PL186671B1

PL186671B1 - Element zamka samoprzyczepnego, sposób wytwarzania zamka samoprzyczepnego i urządzenie do wytwarzania zamka samoprzyczepnego

Info

Publication number: PL186671B1
Application number: PL98345094A
Authority: PL
Inventors: Axel Schulte
Original assignee: Binder Gottlieb Gmbh & Co
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2004-02-27
Also published as: US6733860B1; CZ299114B6; ES2172898T3; ZA986081B; EP1082032B1; JP4017344B2; PL345094A1; DE59803113D1; WO1999060879A1; ATE213128T1; JP2002516123A; EP1082032A1; CZ20004089A3

Abstract

1 . Element zamka samoprzyczepnego, zwlaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzen samochodowych przy ich wytwarza- niu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do polaczenia z od- powiadajacymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka sam oprzyczepnego, dla utw orzenia zam ka sam oprzyczepnego i ze srodkiem laczacym w rodzaju medium przyczepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia polacze- nia z kazdorazow ym m aterialem piankow ym , znam ienny tym, ze medium przyczepne jest wprowadzone do samego materialu zam- ka samoprzyczepnego 1 , ze medium przyczepne jest fluorem. 3. Sposób wytwarzania elementu zamka samoprzyczepnego, zwlaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzen samochodo- wych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do polaczenia z odpowiadajacymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze srodkiem laczacym w rodzaju medium przy- czepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia polaczenia z kazdorazowym materialem piankowym, znamienny tym, ze medium przyczepne w postaci fluoru wprowadza sie do materialu zamka samoprzyczepnego, w postaci gazowej, w at- mosferze azotu 6 Urzadzenie do wytwarzanie elementu zamka samoprzyczepne- go, zwlaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzen samocho- dowych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do polaczenia z odpowiadajacymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze srodkiem laczacym w rodzaju medium przy- czepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia polaczenia z kazdorazowym materialem piankowym, znamienne tym. ze posiada ono PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest element zamka samoprzyczepnego, sposób wytwarzania elementu zamka samoprzyczepnego i urządzenie do wytwarzania zamka samoprzyczepnego tym sposobem.

Tego rodzaju elementy zamka samoprzyczepnego znane są z opisu zgłoszenia europejskiego EP O 612 485, przy czym element zamka samoprzyczepnego jest tak umieszczony w formie do spieniania, że środki łączące, w postaci elementów pętelkowych na tylnej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, w celu wytworzenia stałego połączenia z każdorazowym materiałem piankowym, stykają się z nim. Leżąca na przeciwko strona przednia elementu zamka samoprzyczepnego ma elementy przyczepne w postaci haczyków łączących, główek przyczepnych, grzybków lub tym podobnych, które są zabezpieczone przed wnikaniem w nie

186 671 materiału piankowego, przykładowo przez to, że są one, jak to opisano w tym zgłoszeniu europejskim, całkowicie powierzchniowo otoczone przez nieusieciowane termoplastyczne tworzywo sztuczne. Jeśli, po procesie spieniania w formie i ukształtowaniu spienionego elementu, zostanie usunięte pokrycie, elementy przyczepne pozostają swobodne i mogą być później połączone z elementami przyczepnymi innego elementu zamka samoprzyczepnego, przykładowo w postaci taśmy pętelkowej, tworząc zwykły zamek samoprzyczepny.

W ten sposób można na przykład mocować materiały pokryciowe tapicerki na spienionych elementach tapicerowanych siedzeń samochodowych lub siedzeń pasażerskich w samolotach, lub przyłączać obrotowe elementy, przykładowo w postaci ściernic, do uchwytów znanych maszyn szlifierskich i urządzeń. Wymieniony materiał piankowy, w zależności od przedmiotu, który ma zostać ukształtowany, może być płynny i mieć lepkości leżące w zakresie lepkości wody lub poniżej. Okazało się teraz, że przy zastosowaniu materiału pętelkowego jako środka łączącego lub również przy użyciu przyczepnego grubego materiału wełnianego lub podobnych, przez otwarte pętelki nie całkowicie przenika materiał piankowy, ale przeciwnie, tworzą dla niego rodzaj bariery, która przeciwstawia się hamująco wnikaniu materiału piankowego. Przy końcowym utwardzaniu lub wypiekaniu, dla materiału piankowego dochodzi do powstania na miejscach przejścia pomiędzy materiałem pętelkowym i pianką do powstania jam (wnęk), a więc do pustych wtrąceń, podobnych do gazowych, które przeciwdziałają stałemu połączeniu elementu zamka samoprzyczepnego i materiału piankowego. Z powodu w ten sposób zredukowanej wytrzymałości połączenia elementów zamka samoprzyczepnego i materiału piankowego, dochodzi, zwłaszcza przy długotrwałych obciążeniach, do rozłączenia połączenia i element zamka samoprzyczepnego wyrywany jest z materiału piankowego, co może prowadzić do całkowitej nieużyteczności całego elementu konstrukcyjnego, przykładowo, w postaci siedzenia samochodowego lub uchwytu tarczy szlifierskiej.

Sposób wytwarzania takiego elementu zamka samoprzyczepnego znany jest, przykładowo, z niemieckiego opisu zgłoszeniowego DE 196 46 318 Al.

Z opisu zgłoszenia europejskiego EP-A-0809 952 znany jest tego rodzaju element zamka samoprzyczepnego, który składa się z biologicznie rozkładającego się tworzywa sztucznego. Pojedyncze elementy przyczepne są w znanym rozwiązaniu zbudowane z sąsiadujących ze sobą leżących na przeciwko siebie elementów o podwójnych haczykach, które, na swojej stronie zwróconej ku elementowi zamka samoprzyczepnego w postaci taśmy, mają żeberko wzmacniające. Na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, jako środek łączący, jest przyporządkowane medium, w postaci rozpuszczalnego w wodzie materiału w rodzaju żywicy, który po wniknięciu wody tworzy rodzaj oddzielnej warstwy kleju na elemencie zamka samoprzyczepnego, przy czym nie podważa to biologicznej zdolności do rozkładu całego zamka samoprzyczepnego. Naniesienie samodzielnej warstwy kleju jako medium przyczepnego na stronę odwrotną od elementów przyczepnych elementu zamka samoprzyczepnego jest również przedmiotem opisu zgłoszenia europejskiego EP-A-0754 416. Taka powłoka klejowa jako medium przyczepne wytwarzana jest w tym znanym rozwiązaniu w procesie pokrywania. Okazało się, że niezależnie od wyboru środka klejowego jako medium przyczepnego, mimo to nie zrealizowano dobrego połączenia pomiędzy elementem zamka samoprzyczepnego i materiałem piankowym i że, zwłaszcza przy późniejszym obciążeniu materiału piankowego, dochodzi do wyrwania, a więc rozłączenia połączenia pomiędzy elementem zamka samoprzyczepnego i materiałem piankowym.

Wychodząc z tego stanu techniki, zadaniem wynalazku jest dalsze ulepszenie elementu zamka samoprzyczepnego tak, aby osiągalne było pewne i wysokowytrzymałe połączenie pomiędzy elementem zamka samoprzyczepnego i każdorazowo stosowanym materiałem piankowym. Dalej, zadaniem wynalazku jest danie do dyspozycji sposobu wytwarzania takiego elementu zamka samoprzyczepnego jak również urządzenia do stosowania tego sposobu.

Zadanie to zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem w zakresie elementu zamka samoprzyczepnego, zwłaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzeń samochodowych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do połączenia z odpowiadającymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze środkiem łączącym w rodzaju medium

186 671 przyczepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia połączenia z każdorazowym materiałem piankowym, przez to, że medium przyczepne jest wprowadzone do samego materiału zamka samoprzyczepnego i, że medium przyczepne jest fluorem.

Korzystnie, element zamka samoprzyczepnego zbudowany jest z materiału poliolefinowego.

Przez to, że medium przyczepne jest fluorem, dochodzi do wysokowytrzymałego połączenia pomiędzy w ten sposób obrobionym elementem zamka samoprzyczepnego i każdorazowym materiałem piankowym, które tylko z trudem można rozłączyć tak, że wytwarza się przez to również długotrwale pewne połączenie pomiędzy elementem zamka samoprzyczepnego i późniejszym elementem piankowym. Poprzez medium przyczepne, które wnika w element zamka samoprzyczepnego i w ten sposób jest w nim umieszczone, zachodzi na elemencie zamka samoprzyczepnego selektywna powierzchniowo reakcja chemiczna, która prowadzi do dobrych własności połączenia z materiałem piankowym. Przy tym, w przeciwieństwie do znanych rozwiązań, medium przyczepne nie jest umieszczone jako rodzaj warstwy kleju, oddzielnie na elemencie zamka samoprzyczepnego, ale jest osadzoną częścią składową zamka samoprzyczepnego.

Nieoczekiwane dla fachowca w dziedzinie technologii zamków samoprzyczepnych i spieniania jest to, że przez wprowadzenie gazowego medium przyczepnego na elemencie zamka samoprzyczepnego osiągnięte zostało lepsze związanie (połączenie) z materiałem piankowym niż połączenie za pomocą znanych wytworów pętelkowych lub zwykłych klejów, których produkcja wymaga nakładów, a wiec jest kosztowna i przy której pętelki wnikają przestrzennie daleko w materiał piankowy i z niego wystają. Zamiast mechanicznego zahaczania materiału pętelkowego o piankę, poprzez odpowiednie naniesione medium przyczepne, osiągnięta jest adhezja względem materiału piankowego przy jego wytwarzaniu w cieple i pod ciśnieniem, co prowadzi do wyższych własności wytrzymałościowych przy pożądanym połączeniu.

O ile, jako nanoszone gazowe medium przyczepne stosuje się fluor, zwłaszcza przy elementach zamka samoprzyczepnego z materiału poliolefinowego, określone na powierzchni poliolefiny atomy wodoru zostają zastąpione atomami fluoru. Ta reakcja substytucji odbywa się w temperaturze pokojowej. Nie potrzebna jest żadna reakcja startu lub inicjująca. Teraz częściowo fluorowane na powierzchni węglowodory zachowują się zupełnie inaczej niż poprzedni materiał podstawowy elementu zamka samoprzyczepnego. Z powodu swojej wysokiej elektroujemności atom fluoru próbuje wypełnić swoje zewnętrzne powłoki. W tym celu zostają ściągnięte elektrony z sąsiednich atomów węgla i wodoru. Mówi się dlatego o indukowanej polarności, która wraz z nimi stanowi główną przyczynę dobrej przyczepności z materiałem piankowym, zwłaszcza z pianki poliuretanowej.

Zaletą obróbki fluorem jest procesowo pewna przyczepność przy wszystkich poliolefinach z jeszcze niższym napięciem powierzchniowym, przy czym dochodzi do równomiernego nasycenia materiałem fluorowym tak, że również skomplikowane geometrie i powierzchnie, włączając podcięcia, pustki, powierzchnie wewnętrzne i tym podobne otrzymują sprzyjającą przyczepności obróbkę fluorem. Aby osiągnąć przez fluorowanie możliwie najlepsze własności połączenia z materiałem piankowym, należy zwrócić uwagę na wystarczającą ilość udziałów polarnych, przy czym można osiągnąć przy materiałach poliolefinowych udziały polarne w wysokości 40 mN/m\

W zakresie sposobu wytwarzania elementu zamka samoprzyczepnego zadanie wynalazku rozwiązane zostało przez to, że medium przyczepne w postaci fluoru wprowadza się do materiału zamka samoprzyczepnego, w postaci gazowej, w atmosferze azotu.

Korzystnie, wprowadza się przy ciągłej pracy 3% fluoru przy temperaturze pokojowej lub przy pracy nieciągłej 10% fluoru przy temp. 40° - 50°C, w atmosferze azotu i każdorazowo przy ciśnieniu 650 1IO⁵ Pa (650 mbar).

Praca ciągła lub nieciągła oznacza, że sposób prowadzi się przy biegnącym lub stojącym elemencie zamka samoprzyczepnego. Składowanie mieszanin fluor-azot w cylindrach ciśnieniowych stanowi od lat stan techniki, a co się tyczy toksykologii takiej mieszaniny gazów, jest

186 671 to odnośnie i pewnie uregulowane w Biuletynach Danych Bezpieczeństwa i Normach DIN tak, że również przy stosowaniu na wielką skalę nie należy się obawiać ryzyka zdrowotnego.

W zakresie urządzenia do wytwarzania elementu zamka samoprzyczepnego zadanie wynalazku rozwiązane zostało przez to, że posiada ono komorę podciśnieniową, w której znajdują się obrabiane elementy zamka samoprzyczepnego, wypełnioną gazową atmosferą fluorowo-azotową.

Korzystnie, komora podciśnieniowa ma miejsce przyłączeniowe dla pompy odciągowej, jak również wejście i wyjście dla elementu zamka samoprzyczepnego w postaci obrobionej lub nieobrobionej fluorem.

Ze względu na komorę podciśnieniową uniknięto z pewnością tego, że w sposób niepożądany mieszanina mogłaby wydostać się z urządzenia.

W urządzeniu można prowadzić sposób w sposób nieciągły, przy czym obrabiane elementy zamka samoprzyczepnego pozostają stacjonarne przez zadany czas lub ciągły, przy czym następuje na bieżąco, równoczesne wprowadzanie i wyprowadzanie przebiegającej taśmy lub płaszczyzny elementu zamka samoprzyczepnego.

W dalszym ciągu wynalazek w przykładzie wykonania zostanie bliżej wyjaśniony w oparciu o rysunek. Jedyna figura rysunku ilustruje zasadę, a nie stanowi przedstawienia w skali, przekroju wzdłużnego przez urządzenie, za pomocą którego można przeprowadzić sposób według wynalazku, dla wytworzenia zgodnych z wynalazkiem elementów zamka samoprzyczepnego.

Przedstawiony dalej element zamka samoprzyczepnego służy, zwłaszcza do spieniania w elementach tapicerowanych siedzeń samochodowych (nie przedstawionych) przy ich wytwarzaniu. Element zamka samoprzyczepnego w postaci taśmy lub elementu płaszczyznowego, ma na jednej stronie elementy przyczepne 10 do połączenia z odpowiadającymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego (nie przedstawionego) dla utworzenia zwykłego zanika samoprzyczepnego. Przedstawiony na rysunku element zamka samoprzyczepnego wytwarzany jest zwykłym sposobem, jak to przykładowo pokazane zostało w wymienionym w opisie stanu techniki zgłoszeniu De 196 46 318 Al. Na drugiej lub dolnej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, w celu wytworzenia połączenia z materiałem piankowym, przykładowo w postaci pianki poliuretanowej, jest przewidziany środek łączący, który umieszczony jest w elemencie zamka samoprzyczepnego od tyłu.

Sam element zamka samoprzyczepnego jest wykonany z tworzywa sztucznego poliolefinowego, przy czym poliolefiny generalnie stanowią rozszerzające określenie dla polimerów o ogólnym wzorze strukturalnym

R¹

--CH₂—C-_ ^R2 w którym R¹ może reprezentować, przeważnie dla wodoru, a R² dla wodoru, grupę nasyconą alifatyczną lub cykloalifatyczną o prostym łańcuchu lub łańcuchu rozgałęzionym. Okazjonalnie, zaliczane są do poliolefin również polimery z grupami aromatycznymi, na przykład z resztkowym fenylem (R²C₆H₅), patrz polistyren. Produkty z podstawnikiem R'= H są również oznaczone jako poli α-olefin(y); mogą one być również traktowane jako polimery winylowe.

Poliolefinami o większym znaczeniu technicznym w dziedzinie zamków samoprzyczepnych są na przykład polietylen, polipropylen, polibuten, które czasami mylnie są nazywane polibutylenem lub polibutenem, jak również poliizobuten i poli(4-metylo-1-penten)y. Polimery wyższych α-olefin, na przykład poli(1-heksen), poli(1-okten) lub poli (1-oktadecen) znalazły jednak dotychczas tylko bardzo ograniczone techniczne zastosowanie w tej dziedzinie. Do poliolefin zaliczają się również kopolimery z różnych olefin, na przykład te z etylenu z propylenem.

186 671

Medium przyczepne stanowi korzystnie fluor i jest poprzez dodatkowe fluorowanie wprowadzony do elementu zamka samoprzyczepnego. Fluor jest zastosowany jako F₂ a więc jako gaz, korzystnie w atmosferze azotu.

Korzystnie, zgodnie ze sposobem według wynalazku, wprowadza się przy ciągłej lub nieciągłej pracy 3% fluoru gazowego przy temperaturze pokojowej i przy podciśnieniu około 650 • 10* Pa (650 mbar). Ten sposób prowadzony jest w sposób ciągły, co zostanie wyjaśnione jeszcze dalej. Przy nieciągłym sposobie wprowadzania, wybiera się korzystnie temp. 40° - 50°C a wprowadzany fluor zwiększa się do 10% w atmosferze azotu.

Zgodne z wynalazkiem urządzenie, tak jak jest przedstawione na rysunku, ma komorę podciśnieniową 12, w której elementy zamka samoprzyczepnego wystawione są na działanie gazowej atmosfery fluorowo-azotowej (F₂/N₂). Wewnątrz komory podciśnieniowej 12 ułożyskowany jest obrotowo walec prowadzący 14 o kierunku obrotów według przedstawionej strzałki. Na górnej stronie komora podciśnieniowa 12 zakończona jest miejscem przyłączeniowym 16, do którego przyłączona jest (bliżej nie pokazana) pompa odciągowa (pompa próżniowa). Poprzez takie miejsce przyłączeniowe 16 można nastawić wewnątrz komory podciśnieniowej 12 żądane podciśnienie, przykładowo 650 · 10⁵ Pa (650 mbar). Dalej, powinna w komorze podciśnieniowej 12 panować temperatura otoczenia. Poza tym, komora podciśnieniowa 12 ma wejście 18 i wyjście 20 dla elementu zamka samoprzyczepnego nieobrobionego lub obrobionego fluorem.

W kierunku przenoszenia elementu zamka samoprzyczepnego 10, który podany jest przez strzałki, znajduje się niedaleko za wejściem 18 pierwsza rolka zwrotna 22 a niedaleko przed wyjściem 20 druga rolka zwrotna 24. Te dwie rolki zwrotne 22, 24 pozwalają na zmianę kierunku elementu zamka samoprzyczepnego w ten sposób, że pojedyncze elementy przyczepne 10 mogą wejść w nie pokazane bliżej wybrania w powierzchni walca prowadzącego 14, aby w ten sposób co najmniej częściowo można było pozbawić je atmosfery gazowej fluorowo-azotowej. Wprowadzenie gazowego fluoru do elementu zamka samoprzyczepnego następuje więc w przeważającej części na jego tylnej stronie, która pozbawiona jest pętelek i która później ma utworzyć połączenie z materiałem piankowym elementu, który ma być spieniany. Wejście 18 i wyjście 20 są usytuowane na jednakowym poziomie wysokości w kierunku poziomym. Prędkość przenoszenia materiału dla elementu zamka samoprzyczepnego w postaci taśmy wynosi korzystnie 20 m/min, a przy ciągłym przebiegu sposobu, w atmosferze azotu rozpuszcza się 3% fluoru (F₂). Przy nieciągłej pracy, przy której walec prowadzący 14 jest zatrzymywany, korzystnie temperatura jest podwyższona wewnątrz komory podciśnieniowej 12 do wartości 40° do 50°C a udział wprowadzanego fluoru gazowego zwiększony do 10%. Z powodu nastawionego w komorze podciśnieniowej 12 podciśnienia, mieszanina gazowa fluorowo-azotowa nie może się wydostać na zewnątrz.

O ile przewidziano, że cały element zamka samoprzyczepnego jest zaopatrzony we fluor, nie odgrywa to żadnej roli, zwłaszcza przy spienianiu wtedy, jeśli elementy przyczepne 10 są powłokę, przykładowo w formie możliwej do oddzielenia folii lub podobnego elementu. W takim przypadku wprowadzenie pianki na elementy przyczepne 10 jest dzięki powłoce skutecznie wyeliminowane a przyłączenie do materiału piankowego następuje tylko poprzez tylną stronę każdorazowego w ten sposób obrabianego elementu zamka.

186 671

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Element zamka samoprzyczepnego, zwłaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzeń samochodowych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do połączenia z odpowiadającymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze środkiem łączącym w rodzaju medium przyczepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia połączenia z każdorazowym materiałem piankowym, znamienny tym, że medium przyczepne jest wprowadzone do samego materiału zamka samoprzyczepnego i, że medium przyczepne jest fluorem.
2. Element zamka samoprzyczepnego według zastrz. 1, znamienny tym, że jest z materiału poliolefinowego.
3. Sposób wytwarzania elementu zamka samoprzyczepnego, zwłaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzeń samochodowych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do połączenia z odpowiadającymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze środkiem łączącym w rodzaju medium przyczepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia połączenia z każdorazowym materiałem piankowym, znamienny tym, że medium przyczepne w postaci fluoru wprowadza się do materiału zamka samoprzyczepnego, w postaci gazowej, w atmosferze azotu.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wprowadza się, przy ciągłej pracy, 3% fluoru przy temperaturze pokojowej w atmosferze azotu i przy ciśnieniu 650 • 10⁵Pa (650 mbar).
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że wprowadza się, przy nieciągłej pracy, 10%o fluoru przy temperaturze 40° - 50°C w atmosferze azotu i przy ciśnieniu 650 • 105Pa (650 mbar).
6. Urządzenie do wytwarzanie elementu zamka samoprzyczepnego, zwłaszcza do spieniania w elementach tapicerki siedzeń samochodowych przy ich wytwarzaniu, z elementami przyczepnymi na jednej stronie, do połączenia z odpowiadającymi elementami przyczepnymi drugiego elementu zamka samoprzyczepnego, dla utworzenia zamka samoprzyczepnego i ze środkiem łączącym w rodzaju medium przyczepnego na drugiej stronie elementu zamka samoprzyczepnego, do wytworzenia połączenia z każdorazowym materiałem piankowym, znamienne tym, że posiada ono komorę podciśnieniową (12), w której znajdują się obrabiane elementy zamka samoprzyczepnego, wypełnioną gazową atmosferą fluorowo-azotową.
7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że komora podciśnieniowa (12) ma miejsce przyłączeniowe (16) dla pompy odciągowej, jak również wejście (18) i wyjście (20) dla elementu zamka samoprzyczepnego w postaci obrobionej lub nieobrobionej fluorem.