DE69714435T2

DE69714435T2 - Festmachvorrichtung mit umfangsdichtung

Info

Publication number: DE69714435T2
Application number: DE69714435T
Authority: DE
Inventors: G. Kangas; F. Oborny; C. Tran
Original assignee: Woodbridge Foam Corp
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 1996-11-12
Filing date: 1997-11-12
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2017-11-13
Also published as: US5766723A; DE69714435D1; KR100492856B1; WO1998020766A1; AU4937297A; CA2220732C; CA2220732A1; BR9707132A; JP2001509698A; EP0900030B1; EP0900030A1; KR19990077122A

Description

Gebiet der Erfindung

Bei einem ihrer Gesichtspunkte betrifft die vorliegende Erfindung eine Befestigungsvorrichtung mit einer umfänglichen Dichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Befestigungsvorrichtung, die in vorteilhafter Weise in ein Kissen geformt werden kann und zur Befestigung eines Abdeckmaterials an dem Kissen verwendet werden kann. Bei einem anderen ihrer Gesichtspunkte betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsvorrichtung. Bei noch einem weiteren ihrer Gesichtspunkte betrifft die vorliegende Erfindung ein Kissen, das eine Befestigungsvorrichtung umfasst.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

In der Technik des Klebens oder Befestigens von Abdeckmaterialien an Kissenelemente ist bekannt, eine mechanische Befestigungsvorrichtung zum Ankleben eines Abdeckmaterials an ein Kissenelement zu verwenden.
Eine bestimmte Klasse von Kissenelementen umfasst isocyanatbasierte Polymerschaumstoffe. Isocyanatbasierte Polymerschaumstoffe sind in der Technik bekannt. Im Allgemeinen sind Fachleuten isocyanatbasierte Polymerschaumstoffe als Polyurethanschaumstoffe, Polyharnstoffschaumstoffe, Polyisocyanuratschaumstoffe und Mischungen davon bekannt.
Ebenfalls ist die Herstellung von isocyanatbasierten Polymerschaumstoffen mit Hilfe einer Mehrzahl von Verfahren in der Technik bekannt. Tatsächlich besteht im Vergleich zu anderen Polymersystemen einer der Vorteile von isocyanatbasierten Polymeren darin, dass die Polymerisation und Schaumbildung an Ort und Stelle erfolgen kann. Dadurch kann das Polymer geformt werden, während es sich bildet und aufschäumt.
Eine der herkömmlichen Weisen, einen isocyanatbasierten Polymerschaumstoff, wie beispielsweise Polyurethanschaumstoff herzustellen, ist als "Einstufenverfahren" bekannt. Bei diesem Verfahren werden das Isocyanat, ein geeignetes Polyol, ein Katalysator, Wasser (das als indirektes, reaktives Blähmittel wirkt und wahlweise durch ein oder mehrere Blähmittel ergänzt werden kann) sowie andere Additive in einem geeigneten Mischer gleichzeitig zusammengemischt, um eine flüssige schäumungsfähige Zusammensetzung zu erzeugen. Die flüssige schäumungsfähige Zusammensetzung wird daraufhin aufgeschäumt und/oder geformt, um Polyurethanschaumstoff zu erzeugen. Im Allgemeinen würde das Polyol durch ein geeignetes Polyamin ersetzt, wenn ein Polyharnstoff erzeugt werden soll. Aus der Cyclotrimerisierung der Isocyanatkomponente kann ein Polyisocyanurat resultieren. Urethanmodifizierter Polyharnstoffschaumstoff oder Polyisocyanuratschaumstoff ist in der Technik bekannt in beiden Fällen würden die Reaktionspartner mit Hilfe eines geeigneten Mischers sehr schnell innig vermischt.
Wenn gewünscht wird, eine mechanische Befestigung zum Ankleben eines Abdeckmaterials am isocyanatbasierten Polymerschaumstoff zu verwenden, ist bekannt, die mechanische Befestigung so in der Form anzubringen, dass sie in das fertige Schaumstoffprodukt geformt wird. Im Allgemeinen umfasst eine herkömmliche mechanische Befestigung eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche. In dieser Beschreibung bezeichnet der Begriff "auf Andruck wirkende Befestigungsfläche" eine Oberfläche, die an einer komplementären Oberfläche auf dem Abdeckmaterial klebt, die an das Kissenelement geklebt werden soll. Die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche hat praktisch die Form einer Hälfte eines "Klettverschluss"-Befestigungssystems angenommen. Dieser Typ einer auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche ist aufgrund seiner Zuverlässigkeit und Trennbarkeit nach einer anfänglichen Anhaftung auf dem Markt beliebt geworden. Mit anderen Worten umfasst die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche eine Mehrzahl von Hakenteilen, und das Abdeckmaterial umfasst eine Mehrzahl von Schlaufenteilen oder umgekehrt, so dass die Hakenelemente und die Schlaufenteile mechanisch ineinandergreifen, wenn sie in Kontakt gedrückt werden. Im Allgemeinen wurde bevorzugt, die Hakenteile auf der mechanischen Befestigung in das Kissenelement zu formen und die Schlaufenteile auf dem Abdeckmaterial an das Kissenelement zu kleben. Alternativ kann die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche ein Klebstoff sein, der bei Berührung an einem geeigneten Abdeckmaterial anklebt.
Herkömmlicherweise wird die mechanische Befestigung so in der Form angeordnet, dass die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche bündig an einer Oberfläche der Form abschließt (normalerweise ist die Oberfläche der Form mit einer Vertiefung zur Aufnahme der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche der mechanischen Befestigung versehen) - das heißt, auf eine Weise, dass die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche in dem fertiggestellten Schaumstoffprodukt freiliegt. Wenn eine solche mechanische Befestigung in einer Form zur Herstellung eines isocyanatbasierten Polymerschaumstoffs verwendet wird, ist besonders darauf zu achten, dass ein Verschmutzen der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche der mechanischen Befestigung mit der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung vermieden wird, die in die Form gegeben wird. Ein Verschmutzen der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche kann aufgrund der flüssigen Beschaffenheit der schäumungsfähigen Zusammensetzung und den Überdruckbedingungen in der Form, die im Allgemeinen vorliegen, auftreten. Insbesondere neigen diese Druckbedingungen in der Form dazu, die flüssige schäumungsfähige Zusammensetzung in alle vorhandenen Risse und Spalten zu drücken, die zwischen der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche und der Oberfläche der Form vorhanden sein können.
Daher wurde der Entwicklung von mechanischen Befestigungen, die für die Vermeidung oder Verringerung von Verschmutzung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche durch Eindringen der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung ausgelegt sind, im Stand der Technik große Aufmerksamkeit gewidmet.
Das herkömmliche Verfahren bestand darin, ein provisorisches entfernbares Band bzw. einen provisorischen entfernbaren Film auf der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche der mechanischen Befestigung anzubringen. Während der Polymerisation und Aufschäumung der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung verhindert das Band bzw. der Film eine Verschmutzung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche. Nach der Herstellung des Schaumstoffkissenelements mit der darin geformten mechanischen Befestigung kann das Band bzw. der Film entfernt werden. Dieser Typ der mechanischen Befestigung ist nach wie vor das vorherrschende System bei der gegenwärtigen gewerblichen Nutzung.
Dessen ungeachtet ist das System unvorteilhaft, da die Kosten der mechanischen Befestigung durch die Notwendigkeit des Bandes steigen und bedeutende Arbeitskosten durch die Entfernung des Bandes bzw. des Films nach der Herstellung des Schaumstoffkissenelements auftreten:
Der Stand der Technik versuchte, diese Nachteile mit Hilfe einer Reihe unterschiedlicher Lösungsversuche zu überwinden.
Das US-Patent 4,784,890 (Black), dessen Inhalt durch Literaturhinweis hierin eingefügt ist, lehrt eine bandlose Befestigungsvorrichtung mit einer provisorischen umfänglichen Befestigungsschicht. Insbesondere umfasst die längliche Befestigungsvorrichtung, die in diesem Patent gelehrt wird, ein Paar sich in Längsrichtung erstreckende Streifen, die ferromagnetische Partikel enthalten, die, wenn sie in der Nähe von Magneten in der Form angeordnet werden, die Hakenteile in der Befestigungsvorrichtung behaupteterweise gegen Eindringen der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung abdichten. Im Allgemeinen ist die provisorische Befestigungsschicht ein Bindemittel, das Eisenpartikel enthält, wobei das Bindemittel auf die Längskanten der Befestigungsvorrichtung aufgetragen wird. Die Befestigungsvorrichtung kann an ihren Enden eine Dichtung aufweisen. Bei einer Ausführungsform enthält diese Enddichtung ferromagnetische Partikel und wird durch Ultraschall an der Stützschicht der Befestigung angebracht, wodurch Folgendes nötig ist: (1) die Verwendung zusätzlicher Magnete in der Form (d. h. Umrüsten) und/oder (ii) bedeutende Material- und Arbeitskosten für die Anbringung zweier speziell ausgelegter Enddichtungen für jede Befestigungsvorrichtung.
Das US-Patent 4,842,916 (Ogawa et al.), dessen Inhalt durch Literaturhinweis hierin eingefügt ist, lehrt eine bandlose Befestigungsvorrichtung. Genauer ausgedrückt, umfasst die längliche Befestigungsvorrichtung, die in diesem Patent gelehrt wird, ein Paar sich in Längsrichtung erstreckende Streifen, die ein Dichtungselement enthalten. Das Dichtungselement kann faserig, harzig oder ein Schaumstoff sein. Diese Befestigungsvorrichtung ist unvorteilhaft, da keine Offenbarung oder Empfehlung einer Bereitstellung der Abdichtung der Vorrichtungsenden vorliegt. Die betreffenden Erfinder haben festgestellt, dass, wenn die Befestigungsvorrichtungsenden nicht abgedichtet werden, eine bedeutende Verschmutzung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche resultiert.
Das US-Patent 5,500,268 (Billarant), dessen Inhalt durch Literaturhinweis hierin eingefügt ist, lehrt eine bandlose Befestigungsvorrichtung mit magnetischen Seiten- und Enddichtungen. Die Seitendichtungen umfassen ein elastisches Folienmaterial, das magnetisch anziehbares Pulver enthält. Die Befestigungsvorrichtung umfasst auf der Befestigungsfläche eine Mehrzahl von Hakenteilen. Die Enddichtungen sind einfach ein kleiner Abschnitt von Schlaufenmaterial, das sich an jedem Ende der Befestigungsfläche befindet. Diese Befestigungsvorrichtung ist aus mehreren Gründen unvorteilhaft. Erstens ist für die Verwendung magnetisch anziehbarer Seitendichtungen die Verwendung zusätzlicher Magnete in der Form erforderlich (d. h. Nachrüsten). Zweitens müssen die Enddichtungen sehr sorgfältig angebracht werden, da die "Klettverschluss"- Verbindung zuverlässig sein soll, um eine Abdichtung gegen Eindringen der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung bereitzustellen. Drittens bietet die Kombination aus Seitendichtungen und Enddichtungen keine vollständige fortlaufende Abdichtung um den Umfang der Hakenteile auf der Befestigungsfläche. Viertens sind die Enddichtungen im Allgemeinen unzureichend, da sie für die Anordnung in der Vertiefung in der Form ausgefegt sind (Fig. 5), während die Dichtungen außerhalb der Vertiefung und an der Oberfläche der Form angeordnet werden sollen. Fünftens erleichtert die Verwendung von Enddichtungen, die Hakenteile umfassen, die Verschmutzung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche aufgrund der Schwierigkeit, die Hakenteile (oder Schlaufenteile) zusammenzudrücken, um eine angemessene Dichtung bereitzustellen.
Siehe auch folgende Literaturhinweise:
US-Patent 4,470,857 (Casalou);
US-Patent 4,563,380 (Black et al.);
US-Patent 4,617,214 (Billarant);
US-Patent 4,693,921 (Billarant);
US-Patent 4,710,414 (Northrup et al.);
US-Patent 4,726,975 (Hatch);
US-Patent 4,802,939 (Billarant);
US-Patent 4,814,036 (Hatch);
US-Patent 4,933,035 (Billarant); und
US-Patent 5,171,395 (Gilcreast);
deren Inhalt durch Literaturhinweis hierin eingefügt ist.
Trotz all dieser Versuche des Stands der Technik, mechanische Befestigungen zu verbessern, besteht das Ergebnis darin, dass die mechanische Befestigung dieses Typs, die im Gewerbe weit verbreitet ist, diejenige ist, die ein provisorisches, manuell entfernbares Band auf der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche der mechanischen Befestigung umfasst.
Es wäre wünschenswert, über eine mechanische Befestigung zu verfügen, die einen oder mehrere der oben genannten Nachteile des Stands der Technik verringert oder überwindet. Weiterhin wäre es wünschenswert, wenn eine solche verbesserte mechanische Befestigung leicht hergestellt und in bestehenden Formen verwendet werden könnte.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neuartige mechanische Befestigung zu schaffen, die einen oder mehrere der oben genannten Nachteile des Stands der Technik vermeidet oder verringert.
Es ist eine weitere Aufgabe, ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer mechanischen Befestigung zu schaffen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe des Stands der Technik, ein neuartiges Kissen zu schaffen, das eine mechanische Befestigung umfasst.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung bei einem ihrer Gesichtspunkte eine Befestigungsvorrichtung bereit, die in ein Kissen geformt werden kann, wobei die Befestigungsvorrichtung Folgendes umfasst:
(i) eine Stützschicht und (ii) eine Befestigungsschicht, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei die Stützschicht Verankerungsmittel aufweist, um die Befestigungsvorrichtung am Kissen zu befestigen, die Befestigungsschicht eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche umfasst, die von den Rändern der Befestigungsschicht nach innen in einem gewissen Abstand angeordnet ist, um einen umfänglichen Rand um die Befestigungsschicht herum festzulegen, und (iii) eine Schaumstoffabdichtung, die auf dem umfänglichen Rand angeordnet ist, wobei die Schaumstoffabdichtung eine Eindruckhärte im Bereich von etwa 44,4 bis 4448,22 N bei Messung gemäß ASTM D 3574-95 aufweist.
Bei einem anderen ihrer Gesichtspunkte stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Befestigungsvorrichtung bereit, das folgende Schritte umfasst:
(i) Bereitstellen einer länglichen Befestigungsschicht, die eine Mehrzahl von Hakenteilen aufweist, die im Wesentlichen orthogonal zu den Längsrändern der Befestigungsschicht angeordnet und nach innen von diesen beabstandet sind, um ein Paar Längsränder abzugrenzen, die im Wesentlichen frei von Hakenteilen sind;
(ii) Entfernen von mindestens zwei Abschnitten der Mehrzahl der Hakenteile, wobei jeder Abschnitt im Wesentlichen quer zu den Längsrändern verläuft, um einen umfänglichen Rand um die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche herum abzugrenzen, wobei der umfängliche Rand im Wesentlichen frei von der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche ist;
(iii) Ankleben einer Schaumstoffabdichtung an den umfänglichen Rand.
Bei noch einem weiteren ihrer Gesichtspunkte stellt die vorliegende Erfindung ein Kissen bereit, das einen Substratkörper und eine Befestigungsvorrichtung, die in eine Oberfläche des Kissens geformt ist, umfasst, wobei die Befestigungsvorrichtung Folgendes umfasst:
(i) eine Stützschicht und (ii) eine Befestigungsschicht, die einander gegenüber liegen, wobei die Stützschicht Verankerungsmittel zur Befestigung der Befestigungsvorrichtung an dem Kissen umfasst und die Befestigungsschicht eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche umfasst, die nach innen von den Rändern der Befestigungsschicht beabstandet ist, um einen umfänglichen Rand um die Befestigungsschicht abzugrenzen, und (iii) eine Schaumstoffabdichtung, die auf dem umfänglichen Rand angeordnet ist, wobei die Schaumstoffabdichtung eine Eindruckhärte im Bereich von etwa 44,48 bis 4448,22 N bei Messung gemäß ASTM D 3574-95 aufweist.
Somit haben die betreffenden Erfinder eine verbesserte Befestigungsvorrichtung entdeckt, die eine Schaumstoffabdichtung aufweist, die entlang eines umfänglichen Randes der Befestigungsschicht angeordnet ist, wobei die Schaumstoffabdichtung eine Eindruckhärte (IFD) im Bereich von etwa 44,48 bis 4448,22 N bei Messung gemäß ASTM D 3574-95 aufweist. Genauer ausgedrückt, weist die Befestigungsschicht eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche auf, die nach innen von allen Rändern der Befestigungsschicht beabstandet ist, um einen umfänglichen Rand abzugrenzen, der im Wesentlichen vollständig frei von der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche ist. Die Bereitstellung einer solchen Schaumstoffabdichtung mit der oben genannten Eindruckhärte entlang dieses umfänglichen Randes resultiert in einer Befestigungsvorrichtung, die den größten Teil der Verschmutzung (wenn nicht die gesamte Verschmutzung) der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche während der Formung in das Kissen in bedeutender Weise beseitigt.
Vorzugsweise ist die Schaumstoffabdichtung im Wesentlichen nicht magnetisch anziehbar (d. h. der Schaumstoff ist magnetisch inert). Wenn bei dieser Ausführungsform ein magnetisch anziehbares Element zur Erleichterung der Positionierung der Befestigungsvorrichtung in einen abdichtenden Eingriff mit der Form verwendet wird, wird bevorzugt, dass das magnetisch anziehbare Element nicht im Dichtungsabschnitt der Befestigungsvorrichtung angeordnet wird (d. h. im Gegensatz zu dem oben erörterten Konzept, das von Black und Billarant '268 verwendet wird). Genauer ausgedrückt, wurde entdeckt, dass, wenn ein magnetisch anziehbares Element in der vorliegenden Befestigungsvorrichtung unabhängig von der Schaumstoffabdichtung angeordnet wird (z. B. in die Stützschicht und/oder die Befestigungsschicht integriert oder zwischen der Stützschicht und der Befestigungsschicht angeordnet oder dergleichen), die Leistung der Schaumstoffabdichtung hinsichtlich der Vermeidung von Verschmutzung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche verbessert wird. Es wird angenommen, dass dies ein Ergebnis ist von: (1) der Druckkraft, die auf die im Wesentlichen gesamte Dicke der Dichtung angewendet wird; (ii) der Vermeidung der Verwendung von Metall in der Dichtung, um eine komprimierbare Dichtung geringer Festigkeit bereitzustellen, (iii) der Fähigkeit, den Körper der Befestigungsvorrichtung zum Drücken der Schaumstoffabdichtung gegen die Formoberfläche zu verwenden, wodurch eine verbesserte Abdichtung erzeugt wird, während die Möglichkeit beseitigt wird, dass magnetische Kräfte die Dichtung von der Befestigungsvorrichtung trennen (z. B. als Folge davon, dass an einer magnetisch anziehbaren Dichtung gezogen wird). Somit kann das magnetisch anziehbare Element bei einer Ausführungsform eine magnetisch anziehbare Metallschicht sein, die zwischen der Stützschicht und der Befestigungsschicht angeordnet ist. Bei einer anderen Ausführungsform kann das magnetisch anziehbare Element ein magnetisch anziehbares Metall sein, das in der Befestigungsschicht angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann das magnetisch anziehbare Metall unter anderem in Form von partikulärem Metall vorliegen, das in die Befestigungsschicht geformt ist, oder es kann in Form eines Drahtes vorliegen, der in die Befestigungsschicht geformt ist oder auf andere Weise in der Befestigungsschicht angebracht ist. Bei noch einer anderen Ausführungsform umfasst das magnetisch anziehbare Element ein magnetisch anziehbares Metall, das in der Stützschicht angeordnet ist. Wenn somit in Betracht gezogen wird, dass die Schaumstoffabdichtung eine Oberfläche aufweist, die an der Form anliegt, sowie eine Oberfläche, die an der Befestigungsschicht anliegt, wird bevorzugt, dass das magnetisch anziehbare Metall (falls vorhanden) entfernt von der Schaumstoffabdichtung angeordnet ist und nicht einen Teil derselben bildet. Das Ergebnis dieser Eigenschaft ist, dass, wenn die vorliegende Befestigungsvorrichtung in der Nähe eines oder mehrerer Magnete, die sich in angemessener Weise in der Form befinden, angeordnet wird, im Wesentlichen der gesamte Körper der Befestigungsvorrichtung die Schaumstoffabdichtung gegen die Form drückt, wodurch eine verbesserte Abdichtung mit der Form bereitgestellt wird (d. h. verglichen damit, dass nur die Dichtung gegen die Form gedrückt wird).

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei denen gleiche Nummern gleiche Teile bezeichnen und bei denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer Ausführungsform der vorliegenden Befestigungsvorrichtung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Befestigungsvorrichtung zeigt;
Fig. 3 A eine Schnittansicht entlang der Linie 111-111 aus Fig. 2 ist;
Fig. 3B die Befestigungsvorrichtung veranschaulicht, die in Fig. 3 A veranschaulicht ist und die gegen die Oberfläche einer Form gedrückt wird;
Fig. 4A eine Schnittansicht der Befestigungsvorrichtung ist, die gegenüber der, die in Fig. 3 A veranschaulicht ist, modifiziert ist;
Fig. 4B die Befestigungsvorrichtung veranschaulicht, die in Fig. 4A veranschaulicht ist und die gegen die Oberfläche einer Form gedrückt wird;
Fig. 5 bis 7 eine Skizze der Befestigungsvorrichtung, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, an verschiedenen Punkten entlang einer Verarbeitungsausführungsform zur Herstellung derselben veranschaulicht; und
Fig. 8 bis 12 eine Skizze der Befestigungsvorrichtung, die in Fig. 1 veranschaulicht ist, an verschiedenen Punkten entlang einer anderen Verarbeitungsausführungsform zur Herstellung derselben veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Befestigungsvorrichtung 10 veranschaulicht. Die Befestigungsvorrichtung 10 umfasst eine Stützschicht 15 und eine Befestigungsschicht 20. Die Befestigungsschicht 20 umfasst eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 25, die aus einer Mehrzahl von Hakenteilen 30 besteht, die einwärts von sämtlichen Rändern der Befestigungsschicht 20 beabstandet sind. Diese derartige Einwärtsbeabstandung der Hakenteile 30 grenzt einen umfänglichen Rand auf der Befestigungsfläche 25 ab. Auf diesem umfänglichen Rand ist ein Paar länglicher Schaumstoffabdichtungen 35, 40 angeordnet in dem Abschnitt des umfänglichen Randes zwischen den länglichen Schaumstoffabdichtungen 35, 40 ist eine Schaumstoffendabdichtung 45 vorgesehen. Das andere Ende der Befestigungsvorrichtung 10 (nicht gezeigt) umfasst eine ebensolche Schaumstoffendabdichtung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist eine Befestigungsvorrichtung 110 veranschaulicht. Die Befestigungsvorrichtung 110 umfasst eine Stützschicht 115 und eine Befestigungsschicht 120. Die Befestigungsschicht 120 umfasst eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 125, die aus einer Mehrzahl von Hakenteilen 130 besteht, die einwärts von sämtlichen Rändern der Befestigungsschicht 120 beabstandet sind. Diese derartige Einwärtsbeabstandung der Hakenteile 130 grenzt einen umfänglichen Rand auf der Befestigungsfläche 120 ab. Auf diesem umfänglichen Rand ist eine einstückige Schaumstoffabdichtung 135 angeordnet, die entlang des gesamten Umfangs der Befestigungsschicht 120, einschließlich des anderen Endes (nicht gezeigt) der Befestigungsschicht 120, angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 A ist ersichtlich, dass die Stützschicht 115 der Befestigungsvorrichtung 110 eine Mehrzahl von Schlaufenteilen 150 umfasst. Des Weiteren ist ein magnetisch anziehbarer Streifen 155 zwischen der Stützschicht 115 und der Befestigungsschicht 120 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3B ist die in Fig. 2 und 3 A veranschaulichte Befestigungsvorrichtung 110 im Gebrauch veranschaulicht. Insbesondere ist die Befestigungsvorrichtung 110 an einer Oberfläche der Form 160 derart angeordnet, dass die Schaumstoffabdichtung 135 die Oberfläche der Form 160 berührt. Wie veranschaulicht, umfasst die Oberfläche der Form 160 des Weiteren eine Vertiefung 165, die dafür ausgelegt und bemessen ist, die Hakenteile 130 der Befestigungsschicht 120 aufzunehmen. Die Vertiefung 165 umfasst einen Magneten 170, der unterhalb eines Punktes angeordnet ist, der im Allgemeinen der Stelle entspricht, an der sich der magnetisch anziehbare Streifen 155 befinden wird. Wie veranschaulicht, zieht der Magnet 170 den magnetisch anziehbaren Streifen 155 an, der dazu dient, die gesamte Fläche der Befestigungsschicht 120 gegen die Oberfläche der Form 160 zu drücken. Diese Wechselwirkung führt zu einem Zusammendrücken der Schaumstoffabdichtung 135, um eine sehr wünschenswerte Abdichtung bereitzustellen, die das Eindringen der schäumungsfähigen Zusammensetzung in die Vertiefung 164 und daraufhin in die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 125 wesentlich verringert und in bestimmten Fällen beseitigt. Dementsprechend wird die Schaumstoffabdichtung 135 entlang des Umfangs der Vertiefung 165 zusammengedrückt, anstatt dass sich ein Abschnitt derselben in der Vertiefung 165 befindet.
Ein besonders bevorzugter Gesichtspunkt der in Fig. 3B veranschaulichten Ausführungsform besteht im Zusammendrücken der Schaumstoffabdichtung 135 als Folge des Drückens im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der Befestigungsschicht 120 in Richtung der Oberfläche der Form 160. Dieser Lösungsweg wird gegenüber der Verwendung von magnetisch anziehbaren Partikeln in der Schaumstoffabdichtung 135 mehr bevorzugt. Dementsprechend wurde entdeckt, dass eine besonders vorteilhafte Abdichtung gebildet wird, wenn die Schaumstoffabdichtung 135 eine Eindruckhärte (IFD) im Bereich von etwa 44,48-4448,22, vorzugsweise von etwa 44,48-2224,11, insbesondere von etwa 44,48-1112,05 und besonders bevorzugt von etwa 44,48-444,82 N bei Messung gemäß ASTM D3475-95 aufweist. Die genaue Beschaffenheit der Schaumstoffabdichtung 135 ist nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, dass sie die erforderliche Eindruckhärte aufweist. Vorzugsweise besteht die Schaumstoffabdichtung 135 aus Polyurethanschaumstoff. Die genaue Beschaffenheit brauchbarer Polyurethanschaumstoffe ist nicht besonders beschränkt - siehe "Flexible Polyurethane Foams" von Herrington et al. (1991), dessen Inhalt hiermit durch Literaturhinweis einbezogen ist. Ein besonders nützlicher Polyurethanschaumstoff ist im Handel bei Woodbridge Foam Corporation unter dem Handelsnamen ES150 erhältlich.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4A und 4B ist eine Befestigungsvorrichtung veranschaulicht, die gegenüber der in Fig. 3 A und 3B veranschaulichten leicht modifiziert ist. Insbesondere weist die Schaumstoffabdichtung 135A in Fig. 4A und 4B eine größere Höhe auf als die Hakenteile 130 auf der Befestigungsschicht 120. Die Folge davon ist, dass die Oberfläche der Form 160A keine Vertiefung (ähnlich der Vertiefung 165 in Fig. 3B) aufzuweisen braucht, um die Hakenteile 130 der Befestigungsschicht 120 aufzunehmen. Ansonsten kann die in Fig. 4A und 4B veranschaulichte Befestigungsvorrichtung im Wesentlichen in derselben Weise verwendet werden wie die in Fig. 3 A und 3B veranschaulichte.
Dementsprechend kann, sobald die Befestigungsvorrichtung in der Oberfläche der Form angeordnet und gegen diese gedrückt ist, eine flüssige schäumungsfähige Zusammensetzung in die Form gegeben und gebläht werden, um ein Kissen zu erzeugen, das einen Substratkörper mit einer Oberfläche umfasst, die darin geformt die betreffende Befestigungsvorrichtung umfasst. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der betreffenden Befestigungsvorrichtung besteht darin, dass die Schaumstoffabdichtung, die entlang des Umfangs der Befestigungsschicht angeordnet ist, das Anbringen der Befestigungsvorrichtung an dem Substratkörper des Kissens durch "Einschließen" der schäumungsfähigen Zusammensetzung ermöglicht, wenn sie aufschäumt, um den Substratkörper des endgültigen Kissenprodukts zu bilden. Dieses Merkmal verringert Produktfehler, bei denen die Befestigungsvorrichtung nicht korrekt am Substratkörper befestigt ist.
Die Abdichtung gegen Eindringen von flüssiger schäumungsfähiger Zusammensetzung in die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche der Befestigungsschicht wird zumindest teilweise durch die Bereitstellung eines umfänglichen Randes an der Befestigungsschicht erreicht, der durch Beabstandung des Endes der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche von den Rändern der Befestigungsschicht abgegrenzt wird. Dies ermöglicht das Bereitstellen einer fortlaufenden Abdichtung um den Umfang der Befestigungsschicht, was ein Verschmutzen der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche aufgrund von Eindringen der flüssigen schäumungsfähigen Zusammensetzung mildert oder beseitigt.
Die genaue Beschaffenheit der Stützschicht, der Befestigungsschicht, der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche und des magnetisch anziehbaren Streifens (falls vorhanden) ist nicht besonders beschränkt - siehe beispielsweise die verschiedenen U.S.-Patent-Literaturhinweise, auf die oben Bezug genommen wird und die durch Literaturhinweis hierin einbezogen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Befestigungsvorrichtung können verschiedene Elemente einstückig sein. Dementsprechend können zum Beispiel die Stützschicht und die Befestigungsschicht derart einstückig gebildet sein, dass das Verankerungsmittel in der Stützschicht eine Mehrzahl von einstückigen Schleifen, Pilzelementen und dergleichen sein kann. Alternativ können die Stützschicht und die Befestigungsschicht derart einstückig gebildet sein, dass das Verankerungsmittel in der Stützschicht ein magnetisch anziehbares Element sein kann, das dafür angepasst ist, den Eingriff der Befestigungsvorrichtung in das Kissen zu erleichtern. Natürlich kann die Stützschicht ein unabhängiges Element, wie beispielsweise ein faseriges oder nicht-faseriges Material, sein. Nicht beschränkende Beispiele für Fasermaterialien umfassen mindestens ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die im Wesentlichen aus Glasfasern (z. B. in Form eines Tuches oder einer Matte, gehäckselt oder ungehäckselt, wie beispielsweise Nico 754 1 Unzen/Fuß²), Polyesterfasern, Polyolefinfasern (z. B. Polyethylen und Polypropylen), Kevlarfasern, Polyamidfasern (z. B. Nylon), Zellulosefasern (z. B. Hessian), Kohlenstofffasern, Tuchmaterialien, wie beispielsweise spinngebundene Polyester (z. B. Lutravil 1 DH721 OB/LDVT222 und Freudenberg PTLD585 G/PTLD600B), Nylon und Papier (z. B. Kraft Nr. 60) besteht. Für bestimmte derartige Fasermaterialien (z. B. Papier) kann das Verankerungsmittel einstückig mit dem Fasermaterial gebildet sein. Es ist ersichtlich, dass die faserige Verstärkungsschicht gewoben oder nicht-gewoben sein kann. Nicht- beschränkende Beispiele für ein nicht-faseriges Material umfassen mindestens ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die im Wesentlichen aus Duromeren (z. B. Polyurethane, Polyester und Epoxidharz), Metallen, wie beispielsweise Aluminiumfolie, Polycarbonaten (z. B. Lexan und Dow Calibre), Polycarbonat-ABS-Legierungen (z. B. Dow Pulse), ABS-Terpolymeren (z. B. Royalite 59 und Dow Magnum), Polyesterterphthalat (PET), Vinyl, Styrenmaleinanhydrid (z. B. Arco Dylark) und mit Glasfaser verstärktem Polypropylen (z. B. Azdel) besteht. Wenn solche Fasermaterialien in der Stützschicht verwendet werden, kann es in bestimmten Fällen angemessen sein, die Materialien so zu modifizieren, dass sie Verankerungsmittel umfassen, um das Eingreifen der Befestigungsvorrichtung in das Kissen zu ermöglichen. Es ist ersichtlich, dass viele Nicht-Fasermaterialien selbst mit Fasermaterialien verstärkt werden können, wodurch die Stützschicht eine Kombination aus Faser- und Nicht- Fasermaterialien entweder gemischt oder als Verbundkonstruktion sein kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 wird nun ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Befestigungsvorrichtung 110, die in Fig. 2, 3 A und 3B veranschaulicht ist, erörtert. Zu Beginn wird Schaumstoff mit einer Dicke zugeführt, die der Dicke entspricht, die für die Schaumstoffabdichtung 135 gewünscht ist. Die Breite dieses Schaumstoffeinsatzmaterials sollte im Wesentlichen der Breite der Befestigungsvorrichtung 110 entsprechen. Dieses Schaumstoffeinsatzmaterial wird einer Düsenschneidstation zugeführt, wodurch die Herstellung des Düsenschnittschaumstoffs 200 erzielt wird. Der Düsenschnittschaumstoff 200 umfasst längs angeordnete Schaumstoffelemente 205 und quer angeordnete Schaumstoffelemente 210. Durch die Bereitstellung der Elemente 205, 210 wird eine Mehrzahl von Düsenschnittöffnungen 215 abgegrenzt. Die Abmessungen der Düsenschnittöffnung 215 werden so vorgewählt, dass sie den Abmessungen der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche in der Befestigungsvorrichtung 110 entsprechen, die hergestellt werden soll.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine Befestigungsschicht 120 veranschaulicht. Die Befestigungsschicht 120 umfasst ein Paar Längsränder 122, 124 und ein Paar Querränder 126, 128. Wie oben erörtert, umfasst die Befestigungsschicht 120 weiterhin die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 125. Wie in Fig. 6 veranschaulicht, ist die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 125 einwärts von sämtlichen Rändern der Befestigungsschicht 120 beabstandet.
In der Praxis kann die Befestigungsschicht 120, die in Fig. 6 veranschaulicht ist, hergestellt werden, indem mit einem Einsatzmaterial begonnen wird, das eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche aufweist, die auf der gesamten Oberfläche angeordnet ist, und daraufhin ausgewählte Abschnitte der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 125 entfernt werden, um Längsränder 122, 124 und Querränder 126, 128 abzugrenzen. Alternativ ist es möglich, die Befestigungsschicht 120 mit intakten Längsrändern 122, 124 herzustellen und daraufhin Abschnitte der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 125 selektiv zu entfernen, um die Querränder 126, 128 abzugrenzen in beiden Fällen kann die Entfernung ausgewählter Abschnitte der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 125 mit Hilfe eines beliebigen angemessenen Mittels erreicht werden. Wenn die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 125 beispielsweise eine Mehrzahl von Hakenteilen umfasst, können die Hakenteile durch ein oder mehrere der folgenden Verfahren selektiv entfernt werden: Schneiden, Stanzen, Schleifen, Schmirgeln und Schmelzen.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Düsenschnittschaumstoff 200 über der Befestigungsschicht 120 so angeordnet, dass die Elemente 205, 210 des Düsenschnittschaumstoffs 200 mit den Längsrändern 122, 124 und den Querrändern 126, 128 ausgerichtet sind. Der Düsenschnittschaumstoff 200 wird daraufhin mit Hilfe eines beliebigen angemessenen Mittels an der Befestigungsschicht 120 angeklebt. Beispielsweise kann der Düsenschnittschaumstoff 200 mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs, wie beispielsweise Kontaktkleber, Heißschmelzklebstoff, Klebstoff und Ähnlichem an die Befestigungsschicht 120 angeklebt werden.
Nachdem der Düsenschnittschaumstoff 200 an die Befestigungsschicht 120 angeklebt wurde, wird eine Länge der Befestigungsvorrichtung 110 hergestellt siehe Fig. 7. Zu diesem Zeitpunkt können einzelne Befestigungsvorrichtungen durch Schneiden der Gesamtlänge der Befestigungsvorrichtung 110 entlang den Linien 220, 225 hergestellt werden. Dieses Schneiden kann mit Hilfe herkömmlicher Mittel erzielt werden.
Obwohl in Fig. 5 bis 7 nicht veranschaulicht, kann die Stützschicht 115 an die Befestigungsschicht 120 vor oder nach (vorzugsweise vor) dem Ankleben des Düsenschnittschaumstoffs 200 an die Befestigungsvorrichtung 120 angeklebt werden.
Das Verfahren, das unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 beschrieben wurde, ist besonders für Entitäten vorteilhaft, die solche Befestigungsvorrichtungen herstellen. Der Hauptgrund dafür besteht darin, dass der Vorgang des Schaumstoffdüsenschnitts und des Ausstanzens der Befestigungsschicht oder ein ähnlicher Vorgang, durch den ein Abschnitt der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche selektiv entfernt wird, angemessenerweise und herkömmlicherweise in derselben Produktionsstraße zusammen mit den Klebe- und Schneidvorgängen ausgeführt werden kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 12 wird nun die Herstellung der Befestigungsvorrichtung 10 beschrieben.
Ein Paar länglicher Schaumstoffstreifen 35, 40 kann auf beliebige herkömmliche Weise erhalten werden - siehe Fig. 8.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird die Befestigungsschicht 20 bereitgestellt und umfasst ein Paar Längsränder 22, 24. Die Befestigungsschicht 20 umfasst weiterhin eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 25, die von den Rändern der Befestigungsschicht 20 einwärts beabstandet ist, wodurch die Längsränder 22, 24 abgegrenzt werden. Wie Fachleuten ersichtlich ist, sind die Längsränder 22, 24 frei von der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 25. Die Befestigungsschicht 20 mit den Längsrändern 22, 24 kann, wie oben unter Bezugnahme auf die Befestigungsschicht 120 (Fig. 5 bis 7) erörtert, erhalten werden. Die länglichen Schaumstoffstreifen 35, 40 werden jeweils an die Längsränder 22. 24 der Befestigungsschicht 20 angeklebt. Die Art und Weise, in der die Anklebung durchgeführt wird, ist nicht besonders beschränkt - siehe die vorhergehende Erörterung unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7. Dies hat die Herstellung einer Befestigungsschicht zur Folge, die die länglichen Schaumstoffabdichtungen 35 und 40 umfasst, die an den Längsrändern der Befestigungsschicht 20 angeordnet sind - siehe Fig. 10. Wie offensichtlich ist, ist die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche 25 von den Schaumstoffabdichtungen 35, 40 an den Längsrändern der Befestigungsschicht 20 einwärts beabstandet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 sind in der Befestigungsschicht 20 Querabschnitte 26 durch selektive Entfernung von Abschnitten der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 25 vorgesehen. Die Entfernung der auf Andruck wirkenden Befestigungsfläche 25 an gewünschten Stellen kann, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 5 bis 7 erörtert, erfolgen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird ein Paar Schaumstoffabdichtungen 27, 28 an die Abschnitte 26 der Befestigungsschicht 20 angeklebt. Das Ankleben der Schaumstoffabdichtungen 27, 28 kann, wie oben erörtert durchgeführt, werden Das Ergebnis hiervon ist eine Gesamtlänge der Befestigungsvorrichtung 10. Einzelne Befestigungsvorrichtungen können durch Schneiden der Gesamtlänge der Befestigungsvorrichtung 10 entlang der Linien 230, 235 erzielt werden. Dieses Schneiden kann auf eine beliebige herkömmliche Art und Weise durchgeführt werden.
Das unter Bezugnahme auf Fig. 8 bis 12 beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft, da es dem Schaumstoffhersteller erlaubt, die Gesamtlänge jeder Befestigungsvorrichtung vorherzubestimmen und zu wählen. Somit kann der Schaumstoffhersteller die Befestigungsschicht 20, wie in Fig. 10 veranschaulicht, in Massenform erhalten und die Schritte, die unter Bezugnahme auf Fig. 11 und 12 beschrieben sind, durchführen, um die Länge jeder Befestigungsvorrichtung anzupassen.
Wiederum kann die Befestigungsschicht 20 die Stützschicht 15 vor oder nach dem Ankleben der Schaumstoffabdichtungen umfassen.
Wie Fachleuten ersichtlich ist, sind viele Variationen des offenbarten Verfahrens möglich, ohne vom Wesen desselben abzuweichen. Während die Erfindung unter Bezugnahme auf veranschaulichende Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Beschreibung demgemäß nicht in einem einschränkenden Sinn aufzufassen. Nach Bezugnahme auf diese Beschreibung sind Fachleuten verschiedene Modifikationen der veranschaulichenden Ausführungsformen sowie anderer Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich. Beispielsweise sind Fachleute leicht in der Lage, die veranschaulichenden Ausführungsformen entweder in einem Massenproduktionsverfahren oder in einem Düsenschnittproduktionsvorgang anzuwenden. Daher sollen die angehängten Ansprüche alle diese Modifikationen oder Ausführungsformen abdecken.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung, die geeignet ist, in ein Kissen eingegossen zu werden, wobei die Befestigungsvorrichtung umfasst:

(i) eine Stützschicht und (ii) eine Befestigungsschicht, die einander gegenüber angeordnet sind, wobei die Stützschicht Verankerungsmittel aufweist, um die Befestigungsvorrichtung am Kissen zu befestigen, die Befestigungsschicht eine auf Andruck wirkende Befestigungsfläche umfasst, die von den Rändern der Befestigungsschicht nach innen in einem gewissen Abstand angeordnet ist, um einen umfänglichen Rand um die Befestigungsschicht herum festzulegen, wobei der umfängliche Rand vollständig frei von der Befestigungsfläche ist, und (iii) eine Schaumstoffabdichtung, die auf dem umfänglichen Rand angeordnet ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaumstoffabdichtung eine Eindruckhärte im Bereich von ungefähr 44, 48 bis 2224,11 N aufweist.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaumstoffabdichtung ein Polyurethanschaumstoff ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaumstoffabdichtung aus dem Ganzen besteht.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Schaumstoffabdichtung aus einer Anzahl von Schaumstoffteilen besteht.

6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verankerungsmittel eine Anzahl von Schlaufenteilen enthalten.

7. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verankerungsmittel eine Anzahl von Vorsprüngen enthalten, die im wesentlichen orthogonal zur Stützfläche angeordnet sind.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verankerungsmittel und die Stützschicht aus einem Stück bestehen.

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Stützschicht und die Befestigungsschicht aus einem Stück bestehen.

10. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Verankerungsmittel eine fasrige Oberfläche aufweisen.

11. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die fasrige Oberfläche gewebt ist.

12. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die fasrige Oberfläche aus einem Zellulosematerial besteht.

13. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, welche außerdem magnetisch anziehbare Mittel aufweist, um die Schaumstoffabdichtung gegen eine Fläche in der Nähe eines Magneten zu drücken.

14. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die auf Andruck wirkende Befestigungsfläche eine Anzahl von Hakenteilen aufweist, die im wesentlichen orthogonal zur Befestigungsschicht angeordnet sind.