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Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung zum Verbinden zweier Teile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Verschlussvorrichtung umfasst ein erstes Verschlussteil, das eine erste Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von ersten Strukturelementen aufweist, und ein zweites Verschlussteil, das eine zweite Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von zweiten Strukturelementen aufweist. Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind derart aneinander anzusetzen, dass die erste Oberfläche des ersten Verschlussteils der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils zugewandt ist, sodass die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente ineinander eingreifen derart, dass eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander entlang einer Belastungsrichtung gesperrt ist.
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Eine derartige Verschlussvorrichtung kann beispielsweise an textilen Gegenständen, zum Beispiel Kleidungsstücken, zum Beispiel einem BH, verwendet werden. Die Verschlussvorrichtung kann aber auch zum Verbinden anderer Teile, beispielsweise als Verschluss für eine Tasche, einen Rucksack, einen Koffer oder ein sonstiges anderes Behältnis oder zum Beispiel auch für eine Schutzweste, beispielsweise eine Schwimmweste oder dergleichen, verwendet werden.
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Bei einer aus der
US 7,478,460 bekannten Verschlussvorrichtung weisen Verschlussteile eine Oberflächenstruktur mit kreisbogenförmigen Elementen auf. Durch Ansetzen der Verschlussteile aneinander geraten die kreisförmigen Elemente miteinander in Eingriff, sodass die Verschlussteile aneinander gehalten werden.
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Bei einer aus der
US 5,983,467 bekannten Verschlussvorrichtung weisen Verschlussteile Strukturelemente in Form von zum Beispiel pilzförmigen Vorsprüngen auf, die miteinander verhaken können, um auf diese Weise einen Halt zwischen den Verschlussteilen zu bewirken.
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Wünschenswert ist bei einer Verschlussvorrichtung, die beispielsweise als Verschluss für ein textiles Kleidungsstück (nach Art eines Klettverschlusses) verwendet werden kann, dass Belastungen insbesondere auf Zug in günstiger, zuverlässiger Weise aufgenommen werden können. Dabei soll die Verschlussvorrichtung einfach zu schließen und auch einfach zu öffnen sein, bei Belastung aber hohen Kräften widerstehen können. Wünschenswert ist weiterhin eine variable Einsetzbarkeit bei günstiger Herstellung.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschlussvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist, Belastungen auf Zug aufzunehmen, dabei einfach zu schließen und auch einfach wieder zu öffnen ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach weist das erste Verschlussteil eine erste Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von entlang der ersten Oberfläche zueinander versetzten Magnetpolen und das zweite Verschlussteile eine zweite Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von entlang der zweiten Oberfläche zueinander versetzten Magnetpolen auf.
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Die Verschlussvorrichtung kann durch Ansetzen ihrer Verschlussteile aneinander geschlossen werden. Jedes Verschlussteil weist an seiner Oberfläche eine Anordnung von Strukturelementen auf, die bei Ansetzen der Verschlussteile miteinander in Eingriff gelangen, sodass die Verschlussteile auf Zug belastbar zueinander festgelegt sind. Die Belastungsrichtung liegt hierbei in der Ebene der Oberflächen der Verschlussteile. Die Belastung erfolgt somit entlang einer Richtung tangential zu den Oberflächen.
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Die Verschlussteile sind mit ihren Oberflächen jeweils flächig erstreckt. Die Verschlussteile sind hierbei vorzugsweise zumindest abschnittsweise flexibel und können somit in ihrer Form flexibel angepasst, beispielsweise gekrümmt werden.
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Der Eingriff zwischen den Anordnungen der Strukturelemente an den Oberflächen der Verschlussteile erfolgt hierbei aufgrund magnetischer Wechselwirkung zwischen den Verschlussteilen. Hierzu ist an jedem Verschlussteil eine Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von Magnetpolen angeordnet, wobei die Magnetanordnungen sich beim Schließen und bei aneinander angesetzten Verschlussteilen magnetisch anziehend gegenüberstehen (unter vollständiger oder zumindest teilweiser Gegenüberlage ungleichnamiger Magnetpole). Aufgrund der magnetischen Wechselwirkung ist das Schließen der Verschlussvorrichtung somit einfach, und zudem werden bei aneinander angesetzten Verschlussteilen die Strukturelemente der Verschlussteile magnetisch in Eingriff gehalten, sodass der Halt der Verschlussteile aneinander magnetisch gesichert ist.
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Die Magnetpole einer jeden Magnetanordnung sind entlang der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils zueinander versetzt. Die Magnetanordnung ist somit mehrpolig und weist mit mehreren unterschiedlichen Magnetpolen (Nordpolen und Südpole) hin zu der Magnetanordnung des jeweils anderen Verschlussteils, wobei sich bei aneinander angesetzten Verschlussteilen und bei geschlossener Verschlussvorrichtung ungleichnamige Magnetpole der Magnetanordnungen der Verschlussteile anziehend gegenüberstehen.
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Durch die mehrpolige Magnetanordnung kann insbesondere auch bewirkt werden, dass die Verschlussteile in einer begrenzten Anzahl von diskreten Stellungen aneinander angesetzt werden können. Diese diskreten Stellungen werden durch solche Stellungen vorgegeben, in denen sich die Magnetanordnungen der Verschlussteile magnetisch anziehend gegenüberstehen, sich ungleichnamige Magnetpole der Magnetanordnungen somit gerade in Gegenüberlage zueinander befinden.
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Zum Öffnen können die Verschlussteile zum Beispiel einfach voneinander abgezogen werden, wodurch die Strukturelemente der Verschlussteile außer Eingriff voneinander gelangen. Denkbar und möglich kann sein, die Verschlussteile zum Öffnen entgegen der Belastungsrichtung relativ zueinander zu bewegen, wodurch, bei entsprechender Polung der Magnetanordnung, zum Beispiel bewirkt werden kann, dass durch diese tangentiale Öffnungsbewegung gleichnamige Pole der Magnetanordnung einander angenähert werden und sich somit die Verschlussteile magnetisch gegenseitig abstoßen. Dies kann zu einem besonders leichten, haptisch angenehmen Öffnen der Verschlussvorrichtung beitragen.
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In einer Ausgestaltung sind die Verschlussteile hermaphroditisch ausgebildet und weisen jeweils gleiche Anordnungen von Strukturelementen auf. Die ersten Strukturelemente des ersten Verschlussteils entsprechen in ihrer Formgebung (und gegebenenfalls auch in ihrer Anordnung) somit den zweiten Strukturelementen des zweiten Verschlussteils. Insbesondere können die ersten Strukturelemente von der Oberfläche des ersten Verschlussteils und die zweiten Strukturelemente von der Oberfläche des zweiten Verschlussteils vorstehen und somit als vorstehende Eingriffsvorsprünge ausgebildet sein.
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In geschlossener Stellung der Verschlussvorrichtung greifen die ersten Strukturelemente des ersten Verschlussteils und die zweiten Strukturelemente des zweiten Verschlussteils ineinander ein. Grundsätzlich können die Strukturelemente ganz unterschiedlich durch beliebig geformte Vorsprungselemente oder durch eine beliebige strukturelle Formgebung an der Oberfläche ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Anordnung von Strukturelementen auch durch eine Aufrauhung durch unregelmäßig geformte, gegebenenfalls mikroskopisch kleine Berge und Täler an der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils geformt sein. Durch die Anordnung von ersten Strukturelementen an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils und durch die Anordnung von zweiten Strukturelementen an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils wird an der jeweiligen Oberfläche eine Strukturform geschaffen, die für einen Eingriff mit der Strukturform der jeweils anderen Oberfläche ausgelegt ist und in geschlossener Stellung der Verschlussvorrichtung eine auf Zug belastbare Verbindung schafft.
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In einer Ausgestaltung weisen die ersten Strukturelemente erste Sperrflächen und die zweiten Strukturelemente zweite Sperrflächen auf. Bei aneinander angesetzten Verschlussteilen sind die Strukturelemente mit ihren Sperrflächen einander zugewandt, sodass bei Belastung der Verschlussteile in die Belastungsrichtung die Sperrflächen in Anlage miteinander gelangen und auf diese Weise eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander in die Belastungsrichtung gesperrt ist.
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Die Sperrflächen können sich beispielsweise als senkrecht zur Oberfläche gerichtete Flächen erstrecken.
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Alternativ können die Sperrflächen auch Hinterschnitte ausbilden und hierzu sich unter einem (spitzen) Winkel zur Oberfläche erstrecken.
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Andere Hinterschnittgeometrien an den Strukturelementen sind hierbei auch denkbar und möglich. So können die Strukturelemente Rastnasen oder Stege oder dergleichen aufweisen, die miteinander in Eingriff gebracht werden können.
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Über die Sperrflächen wird eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander in die Belastungsrichtung gesperrt. Die Verschlussteile können in die Belastungsrichtung nicht tangential zueinander bewegt werden, sodass Zugkräfte an den Verschlussteilen aufgenommen werden können und somit bei aneinander angesetzten Verschlussteilen eine belastbare Verbindung in Belastungsrichtung geschaffen wird.
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Denkbar und möglich ist hierbei, dass die Verbindung nicht nur in die Belastungsrichtung, sondern auch entgegen der Belastungsrichtung auf Zug belastbar ist. Hierzu können die ersten Strukturelemente jeweils an einer der ersten Sperrfläche abgewandten Seite eine weitere Sperrfläche aufweisen, und ebenso können die zweiten Strukturelemente jeweils an einer der zweiten Sperrfläche abgewandten Seite eine weitere Sperrfläche aufweisen. Bei Belastung entgegen der Belastungsrichtung gelangen die Strukturelemente über ihre weiteren Sperrflächen miteinander in Anlage, sodass die Verbindung zwischen den Verschlussteilen auch entgegen der Belastungsrichtung gesichert ist.
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In anderer Ausgestaltung kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung zueinander bewegt werden können, beispielsweise um die Verschlussstellung der Verschlussteile zueinander anzupassen und die Verschlussvorrichtung beispielsweise zu spannen. Hierzu können die ersten Strukturelemente erste Auflaufflächen und die zweiten Strukturelemente zweite Auflaufflächen aufweisen, wobei die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente mit ihren Auflaufflächen bei Belastung der Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung aufeinander auflaufen. Die ersten Strukturelemente weisen somit mit ihren Sperrflächen in die Belastungsrichtung, während sie mit ihren Auflaufflächen entgegen der Belastungsrichtung weisen. Die Auflaufflächen können beispielsweise schräg zur Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils erstreckt sein und Rampen ausbilden, die bei Bewegen der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung aufeinander auflaufen.
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Mittels solcher Auflaufflächen kann eine Art mechanischer Freilauf entgegen der Belastungsrichtung geschaffen werden. Während die Verschlussteile bei einer Zugbelastung in die Belastungsrichtung zueinander sperren, können die Strukturelemente der Verschlussteile bei Belastung entgegen der Belastungsrichtung durch Auflaufen der Auflaufflächen aufeinander übereinander gleiten, sodass die Stellung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung angepasst werden kann.
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Die ersten Strukturelemente und/oder die zweiten Strukturelemente können beispielsweise, bei Draufsicht auf die jeweilige Oberfläche, je eine gekrümmte Form oder eine V-Form aufweisen. Die Strukturelemente können beispielsweise kreisbogenförmig oder V-förmig sein.
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Die Spitze der V-Form kann beispielsweise in Belastungsrichtung weisen. Quer zur Belastungsrichtung können die Strukturelemente eines Verschlussteils voneinander separiert sein, wobei auch denkbar und möglich ist, quer zur Belastungsrichtung mehrere Strukturelemente miteinander zu verbinden, beispielsweise zur Ausbildung einer Zickzacklinie oder einer geschwungenen Linie. Durch Unterbrechung der Strukturelemente voneinander kann beispielsweise ein günstige Flexibilität an dem jeweiligen Verschlussteil erhalten werden.
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In einer Ausgestaltung können die Strukturelemente beispielsweise je zumindest einen entlang der zugeordneten Oberfläche erstreckten Schenkel aufweisen, der unter einem schrägen Winkel zur Belastungsrichtung ausgerichtet ist. Sind die Strukturelemente V-förmig, so kann jedes Strukturelement beispielsweise zwei Schenkel aufweisen, die unter einem Winkel, insbesondere einem stumpfen Winkel, zueinander ausgerichtet sind. Durch die V-förmige Ausgestaltung ist der Eingriff zwischen den Strukturelementen vorzugsweise selbstverstärkend, indem die ersten Strukturelemente an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils bei Belastung in die Belastungsrichtung mit den zweiten Strukturelementen an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils in Eingriff gezogen werden und durch den Eingriff der V-Form die Strukturelemente insbesondere auch nicht quer zur Belastungsrichtung zueinander verschoben werden können.
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Die ersten Strukturelemente können zum Beispiel rasterförmig an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils angeordnet sein, während die zweiten Strukturelemente rasterförmig an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils angeordnet sind. So können die ersten Strukturelemente an der ersten Oberfläche in entlang der Belastungsrichtung zueinander versetzten Reihen angeordnet sein, während die zweiten Strukturelemente analog in Reihen an der zweiten Oberfläche angeordnet sind. Die Strukturelemente benachbarter Reihen können hierbei, betrachtet quer zur Belastungsrichtung, nicht zueinander versetzt sein. Oder die Strukturelemente benachbarter Reihen können (genau) um die halbe Breite eines Strukturelements, gemessen quer zu Belastungsrichtung, zueinander versetzt sein.
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Die erste Magnetanordnung des ersten Verschlussteils und die zweite Magnetanordnung des zweiten Verschlussteils sind jeweils mit mehreren Magnetpolen ausgebildet, die entlang der Oberfläche des jeweils zugeordneten Verschlussteils zueinander versetzt sind. Jede Magnetanordnung kann hierbei durch eine Anordnung von (diskreten) Permanentmagnetelementen ausgebildet sein, die beispielsweise in eine dafür vorgesehene Vertiefung des Verschlussteils eingesetzt sind und somit mit unterschiedlichen Polen hin zu der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils weisen. Denkbar und möglich ist aber auch, jedes Verschlussteil mit einer mehrpoligen Permanentmagnetfolie auszubilden, wobei möglich ist, eine solche Permanentmagnetfolie an einen die Oberfläche ausbildenden Körper rückseitig der Strukturelemente anzukleben oder anzuschweißen oder auch den Körper selbst durch eine solche Permanentmagnetfolie auszubilden, an deren Oberfläche die Strukturelemente unmittelbar angeformt sind.
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Die Permanentmagnetelemente können beispielsweise als Neodym-Magnete ausgebildet sein. Bei einer Permanentmagnetfolie handelt es sich zum Beispiel um eine kunststoffgebundene, flexible, dauermagnetische Folie, die beispielsweise ein Magnetpulver beispielsweise mit einem Neodym-Anteil enthalten kann.
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Die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung sind vorzugsweise periodisch aneinander angereiht. Die Magnetpole bilden somit eine Anordnung aus, mit zum Beispiel entlang der Belastungsrichtung und/oder quer zur Belastungsrichtung zueinander versetzten, aneinander gereihten Magnetpolen.
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In einer Ausgestaltung können die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung entlang der Belastungsrichtung aneinander angereiht sein. Entlang der Belastungsrichtung sind somit alternierend Nordpol und Südpol aneinander angereiht, sodass sich eine (periodische) Abfolge ergibt. Auf diese Weise können diskrete Stellungen zum Verbinden der Verschlussteile miteinander vorgegeben werden, in denen sich die Magnetpole des ersten Verschlussteils und die Magnetpole des zweiten Verschlussteils gerade anziehend gegenüberstehen, sodass die Verschlussteile magnetisch zueinander hingezogen werden und die Strukturelemente der Verschlussteile miteinander in Eingriff gelangen.
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Vorzugsweise weisen die ersten Strukturelemente und/oder die zweiten Strukturelemente eine erste Periodizität und die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung eine zweite Periodizität auf, jeweils betrachtet entlang der Belastungsrichtung. Die erste Periodizität kann hierbei der zweiten Periodizität oder einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Periodizität entsprechen. Sind beispielsweise die Strukturelemente des ersten Verschlussteils und die Strukturelemente des zweiten Verschlussteils mit der gleichen (ersten) Periodizität angeordnet und entspricht diese erste Periodizität der zweiten Periodizität, mit der die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und der zweiten Magnetanordnung zueinander angeordnet sind, so kann über die Magnetpole eine diskrete Anzahl von Stellungen vorgegeben werden, in denen die Verschlussteile aneinander angesetzt werden können und gerade mit ihren Strukturelementen miteinander in Eingriff gelangen. Die magnetische Anziehung zwischen den Verschlussteilen bewirkt somit ein Ansetzen gerade derart, dass die Strukturelemente zuverlässig in Eingriff miteinander gelangen und die Verschlussvorrichtung somit zuverlässig schließt.
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Entspricht die erste Periodizität der zweiten Periodizität oder einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Periodizität, so kann hierdurch auch ein einfaches Öffnen oder gegebenenfalls eine Art magnetischer Freilauf bereitgestellt werden. So kann vorgesehen sein, dass bei Belastung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung die Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung zueinander verschoben werden, wodurch die Magnetanordnungen der Verschlussteile mit gleichnamigen Polen einander angenähert werden und sich somit gegenseitig abstoßen, sodass ein besonders einfaches Öffnen der Verschlussvorrichtung erreicht werden kann. Ebenso können auf diese Weise durch magnetische Abstoßung bei Bewegung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung Strukturelemente übersprungen werden, sodass bei Bewegen der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung die Strukturelemente nicht miteinander in Eingriff gelangen. Bei einem solchen magnetischen Freilauf ist eine rampenförmige Gestaltung der Strukturelemente durch Vorsehen entsprechender Auflaufflächen nicht erforderlich.
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Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind zur Bereitstellung eines magnetischen Freilaufs vorzugsweise um einen Löseweg entgegen der Belastungsrichtung zueinander verschiebbar. Bei Verschieben um den Löseweg gelangen die Magnetanordnungen der Verschlussteile mit gleichnamigen Polen in Gegenüberlage und stoßen sich dadurch ab (die Magnetanordnungen polen sich zueinander um). Die Strukturelemente an den Oberflächen sind hierbei so zueinander angeordnet, dass bei Verschieben um den Löseweg ein jedes Strukturelement eines Verschlussteils nicht an dem entgegen der Belastungsrichtung folgenden Strukturelement an dem anderen Verschlussteil anstößt.
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Der Löseweg entspricht vorzugsweise der halben Periodizität der Magnetanordnungen entlang der Belastungsrichtung.
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Vorzugsweise sind die Magnetanordnungen der Verschlussteile gerade so entlang der Belastungsrichtung aneinander angereiht und positioniert, dass bei Ansetzen der Verschlussteile aneinander die Strukturelemente zuverlässig miteinander in Eingriff gelangen können, dabei aber mit ihren Sperrflächen noch nicht aneinander anliegen. Nach dem Ansetzen weisen die Verschlussteile somit in die Belastungsrichtung ein gewisses Spiel zueinander auf und sind dabei insbesondere quer zur Belastungsrichtung (noch) nicht zueinander gesichert, sodass die Verschlussteile quer zur Belastungsrichtung zueinander verschoben werden können. Dies kann ein einfaches Öffnen durch Querverschiebung der Verschlussteile zueinander ermöglichen. Bei Belastung gelangen die Strukturelemente dann unter Anlage der Sperrflächen aneinander in Eingriff, wobei durch diese Anlage insbesondere bei V-förmiger Gestaltung der Strukturelemente auch eine Querverschiebung der Verschlussteile zueinander gesperrt ist.
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Zusätzlich oder alternativ zu der Anreihung entlang der Belastungsrichtung können die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung auch entlang einer quer zur Belastungsrichtung erstreckten Querrichtung aneinander angereiht sein. Auf diese Weise können diskrete Stellungen zum Verbinden der Verschlussteile vorgegeben werden, die quer zur Belastungsrichtung zueinander versetzt sind. Diese Anordnung von Magnetpolen ist z.B. auch vorteilhaft in Verbindung mit dem vorbeschriebenen „mechanischen Freilauf“, weil diese Anreihung der Magnetpole während des Verstellens entgegen der Belastungsrichtung eine Positionierwirkung quer zur Belastungsrichtung bewirkt.
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In einer Ausgestaltung sind Magnetpole sowohl in die Belastungsrichtung als auch quer zur Belastungsrichtung aneinander angereiht, sodass sich ein zweidimensionales Raster von alternierenden Magnetpolen (Nordpole und Südpole) ergibt.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Verschlussvorrichtung zum Verbinden zweier Teile, die ein erstes Verschlussteil mit einer ersten Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von ersten Strukturelementen und ein zweites Verschlussteil mit einer zweiten Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von zweiten Strukturelementen umfasst. Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind derart aneinander anzusetzen, dass die erste Oberfläche des ersten Verschlussteils der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils zugewandt ist, sodass die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente ineinander eingreifen derart, dass eine Bewegung der Verschlussteile zueinander entlang einer Belastungsrichtung gesperrt ist. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Verschlussteil eine erste Magnetanordnung und das zweite Verschlussteil eine zweite Magnetanordnung aufweist, wobei die erste Magnetanordnung und/oder die zweite Magnetanordnung zumindest abschnittsweise durch eine Permanentmagnetfolie gebildet sind.
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Die vorangehend geschilderten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen sind ganz analog auch auf diese Verschlussvorrichtung anwendbar. Insbesondere sind die Merkmale sämtlicher Unteransprüche auch mit dieser Verschlussvorrichtung kombinierbar.
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Eine Verschlussvorrichtung der vorangehend beschriebenen Art kann insbesondere für einen Textilverschluss, also einen Verschluss zum Verbinden textiler Teile, insbesondere bei Bekleidungsstücken, verwendet werden. Mittels eines solchen Textilverschlusses können beispielsweise Jacken, Gürtel, Schuhe oder andere Bekleidungsstücke, zum Beispiel auch ein BH, geschlossen werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Verschlussvorrichtung mit zwei Verschlussteilen;
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2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1;
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3A einen Durchsicht durch die Anordnung gemäß 2;
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3B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 2;
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3C eine vergrößerte Darstellung im Ausschnitt C gemäß 3B;
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3D eine schematische Ansicht von Strukturelementen der Verschlussteile;
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4A einen Durchsicht durch die Anordnung gemäß 2, beim Öffnen der Verschlussvorrichtung;
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4B eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 2, beim Öffnen der Verschlussvorrichtung;
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4C eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt C gemäß 4B;
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5 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit entlang einer Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen an einem Verschlussteil;
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6 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit quer zur Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen eines Verschlussteils;
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7 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem zweidimensionalen Raster von entlang der Belastungsrichtung und quer zur Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen;
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8 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung;
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9 die Anordnung gemäß 8, in einer Explosionsdarstellung;
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10A eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, in einer Schließstellung;
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10B eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
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10C eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 10B;
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10D eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß 10C;
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11A eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, beim Ziehen in eine Löserichtung;
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11B eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
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11C eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 11B;
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11D eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß 11C;
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12A eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, in einer anderen Schließstellung;
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12B eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
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12C eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß 12B;
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12D eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß 12C;
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13 eine schematische Ansicht einer Anordnung von Strukturelementen;
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14 eine schematische Ansicht einer anderen Anordnung von Strukturelementen;
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15 eine schematische Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
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16 eine Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
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17 eine Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
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18A eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, in geöffneter Stellung;
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18B die Verschlussvorrichtung beim Schließen;
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18C die Verschlussvorrichtung in belastetem Zustand;
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19A eine schematische Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, in geöffneter Stellung;
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19B die Verschlussvorrichtung beim Schließen;
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19C die Verschlussvorrichtung in belastetem Zustand;
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20 eine andere schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung;
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21 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit größerer Periodizität der Magnetanordnungen;
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22–26 Darstellungen von unterschiedlichen Magnetanordnungen an einem Verschlussteil;
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27 eine perspektivische Ansicht eines Verschlussteils, mit einem daran angeordneten, gerade erstreckten Strukturelement;
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28 eine perspektivische Ansicht eines Verschlussteils, mit schräg erstreckten Strukturelementen;
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29 die Anordnung gemäß 27 in einer Seitenansicht;
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30 die Anordnung gemäß 28 in einer Seitenansicht;
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31A eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von gerade erstreckten Strukturelementen eines Verschlussteils;
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31B die Anordnung gemäß 31A in einer Draufsicht;
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32A eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von schräg erstreckten Strukturelementen eines Verschlussteils;
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32B die Anordnung gemäß 32A in einer Draufsicht;
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33 eine Draufsicht auf ein Verschlussteil mit einem gerade erstreckten Strukturelement; und
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34 eine Draufsicht auf ein Verschlussteil mit schräg erstreckten Strukturelementen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verschlussvorrichtung 1, die ein erstes flächig erstrecktes Verschlussteil 2 und ein zweites flächig erstrecktes Verschlussteil 3 aufweist. Die Verschlusseinrichtung 1 kann beispielsweise als Verschluss an einem Kleidungsstück (zum Beispiel an einer Jacke), an einem Behältnis (zum Beispiel an einer Tasche oder an einem Rucksack) oder an einer Weste (zum Beispiel einer Schutzweste, einer Schwimmweste oder dergleichen) verwendet werden.
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Jedes Verschlussteil 2, 3 weist einen Körper 20, 30 mit einem umlaufenden Rand 200, 300 und einem gegenüber dem Rand 200, 300 vorstehenden erhabenen Abschnitt 201, 301 auf. An dem erhabenen Abschnitt 201, 301 ist eine Oberfläche 203, 303 gebildet, an der Strukturelemente 22, 32 identischer Form angeordnet sind.
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Die Verschlussteile 2, 3 können mit ihren Oberflächen 203, 303 aneinander angesetzt werden und gelangen dadurch mit ihren Strukturelementen 22, 32 miteinander in Eingriff. In einer rückseitig des erhabenen Abschnitts 201, 301 gebildeten Vertiefung 202, 302 ist hierbei an jedem Verschlussteil 2, 3 eine Magnetanordnung 21, 31 aufgenommen, die bewirkt, dass die Verschlussteile 2, 3 bei Ansetzen aneinander magnetisch zueinander hingezogen werden und in einer aneinander angesetzten Stellung magnetisch aneinander gehalten werden.
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2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß 1. 3A bis 3C zeigen die Verschlussvorrichtung 1 in einer geschlossenen Stellung und 4A bis 4C beim Verschieben entgegen der Belastungsrichtung B1, B2.
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Die Strukturelemente 22, 32 an den Oberflächen 203, 303 der Verschlussteile 2, 3 weisen jeweils eine V-förmige Gestalt auf, mit Schenkeln 222, 322, die unter einem stumpfen Winkel zueinander ausgerichtet sind, wie dies schematisch in 3D dargestellt ist. Im Querschnitt, dargestellt in 3C und 4C, weisen die Strukturelemente 22, 32 jeweils eine Sägezahnform auf, mit unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche 203, 303 erstreckten Sperrflächen 220, 320 an einer ersten Seite der Schenkel 222, 232, die einen Hinterschnitt mit der Oberfläche 203, 303 ausbilden, und Auflaufflächen 221, 321 an der anderen Seite der Schenkel 222, 232, die unter einem stumpfen Winkel zur Oberfläche 203, 303 erstreckt sind und jeweils eine Rampe ausbilden.
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In der geschlossenen Stellung der Verschlussvorrichtung 1, in der die Verschlussteile 2, 3 aneinander angesetzt sind, stehen sich die Strukturelemente 22, 32 der Verschlussteile 2, 3 derart gegenüber, dass die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 einander zugewandt sind, wie dies aus 3A bis 3C ersichtlich ist. Werden die Verschlussteile 2, 3 entlang einer Belastungsrichtung B1, B2 relativ zueinander belastet (indem in die Belastungsrichtung B1 an dem ersten Verschlussteil 2 und in die Belastungsrichtung B2 an dem zweiten Verschlussteil 3 gezogen wird), so gelangen die Strukturelemente 22, 32 über ihre Sperrflächen 220, 320 miteinander in Anlage, sodass eine Relativbewegung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 gesperrt ist. Die Verschlussvorrichtung 1 ist somit auf Zug belastbar und ist in der Lage, auch große Kräfte aufzunehmen, ohne dass die Verschlussteile 2, 3 sich aufgrund der Kraftwirkung voneinander lösen können.
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Der Eingriff zwischen den Strukturelementen 22, 32 wird hierbei zum einen aufgrund der Hinterschnitte der Sperrflächen 220, 320 bewirkt und gehalten und ist zudem über die magnetische Anziehung zwischen den Magnetanordnungen 21, 31 gesichert.
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Wie aus 3A und 3D ersichtlich ist, sind die Strukturelemente 22, 32 quer zur Belastungsrichtung B1, B2 an einem jedem Verschlussteil 2, 3 voneinander separiert, indem Lücken zwischen den Strukturelementen 22, 32 gebildet sind. Die Strukturelemente 22, 32, die in ihrer Draufsicht eine V-Form aufweisen, weisen mit der Spitze des Vs in die jeweils zugeordnete Belastungsrichtung B1, B2 (die Strukturelemente 22 weisen mit der Spitze des Vs in die Belastungsrichtung B1, während die Strukturelemente 32 mit der Spitze des Vs in die Belastungsrichtung B2 weisen).
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Zum Öffnen der Verschlussvorrichtung 1 werden die Verschlussteile 2, 3 voneinander entfernt. Dies kann durch Abheben des einen Verschlussteils 2, 3 vom anderen Verschlussteil 3, 2 erfolgen. Das Öffnen kann aber auch durch Zug an den Verschlussteilen 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, nämlich in eine Löserichtung L1, L2 erfolgen, wie dies in 4A bis 4C dargestellt ist.
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Durch Bewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 relativ zueinander laufen die Strukturelemente 22, 32 mit ihren Auflaufflächen 221, 321 aufeinander auf, und aufgrund der Rampenform der Auflaufflächen 221, 321 werden die Verschlussteile 2, 3 zumindest ein Stück weit voneinander abgehoben. Hierdurch wird die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetanordnungen 21, 31 der Verschlussteile 2, 3 abgeschwächt, sodass die Verschlussteile 2, 3 einfach voneinander abgenommen werden können.
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Die Rampenform der Strukturelemente 22, 32 rückseits der Sperrflächen 220, 320 ermöglicht zudem eine Art mechanischen Freilauf bei Zug an den Verschlussteilen 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2 (in die Löserichtung L1, L2). So wird ein Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 bei Zug an dem ersten Verschlussteil 2 in die Löserichtung L1 mit seiner Sperrfläche 220 von einer zugeordneten Sperrfläche 320 eines Strukturelements 32 des zweiten Verschlussteils 3 entfernt und gleitet mit seiner Auflauffläche 221 auf eine Auflaufflächen 321 eines in die Löserichtung L1 anschließenden, benachbarten Strukturelements 32 des zweiten Verschlussteils 3 auf. Nachdem das Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 dieses benachbarte Strukturelement 32 des zweiten Verschlussteils 3 passiert hat, befindet sich die Sperrfläche 22 dieses Strukturelements 22 nunmehr in Gegenüberlage zu der Sperrflächen 320 des gerade passierten, benachbarten Strukturelements 32, sodass die Verschlussteile 2, 3 um genau ein Strukturelement 22, 32 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt sind.
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Durch Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 kann die Stellung der Verschlussteile 2, 3 somit durch Tangentialbewegung der Verschlussteile 2, 3 zueinander angepasst werden. Es ergibt sich eine ratschendes Gleiten der Verschlussteile 2, 3 zueinander.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4A–4C weisen die Magnetanordnungen 21, 31 Magnetpole N, S auf, die quer zur Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt sind, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Magnetanordnungen 21, 31 sind somit quer zur Belastungsrichtung B1, B2 periodisch. Die Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 ist hierbei gerade derart, dass bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander die Strukturelemente 22, 32 der Verschlussteile 2, 3 gerade lagerichtig miteinander in Eingriff gelangen, um über ihre Sperrflächen 220, 320 bei Belastung zu sperren. Aufgrund der Mehrpoligkeit der Magnetanordnungen 21, 31 wird somit das lagerichtige Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander erleichtert, bei zuverlässigem Schließen der Verschlussvorrichtung 1.
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Andere Polanordnungen der Magnetanordnungen 21, 31 sind denkbar und möglich, wie dies in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen in 5 bis 7 dargestellt ist.
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6 entspricht hierbei funktional der Anordnung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 bis 4A–4C.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 sind die Magnetpole N, S einer jeden Magnetanordnung 21, 31 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt, indem die Magnetpole N, S alternierend in periodischer Weise entlang der Belastungsrichtung B1, B2 aneinander angereiht sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 weist demgegenüber jede Magnetanordnung 21, 31 ein zweidimensionales Muster von Magnetpolen N, S auf, mit einer Vielzahl von Reihen von Magnetpolen entlang der Belastungsrichtung B1, B2 und zwei Spalten in Querrichtung Y quer zur Belastungsrichtung B1, B2.
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Mit den entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzten Magnetpolen N, S bei den Ausführungsbeispielen nach 5 und 7 kann insbesondere bewirkt werden, dass die Verschlussteile 2, 3 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 lagerichtig miteinander in Eingriff gelangen. Insbesondere können die Magnetanordnungen 21, 31 derart zueinander angeordnet sein, dass die Strukturelemente 22 des ersten Verschlussteils 2 und die Strukturelemente 32 des zweiten Anschlussteils 3 bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 gerade zwischen einander zu liegen kommen und nicht aufeinander (was andernfalls ein unvollständiges Schließen der Verschlussvorrichtung 1 zur Folge haben könnte).
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Bei der zweidimensionalen Verteilung der Magnetpole N, S einer jeden Magnetanordnung 21, 31 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 7 kann ein lagerichtiges Ansetzen sowohl entlang der Belastungsrichtung B1, B2 als auch quer zur Belastungsrichtung B1, B2 erleichtert werden.
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Die Magnetanordnungen 21, 31 können durch diskrete Permanentmagnetelemente gebildet sein, beispielsweise durch Neodym-Magnete. Eine jede Magnetanordnung 21, 31 kann in der Vertiefung 202, 302 in dem Körper 20, 30 des zugeordneten Verschlussteils 2, 3 aufgenommen und mit dem Körper 20, 30 des Verschlussteils 2, 3, verklebt oder vergossen sein. Die Vertiefung 202, 302 kann in diesem Fall z.B. durch eine Abdeckung, beispielsweise eine Folie oder dergleichen, nach außen hin verschlossen sein.
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Eine jede Magnetanordnung 21, 31 kann alternativ auch durch eine Magnetfolie gebildet sein, beispielsweise eine Kunststofffolie, die zum Beispiel ein Magnetpulver mit einem Neodym-Anteil enthält. Eine solche Magnetfolie kann in der Vertiefung 202, 302 des jeweils zugeordneten Verschlussteils 2, 3 aufgenommen und mit dem Körper 20, 30 verklebt oder auf sonstige Weise verbunden sein. Denkbar möglich ist aber auch, den Körper 20, 30 der Verschlussteile 2, 3 insgesamt aus einer solchen Magnetfolie herzustellen, sodass in diesem Fall der Körper 20, 30 und gegebenenfalls auch die daran angeordneten Strukturelemente 22, 32 magnetisch sind.
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8 bis 12A–12D zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel einer Verschlussvorrichtung 1, das sich von dem anhand von 1 bis 4A–4C beschriebenen Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Formgebung der Strukturelemente 22, 32 unterscheidet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 bis 12A–12D weisen die Strukturelemente 22, 32, die in der Draufsicht analog wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 4A–4C V-förmig sind, rückseitig von Sperrflächen 220, 320 keine rampenförmigen Auflaufflächen auf, sondern sind an (von den Sperrflächen 220, 320 abgewandten) Rückflächen 223, 323 senkrecht zu den Oberflächen 203, 303 gerichtet.
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In der Schließstellung, dargestellt in 10A bis 10D, greifen die Strukturelemente 22, 32 jeweils in Zwischenräume zwischen den Strukturelementen 32, 22 an dem jeweils anderen Teil ein, wobei ein jedes Strukturelement 22 des einen, ersten Verschlussteils 2 mit seinen an den Schenkeln 222, 322 gebildeten Sperrflächen 220 Sperrflächen 320 an den Schenkeln 322 eines zugeordneten Strukturelements 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3 gegenübersteht, wie dies aus 10C und 10D ersichtlich ist.
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Wie aus 10C und 10D weiter ersichtlich ist, stehen sich in der dargestellten Lage die Magnetanordnungen 21, 31 der Verschlussteile 2, 3 gerade mit ungleichnamigen Magnetpolen N, S gegenüber, sodass sich die Verschlussteile 2, 3 gegenseitig anziehen und die Strukturelemente 2, 3 durch Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander in die in 10A bis 10D dargestellte Anlage gelangen.
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Bei Belastung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 relativ zueinander kommen die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 miteinander in Anlage, wobei an diesen Sperrflächen 220, 320 Hinterschnitte gebildet sind, sodass der Eingriff zwischen den Strukturelementen 22, 32 bei Belastung nicht ohne weiteres gelöst werden kann und somit in der Lage ist, auch große Belastungskräfte aufzunehmen.
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Die Strukturelemente 22, 32 sind so bemessen und zueinander angeordnet, dass die Verschlussteile 2, 3 um einen der halben Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 entsprechenden Löseweg LW in Löserichtung L1, L2 zueinander verschieblich sind, ohne dass die Strukturelemente 22, 32 in Löserichtung L1, L2 aneinander anstoßen.
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Sollen die Verschlussteile 2, 3 voneinander gelöst werden, so können die Verschlussteile 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, also in eine Löserichtung L1, L2, relativ zueinander um den Löseweg LW bewegt werden, sodass die Strukturelemente 22, 32 mit ihren Sperrflächen 220, 320 außer Eingriff voneinander gelangen und zudem die Magnetanordnungen 21, 31 derart zueinander bewegt werden, dass gleichnamige Pole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 einander angenähert werden, wie dies insbesondere aus 11C und 11D ersichtlich ist. Die Verschlussteile 2, 3 stoßen sich somit gegenseitig ab, sodass die Verschlussteile 2, 3 einfach voneinander abgenommen werden können.
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Durch Zug an den Verschlussteilen 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 kann zudem auch – nach Art eines magnetischen Freilaufs – die Stellung der Verschlussteile 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, also in die Löserichtung L1, L2, sondern angepasst werden. So überspringen die Strukturelemente 22 des einen, ersten Verschlussteils 2 bei Zug (und daraus resultierender Verschiebung um den Löseweg LW) in die Löserichtung L1 an dem Verschlussteil 2 aufgrund der magnetischen Abstoßung zwischen den Verschlussteile 2, 3 das jeweils folgende Strukturelement 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3, wie dies in 11C und 11D dargestellt ist. Bei weiterem Zug in die Löserichtung L1, L2 werden die Verschlussteile 2, 3 wieder zueinander hin gezogen, wenn die Magnetanordnungen 21, 31 wiederum mit ungleichnamigen Polen in Gegenüberlage zueinander gelangen, wie dies in 12C und 12D dargestellt ist. Ein jedes Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 kommt somit wiederum mit seinen Sperrflächen 220 in Gegenüberlage zu Sperrflächen 320 von Strukturelementen 32 am anderen, zweiten Verschlussteil 3, sodass die Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 gerade um die Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21, 31 (entsprechend dem Abstand (der Periodizität) benachbarter Reihen von Strukturelementen 21, 31) zueinander versetzt sind.
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Dadurch, dass bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander die Strukturelemente 22, 32 zunächst mit Abstand (betrachtet entlang der Belastungsrichtung B1, B2) zueinander zu liegen kommen (siehe 10A bis 10D), ist im unbelasteten Zustand eine Querverschiebung der Verschlussteile 2, 3 entlang der Querrichtung Y möglich. Dies wird, weil die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 nicht miteinander in Anlage und Eingriff sind, nicht verhindert. Eine solche Querverschiebung kann ein einfaches Öffnen der Verschlussvorrichtung 1 durch Abschieben der Verschlussteile 2, 3 voneinander ermöglichen.
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Unterschiedliche Anordnungen und Formgebungen von Strukturelementen 22, 32 an den Verschlussteilen 2, 3 sind denkbar und möglich.
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Bei dem in 13 dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes Verschlussteil 2, 3 Strukturelemente 22, 32 auf, die rasterförmig zueinander ausgerichtet sind. So sind an jedem Verschlussteil 2, 3 mehrere Reihen A, B mit jeweils einer Mehrzahl von Strukturelementen 22, 32 vorgesehen, die bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 derart strukturell zusammenwirken, dass eine Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 zueinander gesperrt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 sind die Strukturelemente 22, 32 der unterschiedlichen Reihen A, B, betrachtet quer zur Belastungsrichtung B1, B2, nicht zueinander versetzt. Die Strukturelemente 22, 32 der unterschiedlichen Reihen A, B, eines jeden Verschlussteils 2, 3 fluchten somit miteinander (bei Betrachtung entlang der Belastungsrichtung B1, B2).
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Demgegenüber sind die Strukturelemente 22, 32 benachbarter Reihen A, B bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 14 gerade um die halbe Breite eines Strukturelements 22, 32 (gemessen quer zur Belastungsrichtung B1, B2) zueinander versetzt. Wiederum wirken die Strukturelemente 22, 32 der beiden Verschlussteile 2, 3 sperrend zusammen, wenn die Verschlussteile 2, 3 aneinander angesetzt sind.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 15 sind die Strukturelemente 22, 32 jeweils durch ein schräg zur Belastungsrichtung B1, B2 erstrecktes, gerades Vorsprungselement gebildet. Die Strukturelemente 22, 32 benachbarter Reihen A, B sind hierbei gerade spiegelbildlich zueinander angeordnet (wobei die Mittenlinie zwischen den Reihen A, B der Spiegelachse entspricht). Gemeinsam sperren die Strukturelemente 22, 32 somit eine Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 und auch quer zur Belastungsrichtung B1, B2.
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Bei dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Strukturelemente 22, 32 in ihrer Grundform V-förmig, dabei an ihren Spitzen aber gekrümmt. In geschlossener Stellung kommen die Strukturelemente 22 des ersten Verschlussteils 2 gerade zwischen den Strukturelementen 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3 (betrachtet in Querrichtung Y quer zur Belastungsrichtung B1, B2) zu liegen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 17 sind die Strukturelemente 22, 32 kreisbogenförmig ausgebildet.
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Sind die Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 alternierend entlang der Belastungsrichtung B1, B2 aneinander angereiht, so können die Magnetanordnungen 21, 31 gerade so zueinander ausgerichtet sein, wie dies anhand eines Ausführungsbeispiels in 18A bis 18C dargestellt ist. Dort sind, wenn sich die Magnetpole N, S für ein Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 in Gegenüberlage zueinander befinden, die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 der beiden Verschlussteile 2, 3 zueinander beabstandet. Bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander gelangen die Sperrflächen 220, 320 somit nicht unmittelbar miteinander in Anlage, sondern die Strukturelemente 22, 32 kommen (zunächst) zwischen einander zu liegen. Dies kann das Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander erleichtern, weil ein Verkanten der Strukturelemente 22, 32, insbesondere ein Übereinanderliegen der Strukturelemente 22, 32, vermieden wird. Erst bei Belastung in die Belastungsrichtung B1, B2 gelangen die Sperrflächen 220, 320 miteinander in Anlage, wie in 18C dargestellt, sodass eine Relativbewegung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 gesperrt ist.
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Analog ist dies dargestellt in 19A bis 19C für ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Strukturelemente 22, 32 an ihren Sperrflächen 220, 320 Hinterschnitte aufweisen. Insbesondere in diesem Fall kann durch die Gegenüberlage der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21, 31 bei Abstand der Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 zueinander das Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 erleichtert sein.
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20 bis 26 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Magnetanordnungen 21, 31 mit Magnetpolen N, S unterschiedlicher Periodizität P2 (entlang der Belastungsrichtung B1, B2) und bei unterschiedlicher Formgebung der Magnetpole N, S.
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So entspricht bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 20 die Periodizität P2 der Magnetanordnung 21, 31 gerade der Periodizität P1 der Strukturelemente 22, 32.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 21 entspricht die Periodizität P2 der Magnetanordnung 21, 31 demgegenüber der vierfachen Periodizität P1 der Strukturelemente 22, 32. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 21 ist die Anzahl der Stellungen, in denen die Verschlussteile 2, 3 magnetisch anziehend aneinander angesetzt werden können, somit deutlich reduziert.
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22 bis 24 zeigen Magnetanordnungen 21 mit unterschiedlicher Periodizität P2 entlang der Belastungsrichtung B1, B2. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 23 ist die Periodizität P2 gegenüber der Periodizität P2 des Ausführungsbeispiel gemäß 22 halbiert, und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 24 ist die Periodizität P2 der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21 halbiert gegenüber der Periodizität P2 der Magnetanordnung 21 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 23.
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25 und 26 illustrieren, dass die Magnetpole N, S nicht notwendigerweise geradlinig entlang der Querrichtung (oder gegebenenfalls auch entlang der Belastungsrichtung B1, B2) erstreckt sein müssen, sondern beispielsweise auch eine V-Form aufweisen können. Hierbei ist auch möglich, wie in 26 dargestellt, die Magnetpole N, S zickzackförmig auszugestalten, mit einer Periodizität P3 entlang der Querrichtung Y.
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Die Verschlussvorrichtung 1 mit ihren Verschlussteilen 2, 3 kann zumindest bis zu einem gewissen Grad flexibel sein, um beispielsweise an einem Kleidungsstück oder an einem Behältnis verwendet zu werden. Hierbei ist jedoch dafür Sorge zu tragen, dass eine Torsion an den Strukturelementen 22, 32 nicht dazu führt, dass die Strukturelemente 22, 32 bei aneinander angesetzten Verschlussteilen 2, 3 außer Eingriff voneinander gelangen und sich somit die Verbindung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 löst.
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Hierzu kann die Erstreckung der Strukturelemente 22, 32 schräg zur Belastungsrichtung B1, B2 vorteilhaft sein, wie nachfolgend anhand von 29 bis 34 erläutert werden soll.
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Bei einem geradlinig erstreckten, quer zur Belastungsrichtung B1, B2 ausgerichteten Strukturelement 22, wie dies beispielhaft in 27 und 29 dargestellt ist, sowie auch bei einer Anordnung von mehreren geradlinig erstreckten, quer ausgerichteten Strukturelementen 22, wie beispielhaft in 31A und 31B dargestellt, entspricht die Länge X1, entlang derer das Strukturelement 22 versteifend entgegen einer Torsion T um die Querrichtung Y (in Richtung einer Krümmung entlang der Belastungsrichtung B1, B2) wirkt, gerade der Kantenbreite, über die das Strukturelement 22 an den Körper 20 des zugeordneten Verschlussteils 2 befestigt ist.
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Ein einzelnes Strukturelement 22 (siehe zum Beispiel 27 und 29) und auch eine Anordnung von Strukturelementen 22 (siehe 31A und 31B) kann einer Torsion T, die um die Querrichtung Y wirkt und zu einer Krümmung entlang der Belastungsrichtung B1, B2 führt, somit kaum entgegenwirken.
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Anders ist dies bei schräg erstreckten Strukturelementen 22, wie beispielhaft in 28 und 30 für eine Reihe A von Strukturelementen 22 und in 32A, 32B für mehrere aneinander gereihte Reihen A, B von Strukturelementen 22 dargestellt ist. Für ein schräg erstrecktes Strukturelement 22 entspricht die Länge X2, über die das Strukturelement 22 entgegen einer Torsion T um die Querrichtung Y versteifend wirkt, der auf die Belastungsrichtung B1, B2 projizierten Länge, wie dies aus 30 und 32A und 32B ersichtlich ist. Die Strukturelemente 22 wirken somit einer Torsion T um die Querrichtung Y und einer Krümmung des Verschlussteils 2 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 wirkungsvoll entgegen.
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Zudem wirken die schräg erstreckten Strukturelemente 22 auch für eine Selbstverstärkung der Verbindung zwischen den Verschlussteilen 2, 3, wie dies aus 33 und 34 ersichtlich ist.
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So ist bei einem geradlinig erstreckten Strukturelement 22, das wie in 33 dargestellt quer zur Belastungsrichtung B1, B2 ausgerichtet ist, eine Querverschiebung entlang der Querrichtung Y nicht verhindert, sodass die Verschlussteile 2, 3 auch in belastetem Zustand quer zueinander verschoben werden können und somit eine Öffnung der Verschlussvorrichtung 1 im belasteten Zustand, gegebenenfalls auch eine unbeabsichtigte Öffnung, möglich ist.
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Bei schräg erstreckten Strukturelementen 22, wie in 34 dargestellt, wird eine Kraft F jedoch an den Strukturelementen 22 in eine Normalkraft FN und in eine Tangentialkraft FQ verlegt, wobei die Tangentialkraft FQ in Richtung des jeweils entlang der Querrichtung Y benachbarten Strukturelements 22 wirkt und somit durch dieses benachbarte Strukturelement 22 abgestützt wird. So wirkt bei dem in 34 unten dargestellten Strukturelement 22 die Tangentialkraft FQ schräg nach oben und wird durch das oberhalb des Strukturelements 22 angeordnete Strukturelement 22 abgestützt, sodass der Eingriff der Anordnung von Strukturelementen 22 des Verschlussteils 2 in die zugeordneten Strukturelemente 32 des anderen Verschlussteils 3 selbstverstärkend ist und insbesondere eine Querverschiebung entlang der Querrichtung Y gehemmt ist.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich grundsätzlich auch in gänzlich andersgearteter Weise verwirklichen.
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So sind auch ganz andere Strukturformen der Strukturelemente an den Oberflächen der Verschlussteile denkbar und möglich. Beispielsweise kann an den Oberflächen eine Aufrauhung mit (mikroskopisch) kleinen Strukturelementen vorgesehen sein, die regelmäßig oder unregelmäßig von der Oberfläche vorstehen können und somit regelmäßig oder unregelmäßig zueinander angeordnete Berge und Täler ausbilden.
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Die Verschlussteile können eine Magnetanordnung aus diskreten Permanentmagnetelementen, zum Beispiel Neodym-Magneten, aufweisen.
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Denkbar und möglich ist aber auch, dass die Verschlussteile ein oder mehrere Magnetfolien aufweisen, die mit den Körpern der Verschlussteile verklebt oder verschweißt sind. Denkbar und möglich ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Körper der Verschlussteile selbst durch ein permanentmagnetisches (Folien-)Material, beispielsweise durch Einlagerung eines magnetischen Pulvers, ausgebildet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verschlussvorrichtung
- 2, 3
- Verschlussteil
- 20, 30
- Körper
- 200, 300
- Rand
- 201, 302
- Erhabener Abschnitt
- 202, 302
- Vertiefung
- 203, 303
- Oberfläche
- 21, 31
- Magnetanordnung
- 22, 32
- Strukturelement
- 220, 320
- Sperrfläche (Hinterschnitt)
- 221, 222
- Auflauffläche (Rampe)
- 222, 322
- Schenkel
- 223, 323
- Rückfläche
- A, B
- Reihe
- B1, B2
- Belastungsrichtung
- F
- Kraft
- L1, L2
- Löserichtung
- N, S
- Magnetpole
- P1–P3
- Periodizität
- X1, X2
- Länge
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7478460 [0004]
- US 5983467 [0005]
