DE1210405B

DE1210405B - Verfahren zum Erzeugen punktweiser nahtartiger Verbindungen von flaechenhaften Stoffgebilden mittels thermoplastischer Massen sowie Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1210405B
Application number: DEM26083A
Authority: DE
Inventors: Kurt Brandt; Siegfried Keller
Original assignee: Messerschmitt AG
Current assignee: Messerschmitt AG
Priority date: 1955-02-12
Filing date: 1955-02-12
Publication date: 1966-02-10

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen punktweiser nahtartiger Verbindungen von flächenhaften Stofigebilden, insbesondere von Geweben, unter Verwendung von in miteinander korrespondierenden, laufend- erzeugten Ausnehmungen eingebrachten und alsdann zur Verflüssigung gebrachten thermoplastischen Massen.
Es ist bereits ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem Werkstoffe wie Gewebe durch thermoplastische Folien miteinander verbunden werden, und zwar in der Weise, daß die Verbindung der Werkstoffe miteinander unter Druck stattfindet, wobei ferner die thermoplastische Folie mittels eines Hochfrequenzfeldes so erwärmt wird, daß sie teilweise in die Unebenheiten des an den Verbindungsstellen aufgerauhten oder perforierten Werkstoffs eindringt.
Die Verwendung von Folien ist aus vielen Gründen unzweckmäßig, insbesondere wegen des hohen Verbrauchs an Folienmasse und wegen der Notwendigkeit, die Aufrauhung oder Perforation schon vor dem eigentlichen Verbindungsvorgang vorzunehmen; außerdem müssen derartige Folien vorgeschnitten und eigens zwischen die Gewebe od. dgl. eingelegt werden.
Eine andere bekanntgewordene Einrichtung benutzt zur Verbindung von in sich relativ festen bzw steifen Werkstofflagen feste Stifte, die entweder einzeln iiber eine Führung einer Setzvorrichtung zuführbar oder von einer Vorratsrolle abtrennbar sind und an sich keine Klebeeigenschaften aufweisen, sofern nicht, wie beispielsweise beim Verbinden von Lederstücken mittels Zelluloidstiften bereits versucht worden ist, ein chemisches Lösungsmittel Verwendung findet oder wie bei einer bekannten Holznagelmaschine Klebstoff direkt der Nagelführung zugeführt wird. Für die Verbindung von textilen Stoffbahnen sind derartige Verfahren jedoch weniger geeignet, einmal wegen der Gefahr des Verschmutzens und Verkrustens des Nähgutes durch das eigens zugeführte Lösungs- bzw. Klebemittel, zum anderen, weil die Schmiegsamkeit derartiger Verbindungen begrenzt ist.
Ferner ist bekannt, Stoffbahnen mittels eines flüssigen bis teigigen Klebemittels zu verbinden, wobei das Klebemittel durch eine Hohlnadel zugeführt wird. Auch bei diesen Verfahren besteht die Gefahr des Verlaufens der flüssigen Klebemittel, mit den Nachteilen der Verschmutzung und Verkrustung der zu verbindenden Stoflbahnen. Vor allem hat es sich gezeigt, daß nur relativ teuere, hochwertige Klebemittel den bei den angeführten Arten der nahtartigen Verklebungen in der Zug- und der Druckphase bei Verfahren zum Erzeugen punktweiser nahtartiger Verbindungen von flächenhaften Stoffgebilden mittels thermoplastischer Massen sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Anmelder: Messerschmitt A. G., Augsburg, Haunstetterstr. 148 Als Erfinder benannt: Siegfried Keller, München-Solln; Kurt Brandt, Augsburg-2 Biegebeanspruchungen unterschiedlich auftretenden Belastungen gewachsen sind. Aus den gleichen Gründen eignen sich für nahtartige Verbindungen nach der Erfindung auch keine ununterbrochen durchlaufende Drähte oder Fäden aus thermoplastischem Werkstoff, da diese Zugbelastungen unterworfen wären und demzufolge zum Abreißen neigen würden.
Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile dadurch, daß den zu verbindenden, aufeinanderliegenden Geweben feste thermoplastische Kunststoffkörper zugeführt und- in die Ausnehmungen verbracht werden, worauf die Körper durch Einwirkung geeigneter Mittel, wie Hochfrequenz, Wärmeimpuls, Ultraschall mit den Gewebelagen verbunden und gehärtet werden.
Durch das punktförmige, jeweils unabhängig voneinander erfolgende Einbringen von relativ sehr kleinen und in sich elastischen Partikeln aus thermoplastischem Kunststoff in die übereinanderliegenden Gewebelagen läßt sich somit ohne Sprengwirkung auf die jeweilige Struktur von textilen Geweben und ohne Auftreten von Verunreinigungen beim Klebevorgang sowohl eine lose, beliebig steuerbare'Folge von mehr oder weniger benachbarten Nahtpunkten als auch eine innerhalb der Gewebelagen aus miteinander tangierenden Nahtpunkten bestehende, unter Umständen sogar abdichtende Nahtlinie mit jeweils einem relativ sehr kleinen Anteil an Kunststoff erstellen, so daß in allen Fällen eine bisher nicht erzielbare Geschmeidigkeit der nahtartigen Verbindung erreicht wird. Die nach der Erfindung erstellte Naht bildet im wesentlichen eine innere, nach außen so gut wie nicht sichtbare Verklebung, die der jeweiligen Struktur des Gewebeaufbaus anpaßbar ist. Aus diesem Grunde können damit -erstmals z. B. auch Feintextilien oder sonstige Stoffe verarbeitet werden, wo es besonders darauf ankommt, eine sehr schmiegsame und möglichst unsichtbare, nicht auftragende und insbesondere gegen Schürfbeanspruchungen unempfindliche Naht zu erzielen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an Hand der Zeichnung in einigen Ausführungsvarianten erläutert; es zeigt Fig. 1 die Verwendung kugelförmiger Verbindungsmittel, die von oben in das Gewebe gedrückt werden, F i g. 1 a die Arbeitsphase vor dem Eindrücken der Verbindungsmittel, F i g. lb das Verbindungsmittel eingedrückt, F i g. 1 c das Verbindungsmittel verschmolzen, Fig.2 die Verwendung kugelförmiger Verbindungsmittel, und zwar wie sie von oben und von unten in das Gewebe gedrückt werden, Fig. 2 a vor dem Eindrücken des Verbindungsmittels, F i g. 2 b das Verbindungsmittel eingedrückt, F i g. 2 c das Verbindungsmittel verschmolzen, F i g. 3 die Verwendung von stiftförmigen Verbindungsmitteln, von oben in das Gewebe eingedrückt, Fig. 3 a vor dem Eindrücken des Verbindungsmittels, F i g. 3 b das Verbindungsmittel eingedrückt, F i g. 3 c das Verbindungsmittel verschmolzen.
Ähnlich wie bei einer Nähmaschine die Nadel mechanisch bewegt oder mittels elektromagnetischer Antriebsorgane betätigt wird, bewegt sich in einem düsenförmigen oder hülsenähnlichen Gehäusel ein Druckstift2, der zugleich als Kolben Wärme leitet oder Ultraschallenergie überträgt oder, mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden, einen Kondensatorteil zum Aufbau eines hochfrequenten Wechselfeldes bildet.
Dieser Druckstift 2 läßt beim Hochgehen (F i g. 1 a) ein kugelförmiges Verbindungsmittel 3 aus thermoplastischen Kunststoff, welches aus einem im düsenförmigen Gehäuse 1 befindlichen Magazin oder Kanal 4 kommt, unter den DNckstift2 gelangen. Die zu verbindenden Gewebelagen 5 und 6 werden wie bei einer Nähmaschine auf einer Platte 7, ähnlich einer Nähmaschinen-Stichplatte, bewegt und gelangen so unter den Druckstift 2, wobei das Gewebe in vorhergegangener Arbeitsfolge mit einem Loch 8 versehen sein kann.
Beim Heruntergehen des Druckstiftes 2 (Fig. ib) wird das kugelförmige Verbindungsmittel 3 in die Gewebelagen 5 und 6 gedrückt, wobei eine in der Platte 7 eingesetzte Unterlagplatte 9 als Unterlage dient.
Die Unterlagplatte 9 dient gleichzeitig als Kolben zur Leitung von Wärme oder zur gegebenenfalls intermittierend gesteuerten Zuführung von Ultraschallenergie, oder sie bildet, mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden, eine Kondensatorplatte zum Aufbau eines hochfrequenten Wechselfeldes. Das kugelförmige Verbindungsmittel 3 wird durch Wärmeimpuls, Ultraschall oder Hochfrequenz erwärmt und zum Schmelzen gebracht, wobei das Verbindungsmittel 3 in die Gewebelagen 5 und 6 fließt und diese nach Erkalten miteinander verbindet (Fig. lc).
Die Bewegung der Stofflagen 5 und 6 auf der Platte 7 erfolgt schrittweise und wird wie bei einer Nähmaschine geregelt, so daß die Schritte kurz, lang, vorwärts oder rückwärts, seitlich, zick-zack usw. erfolgen können, so daß eine Reihe von Verbindungsstellen bzw. -punkten entsteht, die eine nahtartige Verbindung der Gewebelagen 5 und 6 ergeben.
In Fig. 2 ist außer dem oberen düsenförmigen Gehäuse 1 mit dem Druckstift 2 auch ein solches düsenförmiges Gehäuse 10 mit dem Druckstift 11 von unten angeordnet. Zu diesem Zweck ist eine Platte 12, die ähnlich wie die Platte 7 in F i g. 1 die Gewebelagen 15 und 16 trägt, mit einer Ausnehmung 13 versehen. Die Verbindungsmittel 3 und 3' werden mittels der Druckstifte2 und 11 in die Gewebelagen 15 und 16 gedrückt (Fig. 2b), wobei die Druckstifte 2 und 11 als Kolben zur Wärmeübertragung von Ultraschallenergie dienen oder, mit einem Hochfrequenzgenerator verbunden, als Kondensator zum Aufbau eines hochfrequenten Wechselfeldes dienen.
Das Verbindungsmittel 3, 3' wird durch Wärmeimpuls, Ultraschall oder Hochfrequenz zum Schmelzen gebracht, wobei es in die Gewebelagen 15 und 16 fließt und diese nach Erkalten verbindet (Fig. 2c).
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel ist das Verbindungsmittel 17 stiftförmig und vorteilhaft unten zugespitzt, so daß es besser in die Gewebelagen 18 und 19 eindringen kann.
Es ist erfindunsgemäß auch möglich, die Vorgänge des Einstechens oder sonstigen Einbringens der Verbindungsteilchen aus thermoplastischem Werkstoff od. dgl. einerseits und den durch Erwärmung od. dgl. erfolgenden Verklebungsvorgang räumlich und/oder zeitlich zu trennen. Beispielsweise wird man zu dieser Lösung dann greifen, wenn die Gefahr besteht, daß die Zuführungsorgane durch den Erwärmungsvorgang selbst in einer unzulässigen oder unerwünschten Weise höhere Temperaturen annehmen.
Eine derartige Trennung gemäß der Erfindung ist beispielsweise so durchführbar, daß in einem gewissen, gegebenenfalls sogar regelbaren Abstand in der Nahtlaufrichtung hinter der Einstech- oder sonstigen Einbringungsvorrichtung eine weitere, hauptsächlich nur die Erwärmung und damit Verklebung bzw. Verbindung der zulaufenden Verbindungsstellen bewirkende Vorrichtung angeordnet ist. Man führt also beispielsweise die noch nicht verklebte, aber die Verbindungsteilchen schon enthaltende Naht durch ein vorzugsweise lokal scharf abgegrenztes Hochfrequenzfeld, Ultraschallfeld oder durch eine bzw. an einer Wärmequelle vorbei. In diesem Falle ist eine intermittierende Steuerung der Energiezufuhr, die das Verkleben erzeugt, nicht unbedingt notwendig.
Um beispielsweise verschiedene Nahtlaufgeschwindigkeiten berücksichtigen zu können, wird man zweckmäßigerweise erfindungsgemäß eine Einrichtung vorsehen, die es gestattet, die Stärke des die Verklebung od. dgl. bewirkenden Energieflusses einzustellen bzw. etwa in Abhängigkeit von der Nahtlaufgeschwindigkeit zu regeln.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Erzeugen punktweiser nahtartiger Verbindungen von flächenhaften Stoffgebilden, insbesondere von Geweben, unter Verwendung von in miteinander korrespondierende, laufend erzeugte Ausnehmungen eingebrachten und zur Verfiüssigung gebrachten thermoplastischen Massen, dadurch gekennzeichnet, daß den zu verbindenden aufeinanderliegenden Geweben feste thermoplastische Kunststoffkörper zugeführt und in die Ausnehmungen verbracht werden, worauf die Körper durch Einwirkung geeigneter Mittel, wie Hochfrequenz, Wärmeimpuls, Ultraschall, mit den Gewebelagen verbunden und gehärtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den zu verbindenden aufeinanderliegenden Geweben thermoplastische Kunststoffkörper sowohl von oben wie auch von unten zugeführt werden, z. B. derart, daß jeweils ein von oben und ein von unten gleichzeitig zugeführter Körper in die gleiche Ausnehmung verbracht werden und dort nach erfolgter Erwärmung eine Verbindungsstelle bilden, wobei entsprechende Zuführungs- und Preßorgane auf beiden Seiten der Gewebe angebracht und gemeinsam gesteuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Propfen z. B. in kugelförmiger, stäbchenförmiger oder spitzstäbchenförmiger Gestalt als bereits vorgefertigte Gebilde fortlaufend einem rhythmisch auf- und abgesteuerten Zuführungs- bzw. Einbringungsorgan einzeln aufeinanderfolgend zugeführt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführungsorgan und gegebenenfalls auch dessen korrespondierendes Gegenstück, z. B. eine Unterlagplatte od. dgl. oder Teile derselben, als Zuführungsorgane für die gesteuerte Zufuhr der Aufheizenergie dienen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem düsen- oder hülsenförmigen Gehäuse (1) besteht, das eine Bohrung zur Aufnahme eines Druckstiftes oder Stempels (2) besitzt, wobei in diese Bohrung ein Zuführkanal (4) für die thermoplastischen Körper (3) mündet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 47685, 226066, 846 915, 876 152, 888 041, 926 582; österreichische Patentschrift Nr. 119 643; USA.-Patentschriften Nr. 2489 640, 2525 355, 2 557 668, 2658 198, 2659 806.