DE69007307T2

DE69007307T2 - Flächenreissverschluss und Verfahren zu dessen Herstellung.

Info

Publication number: DE69007307T2
Application number: DE69007307T
Authority: DE
Inventors: Dennis Albert Thomas
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1989-01-31
Filing date: 1990-01-27
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2010-01-28
Also published as: CA2008614A1; IE900346L; EP0381087A1; DK0381087T3; CA2008614C; PT93002A; DE69007307D1; KR900011421A; HK98296A; ATE102800T1; CN1045023A; FI95643C; FI900341A0; MX172249B; AU4896890A; EP0381087B1; FI95643B; MY105222A; BR9000428A; CN1065121C

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Befestigungssystems, welches die Schritte von Beistellen eines thermisch empfindlichen Materials; Erwärmen des genannten thermisch empfindlichen Materials auf mindestens dessen Schmelzpunkt; Beistellen eines Substrats; Transportieren des genannten Substrats in einer ersten Richtung; Ablegen von Einzelmengen des genannten Materials am genannten transportierten Substrat umfaßt.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Wiederbefestigbare mechanische Befestigungssysteme sind auf dem Gebiet gut bekannt. Typischerweise bedingen solche Befestigungssysteme zwei Hauptkomponenten, eine Zacke, welche mit einem Substrat verbunden ist und mit einer komplementären zweiten Komponente der aufnehmenden Oberfläche in Eingriff bringbar ist. Ein Vorsprung der Zacke des Befestigungssystems penetriert die aufnehmende oberfläche und ergreift oder fängt Litzen oder Fasern der aufnehmenden Oberfläche ein. Die resultierende mechanische gegenseitige Beeinflussung und physikalische Behinderung verhindern ein Entfernen des Befestigungssystems von der aufnehmenden Oberfläche, bis die Trennkräfte entweder die Abzieh- oder die Scherkraft des Befestigungssystems übersteigen.
Gegenwärtig werden wiederbefestigbare mechanische Befestigungssysteme durch mindestens zwei allgemeine Verfahren hergestellt. Ein Verfahren erfordert eine Mehrzahl von Filamenten, von denen ein jedes zu zwei Zacken ausgebildet sein kann. Beispiele von durch dieses Verfahren hergestellten Befestigungssystemen sind im US-Patent Nr.2,717,437, am 13.September 1955 an de Mesteral ausgegeben, und im US-Patent Nr.3,943,981, am 16.März 1976 an De Brabendar ausgegeben, geoffenbart, welche einen erhabenen Stapel von Schlaufen lehren. Verwandte Lehren sind im US-Patent Nr.4,216,257, an Schams et al. am 5.August 1980 ausgegeben, im US-Patent Nr.4,454,183, am 12.Juni 1984 an Wollman ausgegeben, und im US-Patent Nr.4,463,486, am 7.August 1984 an Matsuda ausgegeben, gezeigt. Diese Referenzen lehren ein Erhitzen der Enden von polymerischen Monofilamenten. Andere verwandte Lehren von Befestigungssystemen, welche durch das erste Verfahren hergestellt worden sind, sind im US-Patent Nr.4,307,493, an Ochiai am 29.Dezember 1981 ausgegeben, und im US-Patent Nr.4,330,907, am 25.Mai 1982 an Ochiai ausgegeben, geoffenbart.
Das zweite üblicherweise zur Herstellung von mechanischen Befestigungssystemen verwendete allgemeine Verfahren ist, wie dies im US-Patent Nr.3,147,528, am 8.September 1974 an Erb ausgegeben, und im US-Patent Nr.3,594,863, am 27.Juli 1971 an Erb ausgegeben, illustriert ist, die Systeme zu gießen oder zu extrudieren. Kontinuierliches Spritzformen wird im US-Patent Nr.3,594,865, am 27.Juli 1971 an Erb ausgegeben, gelehrt.
Das Verfahren zum Herstellen eines mechanischen Befestigungssystemes, welches alle im Oberbegriff von Patentanspruch 1 aufscheinenden Schritte umfaßt, ist aus dem Dokument US-A-3,594,865 bekannt. In diesem Patent werden die Zacken durch ein Endlosband von Ziehdüsen auf ein Substrat spritzgeformt, welches Substrat eine extrudierte Folie oder ein poröses Textilerzeugnis sein kann. Die Ziehdüsen werden über die Oberfläche einer rotierenden Trommel in einem vorerhitzten Zustand geführt, wobei die Oberfläche der Trommel und die Ziehdüsen identische Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen. Vor Einspritzung des geschmolzenen thermoplastischen Materials in die Düsen wird in einer Vakuumkammer die Luft von den Düsen entfernt. Die Gestalt der Ziehdüsen bestimmt die Gestalt der Haken und deren Befestigungscharakteristika.
Das bekannte Verfahren zum Bilden eines Befestigungssystems bedingt eine relativ komplizierte Vorrichtung, wobei das Adaptieren der Gestalt der Zacken, welche durch das genannte Verfahren hergestellt werden, relativ schwierig ist und ein Ersetzen der Düsen erfordert.
Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein frei geformtes mechanisches Befestigungssystem anzugeben, welches durch ein Herstellungsverfahren, welches ähnlich dem Tiefdruck ist, hergestellt wird. Es ist ebenso ein Ziel dieser Erfindung, ein Befestigungssystem mit spitz zulaufenden Zacken anzugeben, welche vom verbundenen Substrat nicht lotrecht abragen.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist gekennzeichnet durch Strecken der genannten Material-Einzelmengen in einer Richtung mit einer Komponente parallel zur Ebene des genannten Substrats, um aus den genannten Material-Einzelmengen Zacken zu bilden, Abtrennen des genannten gestreckten Materials, um das distale Ende der Zacken und ergreifende Mittel daran zu bilden.
Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Befestigungssystem weist ein Substrat und mindestens eine frei geformte Zacke auf, welche eine Basis, einen Schaft und ein ergreifendes Mittel umfaßt. Die Basis der Zacke ist mit dem Substrat verbunden und der Schaft ist mit der Basis zusammenhängend und ragt von dieser auswärts ab. Das ergreifende Mittel ist mit dem Schaft verbunden und ragt quer über die Peripherie des Schaftes hinaus ab. Der Schaft ist in bezug auf die Ebene des Substrats nicht lotrecht ausgerichtet. Der Schaft hat eine Anlaufkante und eine Nachlaufkante, welche jeweils einen Anlaufwinkel und einen Nachlaufwinkel definieren. Der Anlaufwinkel und der Nachlaufwinkel sind im wesentlichen unterschiedlich voneinander, sodaß die Seiten des Schaftes nicht parallel sind.
Eine illustrative und geeignete, aber nicht beschränkende, Verwendung des durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Befestigungssystems steht in Zusammenhang mit einem wegwerfbaren absorbierenden Kleidungsstück, wie z.B. einer Windel. Dieses Beispiel einer Verwendung der vorliegenden Erfindung ist nachstehend detaillierter beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, welche die Erfindung besonders hervorheben und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die Erfindung besser aus der folgenden Beschreibung verstanden werden wird, welche in Verbindung mit den beigeschlossenen Zeichnungen gemacht wurde, in welchen ähnliche Elemente durch dieselbe Bezugsziffer bezeichnet sind und verwandte Elemente durch Hinzufügen von einem oder mehreren Strichsymbolen oder durch Erhöhen der Ziffer durch 100 bezeichnet sind.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungssystems der vorliegenden Erfindung, bei welchem die ergreifenden Mittel in im wesentlichen derselben Richtung ausgerichtet sind;
Figur 2 ist eine Seitenansicht einer Zacke des in Figur 1 gezeigten Befestigungssystems;
Figur 3 ist eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit einem im wesentlichen halbkugelförmigen ergreifenden Mittel;
Figur 4 ist eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung, welche zur Herstellung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems verwendet werden kann;
Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Befestigungssystems der vorliegenden Erfindung, bei welchem die ergreifenden Mittel in im wesentlichen Zufallsausrichtungen ausgerichtet sind; und
Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht eines wegwerfbaren absorbierenden Mittels, welches das Befestigungssystem der vorliegenden Erfindung benützt, wobei das Deckblatt und der Kern teilweise weggeschnitten gezeigt sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Das Befestigungssystem 20 der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens eine Zacke 22, und vorzugsweise eine Gruppierung von Zacken 22, welche mit einem Substrat 24 in einem vorbestimmten Muster, wie es in Figur 1 gezeigt ist, verbunden sind. Die Zacken 22 weisen eine Basis 26, einen Schaft 28 und ein ergreifendes Mittel 30 auf. Die Basen 26 der Zacken 22 berühren das Substrat 24 und haften daran, und tragen die proximalen Enden der Schäfte 28. Die Schäfte 28 ragen vom Substrat 24 und den Basen 26 auswärts ab. Die Schäfte 28 enden an einem distalen Ende, welches mit einem ergreifenden Mittel 30 verbunden ist. Die ergreifenden Mittel 30 ragen von den Schäften 28 seitlich radial in einer oder mehreren Richtungen ab und können an eine hakenförmige Zinke erinnern. Wenn hierin verwendet, meint der Ausdruck "seitlich", daß eine Vektorkomponente allgemein parallel zur Ebene des Substrats 24 an der in Betracht gezogenen Hauptzacke 22 vorliegt. Die Ausladung eines ergreifenden Mittels 30 von der Peripherie des Schafts 28 in einer Querrichtung erlaubt dem ergreifenden Mittel 30, an einer komplementären aufnehmenden Oberfläche (nicht gezeigt) befestigt zu werden. Das ergreifende Mittel 30 ist mit dem distalen Ende der Zacke 22, und vorzugsweise damit zusammenhängend, verbunden. Es wird deutlich, daß das ergreifende Mittel 30 mit der Zacke 22 an einer Position zwischen der Basis 26 und dem distalen Ende des Schafts 28 verbunden sein kann.
Die Gruppierung von Zacken 22 kann durch irgendein geeignetes Verfahren einschließlich Verfahren, welche eine frei geformte Zacke 22, wie hierin nachstehend beschrieben und beansprucht, erzielen, hergestellt werden. Wenn hierin verwendet, meint der Ausdruck "frei geformt" eine Struktur, welche nicht in fester Form oder mit einer definierten Gestalt aus einer Gußformaushöhlung oder Extrusionsmatrize entfernt wird. Die Zacken 22 werden auf einem nicht zusammenhängenden Substrat 24 in einem geschmolzenen, vorzugsweise flüssigen, Zustand abgelegt und verfestigen sich, durch Abkühlen, und vorzugsweise Frosten, bis sie steif sind, zur gewünschten Struktur und Gestalt, wie hiernach nachstehend beschrieben ist.
Die frei geformte Gruppe von Zacken 22 wird vorzugsweise durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, welches ähnlich jenem Verfahren ist, welches allgemein als Tiefdruckverfahren bekannt ist. Unter Verwendung dieses Verfahrens wird ein Substrat 24, welches gegenüberliegende Flächen aufweist, zwischen dem Spalt 70 zweier allgemein zylindrischer Walzen, einer Druckerwalze 72 und einer Stützwalze 74, wie in Figur 4 illustriert, durchgeführt. Die Walzen 72 und 74 haben allgemein parallele Mittellinien und werden in berührender Beziehung mit dem Substrat 24 gehalten, wenn es durch den Spalt 70 durchgeht. Eine der Walzen, als die Druckerwalze 72 bezeichnet, hat einen Raster von als Zellen 76 bezeichneten blinden, geschlossen-endigen Ausnehmungen entsprechend dem gewünschten Muster von Zacken 22, welche am Substrat 24 abgelegt werden sollen. Die zweite Walze, als die Stützwalze 74 bezeichnet, ergibt die Gegenwirkung gegen die Druckerwalze 72, um das Substrat 24 gegen die Druckerwalze 72 zu positionieren, wenn das Substrat durch den Spalt 70 durchgeht. Flüssiges, thermisch empfindliches Material, vorzugsweise thermoplastisches Material, aus welchem die Zacken 22 gebildet werden sollen, wird von einer erwärmten Quelle, wie z.B. einem Trog 80, zugeführt. Das thermisch empfindliche Material wird in die Zellen 76 eingebracht, wenn die Druckerwalze 72 um ihre Mittellinie rotiert wird. Die Zellen 76, welche das thermisch empfindliche Material enthalten, transportieren es, bis es mit dem Substrat 24 in Berührung gekommen ist, und legen dieses Material im gewünschten Muster auf das Substrat 24 ab.
Wenn sich Relativversetzung zwischen dem Substrat 24 und den Walzen 72 und 74 fortsetzt, werden die Zacken 22 mit einer Querkomponente, allgemein parallel zur Ebene des Substrats 24, gestreckt, wobei der Schaft 28 und das ergreifende Mittel 30 geformt werden. Schließlich wird die Absprengkuppe der Zacke 22 durch ein trennendes Mittel 78 vom ergreifenden Mittel 30 abgetrennt. Zufolge der viskoelastischen Eigenschaften der Thermoplastik zieht sich die Zacke 22 unter den Einflüssen von Schwerkraft und Schrumpfung, welche während des Abkühlens auftreten, zusammen. Dann kühlt, und vorzugsweise frostet, die Zacke 22 zu einer festen Struktur mit dem ergreifenden Mittel 30 zusammenhängend mit dem Schaft 28.
Das Befestigungssystem 20 wird an einer komplementären aufnehmenden Oberfläche befestigt. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "aufnehmende Oberfläche", an welcher die ergreifenden Mittel 30 des Befestigungssystems 20 befestigt werden, auf jede Ebene oder Oberfläche, welche eine exponierte Fläche mit eng beabstandeten Öffnungen komplementär zu den ergreifenden Mitteln 30 und begrenzt durch eine oder mehrere Litzen oder Fasern aufweist, oder alternativ, welche exponierte Fläche fähig zu lokalisierter elastischer Deformation ist, sodaß die ergreifenden Mittel 30 eingefangen und nicht ohne Interferenz zurückgezogen werden können. Die Öffnungen oder lokalisierten elastischen Deformationen erlauben den Eintritt der ergreifenden Mittel 30 in die Ebene der aufnehmenden Oberfläche, während die Litzen (oder nicht deformiertes Material) der aufnehmenden Oberfläche, welche zwischen den Öffnungen (oder deformierten Zonen) dazwischengelegt sind, ein Zurückziehen oder eine Freigabe des Befestigungssystems 20 verhindern, bis es vom Verwender erwünscht ist, oder entweder die Abzieh- oder die Scherkraft des Befestigungssystems 20 anders überschritten wird. Die Ebene der aufnehmenden Oberfläche kann flach oder gekrümmt sein.
Von einer aufnehmenden Oberfläche mit Litzen oder Fasern wird gesagt, daß sie "komplementär" ist, wenn die Öffnungen zwischen den Litzen oder Fasern bemessen sind, um mindestens einem ergreifenden Mittel 30 zu erlauben, in die Ebene der aufnehmenden Oberfläche einzudringen, und die Litzen bemessen sind, um durch das ergreifende Mittel 30 ergriffen oder eingefangen zu werden. Von einer aufnehmenden Oberfläche, welche lokal deformierbar ist, wird gesagt, daß sie "komplementär" ist, wenn mindestens ein ergreifendes Mittel 30 fähig ist, um eine lokalisierte Verrückung der Ebene der aufnehmenden Oberfläche zu verursachen, welche Verrückung einem Entfernen oder Trennen des Befestigungssystems 20 von der aufnehmenden Oberfläche widersteht.
Geeignete aufnehmende Oberflächen inkludieren vernetzte Schäume, gestrickte Textilerzeugnisse, nichtgewebte Materialien und stichgebundene Schlaufenmaterialien, wie z.B. Velcro-Brand- Schlaufenmaterialien, welche von Velcro USA aus Manchester, New Hampshire, verkauft werden. Eine besonders geeignete aufnehmende Oberfläche ist das stichgebundene Textilerzeugnis Nummer 970026, welches von Milliken Company aus Spartanburg, South Carolina, verkauft wird.
Unter Rückverweis auf Figur 2, um die Komponenten des Befestigungssystems 20 detaillierter zu überprüfen, sollte das Substrat 24 des Befestigungssystems 20 fest genug sein, um ein Reißen und Trennen zwischen einzelnen Zacken 22 des Befestigungssystems 20 auszuschließen, eine Oberfläche sein, an welcher die Zacken 22 leicht haften werden, und fähig sein, um an einem zu fixierenden Artikel, wie vom Verwender gewünscht, befestigt zu werden. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Befestigen" auf den Zustand, wo ein erster Bauteil, oder Komponente, an einem zweiten Bauteil, oder Komponente, direkt befestigt oder verbunden ist oder indirekt, wo der erste Bauteil, oder Komponente, an einem Zwischenbauteil, oder Komponente, befestigt oder damit verbunden ist, welcher wiederum am zweiten Bauteil, oder Komponente, befestigt oder damit verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem ersten Bauteil, oder Komponente, und dem zweiten Bauteil, oder Komponente, ist für die Lebensdauer des Artikels bleibend gedacht. Das "Substrat" ist jede exponierte Oberfläche, mit welcher eine oder mehrere Zacken 22 verbunden sind.
Ebenso sollte das Substrat 24 zur Unterstützung konventioneller Herstellungsverfahren aufrollbar, flexibel, sodaß das Substrat 24 in einer gewünschten Konfiguration gebogen oder gekrümmt werden kann, und fähig sein, der Wärme der flüssigen Zacken 22, welche darauf abgelegt werden, ohne zu schmelzen oder nachteilige Effekte aufzunehmen, zu widerstehen, bis solche Zacken 22 frosten. Ebenso sollte das Substrat 24 auch in einer Vielzahl von Breiten verfügbar sein. Geeignete Substrate 24 inkludieren gestrickte Textilerzeugnisse, gewebte Materialien, nichtgewebte Materialien, Gummi-Vinyl-Folien, insbesondere polyolefinische Folien, und vorzugsweise Hartpapier. Weißes Hartpapier mit einem Basisgewicht von 0.08 kg pro Quadratmeter (50 Pfund pro 30º0 Quadratfuß) ist als geeignet befunden worden.
Die Basis 26 ist der allgemein ebene Abschnitt der Zacke 22, welcher am Substrat 24 befestigt ist, und ist angrenzend an das proximale Ende des Schafts 28 der Zacke. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Basis" auf jenen Abschnitt der Zacke 22, welcher sich in direktem Kontakt mit dem Substrat 24 befindet und den Schaft 28 der Zacke 22 trägt. Es ist nicht erforderlich, daß eine Grenzlinie zwischen der Basis 26 und dem Schaft 28 erkennbar ist. Es ist nur wesentlich, daß während des Gebrauchs der Schaft 28 sich nicht von der Basis 26 trennt und die Basis 26 sich nicht vom Substrat 24 trennt. Der Querschnitt der Basis 26 sollte ausreichende strukturelle Integrität, und demnach Zone, für die gewünschten Abzieh- und Scherfestigkeiten des Befestigungssystems 20, basierend auf der Dichte des Musters der Zacken 22 und der Länge der Schäfte 28 der einzelnen Zacken 22, ergeben und weiters adäquate Adhäsion am Substrat 24 verleihen. Wenn ein längerer Schaft 28 verwendet wird, sollte allgemein die Basis 26 von einer größeren Querschnittszone sein, um ausreichende Adhäsion am Substrat 24 und adäquate strukturelle Integrität zu verleihen.
Die Gestalt der Aufstandsfläche der Basis 26 am Substrat 24 ist nicht von Bedeutung und kann in irgendeine Richtung verbreitert sein, um in jener Richtung größere strukturelle Integrität und demnach eine größere Abziehfestigkeit zu erzielen. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Aufstandsfläche" auf die ebene Kontaktzone der Basis 26 am Substrat 24. Das Längenverhältnis der Seiten der Aufstandsfläche sollte nicht zu groß sein, ansonsten könnte die Zacke 22 unstabil sein, wenn sie Kräften parallel zur kürzeren Seite der Aufstandsfläche unterworfen ist. Ein Längenverhältnis von weniger als ungefähr 1.5:1 ist bevorzugt, und eine allgemein kreisförmige Aufstandsfläche ist bevorzugter.
Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel ist eine Basis 26 mit einer Aufstandsfläche von allgemein kreisförmiger Gestalt und annähernd 0.76 Millimeter bis 1.27 Millimeter (0.030 bis 0.050 Zoll) im Durchmesser geeignet. Falls es erwünscht ist, daß das Befestigungssystem 20 eine größere Abzieh- oder Scherfestigkeit in einer besonderen Richtung aufweist, kann die Querschnittszone der Basis 26 modifiziert werden, um solche Richtung zu verstärken, sodaß die Festigkeit und strukturelle Integrität in bezug zur orthogonalen Achse in dieser Richtung ansteigt. Diese Modifikation veranlaßt die Zacken 22 stärker zu sein, wenn sie in der verstärkten Richtung der Basis 26 gezogen werden.
Der Schaft 28 ist an die Basis 26 angrenzend und ragt von der Basis 26 und vom Substrat 24 auswärts ab. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Schaft" auf jenen Abschnitt der Zacke 22, welcher zwischen der Basis 26 und dem ergreifenden Mittel 30 und an diese angrenzend ist. Der Schaft 28 verleiht Längsbeabstandung des ergreifenden Mittels 30 vom Substrat 24. Wenn hierin verwendet, meint der Ausdruck "der Länge nach" in einer Richtung mit einer Vektorkomponente weg vom Substrat 24, welche Richtung die lotrechte Distanz zur Ebene des Substrats 24 an der Basis 26 der Zacke 22 vergrößert, wenn nicht anders spezifiziert, daß es eine Richtung mit einer Vektorkomponente gegen solch eine Ebene des Substrats 24 ist.
Verbunden mit dem Schaft 28 und der Basis 26 einer jeden Zacke 22 ist ein Ursprung 36. Der "Ursprung" des Schafts 28 ist der Punkt, welcher als der Mittelpunkt der Basis 26 angesehen werden kann, und ist typischerweise innerhalb der Aufstandsfläche der Basis 26. Der Ursprung 36 wird durch Betrachten der Zacke 22 von der Seitenansicht gefunden. Die "Seitenansicht" ist jede Richtung radial gegen den Schaft 28 und die Basis 26, welche ebenso parallel zur Ebene des Substrats 24 ist. Wenn das Befestigungssystem 20 durch das nachstehend beschriebene und beanspruchte Verfahren hergestellt wird, ist es bevorzugt, aber nicht erforderlich, daß beim Bestimmen des Ursprungs 36 die Zacke 22 in der Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung in bezug auf die Fortbewegung des Substrats 24 durch den Spalt 70 gesehen wird.
Die Querdistanz zwischen den entfernten Rändern der Aufstandsfläche der Basis 26 für die in Betracht gezogene besondere Seitenansicht wird gefunden und diese Distanz wird halbiert, den Mittelpunkt der Basis 26 für solch eine Ansicht freigebend. Wenn die Aufstandsfläche der Basis 26 für die in Betracht gezogene besondere Seitenansicht halbiert wird, werden kleinere Diskontinuitäten (solche wie Hohlkehlen oder Rauhheiten, welche eigentümlich für die Befestigung am Substrat 24 sind) vernachlässigt. Dieser Punkt ist der Ursprung 36 des Schafts 28.
Der Schaft 28 bildet mit der Ebene des Substrats 24 einen Winkel α . Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Ebene des Substrats 24" auf die flache, plane Oberfläche des Substrats 24 an der Basis 26 der in Betracht gezogenen Hauptzacke 22. Der Winkel α wird wie folgt bestimmt. Die Zacke 22 wird im Profil betrachtet. Die "Profilansicht" der Zacke 22 ist eine von zwei besonderen Seitenansichten und wird wie folgt gefunden. Die Zacke 22 wird von den Seitenansichten visuell so geprüft, daß die Richtung mit der maximalen Querprojektion 38 offenbar wird. Die "Querprojektion" ist die Distanz, welche in solch einer Ansicht quer und parallel zur Ebene des Substrats 24 vom Mittelpunkt der Basis 26, i.e. dem Ursprung 36 des Schafts 28, zur Projektion des am weitesten quer entfernten Punkts an der Zacke 22 genommen wird, welcher in solch einer Ansicht sichtbar ist, wenn solcher Punkt der Länge nach und lotrecht abwärts zur Ebene des Substrats 24 projiziert wird.
Einem Fachmann wird es offenbar, daß die maximale Querprojektion 38 jene Projektion vom Ursprung 36 zur äußeren Peripherie des Schafts 28 oder ergreifenden Mittels 30 ist. Die Seitenansicht der Zacke 22, welche die Querprojektion 38 maximiert, ist die Profilansicht einer solchen Zacke 22. Es wird ebenso für einen Fachmann deutlich werden, daß, wenn das Befestigungssystem 20 durch das nachstehend beschriebene und beanspruchte Verfahren hergestellt wird, die maximale Querprojektion 38 allgemein in der Maschinenrichtung ausgerichtet ist und demnach die Profilansicht allgemein in der Maschinenquerrichtung ausgerichtet ist. Die in Figur 2 gezeigte Seitenaufrißansicht ist eine der Profilansichten der Zacke 22. Es wird dem Fachmann weiters offenbar werden, daß es eine andere Profilansicht, allgemein 180º gegenüberliegend zur gezeigten Profilansicht, gibt (sodaß die Maximalquerprojektion 38 gegen die linke Seite des Betrachters ausgerichtet ist.) Jede der zwei Profilansichten ist allgemein gleich gut geeignet für die Verfahren und Verwendungen, welche hierin nachstehend beschrieben werden.
Der Ursprung 36 des Schafts 28 wird, wie oben beschrieben, mit der Zacke 22 in der Profilansicht gefunden. Während die Zacke 22 noch in der Profilansicht gehalten wird, wird daraufhin eine imaginäre Schneideebene 40-40, allgemein parallel zur Ebene des Substrats 24,an dem Punkt oder Segment der Zacke 22 mit der größten lotrechten Distanz von der Ebene des Substrats 24 in Berührung mit der Peripherie der Zacke 22 gebracht. Dies korrespondiert zum Abschnitt der Zacke 22 mit der höchsten Erhebung. Die imaginäre Schneideebene 40-40 wird dann vom Punkt der höchsten Erhebung um ein Viertel solch größter lotrechter Distanz näher zum Substrat 24 gebracht, sodaß die imaginäre Schneideebene 40-40 die Zacke 22 an einer Längserhebung bei Dreiviertel der lotrechten Distanz von der Ebene des Substrats 24 unterbricht oder abfängt.
Die imaginäre Schneideebene 40-40 wird daraufhin verwendet, um an der Zacke 22 drei Punkte zu bestimmen. Der erste Punkt ist jener Punkt, wo die Schneideebene die Anlaufkante 42 der Zacke 22 schneidet, und wird bezug genommen als der 75%-Anlaufpunkt 44. Die "Anlaufkante" ist der Scheitel der Peripherie des Schafts 28, welcher der Länge nach von der Ebene des Substrats 24 wegschaut. Der zweite Punkt ist ungefähr 180º durch den Mittelpunkt der Zacke 22 angeordnet und ist der Punkt, wo die Schneideebene 40-40 die Hinterkante 46 der Zacke 22 schneidet und wird als der 75%-Nachlaufpunkt 48 bezug genommen. Die "Hinterkante" ist der Scheitel der Peripherie des Schafts 28, welcher der Länge nach gegen das Substrat 24 gewandt ist, und ist der Anlaufkante 42 allgemein gegenüberliegend angeordnet. Die gerade Linie, welche diese zwei Punkte verbindet, fällt selbstverständlich in die Schneideebene 40-40 und wird halbiert, um den Mittelpunkt 47 der imaginären Schneideebene 40-40 zu treffen. Daraufhin wird eine gerade Linie gezogen, welche den Mittelpunkt 47 der imaginären Schneideebene 40-40 mit dem Ursprung 36 des Schafts 28 an der Basis 26 verbindet. Der eingeschlossene Winkel α, den diese Linie in bezug auf die Ebene des Substrats 24 definiert, ist der Winkel α des Schafts 28.
Alternativ festgestellt, ist der Winkel α, welchen der Schaft 28 in bezug zur Ebene des Substrats 24 einschließt, der 90º- Komplementär jenes Winkels, am weitesten von der Lotrechten entfernt, definiert durch die in jeder Seitenansicht gefundene Linie, die den Schneideebene-Mittelpunkt 47 und den Ursprung 36 verbindet. Demnach ist der kleinste Winkel in bezug zur Ebene des Substrats 24, wenn diese Linie in irgendeiner Richtung radial gegen den Schaft 28, und insbesondere den Ursprung 36, gesehen wird, welche Richtung allgemein parallel zur Ebene des Substrats 24 und orthogonal zur Lotrechten ist, der Winkel α des Schafts 28. Es soll bemerkt werden, daß, wenn die Zacke 22 annähernd in der Maschinenrichtung, oder um annähernd 180º davon, gesehen wird, der sichtbare Winkel α des Schafts 28 ungefähr 90º sein wird. Jedoch ist, wie oben diskutiert, der zu messende Winkel α jener, welcher am weitesten von der Lotrechten abweicht, und demnach ist er allgemein jener Winkel α, welcher bestimmt ist, wenn die Zacke 22 im Profil, typischerweise von ungefähr der Maschinenquerrichtung, gesehen wird.
Der Winkel α des Schafts 28 kann allgemein lotrecht zur Ebene des Substrats 24 sein, oder ist vorzugsweise in einer spitzwinkeligen Winkelrelation in bezug dazu ausgerichtet, um erhöhte Abziehfestigkeit in einer besonderen Richtung zu erzielen, welche Richtung allgemein parallel zur maximalen Längsprojektion 38 ist. Jedoch sollte der Winkel α des Schafts 28 nicht übermäßig von der Lotrechten abweichen, da sich sonst ein Befestigungssystem 20 von ausgerichteterer spezifischer Scherfestigkeit ergibt. Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet ein Schaft 28 mit einem Winkel α von zwischen ungefähr 45º und ungefähr 80º, vorzugsweise ungefähr 65º, gut. Wenn der Winkel des Schaft 28 weniger als ungefähr 80º ist, wird der Schaft 28 in bezug auf die Ebene des Substrats 24 (ohne Berücksichtigung der Querausrichtung) als nicht lotrecht ausgerichtet erachtet.
Die imaginäre Schneideebene 40-40 und die Profilansicht können ebenso verwendet werden, um die Winkel der Anlaufkante 42 und der Hinterkante 46 in bezug auf die Ebene des Substrats 24 zu bestimmen. Um diese Winkel zu bestimmen, werden der 75% -Anlaufpunkt 44 und der 75%-Nachlaufpunkt 48, wie oben beschrieben, gefunden. Der Anlaufpunkt 50 der Basis 26 wird wie folgt gefunden. Die Linie durch die Basis 26, wie im Profil gesehen, wird mit der Anlaufkante 42 des Schafts 28 zum Schnitt gebracht. Dieser Schnittpunkt ist der "Basis-Anlaufpunkt". Wie oben festgestellt, sind kleinere Diskontinuitäten im Schaft 28 nahe der Basis 26, welche der Befestigung am Substrat 24 anhaften, nicht in Betracht zu ziehen, wenn der Basis-Anlaufpunkt 50 bestimmt wird. Der 75%-Punkt der Anlaufkante 42 wird durch eine gerade Linie mit dem Basispunkt der Anlaufkante 42 verbunden. Diese gerade Linie bildet einen eingeschlossenen Winkel βL in bezug auf die Ebene des Substrats 24 und öffnet in der Richtung des Ursprungs 36 und des Mittelpunktes des Schafts 28. Der Winkel βL wird als der Winkel der Anlaufkante 42 oder einfach der Anlaufkantenwinkel bezeichnet.
Der Nachlaufpunkt 52 der Basis ist allgemein um 180º vom Anlaufpunkt 50 der Basis, durch die Mitte der Basis 26, angeordnet und wird, wie folgt, gefunden. Die Linie durch die Aufstandsfläche der Basis 26, im Profil gesehen, wird mit der Hinterkante 46 des Schafts 28 zum Schnitt gebracht. Dieser Schnittpunkt ist der "Basis-Nachlaufpunkt". Wie oben festgestellt, sind kleinere Diskontinuitäten im Schaft 28 nahe der Basis 26, welche der Befestigung am Substrat 24 anhaften, nicht beim Bestimmen des Basis-Nachlaufpunkts 52 in Betracht gezogen. Wie oben beschrieben, wird der 75%-Nachlaufpunkt 48 mit dem Basis-Nachlaufpunkt 52 durch eine gerade Linie verbunden. Diese gerade Linie bildet einen eingeschlossenen Winkel βT in bezug auf die Ebene des Substrats 24 und öffnet in der Richtung des Ursprungs 36 und des Mittelpunkts des Schafts 28. Der eingeschlossene Winkel βT wird als der Winkel der Hinterkante 46 oder einfach der Nachlaufkantenwinkel bezeichnet.
Die von der Anlaufkante 42 und der Hinterkante 46 eingeschlossenen Winkel βL und βT definieren den Parallelismus der Seiten des Schafts 28. Wenn die Winkel βL und βT der Anlaufkante und der Hinterkante 42 und 46 nicht supplementär zueinander sind, (nicht eine arithmetische Summe von ungefähr 180º ergeben), werden die Seiten des Schafts 28 als nicht parallel bezeichnet. Wenn die Seiten des Schafts 28 nicht parallel sind, schneiden die geraden Linien, welche die Winkel βL und βT (jeweils den Basis-Anlaufpunkt 50 und den Basis-Nachlaufpunkt 52 mit dem 75%-Anlaufpunkt 44 und 75%-Nachlaufpunkt 48 verbindend) entweder oberhalb oder unterhalb der Ebene des Substrats 24. Wenn die Winkel βL und βT der Anlaufkante 42 und der Hinterkante 46 ungleich sind und die Linien, welche solche Winkel definieren, oberhalb der Ebene des Substrats 24 (der Länge nach auswärts von der Basis 26) einander schneiden, wird die Zacke 22 von der Basis 26 gegen das distale Ende und das ergreifende Mittel 30 konvergieren. Nur wenn die Winkel βL und der Anlaufkante 42 und der Hinterkante 46 im sellben Sinn verlaufen, i.e. in derselben Richtung ausgerichtet sind, und supplementäre Größen aufweisen, werden die Winkel βL und βT der Anlaufkante 42 und der Hinterkante 46 bestimmt, daß sie gleich sind und daß die Seiten des Schafts 28 parallel sind.
Ein Schaft 28 mit einer Anlaufkante 42, welche mit dem Substrat einen Anlaufkantenwinkel βL von ungefähr 45º ± 30º bildet, ist geeignet. Eine Hinterkante 46, welche mit dem Substrat einen Nachlaufkantenwinkel βT von ungefähr 65 ± 30º bildet, ist geeignet. Ein Schaft 28 mit diesen Winkeln βL und βT der Anlauf- bzw. Hinterkante 42 und 46 arbeitet gut mit dem zuvor erwähnten Spektrum von eingeschlossenen Winkeln α des Schafts 28, um einen spitz zulaufenden Schaft 28 zu ergeben, vorteilhafterweise in bezug zum Substrat 24 ausgerichtet, um hohe Scher- und Abziehfestigkeiten zu erzielen, ohne übermäßiges Zackenmaterial zu erfordern.
Die vorangegangenen Maßnahmen sind unter Verwendung eines Goniometers Modell 100-OO 115, welches von Rame' -Hart, Inc. aus Mountain Lakes, New Jersey, verkauft wird, leicht auszuführen. Wenn präzisere Maßnahmen erwünscht sind, wird von einem Fachmann auf dem Gebiet erkannt werden, daß die Bestimmung der Profilansicht, des Ursprungs 36, der Schneideebene 40-40, des Anlaufwinkels βL, des Nachlaufwinkels βT, der Basispunkte 50 und 52, der 75%-Punkte 44 und 48 und der Winkel α des Schaftes 28 vorteilhafterweise durch Herstellen einer Fotografie der Zacke 22 ausgeführt werden kann. Ein elektronisches Scanning Mikroskop Modell 1700, welches von Amray, Inc. aus New Bedford, Massachusetts verkauft wird, ist für diesen Zweck als gut arbeitend befunden worden. Falls erforderlich, können verschiedene Fotografien gemacht werden, um die maximale Querprojektion 38 und demnach jede Profilansicht zu bestimmen.
Der Schaft 28 sollte der Länge nach von der Basis 26 über eine Distanz, welche ausreichend ist, um das ergreifende Mittel 30 vom Substrat 24 an einer Erhebung, welche dem ergreifenden Mittel 30 erlaubt, um leicht die Litzen der aufnehmenden Oberfläche einzufangen oder zu ergreifen, in Abstand zu halten, abragen. Ein relativ längerer Schaft 28 erzielt den Vorteil, daß er tiefer in die aufnehmende Oberfläche eindringen kann und dabei dem ergreifenden Mittel 30 erlaubt, eine größere Anzahl von Litzen oder Fasern einzufangen oder zu ergreifen. Umgekehrt erzielt eine relativ kürzere Länge des Schafts 28 den Vorteil, daß sich eine relativ festere Zacke 22 ergibt, welche aber ebenso entsprechend weniger Penetration in die aufnehmende Oberfläche ergibt und demnach für aufnehmende Oberflächen, wie z.B. Wolle oder lose stichgebundene Materialien, welche weniger dicht gepackte Litzen oder Fasern aufweisen, ungeeignet sein kann.
Wenn eine aufnehmende Oberfläche eines gestrickten oder gewebten Materials verwendet wird, ist ein relativ kürzerer Schaft 28 mit einer Längenabmessung vom Substrat 24 zum Punkt oder Segment der höchsten Erhebung von ungefähr 0,5 Millimeter (0.020 Zoll), vorzugsweise mindestens 0.7 Millimeter (0.028 Zoll) geeignet. Wenn eine aufnehmende Oberfläche eines Hochschlaufenmaterials mit einer Abgreifhöhe von mehr als ungefähr 0.9 Millimeter (0.035 Zoll) verwendet wird, ist ein relativ längerer Schaft 28 mit einer größeren Längendimension von mindestens ungefähr 1.2 Millimeter (0.047 Zoll), vorzugsweise ungefähr mindestens 2.0 Millimeter (0.079 Zoll), geeigneter. Wenn die Länge des Schafts 28 ansteigt und die Scherfestigkeit dementsprechend kleiner wird, kann die Dichte der Zacken 22 des BefestigungssystemS 20 angehoben werden, um solchen Verlust der Scherfestigkeit zu kompensieren.
Wie oben beschrieben bestimmt die Längsdimension des Schafts 28 die Längenbeabstandung des ergreifenden Mittels 30 vom Substrat 24. Die " Längsbeabstandung" ist die geringste lotrechte Distanz von der Ebene des Substrats 24 zur Peripherie des ergreifenden Mittels 30. Für ein ergreifendes Mittel 30 von konstanter Geometrie, wird die Längenbeabstandung des ergreifenden Mittels 30 vom Substrat 24 mit steigender Längsdimenson des Schafts 28 größer. Eine Längsbeabstandung von mindestens dem zweifachen des Litzen- oder Faserdurchmessers der geplanten aufnehmenden Oberfläche, und vorzugsweise ungefähr zehnmal so groß wie solche Faser- oder Litzendurchmesser, ergibt ein gutes Einfangen oder Ergreifen und Rückhalt für solche Litzen oder Fasern durch das ergreifende Mittel 30 des Befestigungssystems 20. Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet eine Zacke 20 mit einer Längenbeabstandung von ungefähr 0.2 Millimeter bis ungefähr 0.8 Millimeter (0.008 bis 0.03 Zoll) gut.
Die Gestalt des Querschnitts des Schafts 28 ist nicht wesentlich. Demnach kann der Schaft 28, entsprechend den zuvor erwähnten Parametern, welche auf den Querschnitt der Basis 26 bezogen sind von irgendeinem gewünschten Querschnitt sein. Der "Querschnitt" ist die ebene Zone von irgendeinem Teil der Zacke 22 lotrecht zum Schaft 28 oder zum ergreifenden Mittel 30 genommen. Wie oben festgestellt ist der Schaft 28 vorzugsweise spitz zulaufend, um im Querschnitt abzunehmen, wenn das distale Ende des Schafts 28 und das ergreifende Mittel 30 der Zacke 22 der Länge nach und quer angenähert sind. Diese Anordnung ergibt ein korrespondierendes Abnehmen im Trägheitsmoment des Schafts 23 und des ergreifenden Mittels 30, was zu einer Zacke 22 von nahezu konstanterer Belastung führt, wenn Trennkräfte auf das Befestigungssystem 20 aufgebracht werden, und dadurch die Quantität der in die Zacke 22 eingebauten superfluosen Materialien vermindert wird.
Um über eine breiten Bereich von Größen von Zacken 22 die gewünschte Geometrie aufrechtzuerhalten, kann ein allgemein einheitliches Verhältnis von Querschnittszonen verwendet werden, um die Zacken 22 zu skalieren. Ein Verhältnis, welches allgemein die Gesamtzuspitzung der Zacke 22 kontrolliert, ist das Verhältnis der Zone des Querschnitts der Basis 26 zur Zone des Querschnitts der Zacke 22 an der höchsten Erhebung der Zacke 22. Der Ausdruck "höchste Erhebung" bezieht sich auf jenen Punkt oder Segment des Schafts 28 oder des ergreifenden Mittels 30 mit der größten lotrechten Distanz von der Ebene des Substrats 24. Typischerweise arbeiten Zacken 22 mit einem Verhältnis der Querschnittszone der Basis 26 zur Querschnittszone der höchsten Erhebung im Bereich von ungefähr 4:1 bis ungefähr 9:1 gut.
Ein allgemein kreisförmiger Schaft 28, welcher von einem Durchmesser der Basis 26, wie oben diskutiert, im Bereich von ungefähr 0.76 Millimeter bis ungefähr 1.27 Millimeter (0.030 Zoll bis ungefähr 0.050 Zoll) bis zu einem Durchmesser an der höchsten Erhebung von ungefähr 0.41 Millimeter bis ungefähr 0.51 Millimeter (0.016 bis 0.020 Zoll) spitz zuläuft, ist für das hierin diskutierte Ausführungsbeispiel als geeignet befunden worden. Spezifischerweise ergibt ein allgemein kreisförmiger Querschnitt von ungefähr 0.46 Millimeter (0.018 Zoll) Durchmesser an der höchsten Erhebung eine Querschnittszone an der höchsten Erhebung von ungefähr 0.17 Quadratmillimeter (0.0003 Quadratzoll). Ein allgemein kreisförmiger Querschnitt der Basis 26 von ungefähr 1.0 Millimeter (0.040 Zoll) ergibt eine Querschnittszone der Basis 26 von ungefähr 0.081 Quadratmillimeter (0.0013 Quadratzoll). Diese Struktur führt zu einem Verhältnis von Querschnittszone der Basis 26 zu Querschnittszone an der höchsten Erhebung von ungefähr 5:1, was innerhalb des zuvor erwähnten Bereiches ist.
Das ergreifende Mittel 30 ist an den Schaft 28 angefügt und ist vorzugsweise mit dem distalen Ende des Schafts 28 zusammenhängend. Das ergreifende Mittel 30 ragt von der Peripherie des Schafts 28 radial weg und auswärts ab und kann weiters eine Vektorkomponente aufweisen, welche der Länge nach, i.e. gegen oder weg vom Substrat 24, abragt. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "ergreifendes Mittel" auf irgendeinen Vorsprung quer zur Peripherie des Schafts 28 (anders als kleine Rauhheiten in der Peripherie des Schafts 28), welcher Vorsprung einer Abtrennung oder Entfernung von einer aufnehmenden Oberfläche widersteht. Der Ausdruck "Peripherie" meint die äußere Oberfläche der Zacke 22. Der Ausdruck "radial" meint von oder gegen die Lotrechte zum Substrat 24, welche lotrecht durch den Ursprung 36 hindurchgeht, welcher allgemein mit der Aufstandsfläche der Basis 26 zentriert ist.
Inbesondere hat die Querauskragung eine Vektorkomponente parallel zur und der Ebene dem Substrats 24 zugewandt. Es wird ebenso erkannt werden, daß das ergreifende Mittel 30 und der Schaft 28 sowohl Quer- als Längsvektorkomponenten aufweisen können. Es ist nicht wesentlich, daß ein scharf definierter Endpunkt des distalen Endes des Schafts 28 zum Vorschein kommt oder daß eine Begrenzungslinie zwischen dem Schaft 28 und dem ergreifenden Mittel 30 überhaupt unterscheidbar ist. Es ist nur erforderlich, daß eine der Länge nach ausgerichtete Fläche der Peripherie des Schafts 28 unterbrochen wird, sodaß das ergreifende Mittel 30 eine Seite mit einer Vektorkomponente parallel zur Ebene des Substrats 24 und dieser zugewandt aufweist.
Das ergreifende Mittel 30 kann eine größere Querprojektion 38 als der Schaft 28, oder wenn erwünscht vice-versa, aufweisen. Wie in den Figuren illustriert, ist das ergreifende Mittel 30 vorzugsweise allgemein bogenförmig und kann eine in sich zurückkehrende Kurve aufweisen. Wenn das ergreifende Mittel 30 eine in sich zurückkehrende Kurve aufweist, inkludiert das ergreifende Mittel 30 ein Segment, welches sich der Länge nach dem Substrat 24 an der Basis 26 oder an einer seitlich von der Basis 26 beabstandeten Stelle nähert. Dieses Segment ist gegen den Schaft 28 seitlich ausgerichtet, obwohl das Segment nicht radial gegen den Ursprung 36 ausgerichtet sein muß.
Das ergreifende Mittel 30 einer jeden Zacke 22 des Befestigungssystems 20 kann sich im wesentlichen in derselben Richtung seitlich erstrecken, wenn eine relativ unidirektionell ausgerichtete Abziehfestigkeit erwünscht ist, oder kann zufallsmäßig ausgerichtet sein, um im wesentlichen isotrope Abziehfestigkeiten in irgendeiner Querrichtung zu ergeben. Die ergreifenden Mittel 30 können hakenförmige Zinken sein, welche, eine allgemein konvexe Kontur definierend, deutlich von einer Seite des Schafts 28 abragen und die Öffnung der aufnehmenden Oberfläche durchdringen, um die Litzen oder Fasern der aufnehmenden Oberfläche am inneren Radius der Krümmung 54 des ergreifenden Mittels 30 zu erfassen. Die Interferenz zwischen dem ergreifenden Mittel 30 und den Litzen oder Fasern der aufnehmenden Oberfläche verhindert ein Lösen des Befestigungssystems 20 von der aufnehmenden Oberfläche, bis die Abziehfestigkeit oder Scherfestigkeit des Befestigungssystems 20 überschritten ist. Das ergreifende Mittel 30 sollte in der Querrichtung radial nicht zu weit abragen, da ansonsten das ergreifende Mittel 30 die Öffnung der Oberfläche nicht penetrieren könnte. Der Querschnitt des ergreifenden Mittels 30 sollte bemessen sein, um die Öffnungen der aufnehmenden Oberfläche zu penetrieren.
Die Querschnittszone und die Geometrie des ergreifenden Mittels 30 sind nicht wesentlich, solange als das ergreifende Mittel 30 eine strukturelle Integrität aufweist, welche ausreichend Scherfestigkeiten und Biegefestigkeiten verleiht, um die gewünschten Abzieh- und Scherfestigkeiten eines Befestigungssystems 20 mit einer Gruppe von Zacken 22 einer gegebenen Dichte abzudecken. Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel ist ein ergreifendes Mittel 30 mit hakenförmigen Zinken mit einer maximalen Querprojektion 38 vom Mittelpunkt der Basis 26 zur entfernten Querperipherie von ungefähr 0.79 Millimeter bis ungefähr 0.90 Millimeter (0.03 bis 0.04 Zoll) geeignet.
Die Raster von Zacken 22 kann irgendein Muster oder irgendeine Dichte, wie erwünscht, aufweisen, um die für die besondere Anwendung des Befestigungssystems 20 erforderlichen Abzieh- und Scherfestigkeiten zu erzielen. Wenn die Rasterdichte ansteigt, steigen allgemein die Abziehfestigkeit und Scherfestigkeit in einer linearen Art proportional. Die einzelnen Zacken 22 sollten nicht so nahe aneinander angeordnet sein, um einander zu beeinflussen und die ergreifenden Mittel 30 der anliegenden Zacken 22 am Ergreifen der Litzen oder Fasern der aufnehmenden Oberfläche zu hindern. Wenn die Zacken 22 zu nahe aneinander angeordnet sind, kann ein Verdichten oder Ermüden der Litzen oder Fasern der aufnehmenden Oberfläche auftreten, wobei die Öffnungen zwischen den Litzen oder Fasern okkludiert werden. Umgekehrt sollten die Zacken 22 nicht so weit voneinander entfernt sein, um eine übermäßige Zone an Substrat 24 zu erfordern, um ein Befestigungssystem 20 von adäquaten Scher- und Abziehfestigkeiten zu ergeben.
Es ist vorteilhaft, die Zacken 22 in Reihen anzuordnen, sodaß jede Zacke 22 von der benachbarten Zacke 22 allgemein gleich beabstandet ist. Die Reihen sind entsprechend dem nachstehend beschriebenen und beanspruchten Herstellungsverfahren allgemein in der Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung ausgerichtet. Allgemein sollte jede Reihe von Zacken 22 der Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung von den benachbarten Reihen von Zacken 22 der Maschinenrichtung und Maschinenquerrichtung gleich beabstandet sein, um ein allgemein einheitliches Belastungsfeld über das Befestigungssystem 20 und die aufnehmende Oberfläche zu ergeben, wenn Trennkräfte auf das Befestigungssystem 20 und die aufnehmende Oberfläche aufgebracht werden.
Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Zwischenraum" auf den Abstand, gemessen entweder in der Maschinenrichtung oder in der Maschinenquerrichtung, zwischen den Mittelpunkten der Aufstandsflächen der Basen 26 der Zacken 22 in benachbarten Reihen. Typischerweise ist ein Befestigungssystem 20 mit einer Anordnung von Zacken 22 mit einem Zwischenraum im Bereich von ungefähr 1.02 Millimeter bis ungefähr 5.08 Millimeter (0.04 bis 0.20 Zoll) in beiden Richtungen geeignet, wobei ein Zwischenraum von ungefähr 2.03 Millimeter (0.08 Zoll) bevorzugt ist. Benachbarte Reihen der Maschinenquerrichtung sind in der Maschinenrichtung vorzugsweise annähernd um einen halben Zwischenraum versetzt, um die Distanz in der Maschinenquerrichtung zwischen den benachbarten Maschinenquerrichtungsreihen zu verdoppeln.
Die Zacken 22 können als in einer Matrix auf einem Ein-Quadratzentimter-Gitter mit einem Raster von Zacken 22 mit ungefähr 2 bis ungefähr 10 Reihen von Zacken 22 pro Zentimeter (5 bis 25 Reihen pro Zoll) in sowohl der Maschinenrichtung als auch in der Maschinenquerrichtung, vorzugsweise ungefähr 5 Reihen von Zacken 22 pro Zentimeter (13 Reihen pro Zoll) in jeder Richtung, angeordnet gedacht sein. Dieses Gitter wird in einem Befestigungssystem 20 mit ungefähr 4 bis ungefähr 100 Zacken 22 pro Quadratzentimeter (25 bis 625 Zacken pro Quadratzoll) Substrat 24 resultieren.
Die Zacken 22 des Befestigungssystems 20 können aus irgendeinem thermisch empfindlichen Material hergestellt sein, welches stabil und formhaltig ist, wenn es fest ist, aber nicht so spröde, daß ein Versagen eintritt, wenn das Befestigungssystem 20 Trennkräften unterworfen ist. Wenn hierin verwendet bedeutet "thermisch empfindlich" ein Material, welches nach Aufbringen von Wärme vom festen Zustand zum flüssigen Zustand graduell wechselt. Ein Versagen ist als eingetreten erachtet, wenn die Zacke 22 gebrochen ist oder bei Vorhandensein von Trennkräften und diesen unterworfen nicht länger einer Reaktion widerstehen kann. Vorzugsweise hat das Material einen elastischen Zugmodulus, gemessen entsprechend ASTM-Standard D-638, von ungefähr 24,600,000 bis ungefähr 31,600,000 Kilogramm pro Quadratmeter (35,000 bis 45,000 Pfund pro Quadratzoll).
Weiters sollte das Zackenmaterial einen Schmelzpunkt, welcher niedrig genug ist, um Bearbeitbarkeit zu verleihen,und eine relativ hohe Viskosität aufweisen, um bei Temperaturen nahe dem Materialschmelzpunkt eine ziehfeste und zähe Konsistenz zu verleihen, sodaß die Schäfte 28 gestreckt und die ergreifenden Mittel 30 leicht entsprechend dem nachstehend zitierten Verfahren geformt werden können. Es ist ebenso wesentlich, daß die Zacken 22 viskoelastisch sind, um mehr Variation in den Parametern, welche die Struktur der Zacken 22 beeinflussen, und insbesondere in der Geometrie des ergreifenden Mittels 30 zu erlauben. Material mit einer komplexen Viskosität im Bereich von 20 bis ungefähr 100 Pascal-Sekunden bei der Temperatur des Aufbringens auf das Substrat 24 ist geeignet.
Die Viskosität kann mit einem mechanischen Spektrometer Rheometrics Modell 800 unter Verwendung der dynamischen Arbeitsweise bei einer Abtastfrequenz von 10 Hertz und einer Materialdehnung von 10 % gemessen werden. Eine scheiben- und plattenartige Geometrie ist bevorzugt, insbesondere mit einer Scheibe mit einem Radius von ungefähr 12,5 Millimeter und einem Spalt von ungefähr 1,0 Millimeter zwischen der Scheibe und der Platte.
Die Zacken 22 bestehen vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material. Der Ausdruck "thermoplastisch" bezieht sich auf unvernetzte Polymere eines thermisch empfindlichen Materials, welches unter Aufbringen von Hitze oder Druck fließt. Thermoplast-Aufschmelzklebstoffe sind besonders gut geeignet, das Befestigungssystem 20 der vorliegenden Erfindung, insbesondere in Übereinstimmung mit dem nachstehend beschriebenen und beanspruchten Verfahren, herzustellen. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Aufschmelzkleber" auf ein viskoelastisches Thermoplast, welches nach Verfestigung aus dem flüssigen Zustand Restbeanspruchungen zurückhält. Polyester- und Polyamid-Aufschmelzklebstoffe sind besonders geeignet und bevorzugt. Wenn hierin verwendet, meinen die Ausdrücke "Polyester" und "Polyamid" Ketten mit jeweils sich wiederholenden Ester- und Amide-Einheiten.
Wenn ein Polyester-Aufschmelzklebstoff gewählt ist, ist herausgefunden worden, daß ein Klebstoff mit einer komplexen Viskosität von ungefähr 23 ± 2 Pascal-Sekunden bei ungefähr 194ºC gut arbeitet. Wenn ein Polyamid-Aufschmelzklebstoff gewählt ist, ist herausgefunden worden, daß ein Klebstoff mit einer komplexen Viskosität von ungefähr 90 ± 10 Pascal-Sekunden bei ungefähr 204ºC gut arbeitet. Ein Polyester-Aufschmelzklebstoff, welcher von Bostik Company aus Middleton, Massachusetts, als Nr.3899 auf den Markt gebracht wird, ist als gut arbeitend beurteilt worden. Ein Polyamid-Aufschmelzklebstoff, welcher von Henkel Company aus Kankakee, Illinois, unter dem Handelsnamen Macromelt 6300 auf den Markt gebracht wird, ist als gut arbeitend beurteilt worden.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Befestigungssystems 20', welches durch die Figur 3 illustriert ist, kann das ergreifende Mittel 30' allgemein halbkugel- (schwammerl)-förmig sein. Der Ausdruck "halbkugelförmig" meint eine allgemein runde Form, welche in mehreren Richtungen vorspringt und Halbkugeln und Kugeln einschließt, aber nicht auf regelmäßige Formen beschränkt ist. Diese Geometrie, insbesondere die allgemein halbkugelförmige Struktur des ergreifenden Mittels 30', erzielt den Vorteil, daß typischerweise weniger Beeinträchtigung der Litzen der aufnehmenden Oberfläche eintritt, wenn das ergreifende Mittel 30' von der aufnehmenden Oberfläche entfernt wird. Dies verursacht weniger sichtbare Beschädigung für die aufnehmende Oberfläche, wobei ihr gestattet wird, eine größere Anzahl von Malen wiederverwendet zu werden. Wenn das halbkugelförmige ergreifende Mittel 30' gewählt ist, ist der Schaft 28' vorzugsweise mehr nahezu orthogonal zur Ebene des Substrats 24', um leichteres Eindringen in die Öffnungen der aufnehmenden Oberfläche zu erlauben und um eine Beschädigung für die aufnehmende Oberfläche zu reduzieren, wenn das ergreifende Mittel 30' von der aufnehmenden Oberfläche freigegeben wird. Ein Schaft 28' mit einem Winkel α' von ungefähr 70º bis ungefähr 90º ist geeignet.
Um eine Zacke 22' der genauen Proportionen und mit einem allgemein halbkugelförmigen ergreifenden Mittel 30' zu ergeben, sollte das ergreifende Mittel 30' radial von der Umfangslinie des Schafts 28' über eine Querdistanz, welche ausreicht, um die Litzen der aufnehmenden Oberfläche zu erfassen, abragen, aber nicht so weit abragen, daß die Masse des ergreifenden Mittels 30' unfähig ist, um vom Schaft 28' fest getragen zu werden, oder der Schaft 28' ist ansonsten unstabil. Wenn der Winkel α' des Schafts 28' abnimmt, d.h. weiter von der Lotrechten abweicht, wird die Masse des ergreifenden Mittels 30' in bezug auf die strukturelle Integrität und Querschnittszone des Schafts 28' kritischer.
Ein spitz zulaufender Schaft 28', mit der Querschnittszone der Basis 26' zur höchsten Erhebung und Durchmesserverhältnissen, wie oben beschrieben, und einem Winkel α' des Schafts 28' von ungefähr 80º arbeitet gut. Es soll erkannt werden, daß die Abmessungen der höchsten Erhebung von der höchsten Erhebung des Schafts 28' und nicht vom ergreifenden Mittel 30' genommen werden sollen.
Für ein Ausführungsbeispiel, wie in Figur 3 illustriert, welches nicht einen sanften Übergang vom Schaft 28' zum ergreifenden Mittel 30' aufweist und für welches die Abgrenzung zwischen dem Schaft 28' und dem ergreifenden Mittel 30' leicht bestimmt wird, ist die imaginäre Schneideebene 40'-40' drei Viertel der lotrechten Distanz von der Ebene des Substrats 24' zur Ebene, welche Tangente zu dem Punkt des ergreifenden Mittels 30' ist, welcher der Länge nach am nächsten zur Ebene des Substrats 24' ist. Die Schneideebene 40'-40' wird daraufhin verwendet, um den Winkel α' des Schafts 28', den Anlaufkantenwinkel βL' und den Nachlaufkantenwinkel βT', wie oben beschrieben, zu bestimmen.
Das ergreifende Mittel 30' sollte, in jeder Querrichtung, von der Peripherie des distalen Endes 29' des Schafts 28' um mindestens ungefähr 25% des Durchmessers des distalen Endes 29' des Schafts 28', und vorzugsweise um mindestens ungefähr 38% eines solchen Durchmessers, radial abragen. Alternativ festgestellt, wenn der Durchmesser des distalen Endes 29' des Schafts 28' auf 1.0 normalisiert ist, sollte der Durchmesser des ergreifenden Mittels 30' mindestens 1.5-, und vorzugsweise mindestens 1.75- fache der Durchmesser des distalen Endes 29' des Schafts 28'sein. Weiters sollte der Durchmesser der Basis 26' ungefähr das Zweifache des Durchmessers des distalen Endes 29' des Schafts 28' sein. Die Höhe des Schafts 28' sollte das ungefähr 1.5-fache bis ungefähr Zweifache des Durchmessers des distalen Endes 29' des Schafts 28' sein, um das ergreifende Mittel 30' vom Substrat 24' der Länge nach genau zu beabstanden. Die Längendimension des ergreifenden Mittels 30' kann im Bereich vom ungefähr dem 0.5-fachen bis ungefähr 1.5-fachen des Durchmessers des distalen Endes 29' des Schafts 28' liegen.
Das Befestigungssystem 20' von Figur 3 wird durch Erhitzen des ergreifenden Mittels 30 und distalen Endes des Befestigungssystems 20 der Figur 2 auf mindestens seinen Schmelzpunkt hergestellt. Dies wird ausgeführt durch Heranbringen des ergreifenden Mittels 30 und der distalen Enden der Zacken 22 an eine Wärmequelle, der Länge nach ausgerichtet gegen die Ebene des Substrats, sodaß die Basis 26' und das proximale Ende des Schafts 28' nicht auf mindestens den Schmelzpunkt erhitzt werden. Ein geeignetes Verfahren ist es, die höchste Erhebung der Zacke innerhalb ungefähr 3.3 Millimeter bis ungefähr 10.1 Millimeter (0.1 bis 0.4 Zoll) zu einer Wärmequelle, wie z.B. einem auf ungefähr 440ºC erhitzten Hitzdraht, zu bringen.
Der Anlaufkantenwinkel βL' und der Nachlaufkantenwinkel βT' der Zacke 22' werden ähnlich jenem der korrespondierenden Zacke 22 mit hakenförmigem zinkenartigen ergreifenden Mittel sein, aus welcher die Zacke 22' mit dem halbkugelförmigen ergreifenden Mittel gebildet wurde. Dies tritt ein, da der Winkel α' des Schafts 28' und der Anlaufkantenwinkel βL' und der Nachlaufkantenwinkel βT' sich im wesentlichen nicht verändern, wenn das ergreifende Mittel 30 von Figur 2 erhitzt und geschmolzen wird, um in das ergreifende Mittel 30' von Figur 3 zu fließen.
Für die zuvor erwähnte aufnehmende Oberfläche vom Typ Milliken 970026 sollte das ergreifende Mittel 30 von Figur 3 vorzugsweise eine Quer- und Längsdimension von ungefähr 0.029 Millimeter bis ungefähr 0.032 Millimeter (0.001 Zoll) aufweisen und an einem Schaft 28' mit einem Durchmesser der Basis 26' von ungefähr 0.30 Millimeter bis ungefähr 0.045 Millimeter (0.012 bis 0.002 Zoll) und einem Durchmesser am distalen Ende 29' von ungefähr 0.016 Millimeter bis ungefähr 0.020 Millimeter (0.0006 bis 0.0007 Zoll) angeordnet sein. Das distale Ende 29' des Schafts 28' sollte zwischen ungefähr 0.44 Millimeter und ungefähr 0.50 Millimeter (0.017 Zoll bis 0.020 Zoll) über der Ebene des Substrats 24' angeordnet sein und das ergreifende Mittel 30' sollte eine Querprojektion 38' von ungefähr 0.56 Millimeter bis ungefähr 0.70 Millimeter (0.022 bis 0.028 Zoll), vorzugsweise ungefähr 0.64 Millimeter (0.025 Zoll), aufweisen.

HERSTELLUNGSVERFAHREN

Das Befestigungssystem 20 gemäß der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung eines modifizierten Tiefdruckverfahrens hergestellt werden. Tiefdruck ist auf dem Gebiet, wie durch das am 17.Februar 1988 an Sheath et al. ausgegebene US-Patent Nr.4,643,130 illustriert, gut bekannt und durch Referenz hierin aufgenommen, um den allgemeinen Stand der Technik zu erläutern.
Unter Bezugnahme auf Figur 4 wird das Substrat 24 durch den zwischen zwei Walzen, einer Druckerwalze 72 und einer Stützwalze 74, gebildeten Spalt 70 durchgeführt. Die Walzen 72 und 74 haben im wesentlichen zueinander parallele Mittellinien, welche allgemein parallel zur Ebene des Substrats 24 angeordnet sind. Die Walzen 72 und 74 werden um ihre jeweiligen Mittellinien rotiert und haben allgemein gleiche Oberflächengeschwindigkeiten, sowohl in Größe als auch in Richtung, am Punkt des Spaltes 70. Falls erwünscht, können sowohl die Druckerwalze 72 als auch die Stützwalze 74 durch eine äußere bewegende Kraft (nicht gezeigt) angetrieben werden oder eine Walze kann durch eine äußere bewegende Kraft angetrieben werden und die zweite Walze kann durch reibendes Eingreifen mit der ersten Walze angetrieben werden. Ein elektrischer Wechselstrommotor mit einem Output von ungefähr 1500 Watt erzielt adäquate bewegende Kraft. Durch Rotieren betätigen die Walzen 72 und 74 ein ablegendes Mittel zum Ablegen der Zacken 22 auf das Substrat 24.
Das ablegende Mittel sollte fähig sein, sich an die Temperatur des Materials der Zacken 22 im flüssigen Zustand anzupassen, im wesentlichen einheitlichen Abstand zwischen den Zacken 22 sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Maschinenquerrichtung zu ergeben und die gewünschte Dichte der Zacken 22 innerhalb des Rasters zu erzielen. Ebenso sollte das ablegende Mittel fähig sein, Zacken mit unterschiedlichen Durchmessern der Basis 26 und Höhen des Schafts 28 herzustellen. Insbesondere erzielt die Druckerwalze 72 für das ablegende Mittel, daß die Zacken 22 am Substrat 24 im gewünschten Raster, wie oben diskutiert, (oder in einem anderen Muster) entsprechend dem vorliegenden Herstellungsverfahren abgelegt werden. Der Ausdruck "ablegendes Mittel" bezieht sich auf irgendetwas, welches flüssiges Zackenmaterial von einer Mengenquantität auf das Substrat 24 in den Einzelzacken 22 entsprechenden Dosierungen überträgt. Der Ausdruck "Ablegen" meint, Zackenmaterial von der Massenform zu übertragen und solches Material auf das Substrat 24 in Einzelzacken 22 entsprechenden Einheiten zu dosieren.
Ein geeignetes ablegendes Mittel zum Ablegen von Zackenmaterial auf das Substrat 24 ist ein Raster von einer oder mehreren Zellen 76 in der Druckerwalze 72. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Zelle" auf irgendeine Ausnehmung oder andere Komponente der Druckerwalze 72, welche Zackenmaterial von einer Quelle auf das Substrat 24 transferiert und dieses Material auf das Substrat 24 in Einzeleinheiten ablegt.
Die an der Oberfläche der Druckerwalze 72 genommene Querschnittszone der Zelle 76 stimmt allgemein mit der Form der Aufstandsfläche der Basis 26 der Zacke 22 überein. Der Querschnitt der Zelle 76 sollte annähernd gleich dem gewünschten Querschnitt der Basis 26 sein. Die Tiefe der Zelle 76 bestimmt zum Teil die Längsdimension der Zacke 22, insbesondere die lotrechte Distanz von der Basis 26 zum Punkt oder Segment der höchsten Erhebung. Wenn die Tiefe der Zelle 76 auf mehr als annähernd 70% des Durchmessers der Zelle 76 ansteigt, verbleibt jedoch die Längsdimension der Zacke 22 allgemein konstant. Dies deshalb, da nicht alles des flüssigen Zackenmaterials aus der Zelle 76 herausgezogen und am Substrat 24 abgelegt wird. Zufolge der Oberflächenspannung und Viskosität des flüssigen Zakkenmaterials wird etwas davon in der Zelle 76 verbleiben und nicht auf das Substrat 24 transferiert werden.
Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel ist eine blinde, allgemein zylindrisch geformte Zelle 76 mit einer Tiefe zwischen ungefähr 50 bis ungefähr 70% des Durchmessers adäquat. Falls erwünscht kann die Zelle 76 in der Gestalt stumpfartig- konisch zugespitzt sein, um konventionelle Herstellungsverfahren, wie z.B. chemisches Abkanten, unterzubringen.
Bei stumpfartig-konischer Form sollte der eingeschlossene Winkel der Zuspitzung der Zelle 76 nicht mehr als ungefähr 45º betragen, um die bevorzugte Zuspitzung des Schafts 28 herzustellen und die Basis zu den oben diskutierten Verhältnissen der höchsten Erhebung zu strecken. Wenn die Zuspitzung der Zelle 76 einen größeren eingeschlossenen Winkel aufweist, kann sich eine Zacke 22 mit zuviel Zuspitzung ergeben. Wenn der eingeschlossene Winkel zu klein ist oder die Zelle 76 zylindrisch ist, kann sich ein Schaft 28 von allgemein einheitlichem Querschnitt ergeben und dadurch Zonen von höherer Beanspruchung aufweisen. Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel erzeugt eine Zelle 76 mit einem eingeschlossenen Winkel von ungefähr 45º, einem Durchmesser an der Walzenperipherie von ungefähr 0.89 Millimeter bis ungefähr 1.22 Millimeter (0.035 bis 0.048 Zoll) und einer Tiefe im Bereich von ungefähr 0.25 Millimeter bis ungefähr 0.51 Millimeter (0.01 bis 0.02 Zoll) eine geeignete Zacke 22.
Die Druckerwalze 72 und die Stützwalze 74 sollten, koinzidierend mit der die Mittellinien der Walzen verbindenden Linie, komprimiert werden, um den Kleber von den Zellen 76 in der Druckerwalze 72 auf das Substrat 24 zu pressen und um ausreichenden Reibungseingriff zu erzielen, um die gegenüberliegende Walze anzutreiben, wenn sie nicht von außen angetrieben wird. Die Stützwalze 74 sollte ziemlich weicher und anschmiegsamer als die Druckerwalze 72 sein, um ein Polstern des Zackenmaterials zu ergeben, wenn es von der Druckerwalze 72 am Substrat 24 abgelegt wird. Eine Stützwalze 74 mit einer Gummibeschichtung mit einer Shore-Durometerhärte A von ungefähr 40 bis ungefähr 60 ist geeignet. Die Walzen 72 und 74 können mit solch einer Kraft zusammengepreßt werden, daß eine Einprägung in der Maschinenrichtung von ungefähr 6.4 Millimeter bis ungefähr 12.7 Millimeter (0.25 bis 0.50 Zoll) erhalten wird. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Einprägung" auf die Kontaktzone der weicheren Walze am Substrat 24, wenn es durch den Spalt 70 hindurchgeht.
Die Temperatur der Druckerwalze 72 ist nicht wesentlich, jedoch sollte die Druckerwalze 72 erwärmt werden, um ein Verfestigen der Zacken 22 während des Transfers von der Quelle bis zur Ablage am Substrat 24 zu verhindern. Allgemein ist eine Temperatur der Oberfläche der Druckerwalze 72 nahe der Materialtemperatur der Quelle erwünscht. Eine Temperatur der Druckerwalze 72 von ungefähr 197ºC ist als gut arbeitend befunden worden.
Es sollte erkannt werden, daß eine Kühlwalze erforderlich sein kann, wenn das Substrat 24 nachteilig durch die Wärme, welche vom Zackenmaterial abgegeben wird, beeinträchtigt wird. Wenn eine Kühlwalze erwünscht ist, kann sie unter Verwendung von dem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannten Mitteln in die Stützwalze 74 eingebaut werden. Diese Anordnung ist oft erforderlich, wenn ein Polypropylen-, Polyethylen- oder anderes Polyolefin-Substrat 24 verwendet wird.
Das zur Formung der Einzelzacken 22 verwendete Material muß in einer Quelle gehalten werden, welche die genaue Temperatur ergibt, um die Zacken 22 auf das Substrat 24 aufzubringen. Typischerweise ist eine Temperatur, welche gering über dem Schmelzpunkt des Materials liegt, erwünscht. Das Material wird als am oder über dem "Schmelzpunkt" erachtet, wenn das Material teilweise oder zur Gänze im flüssigen Zustand ist. Wenn die Quelle des Zackenmaterials auf zu hoher Temperatur gehalten wird, kann das Zackenmaterial nicht viskos genug sein und kann ergreifende Mittel 30 erzeugen, welche an die in der Maschinenrichtung benachbarten Zacken 22 quer anbinden. Wenn die Materialtemperatur sehr heiß ist, wird die Zacke 22 in eine kleine, ziemlich halbkugelförmige Pfütze fließen und ein ergreifendes Mittel 30 wird nicht gebildet werden. Umgekehrt, wenn die Quellentemperatur zu niedrig ist, wird das Zackenmaterial nicht von der Quelle zum Mittel zum Ablegen des Materials transferiert werden oder es wird, darauffolgend vom ablegenden Mittel nicht genau im gewünschten Raster oder Muster auf das Substrat transferiert werden. Die Quelle des Materials sollte dem Material ebenso ein allgemein in der Maschinenquerrichtung einheitliches Temperaturprofil verleihen, mit den Mitteln zum Ablegen des klebenden Materials auf das Substrat 24 in Kommunikation sein und leicht nachgefüllt oder aufgefüllt werden, wenn das Zackenmaterial entnommen worden ist.
Eine geeignete Quelle ist eine Wanne 80, welche im wesentlichen mit jenem Abschnitt der Maschinenquerdimension der Druckerwalze 2, welcher Zellen 76 hat, koextensiv und dazu benachbart ist. Die Wanne 80 hat einen Boden mit geschlossenem Ende, eine Außenseite und Stirnseiten. Die Oberseite kann, je nach Wunsch, offen oder geschlossen sein. Die Innenseite der Wanne 80 ist offen, um dem flüssigen Material darin zu gestatten, um leicht mit dem Umfang der Druckerwalze 72 in Berührung zu kommen und zu kommunizieren.
Die Quelle ist von außen durch bekannte Mittel (nicht gezeigt) erwärmt, um das Zackenmaterial in einem flüssigen Zustand und auf der genauen Temperatur zu halten. Die bevorzugte Temperatur ist über dem Schmelzpunkt, aber unter jener, bei welcher ein signifikanter Verlust an Viskoelastizität eintritt. Falls erwünscht, kann das flüssige Material in der Wanne 80 gemischt oder im Kreislauf umgepumpt werden, um Homogenität und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung zu fördern.
Über dem Boden der Wanne 80 angeordnet ist ein Abstreichmesser 82, welches die Menge an Zackenmaterial, welches auf die Druckerwalze 72 aufgebracht wird, kontrolliert. Das Abstreichmesser 82 und die Wanne 80 werden stationär gehalten, wenn die Druckerwalze 72 rotiert wird, wobei dem Abstreichmesser 82 gestattet wird, den Umfang der Walze 72 zu bestreichen und irgendein Zackenmaterial, welches nicht innerhalb der Einzelzellen 76 angeordnet ist, von der Walze 72 zu kratzen, und solchem Material wird das Recycling gestattet. Diese Anordnung erlaubt Zackenmaterial, im gewünschten Raster entsprechend der Geometrie der Zellen 76 an der Umfangsfläche der Druckerwalze 72 von den Zellen 76 auf das Substrat 24 abgelegt zu werden. Wie in Figur 4 zu sehen, ist das Abstreichmesser 82 vorzugsweise in der Horizontalebene, insbesondere am Horizontalscheitel der Druckerwalze 72, welcher Scheitel vom Punkt des Spalts 70 stromaufwärts gelegen ist, angeordnet.
Nach dem Ablegen auf dem Substrat 24 von der Druckerwalze 72 und dem ablegenden Mittel 76 werden die Zacken 22 durch ein trennendes Mittel 78 zum Abtrennen der Zacken 22 in das ergreifende Mittel 30 des Befestigungssystems 20 und eine Kuppe getrennt. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Kuppe" auf irgendein Material, welches von der Zacke 22 abgetrennt wird und welches nicht Teil des Befestigungssystems 20 bildet.
Das trennende Mittel 78 sollte einstellbar sein, um verschiedene Größen von Zacken 22 und Quervorsprüngen 38 des ergreifenden Mittels 30 zu ergeben und ebenso Einheitlichkeit über die Maschinenquerrichtung des Rasters zu erzielen. Der Ausdruck "trennendes Mittel" bezieht sich auf alles, was die Kuppe vom Befestigungssystem 20 der Länge nach abtrennt. Der Ausdruck "Trennen" bezieht sich auf den Akt des Abtrennens der Kuppe vom Befestigungssystem 20, wie oben beschrieben. Das trennende Mittel 78 sollte ebenso rein sein und sollte nicht rosten, oxidieren oder den Zacken 22 Korrosionen und Verunreinigungen (wie z.B. Kuppenmaterial) auferlegen. Ein geeignetes trennendes Mittel ist ein Draht 78, welcher allgemein parallel zur Achse der Walzen 72 und 74 angeordnet ist und vom Substrat 24 in einem Abstand angeordnet ist, welcher ziemlich größer als der lotrechte Abstand von der höchsten Erhebung der verfestigten Zacke 22 zum Substrat 24 ist.
Vorzugsweise wird der Draht 78 elektrisch erwärmt, um ein Ansammeln des geschmolzenen Zackenmaterials am trennenden Mittel 78, ein Eintreten irgendeines Abkühlens der Zacken 22, welches zwischen der Zeit, wenn das Zackenmaterial die erhitzte Quelle verläßt und Abtrennen eintritt, zu verhindern und um seitliches Dehnen des ergreifenden Mittels 30 zu fördern. Das Erwärmen des trennenden Mittels 78 sollte ebenso eine einheitliche Temperaturverteilung in der Maschinenquerrichtung ergeben, sodaß ein Raster an Zacken 22 mit im wesentlichen einheitlicher Geometrie erzeugt wird.
Wenn die Temperatur des Zackenmaterials ansteigt, kann allgemein eine relativ kühlere Temperatur des Hitzdrahtes 78 vorgesehen werden. Wenn die Geschwindigkeit des Substrats 24 abnimmt, tritt ebenso eine weniger häufige Abkühlung des Hitzdrahtes 78 ein, wenn jede Zacke 22 und Kuppe abgetrennt werden, was einen Hitzdraht 78 mit relativ geringer Wattanzahl bei denselben Temperaturen ausführbarer macht. Es sollte bemerkt werden, daß, wenn die Temperatur des Hitzdrahtes 78 angehoben wird, sich eine Zacke 22 mit einer allgemein kürzeren Länge des Schafts 28 ergeben wird. Umgekehrt werden die Länge des Schafts 28 und die Querdimension des ergreifenden Mittels 30 im umgekehrten Verhältnis angehoben werden, wenn die Temperatur des Hitzdrahtes 78 abgesenkt wird. Es ist nicht erforderlich, daß das trennende Mittel 78 die Zacke 22 unmittelbar berührt, damit ein Abtrennen eintritt. Die Zacke 22 kann durch die strahlende Hitze, welche vom trennenden Mittel 78 abgegeben wird, abgetrennt werden.
Für das hierin beschriebene Ausführungsbeispiel ist ein Nickel- Chrom-Draht 78 mit rundem Querschnitt, mit einem Durchmeser von 0.51 Millimeter (0.02 Zoll), welcher auf einer Temperatur von ungefähr 343ºC bis ungefähr 416ºC erhitzt wurde, als geeignet befunden worden. Es wird augenscheinlich sein, daß ein Messer, Laserschneide- oder anderes trennendes Mittel 78 zur Substituierung des oben beschriebenen Hitzdrahtes 78 verwendet werden kann.
Es ist wesentlich, daß das trennende Mittel 78 an einer Position angeordnet ist, welches ein Eintreten des Dehnens des Zackenmaterials, bevor die Zacke 22 von der Kuppe abgetrennt wird, erlaubt. Wenn das trennende Mittel 78 von der Ebene des Substrats 24 zu weit weg angeordnet ist, wird das Zackenmaterial unterhalb des trennenden Mittels 78 durchgehen und nicht davon erfaßt werden, wobei ein sehr langes ergreifendes Mittel 30 gebildet wird, welches nicht genau vom Substrat 24 oder den benachbarten Zacken 22 beabstandet sein wird. Umgekehrt, wenn das trennende Mittel 78 zu nahe zur Ebene des Substrats 24 angeordnet ist, wird das trennende Mittel 78 den Schaft 28 stauchen und ein ergreifendes Mittel 30 kann nicht geformt werden.
Ein trennendes Mittel 78 in Form eines Hitzdrahtes 78 , welcher annähernd 14 Millimeter bis 22 Millimeter (0.56 bis 0.88 Zoll), vorzugsweise ungefähr 18 Millimeter (0.72 Zoll), in der Maschinenrichtung vom Punkt des Spalts 70, annähernd 4.8 Millimeter bis 7.9 Millimeter (0.19 bis 0.31 Zoll), vorzugsweise ungefähr 6.4 Millimeter (0.25 Zoll), radial auswärts von der Stützwalze 74 und annähernd 1.5 Millimeter bis annähernd 4.8 Millimeter (0.06 bis 0.19 Zoll), vorzugsweise ungefähr 3.3 Millimeter (0.13 Zoll), radial auswärts von der Druckerwalze 72 angeordnet ist, ist adäquat für das hierin geoffenbarte Herstellungsverfahren positioniert.
Beim Betrieb wird das Substrat 24 in einer ersten Richtung in bezug zum ablegenden Mittel 76 transportiert. Detaillierter wird das Substrat 24 durch den Spalt 70, vorzugsweise gezogen durch eine Aufnahmewalze (nicht gezeigt), transportiert. Dies erzielt eine klare Zone an Substrat 24 für kontinuierliches Ablegen von Zacken 22 und entfernt die Abschnitte des Substrats 24 mit darauf abgelegten Zacken 22. Die Richtung, welche allgemein parallel zur Transporthauptrichtung des Substrats 24 ist, wenn es durch den Spalt 70 hindurchgeht, wird als die "Maschinenrichtung" bezug genommen. Die Maschinenrichtung, wie durch den Pfeil 75 in Figur 4 angegeben, ist allgemein orthogonal die Mittellinie der Druckerwalze 72 und der Stützwalze 74. Die allgemein zur Maschinenrichtung orthogonale und zur Ebene des Substrats 24 parallele Richtung wird als die Maschinenquerrichtung bezeichnet.
Das Substrat 24 kann mit einer Geschwindigkeit von annähernd 2% bis annährnd 10% größer als die Oberflächengeschwindigkeit der Walzen 72 und 74 durch den Spalt 70 gezogen werden. Dies wird gemacht, um ein Bündeln oder Knäueln des Substrats 24 nahe dem Mittel 78 zum Trennen der Zacken 22 vom Mittel zum Ablegen des Zackenmaterials am Substrat 24 zu minimieren. Das Substrat 24 wird in der ersten Richtung mit ungefähr 3 bis ungefähr 31 Meter pro Minute (10 bis 100 Fuß pro Minute) durch den Spalt 70 transportiert.
Der Winkel des Schafts 28 kann durch die Transportgeschwindigkeit des Substrats 24 am Spalt 70 vorbei beeinflußt werden. Wenn Zacken 22 mit einem Schaftwinkel α mehr nahezu lotrecht zum Substrat 24 erwünscht ist, wird eine niederere Transportgeschwindigkeit des Substrats 24 in der ersten Richtung gewählt. Umgekehrt, wenn die Transportgeschwindigkeit angehoben wird, nimmt der Winkel α des Schafts 28 ab und ein ergreifendes Mittel 30 mit einer größeren Querprojektion 38 wird sich ergeben.
Falls erwünscht, kann das Substrat 24 in einem Winkel von annähernd 35º bis annähernd 55º, vorzugsweise ungefähr 45º, zur Ebene des Spaltes 70 gegen die Stützwalze 74 geneigt werden, um die viskoelastische Natur des Zackenmaterials zu nutzen und das ergreifende Mittel 30 in der Querrichtung sowie in der Längsrichtung genau auszurichten. Diese Anordnung erzielt ebenso eine größere Kraft, um das Zackenmaterial aus der Zelle 76 herauszuziehen und um die Zacke 22 von der Druckerwalze 72 wegzuziehen. Der Winkel γ zur Ebene des Spalts 70 sollte angehoben werden, wenn ein kleinerer Winkel α des Schafts 28 erwünscht ist. Ebenso hat ein Vergrößern des Ablenkungswinkels γ zur Ebene des Spalts 70 einen schwachen, aber positiven Effekt, um ergreifende Mittel 30 mit einer größeren Querprojektion 38 zu erzeugen.
Nach Ablegen von Zackenmaterial von der Zelle 76 auf das Substrat 24 setzen die Walzen 72 und 74 fort, in den Richtungen zu rotieren, welche durch die Pfeile 75 in Figur 4 angegeben sind. Dies ergibt eine Periode von relativem Versetzen zwischen dem transportierten Substrat 24 und den Zellen 76, während welcher Periode (vor dem Trennen) das Zackenmaterial das Substrat 24 und die Druckerwalze 72 überbrückt. Wenn sich Relativ-Versetzung fortsetzt, wird das Zackenmaterial gestreckt, bis ein Abtrennen eintritt und die Zacke 22 von der Zelle 76 der Druckerwalze 72 abgetrennt ist. Wenn hierin verwendet meint der Ausdruck "Strecken", in linearer Dimension anzuheben, wobei mindestens ein Abschnitt von diesem Anstieg im wesentlichen permanent für die Dauer des Befestigungssystems 20 wird.
Wie oben diskutiert, ist es ebenso erforderlich, die Einzelzacken 22 von der Druckerwalze 72 als Teil des Verfahrens, welches das ergreifende Mittel 30 bildet, abzutrennen. Wenn abgetrennt, ist eine Zacke 22 der Länge nach in zwei Teile geteilt, in ein distales Ende und ergreifendes Mittel 30, welche mit dem Befestigungssystem 20 verbleiben, und in eine Kuppe (nicht gezeigt), welche mit der Druckerwalze 72 verbleibt und, falls erwünscht, recycliert werden kann. Nach dem Abtrennen der Zacken 22 von der Kuppe wird dem Befestigungssystem 20 gestattet, vor Kontakt der Zacken 22 mit anderen Objekten abzukühlen. Nach Verfestigung der Zacken 22 kann das Substrat 24 auf eine Walze zum Lagern, wie erwünscht, aufgerollt werden.
Eine nicht beschränkende Illustration des Verfahrens zeigt, daß das Zackenmaterial in der Wanne 80 angeordnet und durch Mittel, welche einem Fachmann auf dem Gebiet gut bekannt sind, auf eine Temperatur ziemlich über dem Schmelzpunkt erhitzt werden soll. Wenn ein Polyesterharz-Aufschmelzkleber gewählt ist, ist eine Materialtemperatur von annähernd 177-193ºC, vorzugsweise ungefähr 186ºC, als geeignet befunden worden. Wenn ein Polyamidharz gewählt wird, ist eine Materialtemperatur von annähernd 193- 213ºC, vorzugsweise ungefähr 200ºC, als geeignet befunden worden. Ein Substrat 24 aus einseitig gebleichtem braunen Hartpapier von ungefähr 0.008 bis ungefähr 0.15 Millimeter (0.003 bis 0.006 Zoll) in der Stärke arbeitet bei Zacken 22 aus Aufschmelzkleber gut. Die Zacken werden mit der gebleichten Seite des Hartpapier-Substrats 24 verbunden.
Für die hierin beschriebene illustrierte Arbeitsweise ist eine Druckerwalze 72 mit einem Raster von ungefähr fünf Zellen 76 pro Zentimeter (13 Zellen 76 pro Zoll) sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Maschinenquerrichtung, einen Raster von ungefähr 26 Zellen 76 pro Quadratzentimeter (169 Zellen 76 pro Quadratzoll) erzielend, geeignet. Diese Rasterdichte kann vorteilhafterweise bei einer Druckerwalze 72 mit einem Durchmesser von ungefähr 16 Zentimeter (6.3 Zoll) mit Zellen 76 von ungefähr 1 Millimeter (0.045 Zoll) im Durchmesser und ungefähr 0.8 Millimeter (0.030 Zoll) Tiefe verwendet werden. Eine Stützwalze 74 mit einem Durchmesser von ungefähr 15.2 Zentimeter (6.0 Zoll) und vertikal festgestellt ist als mit der zuvor erwähnten Druckerwalze 72 gut arbeitend befunden worden. Die Transportgeschwindigkeit des Substrats 24 ist ungefähr 3.0 Meter pro Minute (10 Fuß pro Minute).
Ein Nickel-Chrom-Hitzdraht 78 mit einem Durchmesser von ungefähr 0.5 Millimeter (0.02 Zoll), welcher annähernd 18 Millimeter (0.72 Zoll) vom Punkt des Spalts 70 in der Maschinenrichtung, annähernd 0.3 Millimeter (0.13 Zoll) radial auswärts von der Druckerwalze 72 und annähernd 6.4 Millimeter (0.25 Zoll) radial auswärts von der Stützwalze 74 angeordnet ist, wird auf eine Temperatur von ungefähr 382 ºC erhitzt. Das Befestigungssystem 20, welches durch diesen Arbeitsgang hergestellt ist, ist im wesentlichen ähnlich jenem durch Figur 1 illustrierten, welches Befestigungssystem 20 vorteilhafterweise in den illustrativen Artikel von nachstehend diskutierter Verwendung eingebaut werden kann.
Ohne durch irgendeine besondere Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Geometrie des ergreifenden Mittels 30 vom unterschiedlichen Abkühlen der Zacke 22 bestimmt wird. Die Hinterkante 46 der Zacke 22 wird geschützt und von der Wärme, welche vom trennenden Mittel 78 stammt, isoliert. Umgekehrt ist die Anlaufkante 42 direkter Wärme des trennenden Mittels 78 ausgesetzt, welche die Anlaufkante 42 veranlaßt, langsamer abzukühlen als die Geschwindigkeit, bei welcher die Hinterkante 46 kühlt. Die resultierende unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeit verursacht ein Verlängern der Anlaufkante 42 und ein Zusammenziehen der Hinterkante 46 in bezug aufeinander. Wenn dieser Unterschied in der Abkühlgeschwindigkeit angehoben wird, wird ein relativ längeres ergreifendes Mittel 30 gebildet.
Falls erwünscht, kann von der Druckerwalze 72 ein Befestigungssystem 20 mit relativ sehr kleinen Zacken 22 (nicht gezeigt) durch Bilden eines natürlichen Musters hergestellt werden. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "natürliches Muster" auf einen Raster von Zacken 22, welche sich von einer Druckerwalze 72 ergeben, welche keine Zellen 76 darauf angeordnet hat, aber anstelle dessen die Oberfläche der Walze 72 als das ablegende Mittel 76 verwendet. Demnach wird das Muster von Zacken 22 durch das Abstreifen zwischen dem Abstreichmesser 82 und der Druckerwalze 72 gebildet, und zu einem geringeren Ausmaß durch das Oberflächen-Finish der Walze 72.
Das Abstreichmesser 82 sollte eingestellt werden, um ungefähr einen Spalt von ungefähr 0.03 Millimeter bis ungefähr 0.08 Millimeter (0.001 bis 0.003 Zoll) in radialem Abstand von der Druckerwalze 72 zu ergeben. Um ein natürliches Muster zu bilden, werden die sehr klein dimensionierten Zacken 22, welche sich von solch einer Druckerwalze 72 ergeben, vorteilhafterweise mit einer aufnehmenden Oberfläche aus vernetztem Schaum verwendet, welche nicht Litzen und Öffnungen dazwischen hat, sondern vielmehr lokalisierte elastische Deformationen macht, welche einem Trennen des Befestigungssystems 20 widerstehen.
Unter Bezugnahme auf Figur 5 kann, wenn ein Befestigungssystem 20" von mehr nahezu isotropischer Abziehfestigkeit erwünscht ist, ein solches Befestigungssystems 20" durch Modifizieren des Befestigungssystems 20 von Figur 1 mittels eines Verfahrens mit einem zweiten Schritt an Temperaturdifferenz gebildet werden. Wie in Figur 5 illustriert, ist das Befestigungssystem 20 von Figur 1 weiter bearbeitet, um Schäfte 28" mit ergreifendem Mittel 30" zu ergeben, welche vom Schaft 28" in verschiedenen Querrichtungen von einer allgemeinen Zufallsausrichtung abragen. Der Ausdruck "Zufallsausrichtung" bedeutet, daß Querprojektionen 38" und Profilansichten vorliegen, welche signifikant in einer Richtung von jenen der nächsten Zacken 22" abweichen.
Diese Struktur wird durch Bilden einer Temperaturdifferenz zwischen den Profiloberflächen oder Anlaufoberflächen 42 und hinteren Oberflächen 46 der Zacken 22 des Befestigungssystems 20 von Figur 1 ausgeführt. Solche Temperaturdifferenz kann durch Strahlung oder vorzugsweise Konvektion angehoben werden.
Nach Erhalt einer Temperaturdifferenz der Anlaufoberfläche 42" oder der Profiloberflächen in bezug zur hinteren Oberfläche 46", wird das ergreifende Mittel 30" im wesentlichen die Ausrichtung der Querprojektion 38" verändern oder sogar umkehren, wobei eine Zacke 22" erzielt wird, welche in einer anderen Richtung als jene, welche eintrat, als anfänglich gekühlt oder gefrostet worden ist, ausgerichtet ist. Die Temperaturdifferenz kann durch irgendeine einem Fachmann auf dem Gebiet bekannte Quelle, wie z.B. einen erhitzten Draht oder Metallelement, und vorzugsweise eine Luftdruckpistole 84, welche über den Zacken 22" angeordnet ist und fähig ist, um eine gerichtete Temperaturdifferenz auf das Befestigungssystem 20" zu ergeben, ausgeführt werden.
Es ist erwünscht, daß die Quelle für die gerichtete Temperaturdifferenz einen Luftstrom gegen das Befestigungssystem 20" innerhalb ungefähr ± 90º zur ersten Richtung der Fortbewegung des Substrats 24", welche die Maschinenrichtung ist, lenkt. Wenn hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "± 90º zur ersten Richtung" eine Richtung mit einer Vektorkomponente allgemein lotrecht zur oder allgemein gegenläufig zur ersten Fortbewegungsrichtung des Substrats 24" und inkludiert die zur ersten Fortbewegungsrichtung allgemein gegenüberliegende Richtung.
Wenn die Quelle 84 der gerichteten Temperaturdifferenz in einem Winkel von ungefähr 180º in bezug zur ersten Fortbewegungsrichtung des Substrats 24" angeordnet ist, ist die Quelle 84 gegen die Anlaufoberflächen 42" der Zacken 22" des Befestigungssystems 20" gerichtet und allgemein gegenüberliegend der Maschinenrichtung des hierin beschriebenen und beanspruchten Verfahrens. Ein Richten der Temperaturdifferenz der Quelle 84 direkt gegen die Anlaufoberfläche 42" einer Zacke 22" wird zu einem Rotieren der Querprojektion 38" des ergreifenden Mittels 30" führen, um die Ausrichtung der Querprojektion um ungefähr 180º zu ändern. Die ziemlich an der Seite, i.e. in der Maschinenquerrichtung, der Quelle 84 der gerichteten Temperaturdifferenz angeordneten Zacken 22" werden nicht das ergreifende Mittel 30" um 180º zur Rotation bringen, aber anstelle dessen eher das ergreifende Mittel 30" nahezu um ungefähr 90º rotiert haben. Demnach ist es offensichtlich, daß eine Quelle 84 für gerichtete Temperaturdifferenz, welche in der Maschinenquerrichtung ausgerichtet ist, ein Befestigungssystem 20" mit Zacken 22" mit verschiedenen Querausrichtungen in der Maschinenquerrichtung entsprechend der Position der Zacke 22" in bezug auf die Quelle 84 der Temperaturdifferenz ergeben.
Eine Luftdruckpistole 84, welche in einer Distanz von ungefähr 46 Zentimeter (18 Zoll) vom Substrat 24" Luft mit einer Temperatur von ungefähr 88ºC, abgibt ist eine geeignete Temperaturdifferenzquelle. Eine 133-348-Series-Hitzepistole, welche von Dayton Electric Manufacturing Company aus Chicago, Illinois verkauft wird, welche ungefähr 45º in bezug zur Ebene des Substrats 24" ausgerichtet und ungefähr 47 Zentimeter (18 Zoll) von den Zacken angeordnet ist, erzeugt ein Befestigungssystem 20"-Muster, welches im wesentlichen ähnlich jenem in Figur 5 gezeigten ist. Es wird dem Fachmann auf dem Gebiet klar sein, daß ein Hitzdraht oder mehrere Hitzedrähte, welche über den Zacken 22" angeordnet sind und in der Maschinenrichtung ausgerichtet sind, ein Befestigungssystem 20" mit in Maschinenquerrichtung ausgerichteten ergreifenden Mitteln 30" in einem regelmäßigen, ziemlich gestreiften Muster erzeugen werden.
Ohne durch irgendeine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß der Wechsel in der Ausrichtung des ergreifenden Mittels 30" zufolge des Abkühlens der Profiloberflächen oder der Anlaufoberfläche 42" der Zacke 22" in bezug zur hinteren Oberfläche 46" eintreten wird, was eintreten kann, wenn die Temperatur der von der Quelle 84 der gerichteten Temperaturdifferenz abgegebenen Luft geringer ist als die Temperatur der Peripherie von solchen Profiloberflächen oder der Anlaufoberfläche 42". Die Temperaturdifferenz, welche sich aus dem Abkühlen ergibt, veranlaßt eine Kontraktion des Abschnitts der Zacke 22", gegen welchen die Temperaturdifferenzquelle 84 gerichtet ist. Diese Kontraktion kann zufolge des unterschiedlichen Abkühlens der Anlaufoberfläche 42" in bezug auf die hintere Oberfläche 46" zu einem Wechsel in der Ausrichtung des ergreifenden Mittels 30" und der Querprojektion 38" führen. Ohne durch weitere Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Freigabe von restlichen Beanspruchungen, welche während des Abkühlens auftreten, die Veränderung in Ausrichtung der Querprojektion 38" beeinflussen können.
Es wird weiters für einen Fachmann auf dem Gebiet zu erkennen sein, daß andere Variationen machbar sind. Beispielsweise kann eine Zacke 22 mit einem ergreifenden Mittel 30, welches in mehr als eine Richtung abragt, ausgebildet werden oder frei gebildete Zacken 22 können durch allgemein bekannte Verfahren, andere als Tiefdruck, hergestellt werden. Wenn gewünscht, kann im Herstellungsverfahren nur eine einzige Walze verwendet werden, vorausgesetzt, daß das Substrat 24 mindestens ungefähr 180º der Peripherie einer solchen Walze berührt.

ILLUSTRATIVER GEBRAUCHSGEGENSTAND

Ein illustratives und nicht beschränkendes Beispiel der Verwendung des Befestigungssystems 120 der vorliegenden Erfindung in einem Industrieartikel folgt und ist in Figur 6 illustriert. Mechanische Befestigungssysteme sind vorteilhafterweise in wegwerfbaren absorbierenden Artikeln verwendet worden, wie in der US-Patentanmeldung Serien-Nr.07/132, 281,Ausgabestapel Nr. N97, am 18.Dezember 1987 im Namen von Scripps angemeldet, geoffenbart, welche Anmeldung hierin durch Referenz für den Zweck des Zeigens einer Windelstruktur 110 und der vorteilhaften Verwendung des mechanischen Befestigungssystems 20 in solchen Windelstrukturen 120 aufgenommen ist.
Zum Beispiel ist es bekannt, daß mechanische Befestigungssysteme 120 weniger leicht durch Öl und Puder verunreinigt werden als es klebende Bandbefestigungssysteme werden und weiters leicht wiederverwendet werden können. Bei Anbringen an einer Wegwerfwindel 110, welche zur Verwendung für einen Säugling gedacht ist, ergeben alle diese Merkmale Vorteile. Ebenso erzielt ein wiederbefestigbares Befestigungssystem den Vorteil, daß der Säugling überprüft werden kann um zu sehen, ob ein Beschmutzen der Wegwerfwindel 110 während der Trageperiode eingetreten ist.
Unter Bezugnahme auf Figur 5 ist eine Wegwerfwindel 110 gezeigt, welche gedacht ist, um von einem Säugling um den Unterleib getragen zu werden. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "wegwerfbarer absorbierender Artikel" auf ein Kleidungsstück, welches allgemein von Säuglingen oder inkontinenten Personen getragen wird und welches zwischen die Beine gezogen, um die Taille des Trägers befestigt wird und gedacht ist, um nach einmaligem Gebrauch weggeworfen zu werden und nicht gewaschen oder wiederhergestellt zu werden. Eine "Wegwerfwindel" ist ein besonderer Wegwerfartikel, welcher gedacht und bemessen ist, um von einem Säugling getragen zu werden.
Eine bevorzugte Windel 110 umfaßt ein flüssigkeitsdurchlässiges Deckblatt 112, ein flüssigkeitsundurchlässiges Rückenblatt 116 und einen absorbierenden Kern 118 zwischen dem Deckblatt 112 und dem Rückenblatt 116. Das Deckblatt 112 und das Rückenblatt 116 sind mindestens teilweise peripher aneinandergefügt um sicherzustellen, daß der Kern 118 in Position gehalten ist. Die Elemente der Windel 110 können in einer Vielzahl von Konfiguration, welche dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind, zusammengefügt sein, mit einer bevorzugten Konfiguration, welche allgemein im US-Patent Nr.3.860.003, ausgegeben am 14.Jänner 1975 an Buell, beschrieben ist, welches Patent hierin durch Referenz für den Zweck der Offenbarung einer besonders bevorzugten Windelkonfiguration 110 aufgenommen ist.
Das Deckblatt 112 und das Rückenblatt 116 der Windel 110 sind allgemein koextensiv und wie oben erwähnt, mindestens teilweise peripher miteinander verbunden. Das Verbinden des Deckblatts 112 und des Rückenblatts 116 kann durch einen Aufschmelzklebstoff, wie z.B. Eastobond A3, wie er von Eastman Chemical Products Company aus Kingsport, Tennessee hergestellt ist, ausgeführt werden. Der absorbierende Kern 118 hat Längen- und Breitendimensionen allgemein geringer als jene des Deckblatts 112 und des Rückenblatts 116. Der Kern 118 ist zwischen dem Deckblatt 112 und dem Rückenblatt 116 in feststehender Beziehung dazwischengelegt.
Die Peripherie der Windel 110 umfaßt gegenüberliegend angeordnete erste und zweite Enden 122 und 124. Die Windel 110 hat einen ersten Taillenabschnitt 142 und einen zweiten Taillenabschnitt 144, welche sich jeweils vom ersten Ende 122 und vom zweiten Ende 124 der Peripherie der Windel 110 gegen die Quermittellinie der Windel 110 über eine Distanz von ungefähr einem Fünftel bis ungefähr einem Drittel der Länge der Windel 110 erstrecken. Die Taillenabschnitte 142 und 144 umfassen jene Abschnitte der Windel 110, welche beim Tragen die Taille des Trägers umgürten, und sind allgemein an der höchsten Erhebung der Windel 110, wenn der Träger sich in der aufrechten Position befindet. Der Schritt 146 der Windel 110 ist jener Abschnitt der Windel zwischen dem ersten Taillenabschnitt 142 und dem zweiten Taillenabschnitt 144 und ist beim Tragen zwischen den Beinen des Trägers positioniert.
Der absorbierende "Kern" ist jedes Mittel zum Absorbieren und Halten von flüssigen Körperausscheidungen. Der absorbierende Kern 118 ist allgemein komprimierbar, anpaßbar und die Haut des Trägers nicht reizend. Ein bevorzugter Kern 118 hat erste und zweite gegenüberliegende Flächen und kann, wenn erwünscht, weiters von Gewebeschichten umschlossen sein. Eine gegenüberliegende Seite des Kerns 118 ist gegen das Deckblatt 112 gerichtet und die andere gegenüberliegende Seite ist gegen das Rückenblatt 116 gerichtet.
Der absorbierende Kern 118 ist am Rückenblatt 116 aufgelegt und vorzugsweise damit durch irgendein Mittel, welches auf dem Gebiet bekannt ist, wie z.B. eine Klebebindung, verbunden. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Klebebindung durch Längsklebebänder ausgeführt, welche den Kern 118 mit dem Rückenblatt 116 verbinden. Das Rückenblatt 116 ist für Flüssigkeiten undurchlässig und hindert vom absorbierenden Kern 118 absorbierte und darin gehaltene Flüssigkeiten am Benetzen von Unterwäsche, Kleidung, Bettzeug und anderen Gegenständen, welche die Windel 110 berühren. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Rückenblatt" auf irgendeine Sperre, welche vom Kern 118 auswärts angeordnet ist, wenn die Windel 110 getragen wird und welche innerhalb der Windel 110 absorbierte Flüssigkeiten enthält. Vorzugsweise ist das Rückenblatt 116 eine Polyolefin-Folie von ungefähr 0.012 bis ungefähr 0.051 mm (0.0005-0.002 Zoll) in der Stärke. Eine Polyethylen-Folie ist besonders bevorzugt, wobei eine geeignete Folie von Monsanto Company aus St. Louis, Missouri als Folie No.8020 hergestellt wird. Gewünschtenfalls kann das Rückenblatt 116 geprägt oder matt gefinisht sein, um ein texilähnlicheres Aussehen zu erzielen, oder mit Durchgängen versehen sein, um ein Entweichen von Dämpfen zu erlauben.
Das Deckblatt 112 ist biegsam, in der Berührung angenehm und die Haut des Trägers nicht reizend. Das Deckblatt 112 verhindert Kontakt des absorbierenden Kerns 118 und von Flüssigkeiten darin mit der Haut des Trägers. Das Deckblatt 112 ist flüssigkeitsdurchlässig, wobei es Flüssigkeiten erlaubt, leicht hindurchzupenetrieren. Wenn hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Deckblatt" auf irgendeine flüssigkeitsdurchlässige Fläche, welche die Haut des Trägers berührt, während die Windel 110 getragen wird, und den Kern 118 am Berühren der Haut des Trägers hindert. Das Deckblatt 112 kann aus gewebten, nicht gewebten, gesponnen-gebundenen oder gekrempelten Materialien sein. Ein bevorzugtes Deckblatt 112 ist gekrempelt und thermisch durch Mittel gebunden, welche den Fachleuten auf dem Gebiet der nichtgewebten Textilien bekannt sind. Ein besonders bevorzugtes Deckblatt 112 hat ein Gewicht von ungefähr 18 bis ungefähr 25 Gramm pro Quadratmeter, eine Minimum-Trockenzugfestigkeit von ungefähr 400 Gramm pro Zentimeter in der Maschinenrichtung und eine Naßzugfestigkeit von mindestens ungefähr 55 Gramm pro Zentimeter in der Maschinenquerrichtung.
Die Windel 110 ist mit einem Befestigungssystem 120 und einer aufnehmenden Oberfläche 153 zum Halten des ersten Taillenabschnitts 142 und des zweiten Taillenabschnittes 144 in einer überlappenden Konfiguration beim Tragen der Windel 110 versehen, sodaß die Windel 110 am Träger befestigt ist. Demnach wird die Windel 110 am Träger angepaßt und ein Seitenverschluß wird gebildet, wenn das Befestigungssystem 120 an der aufnehmenden Oberfläche 153 befestigt wird.
Das Befestigungssystem 120 sollte Trennkräften widerstehen, welche während der Trageperiode auftreten. Der Ausdruck "Trennkräfte " bezieht sich auf Kräfte, welche auf das Befestigungssystem 120 und die aufnehmende Oberfläche 153 einwirken, welche tendieren, um Separieren, Freigeben oder Entfernen des Befestigungssystems 120 von der aufnehmenden Oberfläche 153 auszulösen. Trennkräfte inkludieren sowohl Scher- als auch Abziehkräfte. Der Ausdruck "Scherkraft" bezieht sich auf distributive Kräfte, welche allgemein tangential zur aufnehmenden Oberfläche 153 einwirken und welche als allgemein parallel zur Ebene des Substrats des Befestigungssystems 120 gedacht sein können. Der Ausdruck "Abziehkräfte" bezieht sich auf distributive Kräfte, welche in der allgemeinen Längsrichtung und lotrecht zur Ebene der aufnehmenden Oberfläche 153 und zu den Substraten des Befestigungssystems 120 einwirken.
Scherkräfte werden durch Spannungsziehen des Befestigungssystems 120 und der aufnehmenden Oberfläche 153 in entgegengesetzte Richtungen allgemein parallel zu den Ebenen der jeweiligen Substrate gemessen. Das Verfahren, welches verwendet wird, um den Widerstand eines Befestigungssystems 120 und einer aufnehmenden Oberfläche 153 gegenüber Scherkräften zu bestimmen, ist detaillierter im US-Patent Nr.4,699,622, an Toussant et al. am 13.Oktober 1987 ausgegeben, erläutert, welches Patent hierin durch Referenz für den Zweck des Beschreibens der Messung von Scherkräften aufgenommen ist.
Abziehkräfte werden durch Spannungsziehen des Befestigungssystems 120 von der aufnehmenden Oberfläche 153 in einem eingeschlossenen Winkel von ungefähr 135º gemessen. Das Verfahren, welches verwendet wird, um den Widerstand eines Befestigungssystems 120 und einer aufnehmenden Oberfläche 153 gegenüber Abziehkräften zu bestimmen, ist detaillierter in der US-Patentanmeldung Serial-No.07/132,281, Ausgabestapel No. N87, angemeldet am 18.November 1987 im Namen von Scripps, erläutert, welche Anmeldung hierin durch Referenz für den Zweck des Beschreibens der Messung von Abziehkräften aufgenommen ist.
Trennkräfte werden typischerweise durch Bewegungen des Trägers oder durch den Träger, der versucht, die Windel 110 zu lösen, erzeugt. Allgemein sollte ein Säugling nicht fähig sein, eine Windel 110, die der Säugling trägt, zu lösen oder zu entfernen, noch sollte die Windel 110 in Gegenwart von normalen Seperationskräften, welche während normalen Tragens auftreten, unbefestigt werden. Jedoch sollte ein Erwachsener fähig sein, die Windel 110 zu entfernen, um sie zu wechseln, wenn sie beschmutzt ist, oder um zu überprüfen um zu sehen, ob ein Beschmutzen eingetreten ist. Allgemein sollten das Befestigungssystem 120 und die aufnehmende Oberfläche 153 einer Abziehkraft von mindestens 200 Gramm, vorzugsweise von mindestens ungefähr 500 Gramm und bevorzugter von mindestens ungefähr 700 Gramm, widerstehen. Weiters sollten das Befestigungssystem 120 und die aufnehmende Oberfläche 153 einer Scherkraft von mindestens 500 Gramm, vorzugsweise mindestens ungefähr 750 Gramm, und bevorzugter mindestens 1000 Gramm widerstehen.
Die aufnehmende Oberfläche 153 kann in einer ersten Position irgendwo an der Windel 110 angeordnet sein, solange als die aufnehmende Oberfläche 153 das Befestigungsmittel ergreift, um den ersten Taillenabschnitt 142 und den zweiten Taillenabschnitt 144 in einer überlappenden Konfiguration zu halten. Beispielsweise kann die aufnehmende Oberfläche 153 an der außenseitigen Oberfläche des zweiten Taillenabchnitts 144, an der innenseitigen Oberfläche des ersten Taillenabschnitts 142 oder an irgendeiner anderen Position an der Windel 110, an welcher sie angeordnet ist, angeordnet sein, um so mit dem Befestigungssystem 120 in Eingriff zu kommen. Die aufnehmende Oberfläche 153 kann integral, ein an die Windel 110 angefügtes getrenntes Element, oder ein einziges Stück von Material, welches weder getrennt noch diskontinuierlich mit einem Element der Windel 110, wie z.B. dem Deckblatt 112 oder dem Rückenblatt 116, ist, sein.
Während die aufnehmende Oberfläche 153 verschiedene Größen und Formen annehmen kann, umfaßt die aufnehmende Oberfläche 153 vorzugsweise einen oder mehrere integrale Flecken, welche über die außenseitige Oberfläche des zweiten Taillenabschnitts 144 angeordnet sind, um an der Taille des Trägers die maxiamale Sitzeinstellung zu gestatten. Wie in Figur 6 illustriert, ist die aufnehmende Oberfläche 153 vorzugsweise ein länglicher, rechteckig geformter integraler Bauteil, welcher an der äußeren Oberfläche des zweiten Taillenabschnitts 144 befestigt ist.
Eine geeignete aufnehmende Oberfläche 153 ist ein nicht gewebtes Textilerzeugnis, ist stichgebunden oder irgendeine andere Art von Faser- oder Schlaufenmaterial, welches auf dem Gebiet gut bekannt ist. Die aufnehmende Oberfläche 153 kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein, welche Faserelemente, und vorzugsweise Schlaufen, ergeben, welche fähig sind, um vom ergreifenden Mittel ergriffen und zurückgehalten zu werden. Geeignete Materialien inkludieren Nylon, Polyester, Polypropylen und Kombinationen der vorgenannten. Eine geeignete aufnehmende Oberfläche 153 umfaßt eine Anzahl von Faserschlaufen, welche von einem Gewebe abragen, und ist im Handel als Scotchmate Brand Nylon, gewebte Schlaufe Nr. FJ3401, welches von Minnesota Mining und Manufacturing Company aus St.Paul, Minnesota verkauft wird, erhältlich. Eine andere geeignete aufnehmende Oberfläche 153 umfaßt ein Trikotgewebe mit einer Mehrzahl von Nylon-Filamentschlaufen, welche von einer Nylonunterlage abragen, und ist im Handel von Gilford Mills aus Greensboro, North Carolina erhältlich und Gilford Nr.16110 bezeichnet. Eine besonders bevorzugte aufnehmende Oberfläche ist stichgebundenes Schlaufenmaterial, welches von Milliken Company aus Spartanburg, South Carolina unter der Nr.970026 verkauft wird.
Das Befestigungssystem 120 ist gedacht, die komplementäre aufnehmende Oberfläche 153 zu ergreifen, um einen sicheren Sitz für die Windel 110 zu ergeben. Das Befestigungssystem 120 kann irgendeine der gut bekannten Konfigurationen, welche verwendet werden, um einen Seitenverschluß an einer Wegwerfwindel 110 zu erzielen, umfassen. Das Substrat des Befestigungssystems 120 ist an die Windel 110 in beabstandeter Beziehung von der aufnehmenden Oberfläche 153 angefügt. Wie in Figur 6 gezeigt, ist das Befestigungssystem 120 vorzugsweise sowohl an der ersten Längsseite als auch an der zweiten Längsseite der Windel 110 angeordnet. Eine bevorzugte Konfiguration für das Befestigungssystem 120 minimiert jeglichen möglichen Kontakt zwischen den Zacken des Befestigungssystems 120 und der Haut des Trägers. Eine bevorzugte Anordnung des Befestigungssystems 120 ist eine Y-förmige Bandanordnung, welche im US-Patent Nr.3,848,594, an Buell am 129.November 1974 ausgegeben, beschrieben ist. Eine alternativ bevorzugte Anordnung des Befestigungssystems 120 ist im Detail im US-Patent Nr.4,699,622, an Toussant et al. am 13.Oktober 1987 ausgegeben, beschrieben, wobei beide diese Patente hierin durch Referenz für den Zweck des Illustrierens von verschiedenen Anordnungen des Befestigungssystems 120 an der Wegwerfwindel 110 aufgenommen sind.
Das Befestigungssystem 120 von Figur 6 hat ein Herstellerende 156 und ein gegenüberliegend angeordnetes Verwenderende 158. Das Herstellerende 156 ist mit der Windel 110 vorzugsweise in Übereinanderlagerung mit dem ersten Taillenabschnitt 142 verbunden. Das Verwenderende 158 ist das freie Ende und ist an der aufnehmenden Oberfläche 153 befestigt, wenn die Windel 110 am Träger befestigt ist.
Nachdem die Windel 110 um die Taille des Trägers angelegt worden ist, wird das Verwenderende 158 des Befestigungssystems 120 an der aufnehmenden Oberfläche 153 lösbar befestigt, und vorzugsweise am zweiten Taillenabschnitt 144 positioniert, wobei dadurch die Windel 110 veranlaßt wird, die Taille des Trägers zu umgürten. Die Windel 110 hat nun einen Seitenverschluß bewirkt. Die Zacken (nicht gezeigt) erstrecken sich vom Befestigungssystem 120 des Verwenderendes 158, sodaß die ergreifenden Mittel der Zacken die Litzen der aufnehmenden Oberfläche 153 erfassen.
Ein Befestigungssystem 120 und eine komplementäre aufnehmende Oberfläche 153, welche einen Widerstand gegenüber Abziehkräften im Ausmaß von 700 Gramm und einen Widerstand gegenüber Scherkräften im Ausmaß von 1000 Gramm ergeben, kann wie folgt entsprechend den spezifischen Parametern des Befestigungssystems 120, wie sie im zuvor erwähnten Abschnitt "Herstellungsverfahren" erläutert worden sind, konstruiert werden. Die komplementäre aufnehmende Oberfläche 153, welche in Verbindung mit dem Befestigungssystem 120 verwendet wird, ist das zuvor erwähnte Milliken Company Nr.970026 stich-gebundene Schlaufe-Textilerzeugnis.
Das Befestigungssystem 120 ist mindestens ungefähr 2.54 Zentimeter (1 Zoll) in der Breite und kann von irgendeiner Länge sein, welche ein passendes Verwenderende 158 ergibt, wobei eine Länge von mindestens ungefähr 3.5 Zentimeter (1.4 Zoll) bevorzugt ist. Der Raster der Zacken des Befestigungssystems 120 umfaßt eine Matrix mit ungefähr 26 Zacken pro Quadratzentimeter (169 Zacken pro Quadratzoll). Die Zacken sind vorzugsweise in im wesentlichen derselben Richtung ausgerichtet und liegen dem Verwenderende 158 des Befestigungsbandes gegenüber.
Beim Gebrauch wird die Windel 110 an den Träger durch Positionieren des ersten Taillenabschnitts 142 um den Rücken des Trägers und Ziehen des verbleibenden Teils der Windel 110 zwischen die Beine des Trägers angelegt, sodaß der zweite Taillenabschnitt 144 über die Vorderseite des Trägers angeordnet ist. Die Verwenderenden 158 des Befestigungssystems 120 werden daraufhin an der aufnehmenden Oberfläche 153 an der außenseitigen Oberfläche des zweiten Taillenabschnitts 144 befestigt, um einen Seitenverschluß zu bilden.

Claims

1. Ein Verfahren zum Bilden eines Befestigungssystems, welches die Schritte umfaßt von:

Beistellen eines thermisch empfindlichen Materials;

Erwärmen des genannten thermisch empfindlichen Materials auf mindestens dessen Schmelzpunkt;

Beistellen eines Substrats (24);

Transportieren des genannten Substrats in einer ersten Richtung;

Ablegen von Einzelmengen des genannten Materials am genannten transportierten Substrat, gekennzeichnet durch

- Strecken der genannten Material-Einzelmengen in einer Richtung, welche eine Komponente parallel zur Ebene des genannten Substrats aufweist, um aus den genannten Material- Einzelmengen Zacken (22) zu bilden,

- Abtrennen des genannten gestreckten Materials, um das distale Ende der Zacken und ergreifende Mittel (30) daran zu bilden.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der genannte Schritt des Ablegens des genannten Materials am genannten Substrat (24) umfaßt:

Beistellen einer ersten Walze (72), welche zur Rotation um ihre Mittelachse adaptiert ist, welche Mittelachse im allgemeinen parallel zur Ebene des genannten Substrats und im allgemeinen lotrecht zur ersten Transportrichtung angeordnet ist;

Vorsehen einer Zelle (76) in der Peripherie der genannten ersten Walze (72);

Ablegen des genannten Materials in der genannten Zelle; und

Rotieren der genannten ersten Walze, bis die genannte das genannte Material enthaltende Zelle das genannte Substrat berührt.

3. Das Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, welches weiters umfaßt:

Anbringen eines Abstreichmessers (82) in Anlage an die Peripherie der genannten ersten Walze (72); und

Schaben des überschüssigen Materials von der genannten ersten Walze mit dem genannten Abstreichmesser, wenn die genannte erste Walze rotiert wird.

4. Das Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, welches weiters umfaßt:

Anbringen einer Stützwalze (74) mit einer Mittelachse, welche im allgemeinen parallel zur genannten Mittelachse der genannten ersten Walze (72) angeordnet ist;

Aneinanderlegen der genannten ersten Walze (72) und der genannten Stützwalze (74), um dazwischen einen Spalt (70) zu bilden; und

Rotieren der genannten ersten Walze und der genannten Stützwalze bei einer im wesentlichen gleichen Oberflächengeschwindigkeit am genannten Spalt (70), bei welchem das genannte Substrat (24) durch den genannten Spalt in der ersten Richtung transportiert wird.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der genannte Schritt des Abtrennens des genannten Materials umfaßt:

Anordnen eines im wesentlichen stationären Mittels (78), um das genannte Material im wesentlichen über das genannte Substrat abzutrennen;

Erfassen der genannten Einzel-Ablagerungen des genannten Materials mit dem genannten Mittel (78), um das genannte Material abzutrennen, wenn die genannten Einzel-Ablagerungen vom genannten Substrat transportiert werden; und welches vorzugsweise weiters den Schritt des Erwärmens des genannten Mittels zum Abtrennen des genannten Materials umfaßt.

6. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches weiters ein Richten eines Luftstromes gegen die genannten Materialablagerungen in einer zweiten Richtung umfaßt, wobei die genannte zweite Richtung innerhalb ungefähr ± 90º zur genannten ersten Richtung verläuft.

7. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches weiters ein Etablieren einer Temperaturdifferenz über die genannte Materialablagerung umfaßt.