CH715758A2 - Cerniera lampo a tenuta di fluido. - Google Patents

Abstract

Cerniera zip a tenuta di fluido comprendente una coppia di nastri (101, 102) realizzati in materiale a tenuta di fluido aventi ciascuno una fila di denti di accoppiamento caratterizzata dal fatto che ciascun nastro comprende un cordolo di tenuta (301, 302) applicato sul bordo interno e realizzato in un materiale morbido e cedevole elasticamente, per formare una guarnizione di tenuta lungo la linea di contatto dei nastri.

Description

Campo di applicazione

[0001] L'invenzione riguarda il settore delle cerniere lampo (zip). In particolare l'invenzione riguarda il settore di cerniere lampo a tenuta di fluido.

Arte nota

[0002] Una cerniera zip come noto comprende due nastri dotati di rispettive file di denti che possono impegnarsi o disimpegnarsi al passaggio di un cursore.

[0003] In alcune applicazioni vi è l'esigenza di realizzare cerniere a tenuta di fluido, tipicamente di un liquido, talvolta anche resistendo a una certa pressione. La zona di ingranamento dei denti è chiaramente una zona critica ai fini della tenuta: si deve realizzare una guarnizione atta a impedire il passaggio di fluido e, al tempo stesso, atta a consentire di aprire e chiudere la zip con una scorrevolezza accettabile del cursore. La tenuta è difficile da garantire soprattutto quando la cerniera, una volta chiusa, subisce piegature che tendono ad allontanare i nastri (cioè „aprire“ la cerniera) e possono favorire l'eventuale penetrazione di liquidi.

[0004] L'arte nota generalmente cerca di risolvere questo problema ricorrendo ad un rivestimento impermeabile dei nastri, in cui il rivestimento presenta un labbro di tenuta lungo il bordo dei nastri stessi. EP 1 388 302 per esempio insegna a realizzare nastri con un rivestimento di elastomero su almeno un lato, in cui il rivestimento presenta una guarnizione di bordo a forma di T e più spessa del bordo del nastro. Detto rivestimento è formato per esempio con un processo di estrusione su un nastro in tessuto.

[0005] Tale tecnica però ha lo svantaggio di aumentare il peso e la rigidità della zip e di ridurre la scorrevolezza del cursore. Inoltre i labbri di tenuta in genere sporgono o divergono dai nastri e aumentano parecchio l'ingombro nella zona di contatto dei denti. Per questo motivo le zip a tenuta di fluido dell'arte nota sono tipicamente poco flessibili e piuttosto dure da aprire e chiudere. Questo svantaggio si amplifica al crescere delle dimensioni della zip. E' particolarmente difficile realizzare una chiusura zip di grosse dimensioni che sia a tenuta di fluido e agevole da azionare e la tecnica nota non offre ancora una soluzione soddisfacente. Questo problema limita l'applicazione delle cerniere lampo a tenuta in settori diversi dall'abbigliamento.

Sommario dell'invenzione

[0006] L'invenzione ha come scopo una tecnica migliorata per realizzare cerniere lampo a tenuta di fluido. L'invenzione si propone di realizzare una tenuta affidabile mantenendo una buona scorrevolezza del cursore e quindi facendo in modo che la cerniera sia facile da aprire e chiudere in tutte le condizioni operative. L'invenzione si propone inoltre di realizzare una cerniera in cui la tenuta di fluido si mantenga efficace anche quando la cerniera viene piegata o curvata.

[0007] Gli scopi sono raggiunti con una cerniera zip secondo le rivendicazioni.

[0008] Una cerniera secondo l'invenzione comprende una coppia di nastri realizzati in un materiale a tenuta di fluido, aventi ciascuno una fila di denti di accoppiamento e bordi interni che risultano affacciati quando la cerniera è chiusa. Ciascun nastro comprende un cordolo di tenuta realizzato in un materiale morbido e cedevole elasticamente, il quale è applicato unicamente sul bordo interno di detto nastro. Il contatto e la compressione uno contro l'altro dei cordoli dei nastri forma, in seguito a chiusura della cerniera, una guarnizione di tenuta lungo la linea di chiusura della zip.

[0009] Si deve notare che il cordolo di tenuta, su ciascun nastro, è applicato unicamente sul bordo interno e non è parte di un rivestimento di una faccia o entrambe le facce del nastro. L'invenzione non richiede di rivestire i nastri e di formare un labbro di tenuta quale parte di un rivestimento.

[0010] Il materiale dei cordoli di tenuta può essere lo stesso materiale o un materiale di diversa natura rispetto al materiale dei nastri. In una realizzazione, il materiale dei cordoli di tenuta è più cedevole rispetto al materiale dei nastri.

[0011] Il materiale dei cordoli di tenuta è preferibilmente un materiale espanso, più preferibilmente un materiale espanso a cellula chiusa.

[0012] Vantaggiosamente il materiale dei cordoli di tenuta è scelto tra poliestere, polietilene, poliuretano. Un materiale particolarmente preferito è il poliuretano (PU) e in particolare il poliuretano espanso.

[0013] I nastri sono realizzati in materiale a tenuta di fluido, che non richiede un rivestimento. Preferibilmente il materiale dei nastri è scelto tra poliuretano, PVC e loro miscele.

[0014] II cordolo di tenuta preferibilmente si protende dal bordo del rispettivo nastro formando una superficie convessa. Tale superficie può essere essenzialmente una porzione di superficie sferica o avere una forma diversa dalla forma sferica.

[0015] Lo spessore del cordolo di tenuta vantaggiosamente diminuisce allontanandosi dal bordo e, di conseguenza, il cordolo di tenuta ha preferibilmente una forma rastremata dalla base verso l'apice.

[0016] Il cordolo di tenuta, essendo in materiale morbido, fornisce una guarnizione a lunga escursione. La deformazione dei cordoli, in seguito alla chiusura della cerniera, potrà essere determinata dall'esperto del ramo in base alla specifica applicazione; ciò premesso la richiedente ha riscontrato che nella maggior parte delle applicazioni pratiche è preferibile una deformazione di compressione di ciascun cordolo (schiacciamento dei cordoli) di un valore da un terzo a due terzi dell'estensione (spessore) del cordolo. Detta deformazione avviene in una direzione parallela al piano della cerniera stessa e perpendicolare ai bordi interni.

[0017] Per quanto riguarda la terminologia, si noti che il così detto piano della cerniera secondo la consuetudine del settore è individuato come segue: disponendo i nastri allineati su un piano, che risulta parallelo alla direzione di scorrimento del cursore, detto piano rappresenta il piano della cerniera (o piano principale della cerniera).

[0018] I cordoli di tenuta, quando sono in condizione di riposo non deformata, hanno vantaggiosamente un'altezza non superiore allo spessore del nastro. In altre parole il cordolo di tenuta non sporge verso il lato esterno o verso il lato interno rispetto alle facce del nastro. Ciò significa che l'ingombro trasversale del cordolo rimane contenuto nell'ingombro del nastro medesimo.

[0019] Una cerniera secondo l'invenzione ha essenzialmente i seguenti vantaggi. La cerniera ha una buona scorrevolezza e assenza di impuntamenti per il fatto che la tenuta è data dalla cooperazione dei cordoli in materiale morbido, i quali non oppongono resistenza significativa al movimento del cursore. Si possono realizzare i cordoli di tenuta in un materiale a scelta eventualmente diverso dal materiale dei nastri, il che significa che la cedevolezza dei cordoli di tenuta può essere modulata in base alla specifica applicazione. I cordoli di tenuta a lunga escursione mantengono il contatto anche in corrispondenza di piegature o curvature dei nastri e, di conseguenza, assicurano una tenuta affidabile e costante. La tenuta non introduce un ingombro aggiuntivo degno di nota, particolarmente in senso trasversale al piano della cerniera.

[0020] Una cerniera secondo l'invenzione è utilizzabile nel settore dell'abbigliamento nonché in altri settori. Un'applicazione interessante dell'invenzione riguarda il settore di teli detti „tecnici“ destinati a utilizzi che richiedono una tenuta di fluido, per esempio tenuta all'acqua.

[0021] Un telo tecnico del tipo summenzionato può essere realizzato con una struttura modulare, in cui il telo comprende una pluralità di pannelli collegabili tra di loro. Così si possono realizzare pannelli di dimensione standard e, mediante l'unione di più pannelli, comporre un telo di estensione desiderata.

[0022] In proposito è particolarmente vantaggioso realizzare i pannelli con una cerniera lampo in accordo alla presente invenzione, in quanto la cerniera è facile e veloce da chiudere durante la messa in opera del telo e garantisce una tenuta impermeabile anche in seguito a piegatura o deformazione del telo.

[0023] Le applicazioni dei teli tecnici qui considerati, in cui l'invenzione si rivela vantaggiosa, comprendono a titolo non esaustivo: <tb><SEP>teli per il trasporto dell'acqua; <tb><SEP>coperture di impermeabilizzazione; <tb><SEP>coperture riflettenti di protezione dei ghiacciai, utilizzate per impedirne lo scioglimento; <tb><SEP>teli per la messa in sicurezza di dighe o pozzi, per esempio per riparare una falla; <tb><SEP>coperture usate nelle discariche di rifiuti, per trattenere i liquami (percolato) che si formano e impedire la contaminazione del terreno; <tb><SEP>varie altre applicazioni in ambito edile o geotermico nelle quali è richiesto l'isolamento rispetto al passaggio di un liquido.

[0024] Nell'ambito dei teli di impermeabilizzazione, un'applicazione interessante è data da un telo per impermeabilizzare il letto di un fiume. Impermeabilizzare il letto di un fiume con un telo è un'operazione conveniente in zone dove l'acqua è scarsa, perché in questo modo si possono sfruttare i fiumi come una riserva d'acqua. La messa in opera di un telo per questo scopo può richiedere di lavorare in immersione; in tali condizioni la cerniera dell'invenzione si rivela vantaggiosa per la sua scorrevolezza e per la tenuta resistente a sforzi e pieghe.

[0025] Per quanto sopra detto, un aspetto dell'invenzione è dato da un telo impermeabile modulare comprendente una pluralità di pannelli collegabili tra loro a formare il telo di dimensione desiderata, in cui i pannelli sono collegabili da una cerniera lampo secondo le annesse rivendicazioni, ed in cui i diversi pannelli rappresentano i nastri della cerniera oppure i nastri della cerniera sono fissati ai pannelli a formare una giunzione a tenuta.

[0026] Un altro aspetto dell'invenzione è dato da un processo per realizzare i nastri di una cerniera zip a tenuta di fluido, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di applicazione di un cordolo di tenuta sui bordi interni di ciascuno dei nastri, in cui detto cordolo di tenuta è realizzato in un materiale polimerico morbido e cedevole elasticamente.

[0027] Preferibilmente il materiale polimerico del cordolo di tenuta è applicato sul bordo interno del nastro allo stato non reticolato e, dopo applicazione sul bordo, è sottoposto a un processo di reticolazione (crosslinking). Il materiale del cordolo di tenuta, durante l'applicazione al nastro, può essere in uno stato di pasta o schiuma e può essere applicato per esempio tramite un'opportuna testa-erogatore.

[0028] Un processo preferito prevede le seguenti fasi: a) pulitura della superficie di bordo del nastro, per esempio con un trattamento al plasma; b) dopo la pulitura, applicazione del cordolo preferibilmente allo stato di schiuma (foam); c) opzionale trattamento in forno di reticolazione del cordolo; d) applicazione dei denti.

[0029] Le fasi a) e b) possono essere eseguite da due opportune teste di una macchina per applicazione del cordolo. In tal caso il bordo del nastro è esposto per prima cosa all'azione di una testa di pulitura e immediatamente dopo all'azione di una testa di erogazione del materiale morbido che forma il cordolo.

[0030] La fase c) di reticolazione può anche avvenire in aria senza apporto di calore o energia dall'esterno a seconda delle proprietà del materiale del cordolo di tenuta.

[0031] In alternativa il cordolo di tenuta può essere coestruso insieme al nastro.

[0032] I denti possono essere fissati a ciascuno dei nastri, con una tecnica in sé nota (per esempio agganciamento con perno), dopo l'applicazione del cordolo di tenuta.

[0033] Ciò sarà maggiormente evidente nel seguito, con l'aiuto di esempi che sono riportati a titolo non limitativo.

Descrizione dei disegni

[0034] <tb><SEP>La Fig. 1 mostra schematicamente una porzione di una cerniera zip in un modo di realizzare l'invenzione. <tb><SEP>La Fig. 2 mostra un nastro della cerniera di Fig. 1. <tb><SEP>La Fig. 3 mostra il profilo della zona di bordo di un nastro dotato di cordolo di tenuta, secondo un modo di realizzare l'invenzione. <tb><SEP>La Fig. 4 mostra schematicamente due nastri di una cerniera zip secondo un modo di realizzare l'invenzione, i nastri essendo in posizione distanziata corrispondente alla cerniera aperta. <tb><SEP>La Fig. 5 mostra i due nastri di Fig. 4 in posizione ravvicinata corrispondente alla cerniera chiusa, con formazione di una guarnizione di tenuta. <tb><SEP>La Fig. 6 mostra schematicamente un modo di realizzare un nastro con cordolo di tenuta.

Descrizione dettagliata

[0035] In Fig. 1 è mostrato un tratto di cerniera zip a tenuta di fluido comprendente una coppia di nastri 101 e 102 aventi ciascuno una fila di denti di accoppiamento 201, 202.

[0036] I nastri 101 e 102 sono realizzati in un materiale impermeabile, quale per esempio PVC, PU o una loro miscela. Le opposte superfici dei nastri definiscono opposti lati della cerniera zip, per esempio un lato esterno 103 e un lato interno 104.

[0037] Ciascun dente di accoppiamento essenzialmente comprende una radice 210 e una testa 211. Le teste dei denti sono sagomate opportunamente per consentire l'ingranamento. Quest'ultimo avviene lungo una linea 212 ed è provocato da un cursore, non mostrato. Ciascun dente comprende due corpi, che formano rispettivamente una metà esterna e una metà interna del dente.

[0038] I nastri 101 e 102 comprendono rispettivi cordoli di tenuta 301 e 302 in materiale morbido, per esempio PU espanso, applicati sul bordo interno dei nastri. Il bordo interno di ciascun nastro è qui definito come il bordo che si affaccia verso l'altro nastro.

[0039] In Fig. 1 i due denti 201 e 202 sono nella condizione di ingranamento, cioè di cerniera zip chiusa. In detta condizione, i cordoli di tenuta 301 e 302 sono di conseguenza a diretto contatto compressi uno contro l'altro. Essendo in materiale morbido, i cordoli 301 e 302 si deformano per schiacciamento creando una guarnizione lungo la linea di contatto e chiusura 212. Per effetto di questa guarnizione, si ottiene una separazione a tenuta tra i lati 103 e 104, impedendo per esempio il passaggio di acqua attraverso la cerniera zip.

[0040] I particolari sin qui descritti sono illustrati anche in Fig. 2. In detta figura sono indicate anche le metà esterna 201a e interna 201b di un dente 201, nonché coppie di fori passanti 110 del nastro 101, i quali fori passanti servono all'ancoraggio dei denti. Per esempio le metà 201a e 201b sono unite da una coppia di perni passanti nei fori 110 del nastro. Detta tecnica di ancoraggio dei denti è nota alla persona esperta del settore e non richiede di essere descritta in dettaglio.

[0041] Con riferimento alla Fig. 3, è mostrato il cordolo in materiale morbido 301 applicato sul bordo interno 105 del nastro 101. Si deve notare che il nastro 101 non ha un rivestimento sul lato 103 e/o 104 e detto cordolo 301 non è parte di uno strato di rivestimento o ricopertura del nastro; il cordolo 301 è applicato unicamente sul bordo interno 105 del nastro 101.

[0042] La Fig. 3 mostra il cordolo 301 in posizione rilassata. Si può notare che detto cordolo 301 si protende dal bordo 105 del rispettivo nastro 101 formando una superficie 310 convessa; detta superficie 310 nell'esempio è essenzialmente sferica ma potrà avere una forma diversa, per esempio più o meno allungata e/o rastremata.

[0043] La Fig. 3 mostra anche la traccia di un piano 120 che può essere denominato piano principale della cerniera zip. E' indicato lo spessore s del nastro 101, in direzione perpendicolare a detto piano 120. E' indicata inoltre l'estensione w all'infuori del cordolo 301, cioè la dimensione con la quale il cordolo 301 si protende in allontanamento dal bordo 105, in direzione parallela al piano 120 e verso il nastro e il cordolo opposti.

[0044] Si noti che nella condizione rilassata di Fig. 3, il cordolo 301 ha un'altezza non maggiore di detto spessore s del nastro 101, in altre parole il cordolo 301 non risulta sporgente verso l'interno o verso l'esterno, rispetto alle superfici del nastro. L'ingombro della cerniera non differisce sostanzialmente dall'ingombro di una cerniera convenzionale non a tenuta.

[0045] Il cordolo 302 applicato al nastro 102 è realizzabile in modo del tutto analogo al descritto cordolo 301.

[0046] Il principio di tenuta impermeabile è ulteriormente illustrato nelle Fig. 4 e 5. La chiusura della cerniera zip porta le superfici 310 e 320 dei due cordoli 301 e 302 a contatto provocando lo schiacciamento dei due cordoli. Deformandosi l'uno contro l'altro i due cordoli 301 e 302 formano una guarnizione 330. Lo schiacciamento di ciascuno dei due cordoli (valutato in una direzione parallela al piano 120) vantaggiosamente è tra 1/3 e 2/3 dell'estensione w del cordolo a riposo.

[0047] La cedevolezza del materiale dei cordoli 301 e 302 e la loro deformazione relativamente ampia fa sì che il contatto tra le superfici 310 e 320 sia mantenuto anche in un assetto non ottimale dei nastri, per esempio nel caso in cui i nastri 101, 102 siano piegati e/o inclinati anziché essere piani e paralleli come nelle Fig. 4 e 5.

[0048] Si noti che le Fig. 4 e 5 non mostrano i denti 201, 202 per semplicità di raffigurazione.

[0049] La Fig. 6 mostra schematicamente una fase di un processo di realizzazione del cordolo di tenuta 301 sul nastro 101. Una testa 340, che procede nel senso della freccia, eroga il materiale morbido allo stato di schiuma sul bordo 105, formandovi il cordolo 301. Questa fase può essere preceduta da una fase di preparazione e pulitura del bordo 105; eventualmente può essere seguita da una reticolazione del cordolo 301 in aria o in un forno.

Claims (14)

1. Cerniera zip a tenuta di fluido, particolarmente a tenuta d'acqua, comprendente una coppia di nastri (101, 102) realizzati in materiale a tenuta di fluido aventi ciascuno una fila di denti (201, 202) di accoppiamento e aventi un bordo interno, i bordi interni dei nastri risultando affacciati quando la cerniera è chiusa, caratterizzata dal fatto che ciascun nastro comprende un cordolo di tenuta (301, 302) realizzato in un materiale morbido e cedevole elasticamente, in cui detto cordolo di tenuta è applicato unicamente sul rispettivo bordo interno (105) del nastro e non è parte di un rivestimento del nastro, in cui il contatto e la compressione uno contro l'altro di cordoli di tenuta forma, in seguito a chiusura della cerniera, una guarnizione (330) lungo la linea di contatto dei nastri.

2. Cerniera secondo la rivendicazione 1 in cui il materiale dei cordoli di tenuta è più cedevole rispetto al materiale dei nastri.

3. Cerniera secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il materiale dei cordoli di tenuta è un materiale espanso.

4. Cerniera secondo la rivendicazione 3, in cui detto materiale è un materiale espanso a cellula chiusa.

5. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il materiale dei cordoli di tenuta è a scelta tra poliestere, polietilene, poliuretano, più preferibilmente poliuretano (PU).

6. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascun cordolo di tenuta (301) si protende dal bordo (105) del rispettivo nastro con una superficie (310) convessa.

7. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui ciascuno dei cordoli di tenuta, in seguito a chiusura della cerniera, subisce una deformazione di compressione pari a un valore da un terzo a due terzi della sua estensione (w) nella direzione di accostamento dei nastri che è parallela al piano (120) della cerniera.

8. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il materiale dei nastri è a scelta tra poliuretano e PVC.

9. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i cordoli di tenuta (301, 302), in condizione di riposo non deformata, hanno altezza non superiore allo spessore (s) dei nastri (101, 102).

10. Cerniera secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i nastri sono rappresentati da, o fissati a, pannelli di una copertura di impermeabilizzazione o telo impermeabile.

11. Processo per realizzare i nastri di una cerniera zip a tenuta di fluido, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di applicazione di un cordolo di tenuta (301) sul bordo interno (105) dei nastri, in cui detto cordolo di tenuta è realizzato in un materiale polimerico morbido e cedevole elasticamente.

12. Processo secondo la rivendicazione 11, in cui il materiale polimerico del cordolo di tenuta è applicato sul bordo interno del nastro allo stato non reticolato e, dopo applicazione sul bordo, è sottoposto a un processo di reticolazione (crosslinking).

13. Processo secondo la rivendicazione 12 in cui il materiale del cordolo di tenuta, durante l'applicazione al nastro, è in uno stato di pasta o schiuma.

14. Processo secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui i denti sono applicati a ciascuno dei nastri dopo l'applicazione del cordolo di tenuta.