DE60226286T2

DE60226286T2 - Verfahren zum Herstellen eines Hakenbestandteils

Info

Publication number: DE60226286T2
Application number: DE2002626286
Authority: DE
Inventors: George A. Litchfiled Provost; Melissa Danville SPEZZAFERO; Mark A. Contoocook Clarner; William Warner Huber; David P. jr. Amherst Kraus
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2022-06-05
Also published as: DE60226286D1; EP1759608A3; ES2301130T3; JP2005508678A; ES2304755T3; DE60225862D1; EP1774866A3; CN1242711C; DE60226528D1; DE60217860D1; EP1759606A3; CA2449722A1; CN1541073A; EP1759606B1; EP1395136A1; ES2275875T3; EP1759607A1; EP1759606A2; EP1759608A2; DE60225862T2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Hakenbestandteils bzw. einer Hakenkomponente gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
HINTERGRUND
Ein derartiges Verfahren zum Herstellen bzw. Ausbilden eines Hakenbestandteils gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus WO-A-00/41479 bekannt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf aufzunehmende Verschlußkomponenten bzw. -bestandteile, die in Öffnungen einer aufnehmenden Komponente, insbesondere in Schlaufen bzw. Schleifen eingreifen, die durch Fasern aus einer nicht gewebten, aufnehmenden Komponente ausgebildet sind. Die Erfindung bezieht sich genauer auf Stiel- und Kopfausbildungen der aufzunehmenden Elemente, welche eine Schlaufenergreifbarkeit fördern, und auf Verfahren und Maschinen für ihre Herstellung, und auf ihre Verwendung. In anderen Aspekten bezieht sich die Erfindung auf eine Herstellung von aufzunehmenden Verschlußelementen bzw. -gliedern per se, mit einer Anwendung von beispielsweise sogenannten selbstergreifenden Verschlußelementen, ebenso wie auf Haken- und Schlaufenverschlüsse. Die Erfindung bezieht sich in einigen Aspekten auch auf spezifische Produkte, von welchen das folgende ein Beispiel ist.
Festlegungsstreifen bzw. Befestigungsstreifen für Fensterscheibenabschirmungen wurden unteren anderem aus der aufzu nehmenden Komponente einer Haken- und Schlaufentyp-Verschlußeinrichtung ausgebildet. Um den Schirm bzw. die Scheibe zu sichern, sind bzw. werden die aufzunehmenden Verschlußelemente durch die Öffnungen des Gittermaterials eingesetzt und ergreifen die Seiten der Maschen- bzw. Gitteröffnungen. Es ist wünschenswert, daß der Eingriff zwischen den aufzunehmenden Verschlußelementen und den Gitteröffnungen eine gute Abziehfestigkeit zur Verfügung stellt, so daß der Schirm nicht durch Wind gelöst wird, und daß die Befestigungsstreifen billig und relativ attraktiv sind.
Es gibt ein allgemeines Erfordernis für aufzunehmende Verschlußkomponenten für Haken- und Schlaufenverschlüsse, welche gute Abziehfestigkeits- und Scherfestigkeitseigenschaften in gewünschten Einzel- und Mehrfachrichtungen zeigen, welche relativ billig herzustellen sind, und ein spezifisches Erfordernis für aufzunehmende Verschlußkomponenten, welche mit billigen, nicht gewebten Schlaufenmaterialien funktionieren können.
Es besteht auch ein Erfordernis fähig zu sein, aufzunehmende Verschlußprodukte herzustellen, die unterschiedliche funktionelle Charakteristika bzw. Eigenschaften konsistent und effizient aufweisen, unter Verwendung von Techniken, welche eine beschränkte Änderung in grundlegendem Werkzeug erfordern, jedoch Einstellungen erlauben bzw. ermöglichen, um die gewünschten Verschlußcharakteristika herzustellen bzw. zu erzeugen.
Darüber hinaus ist es insbesondere wünschenswert, die Verwendung von Haken- und Schlaufenverschlußsystemen in Felder billiger Produkte auszudehnen und immer noch eine gute Verschluß- bzw. Festlegungsleistung zu erzielen. Beispiele be inhalten billige und billigste wegwerfbare Windeln und Sanitärprodukte, wegwerfbare bzw. entsorgbare Verpackungen für Billigprodukte, und wegwerfbare billigste, chirurgische und industrielle Bekleidung und Verpackung. Es gibt zahlreiche andere bekannte Billigproduktbereiche, auf welche derartige Verschlüsse anwendbar sein würden.
Insbesondere ist es wünschenswert, einen guten Eingriff des aufzunehmenden Verschlußelements des Festlegungs- bzw. Verschlußsystems mit billigen, nicht gewebten Schlaufenprodukten zu erzielen, welche durch ihre Dünnheit und die niedrige Höhe gekennzeichnet sind, über welche sich ihre Schlaufen bzw. Schleifen definierenden Fasern erstrecken.
"Guter Eingriff" bedeutet in einigen Fällen ein Ergreifen eines großen Prozentsatzes von Haken mit niedrig liegenden Schlaufen.
"Guter Eingriff" in anderen Anwendungen erfordert häufig mehr, wie in dem Fall von Verschlüssen für Windeln. In derartigen Fällen muß die Hakenkomponente eine starke "Abzieh"-Beständigkeit zeigen, wenn sie mit dünnen, billigen Schlaufenmaterialien in Eingriff ist bzw. gelangt. Bei derartigen Materialien erlaubt eine effektive Schlaufenhöhe nicht einen Übergang eines Ladens von dem Hakenkopf zu dem Hakenstiel während einer Abschältätigkeit, wie dies bei teuren Schlaufenprodukten auftritt, welche eine höhere Schlaufenhöhe aufweisen. Aus diesem Grund gibt es spezielle Probleme, die bei Haken für dünne Schlaufenstrukturen zusätzlich zu dem Erfordernis zu adressieren bzw. zu berücksichtigen sind, die Kosten der Hakenkomponente zu reduzieren.
Um die Abschälbetrachtungen vollständiger zu erklären, ist in einem haken- und schlaufenartigen Verschluß eine Abschälfestigkeit der Widerstand gegenüber einem Abstreifen einer Komponente von der anderen, wenn eine Kraft normal zu ihren zusammenpassenden Oberflächen an das Ende von einer der Komponenten angelegt bzw. aufgebracht ist. Eine derartige Abschälkraft auf die Komponente bewirkt, daß sie sich verbiegt und sich progressiv von der anderen abschält. Es ist wünschenswert, eine derartige Abschälfestigkeit in einem Haken- und Schlaufenverschluß zu besitzen, welche sicherstellt, daß sich der Verschluß nicht unter normalen Kräften einer Verwendung löst, jedoch es immer den Komponenten ermöglicht, daß sie, wenn es erforderlich ist, getrennt werden.
Wenn das Schlaufenelement dünn ist, wie dies üblicherweise für billige aufnehmende Verschlüsse bzw. Festlegungselemente der Fall, ist die Struktur von individuellen Schlaufen sehr kurz und niedrig liegend. In diesem Zustand üben unter einer Anwendung einer Abschälkraft die Schlaufen eine Kraft auf den Haken aus, welche im wesentlichen senkrecht zu der blattförmigen Basis und parallel zu dem Stiel der individuellen Haken ist. Folglich wird die Kraft lediglich auf die Köpfe der Haken angewandt bzw. aufgebracht.
Im Gegensatz dazu muß, wenn das Schlaufenelement eine dicke Stapelstruktur, bestehend aus langen individuellen Schlaufen, aufweist, eine Schlaufe zuerst auf ihre volle Länge ausgezogen werden, bevor sie eine signifikante Kraft auf den Haken ausüben kann. Wenn dies auftritt, wird es den Basisgeweben, an welchen die Schlaufen und Haken festgelegt sind, ermöglicht, sich voneinander wegzubiegen (siehe 23Y), so daß am Punkt einer Trennung des Hakens von derar tigen Schlaufen die zusammenpassenden Komponenten bzw. Bestandteile nicht länger gegenüberliegen. Daher ist der Winkel, unter welchem eine Schlaufe ihre Kraft auf einen Haken ausübt, kleiner als senkrecht. Je länger die Schlaufenlänge ist, desto mehr verringert sich der Winkel. Als ein Ergebnis wirkt mit einer langen Schlaufenkomponente die Kraft nicht nur auf den Kopf des Hakens, sondern auch auf ihren Stiel. Für sehr lange Schlaufen ist das meiste der Widerstandskraft auf den Stiel während einer Abschältätigkeit.
Die Folge ist, daß für kurze Schlaufen der Hakenkopf stark sein muß und ein Großteil des Widerstands gegenüber einer Abschältrennung zur Verfügung stellen muß, während für lange Schlaufen ein kurzer starrer Stiel mit einem geringen Kopfüberhang ausreichend ist, um einen hohen Widerstand gegenüber einer Abschältrennung zu geben. Daher muß in zahlreichen Fällen, um die Verwendung von dünnen und billigen Schlaufenkomponenten zu erweitern bzw. auszudehnen und zu verbessern, die Hakenkopf-Geometrie verbessert werden, um eine Festigkeit eines Eingriffs zu erhöhen und einen akzeptablen Verschluß auszubilden.
In zahlreichen Fällen ist es wünschenswert, die aufzunehmenden Hakenglieder zur Verwendung mit kurzem Schlaufenmaterial auszubilden, indem ein Feld bzw. Array von Stielen integral bzw. einstückig (d. h. monolithisch) mit einer gemeinschaftlichen Basis geformt wird, und nachfolgend die Stiele durch einen Preßbildungsschritt nachzubehandeln, um durch Schlaufen ergreifbare Köpfe auszubilden. In zahlreichen Fällen ist es gewünscht, kontinuierliche Verfahren bzw. Prozesse zu verwenden, welche in einer gegebenen Maschinenrichtung wirken, jedoch einen Weg zu finden, dies so auszuführen, um ein Hakenprodukt zu erzielen, welches gute Abschälfestigkeitscharakteristika aufweist, wenn der Benutzer Abschälkräfte unter einem wesentlichen Winkel zu der Maschinenrichtung und in zahlreichen Fällen unter rechten Winkeln, beispielsweise in der Quer-Maschinenrichtung bzw. Richtung quer zur Maschinenrichtung anlegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wird durch die Merkmale von Anspruch 1 definiert.
Ein anderes Verfahren zum Herstellen bzw. Ausbilden eines Verschlusses beinhaltet: (a) Ausbilden aus einem thermoformbaren Material, eines Vorformprodukts, welches eine blattförmige Basis und ein Array bzw. Feld von Vorformstielen und oberen Strukturen aufweist, welche integral bzw. einstückig mit der Basis geformt werden und sich zu entsprechenden Abschlußenden erstrecken; (b) Erhitzen bzw. Erwärmen der Abschlußenden der Stiele oder Struktur, welche oberhalb der Stiele vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt wird, auf eine vorbestimmte Erweichungstemperatur, während die blattförmige Basis und ein unterer Abschnitt jedes Stiels auf einer Temperatur niedriger als die Erweichungstemperatur gehalten werden; und (c) Kontaktieren der Abschlußenden mit einer Kontaktoberfläche, welche sich auf einer vorbestimmten Formtemperatur befindet, um die Abschlußenden neu zu formen, um Köpfe daraus auszubilden, welche die blattförmige Basis ausreichend überragen, um Schlaufen bzw. Schleifen bzw. Schlingen zu ergreifen, wobei die Geometrie und das Material der Vorformstruktur und die Bedingung eines Neuformens der Abschlußenden der Struktur miteinander so im Zusammenhang stehen, daß die gebildeten Köpfe zu einem Abschälwiderstandseingriff mit Schlaufen fähig sind bzw. werden, welche durch Fasern aus dünnen oder ultradünnen, nicht gewebten Materialien bzw. Gewebe gebildet werden.
Bevorzugte Verfahren beinhalten eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Das Erwärmen bzw. Heizen wird durch eine Nichtkontakt-Heizquelle ausgeführt, vorzugsweise eine konvektive Heizquelle, wie durch Verbrennungsprodukte einer Flamme. Das Polymer des Stiels oder der Struktur ist nicht orientiert und wird in eine kugelartige Konfiguration geschmolzen. Die Ausbildungstemperatur ist ausreichend niedrig oder andere Bedingungen werden zur Verfügung gestellt, so daß das thermoformbare Material nicht an der Kontaktoberfläche anhaftet. Verbrennungswasser oder Dampf wird auf die Kontaktoberflächen als ein nicht anhaftendes bzw. Nicht-Anhaftungsagens eingebracht. Die Ausbildungstemperatur ist niedriger als die Erweichungstemperatur. Die Kontaktoberfläche umfaßt die zylindrische Oberfläche einer Rolle bzw. Walze. Die Kontaktoberfläche ist bzw. wird gekühlt, um die Ausbildungs- bzw. Formtemperatur während Schritt (c) aufrecht zu erhalten. In Schritt (c) sind die Köpfe, welche ausgebildet werden, im wesentlichen scheibenförmig oder pilzförmig. Die Dicke jedes scheibenförmigen Kopfs ist von etwa 5 bis 15% des äquivalenten Durchmessers der Scheibe, oder in dem speziellen Fall eines konvektiven bzw. Konvektionsheizens der Seiten der Abschlußstruktur ebenso wie der Enden, wie durch heiße Verbrennungsprodukte, bis zu etwa 35% des äquivalenten Durchmessers der Scheibe. Der Kopf hat eine im wesentlichen domförmige Oberfläche, die über die Basis überhängt bzw. diese überragt. Schritt (a) beinhaltet ein Formen der Stiele in Formhohlräumen in einer Formwalze. In Schritt (b) erstreckt sich der Bereich bzw. die Region von dem Abschluß- bzw. Anschlußende in Richtung zu der Basis um einen Abstand gleich von etwa 15 bis 25% des Gesamtabstands von dem Anschlußende zur Basis, oder in dem speziellen Fall des erwähnten Konvektionsheizverfahrens bis zu etwa 30% des Abstands. Die Kontaktoberfläche hat ein Oberflächenfinish, das aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus getauchten, geglätteten, texturierten und Kombinationen davon. Die Oberflächenendbearbeitung bzw. das Oberflächenfinish umfaßt Vertiefungen bzw. Grübchen oder andere Ausbildungen, welche klein relativ zu der Größe der Scheibe oder des Kopfs sind, diskret und sowohl in der X- als auch Y-Richtung getrennt, und die Kontaktoberfläche beinhaltet eine Dichte von Vertiefungen oder anderen Ausbildungen pro Einheitsfläche der Kontaktoberfläche, welche größer als die oder gleich der Dichte der Stiele pro Einheitsfläche der Basis ist und insbesondere für die kleinen gesonderten Ausbildungen bzw. Formationen zum Modifizieren der Unterstruktur der Scheiben durch Transformation einer Verlagerung durch die Dicke der Scheibe, zählen die relativ kleinen diskreten Ausbildungen zwischen 3 und 15 pro Scheibe oder Kopf. Während Schritt (c) sind die Vertiefungen in wenigstens teilweiser Ausrichtung mit den Stielen.
Ein weiteres Verfahren zum Ausbilden bzw. Herstellen eines Verschlusses beinhaltet: (a) ein Ausbilden einer Mehrzahl von Stielen, welche sich von einer gemeinsamen Basis erstrecken, zu einer Abschlußendstruktur aus einem thermoformbaren Material; (b) ein Heizen bzw. Erwärmen einer Region bzw. eines Bereichs der Abschlußendstruktur auf eine vorbestimmte Erweichungstemperatur, um das Material in dem Bereich bzw. der Region zu erweichen, während der verbleibende Abschnitt der Stiele auf einer Temperatur niedriger als die Erweichungstemperatur gehalten wird; und (c) ein Kontaktieren der Abschlußenden mit einer Kontaktoberfläche, um Köpfe an dem Abschlußende der Stiele auszubilden, wobei wenigstens ein Abschnitt der Kontaktoberfläche eine ausreichend rauhe Textur aufweist, um eine eine Schlaufe ergreifende Oberflächenrauheit wenigstens einem Abschnitt bzw. Teil der Köpfe zu verleihen.
Bevorzugte Verfahren beinhalten eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Die Kontaktoberfläche umfaßt die zylindrische Oberfläche einer Walze. Die Kontaktoberfläche hat eine sandpapierartige Textur. Die Kontaktoberfläche hat eine Oberflächenrauhigkeit (Rauheit) von etwa 10 bis 200 Mikrometer. Die Kontaktoberfläche definiert eine Mehrzahl von Vertiefungen bzw. Grübchen. Die Kontaktoberfläche beinhaltet eine Dichte von Vertiefungen pro Einheitsfläche der Kontaktoberfläche, welche größer als die oder gleich der Dichte von Stielen pro Einheitsfläche der Basis ist. Die Oberflächenrauhigkeit, die den Köpfen verliehen ist, ist ausreichend, um die Abschälfestigkeit des Verschlusses um etwa 10 bis 100% zu erhöhen. Die Kontaktoberfläche ist so auf die Dicke und Art der Köpfe bezogen, die ausgebildet sind bzw. werden, daß ein Kontakt mit der oberen Oberfläche der Köpfe effektiv bzw. wirksam ist, um den Effekt durch die Harzstärke bzw. -dichte der Köpfe ausreichend zu übertragen, um einen Grad an Textur oder Oberflächenrauhigkeit an die Umfangskante des Kopfs oder an die untere Oberfläche des Kopfs oder an beide in Bereichen bzw. Regionen zu verleihen, die durch Schlaufen während eines Haken-zu-Schlaufen-Eingriffs kontaktiert sind bzw. werden. Vorzugsweise verleiht der Kontakt der übereinstimmenden Oberfläche mit dem Kopf diskrete Depressionen bzw. Vertiefungen, die in X- oder Y- oder in beiden Richtungen verteilt sind, und in der Anzahl in dem Bereich zwischen etwa 3 und 15 Vertiefungen pro Kopf liegen.
Ein Verschluß- bzw. Festlegungselement beinhaltet einen länglichen bzw. verlängerten Stiel, welcher sich von einer im wesentlichen planaren Basis erstreckt und integral mit dieser geformt ist, und einen Kopf, welcher an einem Abschlußende des Stiels angeordnet ist, wobei wenigstens ein Abschnitt des Kopfs eine rauhe Oberfläche aufweist, welche eine sand- bzw. schleifpapierartige Oberflächentextur aufweist.
Bevorzugte Verschlußelemente beinhalten eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Die rauhe Oberfläche weist eine Oberflächenrauhigkeit (Rauheit) von etwa 10 bis 200 Mikrometer auf. Die rauhe Oberfläche weist eine ausreichende Oberflächenrauhigkeit auf, um die Abschälfestigkeit des Verschlusses um 10 bis 100% zu erhöhen. Der Kopf ist im wesentlichen scheibenförmig oder pilzförmig.
Ein Festlegungs- bzw. Befestigungsstreifen für ein Festlegen eines Maschendrahtschirms an einer Oberfläche beinhaltet (a) eine im wesentlichen planare Basis; (b) eine Vielzahl von verlängerten bzw. länglichen Stielen, welche sich von der Basis erstrecken; und (c) eine Vielzahl von Köpfen, wobei jeder Kopf an einem Abschlußende von einem der Stiele angeordnet ist. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist wenigstens ein Abschnitt der Köpfe eine rauhe Oberfläche auf, welche eine sand- bzw. schleifpapierartige Oberflächentextur aufweist.
Der Ausdruck "Erweichungstemperatur", wie er hierin verwendet ist, bezieht sich auf eine Temperatur, bei welcher das thermoformbare Material durch eine Oberfläche, die gegen sie gepreßt ist, geformt werden kann und beinhaltet die Schmelztemperatur ebenso wie tiefere Temperaturen, bei welchen eine Deformation bzw. Verformung und ein Fluß bzw. Fließen des Materials auftreten können.
Der Ausdruck "scheibenförmig", wie er hierin verwendet ist, bezieht sich auf eine Form bzw. Gestalt, die obere und Bodenoberflächen aufweist, wobei wenigstens ein Abschnitt der oberen Oberfläche im wesentlichen parallel zu einem entsprechenden Abschnitt der Bodenoberfläche ist und eine Dicke aufweist, die wesentlich kleiner als ihr äquivalenter Durchmesser ist. "Äquivalenter Durchmesser" bedeutet (a) für eine kreisförmige Scheibe der tatsächliche Durchmesser, und (b) für eine Scheibe, die keine kreisförmige Form aufweist, der Durchmesser einer kreisförmigen Scheibe, die dieselbe Dicke und denselben Oberflächenbereich wie eine nicht kreisförmige Scheibe aufweist. Wenn von oben gesehen, kann die Scheibenform im wesentlichen kreisförmig, unregelmäßig in der Form, jedoch etwa kreisförmig, oder nicht kreisförmig, beispielsweise quadratisch oder kreuzförmig sein. Die Scheibenform kann eben bzw. flach sein oder kann andere Formen, wie gewölbt bzw. domartig, gewellt oder pyramidal aufweisen.
Der Ausdruck "pilzförmig", wie er hierin verwendet ist bzw. wird, bezieht sich auf irgendeine Form, die einen domartigen bzw. bombierten Abschnitt aufweist, mit der Ausnahme einer kompletten Kugel.
Der Ausdruck "schlaufenergreifende Oberflächenrauhigkeit", wie er hierin verwendet ist, bedeutet einen Grad an Oberflächenrauhigkeit, welcher ausreichend ist, um ein Schlau fenverschlußelement "einzufangen" und einen teilweisen, momentanen Eingriff mit diesem zur Verfügung zu stellen.
Der Ausdruck "sandpapierartig", wie er hierin verwendet ist, bedeutet eine Oberflächenrauhigkeit ähnlich der Oberflächentextur von Schmirgel- bzw. Sandpapier.
Die Verschlußelemente haben eine Kopfgeometrie, welche in vorteilhafter Weise eine starke Befestigung an einer aufnehmenden Verschlußkomponente zur Verfügung stellt. Die Verschlußelemente sind insbesondere gut zur Verwendung in Festlegungs- bzw. Klebebändern adaptiert, um ein Insektennetz an einem Fensterrahmen festzulegen, da die Kopfgeometrie einen starken Eingriff mit dem Gitter des Insektengitters zur Verfügung stellt. Insektengitter-Verschluß- bzw. -Klebebänder der Erfindung zeigen eine gute Abschälfestigkeit und somit einen guten Widerstand gegenüber Ablösung aufgrund von Wind. Die Verfahren der Erfindung erlauben es den Verschlußelementen, daß sie unter Verwendung eines relativ einfachen und ökonomischen Verfahrens hergestellt werden.
Andere und sehr bedeutende Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen über ein Fensterscheibenabschirmen hinaus, um aufzunehmende Verschlußelemente zur Verfügung zu stellen, die zu einem verbesserten Eingriff mit Schlaufen, die durch Fasern aus dünnen, nicht gewebten Materialien ausgebildet sind, oder mit anderen offenen Strukturen fähig sind.
Ein Verfahren zum Ausbilden eines Schlaufen bzw. Schlingen ergreifenden Haftverschlußprodukts beinhaltet ein Ausbilden aus einem thermoformbaren Material eines Vorformprodukts, das eine blattförmige Basis und ein Feld bzw. Array von vorgeformten bzw. Vorform-Stielausbildungen einstückig bzw. integral mit und sich erstreckend von der Basis bis zu entsprechenden Abschluß- bzw. Anschlußenden aufweist, wobei jede der Stielausbildungen einen ersten Abschnitt, der mit der Basis verbunden ist, und einen zweiten Abschluß- bzw. Anschlußabschnitt beinhaltet, der sich von dem ersten Abschnitt zu einem Anschlußende erstreckt, wobei es einen diskreten Übergang zu einem Bereich kleineren Querschnitts in dem zweiten Abschnitt relativ zu dem ersten Abschnitt gemäß Querschnitten gibt, die parallel zu der blattförmigen Blattformbasis genommen sind; und ein Deformieren bzw. Verformen von im wesentlichen dem gesamten zweiten Abschnitt von wenigstens einigen der Stielausbildungen, um an jedem so deformierten Abschnitt ein eine Öffnung ergreifendes Merkmal, insbesondere ein Schlaufen ergreifendes Merkmal auszubilden, das über das blattförmige Basisblatt überhängt, während der erste Abschnitt im wesentlichen wie geformt verbleibt.
Bevorzugte Verfahren beinhalten eines oder mehrere der folgenden Merkmale. Der diskrete Übergang beginnt bei einem Abstand von der blattförmigen Basis von wenigstens dem halben Weg zu dem Anschlußende der Stielausbildung. Der diskrete Übergang beinhaltet eine wesentliche Absenkung bzw. Verringerung in der Querschnittsfläche des zweiten Abschnitts relativ zu dem ersten Abschnitt der Stielausbildung.
Ein Hakenverschluß-Vorformprodukt für eine nachfolgende Ausbildung eines eine Schlaufe ergreifenden Hakenverschlußprodukts wird zur Verfügung gestellt, wobei das Vorformprodukt ein Basisblatt, das eine Oberfläche aus thermoplastischem Harz aufweist; und eine Mehrzahl von Stielaus bildungen beinhaltet, die integral bzw. einstückig (d. h. monolithisch) mit der Oberfläche der Basis ausgebildet sind, um davon vorzuragen. Jede der vorragenden Ausbildungen beinhaltet einen ersten Stielabschnitt, der die Oberfläche schneidet bzw. kreuzt, und einen zweiten Abschnitt, der sich von dem ersten Abschnitt zu einem distalen Ende erstreckt, um eine Höhe der Ausbildung bzw. Formation relativ zur Oberfläche zu definieren. Ein Schnitt des ersten und zweiten Abschnitts tritt in einem Abstand von der Oberfläche gleich wenigstens der Hälfte der Höhe der Ausbildung auf, wobei der Schnitt einen diskreten Übergang in der Struktur der Ausbildung definiert, wobei der zweite Abschnitt ausgewählt ist bzw. wird, um die Ausbildung des Kopfs oder der Scheibe des Verschlußprodukts zu verbessern, beispielsweise um empfänglicher für Verformungs- bzw. Deformationsenergie als der Stielabschnitt zu sein, beispielsweise indem er in der Masse reduziert ist, um eine Scheibe oder einen Kopf reduzierter Dicke auszubilden, oder um leichter vorkonditioniert zu sein, um in einen Kopf ausgebildet zu werden, oder um in eine Kopfstruktur formbar zu sein, welche verbesserte Schlaufeneingriffseigenschaften aufweist, insbesondere einen Widerstand gegenüber einem Abschälen bzw. Abziehen, wenn er mit Schlaufen in Eingriff ist, die durch kurze oder niedrig liegende Fasern eines dünnen, nicht gewebten Schlaufenmaterials gebildet sind. Variationen dieses Aspekts der Erfindung können einen Bereich eines beliebigen Querschnitts des zweiten Abschnitts parallel zur Oberfläche umfassen, der kleiner als eine Fläche irgendeines Querschnitts des Stielabschnitts ist, der parallel zur Oberfläche genommen ist, oder äußerste (d. h. distale) Querschnitte, die eine Fläche weniger als die Hälfte oder vorzugsweise weniger als ein Viertel oder weniger der Fläche des ersten Stielabschnitts aufweisen.
Ein Hakenverschluß-Vorformprodukt für eine nachfolgende Ausbildung eines Schlaufen ergreifenden Hakenverschlußprodukts wird zur Verfügung gestellt, wobei das Vorformprodukt ein Basisblatt, das eine kontinuierliche Länge, eine Breite und eine Oberfläche aus thermoplastischem Harz aufweist; und eine Mehrzahl von Stielausbildungen beinhaltet, die einstückig bzw. integral mit der Oberfläche ausgebildet sind, um davon vorzuragen, wobei jede der vorragenden Ausbildungen einen ersten Stielabschnitt, der die Oberfläche schneidet, und einen zweiten Abschnitt beinhaltet, der sich von dem ersten Abschnitt zu einer zentralen Spitze erstreckt, um eine Höhe der Ausbildung relativ zur Oberfläche zu definieren, wobei Längskanten bzw. -ränder des zweiten Abschnitts relativ zu Längskanten des ersten Stielabschnitts zu der zentralen Spitze geneigt bzw. verjüngt sind. Variationen bzw. Abwandlungen dieses Aspekts der Erfindung können jede Stielausbildung beinhalten, die seitliche Kanten aufweist, die sich von dem ersten Abschnitt kontinuierlich zu dem Anschlußende der vorragenden Ausbildung verjüngen, wobei ein Stiel bzw. Stamm, der eine "M"-Form oder eine "A"-Rahmengehäuse-Konfiguration aufweist, lediglich Beispiele sind.
Ein Hakenverschluß-Vorformprodukt für eine nachfolgende Ausbildung eines Schlaufen ergreifenden Hakenverschlußprodukts wird zur Verfügung gestellt, wobei das Vorformprodukt ein Basisblatt, das eine kontinuierliche Länge, eine Breite und eine Oberfläche aus thermoplastischem Harz aufweist; und eine Mehrzahl von Stielausbildungen beinhaltet, die integral mit der Oberfläche ausgebildet sind, um davon vorzuragen, wobei jede der vorragenden Ausbildungen einen ersten Stielabschnitt, der die Oberfläche schneidet, und einen zweiten Abschnitt beinhaltet, der sich von dem ersten Abschnitt erstreckt, um eine Höhe der vorragenden Ausbildung relativ zur Oberfläche zu definieren, wobei der zweite Abschnitt eine erste Spitze entlang einer ersten Längskante, eine zweite Spitze entlang einer zweiten Längskante und eine zentrale Vertiefung frei von Harz dazwischen aufweist.
Änderungen bzw. Variationen können jede vorragende Ausbildung beinhalten, beispielsweise in der Form einer dünnen Rippe bzw. Finne, die gegenüberliegende seitliche Kanten aufweist, die sich kontinuierlich von dem ersten Abschnitt zu dem Anschlußende der Ausbildung verjüngen, um beispielsweise die Konfiguration des Buchstaben "M" zu beschreiben. In einem weiteren Fall umfaßt das Vorformprodukt effektiv eine Hälfte der vorhergehenden Geometrie, d. h. eine Spitze ist an einer ersten Längskante dieser Rippe angeordnet, und ein relativ niedriger bzw. tiefer Bereich befindet sich an der gegenüberliegenden Längskante. In bevorzugten Ausbildungen hat die vorragende Ausbildung eine Form eines "M" oder eines halben "M", in welcher die Höhe der Ausbildung linear von der einen oder beiden Spitze(n) zu dem niedrigsten Teil der Oberseite der Struktur abnimmt.
Ein Hakenverschluß-Vorformprodukt für eine nachfolgende Ausbildung eines Schlaufen ergreifenden Hakenverschlußprodukts wird zur Verfügung gestellt, wobei das Vorformprodukt ein Basisblatt, das eine kontinuierliche Länge, eine Breite und eine Oberfläche aus thermoplastischem Harz aufweist; und eine Mehrzahl von Stielausbildungen beinhaltet, die einstückig mit der Oberfläche ausgebildet sind, um davon vorzuragen, wobei jede der Stielausbildungen einen ersten Stielabschnitt, der die Oberfläche schneidet, und einen zweiten Abschnitt beinhaltet, der sich von dem ersten Abschnitt erstreckt, um eine Höhe der vorragenden Ausbildung relativ zu der Oberfläche zu definieren, wobei der erste Abschnitt eine erste zylindrische Form bzw. Gestalt eines ersten Durchmessers umfaßt und der zweite Abschnitt eine zweite zylindrische Form eines zweiten Durchmessers umfaßt, wobei der zweite Durchmesser kleiner als der erste Durchmesser ist. Änderungen können beinhalten, daß der zweite Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Abschnitt ist.
In den vorangehenden Bezugnahmen auf einen "zweiten Abschnitt" wird verstanden, daß der zweite Abschnitt selbst aus mehreren Abschnitten gebildet sein kann.
Ein neuer Weg zum Herstellen von Hakenprodukten für diese und andere Zwecke wird durch eine Auswahl von Ausbildungsbedingungen zum Ausbilden von Köpfen auf vorgeformten Stielen oder vorragenden Strukturen erzielt, welche eine lokalisierte geschmolzene Masse des Hakenharzes derart zur Verfügung stellen, daß die Wirkung einer Oberflächenspannung auf die geschmolzene Masse die Masse veranlaßt, so über ein quer zur Maschine sich erstreckendes Ende bzw. einen Endpunkt bzw. -bereich quer zur Maschinenlaufrichtung des distalen Endes des Stiels überzuhängen, daß, wenn es durch eine zusammenpassende Oberfläche, wie jene einer Formwalze, deformiert wird, das geschmolzene Harz in einen allgemein abgeflachten dünnen Kopf bei einem sich quer zur Maschinenlaufrichtung erstreckenden Ende bzw. Endpunkt bzw. Endbereich des Stiels ausgebildet wird. In bevorzugten Ausbildungen schmilzt eine Nichtkontakt-Heizwirkung die distalen Enden der vorgeformten Strukturen und die ausbildende bzw. Formoberfläche wird auf einer niedrigeren Temperatur als jener des geschmolzenen Harzes gehalten.
Ebenfalls in bevorzugten Ausbildungen trägt die Oberfläche der Formwalze Formausbildungen, welche unregelmäßige Kanten oder Konturen an den Köpfen ausbilden, die ausgebildet werden, welche einen Eingriff und ein Halten von Faserschlaufen bzw. -schleifen nach einem Eingriff fördern bzw. unterstützen.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Hakenkomponente bzw. eines Hakenbestandteils für einen Haken- und Schlaufenverschluß wird zur Verfügung gestellt, umfassend (a) Bereitstellen einer kontinuierlichen Länge einer Vorform-Stielkomponente aus thermoformbarem Harz, wobei die Komponente eine Basisschicht aufweist, von welcher sich eine Mehrzahl von vorgeformten Stielen mit thermoformbaren Enden einer vorbestimmten Geometrie erstreckt, wobei die Stielkomponente eine Maschinenrichtung bzw. Maschinenlaufrichtung aufweist, (b) Erhitzen bzw. Erwärmen der deformierbaren bzw. verformbaren Enden der Stiele, um auf jedem eine lokalisierte, geschmolzene Masse von Harz zur Verfügung zu stellen, welche unter der Wirkung einer Oberflächenspannung so auf dem entsprechenden Stiel verbleibt bzw. aufruht, um ein Ende bzw. einen Endpunkt des Stiels quer zur Maschinenlaufrichtung zu überhängen, und (c) Deformieren der geschmolzenen Masse mit einer Formoberfläche in einer Weise, um einen allgemein abgeflachten, dünnen Kopf am Endpunkt des Stiels quer; zur Maschinenrichtung zu erzeugen, wobei (d) Schritte (a), (b) und (c) so ausgeführt werden, um einen eine Schlaufe ergreifenden bzw. durch eine Schlaufe bzw. Schleife ergreifbaren Kopf zu erzeugen, der in einer Draufsicht eine allgemeine Kontur definiert, die einen Umfangsbogen AB parallel zu der Basis der Vorformkomponente aufweist, wobei der Kopf ein überhängendes bzw. Überhang-Aspektverhältnis OAR aufweist, das als das Verhältnis der Sehne des Bogens AB und der Höhe "h" der Linie senkrecht zu der Sehne definiert ist, die an dem weitesten Punkt des Bogens von der Sehne liegt, OAR = AB/h, wo die Sehne des Bogens in der Ebene liegt, welche das Ende bzw. den Endpunkt des Stiels quer zur Maschinenrichtung definiert und parallel zu der Maschinenrichtung ist, wobei die Sehne in der Oberfläche des Stiels liegt oder diese berührt, welche das Ende bzw. den Endpunkt des Stiels quer zur Maschinenrichtung definiert, wobei das Längen- bzw. Aspektverhältnis OAR kleiner als 3,5, vorzugsweise etwa 2 ist.
Eine Hakenkomponente bzw. ein Hakenbestandteil für einen Haken- und Schlaufenverschluß wird zur Verfügung gestellt, umfassend eine Basisschicht, von welcher sich eine Mehrzahl von Stielen erstreckt, die entsprechende, durch Schlaufen ergreifbare Köpfe aufweisen, wobei wenigstens einige der Köpfe jeweils eine allgemeine Kontur in einer Draufsicht aufweisen, welche einen Umfangsbogen AB parallel zu der Basis aufweist, wobei der Kopf ein überhängendes bzw. Überhang-Aspektverhältnis OAR aufweist, das als das Verhältnis der Sehne des Bogens AB und der Höhe "h" der Linie senkrecht zu der Sehne definiert ist, die an dem weitesten Punkt des Bogens von der Sehne liegt, OAR = AB/h, wo die Sehne des Bogens in der Ebene liegt, welche das Ende bzw. den Endpunkt des Stiels quer zur Maschinenrichtung definiert und parallel zu der Maschinenrichtung ist, wobei die Sehne in der Oberfläche des Stiels liegt oder diese berührt, welche das Ende bzw. den Endpunkt des Stiels quer zur Maschinenrichtung definiert, wobei das Längen- bzw. Aspektverhältnis OAR kleiner als 3,5, vorzugsweise etwa 2 ist.
Das vorangehende Verfahren oder die Hakenkomponente kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen. Der Kopf weist eine vertikale Kopfdicke nach unten zu seinem eine Schlaufe ergreifenden Bereich von nicht mehr als etwa 0,38 mm (0,015 Zoll) auf.
Die kombinierte Höhe jedes Stiels und seines entsprechenden Kopfs, gemessen von der Basisschicht, ist nicht mehr als etwa 1,4 mm (0,055 Zoll).
Der Abdruckbereich jedes Kopfs ist nicht mehr als etwa 2,77 × 10^–3 cm² (4,30 × 10^–4 Zoll²).
Die Stielvorform umfaßt eine dünne Rippe bzw. Finne, die von der Basis vorragt, wobei die dünne Rippe eine Komponente quer zur Maschinenrichtung bzw. Maschinenlaufrichtung hat, die eine Ausrichtung bzw. Orientierung von wenigstens etwa 45 Grad aufweist, wobei die Rippe durch eine Länge vom Endpunkt der Projektion quer zur Maschinenrichtung, entlang der Länge der Projektion, gekennzeichnet ist, welche größer als etwa das Doppelte der Dicke der Rippe ist, wobei die Länge und Dicke unter rechten Winkeln in einer Ebene parallel zu der Ebene der Basis der Hakenkomponente gemessen sind bzw. werden.
Eine Hakenkomponente für eine Haken- und Schlaufenbefestigung bzw. -festlegung umfaßt eine Basisschicht, von welcher sich eine Mehrzahl von Stielen erstreckt, die entsprechende, eine Schlaufe ergreifende Köpfe aufweisen, wobei die Köpfe ein Ende bzw. einen Endpunkt quer zur Maschinenrichtung der entsprechenden Stiele überragen, wobei die Komponente eine Maschinenrichtung aufweist, wobei der Stiel eine dünne Rippe umfaßt, die von der Basis vorragt, wobei die dünne Rippe eine Komponente quer zur Maschinenrichtung einer Ausrichtung von wenigstens etwa 45 Grad aufweist, wobei die Rippe durch eine Länge von dem Endpunkt bzw. -bereich quer zur Maschinenrichtung des Vorsprungs bzw. der Erhebung entlang der Länge des Vorsprungs gekennzeichnet ist, welche größer als etwa das Doppelte der Dicke der Rippe ist, wobei die Länge und die Dicke unter rechten Winkeln in einer Ebene parallel zur Ebene der Basis der Hakenkomponente gemessen werden.
Verfahren oder Produkte, die die dünne Rippe aufweisen, können eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen. Die Länge der Rippe ist wenigstens 2 1/2 Mal ihrer Dicke.
Die Länge der dünnen Rippe erstreckt sich in der Quermaschinenrichtung.
Die Stielvorform oder der Stiel, wie dies der Fall sein mag, ist doppelendig, wobei eine derartige Länge der dünnen Rippe vorliegt, die sich nach innen in entgegengesetzten Richtungen von Enden bzw. Endpunkten quer zur Maschinenrichtung an gegenüberliegenden Enden der Stielvorform oder des Stiels erstreckt.
Es wird weiterhin gefunden, daß wichtige spezielle Geometrien von geformten Preform- bzw. Vorformelementen und gewählte Techniken eines Kopfausbildens effektiv beim Erzielen von bedeutenden Vorteilen in diesem Zusammenhang und allgemeiner sind.
Die geformte Stielvorform umfaßt einen Vorsprung einer dünnen Rippe, der eine signifikante Komponente quer zur Maschinenrichtung bzw. Maschinenlaufrichtung einer Ausrich tung aufweist, wobei die dünne Rippe durch eine Länge von dem Ende bzw. Endpunkt quer zur Maschinenrichtung des Vorsprungs entlang der Länge des Vorsprungs gekennzeichnet ist, welche größer als etwa das Doppelte der Länge und der Dicke ist, die unter rechten Winkeln in einer Ebene parallel zur Ebene der Basis der Hakenkomponente gemessen werden. Vorzugsweise ist eine derartige Länge im Bereich von etwa 2 1/2 Mal der Dicke, bis weniger als 3 Mal einer derartigen Dicke.
Eine maximale Länge der Rippen ist bzw. wird nicht durch Betrachtungen einer geschmolzenen Konfiguration diktiert.
Bevorzugte Aspekte dieses Aspekts haben eines oder mehrere der folgenden Merkmale.
Ein Stielvorformling ist doppelendig dahingehend, daß es eine derartige Länge einer dünnen Rippe gibt, die sich nach innen in entgegengesetzten Richtungen von Enden quer zur Maschinenrichtung an gegenüberliegenden Enden des Vorformglieds erstreckt. Der Stielvorformling bzw. die Stielvorform hat ein versteifendes bzw. Versteifungsmerkmal, das dazu dient, den Vorformling während einer Aufbringung einer Nachformkraft gegenüber einem Kollaps bzw. Zusammenklappen in Säulenrichtung zu versteifen. In bestimmten bevorzugten Ausbildungen hat das Versteifungsmerkmal eine Höhe, welche geringer als jene der dünnen Rippe ist, so daß es in einigen Ausbildungen nicht während der Nachformtätigkeit wiedergeformt wird, oder in anderen Ausbildungen nicht in dem Ausmaß wiedergeformt wird, in dem das Ende bzw. der Endbereich quer zur Maschinenrichtung der dünnen Rippe wiedergeformt wird. In anderen Ausbildungen umfaßt der Verstärkungsvorsprung selbst eine dünne Rippe, die eine Länge von mehr als etwa dem Doppelten ihrer Dicke oder mehr aufweist, gemessen in derselben Weise wie oben, und hat vorzugsweise die anderen bevorzugten Attribute bzw. Eigenschaften der oben erwähnten dünnen Rippen. In bestimmten bevorzugten Ausbildungen hat der Stiel mehrere dünne Rippen, beispielsweise ist er von einer Kreuz- oder Pluszeichenform, die vier Vorsprünge von einem zentralen Bereich aufweist, oder er kann beispielsweise drei oder fünf Vorsprünge haben, die jeweils die beschriebene Form einer dünnen Rippe aufweisen. In einigen Fällen sind die Paare von sich gegenüberliegend erstreckenden Rippen mit der Quermaschinen- und Maschinenrichtung ausgerichtet, während in anderen Ausbildungen alle Vorsprünge bzw. Erhebungen spitze Winkel mit diesen Richtungen einschließen.
Ein Stielvorformling mit dünner Rippe, wie er beschrieben ist, hat seine Richtung einer Längserstreckung bzw. Dehnung unter einem spitzen Winkel zu der Maschinenrichtung, beispielsweise 30 oder 45 Grad festgelegt, jedoch hat er eine Endoberfläche aus seinem Ende bzw. Endpunkt senkrecht zur Maschinenlaufrichtung, welche allgemein mit der Maschinenlaufrichtung ausgerichtet ist. In bestimmten bevorzugten Ausbildungen ist dieses Ende quer bzw. senkrecht zur Maschinenrichtung durch eine ebene bzw. planare Endfläche definiert, welche senkrecht zur Basis der Hakenkomponente ist und mit der Maschinenrichtung ausgerichtet ist, wobei vorzugsweise dieses rippenförmige Vorformelement lange Seiten aufweist, welche allgemein von einer ebenen parallelen Form sind, wobei der Vorformling an einer Ecke an dem Ende quer zur Maschinenrichtung mit einem mit einem horizontalen Profil eingeschlossenen Winkel von im wesentlichen weniger als 90 Grad, beispielsweise 45 Grad endet. In bestimmten bevorzugten Ausbildungen ist der horizontale Querschnitt des gesamten Stiels von einer Parallelogrammform, in welcher jeder Endpunkt quer zur Maschinenrichtung des Profils in einem Stielabschnitt endet, der einen eingeschlossenen Winkel von im wesentlichen weniger als 90 Grad, beispielsweise so wenig wie 45 Grad definiert. In einer weiteren Ausbildung ist bzw. wird das Profil des Stiels als zwei dünne Rippen bzw. Finnen eines derartigen Profils definiert, die unter wesentlichen Winkeln zueinander, beispielsweise 90 Grad eingestellt bzw. festgelegt sind, um ein Kreuz aus den zwei Parallelogrammen zu bilden. In anderen Fällen beinhaltet ein X-, Y-Feld bzw. -Array von derartigen Vorformelementen Bänder bzw. Banden, in weichen die Parallelogrammprofile eine erste Ausrichtung bzw. Orientierung aufweisen, und Banden, vorzugsweise Banden, die mit den ersten erwähnten Banden abwechseln, die die entgegengesetzte oder die Spiegelbildausrichtung aufweisen.
Ein dünnes Rippenvorformelement, welches wenigstens in der Richtung quer zur Maschine das Profil eines "M" mit vertikal geraden Seiten an den Enden quer zur Maschinenrichtung und effektiv einen "V"-förmigen Ausschnitt in seinem zentralen Bereich aufweist, welcher frei von Harz ist, so daß die äußersten Abschnitte des Preform- bzw. Vorformelements von einem außenliegenden Punkt zu horizontalen Querschnitten eines sich erhöhenden bzw. vergrößernden Bereichs verjüngt sind, der sich zur Basis bewegt. Mit dieser Form fließt, wenn ein Schmelzen fortschreitet, als ob es beispielsweise durch eine Nichtkontakt-Heizquelle erhitzt wird, das geschmolzene Harz vorzugsweise über die Kante bzw. den Rand der geraden Seite, um eine geschmolzene Masse auszubilden, die an dem Ende quer zur Maschinenrichtung überhängt. Diese Masse wird später ausgebildet, um die gewünschte, Schlaufen ergreifende Form auszubilden.
In bevorzugten Ausbildungen dieser Aspekte: wird das Nichtkontakt-Heizen prinzipiell durch ein Konvektionsheizen ausgeführt, vorzugsweise durch die heißen Gasverbrennungsprodukte einer sich nahe annähernden Gasflamme; hat die ausbildende bzw. Ausbildungsoberfläche, welche die geschmolzene Oberfläche ergreift, eine Gieß- bzw. Formoberfläche, welche einen Grad von Rauhigkeit oder ein geformtes Profil der Außenoberfläche an den Umfangskanten des Kopfs, welcher ausgebildet wird, einer Größe und Form verleiht, die eine Übermittlung der Störung durch die Masse des überhängenden Abschnitts zum Bereitstellen eines Grads von Unregelmäßigkeit, Textur oder Rauhigkeit auf den Schlaufen ergreifenden Oberflächen des überhängenden Kopfs, beispielsweise den Umfangskanten der unteren Oberflächen des Kopfs ermöglichen, welche ein Zurückhalten der Schlaufe auf dem Haken unter Abschälbedingungen fördern.
Eine Hakenherstellung, die Stielvorformprodukte der beschriebenen Geometrien anwendet, wendet ein Nichtkontakt-Heizen an, was eine Ausbildung von vorteilhaft dimensionierten und/oder angeordneten abgerundeten Massen an geschmolzenem Harz, gefolgt durch einen Eingriff der Massen mit einer Formoberfläche ermöglicht.
In bevorzugten Ausbildungen wird ein Schritt angewandt bzw. eingesetzt, um ein Kleben oder eine Anhaftung des gebildeten Kopfs an der Formoberfläche während eines Lösens bzw. Trennens zu verhindern. Ausbildungen der Erfindung beinhalten ein Aufrechterhalten der Formoberfläche kühler als die Umgebungs-Siede- oder -Kondensationstemperatur von Wasser und Einbringen von Wasser oder Dampf auf diese Oberfläche. In einer wichtigen Ausbildung erfolgt der Modus eines Nichtkontakt-Heizens durch ein Tauchen der Abschluß- bzw. Anschlußendabschnitte der Ausbildungen in den Fluß bzw. Strom von heißen Verbrennungsprodukten einer sich nahe annähernden Gasflamme in einer derartigen Weise, daß Verbrennungswasser auf der gekühlten Formwalze kondensiert und eine Anti-Adhäsionsfunktion ausübt.
Eine bevorzugte Ausbildung involviert ein "Überhitzen" eines Vorformelements durch eine Nichtkontakt-Heizquelle vor einem Preßformen der erhitzten bzw. erwärmten Harzmasse mit einer relativ kühlen Formoberfläche, so daß nachfolgend auf ein derartiges Preßformen unter dem Einfluß von Schwerkraft und/oder einer Oberflächenspannung eine weitere Formbewegung des Harzes vor einem Stabilisieren auftritt, beispielsweise um eine selbst eingreifende aufzunehmende Festlegungs- bzw. Verschlußausbildung auszubilden, wie in dem Fall von Pilzformationen oder einer Schlaufen ergreifenden Struktur, wie in dem Fall von Köpfen mit einem "J"-Profil.
In bevorzugten Ausbildungen stellt das Ausmaß eines derartigen "Überhitzens" in bezug auf einen Wärmeverlust an der Formoberfläche, welche vorzugsweise eine gekühlte Walze ist, sicher, daß die zurückgehaltene Wärme das Harz ausreichend beibehält, um es der Masse zu ermöglichen, in die Form eines Pilzes zu fließen, oder ist in anderen Ausbildungen ausreichend, um es Umfangsabschnitten der geformten Masse zu ermöglichen, herabzusinken oder sich selbst zu deformieren, um ein "J"-artiges Profil zu bilden, bevor sie sich verfestigen.
In bevorzugten Ausbildungen dieses Merkmals ist das Harz für ein derartiges Ausbilden einer Pilzstruktur nach einer Preßausbildung ein Polyethylen niedriger Dichte oder ein anderes Harz, das eine niedrige Wärmeablenk- bzw. -ableittemperatur aufweist, und für ein derartiges Ausbilden eines "J"-artigen Profils ist das Harz Polyethylen hoher Dichte oder Nylon oder Harze ähnlicher hoher Wärmeablenktemperaturen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Realisierung, daß die Eigenschaft einer molekularen Ausrichtung des Harzes von vorgeformten Stielen, die für ein nachfolgendes Wärmeformen gedacht sind, im Gegensatz zu der Annahme anderer nicht eine Notwendigkeit darstellt und tatsächlich in vorteilhafter Weise mit wünschenswerten Effekten vermieden werden kann. Es wird realisiert, daß ein Vorheizen eines nicht gerichteten Harzvorsprungs es einer Masse von geschmolzenem Harz ermöglicht, sich als eine Kugel in Abhängigkeit von der Größe und der Form der geschmolzenen Harzausbildung auszubilden, und daß der physikalische Ort dieser Kugel in vorteilhafter Weise ausgewählt und durch ein Vorabdesign der vorragenden Struktur gesteuert bzw. geregelt werden kann, so daß ein nachfolgendes Druck- bzw. Preßformen (d. h. eine Oberflächenabflachung) des geschmolzenen Harzes das Harz in eine gewünschte Endform verteilen kann; oder eine gewünschte Unterteilungsgeometrie in dem Fall von überhitztem Harz, so daß Schwerkraft und/oder verbleibende Oberflächenspannungseffekte eine weitere gewünschte Deformation erzielt (erzielen) bzw. ausbildet (ausbilden). In bestimmten Situationen kann ein weiteres Kühlen, oder selbst ein weiteres Oberflächenpressen für ein Bestimmen der abschließenden bzw. Endform angewandt werden.
In bevorzugten Ausbildungen ist die Sequenz ein Vorerhitzen bis zu einer Überhitzungsbedingung durch Konvektion, vor zugsweise durch Tauchen in Verbrennungsprodukte einer Gasflamme, Oberflächenabflachen mit einer gekühlten Walze, um eine gewünschte flächenmäßige bzw. Flächenverteilung des Harzes zu ermöglichen, und Ermöglichen den Elementen, sich weiter von der verteilten Form durch die Wirkung von Schwerkraft und Oberflächenspannung zu verformen. Dies ist von einem Luftkühlen oder einem Eingriff mit einer weiteren gekühlten Walze gefolgt. In einigen Fällen kann an diesem Punkt das Produkt durch eine erwärmte Walze ergriffen werden, um die Anpassung oder Oberflächentextur des Produkts zu beenden bzw. zu finalisieren.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Konvektionsheizen von Vorformelementen, indem eine verteilte Gasflamme angewandt wird. Die lumineszierende Flamme ist positioniert, um eine Seitenoberfläche von Abschlußabschnitten der Vorformelemente ebenso wie die Endoberflächen in heiße Verbrennungsprodukte der Gasflamme bei einer Temperatur in der Größenordnung von 1000°C einzutauchen, um ein schnelles Erhitzen der Elemente zu erzielen und den Elementen zu ermöglichen, mit bzw. bei einer hohen Produktionsgeschwindigkeit bzw. -rate durch die nachfolgende Preßform-(oder "Oberflächenabflachungs"-)Stufe durchzutreten.
In bevorzugten Ausbildungen wird die Preßformoberfläche auf einer Temperatur unter der Kondensationstemperatur von Wasser gehalten, in bevorzugten Fällen im Bereich von zwischen etwa 5° und 60°C, vorzugsweise 10° und 45°C und insbesondere bevorzugt von etwa 25° und 30°C, und die Oberfläche wird den Verbrennungsprodukten der Flamme ausgesetzt, um eine Kondensation von Wasser über der Formoberfläche in einer Menge zu bewirken, um eine Freigabe des Harzes von der Formoberfläche nach der Formtätigkeit zu beschleunigen bzw. zu verbessern. Vorzugsweise ist die Formoberfläche eine gekühlte Form- oder Preßwalze.
In dem Fall einer Verwendung einer erhitzten Preßwalze nach einem Vorerhitzen mit einem Konvektionsheizen, wie dies beschrieben ist, wird ein Anti-Anhaftungsmaterial an der Zwischen- bzw. Grenzfläche zwischen der Formoberfläche und dem Harz zur Verfügung gestellt. In bevorzugten Ausbildungen umfaßt das Material eine Teflon- oder eine andere Anti-Klebebeschichtung auf der Formoberfläche, ein Einspritzen von Wasser oder Dampf auf die Grenzfläche oder beides. Auf diese Weise kann die Arbeitsgeschwindigkeit des Verfahrens erhöht werden, während immer noch entwickelte Werkzeuge verwendet werden, welche Heißwalzen oder andere erhitzte Formoberflächen anwenden.
In noch einem anderen Aspekt beinhaltet ein Verfahren zum Ausbilden eines Schlaufen ergreifenden Verschlußprodukts ein Bereitstellen eines Vorformstielprodukts, das eine Mehrzahl von Stielen aufweist, von welchen jeder von einer Basis zu einem distalen Ende aufragt, und ein Kontaktieren des distalen Endes von wenigstens einigen der Stiele mit einem Ultraschallhorn, um Schlaufen ergreifende Köpfe auszubilden.
Änderungen bzw. Abwandlungen dieses Aspekts der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Das Ultraschallhorn rotiert, während es das distale Ende von wenigstens einigen der Stiele kontaktiert. Das Vorformstielprodukt wird zwischen einem Spalt eingebracht, der durch das Ultraschallhorn und einen Amboß ausgebildet ist, und der Spalt ist dimensioniert bzw. bemessen, um die distalen Enden von wenigstens einigen der Stiele zu veran lassen, das rotierende Horn zu kontaktieren. Der Amboß rotiert.
Die Details von einer oder mehreren Ausbildung(en) der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt. Andere Merkmale, Gegenstände bzw. Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Verschlusses, beinhaltend ein Festlegungs- bzw. Verschlußelement gemäß einer Ausbildung der Erfindung. 1A ist eine Draufsicht auf das Verschlußelement, wobei der Stielabschnitt in strichlierten Linien gezeigt ist. 1B, 1C und 1D sind Draufsichten auf Verschlußelemente gemäß alternativen Ausbildungen der Erfindung; diese Verschlußelemente haben dasselbe Profil, wenn sie von der Seite gesehen werden, wie jenes, das in 1 gezeigt ist.
2 ist eine Seitenquerschnittsansicht eines Verschlußelements gemäß einer alternativen bzw. abgewandelten Ausbildung der Erfindung. 2A und 2B sind Draufsichten auf Verschlußelemente gemäß alternativen Ausbildungen der Erfindung; diese Verschlußelemente haben dieselbe Querschnittsform wie jene, die in 2 gezeigt ist.
3 und 3A sind Seitenquerschnittsansichten von Verschlußelementen gemäß anderen alternativen Ausbildungen der Erfindung. 3B und 3C sind perspektivische Ansichten von Verschlußelementen gemäß anderen alternativen Ausbildungen der Erfindung.
4 ist eine Vorderansicht, die ein Verschlußelement von 1 oder 2 in Eingriff mit einer Maschen- bzw. Sieböffnung eines Insektengitters zeigt.
5 ist eine schematische Seitenansicht einer Maschine zur Herstellung eines Verschlußelements.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Maschine, die in 5 gezeigt ist.
7 ist eine vergrößerte Seitendetailansicht eines Bereichs A in 6, die einen Abschnitt der einen Stiel tragenden Basis vor einer Formgebung bzw. Anpassung zeigt.
7A ist eine stark vergrößerte Ansicht von einem der Stiele, die in 7 gezeigt sind. 7B ist eine Draufsicht auf den Abschnitt der Basis, die in 7A gezeigt ist.
7C ist eine Draufsicht auf das Vorformprodukt, umfassend ein Feld bzw. Array von Stielen, die in der Maschinenrichtung fortlaufen.
8–8D sind Seitenansichten, die verschiedene geeignete Formgebungswalzenoberflächen für ein Ausbilden von Verschlußelementen der Erfindung zeigen.
9A und 9B sind weiter vergrößerte Seiten- und Vorderansichten einer individuellen Stielausbildung des Vorformstielprodukts von 7–7C.
10A, 10B und 10C sind eine nicht skalierte bzw. nicht maßstabsgetreue, vergrößerte Seiten-, Vorder- und Draufsicht eines Schlaufen bzw. Schleifen ergreifenden Verschlußprodukts, das aus dem Vorformstielprodukt von 7-7C gebildet ist.
11A, 11B und 11C sind eine weitere vergrößerte Vorder-, Seiten- und Draufsicht eines individuellen, Schlaufen ergreifenden Verschlußelements des Schlaufen ergreifenden Verschlußprodukts von 10A–10C.
12 ist eine schematische Darstellung bzw. Illustration eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Ausbilden des Vorformstielprodukts gemäß 7–7C und zum nachfolgenden Ausbilden des Schlaufen ergreifenden Verschlußprodukts von 3A–3C aus dem Vorformstielprodukt in einem Reihenverfahren bzw. -prozeß.
13 ist eine schematische Illustration eines alternativen Verfahrens zum Ausbilden eines Schlaufen ergreifenden Verschlußprodukts von 12.
13A ist ein perspektivisches Diagramm, das den Bewegungspfad eines rotierenden Ultraschallhorns parallel zur Maschinenrichtung zeigt.
13B ist ein perspektivisches Diagramm, das ein rotierendes Ultraschallhorn zeigt, dessen Achse sich senkrecht zur Maschinenrichtung und der Ebene der Bahn der Vorformelemente erstreckt.
14 ist eine schematische Illustration einer alternativen Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden des Vorformstielprodukts von 7–7C.
15A und 15B sind eine Seiten- und Vorderansicht einer anderen Preform- bzw. Vorformstielausbildung.
16A, 16B und 16C sind eine Seiten-, Vorder- und Draufsicht eines Schlaufen ergreifenden Verschlußelements, das aus der Vorformstielausbildung von 15A und 15B gebildet bzw. hergestellt ist.
17A und 17B sind eine Seiten- bzw. Vorderansicht einer anderen Vorformstielausbildung.
17C ist eine Ansicht ähnlich zu jener von 17A, wobei jedoch eine modifizierte Vorformstielausbildung illustriert wird.
17D ist eine Querschnittsansicht eines Werkzeugs zum Ausbilden der Vorformstielausbildung von 17C.
18A, 18B und 18C sind eine Seiten-, Vorder- bzw. Draufsicht eines Schlaufen ergreifenden Verschlußelements, das aus der Vorformstielausbildung von 17A und 17B ausgebildet ist.
19A und 19B sind eine Seiten- bzw. Vorderansicht einer anderen Vorformstielausbildung.
20A, 20B und 20C sind eine Seiten-, Vorder- bzw. Draufsicht eines Schlaufen ergreifenden Verschlußelements, das aus der Vorformstielausbildung von 19A und 19B ausgebildet ist bzw. wird.
21A und 21B sind eine Seiten- und Draufsicht einer anderen Vorformstielausbildung.
22 ist eine Seitenansicht eines Schlaufen ergreifenden Verschlußelements, das aus der Vorformstielausbildung von 21A und 21B ausgebildet ist.
23 ist eine diagrammartige perspektivische Ansicht einer Ausbildung eines mehrlappigen Hakenelements, das gemäß der Erfindung hergestellt ist, während 23A eine Seitenansicht entlang der Linien 23A-23A der 23 ist und 23B eine Draufsicht entlang der Linien 23B-23B der 23A ist.
23C bis 23E sind Ansichten eines Vorformelements, das beim Ausbilden des Hakenelements der 23 angewandt ist, wobei 23C eine diagrammartige bzw. schematische perspektivische Ansicht des geformten Vorformelements, 23D eine vertikale Seitenansicht des Elements und 23E eine horizontale Schnittansicht des Vorformelements entlang der Linie 23E-23E der 23D ist.
23F ist eine Seitenansicht ähnlich zu 23A des Stiels, nachdem er durch die Nichtkontakt-Heizquelle passiert ist, bevor er die Ausbildungswalze erreicht, während 23F-A bis 23F-E ein Satz von Figuren ist, welcher das "Ballen" von geschmolzenem Harz entlang der freigeleg ten Kante eines einzigen dünnen Rippenelements als ein Ergebnis eines Konvektionsvorerhitzens durch eine Gasflamme illustriert.
23G ist eine diagrammartige Seitenansicht einer Herstellungs- bzw. Ausbildungsmaschine, und 23H ist eine vergrößerte diagrammartige Ansicht der Kopfausbildungstätigkeit der Maschine. 23G' ist eine Seitenansicht und 23G'' ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Konfiguration der Maschine.
23I und 23J sind stark vergrößerte teilweise Querschnittsansichten, genommen parallel zum Umfang von entsprechenden Formringen zum Ausbilden des Vorformelements von 23, während 23L und 23M noch stärker vergrößerte Querschnittsansichten, genommen entlang von Linien 23L-23L und 23M-23M von 23I bzw. 23J sind.
23K ist eine Ansicht ähnlich zu 23I und J der zwei Formringe, die einander gegenüberliegend ausgerichtet gehalten sind, um einen Plus-Form-Formhohlraum auszubilden, um das Element von 23 zu formen bzw. zu gießen.
23N und 23O sind noch weiter vergrößerte Ansichten von zwei Anordnungsmustern, die mit dem Satz von Formringen von
23I und J erzielbar sind, die mit zwischenliegenden Abstandsringen zusammengebaut sind.
23P und Q sind eine schematische Drauf- bzw. Seitenansicht eines Verschlusses, der aus einem Stiel mit einem Querschnitt eines quadratischen Profils ausgebildet ist.
23R ist ein Vektordiagramm, das Kräfte darstellt, die zwischen einem Haken und einer Schlaufe aufgebracht bzw. angewandt sind; 23S und 23T sind Ansichten ähnlich zu 23P und 23Q eines Hakens, der durch einen dünnen Rippenvorformlingstiel ausgebildet ist, während 23U ein Vektordiagramm für den Haken von 23S und 23T einer Form ähnlich zu 23R ist. 23V und W sind ähnlich zu 23Q bzw. 23R für einen Haken, der einem Zug von einer Schlaufe unter einem Winkel unterworfen ist bzw. wird, und 23X ist ein Vergleich eines Winkels Φ und θ_min über einen Winkelbereich. 23Y ist ein Diagramm, das Haken- und Schlaufenkomponenten zeigt, die voneinander abgeschält bzw. abgezogen sind bzw. werden.
24 ist eine diagrammartige perspektivische Ansicht einer zweiten Ausbildung eines einzelnen bzw. einzigen Hakenelements, das gemäß der Erfindung hergestellt ist, während 24A eine Seitensicht des Elements gemäß 24 ist und 24B eine Draufsicht, genommen entlang von Linien 24B-24B von 24A ist.
24C bis 24E sind Ansichten eines Vorformelements, das beim Formen des Hakenelements von 24 angewandt bzw. eingesetzt wird, wobei 24C eine diagrammartige perspektivische Ansicht des geformten Vorformelements ist, 24D eine vertikale Seitenansicht und 24E eine horizontale Schnittansicht des Vorformelements entlang einer Linie 24E-24E von 24D ist.
25 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausbildung eines einzelnen bzw. Einzelhakens, der gemäß der Erfindung hergestellt ist, während 25A eine Draufsicht auf den Vorformling bzw. Preform ist, um die Ausbildung gemäß 25 zu erzeugen, und 25B und 25C Seitenansichten des Vorformlings jeweils entlang von Linien 25B-25B und 25C-25C von 25A sind. 25D ist eine Draufsicht auf eine andere Ausbildung ähnlich zu jener von 25, jedoch mit den Y-Abmessungs-Rippen an den Enden der Maschinenrichtungsstruktur.
26 und 26A sind eine Seiten- und Draufsicht einer anderen Ausbildung, während 26B und 26C eine Seiten- und Draufsicht eines Vorformelements sind, das beim Ausbilden der Ausführungsform von 26 und 26A verwendet wird.
27 und 27A sind jeweils eine Drauf- und Seitenansicht einer anderen Ausbildung, während 27B eine Draufsicht auf das Vorformelement ist, von welchem die Ausbildung von 27 und 27A hergestellt ist bzw. wird.
Im gleichen Hinblick wie die obigen Ausbildungen illustrieren 28, 28A und 28B eine andere Ausbildung.
29, 29A, 29B und 29C stellen das Ausbilden von domförmigen Pilzen nach einem Oberflächenabflachen durch einen Fluß von zuvor "überhitztem" nicht orientiertem, niederdichtem Polyethylen dar, während 29D eine Verwendung von zwei derartigen Komponenten als einen selbstergreifenden Verschluß illustriert. 30 und 31 stellen die Ausbildung von J-Konfigurationen durch einen Nachformfluß dar, der aus einer Verwendung von Harzen unterschiedlicher F1ußeigenschaften resultiert.
32, 32A und 32B illustrieren eine andere Ausbildung eines Hakens eines vierblättrigen Kleeblatts, der eine J-Profil-Ausbildung aufweist bzw. zeigt.
33, 33A und 33B illustrieren einen vierblättrigen M-Haken, während 33C, D und E das geformte Vorformprodukt illustrieren, von welchem dieser hergestellt wird, und 33F die Bedingung bzw. den Zustand des Anschlußendes des Vorformens von 33D nach einem Nichtkontakt-Heizen und vor einem Oberflächenabflachen illustriert. 33G, H und I sind Querschnittsansichten, wie festgehalten bzw. angemerkt, welche ein Formwerkzeug zum Formen des Vorformelements von 33 illustrieren.
34, 34A und 34B illustrieren in der üblichen Weise eine andere Ausbildung basierend auf einem einzigen M-förmigen Vorformling, und 34C, 34D und 34E illustrieren das gesamte Vorformprodukt, von welchem es geformt ist bzw. wird, während 34A' ein Hakenprofil ähnlich zu 34A, jedoch in einer unterschiedlichen Weise ausgebildet, illustriert.
34F bis 34J sind verschiedene Querschnittsansichten, die durch Formringe des Satzes gezogen sind, wie dies angedeutet ist, die Formen zum Formen bzw. Gießen der Vorformstielkomponente von 34C, D und E definieren.
35–35E sind Ansichten entsprechend 34–34E einer anderen Ausbildung eines modifizierten M und ihres Vorformelements, während 35A ein Hakenprofil ähnlich zu 35A, jedoch in einer unterschiedlichen Weise ausgebildet, illustriert.
36–36E sind ähnliche Ansichten eines N-Hakens und seines Vorformelements, während 36A' ein Hakenprofil ähnlich zu 36A ist, jedoch in einer unterschiedlichen Weise ausgebildet.
37 ist eine diagrammartige bzw. schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausbildung eines einzigen Hakenelements, das gemäß der Erfindung hergestellt ist, während 37A eine Seitenansicht des Elements ist, und 37B eine Draufsicht entlang von Linien 37B-37B von 37A ist.
37C bis 37E sind Ansichten eines Vorformelements, das beim Ausbilden des Hakenelements von 37 angewandt ist, wobei 37C eine diagrammartige perspektivische Ansicht des geformten Vorformelements, 37D eine vertikale Seitenansicht davon und 37E eine horizontale Querschnittsansicht des Vorformelements entlang einer Linie 37E-37E von 37D ist.
37F und G sind Querschnitte eines Formwerkzeugs zum Formen einer Variation bzw. Abwandlung des Elements von 37C, welches einen Supportsockel beinhaltet.
37H ist eine Draufsicht auf eine aufzunehmende Verschlußkomponente, umfassend ein X-, Y-Feld der aufzunehmenden Verschlußelemente von 37, während 37I und J diagrammartige perspektivische Ansichten des Felds bzw. Arrays von 37H sind.
38 und 38A sind Diagramme, die die Beziehung der Sehne AB an der Stielfläche relativ zu dem scheibenförmigen Überhang in dem Fall von quadratischen und zylindrischen Stielen zeigen, die durch ein Überhang-Längen- bzw. -Aspektverhältnis dargestellt bzw. repräsentiert sind, während 38B das unterschiedliche Verhältnis illustriert, das mit einem Stiel einer dünnen Rippe bzw. Finne erhältlich ist, und 38C und 38D durch zwei Beispiele die unterschiedliche Beziehung illustrieren, die durch ein Anwenden der Prinzipien einer Konstruktion erhältlich sind, die in bezug auf 37–37A beschrieben ist.
Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSBILDUNGEN
Bezugnehmend auf 1 beinhaltet ein Verschluß 10 eine Basis 12 und ein Festlegungs- bzw. Verschlußelement 14, welches sich von der Basis erstreckt (Der Verschluß 10 beinhaltet allgemein ein Feld bzw. Array von Verschlußelementen; ein einziges Verschlußelement ist der Klarheit halber gezeigt.) Das Verschlußelement 14 beinhaltet einen Stiel 16 und an dem Abschluß- bzw. Anschlußende des Stiels 16 einen Kopf 18. Der Kopf 18 ist für einen Eingriff mit einer anderen Verschlußkomponente ausgebildet bzw. geformt, beispielsweise einer aufnehmenden Verschlußkomponente, die eine Mehrzahl von Schlaufen bzw. Schleifen aufweist, einem Gitter, wie einem Insektengitter, oder einer anderen Verschlußkomponente ähnlich zu dem Verschluß 10.
Wie dies in 1 gezeigt ist, ist der Kopf 18 im wesentlichen scheibenförmig, wobei er eine im wesentlichen ebene bzw. planare obere Oberfläche 20 und eine im wesentlichen ebene Bodenoberfläche 22 beinhaltet, welche zu der Basisfläche 12 schaut bzw. gerichtet ist und über diese hängt bzw. diese überragt. Es ist wünschenswert, daß die Scheibe relativ dünn ist, was es einem kooperierenden bzw. zusammenwirkenden Verschlußelement, beispielsweise einer Schlaufe bzw. Schlinge oder der Drahtmasche eines Fenstergitters, ermöglicht bzw. erlaubt, in die Scheibe zu penetrieren bzw. einzudringen, indem das Scheibenmaterial gebogen wird. Vorzugsweise ist die Dicke der Scheibe von etwa 5 bis 15 des äquivalenten Durchmessers der Scheibe. Wenn die Scheibe dünner ist, wird sie dazu tendieren, daß sie eine reduzierte Lebensdauer bzw. Zyklusdauer aufweist (d. h. eine Dauerhaftigkeit während eines wiederholten Eingriffs und Lösens des Verschlußelements), während, wenn die Scheibe dicker ist, der Verschluß eine reduzierte Abzieh- bzw. Abschälfestigkeit zeigen kann. Wie dies in 1A gezeigt ist, ist der Kopf 18 im wesentlichen kreisförmig, wenn er von oben gesehen wird, und der Stiel 16 ist im wesentlichen kreisförmig im radialen Querschnitt, wie dies gezeigt ist, oder quadratisch im radialen Querschnitt. (In anderen Ausbildungen kann der Kopf 18 unregelmäßig in der Form sein (1B), quadratisch (1C) oder kreuzförmig (1D), wenn er von oben gesehen wird.) Die Scheibenform ist insbesondere vorteilhaft für einen Eingriff in ein Maschengitter (4), da die Seiten 25 der Maschen- bzw. Gitteröffnung in die dünne Scheibe penetrieren können. Als ein Ergebnis kann, wie dies in 4 gezeigt ist, ein sicherer Eingriff zur Verfügung gestellt werden, selbst obwohl die Scheibe kleiner als die Maschenöffnung ist und lediglich eine oder zwei Seite(n) 25 der Maschenöffnung ergreift. Der Kopf 18 ist auch für einen Eingriff mit Schlaufen oder mit anderen ähnlich geformten Köpfen geeignet.
In einer alternativen Ausbildung, die in 2 gezeigt ist, beinhaltet der Kopf 18 einen domartigen bzw. bombierten Abschnitt 24 und eine entsprechende bombierte untere Oberfläche 23, wobei ein Hauptabschnitt davon im wesentlichen parallel zum bombierten Abschnitt 24 ist. Die Oberfläche 23 schaut über die Basis 12 und hängt über diese bzw. überragt diese, wobei eine Oberfläche für einen Eingriff mit einem aufnehmenden Verschlußelement oder einem Gitter zur Verfügung gestellt wird. Der Kopf 18 kann verschiedene Formen bzw. Gestalten aufweisen. Beispielsweise kann der Kopf 18 eine Scheibe sein, welche quadratisch oder rechteckig ist, wenn sie von oben gesehen wird (2A), wobei zwei gegenüberliegende Kanten der Scheibe nach unten gebogen sind, um einen U-förmig bombierten Abschnitt auszubilden. Alternativ kann der Kopf 18 eine kreisförmige Scheibe sein, welche nach unten um ihren Umfang gebogen ist, um einen pilzartigen bombierten Abschnitt auszubilden. Diese Kopfformen sind insbesondere vorteilhaft für einen Eingriff mit einem Maschengitter (4), da der bombierte Abschnitt eine glatte Penetrierung bzw. Durchdringung in die Maschenöffnungen 27 ermöglicht, und die dünne Scheibenform es den Seiten 25 der Maschenöffnung ermöglicht bzw. erlaubt, daß sie in die Oberfläche 23 eingebettet sind bzw. werden. Der Kopf 18 kann auch verwendet werden, um die Schlaufen einer aufnehmenden Verschlußkomponente zu ergreifen oder um selbst in einen anderen Verschluß einzugreifen, der ähnlich geformte Köpfe aufweist.
In alternativen Ausbildungen, die in 3 und 3A gezeigt sind, sind die scheibenförmigen Köpfe "wellig". Der Kopf 18 kann S-förmig im Querschnitt sein, wie dies in 3 gezeigt ist, oder kann W-förmig sein, wie dies in 3A gezeigt ist. Die Kopfformen, die in diesen Figuren gezeigt sind, können mit einer rauhen Oberfläche versehen sein bzw. zur Verfügung gestellt werden, wie dies unten unter Bezugnahme auf 3B beschrieben ist.
In einer anderen alternativen Ausbildung, die in 3B gezeigt ist, beinhaltet der Kopf 18 eine rauhe schleif- bzw. sandpapierartige Oberfläche 30. Vorzugsweise ähnelt die Textur der Oberfläche 30 jener eines 320 Korn-Sandpapiers (das für ein Aufrauhen von Metallen verwendet wird). Die sandpapierartige Oberfläche beinhaltet Vor sprünge bzw. Erhebungen, welche dazu tendieren, sich auf der Verschlußkomponente zu fangen, mit welcher der Kopf 18 in Eingriff ist (nicht gezeigt), was es schwieriger macht, unbeabsichtigt die zusammengepaßten Verschlußkomponenten außer Eingriff zu bringen bzw. zu lösen. Als ein Ergebnis ist die Festigkeit eines Eingriffs allgemein erhöht, relativ zu der Festigkeit, die mit einem ähnlichen Verschlußelement erzielt bzw. erhalten wird, das eine glatte Oberfläche aufweist. Insbesondere ist in bevorzugten Ausbildungen die Abschälstärke bzw. -festigkeit, gemessen durch ASTM D 5170-91 ("T"-Verfahren), um etwa 10 bis 100 erhöht. Es ist bevorzugt, daß die Oberfläche 30 eine Oberflächenrauheit (Rauhigkeit) von wenigstens 10 Mikrometer, noch bevorzugter von etwa 10 bis 200 Mikrometer aufweist.
In einer anderen Ausbildung, die in 3C gezeigt ist, ist der Kopf 18 pyramidal in der Form. Vorzugsweise hat die Oberfläche des Kopfs, welche die Basis überragt, dieselbe Kontur wie die obere Oberfläche des Kopfs, so daß ein Hauptabschnitt der Oberflächen im wesentlichen parallel ist.
In allen Ausbildungen, die in 1–3C gezeigt sind, überragt der Kopf die Basis in einem signifikanten Ausmaß. Vorzugsweise ist der Oberflächenbereich A1 der Oberfläche, der die Basis überragt, gleich wenigstens 20% größer als der Oberflächenbereich A2 des radialen Querschnitts des Stiels 16 entlang einer Linie A-A, d. h. wo der Stiel den Kopf schneidet. Der Oberflächenbereich A1 kann bis zu 600% größer als der Oberflächenbereich A2 sein. Beispielsweise ist für ein Verschlußelement, in welchem der Oberflächenbereich A2 0,03 mm² ist, der Oberflächenbereich bzw. die Fläche der Oberfläche A1 vorzugsweise etwa 0,05 mm². Es ist auch allgemein bevorzugt, daß die Menge eines Überhangs bzw. Überragens im wesentlichen gleichmäßig um den Umfang des Stiels ist, um einen mehrdirektionalen Eingriff zur Verfügung zu stellen. Jedoch wird es für eine Einfachheit einer Herstellung in einigen Fällen bevorzugt sein, daß das Ausmaß eines Überhängens nicht gleichmäßig ist, wie dies unten unter Bezugnahme auf 5 diskutiert werden wird.
Eine Maschine 100 zum Ausbilden bzw. Herstellen der Festlegungs- bzw. Verschlußelemente, die oben beschrieben sind, ist in 5 gezeigt. Eine Zufuhrwalze bzw. -rolle 102, 126 bringt eine kontinuierliche Zufuhr einer einen Stiel tragenden Basis 12 (die in 7–7B gezeigt ist) in die Maschine 100 ein. Die einen Stiel tragende Basis 12 ist aus einem thermoformbaren Polymer ausgebildet. In einem vorhergehenden Herstellungsschritt wurde die Walze 102 als die Aufnahmewalze an einer Formstation (nicht gezeigt) aufge wickelt, an welcher Stiele 104 (7–7B) einstückig bzw. integral auf die Basis 12 geformt wurden. Die Formstation kann eine Formwalze beinhalten, die eine Mehrzahl von Formhohlräumen aufweist, die durch ausgerichtete Platten zur Verfügung gestellt sind, wie dies beispielsweise durch U. S. Patent Nr. 4,794,028 beschrieben ist, dessen Offenbarung hierin durch Bezugnahme mitumfaßt ist, oder kann irgendeine gewünschte Stielformtechnik verwenden. Wie dies in 7B gezeigt ist, können die Stiele rechteckig oder quadratisch im radialen Querschnitt sein, wenn ein rechteckiger oder quadratischer Kopf gewünscht ist, oder können oval, rund, kreuzförmig oder in jeder anderen gewünschten Form zum Ausbilden von ähnlich geformten Köpfen sein (siehe 1A–1D).
Die Zufuhrrolle 102 wird durch einen Antriebsmechanismus 106 abgewickelt, welcher die einen Stiel tragende Basis 12 in einen fakultativen Vorheizbereich 108 führt, welcher die Temperatur der einen Stiel tragenden Basis 12 auf eine Vorheiztemperatur anhebt, welche über der Raumtemperatur liegt, jedoch bedeutend niedriger als die Vicat-Temperatur des Polymers. Dieses Vorheizen bzw. Vorerhitzen erlaubt es den Spitzen der Stiele, daß sie auf eine vorbestimmte Erweichungstemperatur schneller während des nächsten Schritts des Verfahrens erhitzt werden.
Als nächstes bewegt sich die Basis 12 zu der Heizvorrichtung 110, welche einen Abschnitt bzw. Bereich der Stiele erhitzt bzw. erwärmt. Wie dies in 7A dargestellt bzw. angedeutet ist, wird lediglich ein Abschnitt P der Stiele 104 benachbart ihren Spitzen 109 durch die Heizvorrichtung 110 erhitzt, was den Rest des Stiels relativ kühl und somit relativ steif läßt. Vorzugsweise ist die Länge L des Ab schnitts P kleiner als 30% der Gesamtlänge L1 des Stiels, noch bevorzugter von etwa 15% bis 25% von L1. Der Abschnitt P wird auf eine Erweichungstemperatur erhitzt, an welcher der Abschnitt P in eine gewünschte Kopfform geformt werden kann, typischerweise eine Temperatur, welche größer oder gleich der Vicat-Temperatur des thermoformbaren Polymers ist. Der Rest des Stiels wird nicht erhitzt und verbleibt bei einer Temperatur, welche geringer als die Erweichungstemperatur S ist, vorzugsweise wenigstens 10% weniger.
Um sicherzustellen, daß lediglich der Abschnitt P auf die Erweichungstemperatur erhitzt wird, ist es bevorzugt, daß die Heizvorrichtung 110 eine Nichtkontakt-Heizquelle 111 (6) beinhaltet, welche fähig ist, schnell die Temperatur von Material zu erhöhen, welches sehr nahe der Wärme- bzw. Heizquelle ist, ohne daß die Temperatur des Materials angehoben wird, welches relativ weiter weg von der Heizquelle ist. Geeignete Nichtkontakt-Heizquellen beinhalten Flammenerhitzer, elektrisch erhitzte Nichrom-Drähte und Strahlungsheizblöcke. Um den Abschnitt P auf die Erweichungstemperatur ohne Kontakt zu erhitzen, muß die Wärmequelle typischerweise auf einer relativ hohen Temperatur sein. Beispielsweise wird, wenn die Erweichungstemperatur von etwa 100 bis 140°C ist, die Temperatur der Heizquelle allgemein von etwa 300. bis 1000°C sein und die Heizquelle wird von etwa 0,1 bis 30 mm von den Spitzen der Stiele positioniert sein.
Nachdem der Abschnitt P der Stiele erhitzt wurde, bewegt sich die Basis 12 zu einem Formgebungskopf 112, an welchem die Basis 12 zwischen einer Formgebungswalze 114 und einer Antriebswalze 116 durchtritt. Die Formgebungswalze 114 formt den Abschnitt P der Stiele in eine gewünschte Kopfform, wie dies weiter unten im Detail beschrieben werden wird, während die Antriebswalze 116 die Basis 12 vorwärts treibt und sie gegen die Walze 114 flach andrückt, um eine Kopfeinheitlichkeit zu erhöhen. Es ist bevorzugt, daß die Temperatur der Formgebungswalze 114 (die Formtemperatur) niedriger als die Erweichungstemperatur ist. Von einem Beibehalten der Formgebungswalze 114 bei dieser relativ niedrigen Temperatur wurde gefunden, daß es der Formgebungswalze erlaubt bzw. ermöglicht, die sphärischen ("kugelförmigen") Köpfe, welche allgemein während des vorhergehenden Heizschritts ausgebildet werden, in eine gewünschte Form abzuflachen. Kugelförmige Köpfe sind allgemein unerwünscht, da derartige Köpfe dazu tendieren, keinen sicheren Eingriff mit einem zusammenpassenden Verschluß zur Verfügung zu stellen. Eine niedrige Formgebungstemperatur verhindert auch ein Anhaften des thermoformbaren Polymers an der Formgebungswalze. Allgemein ist es, um die gewünschte Formtemperatur zu erhalten, notwendig, die Formgebungswalze abzukühlen bzw. abzuschrecken, beispielsweise durch ein Durchleiten von kaltem Wasser durch einen Kanal 115 in der Mitte der Walze, um einem Erhitzen bzw. Erwärmen der Formgebungswalze durch die Wärme von dem Abschnitt P der Stiele entgegenzuwirken. Wenn ein weiteres Kühlen erforderlich ist, um die gewünschte Formgebungstemperatur zu erhalten, kann die Antriebswalze in einer ähnlichen Weise abgekühlt bzw. abgeschreckt werden.
Die Oberflächentextur der Formgebungswalze 114 wird die Form bzw. Gestalt der Köpfe bestimmen, welche ausgebildet werden. Wenn scheibenförmige Köpfe, die eine glatte Oberfläche aufweisen, gewünscht sind, wird die Oberflächentextur glatt und eben bzw. flach sein. Wenn eine sand papierartige Oberfläche gewünscht ist, wird die Oberflächentextur der Formgebungswalze sandpapierartig sein (8). Wenn pilzförmige (bombierte) Köpfe gewünscht sind, wird die Formgebungswalze eine Mehrzahl von im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefungen ("Grübchen") beinhalten, um den Domabschnitt der Köpfe (8A) auszubilden. Scheibenförmige Köpfe, die eine "wellige" Form aufweisen, beispielsweise wie dies in 3 und 3A gezeigt ist, können unter Verwendung der Formgebungswalzenoberflächen ausgebildet werden, die in 8B und 8C gezeigt sind. Die Diamantgitter-Formgebungswalzenoberfläche, die in 8D gezeigt ist, wird dem Kopf eine pyramidenartige Form verleihen, wie dies beispielsweise in 3C gezeigt ist. Die Formgebungswalze kann auch eine weiche Oberfläche (nicht gezeigt), beispielsweise Gummi, aufweisen, um einen pilzförmigen Kopf zur Verfügung zu stellen.
Vorzugsweise ist, wenn die Oberflächentextur Grübchen beinhaltet, die Dichte der Grübchen bzw. Vertiefungen im wesentlichen gleichmäßig über die Walzenoberfläche und ist größer als die oder gleich der Dichte der Stiele auf der Basis 12. Um eine nicht geeignete Registrierung bzw. Ausrichtung zwischen den Stielen und den Vertiefungen zu ermöglichen, ist es bevorzugt, daß die Dichte der Vertiefungen wesentlichen größer als die Dichte der Stiele ist (wenn die Dichte gleich ist, kann eine nicht geeignete Ausrichtung in keinem der Stiele resultieren, die durch die Vertiefungen kontaktiert sind bzw. werden).
Wie oben diskutiert, kann, während die gleichmäßig überhängende bombierte Kopfform, die in 2 gezeigt ist, allgemein bevorzugt ist, ein Erhalten dieser Form ein Herstellen ungehörig aufgrund des Erfordernisses verkomplizieren, im wesentlichen eine komplette Registrierung bzw. Ausrichtung zwischen den Vertiefungen und den Stielen aufrecht zu erhalten. Als ein Ergebnis kann es für eine Einfachheit einer Herstellung in einigen Fällen wünschenswert sein, weniger gleichmäßige bzw. einheitliche Kopfformen auszubilden, indem es den Vertiefungen und Stielen ermöglicht bzw. erlaubt wird, daß sie in teilweiser Übereinstimmung bzw. Ausrichtung statt in voller Übereinstimmung sind. In diesen Fällen sollte die Formgebungswalze eine Dichte von Vertiefungen aufweisen, welche signifikant höher als die Dichte von Stielen ist, um die Wahrscheinlichkeit eines Kontakts zwischen den Vertiefungen und Stielen zu erhöhen. In dieser Weise ist es für einige der Köpfe wahrscheinlich, daß sie die Form aufweisen, die in 2 gezeigt ist, während andere Köpfe unterschiedliche Kopfformen aufweisen werden, die aus einem Kontakt eines Stiels mit einem Abschnitt einer Vertiefung resultieren.
Der Abstand der Formgebungswalze 114 von der Antriebswalze 116 ist ausgewählt, um den Abschnitt P der Stiele zu deformieren bzw. zu verformen, um die gewünschte Kopfform ohne übermäßige Beschädigung an dem nicht erhitzten Abschnitt der Stiele auszubilden. Es ist auch bevorzugt, daß der Abstand ausreichend klein ist, so daß die Antriebswalze die Basis 12 abflacht und einen im wesentlichen gleichförmigen Kontaktdruck der Stielspitzen 109 gegen die Formgebungswalze zur Verfügung stellt. Vorzugsweise ist der Abstand etwa gleich der Gesamthöhe des Stiels (L1, 7A) weniger der Länge des erhitzten Abschnitts P (L, 7A).
Als nächstes bewegt sich die Basis 12 zu einer Kühlstation 118. Die Kühlstation 118 kühlt die geformten Köpfe, beispielsweise durch kühle Luft, was eine weitere Deformation der Köpfe verhindert. Vorzugsweise sind bzw. werden die Köpfe auf etwa Raumtemperatur abgekühlt. Die gekühlte Basis wird dann durch die Antriebsstation 520 bewegt und auf die Aufnahmewalze bzw. -rolle 522 durch ein Wickelelement 524 gewickelt.
Alternative Zufuhr- und Aufnahmerollen 126, 128 sind bzw. werden zur Verfügung gestellt, so daß, wenn die Zufuhrrolle 102 leer ist und/oder wenn die Aufnahmerolle 524 gefüllt ist, die geeignete Rolle einfach ersetzt werden kann, ohne das Verfahren zu unterbrechen.
Geeignete Materialien zur Verwendung beim Ausbilden des Verschlusses sind thermoplastische Polymere, welche die mechanischen Eigenschaften zur Verfügung stellen, welche für eine spezielle Anwendung gewünscht sind. Bevorzugte Polymere beinhalten Polypropylene, wie jene, die von Montell unter dem Handelsnamen MOPLEN erhältlich sind, Polyethylene, ABS, Polyamide und Polyester (beispielsweise PET).
Andere Ausbildungen sind selbstverständlich möglich.
Beispielsweise kann, obwohl scheibenförmige Köpfe gezeigt und oben diskutiert wurden, der Kopf jede gewünschte Form aufweisen, welche eine Oberfläche zur Verfügung stellt, die über die Basis in einem Ausmaß überhängt, das ausreichend ist, um einen mehrdirektionalen Eingriff zur Verfügung zu stellen, der die gewünschten Festigkeitseigenschaften bzw. Stärkecharakteristika aufweist.
Darüber hinaus können, während das beschriebene Verfahren lediglich ein einziges Erhitzen der Stielspitzen und einen einzigen Durchgang durch einen Formbildungskopf umfaßt, diese Schritte ein oder mehrere Mal(e) wiederholt werden, um andere Kopfformen zur Verfügung zu stellen. Nachfolgende Formgebungsköpfe können dieselbe Oberfläche wie der erste Formgebungskopf haben oder können unterschiedliche Oberflächen aufweisen.
Zusätzlich können, falls dies gewünscht ist, die Stielspitzen nach dem Heizschritt und unmittelbar vor dem Formgebungskopf gekühlt werden, um einen kugelförmigen Kopf auszubilden, welcher dann nach unten gegen den Stiel gezwungen bzw. beaufschlagt wird, wobei der obere Abschnitt des Stiels in dem Kopf eingebettet wird, um einen pilzförmigen Kopf auszubilden.
Weiterhin ist es in einigen Fällen nicht notwendig, die Formgebungswalze zu kühlen. Wenn die gewünschte Kopfform erhalten werden kann und ein Harzkleben bzw. -anhaften vermieden werden kann, kann die Formgebungswalze ohne entweder ein Erhitzen oder Kühlen verwendet werden, oder kann erhitzt werden.
Wie dies in 7, 7A, 7B und 7C illustriert ist, hat ein Beispiel eines Preform- bzw. Vorformprodukts 9 für ein Herstellen eines Verschlußprodukts ein flexibles, jedoch relativ ebenes bzw. planares Basisblatt 12, von welchem Stielausbildungen 104 vorragen. Die Stielausbildungen 104 sind einstückig bzw. integral, d. h. monolithisch aus dem selben thermoplastischen Harz, beispielsweise Polypropylen, wie die Oberfläche 13 des Basisblatts 12 ausgebildet, von welchem sie vorragen. Wie dies in den detaillierteren Ansichten von 9A und 9B gezeigt ist, hat jede Stielausbildung 104 eine vordere und rückwärtige Rand- bzw. Kantenoberfläche 101, 103, welche typischerweise sehr gering (beispielsweise 1°, nicht gezeigt) geneigt bzw. verjüngt und ziemlich kontinuierlich von grob gekrümmten Schnittoberflächen 15 mit einer Basisoberfläche 13 zu einem distalen Ende 109 der Stielausbildung sind. Seitenkantenoberflächen 107 sind relativ senkrecht zu der Basis und erstrecken sich zu einem distalen Ende 109, welches relativ parallel zur Basis ist. Der geringe Verjüngungs- oder Freiwinkel der vorderen und hinteren Kantenoberfläche 101, 103 hilft in der Entfernung der Stielausbildungen von den Formhohlräumen, in welchen sie ausgebildet werden.
In dem Beispiel von 9A, 9B haben die Stielausbildungen eine Gesamthöhe L₁ von der Basisoberfläche 13 zu dem distalen Ende 109, eine konstante Breite w zwischen den Seitenoberflächen 107 und eine Länge l, wie zwischen dem oberen Ende der verjüngten vorderen und rückwärtigen Oberflächen gemessen.
In einem Beispiel sind die Abmessungen w und l gleich, beispielsweise 0,2 mm (0,008 Zoll), um einen Stiel mit quadratischem Querschnittsprofil zur Verfügung zu stellen, in welchem Fall die Höhe L₁ beispielsweise 0,69 mm (0,027 Zoll) sein kann.
Indem nun auf 10A–10C Bezug genommen wird, kann das Vorformprodukt, wie dies weiter unten beschrieben ist, in ein Verschlußprodukt 10 ausgebildet werden, das dasselbe Basisblatt 12 und dieselbe Oberfläche 13 aufweist, jedoch mit den Spitzen der Stielausbildungen relativ zur Basis abgeflacht, um mit Schlaufen in Eingriff bringbare bzw. durch Schlaufen ergreifbare Köpfe 18 auszubilden. Jeder ergreifbare bzw. in Eingriff bringbare Kopf 18 ist allgemein scheibenförmig und erstreckt sich nach außen von seinem entsprechenden Stielabschnitt 16, um die Basisfläche 13 zu überhängen bzw. zu überragen und dieser gegenüberliegend zu sein. Wie dies deutlicher in 11A–11L dargestellt bzw. illustriert ist, sind die Scheiben 18 geringfügig oval geformt, wobei sie einen Hauptdurchmesser J in dem Beispiel der Größenordnung von 0,43 mm (0,017 Zoll), der sich in der Richtung entsprechend den Seitenoberflächen 107 des Stielabschnitts 16 erstreckt, und einen kleineren Durchmesser N in der Größenordnung von 0,38 mm (0,015 Zoll) aufweisen, der sich in der Richtung der vorderen und rückwärtigen Oberfläche des Stiels erstreckt. Die Scheiben 18 dieses Beispiels sind auch geringfügig keilförmig im vertikalen Querschnitt, wobei sie eine größere Dicke nahe einem nacheilenden bzw. Nachlaufende der Maschinenrichtung aufweisen, in welcher sie hergestellt werden (4A), wie dies unten weiter diskutiert werden wird.
Das Verschlußprodukt 10 kann durch das Verfahren und die Vorrichtung, die in 12 dargestellt bzw. illustriert ist, ausgebildet werden. Thermoplastisches Harz 31 von einem Extruder 29 wird in einen Spalt 32 eingebracht, der zwischen einer unterstützenden Druckwalze 34 und einer Formwalze bzw. -rolle 36 ausgebildet ist. Ein Druck in dem Spalt bewirkt, daß das thermoplastische Harz 31 in den blind- bzw. sacklochartig endenden Stielausbildungs-Formhohlräumen 38 der Formwalze 36 eindringt, während überschüssiges Harz um den Umfang der Formwalze verbleibt und effektiv zum Ausbilden des Basisblatts 12 kalandriert wird. Da sich die Walzen 34, 36 in entgegengesetzten Richtungen (durch Pfeile gezeigt) drehen, wandert das thermoplastische Harz entlang des Umfangs der Formwalze weiter, bis es sowohl von den Formhohlräumen als auch dem Walzenumfang durch die Abstreifwalze 40 abgestreift wird. Das resultierende Produkt hat eine Basis 12 mit integral ausgebildeten Stielausbildungen 104, die davon vorragen, wie dies oben beschrieben wird. Die Bewegungsrichtung des Materials, die in 12 illustriert ist, wird als die "Maschinenrichtung" bzw. "Maschinenlaufrichtung" (MD) des Materials bezeichnet und definiert die Längsrichtung des resultierenden Vorformprodukts 9 und des Verschlußprodukts 10 (wie dies durch Pfeile MD in den Figuren angedeutet ist).
Eine detailliertere Beschreibung des Verfahrens zum Ausbilden derartiger Strukturen, die einstückig bzw. integral von einer Basis vorragen, ist beispielsweise im U. S. Patent Nr. 4,775,310 beschrieben, das am 4. Oktober 1988 an Fischer erteilt wurde, und dessen gesamte Inhalte hierin durch Bezugnahme mitumfaßt sind. In bevorzugten Fällen umfaßt die Formwalze einen gegenüberliegenden bzw. zueinander gerichteten Zusammenbau von kreisförmigen Platten oder Ringen, wobei einige Ausschnitte in ihrem Umfang aufweisen, die Formhohlräume definieren, und andere kreisförmig sind, die dazu dienen, die offenen Seiten der Formhohlräume abzuschließen, und als Abstandhalter dienen.
Sobald das Vorformprodukt 9 von der Formwalze 36 abgestreift wurde, geht es durch Führungswalzen 42 zu einer Kopfformstation 50, wo die durch Schlaufen ergreifbaren Köpfe 18 geformt bzw. gebildet werden. Verschiedene Techniken und Vorrichtungen zum Ausführen der Kopfformfunktion der Station 50 sind nun zu beschreiben.
Vorzugsweise tritt, wie dies zuvor beschrieben wurde, das Vorformprodukt 9 zu Beginn benachbart einer Nichtkontakt-Heizquelle durch, beispielsweise den Verbrennungsprodukten von einer Gasflamme 66 (die durch strichlierte Linien in 12 angedeutet ist), die angeordnet ist, um die Spitzen von Stielausbildungen 104 zu erhitzen. Nachfolgend tritt das Vorformprodukt 9 durch einen vorbestimmten Spalt 60 durch, der zwischen Walzen 62 und 64 ausgebildet ist, und die Spitzen der Stielausbildungen 104 werden durch eine Formgebungswalze 62 kontaktiert, wie dies oben beschrieben ist.
Der Spalt 60 ist um eine gesteuerte Größe kleiner als die Gesamtdicke des Vorformprodukts 9 von der Oberfläche der Basis gegenüberliegend den Stielausbildungen zur Spitze der vorragenden Ausbildungen. Somit kontaktieren die Spitzenabschnitte der Ausbildungen die Walze und werden komprimiert, um das Material zu veranlassen, daß es in einer Preßformtätigkeit abgeflacht wird oder in dem Bereich von 60 geformt wird, welche manchmal als "Oberflächenabflachen" bezeichnet wird, obwohl das Endprodukt tatsächlich nicht eben bzw. flach aufgrund von gewünschten Formgebungen sein muß, die an der Kopfoberfläche angewandt werden, wie mit den Formgebungswalzen 8–8D, oder als einem Ergebnis von weiteren formenden bzw. Formeinflüssen, welche der Preßformtätigkeit folgen.
In der gegenwärtig bevorzugten Form wird die Walze 62 auf Temperaturen gekühlt, die signifikant unter der Schmelz- oder Erweichungstemperatur des Harzes liegen, vorzugsweise auf eine Temperatur von weniger als die Umgebungskondensationstemperatur von Wasser aus den erwähnten Gründen. Eine Oberflächentemperatur von 5° bis 60°C ist über einen weiten Bereich von Produkten betätigbar bzw. anwendbar; für diese spezifisch hier beschriebenen ist es bevorzugt, daß der Oberflächentemperaturbereich zwischen 10° und 45°C liegt, wobei eine Oberflächentemperatur zwischen 25° bis 30° exzellente Ergebnisse in Fällen produziert, wo die Temperatur des Verbrennungsgases, in welches die Formenden eingetaucht werden, in der Nähe von 1000°C oder geringfügig höher liegt.
In einer alternativen Konstruktion ist bzw. wird der Kopf 18 geformt, indem das Vorformprodukt 9 durch einen Spalt 60 hindurchgeleitet wird, der zwischen einer erhitzten bzw. erwärmten Walze 62 und einer nicht erhitzten oder gekühlten Abstütz- bzw. Supportwalze 64 ausgebildet ist. Eine detailliertere Beschreibung dieser Art eines Kopfformverfahrens mit "erhitzter Oberfläche" ist in U.S. Patent Nr. 5,679,302 zur Verfügung gestellt, ausgegeben am 21. Oktober 1997 an Miller et al., dessen gesamte Inhalte hierin durch Bezugnahme mitumfaßt sind. Selbst in dem Fall eines Verwendens eines derartigen Heißwalzformens, wie dies durch Miller gelehrt wird, wird gemäß der vorliegenden Erfindung erkannt, daß es vorteilhaft ist, ein Nichtkontakt-Vorerhitzen auf Formtemperatur mit dem speziellen Vorteil anzuwenden, daß es durch Verwenden des Verbrennungsgas-Konvektionsheizens erhalten ist, wie dies beschrieben ist, in welchem die Seitenoberflächen von distalen Abschnitten der Formationen bzw. Ausbildungen in die heißen Verbrennungsgase eingetaucht werden, um einen schnellen Wärmeübergang durch Konvektion und somit noch eine schnellere Anlagengeschwindigkeit und einen noch ökonomischeren Betrieb zu erzielen.
In noch einem weiteren Beispiel, welches ebenfalls langsam relativ zu dem Nichtkontakt-Heizsystem von 5, 6 und 12 ist, wird eine Ultraschallwalze für ein Erhitzen und Aufbringen einer gewünschten Kopfkonfiguration angewandt. Eine Geschwindigkeit einer Tätigkeit bzw. eines Betriebs ist bzw. wird durch ein Vorerhitzen mit einer Nichtkontakt- Heizeinrichtung, d. h. einem Strahlungsblock, oder ein Aussetzen an einen konvektiven bzw. Konvektionswärmeübergang bzw. -transfer mit Gas bei niedriger Temperatur beschleunigt.
In dem bevorzugten Fall ist die Walze 62 ein drehendes Ultraschallhorn und eine Abstützwalze 64 ist ein rotierender Amboß. In diesem Beispiel ist, wie dies deutlicher in 13 illustriert ist, die Amboßwalze 64 auf einem Übergangs- bzw. Reduzierstück 65 festgelegt, welches erlaubt, daß die vertikale Position der Amboßwalze 64 eingestellt wird, wodurch eine Einstellung des Spalts 60 erlaubt bzw. ermöglicht wird. Ein Motor 68 treibt die Amboßwalze 64, um das Vorformstielmaterial 10 in den Spalt 60 zu ziehen. Währenddessen wird eine Vibration auf das drehende Horn 62 verliehen, was seine Außenoberfläche veranlaßt, mit bzw. bei einer Frequenz zu oszillieren, die typischerweise zwischen 18 und 60 kHz liegt. Das Horn 62 ist angeordnet, um zu vibrieren und zyklisch die kontaktierten Abschnitte der Stiele zu komprimieren, wie sie durch den Spalt 60 hindurchtreten, wobei die Vibration bei einer Frequenz auftritt, welche die Spitzen der thermoplastischen Stielausbildungen 14 veranlaßt zu fließen und durch die kontaktierenden bzw. Kontaktoberflächen ausgebildet zu werden. Das Ergebnis ist eine abflachende Deformation bzw. Verformung der Spitzenabschnitte der Stiele, um die scheibenförmigen, durch Schlaufen ergreifbaren bzw. mit Schleifen in Eingriff bringbaren Köpfe 18 von 11A–C auszubilden. Nachfolgend ist bzw. wird das Verschlußprodukt 10 auf Aufnahmewalzen 69 akkumuliert bzw. aufgenommen bzw. gesammelt. Detailliertere Beschreibungen von Ultraschallhorn- und Amboßanordnungen, die zur Verwendung in dem oben beschriebenen Verfahren geeignet sind, sind in U. S. Patent Nr. 5,087,320 , ausgegeben am 11. Februar 1992 an Neuwirth et al., und U. S. Patent Nr. 5,096,532 , ausgegeben am 17. März 1992 an Neuwirth, geoffenbart. Die gesamten Inhalte dieser beiden Patente sind hierdurch vollständig durch Bezugnahme mitumfaßt bzw. aufgenommen.
In dem Diagramm von 13A wird gesehen, daß der Bewegungspfad der Oberfläche des drehenden Horns 62 die Maschinenrichtung m. d. der einen Stiel ausbildenden Maschine ist. In diesem Fall kann die Hornoberfläche als eine pressende bzw. drückende oder eine Oberseite abflachende Oberfläche dienen, um den oberen bzw. Oberseitenabschnitt der sich bewegenden Vorformelemente neu zu formieren bzw. neu auszubilden.
In dem Diagramm von 13B weist das rotierende Ultraschallhorn 62a eine ebene bzw. planare Kontaktoberfläche auf, die angeordnet ist, um über die Oberseiten der Vorformelemente zu bürsten bzw. zu streichen, wobei sich Komponenten der Bürstbewegung in allen Quadranten erstrecken, wobei mehrdirektionale Haken erzeugt werden, beinhaltend in wichtiger Weise Haken, die über ihre Basis in den Quermaschinenrichtungen bzw. Richtungen quer zur Maschinenrichtung überhängen. Ein fakultatives Wassersprühen kann vor den Stielen eingebracht werden, um als ein Kopplungsagens zu dienen, um eine Anhaftung der Stiele an der vibrierenden Oberfläche zu verhindern. Durch eine geeignete Wahl eines Harzes wird ein geschmolzenes Harz an den Oberseiten der Stiele, was aus der Vibration resultiert, in ebener Weise in die Form von dünnen scheibenförmigen Köpfen an den Enden der Stiele gebürstet.
In einer anderen Ausbildung, die in 14 illustriert ist, wird eine alternative Technik zum Herstellen eines Vorformstielprodukts 9 angewandt bzw. eingesetzt. Das Verfahren ist ähnlich zu jenem, das oben unter Bezugnahme auf 12 beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß lediglich eine Formwalze verwendet ist bzw. wird, d. h. keine Druckwalze notwendig ist. Hier ist der Extruderkopf 29 geformt, um dem Umfang der Formwalze zu entsprechen, und das extrudierte Harz 31 wird direkt in einen Spalt eingebracht, der zwischen der Formwalze und dem Extruderkopf ausgebildet ist. Der Rest des Verfahrens läuft ab, wie dies oben unter Bezugnahme auf 12 beschrieben ist.
Die Form bzw. Gestalt der eingreifenden Köpfe 18 des Festlegungs- bzw. Verschlußprodukts ist bzw. wird durch eine Anzahl von Parametern diktiert. Beispielsweise ist die Keilform, die insbesondere in 11A illustriert ist, üblicherweise das Ergebnis des Schleifens bzw. Kratzens des Kopfabschnitts der Stielausbildungen 104, wie sie in einer Kopfformstation 50 von 12 deformiert werden. Somit ist der Keil dicker an der rückwärtigen Kante der eingreifenden Köpfe, wenn bzw. da das Material nach rückwärts gepreßt wird, während sich die Basis 12 nach vorwärts in der Maschinenrichtung bewegt. Der Unterschied in der Dicke zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Keils kann beispielsweise durch eine Prozeßgeschwindigkeit, angewandte Wärme (wenn ein Wärmedeformationsverfahren verwendet wird) und durch die Einstellung des deformierenden Spalts 60 eingestellt werden.
Es wird gefunden, daß bestimmte Formen der Gestalt der Stielausbildung 104 des Vorformprodukts 9 signifikant die Schlaufenergreifungseigenschaften der erforderlichen aufzu nehmenden Verschlüsse beeinflussen, und wichtige Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen diese Vorformprodukte per se, ebenso wie ihre effektive Verwendung in den verschiedenen Formsystemen, die beschrieben sind, und insbesondere Systemen, die ein Nichtkontakt-Heizen und/oder Schmelzen anwenden. In einem Beispiel, das in 15A, B und 16A, B und C illustriert ist, wird ein relativ kurzes Stieldesign angewandt bzw. eingesetzt. Die Vorformstielhöhe L₁ ist in der Größenordnung von 0,46 mm (0,018 Zoll), eine Breite w in der Größenordnung von 0,20 mm (0,008 Zoll) und eine Länge L₁ in der Größenordnung von 0,20 mm (0,008 Zoll), was neuerlich einen Stiel mit quadratischem Querschnitt zur Verfügung stellt. Während der eingreifende bzw. Eingriffskopf 18 (16A–16C), der aus einem derartigen Vorformelement gebildet ist bzw. wird, dieselben Abmessungen wie das größere Verschlußelement aufweisen kann, das vorher oben unter Bezugnahme auf 11A–11C beschrieben wurde, ermöglichen die kürzeren Stielabschnitte, daß die Verschlußelemente steifer werden bzw. sind.
In der Ausbildung von 17A, B und C ist bzw. wird eine spezielle Vorformstielform bzw. -gestalt verwendet, um ein abschließendes bzw. Endverschlußprodukt 10 zu bestimmen, das Eingriffscharakteristika aufweist, die von den oben beschriebenen Beispielen verschieden sind. Ein Vorformstiel 120 hat einen ersten Stielabschnitt 122, der an der Basis 12 festgelegt ist, und einen zweiten Abschnitt 124, der sich von dem Abschnitt 122 erstreckt, um die Gesamthöhe der Ausbildung zu definieren. Der Stielabschnitt 122 erstreckt sich bis zu einer Höhe h₁ in der Größenordnung von 0,48 mm (0,019 Zoll), der zweite Abschnitt 124 hat eine Höhe h₂ in der Größenordnung von 0,2 mm (0,008 Zoll), die Gesamthöhe h₃ der Ausbildung ist in der Größenordnung von 0,69 mm (0,027 Zoll). Der zweite Abschnitt 124 hat äußere bzw. Außenkeile 117, 119 an seiner vorderen und rückwärtigen Oberfläche 121, 123, welche eine dreieckige Form mit einer Basis an dem Übergang von dem Stielabschnitt 122 und der Spitze oder an einem Punkt an der Oberseite oder benachbart der entsprechenden Oberfläche 121, 123 aufweisen. Somit tritt eine "V"-förmige zentrale Öffnung auf, welche frei von thermoformbarem Harz ist.
Indem nun auf 17C und 17D Bezug genommen wird, ist der Vorformstiel 120' eine modifizierte Version des Vorformstiels 120, der unmittelbar oben beschrieben ist. Der Stiel 120' hat seitliche bzw. laterale Erstreckungen 125 aus einem Material, welches sich nach außen und oben von den Keilen 117', 119' erstreckt. Diese seitlichen Erstreckungen bzw. Fortsätze, wenn sie beispielsweise durch ein Oberflächenabflachen oder irgendeine der anderen Stielneuformtätigkeiten neu geformt oder deformiert werden, die hierin geoffenbart sind, stellen wichtige Merkmale für das resultierende Verschlußelement zur Verfügung. Beispielsweise können die seitlichen Erstreckungen 125 geschmolzen und/oder nach unten gepreßt werden, um überhängende Merkmale gegenüber der Basis zu erzeugen oder zu verstärken, und diese Merkmale können insbesondere in der Quermaschinenrichtung bzw. Richtung quer zur Maschinenrichtung relativ zur Richtung einer Stielherstellung gerichtet sein. 17D illustriert eine Serie von Formwalzenplatten 117'', 119'', 120'', welche gemeinsam mit außenliegenden Abstandhalterplatten kombiniert sind, um einen Hohlraum auszubilden, der fähig ist, den Stiel 120' von 17C herzustellen.
Wie dies in 18A–18B illustriert ist, kann ein nachfolgendes Bearbeiten der Stielausbildung 120 unter Verwendung von beispielsweise einer der oben beschriebenen Kopfformtechniken zum Deformieren von im wesentlichen dem gesamten zweiten Abschnitt 124 des Vorformelements gemäß 17 in einem Verschlußelement 130 resultieren, das einen wesentlich größeren Hauptdurchmesser J in der Maschinenrichtung (MD) als seinen kleineren Durchmesser N in der Quermaschinenrichtung aufweist. Diese asymmetrische Kopfform erlaubt einen direktionellen bzw. Richtungsanstieg in Abschäl- und Scherkräften, wenn bzw. da der längere Überhang in der Maschinenrichtung beispielsweise eine ergriffene Schlaufe besser zurückhält als der kürzere Überhang in der Quermaschinenrichtung.
Der entgegengesetzte Effekt zu demjenigen des Verschlußelements, das gerade beschrieben wurde, kann erhalten werden, indem beispielsweise eine Vorformstielform wie jene verwendet wird, die in 19A und 19B illustriert ist. Die Stielausbildung 200 hat einen ersten Abschnitt 202 einer Höhe h₁, die mit der Basis 12 verbunden ist, und einen zweiten Abschnitt 204 einer Höhe h₂, die sich erstreckt, um eine Gesamthöhe h₃ der Stielausbildung zu definieren. Der zweite Abschnitt 204 der Ausbildung, der an einem Übergang an der Oberseite des ersten Abschnitts 202 beginnt, verjüngt bzw. neigt sich im wesentlichen auf jeder Seite (beispielsweise unter einem Winkel von mehr als 20°), um eine signifikant reduzierte Abmessung w an der Spitze zu ergeben bzw. zur Verfügung zu stellen. In einem Beispiel hat der erste Abschnitt 202 eine Höhe h₁ in der Größenordnung von 0,53 mm (0,021 Zoll), während die Gesamthöhe h₃ der Stielausbildung in der Größenordnung von 0,69 mm (0,027 Zoll) liegt.
Eine Deformation von im wesentlichen dem gesamten zweiten Abschnitt 204, unter Anwendung von einer der oben beschriebenen Techniken zum Ausbilden eines eingreifenden bzw. Eingriffskopfs resultiert in dem Verschlußelement 210, das in 20A–20C illustriert ist. Das Verschlußelement 210 hat einen Hauptdurchmesser J in der Quermaschinenrichtung wesentlich größer als seinen kleineren Durchmesser N in der Maschinenrichtung. Das Ergebnis ist ein eindirektionaler Anstieg in Eingriffskräften aufgrund des ansteigenden Überhangs des ergreifenden Kopfs in der Quermaschinenrichtung.
In einem weiteren Beispiel, das in 21A und 21B illustriert ist, weist eine Stielausbildung 300 einen ersten Abschnitt 302 einer ersten zylindrischen Form auf und ein konzentrischer zweiter Abschnitt 304 einer wesentlich kleineren zylindrischen Form erstreckt sich, um die Gesamthöhe h₃ der Ausbildung zu definieren. Eine Deformation von im wesentlichen dem gesamten zweiten Abschnitt 304 unter Anwendung von beispielsweise einer der oben beschriebenen Techniken resultiert in einem vorteilhaft dünnen Eingriffskopf einer Dicke K₁, wie dies durch das Verschlußelement 310 in 22 illustriert ist. Diese kleine Dicke ist ein Ergebnis davon, daß wesentlich weniger Material in dem deformierten Abschnitt als in traditionell vorgeformten Stielen vorliegt. Derartige dünne eingreifende bzw. Eingriffsköpfe sind in vorteilhafter Weise fähig, unter Schlaufen mit einer sehr kleinen Schlinge zu penetrieren, ein Charakteristikum bzw. Merkmal, das insbesondere durch bestimmte, nicht gewebte Materialien, beispielsweise ultradünne, nicht gewebte Materialien, gezeigt wird, die beispielsweise bei billigen Verpackungsanwendungen verwendet werden, in wel chen wenige Zyklen eines Öffnens und Schließens erforderlich sind.
23, eine stark vergrößerte perspektivische Ansicht, zeigt einen neuen vierlappigen Haken, der durch ein Erhitzen und Preßkopfbearbeiten eines vierblättrigen bzw. -lappigen Stiels ausgebildet ist, der aus dünnen Rippen 21, die sich entlang der X-Achse erstrecken, und dünnen Rippen bzw. Finnen 19 besteht, die sich entlang der Y-Achse erstrecken, welche erhitzt und neu an ihren Außenenden formiert wurden, um den Hakenkopf 18 auszubilden.

In der Seitenansicht von 23A und der Draufsicht von 23B bezeichnet eine Abmessung M die Kopfbreite in der X-Achse, N die Breite in der Y-Achse, K die Kopfdicke, L_h die gesamte Hakenhöhe, L₁ die Stielhöhe vor einem Druckkopfbearbeiten und S den Überhang des Hakenkopfs über die Seite des Stiels. Beispielsweise können die Abmessungen allgemein im folgenden Bereich liegen:

	Allgemeiner Bereich	Bevorzugter Bereich
M =	0,10–1,78 mm	0,25–0,51 mm
	(0,004 bis 0,070	(0,010 bis 0,020
	Zoll)	Zoll)
N =	0,10–1,78 mm	0,25–0,51 mm
	(0,004 bis 0,070	(0,010 bis 0,020
	Zoll)	Zoll)
K =	0,05–0,38 mm	0,05–0,13 mm
	(0,002 bis 0,015	(0,002 bis 0,005
	Zoll)	Zoll)
Lh =	0,18–3,05 mm	0,64–1,14 mm
	(0,007 bis 0,120	(0,025 bis 0,045
	Zoll)	Zoll)
Ll =	0,25–4,06 mm	0,76–1,27 mm
	(0,010 bis 0,160	(0,030 bis 0,050
	Zoll)	Zoll)
S =	0,03–0,38 mm	0,08–0,13 mm
	(0,001 bis 0,015	(0,003 bis 0,050
	Zoll)	Zoll)

Wie dies in 23C und 23E gezeigt ist, ist der Stiel von einem "Pluszeichen"-Querschnittsprofil, wobei sich die Rippen 21, 19 symmetrisch entlang der X- und Y-Achse in beiden Richtungen von einem gemeinsamen Schnittpunkt erstrecken.
Die Rippen haben dieselbe Länge F, G, dieselbe Dicke B, H und dieselbe Höhe L_l vor einem Druckbehandeln des Kopfs.
Das Rippenprofilverhältnis für die Rippe der X-Achse ist ^F/_H und für die Rippe der Y-Achse ^G/_B.
Das Konzept dieses Hakenvorformelements ist jenes, daß mit einem Rippenverhältnis von mehr als etwa 2, vorzugsweise etwa 2½, ein verbesserter Kopfüberhang an den Endbereichen der Rippen erhältlich ist, siehe die Serien von 23A-F –23F-E zur Illustration des "Ballungs"-Effekts von nicht gerichtetem Harz entlang der oberen Kante einer dünnen Rippe und notiere die kugel- bzw. knollenförmigen Überhänge an den dünnen Enden der Rippen.
Mit der Stielvorform von 23 werden derartige Überhänge in jedem Sinn in orthogonalen Richtungen zur Verfügung gestellt.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird gesehen, daß ein Verhältnis von weniger als etwa 2 allgemein in einem Stiel resultiert, welcher, wenn er erhitzt und preßkopfbearbeitet wird, in einem Kopf von etwa der Form eines Kreises resultiert, der auf dem Zentrum des Stiels zentriert ist. Mit einem Rippenverhältnis von etwa 2, vorzugsweise zwischen 2 und 4, insbesondere bevorzugt zwischen etwa 2 1/2 und 3 unterscheidet sich die Geometrie signifikant von jener eines Stiels mit quadratischem oder kreisförmigem Querschnitt, so daß, wenn er erhitzt wird, eine Oberflächenspannung von nicht gerichtetem Polymer Lappen an den Enden der Rippen ausbilden wird, welche etwas unabhängig bleiben, siehe 23F und 23F-A–23F-E, wobei dies insbesondere der Fall ist, wenn ein Nichtkontakt-Heizen mit einer Immersion der Seitenoberflächen in die heißen Konvektionsgase hinunter bis zum Ende der gepunkteten bzw. strichlierten Linie in 23A und 23F-E angewandt wird.
Während im allgemeinen das Ausmaß eines Nichtkontakt-Heizens vorzugsweise von etwa 15 bis 25% der Gesamtlänge der vorragenden Formation ist, erstreckt sich in dem speziellen Fall eines konvektiven bzw. Konvektionsheizens mit Gasen, welche aus einer Flammenverbrennung bei etwa 1000°C liegen können, der Prozentsatz der erhitzten Länge auf 30%, wobei gute Resultate erhältlich sind.
Das gegenwärtig bevorzugte Verfahren zum Ausbilden dieses Produkts ist in 23G, 23G', 23G'' und 23H gezeigt. Der Extruder 29 stellt einen sich bewegenden geschmolzenen Harzstreifen zu einem Rollstapel, bestehend aus Rollen bzw. Walzen 1, 2, 3 und 4 zur Verfügung, die vom Boden nach oben numeriert sind. Der Kunststoff tritt durch den Spalt zwischen Rollen 1 und 2 hindurch. Die Rolle bzw. Walze 2 ist eine Formwalze, wobei ihre freigelegte Außenoberfläche aus Formhohlräumen besteht, so daß das geschmolzene Polymer, das in die Hohlräume fließt, die Form des Hohlraums annimmt und dann entformt wird, um den Vorformstiel 104 aus im wesentlichen nicht gerichtetem bzw. nicht orientiertem Harz zur Verfügung zu stellen. Es ist eines der Merkmale dieser Erfindung, daß durch die Verwendung eines Nichtkontakt-Heizens ein besonderer Vorteil der nicht gerichteten Art des Polymers erhalten wird. Es ermöglicht, daß Oberflächenspannungseffekte wirken, um strategisch die deformierbare Masse des Polymers anzuordnen und zu dimensionieren, daß stark erwünschte Effekte durch das "Oberflächenabflachen", d. h. die Preßformtätigkeit, erzielbar bzw. erhältlich sind.
Indem auf 23G, G und H Bezug genommen wird, wird ein Feld bzw. Array von Stielen einstückig bzw. integral mit einem Verstärkungs- bzw. Rückseitenblatt 18 mit einer Erstreckung sowohl in einer X- als auch Y-Richtung somit durch die Walze 2 geformt und wird um eine Abnahmewalze 5 beim Durchführen des Übergangs auf die Walze 3 entformt. Auf der Walze 3 passieren nahe dem Spalt mit der Formgebungswalze 4 die Endabschnitte der Stiele unter einer Nichtkontakt-Heizquelle als einem ersten Schritt hindurch, um die Hakenköpfe 18 auszubilden bzw. zu erzeugen.
In dieser Ausbildung ist die Nichtkontakt-Heizquelle ein nahe liegender Gasbrenner und die Seiten ebenso wie die Enden von Abschlußspitzenabschnitten der Stiele werden in die heißen Gase eingetaucht, die durch den Brenner erzeugt werden. Somit werden die Seiten schnell durch konvektive bzw. Konvektionseffekte ebenso wie die oberen Abschnitte erhitzt bzw. erwärmt, welche auch eine strahlende Erwärmung erhalten. Unter Berücksichtigung des großen Oberflächenbereichs, der der intensiven Wärme bzw. Hitze ausgesetzt wird, verglichen mit dem begrenzten Volumen an Harz der freigelegten Anschlußabschnitte der Struktur, wird dieser Abschnitt schnell geschmolzen, wobei die höchste Temperatur und die niedrigste Viskosität an den vorragenden Enden des Profils der dünnen Rippen bzw. Finnen erzielt sind bzw. werden. Ein Beispiel ist in 23F gezeigt.
Wie dies auch in der diagrammartigen aufgeblasenen bzw. vergrößerten Ansicht in 23H gezeigt ist, bewirkt eine Oberflächenspannung, daß sich der geschmolzene Kunststoff als eine zylindrisch abgerundete Masse entlang der Rippenlänge ausbildet, die in Segmenten von Kugeln oder Bällen an den Enden der Rippen endet. Die kreisförmigen Formen 105 von 23G und H sind symbolisch für die geschmolzene Form, wobei die präzise Form von dem Verhältnis der Länge zu der Dicke des Rippenprofils ebenso wie der Auswahl des Harzes und dem Grad eines Heizens abhängt, welche regel- bzw. steuerbare Parameter des Verfahrens sind.
In diesem Zustand treten die Stiele zwischen einem weiteren Klemmspalt bzw. Spalt hindurch, der zwischen den Walzen 3 und 4 erzeugt ist, in welchem die Walze 4 nach unten auf die geschmolzenen Polymerspitzen drückt und eine abgeflachte Kopfform ausbildet, um Köpfe 18 mit einer Form in Abhängigkeit von den Charakteristika bzw. Merkmalen der Walze auszubilden.
Vorzugsweise ist bzw. wird die Formwalze 4 abgekühlt, um auf einer Temperatur unter der Temperatur des geschmolzenen Polymers, vorzugsweise beträchtlich tiefer, zu bleiben.
Mit der Oberfläche der Walze 4, die auf eine Temperatur unter der Kondensationstemperatur von Dampf abgekühlt ist, und in dem Fall einer Verwendung einer Flamme von einem Brenner, um die Stiele in naher bzw. unmittelbarer Nachbarschaft zu einer gekühlten Formgebungswalze 4 zu erhitzen, kondensiert Wasser als ein Verbrennungsprodukt von dem brennenden Gasbrennstoff auf der Walze 4. Es wird gefunden, daß dieses als ein Freisetzungsagens für ein Fördern bzw. Unterstützen einer sauberen Trennung der geformten Köpfe und der Oberfläche der Walze wirkt, wenn die mit Köpfen versehenen Haken von unterhalb der Formwalze austreten. In diesem Fall fördern sowohl die kühle Temperatur der Formgebungswalze 4 als die Feuchtigkeit eine saubere Freigabe der Köpfe 18 von der Walzenoberfläche, ohne daß die Köpfe an der Walze ankleben bzw. anhaften, wobei dies unerwünscht ist. Der beste Vorteil wird durch ein Anordnen des Heizpunkts nahe zur Walze erzielt. In bevorzugten Ausbildungen ist die Spitze des Brenners innerhalb eines Zentimeters der Walze 3 und innerhalb von 2 1/2 cm von der Walze 4, wobei eine Einstellung der Trennung des Brenners von der Walze 3 als eine Regelung bzw. Steuerung für das Ausmaß der Konvektionswärme dient, die erhalten wird.
Die Mischung des gasförmigen Brennstoffs und von Luft wird dem Brenner in dem im wesentlichen stöchiometrischen Verhältnis für eine optimale Verbrennung eingebracht, so daß im wesentlichen eine vollständige Verbrennung auftritt, welche als Nebenprodukte im wesentlichen lediglich Kohlendioxid und Wasser ausbildet.
Der Brenner kann eine Bandöffnung aufweisen, die sich über die Breite des Gewebes erstreckt, oder kann Sprühlöcher umfassen, wobei der Abstand zwischen Löchern näher als der Abstand zu den Köpfen ist, so daß aufgrund eines Mitreißens von Luft ein im wesentlichen gleichmäßiger turbulenter Strom von heißem Gas den oberen Abschnitt der Stiele erreicht, der zu schmelzen ist.
In einer bevorzugten Ausbildung wird ein Bandbrenner verwendet, der eine kontinuierliche Flammenlinie zur Verfügung stellt. Die Brennertemperatur ist zwischen etwa 1000° und 1200°C, die mit einer Erdgaszuführung erzeugt wird, deren Primärkomponente Methan (CH4) ist. CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Eine vollständige Verbrennung verwendet 9,5 Mol Luft für jedes Mol CH4, so daß Sauerstoff in der Luft-Gas-Mischung (2 Mol O2/10,5 Mol gesamt) gleich 19,0% O2 ist.
Die Brennerfläche ist etwa 25,4 mm (1'') weit. Das Band bzw. Gewebe, das den Stielvorformling trägt, bewegt sich bei Geschwindigkeiten in dem Bereich von 6–60 m/min (20 bis 200 ft/min) (in Abhängigkeit von dem gewünschten Produkt und den Betriebsparametern), und somit verbringt ein Stielvorformelement lediglich einen Bruchteil einer Sekunde unter dem Brenner. In dieser Zeit wird eine ausreichende Wärmemenge in das Vorformelement transferiert, um ihm zu ermöglichen, in einen Haken deformiert zu werden. Wärme wird zu dem Vorformelement durch erzwungene bzw. Zwangskonvektion transferiert. Wärme wird durch die Stieloberseiten ebenso wie die Seiten transferiert. Das Ausmaß bzw. die Menge an Wärme, das bzw. die zu dem Vorformelement transferiert ist, wird durch die Position des Brenners relativ zu den Elementen gesteuert bzw. geregelt.
Einfache Schritte können in dem Aufbau für ein derartiges Oberflächenabflachen verfolgt werden.

1. Extrudieren und Formen eines Gewebes bzw. einer Bahn von Vorformstielen auf einer kontinuierlichen Rückseitenlage bzw. Verstärkung, wie oben beschrieben.
2. Festlegen einer Spaltposition der Formwalze (Spalt zwischen Walze 3 und 4) an einer Position, welche mit einer gewünschten Hakenhöhe übereinstimmt, während ein Stielausbilden stattfindet. An diesem Punkt werden die Stiele, die durch den Spalt passieren, sich krümmen bzw. einknicken, da ihre Spitzen nicht erhitzt sind.
3. Brenner einschalten und schrittweises Bringen des Brenners näher zu den Anschlußenden der Stiele. Die Brennerposition wird typischerweise von 0,2'' bis 1'' von der Walze 4 variieren. Die Flammenfestlegung bzw. -einstellung (beispielsweise Strömungs- bzw. Flußbedingungen) wird konstant gehalten, so daß die einzige Variable, die verändert wird, die Position des Brenners in bezug auf die Walze 3 ist.

In einigen Fällen ist die Anlagengeschwindigkeit von der Wärmemenge abhängig, die wünschenswerterweise auf die Stiele zu transferieren ist. Beispielsweise, indem 2 Sätze von Stielen verglichen werden, Gruppe A 0,20 mm × 0,20 mm × 0,69 mm (0,008'' × 0,008'' × 0,027'') gegen Gruppe B 0,3 mm × 0,3 mm × 1,91 mm (0,012'' × 0,012'' × 0,075''). Gruppe B erfordert mehr Wärme pro Stiel, und ein Durchleiten von Wärme durch einen größeren Körper erfordert mehr Zeit, daß die Wärme transferiert wird, so daß Gruppe B bei einer Geschwindigkeit von 1/3 von jener von Gruppe A laufen kann.
Die Formhohlräume in Walze 2, 23G, sind in 23I–23M gezeigt. Ringe 70 und 72 sind einander gegenüberliegend gemeinsam ausgerichtet derart angeordnet, daß, wenn sie von einer Draufsicht nach unten auf den Umfang des Formringpaars gesehen werden, eine Pluszeichen-Form zur Verfügung gestellt wird, mit rippenförmigen Hohlräumen eines Längen-zu-Dicken-Verhältnisses zwischen etwa 2 und 3 in Übereinstimmung mit der zur Verfügung gestellten Erklärung. Zahlreiche Sätze von Ringen sind nebeneinander angeordnet und auf eine Welle gepreßt, was eine axiale Verteilung von Umfangsreihen von Hohlräumen zur Verfügung stellt, 23N. Die Größe der Hohlräume und ihre Verteilung werden gemäß den Erfordernissen des speziellen Verschlußsystems ausgewählt, das konstruiert wird. Typischerweise wird ein geringer Freiwinkel, beispielsweise 1° angewandt bzw. eingesetzt, um es der geformten Rippe zu ermöglichen, leicht ihre Form zu verlassen. Wie dies in 23N gezeigt ist, werden feste Abstandhalterringe, die keine Formhohlräume aufweisen, zwischen den Paaren von Ringen 70, 72 angeordnet. Ein erster Satz von Ringen 70, 72 ist durch einen Abstandhalterring von dem nächsten Satz beabstandet, usw. In dem Formmuster von 23M sind die Formhohlräume von be nachbarten Paaren axial entsprechend der Formwalze ausgerichtet.
In 23O ist ein typisches versetztes Muster für die Werkzeugringe gezeigt. Benachbarte Paare von Ringen sind um 50% als ein verwend- bzw. benutzbares Muster für ein Ermöglichen eines Eingriffs mit Schlaufen versetzt.
Gemäß dem Konzept dieser Ausbildung werden die Stiele 104 mit dem Pluszeichen-Querschnitt mit dünnen Rippen 19, 21, wenn sie durch die Formgebungswalze 4 preßgeformt werden, einen Polymerfluß in Richtungen der vier Lappen von den Enden der Rippen zur Verfügung stellen. Beispielsweise für Windelanwendungen, wo eine Direktionalität quer zur Maschinenrichtung des Hakens häufig aufgrund der Ausrichtung bzw. Orientierung der Maschinenrichtung des Verschlusses in dem Windelformverfahren wichtig ist, kann dies einen besseren Eingriff mit der nicht gewebten Schlaufenkomponente einer Windel erzielen lassen als durch Haken, die mit einem runden oder quadratischen Querschnittsprofil-Design ausgebildet sind. Es wird nun erklärt, warum der Dünnrippen-Vierlappen-Stielvorformling eine bessere Richtfähigkeit bzw. Direktionalität quer zur Maschinenrichtung zur Verfügung stellen wird.
Unter Bezugnahme auf 23P und 23Q ist ein quadratischer Stiel mit einem kreisförmigen Kopf gezeigt. In der Seitenansicht von 23Q ist eine Schlaufe an dem Haken festgelegt gezeigt. Die Schlaufe erstreckt sich nach oben senkrecht zu der Bodenoberfläche des Hakenüberhangs. Der Fall, wo die Schlaufe direkt von der Basis des Hakens weggezogen wird, kann durch Vektoren wie in 23R erklärt werden. In diesem Fall ist die Kraft F, die auf die Schlaufe ausge übt wird, als der Vektor gezeigt, der von dem äußeren Abschnitt des Hakenkopfs zu dem Mittelpunkt des Stiels unterhalb des Hakenkopfs kommt. Dieser Vektor kann erklärt werden, die Summe eines Vektors A, welcher sich tangential zum Hakenkopf erstreckt, wo die Schlaufe von unterhalb des Hakenkopfs austritt, der von dem Stiel weg gerichtet ist, und eines Vektors B zu sein, der sich senkrecht von dem Vektor A zu dem Ende des Vektors F erstreckt. Der Winkel Φ zwischen den Vektoren A und F ermöglicht es Vektor A, daß er als Vektor FcosΦ geschrieben wird.
Für Φ zwischen 0 und 90 Grad sinkt, wenn Φ ansteigt, Vektor A ab, da die Schlaufe weniger wahrscheinlich aus dem Haken herausgleitet, wenn er gezogen wird.
Dieser Fall wird mit einem Lappen des Kopfs 18 des Hakens mit dünner Rippe verglichen, wie er in 23S als Draufsicht gezeigt ist. Die Schlaufenfaser befindet sich an dem Endpunkt des Stiels und wird direkt nach oben gezogen, wie dies in 23T gezeigt ist.
In diesem Fall ist durch Vektoranalyse, die in 23U gezeigt ist, der Winkel Φ größer als der Winkel Φ für den Kreis, d. h. Φ_fin ist größer als Φ_circle. Der Grund dafür ist, daß gemäß dem vorliegenden Konzept die Spitzen und kurzen Enden eines Stiels mit dünner Rippe stärker deformiert werden, verglichen mit dem langen Abschnitt bzw. Querschnitt der Rippe aufgrund eines größeren freigelegten Oberflächenbereichs zu den Heizbedingungen. Der größte Überhang des Hakenkopfs befindet sich dann an dem Ende der Rippe. Dies bewirkt, daß eine Tangente an den überhängenden Rand näher zur Horizontale (in einer Draufsicht) ist als die Tangentiallinie eines ähnlichen runden Kopfs, und der Beginn des breitesten Abschnitts des Kopfs nahe zu der Endoberfläche der dünnen Rippe ist. In dem Fall eines kreisförmigen Kopfs auf einem Stiel liegt der weiteste bzw. breiteste Abschnitt eines kreisförmigen Kopfs (sein Durchmesser) an der Mittelachse der Stielstruktur, statt daß er wie in dem Fall der dünnen Rippe versetzt ist.
Das hier beschriebene Konzept beruht teilweise auf dem Vorschlag, daß sich die Rippenspitze lokal in Richtung zu seinen freien Profilenden aufgrund eines größeren Verhältnisses von Oberfläche zu Masse verglichen zur Oberfläche erhitzt, die zu der lokalisierten Nichtkontakt-Strahlungs- oder -Konvektionshitze ausgesetzt ist, welche die Seitengrenzen des Stiels erreicht.
Es wird das Oberende der vierlappigen Rippen mit Punkten A an dem Ende einer Rippe, B in der Mitte, wo die zwei Rippen verbunden sind bzw. aneinander anschließen, und C an dem Ende der entgegengesetzten Rippe betrachtet. Wenn unter einer Nichtkontakt-Heizquelle hindurchgeführt, wird vorhergesagt, daß die Punkte A und C mehr Wärme pro Einheitsvolumen des Polymers erhalten und leichter zu deformieren sind verglichen mit Punkt B. Während eines Druckformens durch die Walze 4 wird mehr Harz in den Bereichen A und C verglichen mit der Mitte B weggedrückt (deformiert), da mehr Wärme pro Einheitsvolumen auf das synthetische Harz an diesen Punkten A und B transferiert wurde und somit dieses Harz eine höhere Temperatur und folglich eine niedere Viskosität erreicht und leichter in Antwort auf einen formgebenden bzw. Formdruck fließt.
Für einen typischen quadratischen Stiel, der eine Querschnittsgröße von 0,2 mm × 0,2 mm (0,008 × 0,008 Zoll) auf weist, hat der Kopf etwa zwei Mal die Breite des Stiels. Somit ist die Fläche der Standfläche eines individuellen Hakens 1,3 × 10^–3 cm² (0,008² × Ξ oder 2 × 10^–4 Zoll²), während die Stielquerschnittsfläche 4,1 × 10^–4 cm² (6,4 × 10^–5) beträgt. Mit einer Stielkonstruktion mit dünner Rippe desselben Flächenverhältnisses von 2 zu 1 (Länge × Basis = 1,3 × 10^–4 cm² (2,04 × 10^–5 Zoll²) beträgt die Dicke etwa 0,14 mm (0,0056 Zoll) und die Länge etwa 0,29 mm (0,0113 Zoll). Für dieselbe Größe einer Standfläche ist beim Vergleichen des Winkels Φ zwischen einem quadratischen Stiel und einem Stiel mit dünner Rippe der Winkel Φ bemerkenswert größer mit der Rippe für dieselbe Standfläche als für das Φ des kreisförmigen Kopfs, oder anders gesagt, ein Haken mit dünner Rippe einer gleichen Abschälleistung zu jener eines kreisförmigen Kopfs wird eine kleinere Stand- bzw. Auflagefläche auf der Schlaufenoberfläche aufweisen.
Die Standfläche ist für Anwendungen wie Windeln wichtig, da eine kleine Standfläche eine gute Penetration in eine Masse niedriger Schlaufen ermöglicht, während eine größere Standfläche dazu tendiert, mehr nach unten auf die Schlaufen zu drücken und es nicht dem Kragen- oder Bodenteil des Kopfs des Hakens zu ermöglichen, unter die Schlaufen einzutreten, welche nach unten gedrückt werden.
Diese Analyse zeigt weiterhin, daß man einen Haken mit dünner Rippe mit einer Standfläche kleiner als jener eines runden Kopfs ausbilden kann, welcher die Schlaufe besser penetrieren wird, und mehr Eingriff erzielen wird, und es immer noch derart sein kann, daß die Schlaufe dazu tendiert, weniger wegzugleiten als bei dem runden Kopf.
Die bisher beschriebene Beziehung zeigt den Unterschied zwischen einem Kreis und einer Rippe, wenn der Haken und die Schlaufe bzw. Schleife im Zugmodus getrennt werden, d. h. an ihren Abschälstufen, welche in einem Zugmodus sind, wenn die Schlaufe unter einem Winkel nahe 90 Grad zu der Basis des Hakens abgezogen wird.
Die Vorteile bzw. Vergünstigungen einer Rippe können weiterhin unter Berücksichtigung der Bedingung erklärt werden, in welcher der Haken gleichzeitig einer Komponente einer Scherbelastung unterworfen wird. 23V zeigt einen Haken mit flacher Oberseite, in welchem die Schlaufe unter einem Winkel zwischen dem Schlaufenfaden und einer imaginären horizontalen Linie zurückgezogen wird, die sich über den Boden des Hakenkopfs in der X-, Z-Ebene erstreckt. Wenn ein Winkel Π eingeführt wird, kann mit der vorhergehenden Vektorarbeit eine Gleichung generiert bzw. erzeugt werden, um die Beziehung zwischen Π und Φ zu zeigen, d. h. die Beziehung zwischen dem Winkel, unter welchem der Vektor A aus dem Winkel zwischen den Vektoren A und F austritt. Vektor A ist der Vektor, in welchem die Schlaufe um den Haken kommt, und der Winkel Π ist der Winkel relativ zum Boden des Hakenkopfs. Mit dem Winkel Π = 0 Grad, sind die Schlaufe und der Haken in perfektem Schermodus, und mit dem Winkel Π = 90 Grad sind der Haken und die Schlaufe im perfekten Zugmodus. Dies erlaubt es eine Gleichung zu generieren, wobei die Vektoren addiert werden, um einen minimalen Nicht-Schlupfbedingungseffekt zu zeigen, Winkel Π Minimum in bezug auf Φ Minimum gleich dem inversen Cosinus der Gruppe von cosΦ dividiert durch sinΦ ist. Aus dieser Beziehung wird ein Graph, 23X, erzeugt, welcher die minimale Nicht-Schlupfbedingungsbeziehung zwischen Φ und Π zeigt, wobei der Winkel Φ der Winkel zwischen den Vektoren F und A ist und der Vektor A die Kraft ist, die dazu tendiert, die Schlaufe aus dem Haken gleiten zu lassen. Sie zeigt, daß für einen Winkel Φ von weniger oder gleich 45° Π Minimum 0 Grad sein muß. Eine Schlaufe wird herausgleiten, außer sie ist in einem perfekten Schermodus für Φ gleich oder kleiner 45 Grad. Dieser Graph zeigt auch, daß es einen scharfen Abschnitt der Linie zwischen Φ = 45 und Φ = 50 Grad gibt. Es wird realisiert bzw. erkannt, daß irgendein kleiner Anstieg in Φ zwischen Winkeln von 45 bis 50 Grad in einem bedeutend größeren Unterschied dahingehend resultiert, was für Π Minimum erforderlich ist. Kleine Verbesserungen in Φ resultieren in einer geringeren Notwendigkeit, in einem perfekten Schermodus zu sein.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung betrifft die Realisierung bzw. Erkenntnis, daß kleine Änderungen in der Kopfkonfiguration relativ große Vorteile bieten können; daher den bedeutenden Vorteil der dünnen Rippenkonstruktion in bezug auf den Abschälmodus. Indem weiter unter Bezugnahme auf 23Y erklärt wird, ist eine Hakenkomponente gezeigt, die von einer Schlaufenkomponente abgeschält wird. An der Bodenfläche bzw. dem Bodenbereich des Tals zwischen dem Haken und der Schlaufenkomponente sind die Kräfte im wesentlichen in dem Zugmodus, wobei der Winkel Π nahe 90 Grad ist, da keine Scherkraft involviert ist. Der Haken wird direkt weg von der Schlaufe an dem Boden des V während des Abschälmodus ähnlich zu der Anwendung von Kräften gezogen, die in 23P und 23T gezeigt sind. Nun startet, solange sich der Haken auf der Schlaufe halten kann, wenn bzw. wie er sich nach oben zu dem V bewegt, der Winkel Π abzunehmen.
Wenn ein Haken an dem horizontalen Abschnitt des Gewebes immer noch mit einer Schlaufe zusammenpaßt bzw. verbunden ist, ist die gesamte Kraft in dem Schermodus, d. h. wird durch den Stiel widerstanden.
Dies zeigt die Bedeutung, einen großen Φ Winkel zu haben, um eine Abhängigkeit von dem Π Winkel zu vermeiden. Es wird angenommen, daß die Rippendesigns einen höheren Φ Winkel verglichen mit einem standardmäßigen runden Kopfprodukt aufweisen werden. Daher sollte für jeden gegebenen Π Winkel das Rippendesign weniger wahrscheinlich gleiten, wenn es mit einem Standardhaken mit rundem Kopf verglichen wird. Diese Berechnungen wurden unter der Annahme von keiner Reibung getätigt; die Schlaufe entspricht der Kopfform, so daß eine Schlaufensteifigkeit vernachlässigbar ist, die Schwerkraft vernachlässigbar ist und der Haken ein starrer Körper ist.
Die Analyse gilt für eine einzelne ebene Rippe und für die Rippen 19, 21 eines Plusform-Hakens und für andere Konfigurationen, welche Fluß- oder Formfähigkeiten zur Verfügung stellen, um den Winkel Φ zu erhöhen.
Unter der Bedingung, wo lediglich die Abschälfestigkeit quer zur Maschinenrichtung wichtig ist, kann eine Hakenkomponente, die mit Einzelrippen ausgebildet ist, die kreuzweise liegen, angewandt bzw. eingesetzt werden.
Die Plusform oder "Kleeblatt"-Konfiguration erlaubt es, in unterschiedliche Richtungen einzugreifen.
24 ist eine 3-D (dreidimensionale) Ansicht eines vierlappigen Hakens, der mit Rippen 21' in der X-Achse aus gebildet ist, welche kürzer als die Rippen 19' in der Y-Achse sind, um einen Haken 10 mit besserer Schlaufenergreifbarkeit in der Quermaschinenrichtung auszubilden, da das Profil veranlaßt, daß mehr Polymer in der Quermaschinenrichtung erhitzt und einem Ausbilden eines Hakens unterworfen wird, verglichen mit dem Polymer von Rippen in der Maschinenrichtung.
In bestimmten Fällen können die Rippen 21' so kurz sein, daß ihre äußeren Spitzenabschnitte nicht durch die Walze 4 neu geformt werden. In einem derartigen Fall wirkt die X-Richtung der Rippen als Supporte bzw. Abstützungen für die Rippen 19'.
25 ist eine Draufsicht auf einen Haken, der mit Y-Achsen-Rippen 21'' und 21''' ausgebildet ist, die voneinander versetzt sind, wobei keine im Zentrum der X-Achsen-Struktur liegt.
In dem Fall von 25 ragen die Rippen 19'' an den Enden der X-Achsen-Struktur über die Rippen 21'' an der Formstation bei der Walze 4 vor.
In der alternativen Ausbildung der 25D sind die Y-Richtungs-Rippen an den extremen Enden der X-Richtungs-Struktur.
Dies bildet einen unregelmäßigen geformten Haken. Unter bestimmten Bedingungen, wie dies gezeigt ist, hat der Kopf bauchige Enden und einen Querschnitt reduzierter Breite dazwischen, beispielsweise eine Hundeknochen- oder Bogensehnenkonfiguration. Eine derartige Konfiguration erlaubt es einer Schlaufe, die am breitesten Punkt des Hakens durchtritt, in Richtung zu der Mitte des Hakens zu gleiten, wo der Kopf schmäler ist, wobei dies effektiv derartige Schlaufen einfängt, um einen Haken-zu-Schlaufen-Eingriff zu verbessern.
In gleicher Weise kann selbstverständlich, wo der Effekt für die Maschinenrichtung gewünscht ist, der Stielquerschnitt bei 90° zu jenem angeordnet sein, welcher in 25D gezeigt ist.
26 ist eine Seitenansicht eines Hakens mit vier Merkmalen, der mit X-Achsen-Rippen 21A einer beträchtlichen Länge und Y-Achsen-Vorsprüngen 17 erzeugt ist, welche sehr kurz in Maschinenrichtung md sind. Die Y-Achsen-Vorsprünge bzw. -Erhebungen 17 dienen dazu, um den Haken während einer Ausbildung und dieser Verwendung ebenso zu unterstützen. Wichtig ist, daß sie die Standfläche des Hakens reduzieren, was ein leichteres Penetrieren in die Schlaufenmasse, beispielsweise von dünnen nicht gewebten Geweben, ermöglicht.
27 ist eine Draufsicht auf einen vierlappigen Haken, der mit einer Formgebungswalze ausgebildet ist bzw. wird, die ein Feld bzw. Array von Prägemerkmalen aufweist, die bedeutend kleiner als der Kopfdurchmesser sind, die in der gezeigten Form als quadratische Vorsprünge angedeutet sind. Eine Penetration dieser Vorsprünge in die Oberfläche des Kopfs 18 während seiner Ausbildung dient dazu, Harz in einem verwendbaren bzw. sinnvollen Ausmaß zu der Unterfläche zu verlagern, jedoch nicht in einem so großen Ausmaß wie an der oberen Oberfläche. Dies stellt eine Rauhigkeit oder Steifigkeit für die untere Oberfläche und Kanten bzw. Ränder des Kopfs zur Verfügung. Derartige Merkmale stellen mechanische Hindernisse oder "Fallen" gegenüber dem Gleiten von Schlaufen entlang dieser Oberfläche zur Verfügung und verstärken somit einen Schlaufeneingriff.
In anderen Ausbildungen können zugespitzte pyramidale Formen, abgerundete Grübchen bzw. Vertiefungen und der Eindruck von statistisch bzw. zufällig angeordneten Teilchen, wie jene von Sandpapier, einen gleichen bzw. ähnlichen Effekt an den Kanten oder an der unteren Oberfläche des Kopfs aufweisen.
Vorzugsweise sind bzw. werden wenigstens drei derartige Deformationen angewandt und außer in dem Fall von relativ feinem Sandpapier gibt es weniger als etwa 15 der Deformationen, um ein "Verwaschen" bzw. "Auswaschen" des Effekts zu vermeiden.
In bestimmten Fällen sind die Oberflächenmerkmale der Formgebungswalze gewählt, um Harz von einer X-, Y-Stelle zu einer anderen zu verlagern, um einen Kopfüberhang in einigen Bereichen bzw. Regionen zu verstärken, in anderen zu verringern, oder Rand- bzw. Kantenreibungspunkte zum Verbessern eines Schlaufeneingriffs zur Verfügung zu stellen.
Die Hakenform von 28 und 28A hat den Kopf 28'' zu einer Seite entlang der Achse A verschoben, die mit der Maschinenrichtung ausgerichtet ist. Diese Form kann durch Über- oder Unterantreiben der Formgebungswalze 4 von 23G erzeugt werden. Haken dieser Art sind in Anwendungen verwendbar, welche einen eindirektionalen Eingriff erfordern.
Es ist nützlich, hier eine Benutzung des Ausdrucks "überhitzen" zu erklären. Allgemein weist der beschriebene Nichtkontakt-Heizschritt, wenn die Gasstromgeschwindigkeit bzw. -rate und Öffnungsorte bzw. -stellen festgelegt sind, einen ausgebildeten bzw. aufgebauten Bereich einer Heizfähigkeit auf, welcher durch den Abstand einer Einstellung gesteuert bzw. geregelt ist und unabhängig von dem speziellen Polymer ist. Bei einem Verwenden der Aufbautechnik, die oben beschrieben ist, ist bzw. wird das Heizen leicht bzw. einfach eingestellt, um ein Oberflächenabflachen und eine Stabilisierung der Formen zu ermöglichen, die durch die kalte Formwalze 4 ausgebildet bzw. geformt werden bzw. sind. Indem der Abstand des Brenners näher zur Walze 3 eingestellt wird, kann mehr Wärme als die minimal erforderliche für ein Oberflächenabflachen angewandt werden. Das System bleibt innerhalb des Bereichs der Oberflächen-Abflachungstätigkeit. In diesem Fall ist ein Oberflächenabflachen effektiv bzw. wirksam, um das Harz zu verteilen und eine Form anzubringen bzw. anzuwenden, jedoch wird ein Punkt erreicht, an welchem leicht beobachtet wird, daß die austretenden Formen noch nicht erstarrt sind, und weiterhin eine vorhersagbare Deformation beobachtet ist bzw. wird.
Es wird realisiert, daß ein Vorteil von dieser sekundären bzw. zweiten "Selbstform"-Tätigkeit erhalten werden kann.
In einem Fall, indem ein Harz gewählt wird, das eine niedrige Wärmeablenk- bzw. -ableittemperatur aufweist, ist das Verfahren verwendbar bzw. nützlich, um abgerundete Pilze der Art eines selbstergreifenden Verschlusses auszubilden. Für das Beispiel von 29 und 29A wurde ein niederdichtes Polyethylen (LDPE), das eine Wärmedurchbiegungs- bzw. -ablenktemperatur von 113 Grad F aufweist, angewandt bzw. eingesetzt (signifikant niedriger als die Wärmedurch biegungstemperaturen von 186 Grad F und 204 Grad F von hochdichtem Polyethylen (HDPE) und Polypropylen (PP)).
Mit einem gegebenen Kühlmittelstrom durch die kalte Formwalze 4, nachdem ein zufriedenstellendes Oberflächenabflachen der LDPE-Köpfe ausgebildet wurde, wobei gefrorene Formen austraten, wurde der Heizer bzw. die Heizeinrichtung näher zur Walze 3 gebracht und die Anlagengeschwindigkeit verlangsamt, um überschüssige bzw. übermäßige Wärme aufzubringen. Da ein Heizen erhöht wurde, wurde eine stufenweise bzw. zunehmende Änderung in der Endausbildung des an der Oberfläche abgeflachten Produkts beobachtet. Es wurde ein Punkt erreicht, in welchem in einem stabilen Verfahren bzw. Prozeß die abgerundeten Pilzformen, die in 29–29A gezeigt sind, hergestellt wurden. In diesem Fall war das Oberflächenabflachen effektiv, um das kugelförmige geschmolzene Polymer abzuflachen und auszubreiten bzw. zu verteilen, und nachfolgend auf die Walze 4 sank die Masse und rundete die gezeigte Form ab. Zwei Komponenten einer derartigen Form bzw. Gestalt wurden effektiv ergriffen, um als ein selbsteingreifender Verschluß zu dienen, wie dies in 29D gezeigt ist.
Somit ist bzw. wird die Ausbildung gemäß 29 unter Anwendung eines anfänglichen bzw. ursprünglichen Vorformstiels der Form von jener gemäß 23C ausgebildet, jedoch werden Parameter gesteuert bzw. geregelt, um ein abgerundetes oberes Profil auszubilden. Zusätzlich oder in Kombination mit vorherigen Techniken zum Ausbilden von abgerundeten Spitzen wurde gefunden, daß eine Harzauswahl und ein zusätzliches Ausmaß eines Schmelzens, das durch ein "Überhitzen" bei den Nichtkontakt-Heizschritten produziert ist bzw. wird, günstig angewandt bzw. eingesetzt werden können.
Durch eine Auswahl eines Harzes mit niedriger Durchbiegungs- bzw. Ablenktemperatur, beispielsweise bestimmte Polyethylene, und entweder durch sehr dünnes Herstellen der Rippenkonstruktion oder Unterwerfen des Spitzenabschnitts an einen großen Wärmeübergang durch die Nähe oder Intensität der Flamme kann eine Bedingung erhalten werden, in welcher ein verwendbarer. Schwerkraftstrom bzw. -fluß von Harz nach einem Passieren der Rolle 4 auftritt. Dieser Zustand kann beispielsweise auch durch ein Halten der Walze 4 auf einer derartigen Temperatur erhalten werden, daß sie nicht vollständig die Spitzenabschnitte verfestigt.
Mit Harzen einer höheren Durchbiegungstemperatur, beispielsweise hochdichtem Polyethylen, bildet eine nützliche Selbstbonding-Tätigkeit von Außenkanten bzw. -rändern der an der Oberfläche abgeflachten Struktur die erwähnten "J"-Profile aus.
Das Verfahren zum Ausbilden des Stielvorformlings durch ein Füllen von totendigen bzw. sacklockartigen Formhohlräumen mit Polymer orientiert bzw. richtet das Polymer nicht. Wie zuvor erwähnt, resultiert ein Erhitzen dieser vorgeformten Stiele in einer Kugel aus geschmolzenem Polymer an der Spitze des Stiels. Nach einem Erhitzen bzw. Erwärmen wird die geschmolzene Spitze bzw. das geschmolzene Oberende mit einer ebenen bzw. flachen oder konfigurierten Formwalze neu ausgebildet bzw. geformt, um eine Kopfstruktur auszubilden, die sich in allen Richtungen nach außen in einem Ausmaß erstreckt, das von der Höhe und der Masse des neu formierten bzw. ausgebildeten Abschnitts abhängt.
In den Bildern von 29, 29A wurde ein niederdichtes Polyethylenharz gewählt. Die Spitzenabschnitte wurden überhitzt, d. h. in einem Überschuß erhitzt, was durch ein kaltes Oberflächenabflachen zu entfernen ist, um eine Restschwerkraftflußfähigkeit zurückzuhalten bzw. beizubehalten.
Nach einem Oberflächenabflachen sammelt sich der abgeflachte Harzkopf unter Oberflächenspannung, um einen gut geformten Pilzkopf auszubilden.
Unter im wesentlichen denselben thermischen Bedingungen biegen sich der abgeflachte Kopf aus Nylon und hochdichtem Polyethylen, um die Umfangsspitzen der Köpfe nach unten zu wenden, um ein J-Profil auszubilden.
32 ist eine Seitenansicht eines vierlappigen Hakens mit einem gekrümmten Kopf, welcher Abschnitte an den Rippenenden aufweist, die als ein J-Buchstaben-Haken geformt sind. Dies wird durch eine Auswahl des Harzes, aus welchem das Vorformstielelement geformt ist, und einer geeigneten Steuerung bzw. Regelung des Nichtkontakt-Heizens und des Endes des Stiels und einer Weichheit des Kopfs nach einem Neuformen durch die Formgebungswalze, d. h. die Walze 4, erzielt, um einen Grad eines Abrutschens bzw. Setzens von Umfangsabschnitten des Harzes nach einem Oberflächenabflachen zu ermöglichen.
Das Ausmaß an Wärme, das vor dem Formen zur Verfügung gestellt ist, bestimmt, ob das Polymer fließen wird, während, wie dies im Vergleich von 29, 29A mit 30 und 31 gezeigt ist, die Art des Harzes die Form bzw. Gestalt des gebildeten Kopfs bestimmt, wobei ein Hinunterfließen des Stiels einen gekrümmten Kopf ergibt oder sich die Enden des Kopfs nach unten biegen, um den so bezeichneten J-Buchstaben zur Verfügung zu stellen. Das resultierende J ist günstig, um Schlaufen zurückzuhalten, die unter dem Kopf eingefangen sind.
33, 33A und 33B, jeweils eine perspektivische Seiten- und Draufsicht, zeigen einen vierlappigen "M"-Haken, der so bezeichnet ist aufgrund der Konfiguration des vorgeformten Stiels, aus welchem er geformt ist bzw. wird, wie dies in entsprechenden 33C, D und E gezeigt ist.
Indem zuerst auf 17A und 17B Bezug genommen wird, hat der vorgeformte Stiel mehr Polymer an dem äußersten Abschnitt des Stiels in der Maschinenrichtung, wobei das Ausmaß bzw. die Menge des Polymers linear. in Richtung zum Zentrum des Stiels V abnimmt.
34C, D und E zeigen ein ähnliches M-Stiel-Vorformelement, das in diesem Fall in der Quermaschinenrichtung ausgerichtet ist und aus zwei "Halb M"-Konfigurations-Stielelementen ausgebildet ist, siehe das entsprechende Formwerkzeug, das in 34F bis 34J gezeigt ist.
In den Fällen von 17 und 34 ist bzw. wird das Prinzip der dünnen Rippe angewandt, die mehr des Harzes an den Längsenden der Rippen benachbart einer vertikalen Oberfläche der Ausbildung konzentriert aufweist. In Abhängigkeit von dem Verfahren einer Deformation kann ein Oval, wie die ovale Maschinenrichtung von 18, oder ein Kopf der Quermaschinenrichtung "8" von 34B erhalten werden. Mit dem vierlappigen M-Stiel von 33 können ähnliche Deformationen bzw. Verformungen erhalten werden. In dem Fall, der in 33 gezeigt ist, stellt ein Nichtkontakt-Erhitzen vier Lappen von geschmolzenem Harz zur Verfügung, die an dem Umfang konzentriert sind, siehe 33F. Ein Oberflächenabflachen dieses Harzes kann dann den Kopf 18B erzeugen, der in 33B gezeigt ist. Das Harz, wie es schmilzt, findet den Weg des geringsten Widerstands, um vorherrschend an dem "Abfall" bzw. "Steilhang" zu sein, der an der steilen Seite des M zur Verfügung gestellt ist, mit dem wünschenswerten Ergebnis eines Ausbildens eines großen Φ Winkels in dem an der Oberseite abgeflachten Produkt gemäß der zuvor präsentierten Analyse. Wenn eine "Superheizbedingung" mit Harzen, wie Nylon und einem hochdichten Polyethylen, angewandt wird, sind J-förmige Profile an den Ecken erhältlich.
Die M-Konfiguration kann nützlicher Weise neu geformt werden, um einen durch eine Schlaufe ergreifbaren Kopf durch Kontaktheiz-Techniken herzustellen, obwohl potentiell bei langsameren Geschwindigkeit. Somit können die Heißwalzen- und Ultraschalltechniken, wie sie oben unter Bezugnahme auf 12 und 13 beschrieben sind, angewandt werden, um Kopfformen zu erhalten, welche im Fall von Ultraschall oder Niedrigniveau-Heizbilden durch eine erhitzte Walze schärfer definiert werden können, wie dies durch 34 und 34A nahegelegt ist.
In dem Fall des Nichtkontakt-Schmelzens gefolgt durch ein Oberflächenabflachen können Schritte auch genommen werden, um einen Rückfluß von Harz zu dem Zentrum der "V"-förmigen Vertiefung zu begrenzen, wie dies durch 34 und 34A nahegelegt ist, beispielsweise durch ein Beschränken des Nichtkontakt-Heizens, so daß lediglich die scharfen Spitzen des M geschmolzen werden, während die größeren Querschnitte weiter unten in dem Keilformabschnitt mechanisch deformierbar verbleiben, jedoch nicht geschmolzen werden. Danach stellt ein Oberflächenabflachen mit einer unter die Erweichungstemperatur abgekühlten bzw. abgeschreckten Walze oder in einigen Fällen mit einer an oder sogar über der Erweichungstemperatur erhitzten Walze verwendbare bzw. nützliche Haken für gewisse Anwendungen zur Verfügung.
34A' stellt das Profil eines Hakens dar, der durch die Flammenerhitzungs-Kaltwalztechnik zur Verfügung gestellt ist, wobei die dickeren Hakenspitzen dem nicht kontaktierten erhitzten Harz zuzuschreiben sind, welches geschmolzen und unter einer Oberflächenspannung vor der Oberflächenabflachtätigkeit abgerundet wurde.
Indem auf 23 und 33 Bezug genommen wird, hat die 3-D Ansicht eines vierlappigen M-Hakens größere äußere Randabschnitte des Hakenkopfs, der überhängt (33A), verglichen mit dem Haken von 23, 23A. Mehr Polymer an dem Außenabschnitt der Rippe wird von einem Stiel erzeugt, welcher mehr Polymer an dem äußeren bzw. Außenabschnitt der Rippen aufweist, und die Verteilung des Polymers und seine Nähe zu der Wärmequelle sinkt zu dem Zentrum des Stiels ab, wie dies in 33C gezeigt ist.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist, je mehr sich die Hakenköpfe über den Stiel erstrecken, dies umso günstiger für ein Ausbilden eines Hakens bzw. Krümmers für einen besseren Eingriff, um ein besseres Halten von Schlaufen unterhalb des Hakens zu erzielen. Ein größerer Abstand ist dann für die Schlaufe erforderlich, um ab- bzw. herauszugleiten, wenn sie an der Oberseite des Stiels liegt. Wenn sie an dem Ende des Stiels unterhalb des Kopfs liegt, ist ein größerer Abstand für die Schlaufe erforderlich, um sich um den Kopf des Stiels vor einem Lösen bzw. Trennen zu bewegen, wodurch die Schlaufe besser gehalten wird.
34B ist eine Draufsicht von 34A, welche den Kopf des Hakens zeigt, der in Quermaschinenrichtung ausgebildet ist, und zeigt, daß die Masse des Polymers tatsächlich zu der Seite hinausgedrückt wurde.
In 34A und 34B nähert sich der Φ Winkel 90 Grad an, wobei er in diesem Fall hoch aufgrund der großen Menge an Polymer ist, das zu der Seite ausgepreßt ist. Die Schlaufe entlang der Basis unterhalb des Hakens durch den Stiel ist etwa der weiteste bzw. breiteste Abschnitt des Hakens. Daher wird der Φ Winkel sehr nahe zu 90 Grad sein und die Tendenz der Schlaufe herunterzugleiten, wird sehr niedrig sein.
In 34G ist der gezeigte Werkzeugring bei einem 30 Grad Winkel geschnitten, so daß, wenn einer der Ringe dieser Figuren übergeschlagen ist und zwei zusammen angeordnet sind, sie die zentralen zwei Ringe der Form gemäß 34F zur Verfügung stellen. Die Ringe bilden gemeinsam eine Spitze, 34G. In 34F sind zwei äußere Abstandhalterringe 40, 46, welche den Beginn- und Endabschnitt des M-Profils ausbilden.
In 34F sind die vier unterschiedlichen Ringe 40, 42, 44 und 46, wobei der Ring 42 um 180 Grad gedreht ist und ansonsten derselbe wie Ring 44 ist.
35 zeigt eine andere Alternative des M-Buchstaben-Hakens, in welcher ein kleiner rechteckiger Block zwischen den zwei Hälften des M angeordnet ist. Dieses Design stellt einen größeren Haken in Querrichtung zur Verfügung. Bezugnehmend auf 35A erlaubt er, daß ein größeres Volumen von Polymer zwischen den zwei Haken ausgenommen ist. Wenn diese Vorformausbildung an der Oberfläche abgeflacht wird, wird noch mehr Harz an den Seiten nach außen gedrückt.
36 umfaßt eine Seite des M-Haken-Designs. Es kann verwendet werden, indem eine Hälfte der Ringe zu der linken Quermaschinenrichtung gerichtet ist und eine Hälfte der Ringe zu der rechten Quermaschinenrichtung schaut bzw. gerichtet ist. Es ermöglicht ein Erhitzen und Oberflächenabflachen eines Stiels, um einen Haken auszubilden, welcher sich in einer Richtung in der Querrichtung biegt. Die Vorteile dieses Hakens verglichen mit dem M-Haken sind eine kleinere Standfläche und ein Erlauben einer besseren Penetration in die Schlaufenmasse, wobei sie jedoch immer noch Merkmale quer zur Maschinenrichtung haben.
37–37B sind neuerlich vollständig durch Tätigkeiten in der Maschinenrichtung ausgebildet, um signifikante Abschäleigenschaften in der Quermaschinenrichtung zu besitzen.
In dieser Ausbildung hat eine monolithische Rippe ein Parallelogrammprofil im Querschnitt, wie dies in 37E gezeigt ist, mit ihren längeren Seiten unter einem Winkel von 45° zur Maschinenlaufrichtung festgelegt und ihren kurzen Endoberflächen mit der Maschinenlaufrichtung ausgerichtet.
Dementsprechend bildet das Paar von kleineren gegenüberliegenden eingeschlossenen Winkeln an den Ecken des Stiels lediglich 45° aus, was einen lokalisierten Bereich der Spitze des Stiels erzeugt, der ein sehr hohes Verhältnis von freigelegter Oberfläche zur Masse besitzt. Wenn sie einem Nichtkontakt-Heizen und insbesondere den heißen Gasen eines nahe hingehaltenen Flammenheizers ausgesetzt werden, schmelzen diese Ecken vorzugsweise, um leicht durch die Oberflächenabflachungstätigkeit deformiert zu werden, und können tatsächlich, wenn es gewünscht ist, überhitzt werden, so daß wünschenswerte "J"-Ausbildungen als eine Folge des Flusses ausgebildet werden können, der in bezug auf 30 und 31 erwähnt ist. Derartige Hakenformationen haben eine signifikante Orientierungs- bzw. Richtungskomponente in der Quermaschinenrichtung.
Andererseits ordnet der andere Satz von Ecken mit einem großen eingeschlossenen Winkel eine große Masse an Harz an dem Ende bzw. Endpunkt quer zur Maschinenlaufrichtung an, das verfügbar ist, um in eine starke, Schlaufen ergreifende Scheibenstruktur abgeflacht zu werden, die einen wesentlichen Überhang über die aufgerichtete Stieloberfläche aufweist, was zu einem großen Winkel Φ führt. Somit können beide Ecken des Parallelogramms signifikant, jedoch unterschiedlich zu der eine Schlaufe bzw. Schleife ergreifenden Funktion beitragen.
Bezugnehmend auf 37F und G ist bzw. wird der Formring MR zum Ausbilden des Stielvorformlings von 37C einfach durch ein Formen bzw. Ausbilden eines winkeligen bzw. abgewinkelten Durchtritts vollständig durch die Dicke der Metallplatte ausgebildet, welche den Formring bildet, wobei der Durchtritt das erforderliche querverlaufende Profilende aufweist, wobei die Dicke der Formplatte somit die schmale Abmessung der Dicke der dünnen Rippe bestimmt.
Das alternative bzw. abwechselnde aufzunehmende Verschlußmuster von 37H wird durch ein Ausrichten der Parallelogramme von benachbarten Reihen von Formen in entgegengesetzten Ausrichtungen bzw. Orientierungen erzielt. Dies wird einfach durch ein Umkehren von benachbarten Werkzeugformringen mit einem festen Abstandhalterring SR gegen- bzw. nebeneinander liegend zwischen jedem benachbarten Formwerkzeugringpaar erzielt. Die Banden bzw. Bänder der Verschlußkomponente in 37H, welche den Formringen entsprechen, sind durch I und I_R angedeutet, und die Bänder, welche den Abstandhalterringen entsprechen, sind durch II angedeutet (wobei "I" eine Orientierung in einer Richtung eines Formrings und "I_R" die umgekehrte Orientierung bezeichnet). Während eine Ausbildung der Parallelogrammkonstruktion geradseitige Stiele aufweisen kann, wie dies in 37–37E nahegelegt bzw. angeregt ist, hat eine andere vorteilhafte Konstruktion, insbesondere für relativ große Rippen zum Bereitstellen einer Säulenfestigkeit einen verdickten Sockelabschnitt des Profils. Dies wird leicht aus dem Formhohlraum, der in 37G gezeigt ist, einer Länge L₁ verstanden, wobei die Schulter einer Länge L_P auf beiden langen Seiten gezeigt ist.
Diese Form ist einfach herzustellen. Das Parallelogramm, das in der Draufsicht von 37F ersichtlich ist, bezieht sich auf die Rippenstruktur und ihren Formhohlraum wie folgt. Parallelogramme 430 und 438 entsprechen dem ein Filet definierenden eine Spannung mildernden Übergang an der Basis. Die nächsten nach innen gerichteten Parallelogramme 432, 436 repräsentieren die verstärkenden bzw. Verstärkungsschultern des Basissockels der dünnen Rippe, und das zentrale Parallelogramm 434 repräsentiert die Haupthöhe der dünnen Rippe, die sich zu ihrer Spitze erstreckt.
Alle diese Hohlraumabschnitte, die als Parallelogramme in 37F erscheinen, erstrecken sich unter 45 Grad zur Maschinenrichtung des Formrings.
In einer bevorzugten Ausbildung mit einer Gesamthöhe L₁ von 1,3 mm (0,05 Zoll) kann die Sockelhöhe B 0,51 mm (0,020 Zoll) sein, um eine zusätzliche Säulenfestigkeit für die Oberflächenabflachungstätigkeit zur Verfügung zu stellen, und ebenso um es der Form zu ermöglichen, ein Spiel bzw. einen Freiraum für eine Entfernung der gesamten Rippenstruktur aus der sich drehenden Form durch den üblichen Behelf eines Drehens um die Abstreifrolle 5 zu ermöglichen. Die Formringplattendicke kann beispielsweise 0,25 mm (0,010 Zoll) sein, was in einer diagonalen Länge von Spitze zu Spitze für die Rippe von 0,51 mm (0,020 Zoll), einer Länge entlang jeder Seite von 0,36 mm (0,014 Zoll), einer Dicke t gemessen normal zu den langen Seiten von 0,13 mm (0,005 Zoll) und einer Endprofildicke t_p von 0,18 mm (0,007 Zoll) resultiert.
Indem die Länge der Rippe als die volle bzw. gesamte Länge einer Seite von 0,36 mm (0,014 Zoll) und die Dicke t gemessen normal zu dieser Seite von 0,13 mm (0,005) genommen wird, ist das Verhältnis von Länge zu Dicke dieser Rippe 2,8.
In bezug auf die zugespitzten bzw. Spitzenenden der Rippe kann ein Oberflächenabflachen dieser Bereiche zu einem Bogen mit relativ kleinem Radius eines bemerkenswerten Bogens führen, der sich mit einem resultierenden Φ Winkel erstreckt, der sich 90° annähert.
Es wird angenommen, daß, wenn eine Schlaufe an diesem Punkt bzw. an dieser Spitze ergriffen wird bzw. ist, die Schlaufe anfällig sein wird, nach unten zu den Seiten weg von der Spitze zu laufen bzw. durchzutreten, da sie nicht entlang eines direkt gegenüberliegenden Stiels aufruhen wird, sondern eher an einem Stiel, welcher sich unter einem Winkel weg von dem Ende des Hakens neigt.
Ein Sinn der Schlaufenergreifungsfähigkeit der Ausbildungen der 37–37G wird aus den diagrammartigen bzw. schematischen perspektivischen Ansichten von 37I und J erhalten, die aus unterschiedlichen Betrachtungspunkten aufgenommen sind.
Ein weiterer Vorteil dieses Hakens ist ähnlich zu jenem des vierlappigen Hakens mit dünnen Rippen von 23 dahingehend, daß eine Standfläche gleicher Größe zu jener von gegenwärtig hergestellten Haken in einem größeren Φ Winkel um das gesamte schmale Ende der Rippe resultiert. Wenn eine Schlaufe auf diesem Ende in Eingriff ist, wird angenommen, daß der Φ Winkel größer verglichen zu den oben abgeflachten Standardprodukten sein wird, welche einen quadratischen Stiel aufweisen.
Wie dies angedeutet wurde, sind die Vorteile eines Verwendens eines Konvektionsheizens von einer Gasflamme und Ausbildens mit einer kalten Walze beträchtlich.
Das Verfahren erlaubt es dem Polymer, daß es geschmolzen wird, und erlaubt geometrische Konfigurationen der verbleibenden Formation bzw. Ausbildung und des flachen Oberflächenanschlags, um die Richtung des Polymerstroms zu bestimmen.
Die kalte Walze ist günstig dahingehend, daß sie das Polymer schnell erstarren läßt. Dies ermöglicht hohe Anlagengeschwindigkeiten und eine relativ billige Produktion von Haken für Hochvolumenanwendungen.
Ein weiterer Nichtkontakt-Heizzugang ist die Verwendung eines Strahlungsheizblocks, wobei die Wärme von dem Metall durch Strahlung mit Konvektion die Seiten der Stiele erhitzt.
Wie dies erwähnt wurde, ist ein weiterer Weg zum Ausbilden ähnlicher Haken das Ultraschallverfahren, wobei eine Vibration bzw. Schwingung für ein lokalisiertes Heizen verwendet wird und eine Deformation durch Oberflächen des Ultraschallhorns oder des Ambosses bestimmt wird.
Ein möglicher Vorteil ist es, gewünschte Kopfformen zu erhalten. Als eine Folge eines mehr lokalisierten Heizens werden Effekte einer Oberflächenspannung vermieden und somit ist kein so großes Rippenverhältnis erforderlich. Es kann auch günstig sein, eine größere Krümmung der Köpfe zur Verfügung zu stellen, und einen Kopf mit einer kleineren Dicke für eine verbesserte Schlaufenpenetration herzustellen, jedoch mit dem Nachteil einer niedrigeren Anlagengeschwindigkeit.
Ein weiteres Verfahren, das verwendet wird, ist ein Heißdrahtverfahren, welches ein Kontaktverfahren sein würde. Es würde mit einem erhitzten Draht erfolgen. Wenn die Stiele durchlaufen und den Draht berühren, könnten sie dann durch eine Formwalze oder einen Spalt geformt werden. Diese würden die hauptsächlichen Oberflächenabflachverfahren sein.
Andere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein zusammengesetztes Produkt bzw. Gewebe und das Herstellen eines derartigen Gewebes, auf welchem Stiele direkt in Übereinstimmung mit beispielsweise den Lehren der U. S. Patentanmeldung Serien Nr. 09/808,395, hinterlegt am 14. März 2001, geformt werden, gefolgt durch eine Verwendung einer Flamme von brennenden Gasstrahlen oder der Verbrennungsprodukte, die aus der Flamme fließen, um schnell die äußersten Enden der Stiele zu erweichen, gefolgt durch einen Eingriff durch eine gekühlte Preßoberfläche, wie eine gekühlte Formstange oder eine Formwalze, wie dies hierin beschrieben ist. Die zahlreichen Merkmale von Stieldesigns und Bedingungen eines Ausbildens des aufzunehmenden Verschlußelements, wie sie hier dargestellt sind, sind auf die Herstellung von derartigen zusammengesetzten bzw. Verbundmaterialien anwendbar.
Eine Anzahl von Ausbildungen der Erfindung wurde beschrieben. Nichtsdestotrotz wird es verstanden werden, daß verschiedene Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzugehen. Dementsprechend sind bzw. liegen andere Ausbildungen innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Hakenbestandteils für einen Klettverschluss auf einer Hakenausbildungsmaschine mit einer Maschinenlaufrichtung, wobei der Hakenbestandteil eine Verhakungsfähigkeit senkrecht zu der Maschinenlaufrichtung hat, wobei das Verfahren darauf basiert, mit einer Flachdrückwalze der Maschine die Enden einer Anordnung bzw. eines Bereichs geformter aufrechter thermoplastischer Vorformelemente zu verformen, welche sich von einer gemeinsamen Basis in die Form abgeflachter mit Schleifen bzw. Schlingen in Eingriff bringbarer Hakenköpfe auf bzw. an den Enden der Vorformelemente erstrecken, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte umfasst: Formen einer Anordnung bzw. eines Bereichs thermoplastischer Vorformelemente, von denen jedes eine geometrische Form hat, die eine wirksam verlängerte Verteilung eines verlagerbaren thermoplastischen Materials in einem Abflachungsvolumen bereitstellt, wobei die Konzentration des thermoplastischen Materials in dem Abflachungsvolumen der geometrischen Form in der Nachbarschaft eines Endpunkts bzw. -bereichs des Vorformelements senkrecht zur Maschinenlaufrichtung mindestens so groß ist wie sie davon beabstandet ist entlang des Elements, wobei die Vorformelemente in Koordinaten parallel zu der Basis, von der sie sich erstrecken, ein „Gesamt-Länge-zu-Dicken-Verhältnis" von zumindest etwa 2 haben, und Erwärmen und mit der Flachdrückwalze Verformen des Verdrängungsvolumens des thermoplastischen Materials an den Enden der Vorformelemente, um die mit Schleifen in Eingriff bringbaren Hakenköpfe zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verteilung des Thermoplasts in dem Abflachungsvolumen zumindest in einem Teil des Bereichs des Endpunkts bzw. Endbereichs der Vorformelemente quer zur Maschinenlaufrichtung größer ist als sie davon senkrecht zur Maschinenlaufrichtung beabstandet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Mehrheit des verlagerbaren Thermoplasts in dem Abflachungsvolumen sich in der Nachbarschaft des Endpunkts senkrecht zur Maschinenlaufrichtung befindet.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die geometrische Form der Vorform eine nach außen gerichtete Randneigung hat, die sich von einem Spitzenbereich in der Nachbarschaft des Endpunkts senkrecht zur Maschinenlaufrichtung zu einem dichteren Abstand von der Basis weiter von dem Endpunkt senkrecht zur Maschinenlaufrichtung neigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Profil des Elements einschließlich seines Haltestiels in der Maschinenlaufrichtung gesehen ein „N" ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Vorform im Wesentlichen symmetrisch um die Mitte der Ausdehnung des Vorformelements senkrecht zur Maschinenlaufrichtung ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Vorformelement einschließlich seines Haltestiels ein „M" ist, bestehend aus aufeinander folgender „N"s.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Hauptkörper des Vorformelements die Form eines Parallelogramms hat, das an seinen Endpunkten bzw. Endbereichen senkrecht zur Maschinenlaufrichtung Endflächen hat, die sich in der Maschinenlaufrichtung erstrecken und Seiten zwischen den Endflächen hat, die sowohl zur Maschinenlaufrichtung als auch senkrecht zur Maschinenlaufrichtung in einem beträchtlichen Winkel liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, wobei beabstandet von dem Endpunkt senkrecht zur Maschinenlaufrichtung ein säulenartiges Verstärkungsgebilde bereitgestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, wobei das säulenartige Verstärkungsgebilde länglich ist und ein Abflachungsvolumen aus Thermoplast an seinem äußeren Endpunkt hat, das während des Abflachens mit der Flachdrückwalze verformt wird, um ein in Schleifen eingreifendes Hakengebilde bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die säulenartigen Verstärkungsgebilde auf beiden Seiten des Vorformelements sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die säulenartigen Verstärkungselemente miteinander ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Querschnitt des Vorformelements parallel zu der Basis genommen kreuzförmig ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die säulenartigen Verstärkungselemente gegeneinander versetzt sind.