigung eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes und das mittels des Verfahrens gefertigte
Flächenhaftverschlusselement, welches sich nur schwer zerreißen oder dehnen lässt, oder von welchem
man erwartet, dass es elektromagnetische Wellen abschirmt.
2. Beschreibung der verwandten Technik
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Im Allgemeinen sind bei diesem Typ von formgegossenem
Flächenhaftverschlusselement, bei welchem eine Trägermaterialbahn und eine Vielzahl Eingreifelemente
in integraler Weise und kontinuierlich aus thermoplastischem Kunstharz gegossen
sind, die Moleküle in Längsrichtung ausgerichtet, so dass bei dem
Flächenhaftverschlusselement die Tendenz besteht, dass es in Längsrichtung zerreißt. Insbesondere
im Fall von weichem Kunstharz hat das Material die Tendenz, sich während des
Formgießens übermäßig zu dehnen, so dass die entstehende Trägermaterialbahn die
Tendenz hat, wellig zu werden oder Falten zu werfen, und somit nicht formstabil ist;
wodurch die Produktqualität beeinträchtigt und ein großer Festigkeitsunterschied
zwischen Längsrichtung und Querrichtung verursacht wird.
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Da das herkömmliche gegossene Flächenhaftverschlusselement lediglich aus
thermoplastischem Kunstharz formgegossen ist, hat es die Tendenz, sich zu dehnen,
wenn beim Zuschneiden in Stücke mit der endgültigen Produktlänge ein Zug
ausgeübt wird, was Größenfehler des Endproduktes bewirkt. Wenn weiter das auf diese
Weise gefertigte Flächenhaftverschlusselement durch Nähen an einem
Kleidungsstück befestigt wird, hat die Trägermaterialbahn verursacht durch die Nähnadel die
Tendenz zu zerreißen, so dass gegebenenfalls kein geeigneter Nähvorgang erzielt
werden kann.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Probleme offenbart die japanische Patent-
Offenlegungsschrift Nr. 7-184707 ein Verfahren, bei welchem ein geschmolzenes
Kunstharz kontinuierlich direkt von einer Einspritzdüse auf eine Umfangsfläche
eines Matrizenrades eingespritzt wird, das eine Vielzahl Eingreifelement ausbildende
Hohlräume aufweist und drehend angetrieben wird, und gleichzeitig mindestens ein
Faserfaden in einen Zwischenraum zwischen dem Matrizenrad und der
Einspritzdüse in linearer Weise oder in einem Zickzack-Muster eingeführt wird, so dass der
Faserfaden zum Zeitpunkt des Formgießens der Trägermaterialbahn und der
Eingreifelemente in integraler Weise in der Trägermaterialbahn eingebettet wird.
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Jedoch ist bei dem gegossenen Flächenhaftverschlusselement, welches durch das in
der vorstehenden Veröffentlichung offenbarte Verfahren gefertigt wurde, die Position
des in die Trägermaterialbahn eingebetteten Fadens unvermeidlich zur die
Eingreifelemente aufweisenden Seite hin verschoben. Daher wird, auch wenn eine
übermäßige Dehnung der Trägermaterialbahn verhindert werden kann, das Harzmaterial,
welches die Trägermaterialbahn aufbaut, in welcher der Faserfaden eingebettet ist,
extrem dünn, so dass die Trägermaterialbahn die Tendenz hat, entlang des
Faserfadens zu zerreißen, wodurch die erwarteten Ergebnisse nicht erzielt werden können.
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Da weiter der Faserfaden aus Kunstharzmaterial besteht, hat das entstehende
gegossene Flächenhaftverschlusselement die Tendenz, durch elektromagnetische Wellen
beeinflusst zu werden, und somit ist ein derartiges Flächenhaftverschlusselement
nicht für ein Element geeignet, welches zum Verbinden von Teilen dient, die nicht
beeinflusst werden sollten.
INHALT DER ERFINDUNG
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Daher ist es ein Hauptziel der Erfindung, ein gegossenes
Flächenhaftverschlusselement bereitzustellen, bei dem eine unnötige Dehnung verhindert wird, das in stabiler
Form gehalten wird und sich nur schwer zerreißen lässt, und ein Sekundärziel
besteht darin, einen gegossenen Flächenhaftverschluss bereitzustellen, von welchem
man die Abschirmung von elektromagnetischen Wellen erwartet.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird das obige Ziel durch ein Verfahren
zur kontinuierlichen Fertigung eines gegossenen Flächenhaftverschlusselementes in
Übereinstimmung mit Anspruch 1 erzielt, welches eine Trägerbahn und eine
Mehrzahl von Eingreifelementen aufweist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Ein
Matrizenrad, welches auf seiner Umfangsfläche eine Mehrzahl von Eingreifelemente
ausbildenden Hohlräumen aufweist, wird in einer Richtung in Drehung versetzt; eine
zugehörige Walze, welche mit einem vorbestimmten Spalt dem Matrizenrad
gegenüberliegend angeordnet ist, wird in einer Richtung entgegengesetzt zu dieser einen
Richtung in Drehung versetzt; ein erstes geschmolzenes Kunstharz aus einer ersten
Einspritzdüse wird auf die Umfangsfläche des in Drehung befindlichen
Matrizenrades gespritzt, um den ersten Teil der Trägerbahn formzugießen und die
Eingreifelement erzeugenden Hohlräume mit einem Teil des ersten geschmolzenen Kunstharzes
zu füllen; das zweite geschmolzene Kunstharz wird kontinuierlich in vorbestimmter
Breite aus einer zweiten Einspritzdüse auf eine Umfangsfläche der sich in Drehung
befindlichen zugehörigen Walze gespritzt, um einen zweiten Teil der Trägerbahn
formzugießen; eine Kunstharz aufnehmende Kernbahn wird einer
Zusammentreffstelle der ersten und zweiten Teile der Trägerbahn zugeführt, die auf den jeweiligen
Umfangsflächen des Matrizenrades und der zugehörigen Walze aufliegen und mit
diesen umlaufen, um die Kunstharz aufnehmende Kernbahn zwischen die ersten und
zweiten Trägerbahnteile einzuführen; die ersten und zweiten Trägerbahnteile werden
zusammen mit der Kunstharz aufnehmenden Kernbahn, die mittig zwischen diese
eingelegt ist, von entgegengesetzten Seiten mittels des Matrizenrades und der
zugehörigen Walze zusammengedrückt, um ein Einstück-Schichtmaterial-
Flächenhaftverschlusselement zu erzeugen; das
Schichtmaterial-Flächenhaftverschlusselement wird zusammen mit den Eingreifelementen gekühlt; und das
abgekühlte Flächenhaftverschlusselement wird zusammen mit den Eingreifelementen
von der Umfangsfläche des Matrizenrades zwangsweise abgezogen.
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Bei der Harzaufnahme-Kernbahn handelt es sich um eine poröse Materialbahn, die
aus Fasermaterial, Kunstharz oder Metall besteht. Alternativ kann die
Harzaufnahme-Kernbahn eine nicht poröse Bahn sein, welche auf ihrer Vorder- und Rückseite
Harzaufnahmevertiefungen aufweist. Und die Harzaufnahmevertiefung weist ein
derartiges Profil auf, dass die Menge des aufgenommenen Kunstharzes von einem
Einlass zu einer Unterseite hin zunimmt. Mit diesen Harzaufnahmevertiefungen
füllt, sogar wenn die Kernbahn nicht porös ist, ein Teil des geschmolzenen Harzes
die Harzaufnahmevertiefungen auf, um mit diesen Umfangsabschnitten integral zu
sein, und das Kunstharz wird so formgegossen, dass es nach dem Kühlen der
Trägermaterialbahn die Form des Innenprofils der Harzaufnahmevertiefungen aufweist,
derart, dass die Trägermaterialbahn integral mit der Kernbahn wird und sich nicht
von der Kernbahn abschälen lässt. Für die nicht poröse Harzaufnahme-Kernbahn
wird vorzugsweise eine Kunstharzbahn oder ein dünner Metallfilm verwendet. Auf
der Vorder- und Rückseite der porösen Kernbahn angeordnete Teile der
Trägermaterialbahn können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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Gemäß der Erfindung wird ein weiteres Verfahren zur kontinuierlichen Fertigung
eines gegossenen Flächenhaftverschlusselementes in Übereinstimmung mit
Anspruch 7 bereitgestellt, welches eine Trägerbahn und eine Mehrzahl von
Eingreifelementen aufweist. Das Verfahren weist folgende Schritte auf Ein Matrizenrad,
welches auf seiner Umfangsfläche eine Mehrzahl von Eingreifelemente
ausbildenden Hohlräumen aufweist, wird in einer Richtung in Drehung versetzt; eine zugehörige
Walze, welche mit einem vorbestimmten Spalt dem Matrizenrad
gegenüberliegend angeordnet ist, wird in einer Richtung entgegengesetzt zu dieser einen
Richtung in Drehung versetzt; ein geschmolzenes Kunstharz aus einer Einspritzdüse wird
auf die Umfangsfläche des in Drehung befindlichen Matrizenrades gespritzt, um den
Teil der Trägerbahn formzugießen und die Eingreifelement erzeugenden Hohlräume
mit einem Teil des geschmolzenen Kunstharzes zu füllen; eine Kunstharzbahn
entlang der Umfangsfläche der sich in Drehung befindlichen zugehörigen Walze wird
kontinuierlich eingebracht; eine poröse Kernbahn wird einer Zusammentreffstelle
des geschmolzenen Kunstharzes und der Kunstharzbahn zugeführt, die auf den
jeweiligen Umfangsflächen des Matrizenrades und der zugehörigen Walze aufliegen
und mit diesen umlaufen, um die poröse Kernbahn zwischen das geschmolzene
Kunstharz und die Kunstharzbahn einzubringen; der Teil der Trägerbahn und die
Kunstharzbahn, welche den anderen Teil der Trägerbahn bildet, werden zusammen
mit der mittig zwischen diese eingelegten porösen Kernbahn zusammengedrückt,
und zwar von entgegengesetzten Seiten mittels des Matrizenrades und der
zugehörigen Walze, um ein eine Einheit bildendes Schichtmaterial-
Flächenhaftverschlusselement zu erzeugen; das
Schichtmaterial-Flächenhaftverschlusselement wird zusammen mit den Eingreifelementen gekühlt; und das
abgekühlte Flächenhaftverschlusselement wird zusammen mit den Eingreifelementen
von der Umfangsfläche des Matrizenrades zwangsweise abgezogen.
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Wenn die Kunstharzbahn vor dem Einbringen zu dieser Aufeinandertreifstelle
vorgeheizt wird, kann eine verbesserte Affinität mit dem geschmolzenen Harz erzielt
werden. Die poröse Kernbahn kann aus zumindest einer Vielzahl von Faserfäden
bestehen, die in Querrichtung der Trägerbahn in vorbestimmten Abständen
voneinander angeordnet sind, oder zumindest aus einer Vielzahl von Faserfäden, die mit
vorbestimmten Längsabständen auf der Trägerbahn angeordnet sind, oder aus
zumindest einem Faserfaden, der sich in Längsrichtung der Trägerbahn mit
vorbestimmten Teilungsabständen in einem mäandernden Muster erstreckt, oder in Form
eines gewebten oder gewirkten Gewebes, eines Textilvlieses, eines Netzes oder eines
Kunstharzfilms, die jeweils hohe Porosität aufweisen.
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Teile der Trägerbahn, die auf der Vorder- und Rückseite der porösen Kernbahn
angeordnet sind, können aus dem gleichen oder unterschiedlichen Materialien
bestehen. Jedoch wird vorzugsweise das gleiche Material verwendet, und sogar wenn
unterschiedliche Materialien verwendet werden, müssen sie Affinität zueinander
haben.
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Demzufolge weist das gegossene Flächenhaftverschlusselement der Erfindung wie
definiert in Anspruch 15, welches mittels des vorstehenden Verfahren gefertigt
wurde, einen derartigen Aufbau auf, dass die Kernbahn im Wesentlichen mittig in
Dickerichtung der Trägerbahn eingebettet ist, indem die Kernbahn zwischen jeweilige
Teile einer Kunstharz-Trägerbahn eingelegt ist, wobei die Teile in Umfangsrichtung
auf jeweiligen Flächen eines Matrizenrades, welches eine Vielzahl von
Eingreifelemente erzeugenden Hohlräumen auf seiner Umfangsfläche aufweist und sich in
die eine Richtung dreht, sowie einer zugehörigen Walze bewegt werden, die in
gegenüberliegender Beziehung zum Matrizenrad angeordnet ist und sich in einer dieser
Richtung entgegengesetzten Richtung dreht, und indem die Teile der Kunstharz-
Trägerbahn mittels des Matrizenrades und der zugehörigen Walze so
zusammengepresst werden, dass die Kernbahn zusammengepresst wird. Bevorzugte
Ausführungsform des Verfahrens und des Produktes sind in den Ansprüchen 2 bis 6, 8 bis
14 bzw. 16 bis 27 definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist ein fragmentarischer Längsschnitt einer Vorrichtung zur Ausführung
eines Verfahrens zur Herstellung eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselements gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 2 ist ein fragmentarischer Längsschnitt einer Vorrichtung zur Ausführung
eines Verfahrens zur Herstellung eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 3 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, und zwar mit
ausgebrochenen Teilen, eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer ersten Ausführungsform eines mittels der Vorrichtung von Fig. 1
gefertigten Flächenhaftverschlusselementes.
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Fig. 4 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, und zwar mit
ausgebrochenen Teilen, eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer zweiten Ausführungsform des mittels der Vorrichtung von Fig. 2
gefertigten Flächenhaftverschlusselementes.
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Fig. 5 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, und zwar mit
ausgebrochenen Teilen, eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer dritten Ausführungsform des Flächenhaftverschlusselementes.
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Fig. 6 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, und zwar mit
ausgebrochenen Teilen, eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer vierten Ausführungsform des Flächenhaftverschlusselementes.
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Fig. 7 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, und zwar mit
ausgebrochenen Teilen, eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer fünften Ausführungsform des Flächenhaftverschlusselementes.
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Fig. 8A ist ein fragmentarischer Transversal-Querschnitt eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes gemäß einer sechsten Ausführungsform des
Flächenhaftverschlusselementes, bei der eine nicht poröse Materialbahn
verwendet wird.
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Fig. 8B ist ein fragmentarischer Längsquerschnitt des gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes der sechsten Ausführungsform.
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Fig. 9 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, welche ein erstes Beispiel
der nicht porösen Bahn zeigt, die im gegossenen
Flächenhaftverschlusselement zu verwenden ist.
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Fig. 10A ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht einer Modifikation der
Materialbahn von Fig. 9.
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Fig. 10B
ist eine fragmentarische Seitenansicht der Modifikation der Materialbahn
von Fig. 9.
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Fig. 10C ist eine fragmentarische Vorderansicht der Modifikation der Materialbahn
von Fig. 9.
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Fig. 11 ist eine fragmentarische perspektivische Ansicht, welche ein zweites
Beispiel der nicht porösen Bahn zeigt, die im gegossenen
Flächenhaftverschlusselement zu verwenden ist.
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Fig. 12 ist eine Ansicht, welche einen Fertigungsprozess des zweiten Beispiels der
Bahn zeigt.
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Fig. 13 ist eine fragmentarische Querschnittansicht eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes gemäß einer siebten Ausführungsform des
Flächenhaftverschlusselementes, bei welchem die Bahn in integraler Weise
eingebettet ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend detailliert mit
Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist ein fragmentarischer Längsschnitt einer Vorrichtung zur Ausführung eines
Verfahrens zur Herstellung eines gegossenen Flächenhaftverschlusselements gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welcher die Art und Weise zeigt, in
welcher Faserfäden in Längsrichtung und in Querrichtung einer Trägermaterialbahn
eingebettet sind, so dass sie einander überkreuzen.
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In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine erste Einspritzdüse, deren Kopffläche eine
bogenförmige Fläche 1a ist, die gegenüberliegend einer Umfangsfläche eines (später
noch beschriebenen) Matrizenrades 2 angeordnet ist und von der Umfangsfläche
durch einen Spalt getrennt ist, welcher im Wesentlichen der halben Dicke der Trägermaterialbahn
40a des zu fertigenden Flächenhaftverschlusselementes 40
entspricht. Die Einspritzdüse 1 hat die Form einer T-förmigen Düse, welche in der
Mitte der bogenförmigen Fläche 1a eine Harzauslassöffnung 1b aufweist, aus
welcher geschmolzenes Kunstharz 4a kontinuierlich eingespritzt werden soll. In dieser
Ausführungsform weist die erste Einspritzdüse 1 einen einzigen Eingusskanal 1c
auf.
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Das Matrizenrad 2 ist mit seiner Achse parallel zur Harzauslassöffnung 1b
angeordnet, wobei seine Umfangsfläche der bogenförmigen Fläche 1a der ersten
Einspritzdüse 1 mit dem oben erwähnten Spalt zugewandt ist. Das Matrizenrad 2 weist in
seiner Umfangsfläche eine Vielzahl Eingreifelement ausbildender Hohlräume 5 auf.
Die Struktur des Matrizenrades 2 ist im Wesentlichen ähnlich zu der, welche in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. Hei 7-184707 offenbart ist. Und zwar besteht
ein Mittelteil des Matrizenrades 2 aus einer Vielzahl von ringförmigen Platten, die
entlang dessen Achse übereinander geschichtet sind, so dass eine hohle zylindrische
Röhre gebildet wird, in welcher ein Kühlwassermantel 2a angeordnet ist. Jede
zweite ringförmige Platte weist auf jeder der entgegengesetzten Seiten die Vielzahl
Eingreifelement ausbildender Hohlräume 5 auf, welche zur Umfangsfläche hin offen
sind, und jede der verbleibenden ringförmigen Platten ist eben und auf ihren
gegenüberliegenden Seiten glatt. Alternativ kann jede verbleibende ringförmige Platte auf
jeder Seite eine Vielzahl von nicht dargestellten, Verstärkungsrippen ausbildenden
Hohlräumen aufweisen, die mit den jeweiligen, Eingreifelement ausbildenden
Hohlräumen 5 der entsprechenden benachbarten ringförmigen Platte fluchten. Dieses
Matrizenrad 2 wird durch eine nicht dargestellte herkömmliche synchrone
Antriebseinheit für eine Drehung in Pfeilrichtung angetrieben.
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Weiter ist eine zweite Einspritzdüse 6 unterhalb der ersten Einspritzdüse 1
angeordnet und erstreckt sich parallel zu dieser. In dieser Ausführungsform hat die zweite
Einspritzdüse 6 identische Struktur wie die erste Einspritzdüse 1. Eine zugehörige
Walze 7 ist in gegenüberliegender Beziehung mit einer bogenförmigen Fläche 6a der
zweiten Einspritzdüse 6 angeordnet und weist eine glatte Umfangsfläche auf, die von
der bogenförmigen Fläche 6a der zweiten Einspritzdüse 6 mit einem Spalt
beabstandet ist, der im Wesentlichen so groß wie die halbe Dicke der Trägermaterialbahn
40a. Bezugszeichen 6b bezeichnet eine Öffnung, die mittig auf der bogenförmigen
Fläche der zweiten Einspritzdüse 6 angeordnet ist. Weiter ist die Walze 7 in
paralleler und zugewandter Beziehung zum Matrizenrad 2 angeordnet, und zwar mit einem
Spalt, der im Wesentlichen so groß wie die Dicke der Trägermaterialbahn 40a ist.
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Obere und untere Gruppen von Faserfäden 8a, 8b werden in Richtung des Spaltes
zwischen dem Matrizenrad 2 und der zugehörigen Walze 7 über den Freiraum
zwischen der ersten und der zweiten Einspritzdüse 1, 6 eingeführt. Die Faserfäden der
oberen Gruppe 8a sind in horizontaler Richtung angeordnet und sind parallel mit
vorbestimmten Abständen zueinander angeordnet, und die untere Gruppe 8b besteht
aus einem oder mehreren Faserfäden, die in horizontaler Richtung und parallel mit
vorbestimmten Abständen zueinander angeordnet sind. Jeder Faserfaden der unteren
Gruppe 8b wurde über eine vorbestimmte Breite in horizontaler Richtung, parallel zu
den Achsen des Matrizenrades 2 und der zugehörigen Walze 7, mittels einer
Querbewegungseinrichtung 9 schwenkend eingelegt.
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Bei der Querbewegungseinrichtung 9 kann es sich um eine herkömmliche
Einrichtung handeln, die auf dem Gebiet der Textilmaschinen verbreitet ist, und es kann
eine herkömmliche Schussgarn-Eintragsvorrichtung (Schussgarnträgereinrichtung)
handeln, die sich bei einer Webmaschine geringer Breite, beispielsweise offenbart im
US-Patent Nr. 4 682 635, verwenden lässt.
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Im dargestellten Beispiel sind die einzelnen Faserfäden der oberen Gruppe 8a in
linearer Richtung in Drehrichtung des Matrizenrad 2 mittels einer Anzahl von
Fadenführungen ausgelegt, die an einem nicht dargestellten Rahmen oder dergleichen
befestigt sind, hingegen ist jeder Faserfaden der unteren Gruppe 8b über eine
vorbestimmte Breite, parallel zur Achsen des Matrizenrades 2, mittels der
Querbewegungseinrichtung 9 schwenkend eingelegt. Demgemäß wird jedes Fasergarn der
unteren Gruppe 8b einem Treffpunkt des ersten und des zweiten geschmolzenen
Harzes zugeführt, die von den jeweiligen Umfangsflächen des Matrizenrades 2 und
der zugehörigen Walze 7 getragen werden, und zwar in einem mäandernden Muster,
welches die einzelnen Faserfäden der oberen Gruppe 8a überkreuzt, die in linearer
Richtung in Drehrichtung des Matrizenrades 2 ausgelegt sind. Durch Ändern der
Querbewegungsgeschwindigkeit ist es möglich, die Zwischenfaden-
Teilungsabstände in Drehrichtung des Matrizenrades 2 nach Wunsch zu verändern.
Da die einzelnen Faserfäden der oberen Gruppe 8a und jeder Faserfaden der unteren
Gruppe 8b kontinuierlich einander überkreuzend zugeführt werden, werden sie
zwischen die ersten und zweiten geschmolzenen Harze eingeschichtet, die getragen vom
Matrizenrad 2 bzw der zugehörigen Walze 7 eine Umlaufbewegung ausführen. Als
Ergebnis wird aus den Faserfäden der oberen und unteren Gruppe 8a, 8b eine poröse
Kernbahn 8 gebildet.
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Beim Kunstharzmaterial und dem Faserfadenmaterial kann es sich beispielsweise
um thermoplastische Kunstharze, wie etwa Nylon, Polyester, Polypropylen und
Vinylchlorid handeln. Für das Kunstharzmaterial und das Fadenmaterial können die
gleiche Art oder unterschiedliche Arten von Kunstharz und/oder Fäden aus
tierischen, pflanzlichen oder anorganischen Fasern verwendet werden. Beim
Formgießvorgang wird die Temperatur jedes geschmolzenen Kunstharzes, der Einspritzdruck,
die Temperatur des Matrizenrades, die Drehgeschwindigkeit des Matrizenrades, etc.
in Übereinstimmung mit dem verwendeten Material eingestellt.
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Gemäß der Vorrichtung für das Verfahren dieser Ausführungsform werden die ersten
und zweiten geschmolzenen Kunstharze 4a, 4b, die kontinuierlich aus den ersten und
zweiten Einspritzdüsen 1, 6 eingespritzt werden, in die jeweiligen Spalte expandiert,
die durch die einander zugewandten Umfangsflächen des Matrizenrades 2 und der
zugehörigen Walze 7, welche sich in entgegengesetzten Richtungen drehen, definiert
sind, dann laufen sie um das Matrizenrad 2 und die zugehörige Walze 7 reagierend
auf deren jeweilige Drehbewegungen um und treffen zwischen dem Matrizenrad 2
und der zugehörigen Walze 7 zusammen. Während dieser Zeit wird ein Teil des
ersten geschmolzenen Harzes 4a, welches aus der ersten Einspritzdüse 1 eingespritzt
wird, sukzessive in die Eingreifelement ausbildenden Hohlräume 5 eingefüllt, um
Eingreifelemente 4a' auszubilden, und ein Teil des ersten geschmolzenen Harzes 4a
wird kontinuierlich zu einem ersten Trägermaterialbahnteil 4a" geformt, dessen
Dicke im Wesentlichen der halben Dicke der Trägermaterialbahn 40a des gegossenen
Flächenhaftverschlusses im Endprodukt-Zustand entspricht und der vorbestimmte
Breite hat. Und das zweite formgegossene Harz 4b, welches von der zweiten
Einspritzdüse 6 kontinuierlich eingespritzt wird, wird auf der glatten Umfangsfläche der
zugehörigen Walze 7 reagierend auf deren Drehung kontinuierlich zu einer
Kunstharzbahn 3 geformt. Die Kunstharzbahn 3 trifft den ersten Trägermaterialbahnteil
4a" als zweiter Trägermaterialbahnteil am Treffbunkt zwischen dem Matrizenrad 2
und der zugehörigen Walze 7. Die Kunstharzbahn 3 hat im Wesentlichen gleiche
Dicke und Breite wie der erste Trägermaterialbahnteil 4a".
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Während der erste Trägermaterialbahnteil 4a" und die Kunstharzbahn 3 sich auf
diese Weise treffen, werden auch die einzelnen Faserfäden der oberen und unteren
Gruppen 8a, 8b am Treffpunkt einander überkreuzend eingebracht, um eine poröse
Kernbahn 8 zu bilden, die zwischen den ersten Trägermaterialbahnteil 4a" und die
Harzbahn 3 eingeschichtet wird. In dieser Ausführungsform besteht die poröse
Kernbahn 8 aus den oberen und unteren Faserfadengruppen 8a, 8b. Alternativ kann
die poröse Kernbahn 8 aus einer Anzahl von geraden parallelen Faserfäden von
lediglich der oberen Gruppe 8a oder der unteren Gruppe 8b aufgebaut sein, oder in
Form eines groben Netzes, eines gewebten oder gewirkten Netzes 80, oder eines
Textilvlieses 80a oder eines Harzfilms 80b, der eine Vielzahl Durchgangslöcher
aufweist, wie in den Fig. 4 bis 7 dargestellt. Alternativ können feine Metalldrähte an
Stelle der Faserfäden verwendet werden.
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Der erste Trägermaterialbahnteil 4a", die Kunstharzbahn 3 und die poröse Kernbahn
8 werden im Endprodukt-Zustand zu einer eine Einheit bildenden, schichtweise
aufgebauten Trägermaterialbahn 40a des gegossenen Flächenhaftverschlusselements 40
ausgebildet. In die eine Einheit bildende, schichtweise aufgebaute
Trägermaterialbahn 40a wird die poröse Kernbahn 8 mittig eingebettet, während der erste Trägermaterialbahnteil
4a" und die Harzbahn 3 zwischen dem Matrizenrad 2 und der
zugehörigen Walze 7 gegen die Vorder- bzw. die Rückseite der porösen Kernbahn 8
gepresst werden. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich überschüssige Harzmaterialien in
Querrichtung zu entgegengesetzten axialen Enden des Matrizenrades 2 und der
zugehörigen Walze 7 über den zwischen diesen befindlichen Spalt nach außen. Die
Trägermaterialbahn 40a, in welche die poröse Kernbahn 8 eingebettet ist, läuft,
geführt durch eine Führungswalze 13, über im Wesentlichen ein Viertel der
Umfangsfläche des Matrizenrades 2 um, und während dieser Zeit wird die
Trägermaterialbahn 40a, zusammen mit den Eingreifelementen 4a', vom Inneren des Matrizenrades
2 her gekühlt und somit zum Endprodukt, d. h. dem gegossenen
Flächenhaftverschlusselement 40, verfestigt. Während dieser Verfestigung wird an der
Trägermaterialbahn 40a in Einspritzrichtung mit einer geeigneten Zugkraft gezogen, die
einzelnen, in den Hohlräumen 5 befindlichen Eingreifelemente 4a' werden unter
elastischem Deformieren in eine gerade Stellung leichtgängig aus den Hohlräumen S
entfernt und unmittelbar danach nehmen sie wieder ihre ursprüngliche Form an und
verfestigen sich vollständig.
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In dem auf diese Weise gefertigten Flächenhaftverschlusselement 40 ist, da eine
Mehrzahl von parallelen, geraden Fäden, die sich in Längsrichtung der
Trägermaterialbahn 40a erstrecken, und ein einzelner mäanderförmiger Faden, der in seinem
Verlauf in Querrichtung der Trägermaterialbahn 40a die geraden Fäden wiederholt
überkreuzt, in die Trägermaterialbahn 40a in Dickerichtung mittig eingebettet sind,
wie in Fig. 3 dargestellt, das Flächenhaftverschlusselement 40 von stabiler Form und
sogar beim Abziehen vom Matrizenrad 2 frei von unnötiger Dehnung, und es wird
verhindert, dass es durch eine Nähnadel während des Nähens eingerissen oder in
anderer Weise beschädigt wird.
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Fig. 8 ist ein Querschnitt eines gegossenen Flächenhaftverschlusses und zeigt eine
weitere mittels der Vorrichtung von Fig. 1 gefertigte Ausführungsform der
Erfindung. Wie sich dieser Zeichnung entnehmen lässt, ist im dargestellten Beispiel eine
Kernbahn 800, die in integraler Weise in das Flächenhaftverschlusselement 40 eingebettet
werden soll, nicht porös. Daher lässt sich die Kernbahn 800, auch wenn sie
lediglich eine ebene Bahnstruktur hat, wenn die Kernbahn 800 über Affinität zur
Trägermaterialbahn 40a verfügt, so dass eine starke Adhäsion besteht, nur schwer
von der Trägermaterialbahn 40a entfernen. Jedoch lassen sie sich im Vergleich zur
Ausführungsform, bei welcher die Harzmaterialien auf der Vorder- und Rückseite
über in der Kernbahn 8, 80 befindliche Durchgangslöcher in integraler Weise
verschweißt sind, leichter voneinander entfernen.
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In dieser Ausführungsform, wie dargestellt in Fig. 9, weist die Kernbahn 800 eine
Zickzack-Form auf, bei welcher Seitenkanten jedes Paares benachbarter horizontaler
Oberflächenabschnitte 802 auf der Vorder- und Rückseite über geneigte Abschnitte
803 verbunden sind. Mit dieser Struktur weist die Kernbahn 800 abwechselnd auf
beiden Seiten Harzaufnahmevertiefungen 801 auf, von denen jede ein derartiges
Profil hat, dass die Menge an aufgenommenem Harz von einem Einlass 801a zu
einem Boden 801b von diesem hin zunimmt. Das Flächenhaftverschlusselement 40,
wie dargestellt in den Fig. 8A und 8B, wird gefertigt, indem die Kernbahn 800
zwischen Teile 3, 4a" der Trägermaterialbahn 40a an Stelle der Vielzahl von Faserfäden
8a, 8b von Fig. 1 eingebracht wird.
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Bei dem in Fig. 8A dargestellten Flächenhaftverschlusselement 40 wird die
Kernbahn 800 so eingebracht, dass ihre Harzaufnahmevertiefungen 801 parallel zur
Formgießrichtung der Eingreifelemente 4a' sind. Fig. 8B zeigt das
Flächenhaftverschlusselement 40, in welches die Kernbahn 800 eingebracht wurde, wobei die
Harzaufnahmevertiefungen 801 senkrecht zur Formgießrichtung der
Eingreifelemente 4a' sind. Zum Zeitpunkt des Einbringens wird die Kernbahn 800
vorzugsweise in der in Fig. 8B dargestellten Richtung eingebracht, wenn die Form der
Kernbahn 800 stabilisiert werden soll.
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Fig. 10 zeigt eine Modifikation der Kernbahn 800 von Fig. 9. In dieser
Modifikation ist ein halbkugelförmiger Vorsprung 802a im Wesentlichen mittig in
Breiterichtung auf dem horizontalen Flächenabschnitt 802 der Kernbahn 800 vorgesehen.
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Durch den Vorsprung 802a verbessert sich der Verankerungseffekt mit den Teilen
4a", 3 auf der Vorder- und Rückseite der Kernbahn 800. Für die vorstehend
erwähnte Kernbahn 800 wird eine dünne Metallfilmbahn verwendet. Die Verwendung
der dünnen Metallfilm-Kernbahn 800 liefert einen Abschirmungseffekt gegen
elektromagnetische Wellen und ermöglicht eine Adhäsion an magnetischen
Gegenständen.
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Fig. 11 ist eine Modifikation der Kernbahn, bei welcher ein thermoplastischer
Kunstharzfilm 80c verwendet wird. Eine Vielzahl von pilzförmigen Vertiefungen
81c mit ebenen Bodenabschnitten sind auf der Vorder- und Rückseite der Kernbahn
80c vorgesehen. Das Innere der Vertiefung 81c dient als Harzaufnahmevertiefung
der Erfindung. Die Kernbahn 80c mit einer derartigen Struktur kann beispielsweise
mit einer Reihe von in Fig. 12 dargestellten Prozessen kontinuierlich gefertigt
werden.
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In Fig. 12 verläuft ein Kunstharzfilm 80c' zwischen zwei Paaren von Prägewalzen
21, 22; 23, 24, um eine Vielzahl von Vertiefungen 81c' abwechselnd auf seiner
Vorder- und Rückseite auszubilden. Nachdem der Kunstharzfilm 80c' das zweite Paar
von Prägewalzen 23, 24 durchlaufen hat, wird er zwischen ein vertikales Paar von
Pressplatten 25, 26 eingebracht, die mit einem vorbestimmten Spalt D
zwischeneinander angeordnet sind. Die Pressplatten 25, 26 werden auf den Schmelzpunkt des
Kunstharzfilms 80c' erhitzt, und der Spalt D wird so festgelegt, dass er kleiner ist als
der Abstand zwischen den Scheitelpunkten der Vertiefungen 81c', die auf der Vorder-
und Rückseite des Kunstharzfilms 80c' ausgebildet sind. Somit werden die
Bodenabschnitte der Vertiefungen 81c' auf der Vorder- und Rückseite in vertikaler
Richtung gepresst, so dass sie eben sind, so dass die Vertiefungen 81c gebildet werden,
wenn der Kunstharzfilm 80c' zwischen den oberen und unteren Pressplatten 25, 26
hindurchläuft. Danach wird der Kunstharzfilm 80c' gekühlt, um als Kernbahn 80c
fertiggestellt zu werden, welche die in Fig. 10 dargestellte Struktur aufweist.
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Durch Einbringen der auf diese Weise gefertigten Kernbahn 80c zwischen die Teile
4a", 3 der Trägermaterialbahn an Stelle der Faserfäden 8a, 8b von Fig. 1, kann das
gegossene Flächenhaftverschlusselement mit der Struktur von Fig. 13 erzielt werden.
Bedingt durch das Vorhandensein der Vertiefungen 81c tritt ein Teil der Teile 4a", 3
der Trägermaterialbahn 40a, die integral mit der Kernbahn 80c gefertigt ist, in die
Vertiefungen 81c ein, so dass sie mit der Kernbahn 80c fest verbunden wird.
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Bei den vorstehenden Modifikationen, welche die nicht poröse Kernbahn
verwenden, besteht die eine aus Metall und die andere aus Kunstharz. Jedoch sind die
Materialien nicht auf die in den jeweiligen Modifikationen beschriebenen beschränkt,
und Metall kann durch Kunstharz ersetzt werden und umgekehrt.
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Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zum Ausführen eines Verfahrens gemäß einer zweiten
Ausführungsform des Verfahrens zur Fertigung eines gegossenen
Flächenhaftverschlusselementes 40, in welches eine poröse Kernbahn eingebettet ist. In dieser
Ausführungsform ist die zweite Einspritzdüse 6 der ersten Ausführungsform
weggelassen, und eine Kunstharzbahn 11, die zuvor in einer Dicke gegossen wurde,
welche im Wesentlichen der halben Dicke der Trägermaterialbahn 40a des
Flächenhaftverschlusselementes 40 entspricht, ist in den Spalt zwischen einem Matrizenrad 2
und einer zugehörigen Walze 7 eingeführt, und ein Kunstharznetz oder ein dünnes
gewebtes Netz 80, welches eine geringe Webdichte aufweist, wird zu einem
Treffpunkt der zuvor gegossenen Harzbahn 11 und einem halb geschmolzenen Produkt
eingebracht, das aus einer Vielzahl von Eingreifelementen 4a' und einem
Trägerbahnteil 4a" besteht, wobei die Eingreifelemente auf der Umfangsfläche des
Matrizenrades 2 formgegossen werden, während geschmolzenes Harz aus dem
Matrizenrad 2 aus einer einzigen Einspritzdüse 10 eingespritzt wird.
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Genauer gesagt weist das obere vordere Ende der Einspritzdüse 10 eine erste
bogenförmige Fläche 10a auf, welche der Umfangsfläche des Matrizenrades 2
gegenüberliegt und von der Umfangsfläche um einen Spalt beabstandet ist, welcher im
Wesentlichen der halben Dicke der Trägermaterialbahn 40a des zu fertigenden gegossenen
Flächenhaftverschlusselements 40 entspricht, in ähnlicher Weise wie in der
vorhergehenden Ausführungsform. Die Einspritzdüse 10 weist in der Mitte der
bogenförmigen Fläche 10a eine Harzmündung 10b auf, die mit einem einzigen
Eingusskanal 10c' in Verbindung steht. Das untere vordere Ende der Einspritzdüse 10 weist
auch eine zweite bogenförmige Fläche 10d auf, welche der Umfangsfläche der
zugehörigen Walze 7 mit einem Zwischenraum gegenüberliegt, der geringfügig größer
als die halbe Dicke der Trägermaterialbahn 40a ist. Die von der Unterseite her
zuzuführende Harzbahn 11 durchläuft den Spalt zwischen der zweiten bogenförmigen
Fläche 10d der Einspritzdüse 10 und der zugehörigen Walze 7, während sie von der
Umfangsfläche der zugehörigen Walze 7 getragen wird. In dieser Ausführungsform
ist die Harzbahn 11 ein Film, der aus der gleichen Art von Kunstharz formgegossen
ist wie das geschmolzene Harz, das aus der Einspritzdüse 10 eingespritzt werden
soll, und die Dicke der Kunstharzbahn 11 kann je nach Bedarf geändert werden.
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Das Kunstharznetz oder das dünne gewebte Netz 80 wird von der Unterseite der
Einspritzdüse 10 in ähnlicher Weise wie der Film 11 zugeführt und der Vorderseite
des Films 11 überlagert, der von der Umfangsfläche der zugehörigen Walze 7
getragen wird, und zwar am unteren Ende des Spaltes zwischen der zweiten
bogenförmigen Fläche 10d der Einspritzdüse 10 und der zugehörigen Walze 7, und durchläuft
dann den Spalt zusammen mit dem Film 11. Während dieses Durchlaufens werden
der Film 11 und das gewebte Netz 80 durch Strahlungswärme von der zweiten
bogenförmigen Fläche 10d der Einspritzdüse 10 erhitzt. Durch das Erhitzen des Films
11 und des gewebten Netzes 80 bevor diese auf den Trägermaterialbahnteil 4a"
treffen, der sich in einem halb geschmolzenen Zustand befindet und auf der
Umfangsfläche des Matrizenrades 2 getragen wird, wird das Verschweißen dieser drei
Elemente zu einer eine Einheit bildenden, schichtförmigen Trägermaterialbahn 40a
erleichtert.
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Somit werden der Trägermaterialbahnteil 4a", das gewebte Netz 80 und der Film 11
zwischen dem Matrizenrad 2 und der zugehörigen Walze 7 auf die Dicke der
Trägermaterialbahn 40a des gegossenen Flächenhaftverschlusselementes 40 zum Endprodukt
zusammengepresst, um eine eine Einheit bildende, schichtweise
angeordnete Form zu bilden, bei der das gewebte Netz 80 zwischen dem
Trägermaterialbahnteil 4a" und dem Film 11 eingebettet ist, welche gleiche Dicke haben. Zu
diesem Zeitpunkt bewegen sich überschüssige Harzmaterialien in Querrichtung zu
entgegengesetzten axialen Enden des Matrizenrades 2 und der zugehörigen Walze 7
über den zwischen diesen befindlichen Spalt nach außen, in gleicher Weise wie in
der vorhergehenden Ausführungsform. Die Trägermaterialbahn 40a des
Flächenhaftverschlusselements 40, in welche die poröse Kernbahn 8 eingebettet ist, läuft,
geführt durch eine Führungswalze 13, über im Wesentlichen ein Viertel der
Umfangsfläche des Matrizenrades 2 um, und während dieser Zeit wird die
Trägermaterialbahn 40a, zusammen mit den Eingreifelementen 4a', vom Inneren des
Matrizenrades 2 her gekühlt und somit zum Endprodukt, d. h. dem gegossenen
Flächenhaftverschlusselement 40, verfestigt. Während dieser Verfestigung wird an der
Trägermaterialbahn 40a in Einspritzrichtung mit einer geeigneten Zugkraft gezogen, die
einzelnen, in den Hohlräumen 5 befindlichen Eingreifelemente 4a' werden unter
elastischem Deformieren in eine gerade Stellung leichtgängig aus den Hohlräumen 5
entfernt und unmittelbar danach nehmen sie wieder ihre ursprüngliche Form an und
verfestigen sich vollständig.
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In dem auf diese Weise gefertigten Flächenhaftverschlusselement 40 ist das
Flächenhaftverschlusselement 40, da das gewebte Netz 80, welches eine faserartige
Struktur von stabiler Form hat, in die Trägermaterialbahn 40a in deren
Dickerichtung mittig eingebettet ist, wie in Fig. 4 dargestellt, von stabiler Form, die frei von
einer unnötigen Dehnung ist, sogar wenn vom Matrizenrad 2 in Zug auf diese
ausgeübt wird und verhindert wird, dass es bedingt durch eine Nähnadel während des
Nähvorgangs zerrissen oder anderweitig beschädigt wird, wodurch ein zuverlässiges
Nähen realisiert wird.
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In den vorhergehenden Ausführungsformen sind in den dargestellten Beispielen die
Eingreifelemente 4a' in benachbarten Reihen in entgegengesetzten Richtungen
orientiert, so dass beim entstehenden Flächenhaftverschlusselement 40 bei der Eingreifkraft
keine Richtungsabhängigkeit besteht. Weiter können in der zugehörigen
Walze 7 Eingreifelemente ausbildende Hohlräume 5 wie das Matrizenrad 2
vorgesehen sein, um ein Flächenhaftverschlusselement 40 formzugießen, welches
Eingreifelemente 4a' auf beiden Seiten des Trägermaterialbahnteils 4a" hat. Die Erfindung
versteht sich als keinesfalls auf die vorstehenden Ausführungsformen eingeschränkt,
und verschiedene Modifikationen können vorgeschlagen werden, ohne vom
erfinderischen Gedanken abzuweichen.
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Wie detailliert beschrieben ist es gemäß dem gegossenen
Flächenhaftverschlusselement und dessen Fertigungsverfahren gemäß der Erfindung möglich, ein
Flächenhaftverschlusselement vom gegossenen Typ zu fertigen, bei welchem eine
poröse Kernbahn 8, bspw. verschiedene Anordnungsmuster von Faserfäden oder ein
gewebtes Netz hoher Porosität, in eine Trägermaterialbahn 40a in deren Dickerichtung
im Wesentlichen mittig in einem einzigen einfachen Prozess eingebettet wird. Da
die poröse Kernbahn 8 in die Trägermaterialbahn 40a in deren Dickerichtung im
Wesentlichen mittig eingebettet ist, ohne entweder zur Vorder- oder Rückseite der
Trägermaterialbahn 40a hin abzuweichen, wird verhindert, dass die
Trägermaterialbahn 40a bei irgendwelchen lokalen Abschnitten zerrissen wird. Weiter ist es, da die
Trägermaterialbahn 40a sich nur schwer dehnen lässt, wenn an ihr gezogen wird,
möglich, ein gegossenes Flächenhaftverschlusselement zu erzielen, welches
formstabil, leicht zu verarbeiten und von hervorragender Haltbarkeit ist.
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Ebenso wird bei dieser Erfindung, wenn die nicht poröse Bahn 80c verwendet wird,
welche die Harzaufnahmevertiefungen 81c auf ihrer Vorder- und Rückseite hat, ein
Teil des geschmolzenen Harzes ins Innere der Harzaufnahmevertiefungen 81c
eingefüllt, so dass die Trägermaterialbahn 40a und die Bahn 80c fest verbunden werden.
Insbesondere wenn der dünne Metallfilm für die nicht poröse Bahn verwendet wird,
kann ein Abschirmungseffekt gegen elektromagnetische Wellen erwartet werden,
und das Flächenhaftverschlusselement kann direkt auf Gegenständen wie etwa
einem Magneten befestigt werden, wodurch sich ein breites Anwendungsgebiet ergibt.