DE69821653T2

DE69821653T2 - Klettverschluss, verfahren und apparat zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69821653T2
Application number: DE69821653T
Authority: DE
Inventors: William Clune
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 1997-11-20
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2004-12-23
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: EP1054606A4; WO1999026507A1; US5884374A; EP1054606B1; CN1286599A; US6524507B1; EP1054606A1; US20030127769A1; DE69821653D1; AU1529299A

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf geformte Festlegungsverschlüsse bzw. Festlegungsglieder, die für ein Ergreifen von Schlaufen und dgl. verwendbar sind.
In Haken- und Schlaufen-Festlegungseinrichtungen bzw. Festlegungsverschlüssen greift typischerweise ein sich erstreckendes bzw. ausgedehntes Feld von geformten Haken, die in benachbarten Reihen auf einer Hälfte des Klettverschlusses bzw. Festlegungsglieds festgelegt sind, das "Hakenelement", in zusammenpassende Schlaufen oder verankerte Fasern auf der anderen Hälfte des Klettverschlusses, dem "Schlaufenelement", ein.
Klettverschlüsse bzw. Festlegungsglieder aus einem geformten Hakenelement sind typischerweise einstückig bzw. integral mit der Basis ausgebildet, wobei jedes einen Stiel umfaßt, der sich von der Basis zu einem Kopf mit einem Haken erstreckt, welcher über die Basis hängt. Oft weisen die Formhohlräume, in welchen die Haken ausgebildet sind bzw. werden, keine sich bewegenden Teile auf, wobei die Hakenfestlegungselemente aus den Formhohlräumen durch rückstellfähiges Verzerren der verfestigten Krümmungs- bzw. Hakenabschnitte der Haken vorausgezogen werden. Um einen laufenden Streifen eines derartigen Hakenelements zu formen, wird eine rotierende Formwalze angewandt. Für diskrete Gegenstände werden zyklisierbare Spritzgußtechniken angewandt. Typischerweise ist in jedem Fall die Form aus einer gesta pelten Serie von Platten ausgebildet, wobei die überhängenden Haken bzw. gekrümmten Abschnitte der Haken begrenzt sind, um in der Richtung der Ebenen der Formplatten zu schauen.
Ein Charakteristikum bzw. Merkmal der Festlegungskomponenten bzw. Klettverschlußelementen ist die Scher- bzw. Abriebfestigkeit eines Eingriffs zwischen diesen. Dies bezieht sich auf ihre Fähigkeit, einem Lösen bzw. Trennen zu widerstehen, wenn sie einer Kraft unterworfen werden, die entlang der Ebene wirkt, die zwischen den zusammenpassenden Seiten der Haken- und Schlaufenelemente definiert ist. Die Scherfestigkeit bestimmt oft die Festigkeitsgrenze der Festlegung. In zahlreichen Anwendungen ist der Klettverschluß mit den Hakenelementen versehen, welche ausgerichtet sind, um in einer ersten Richtung zu schauen bzw. gerichtet zu sein, wobei jedoch die Scherlast, die auf die Festlegungskomponenten aufgebracht ist, in einer Richtung vorliegt, die senkrecht zu oder in einem wesentlichen Winkel zu der Richtung ist bzw. verläuft, in welche die Haken schauen. Beispielsweise schauen die Hakenfestlegungskomponenten in einigen Wegwerfwindeln in einer Richtung, die allgemein parallel zu einer Gürtellinie eines Babys ist, jedoch sind die Kräfte auf den Klettverschluß, die durch die Bewegung der Beine des Babys ausgeübt werden, im wesentlichen senkrecht auf die Gürtellinie.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt auf einen Klettverschluß zum Ergreifen von Schlaufen ab, welcher eine Basis und ein Feld von Festlegungselementen umfaßt bzw. beinhaltet, die mit der Basis ausgebildet bzw. geformt sind und sich von der Basis erstrecken. Die Festlegungselemente sind konstruiert, um Schlaufen einer zusammenpassenden bzw. abgestimmten Schlaufenkomponente zu ergreifen, um einen lösbaren Verschluß bzw. Klettverschluß auszubilden und beinhalten Haken, welche gekrümmte Elemente bzw. Haken zum Ergreifen von Schlaufen definieren. Spitzen bzw. Stachel sind unter den Haken verteilt und erstrecken sich unter einem spitzen Winkel von der Basis zu wenigstens der Höhe der gekrümmten Elemente über der Basis. Die Festlegungselemente sind in Reihen angeordnet, wobei ein erster Satz von Reihen Haken und ein zweiter Satz von Reihen Spitzen umfaßt.
In Übereinstimmung mit einem anderen Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Haken in einer ersten Richtung entlang der Basis und die Spitzen bzw. Stacheln bzw. Stifte erstrecken sich in einer zweiten Richtung entlang der Basis.
In Übereinstimmung mit einem anderen Merkmal der Erfindung weist der Klettverschluß Stacheln mit einer Eingriffsspitze zum Ergreifen von Schlaufen auf, die sich unter einem spitzen Winkel von der Basis erstrecken. Verriegelungsstiele sind auf der Basis benachbart zu den Stacheln und unterhalb der Eingriffsspitze angeordnet, um mit dem Stachel zu kooperieren bzw. zusammenzuwirken, um die Schlaufen zu ergreifen.
In Übereinstimmung mit einem anderen Merkmal der Erfindung weist der Klettverschluß Paare von benachbart gegenüberliegenden Strukturen auf der Basis auf. Die Paare beinhalten eine erste Struktur und eine zweite Struktur mit einer Eingriffsspitze zum Ergreifen von Schlaufen. Die Eingriffsspitze hat eine erste Position, die über der ersten Struk tur angeordnet ist, und eine zweite Position, die unterhalb der ersten Struktur angeordnet ist.
In Übereinstimmung mit einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird eine Form zum Herstellen eines Klettverschlusses zur Verfügung gestellt. Die Form beinhaltet bzw. umfaßt einen Satz von Formplatten, welche Hakenformplatten und Stachelformplatten aufweisen. Die Hakenformplatten haben Hakenformoberflächen zum Ausbilden von Haken, welche mit einer Basis sind und sich von dieser erstrecken. Die Haken definieren gekrümmte Elemente zum Aufnehmen bzw. Fangen von Schlaufen einer zusammenpassenden Schlaufenkomponente. Die Stachelformplatten haben Stachelformoberflächen zum Ausbilden bzw. Herstellen von Stacheln, welche sich unter einem spitzen Winkel von der Basis erstrecken.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbilden eines Schlaufen ergreifenden Klettverschlusses zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfaßt ein Bereitstellen einer Form für den Klettverschluß, welche einen Satz von Formplatten aufweist. Hakenformplatten mit Hakenformoberflächen zum Herstellen von Haken sind zur Verfügung gestellt, gemeinsam mit Stachelformplatten, die Stachelformoberflächen zum Herstellen von Stacheln aufweisen. Ein gießbares Harz wird zu der Form derart zugeführt, daß das Harz in die Formoberflächen gezwungen wird, wo es in Haken und Stachel verfestigt wird, welche dann von der Form entfernt werden.
Ein weiteres gezeigtes Merkmal ist eine Formwalze zum Ausbilden einer Klettverschlußkomponente, wobei die Formwalze Formhohlräume aufweist, die zur Außenoberfläche der Walze offen sind, um ein Feld von Festlegungselementen auszubil den, die durch eine Basis getragen sind, durch Aufbringen bzw. Anwenden eines gießbaren Harzes unter Druck gegen die Außenoberfläche der Formwalze in der Weise, um die Hohlräume, die zur Außenoberfläche offen sind, auszufüllen und um die Basishohlräume an der Außenoberfläche der Formwalze auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalze einen äußeren Formring umfaßt, der über einem inneren Formring angeordnet ist, wobei der äußere Formring wenigstens einen Satz von Formhohlräumen aufweist, welche sich von seiner Außenoberfläche zu seiner Innenoberfläche erstrecken, und der innere Formring Formhohlräume aufweist, die mit entsprechenden Formhohlräumen in dem Außenring ausgerichtet sind, wodurch das formbare Harz an der Außenoberfläche der Formwalze von den Formhohlräumen des äußeren bzw. Außenrings in die Formhohlräume des inneren bzw. Innenrings fließen kann, wobei die Hohlräume von beiden Ringen konstruiert sind, um zu kooperieren, um die Festlegungselemente auszubilden. Ein Verfahren zum Ausbilden einer Festlegungskomponente, das diese Formwalze anwendet, umfaßt ein kontinuierliches Aufbringen von schmelzbarem Harz unter Druck zu der Außenoberfläche der Walze, während die Walze gedreht wird, in welchem vorzugsweise ein Spalt zwischen der Formwalze und einer Druckwalze ausgebildet wird und geschmolzenes Harz in den Spalt der Walzen eingebracht wird, die gegeneinander bzw. gegensinnig rotieren, oder in welchem eine Extruderdüse geschmolzenes Harz unter Druck gegen die Oberfläche der Formwalze extrudiert, während sich die Walze dreht.
Beispielsweise offenbart das Dokument US-A-4794028 eine Formwalze mit gestapelten Scheiben gegeneinander.
In bevorzugten Ausbildungen dieser Merkmale bilden die Formwalze oder das Verfahren Festlegungs- bzw. Klettverschlußelemente, die äußere Endabschnitte aufweisen, die geformt sind, um Festlegungs- bzw. Klettverschlußschleifen zu ergreifen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 illustriert ein Verfahren zum Formen eines Schlaufen ergreifenden Klettverschlusses.
1A illustriert einen Schlaufen ergreifenden Klettverschluß entlang einer Linie 1A-1A von 1.
1B ist eine vergrößerte Seitenansicht eines isolierten Bereichs 1B von 1.
2A illustriert ein Hakenelement.
2B illustriert ein wiedereintretendes Hakenelement.
3A illustriert die Formplatten, welche verwendet werden, um die Haken- und Stachel-Festlegungselemente auszubilden.
3B–3D sind eine End-Seiten- und Vorderansicht eines Abschnitts einer stachelformenden Platte.
3E illustriert ein Stachelfestlegungselement, das aus den Formplatten der 3A–3D geformt ist.
4 illustriert eine Draufsicht einer alternativen Ausbildung des Schlaufen ergreifenden Klettverschlusses.
5 illustriert eine Draufsicht des Schlaufen ergreifenden Klettverschlusses.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X von 5.
7 illustriert eine Klettverschlußkomponente, die in eine zusammenpassende bzw. abgestimmte Komponente eingreift.
8 illustriert eine Seitenansicht einer Hakenausbildung.
9 illustriert ein individuelles Stachel-Festlegungselement.
10 illustriert eine vergrößerte Ansicht eines isolierten Bereichs Y von 9.
11 illustriert eine alternative Ausbildung bzw. Konstruktion für das Stachel-Festlegungselement.
12 illustriert die Formringe, welche verwendet werden, um das Kreuzmaschinen-Festlegungselement von 11 auszubilden.
13A–13D illustrieren eine End-, diese und Seitenansicht einer alternativen Formplattenausbildung, um das Stachel-Festlegungselement von 11 auszubilden.
14A–14C illustrieren ein klinkenartiges Klettverschlußelement.
14D–14E illustrieren ein einschnappartiges Klettverschlußelement.
15 illustriert Formringe, welche verwendet werden, um klinkenartige Klettverschlüsse auszubilden.
16 illustriert ein alternatives Formplattendesign, um klinkenartige Klettverschlüsse auszubilden.
17 illustriert einen klinkenartigen Klettverschluß, der aus der Formplatte von 16 gebildet wird.
18 illustriert eine Draufsicht auf eine alternative Anordnung von stachelartigen Klettverschlüssen in Kombination mit hakenartigen Klettverschlüssen bzw. Festlegungselementen.
19 illustriert eine Endansicht einer alternativen Anordnung entlang einer Linie Q-Q von 18.
20 illustriert eine Draufsicht auf einen alternativen Stachelklettverschluß in Kombination mit Hakenklettverschlüssen.
21 illustriert eine Endansicht des alternativen Stachelklettverschlusses entlang der Linie N-N von 20.
22A–22B illustrieren eine End- und Draufsicht von Formplattendesigns, um die Stachelelemente von 21 auszubilden.
23A und 23B illustrieren ein Nachformverfahren, um Stachelelemente mit abgeflachten Spitzen auszubilden.
Beschreibung von gegenwärtig bevorzugten Ausbildungen
Bezugnehmend auf 1 wird eine eine Schlaufe ergreifende Klettverschlußkomponente 10 in der Form eines kontinuierlichen Streifens in einem kontinuierlichen Verfahren beispielsweise unter Verwendung von Prinzipien des Fischer-Verfahrens, US-Patent 4.794.028, geformt.
Klettverschlußkomponenten mit kombinierten Anordnungen von Haken- und Stachelelementen werden durch eine Verwendung eines Satzes von gestapelten parallelen Platten geformt, in welchen Rand- bzw. Kantenausbildungen in gewählten Platten, die Hakenklettverschlußelemente definieren, und Löcher, die sich nach innen von der freiliegenden Kantenoberfläche der gewählten Platten erstrecken, stellen Hohlräume zur Verfügung, um die Stachelelemente zu formen. Die Winkel der Achsen der Löcher relativ zu der Oberfläche der Walze sind auswählbar für die gewünschte Anwendung. Die Kombination von Klettverschlußelementen ermöglicht es der Klettverschlußkomponente 10, eine Schlaufen ergreifende Scherfestigkeit in gewählten Richtungen in Abhängigkeit von der gewählten Ausrichtung der entsprechenden Elemente zur Verfügung zu stellen.
Unter Verwendung eines kontinuierlichen Verfahrens werden Formhohlräume für Reihen von Hakenklettverschlußelementen und Stachelelementen in den Umfängen von entsprechenden scheibenförmigen Formplatten einer Formwalze ausgebildet. Geschmolzenes Harz wird kontinuierlich extrudiert und unter Druck gegen die gekühlte Formwalze aufgebracht, welche Formhohlräume um ihren Umfang aufweist, welche konfiguriert sind, um Klettverschlußelemente, wie beschrieben, auszubilden bzw. herzustellen. In einer Form des Fischer-Verfahrens, wie dies in 1 gezeigt ist, wird das geschmolzene Harz von dem Extruder 113 kontinuierlich in einen Spalt extrudiert, der zwischen der gekühlten Formwalze 112 und einer Druckwalze 114 ausgebildet ist. Ein Zufuhrband 115 von geschmolzenem Harz wird derart geformt, das unter Druck des Spaltes es die Haken- und Stift- bzw. Stachel- Hohlräume und auch zwischen die Walzen gezwungen wird, um eine blattförmige Basis auszubilden, welche einstückig bzw. integral mit den geformten Klettverschlußausbildungen bzw. -formationen ist. Nach einem Kühlen, während es sich auf der Walze befindet, wird die kontinuierliche blattförmige Klettverschlußelemente oder das Band von der Formwalze abgezogen.
Wenn es gewünscht ist, die Höhe der geformten Klettverschlußelemente gleichmäßiger auszubilden oder anderenfalls die geformten Elemente neu zu konfigurieren, wird das geformte Band 121 zwischen einer Umwickelwalze 120 und einer Abziehwalze 122 durchgeführt, während die Festlegungselemente bzw. Klettverschlußelemente noch weich und permanent deformierbar sind. Die Walze 122 drückt jegliche höheren Elemente nach unten auf eine gleichmäßige, gewünschte, vorab festgelegte Höhe. In anderen Fällen wird die hinunterdrückende bzw. Abziehwalze auf ein Niveau erhitzt, das aus reichend ist, um ihr zu ermöglichen, durch Thermoformen den ergreifenden Abschnitt der geformten Elemente neu zu formen, um weitere Charakteristika bzw. Merkmale an das Endprodukt zu verleihen. Wie dies durch die in strichlierten Linien dargestellten Komponenten nahegelegt ist, wird in einigen Fällen ein Blatt 116, wie ein gewebtes oder nicht gewebtes Gewebe, von einer Walze 118 dem Spalt derart zugeführt, daß die resultierende Hakenkomponente Klettverschluß- bzw. Festlegungselemente inkludiert, welche innig mit dem Blatt 116 verbunden sind, was als "in situ" Laminierverfahren bezeichnet wird. Dieses Blatt enthält Schleifen, die adaptiert sind, um als eine Schleifenkomponente zu dienen, um die Klettverschlußelemente zu ergreifen.
In einer Adaption des Fischer-Verfahrens extrudiert eine Extruderdüse Harz unter Druck gegen die Walzenoberfläche, wobei Erstreckungen der Düsenoberfläche, welche mit der Walze 112 übereinstimmen, dazu dienen, daß sie das extrudierte Harz mit ausreichendem Druck aufnehmen, um die Formhohlräume 110 mit Harz zu füllen. In einem anderen Beispiel wird das formbare Harz zu der Formwalze 112 zugeführt und nach einem Bewegen entlang der Oberfläche der Formwalze wird das Harz in die Formhohlräume unter Verwendung einer Druckwalze hineingepreßt bzw. gedrückt.
Formbares Harz kann auch in Formhohlräume injiziert bzw. eingespritzt werden, um die Klettverschlußelemente durch Spritzgießen auszubilden, um entweder die Klettverschlußelemente als diskrete Vorrichtungen oder auf einem starren Untergrund auszubilden, welcher konstruiert ist, um an ein getrenntes Produkt festgelegt werden. Ein Spritzgießen wird auch verwendet, um die Haken- und Stachel-Klettverschlußelemente einstückig mit einem geformten Produkt zu formen, so daß die Klettverschlußelemente nicht nachfolgend an dem Produkt festgelegt werden müssen.
In einigen Fällen werden Stengel bzw. Stiele und Stachel einstückig mit einer Basis geformt und nachfolgend deformiert, um die Ausbildung von Schlaufen ergreifenden Klettverschlußelementen zu vervollständigen.
Das schmelzbare bzw. gießbare Harz kann jedes geeignete Kunststoffmaterial sein, in Abhängigkeit von der beabsichtigten Klettverschlußanwendung. Gegenwärtig ist Polypropylen bevorzugt. Nylon, Polyester, Polyethylen, Propylen, Ethylen und Copolymere davon, ebenso wie andere thermoplastische und thermohärtende Harze können auch leicht angewandt bzw. verwendet werden.
Bezugnehmend auf 1A ist ein geformter bzw. gegossener Klettverschluß zum Ergreifen von Schlaufen gezeigt, der entlang einer Linie 1A-1A von 1 gesehen bzw. betrachtet wird. Der Klettverschluß umfaßt eine Basis 12 und ein Feld von Klettverschlußelementen 14, die mit der Basis 12 geformt bzw. gegossen sind und sich von dieser erstrecken. Die Klettverschlußelemente sind in einer derartigen Weise konstruiert und ausgebildet, wie dies hier beschrieben ist, um Schlaufen einer zusammenpassenden Schlaufenkomponente zu ergreifen, um einen lösbaren Verschluß- bzw. Klettverschluß auszubilden. Das Feld von Klettverschlußelementen 14 beinhaltet bzw. umfaßt Hakenklettverschlußelemente 15, die gekrümmte Elemente 17 für ein Ergreifen von Schlaufen definieren, welche an einer gegebenen Höhe C über der Basis 12 angeordnet sind. Spitzen bzw. Stachel 16 sind zwischen den Haken 15 eingestreut bzw. verteilt und erstrecken sich un ter einem spitzen Winkel von der Basis 12 zu wenigstens der Höhe C der gekrümmten Elemente 17 über der Basis.
Wie dies in 1A, 1B und 5 gesehen werden kann, sind die Hakenklettverschlußelemente 15 und Stachelklettverschlußelemente 16 angeordnet, um in unterschiedliche Richtungen entlang der Basis 12 zu schauen. Die Klettverschlußelemente von jeder Art liegen in Längsreihen 18, die sich in der Bearbeitungsrichtung erstrecken, wobei ein erster Satz von Reihen 19 von Hakenklettverschlußelementen 15 mit einem zweiten Satz von Reihen 20 von Stachelklettverschlußelementen 16 verschachtelt bzw. abwechselnd angeordnet ist. Die individuellen Hakenklettverschlußelemente 15 der Reihen 19 erstrecken sich in einer ersten Richtung entlang der Basis 12 und die individuellen Stachelklettverschlußelemente 16 der Reihen 20 erstrecken sich in einer zweiten Richtung entlang der Basis 12, wodurch zwischen der ersten und zweiten Richtung ein Winkel von wenigstens 10 Grad und vorzugsweise etwa 90 Grad definiert wird.
Bezugnehmend auf 2A beschreibt der Ausdruck "Haken" Elemente 2a mit einem Kopf 2, welcher über einer Basis 3 von einem Stiel bzw. Stamm 4 überhängt und welcher ein gekrümmtes Element 5 zum Ergreifen von Schlaufen aufweist. Ein "gekrümmtes Element" ist durch die untere Oberfläche 6 des Kopfes 2 definiert, welche tangential zu einer Ebene (P-P) parallel zu der Basis 3 verläuft. Wie dies in 2B gezeigt ist, ist eine Art eines Hakens ein wiedereintretender Haken 2b. Der Ausdruck "wiedereintretend" bedeutet, daß das gekrümmte Element 5 einen eine Schlaufe ergreifenden Bereich 7 definiert, der an einer Seite durch die Eingriffsspitze 8 und auf einer anderen Seite durch den Stiel 4 des Hakens 2b umschlossen ist. Ein "Stachel" ist von einem "Haken" unterschieden, da ein Stachel keine untere Oberfläche aufweist, welche tangential zu einer Ebene parallel zu der Basis ist.
3A zeigt einen Satz von Formplatten 150a–e zum Ausbilden der geformten Klettverschlüsse. Die Formplatten 150 haben erste und zweite Arten von Formoberflächen 152 und 154, welche erste und zweite Arten von Hohlräumen 156 und 158 definieren, um Haken- und Stachel-Klettverschlußelemente auszubilden. Jedes Hakendesign ist in Kombination mit den Stacheln verwendbar bzw. nützlich. Vorzugsweise haben die Formplatten 150a, 150b und 150e jeweils halbhakenförmige Ausbildungen 170, welche verwendet werden, um die gekrümmte Form der Hakenklettverschlüsse auszubilden. Ein Paar von Formplatten, wie 150a und 150b, kooperiert bzw. wirkt zusammen, um einen gesamten Hakenhohlraum 153 aus der Kombination ihrer entsprechenden halbhakenförmigen Hohlräume 157a und 157b auszubilden. Auf diese Weise kann gesehen werden, daß ein Paar von Formplatten, wie 150a und 150b, eine einzelne Reihe von Hakenklettverschlüssen auf der geformten Basis 12 ausbildet. Hakenhohlräume 156 werden schnell bzw. leicht durch irgendeines der Verfahren gebildet, die in der Technik bekannt sind, wie Laserbearbeiten, Elektroentladungsbearbeiten, Bohren, Malen, Durchschneiden oder fotochemisches Ätzen.
Stachelformplatten 150c und 150d haben jeweils eine Konfiguration von Formoberflächen 154, welche stachelförmige Hohlräume 158 definieren. Es ist bevorzugt, daß stachelförmige bzw. Stachelform-Hohlräume 158 länglich und etwa bzw. angenähert konisch mit einem länglichen Querschnitt in einer Ebene parallel zur Oberfläche 180 sind, wobei eine Hauptachse senkrecht zu den Reihen von Hohlräumen liegt, um eine gute Stachel-Biegefestigkeit in dieser querverlaufenden Bearbeitungsebene zur Verfügung zu stellen. Hohlräume 158 erstrecken sich in die Oberfläche 180 der Formplatten 150c oder 150d unter einem Winkel von ungefähr 30 bis 60 Grad.
Bezugnehmend auf 3B, 3C und 3D sind eine End-Seiten- bzw. Draufsicht der Stachel-Formplatte 150c gesondert gezeigt. Der Hohlraum 158 erstreckt sich in die Oberfläche 180 der Formplatten 150 unter einem Winkel α. Die längliche Öffnung 160 des Hohlraums hat eine Hauptachse 'j' und eine kleine Achse 'k'. Indem diese Form 150 so konstruiert bzw. entworfen ist, daß sich die stachelbildenden Hohlräume 158 in einer Richtung erstrecken, welche nicht parallel zu dem Hakenformhohlraum 156 ist, werden Hydridfestlegungselemente bzw. Hydridklettverschlußelemente mit guten Querbearbeitungsbelastungsfähigkeiten und Scherfestigkeit produziert.
In einem Beispiel haben die Hohlräume 158 elliptische Öffnungen 160 von etwa 0,025 cm (0,010 Zoll) entlang ihrer Hauptachsen j und etwa 0,007 Zoll entlang ihrer kleineren Achsen k. Von der Öffnung erstreckt sich der Hohlraum 158 etwa 0,05 cm (0,020 Zoll) in die Form 150.
Die stachelbildenden Hohlräume 158 können durch eine Vielzahl von Verfahren wie Laserbearbeiten, Elektroentladungsbearbeiten oder Bohren mit einem geformten Werkzeug bzw. Einsatz ausgebildet werden. Um Stachel-Hohlräume 158 in einer individuellen Formplatte 150c zu erzeugen, wird die Formplatte 150c auf einem Schrittmotor angeordnet, welcher dann unter einem gewünschten Winkel zu der Richtung des gewählten Formwerkzeugs angeordnet wird. Die Platte 150c wird dann durch das Werkzeug auf eine vorbestimmte Tiefe ge bohrt, um Hohlräume 158 auszubilden. Indem unter einem Winkel gebohrt wird, tendieren diese dazu, eine elliptische Öffnung 160 an der Oberfläche 180 der Formplatte auszubilden. Sobald ein individueller Hohlraum ausgebildet ist, wird die Formplatte einen Schritt zu dem nächsten Ort eines gewünschten Hohlraums bewegt und das Formverfahren wird wiederholt.
Ein Elektroentladungsbearbeiten (EDM) ist ein alternatives Verfahren zum Ausbilden der Hohlräume 158. Mit EDM wird ein Lichtbogen zwischen der Elektrode des Werkzeugs und der Metalloberfläche 180 der Formplatte 150c ausgebildet. Der Lichtbogen erhitzt das Metall und die Elektrode dringt in die Metalloberfläche vor, um einen Hohlraum gewünschter Tiefe auszubilden. Vorzugsweise hat die Elektrode einen kleineren Durchmesser als der gewünschte Querschnitt eines Hohlraums 158, da Metall, das die Elektrode umgibt, während des Verfahrens verdampft wird.
3E erläutert ein resultierendes, einstückig bzw. integral geformtes Stachelklettverschlußelement, welches von dem Hohlraum 158 nach einer Ausbildung entfernt wurde. Das Stachelklettverschlußelement 16 hat allgemein die Form eines Hohlraums 158 von 3A, das einen Winkel α zwischen der zentralen Achse 32 des Stachels 16 und der Basis 12 der Dicke 't' ausbildet. Der Stachel 16 hat eine Stachelgrundfläche einer Breite Z.
In 4 beinhaltet in einer alternativen Ausbildung 30 der Hybridklettverschluß eine Serie von parallelen Reihen 18, wo einige der Reihen mehr als eine Art eines Klettverschlußelements beinhalten. Beispielsweise beinhaltet die Reihe 25a in 4 ein Hakenklettverschlußelement 15 be nachbart zu einem Spitzen- bzw. Stachelklettverschlußelement 16.
Der Hybridklettverschluß 10 ist unter Bezugnahme auf die Draufsicht von 5 und die Endansicht von 6 und 7 beschrieben, wo das Klettverschlußelement entlang der Linie X-X von 5 gesehen ist. In diesen Ansichten ist die dünne flexible Basis 12 mit Hakenklettverschlüssen 15 und Stachelklettverschlüssen 16 gezeigt, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche 34 der Basis 12 erstrecken. Wie dies in 7 gezeigt ist, erstrecken sich die Hakenklettverschlußelemente 15, um eine entsprechende gewirkte bzw. gewebte zusammenpassende Komponente 42 durch individuelle Schlaufen 44 zu ergreifen. Es ist bevorzugt, daß sich die Hakenklettverschlußelemente 15 in einer ersten Richtung erstrecken, um eine Schlaufe 44 der zusammenpassenden Komponente 42 zu ergreifen, und daß sich das Stachelklettverschlußelement 16 in einer zweiten Richtung in nicht paralleler Beziehung zu der ersten Richtung erstreckt, um die Schlaufe 46 einer zusammenpassenden Komponente 42 zu ergreifen. Es ist bevorzugt, daß sich das Stachelklettverschlußelement 16 in einer im wesentlichen senkrechten Beziehung zu dem Hakenklettverschluß 15 erstreckt, um den Quer- bzw. Kreuzbearbeitungsrichtungseingriff und die Scherfestigkeit zu maximieren.
In 6 und 7 sind Haken- und Stachelformen von Klettverschlußelementen als eine individuelle Hakenausbildung 38 und eine individuelle Stachelausbildung 40 gezeigt. Der individuelle Haken 38 hat eine Höhe eines Abstands A von der Oberfläche 34 des Basisglieds 12 zu der Oberseite 39 des Hakens 38 und eine Höhe von C von der Oberfläche 34 zu dem gekrümmten Element 17. Vorzugsweise erstreckt sich der Sta chelklettverschluß 16 von einer Grundlage bzw. einer Basis auf der Basis- bzw. Grundoberfläche 34 unter einem spitzen Winkel, um in einer entfernten Spitze 41 zu enden. Der Stachelklettverschluß 16 erstreckt sich vorzugsweise von der Oberfläche 34 unter einem Winkel α von 30 bis 60 Grad und in einer Länge B, so daß sich die entfernte bzw. distale Spitze 41 auf einer Höhe von der Oberfläche 34 von wenigstens C und vorzugsweise auf einer Höhe von etwa gleichem Abstand von der Oberfläche 34 wie die Höhe A des Hakenklettverschlusses 15 befindet.
Auf diese Weise werden, wenn die zusammenpassende Komponente 42 mit der Basis 12 in Eingriff gelangt, individuelle Schlaufen und Fasern 44 und 46 der gewebten zusammenpassenden Komponente 42 durch die Kombination und Vielzahl von Klettverschlußelementen auf einer gegebenen Basis 12 ergriffen. Da die Klettverschlußelemente 15 und 16 in unterschiedlichen Arten und vorzugsweise in unterschiedlicher winkeliger Beziehung zueinander vorliegen, steigt die Anzahl der Gesamteingriffe mit Schlaufen oder Fasern 44 oder 46 und die Richtungen der Eingriffe an. Indem eine Vielzahl von mehrdirektionalen Eingriffen vorliegt, wird die Scherfestigkeit der Wechselwirkung der mit dem Klettverschluß zusammenpassenden Komponenten erhöht. Dies erzeugt eine stärkere Bindung zwischen der zusammenpassenden Komponente 42 und der Basis 12, welche weniger einem Lösen unterworfen ist, wenn Kräfte auf den Klettverschluß 10 in einer Richtung aufgebracht werden, welche nicht parallel zu der Richtung der Ebene der Formplatten ist.
Die Basis 12 der vorliegenden Erfindung 10 ist aus einer Vielzahl von Materialien und in einer Vielzahl von Methoden gefertigt. Unter den zahlreichen Materialien, welche für die Basis 12 verwendet werden, sind Kunststoffe, Folien, gewebte Materialien, Metalle, Kompositmaterialien usw. enthalten. Vorzugsweise besteht das Basisglied aus einem dünnen flexiblen Material, wie einem dünnen Kunststoffilm.
Bezugnehmend auf 8 ist eine Seitenansicht einer zweidirektionalen Hakenausbildung gezeigt, welche mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Vorzugsweise ist die Hakenausbildung einstückig bzw. integral mit der Basis 12 ausgebildet und beinhaltet einen Stiel bzw. Stamm 90, der von der Basis 12 aufragt, und schließt mit einem Kopf 91, welcher ein mehrere Schlaufen aufnehmendes gekrümmtes Element 92 für ein Aufnehmen bzw. Einfädeln von Schlaufen ausbildet. Das gekrümmte Element 92 ist an dem Stiel 90 festgelegt und biegt sich vorzugsweise zurück zu der Basis 12.
Wenn nur einige wenige Reihen von Klettverschlußelementen in 5 gezeigt sind, so ist dies lediglich für erläuternde bzw. illustrierende Zwecke zu verstehen und daß ein Schlaufen ergreifender Klettverschluß 10 jede Anzahl von Reihen aufweisen kann. Die Klettverschlußelemente in alternativen parallelen Reihen 27a und 27d können in entgegengesetzte Richtungen schauen. Alternativ können die Hakenklettverschlußelemente in dieselbe Richtung schauen oder können andere Ausrichtungen bzw. Orientierungen haben. Klettverschlußelemente der Hakenart bzw. des Hakentyps 15 haben vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,076 cm (0,030 Zoll) und benachbarte parallele Reihen von Festlegungselementen 27a und 27b sind um einen Abstand W von etwa 1,5 mal der Dicke eines Hakenklettverschlusses voneinander entfernt. Benachbarte Hakenklettverschlußelemente in derselben Reihe sind vorzugsweise entlang der Reihe um einen Abstand von 2–5 mal der Dicke von einem der Hakenklettverschlußele mente voneinander entfernt, so daß der Kopf eines Hakenklettverschlußelementes nicht eine rückwärtige Oberfläche eines zweiten benachbarten Elements in derselben Reihe kontaktieren wird, wenn der Stiel eines gegebenen Elements nach unten durch eine vertikale Last bzw. Belastung verbogen bzw. abgelenkt wird. In einer bevorzugten Ausbildung gibt es etwa 10–30 Hakenklettverschlußelemente 15 pro Zoll in jeder Reihe.
Vorzugsweise sind benachbarte Reihen 27b und 27c von Stachelausbildungen 16 um einen Abstand von etwa 0,0127 cm bis 0,127 cm (0,005 Zoll bis 0,050 Zoll) voneinander entfernt. Benachbarte Stachelausbildungen 16 innerhalb einer Reihe sind vorzugsweise entlang der Reihe um einen Abstand von 0,5 bis 1 mal der Basisbreite Z von einer der Stachelformationen bzw. -ausbildungen 40 voneinander entfernt, so daß vorzugsweise die Stachelausbildungen 16 die Anzahl der Hakenausbildungen 15 übersteigt. In einer bevorzugten Ausbildung sind etwa 10 bis 100 Stachelausbildungen 16 pro Zoll oder in einer Einheitsreihe von Stachelfestlegungselementen bzw. Stachelklettverschlußelementen 16 vorhanden.
Indem nun auf 9–11 Bezug genommen wird, sind verschiedene mögliche Ausbildungen der Stachelausbildungen 16 gezeigt. In 9 weist ein individueller Stachel 40, welcher integral auf der Basis 12 ausgebildet ist, einen Grund 54 auf der Oberfläche 34 der Basis 12 auf. Von dem Grund 54 erstreckt sich ein Stiel 52 um einen Abstand B und unter einem Winkel von α in bezug auf die Oberfläche 34 der Basis 12 und die zentrale Achse 32 des Stachels 40. Der Stiel 52 schließt mit einer entfernten bzw. distalen Spitze 41, welche einen Radius R aufweist. Von 10 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs Y von 9, welcher den Spitzenradius und somit die "Schärfe" des Stachels 40 von etwa 0,005 cm bis 0,05 cm (0,002 Zoll bis 0,020 Zoll) illustriert. Der Spitzenradius liegt vorzugsweise zwischen 20 und 50 Prozent der Breite des Grundes 54. In einer bevorzugten Ausbildung verjüngt sich der Stachel 40 von einem Radius von 0,005 cm (0,002 Zoll) an der Spitze 41 zu einem Radius von etwa 0,00127 cm (0,005 Zoll) an dem Stachelgrund 54 über eine Stiellänge von etwa 0,050 cm (0,020 Zoll) mit einem Winkel von α zwischen etwa 30 bis 60 Grad.
11 zeigt eine weitere Ausbildung der Stachelausbildung 16 der vorliegenden Erfindung 10. In dieser Ausbildung ist der individuelle Stachel 40 ein gebogener Stachel 57, welcher einen Basisabschnitt 58 aufweist, der einstückig mit der Basis 12 ausgebildet ist und sich von dieser unter einem ersten Winkel α₁ zwischen der zentralen Achse des Stachels 40 und der Oberfläche 34 der Basis 12 erstreckt. Der Basisabschnitt 58 erstreckt sich zu einem distalen Ende 61. Weiters hat der gebogene Stachel 57 einen Spitzenabschnitt 60, der einstückig mit dem distalen Ende 61 des Basisabschnitts 58 geformt ist und sich von diesem erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Spitzenabschnitt 60 unter einem zweiten Winkel α₂ in bezug auf die Oberfläche 34 und die zentrale Achse des Spitzenabschnitts 60.
Bezugnehmend auf 11 und 12 sind die Verfahren zum Herstellen von gebogenen Stachelausbildungen 57 im Detail beschrieben. In einem Verfahren sind gebogene Stachelausbildungen 57 durch eine Formwalze 200 ausgebildet, welche ein Paar von Formringen umfaßt, dessen erster über dem anderen angeordnet ist. Der erste äußere Formring 202 hat einen ersten Satz von Formhohlräumen 204, die sich durch den ersten Formring 202 unter einem ersten Winkel α₁ erstrecken. Ein individueller Basisabschnittformhohlraum 206 beinhaltet eine Öffnung 208, die an einer ersten Oberfläche 214 angeordnet ist, einen Kanal 210 und eine zweite Öffnung 212, die an einer zweiten Oberfläche 216 angeordnet ist. Der Stachelbasisabschnittformhohlraum 206 ist in dem ersten Formring 202 durch verschiedene in der Technik bekannte und zuvor hierin beschriebene Verfahren ausgebildet, wie ein Laserbearbeiten, Bohren oder Elektroentladungsbearbeiten. Durch Anwenden eines form- bzw. gießbaren Harzes eines gewünschten Materials mit Druck gegen die Oberfläche 214 der Formwalze 200 in einer üblichen Weise, um den Klettverschluß auszubilden, tritt das gewünschte Material in den Formhohlraum 206 ein und der Basisabschnitt 58 der gebogenen Stachelausbildung 57 wird erzeugt.
Der erste Formring 202 liegt über einem zweiten Formring 220, um einstückig einen Spitzenabschnitt 60 mit einem Stachelbasisabschnitt 58 zu formen. Der zweite Formring 220 hat einen zweiten Satz von Formhohlräumen 222, welche mit dem ersten Satz von Formhohlräumen 204 des ersten Formrings 202 ausgerichtet bzw. fluchtend angeordnet sind. Ein individueller Formhohlraum 225 des zweiten Formrings 220 weist eine Öffnung 226, die an einer Oberfläche 224 angeordnet ist, und einen Hohlraumabschnitt 228 auf, der sich in die zweite Formplatte 220 unter einem zweiten Winkel α₂ erstreckt. Die Öffnung 226 fluchtet mit der Öffnung 212 des Stachelbasisformhohlraums 206, wodurch es Material ermöglicht wird, von dem Stachelbasisformhohlraum 206 in den Spitzenabschnittformhohlraum 225 zu fließen, um den einstückig verbundenen Spitzenabschnitt 60 der gebogenen Stachelausbildung 57 auszubilden. Hohlräume 222 des zweiten Formrings 220 sind durch zuvor hierin beschriebene Verfahren ausgebildet.
In 13A–13D ist ein zweites Verfahren zum Ausbilden von gebogenen Stachelausbildungen 57 durch die Verwendung von nebeneinanderliegenden Formplatten 300 gezeigt. In 13A illustrieren Endansichten einer Stachelbasisabschnitt-Formplatte 302 und einer Spitzenabschnittformplatte 304 die Stachelbasisformoberfläche 306 und die Spitzenformoberfläche 308 zum einstückigen Formen eines gebogenen Stachelelements 57 darstellend gezeigt. Diese nebeneinander liegenden Platten 300 können mit dem Fischer-Verfahren, das zuvor hierin beschrieben wurde, verwendet werden.
Bezugnehmend auf 13B, welche eine Draufsicht auf Formplatten 300 entlang einer Linie 310–310 der 13A ist, hat die Stachelbasisabschnittformplatte 302 eine obere Oberfläche 310 mit einer Öffnung 312, die durch die Formoberfläche 306 definiert ist. Die Formoberfläche 306 erstreckt sich von der Öffnung 312 unter einem Winkel zu der Seitenoberfläche 314 der Stachelbasisformplatte 302, wodurch ein Kanal innerhalb der Platte ausgebildet wird.
Indem die Platte 302 entlang einer Linie 13C–13C von 13A gesehen wird, sind die Seitenoberfläche 314 und Seitenöffnung 316 in 13C gezeigt. Von der Seitenöffnung 316 fließt geschmolzenes Harz in die Spitzenabschnittformplatte 304 während der Anwendung des Fischer-Verfahrens. Die Spitzenabschnittformplatte 304 hat eine Öffnung 322 an der Seitenoberfläche 320. Von der Öffnung 322 erstreckt sich die Spitzenabschnittformoberfläche 308 in die Spitzenformplatte 304. Dies ist durch die Endansicht der Formplatte in 13A und die Seitenansicht der Formplatte in 13D entlang der Linie 13D–13D von 13A illustriert.
Klettverschlußelemente auf der Basis können Paare von benachbart gegenüberliegenden Strukturen beinhalten. Die Paare umfassen bzw, beinhalten eine erste Struktur, die eine Eingriffsspitze zum Ergreifen von Schlaufen aufweist, und eine zweite Struktur, die zumindest teilweise unterhalb der Eingriffsspitze angeordnet ist. Die ersten und zweiten Strukturen kooperieren, um Schlaufen einer zusammenpassenden Komponente zu ergreifen. Diese Klettverschlußelemente beinhalten "Klinken" und "Einschnappklinken"-Klettverschlüsse.
Bezugnehmend auf 14A–14C und 17 sind "klinkenartige" bzw. "Klinkentyp"-Klettverschlußelemente gezeigt, welche in Kombination mit Hakenklettverschlüssen verwendet werden können. Wie dies in 14A ersichtlich ist, ist der Stachelklettverschluß von 9 oder 11 benachbart zu und mit seiner Eingriffsspitze 60 oberhalb eines kürzeren Klinkenstiels 268 angeordnet, welcher sich auch von der Basis 12 erstreckt. Der Klinkenstiel 268 erzeugt eine stärkere Trenn- bzw. Lösekraft und eine höhere Ablösefestigkeit durch den Stachelklettverschluß zur Entfernung einer Schlaufe 46 eines gewebten Klettverschlusses 42. Der Klinkenstiel 268 beinhaltet vorzugsweise eine äußere Oberfläche 270, welche zu der Eingriffsspitze 60 des Stachels 57 geneigt ist. Die geneigte Außenoberfläche 270 hilft beim Richten einer Schlaufe 46, um durch den Stachel 57 gegriffen zu werden, wenn die Schleife 46 die geneigte bzw. abgeschrägte Oberfläche 270 kontaktiert. Die Schleife 46 ist von dem Stachel 57 an den Schlaufenscheitel 274 durch den Stiel 268 und zu dem Stachel 57 an seiner Öffnung 276 vorgespannt bzw. beaufschlagt. Der Stachelstiel 268 hat vorzugsweise eine gerade oder nach innen geneigte Oberfläche 272, welche eine Schlaufe 46 "einfängt" oder "verriegelt", sobald die Schlaufe 46 zwischen der Eingriffsspitze 60 und dem Stiel 268 gleitet. Dies ist in 17 illustriert, wo eine Schlaufe 46 durch die Eingriffsspitze 60 eines Stachelklettverschlusses 57 eingefangen wurde und den Stachel nach unten hinter einen Klinkenstiel 362 geglitten ist. Die Schlaufe 46 wird durch den Stachel 57 und in der Oberfläche 368 des Klinkenstiels 362 eingefangen. Auf diese Weise ist die Lösekraft, die für ein Lösen der Schlaufe 46 erforderlich ist, über die Kraft erhöht, die für einen Eingriff notwendig ist, da der Klinkenstiel 362, die Klinkenstielspitze 364 und Innenoberfläche 368 die Schlaufe 46 daran hindern, daß sie leicht von dem Stachel 57 gleitet. Klinkenstiele 362 haben eine Höhe von vorzugsweise einer Hälfte der Höhe des Stachelklettverschlusses und sind vorzugsweise von Stachelklettverschlüssen 1 bis 1,5 mal der Basisbreite Z eines Stachelklettverschlusses 57 entfernt angeordnet. Andere mögliche Formen und Ausbildungen für Klinkenstiele 362 können Haken und Stacheln umfassen, jedoch sind sie nicht darauf beschränkt.
14B illustriert eine andere Ausbildung eines Paars von gegenüberliegenden Strukturen 280, die sich von einer Basis 12 erstrecken, welche kooperieren bzw. zusammenwirken, um eine Schlaufe 46 einer zusammenpassenden Komponente einzufangen. Die erste Struktur ist ein Haken 15 und die zweite gegenüberliegende Struktur ist ein Klinkenstiel 268, der benachbart dem Haken 15 und zumindest teilweise unterhalb seines Kopfs 2 angeordnet ist. Der Klinkenstiel 268, der in 14B illustriert ist, beinhaltet eine geneigte bzw. abgeschrägte Oberfläche 270 außerhalb des Schlaufenfangbereichs 281 zwischen dem Paar von gegenüberliegenden Strukturen 280. Der eine Schlaufe einfangende Bereich 281 ist durch den Haken 15, die Basis 12 und die Innenoberfläche 282 des Klinkenstiels 268 definiert. Weiters ist die Innenoberfläche 282 des Klinkenstiels 268 senkrecht zu der Basis 34 in dieser Darstellung, obwohl andere winkelige Beziehungen zwischen der Oberfläche 282 und der Basis 12 möglich sind.
14C illustriert eine Ausbildung, wo das Paar von gegenüberliegenden Strukturen einen Stachel 16 mit einem distalen Ende 41 und einem hakenförmigen Klinkenstiel 268 beinhaltet, der benachbart dem Stachel 16 angeordnet ist. Der Klinkenstiel 268 hat sein gekrümmtes Element 17 zu dem Stachel 16 schauend und zumindest teilweise unterhalb des distalen Endes 41 angeordnet. Gemeinsam kooperieren der Stachel 16 und der Klinkenstiel 268, um eine Schlaufe 46 einzufangen und die Lösekraft zu erhöhen, die für eine Schlaufe 46 erforderlich ist, daß sie "nicht eingefangen" bzw. "wieder gelöst" wird. Wenn ein Versuch gemacht wird, die Schlaufe 46 von dem Stachel 16 zu entfernen bzw. außer Eingriff zu bringen, wird die Schlaufe 46 durch den Hakenklinkenstiel 268 eingefangen. Ein Lösen bzw. Freigeben der Schlaufe 46 von dem Stachel 16 und dem Klinkenstiel 268 wird nur durch die Anwendung von ausreichenden Kräften unter geeigneten Winkeln erzielt. Diese Kräfte und Winkel variieren in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen den benachbarten gegenüberliegenden Strukturen 16 und 268 ebenso wie der Deformation der Materialien und der involvierten Formen.
Klinkenartige Klettverschlüsse von 14A werden durch ein Modifizieren des Designs der gestapelten Ringformen von 12, wie dies in 15 gezeigt ist, ausgebildet. Der obere Ring 202 kann eine Formoberfläche 260 beinhalten, welche sich von einer Öffnung 262 im wesentlichen in den Ring 202 und benachbart zu dem Stachelhohlraum 206 erstreckt. In gleicher Weise kann, wie dies in 16 gezeigt ist, ein verriegelungsartiger Klettverschluß durch ein Modifizieren der nebeneinanderliegenden Formplatten von 13 ausgebildet werden. In diesem Design kann eine winkelige bzw. abgewinkelte Formoberfläche 360 in der Formplatte 304 benachbart zu der Stachelformoberfläche 306 ausgebildet werden, um einen Klinkenstiel 362 zu erzeugen. Die Formoberfläche 360 ist leicht zu Reinigungszwecken zugänglich. Dies bildet den verriegelungsartigen Klettverschluß, wie er in 17 illustriert ist.
Bezugnehmend auf 14D und 14E sind einschnappartige Festlegungselemente bzw. Klettverschlußelemente zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Einschnappartige Klettverschlußelemente beinhalten Paare von benachbart gegenüberliegenden Strukturen 291 und 293, die sich von der Basis 12 erstrecken. Diese Paare von Strukturen kooperieren, um Schlaufen 46 von zusammenpassenden bzw. abgestimmten Festlegungskomponenten bzw. Klettverschlußkomponenten einzufangen und erhöhen die Lösekraft, die erforderlich ist, um eine Schlaufe 46 von der Klettverschlußkombination der Elemente 291 und 293 zu entfernen. Diese Einschnappklettverschlüsse haben eine erste Position, die in 14D gezeigt ist, wo individuelle Klettverschlüsse 291 und 293 nicht in Kontakt miteinander sind. In dieser offenen Position 290 empfangen die Klettverschlüsse 291 und 293 eine Schlaufe 46 oder lösen sich von dieser. Die erste Struktur 291 erstreckt sich von der Basis 12 und endet mit einer Spitze 292. Die erste Struktur 291 kann von jeder Form sein, welche fähig ist, ein zweites Element 293 aufzunehmen, wobei derartige Formen Haken, Spitzen bzw. Stachel und Einrast- bzw. Verriegelungsstielelemente beinhalten, wie dies bereits hier beschrieben wurde. Die zweite Struktur 293 erstreckt sich von der Basis 12 und endet mit einer Spitze 294, welche sich um eine Höhe über der Oberfläche 34 der Basis 12 erstreckt, die größer ist als die Höhe der Spitze 292 über der Basis 12. Auf diese Weise ist die Spitze 294 der zweiten Struktur 293 in einer Position, um eine Schlaufe 46 einer zusammenpassenden Komponente während eines Kontakts eines Basisklettverschlusses 12 mit einem zusammenpassenden Klettverschluß 42 aufzunehmen. Wenn eine Kraft auf die Basis 12 und den zusammenpassenden Klettverschluß 42 angewandt bzw. angelegt wird, biegt die Eingriffskraft die zweite Struktur 293 mit einer Schlaufe 46, die durch die erste Struktur 291 aufzunehmen bzw. zu fangen ist. Die zweite Struktur 293 ist in ihrem Platz unterhalb der ersten Struktur 291 verriegelt, indem die Eingriffsspitze 294 der zweiten Struktur 293 nach unten in eine zweite Position unterhalb der ersten Struktur 291 abgelenkt wird. Dies ist in 14E illustriert, wo die Eingriffsspitze 294 der zweiten Struktur 293 in eine zweite Position 296 unterhalb der ersten Struktur 291 einschnappt. Die untere Oberfläche 297 der ersten Struktur 291 erzeugt eine verriegelnde bzw. Verriegelungsoberfläche mit der Außenoberfläche 298 der zweiten Struktur 293 aus, um einen "geschlossenen" Klettverschluß auszubilden. Die Schlaufe 46 ist daher durch die ineinander verriegelten ersten und zweiten Strukturen 291 und 293 so gefangen, daß die Schlaufe 46 nicht herausgleitet oder sich aus dem individuellen Klettverschluß 293 löst.
Die gefangene Schlaufe 46 wird von der geschlossenen oder ergriffenen Position von 296 in 14E gelöst, wenn Kräfte auf die Klettverschlußelemente angewandt werden, um die zweite Struktur 293 zurück in ihre ursprüngliche offene Po sition von 14D zu ziehen. Sobald die Kombination aufgeschnappt ist, ist die Schlaufe 46 fähig, herauszugleiten und sich von der zweiten Struktur 293 zu lösen bzw. außer Eingriff zu gelangen. Schnappklinkenklettverschlüsse dieser Art haben eine höhere Ablösefestigkeit und erfordern höhere Lösekräfte, um Schlaufen 46 und Klettverschlüsse 42 aus der verriegelten Position zu entfernen. Schnappklettverschlüsse werden in einer Vielzahl von Situationen verwendet, wo eine hohe Ablösefestigkeit ein gewünschtes Merkmal ist, wie Deckenfliesen, Bilderrahmen und andere hochfeste Anwendungen.
Bezugnehmend auf 18 und 19 ist eine Draufsicht und Endansicht einer alternativen Anordnung der Stachelklettverschlußelemente 16 in Kombination mit Hakenklettverschlüssen gezeigt. In dieser Ausbildung weist eine Reihe 100 von Stachelklettverschlußelementen 16 benachbarte individuelle Klettverschlußelemente wie 104 und 106, welche sich von der Basis 12 in entgegengesetzten Richtungen erstrecken. Mit M, welcher ein Mittelpunkt zwischen zwei benachbarten Reihen von Hakenklettverschlüssen 124 und 126 dient, ist gezeigt, daß die Stachelklettverschlüsse 104 einen länglichen bzw. verlängerten Stiel 107 und eine entfernte bzw. distale Spitze 108 aufweisen, welche sich von der Basis 12 zu einer Reihe 126 der Hakenklettverschlüsse und weg von der Reihe 124 der Hakenklettverschlüsse erstreckt.
Demgegenüber weisen die Stachelklettverschlüsse 106 einen verlängerten Stiel 105 und eine distale Spitze 109 auf, welche sich in der entgegengesetzten Richtung von der Basis 12 wie die Stachelfestlegungselemente 104 erstreckt. Die Eingriffsspitze 109 zielt zu der Reihe 124 von Hakenklett verschlüssen und weg von der Reihe 126 von Hakenklettverschlüssen. Vorzugsweise haben die benachbarten Stachelklettverschlüsse 104 und 106 verlängerte Stiele 107 bzw. 105, die einander kreuzen, um eine "X-Konfiguration" von Stachelklettverschlüssen zu bilden, wenn dies entlang einer Linie Q-Q von 18 gesehen wird.
Bezugnehmend auf 20 und 21 sind eine Drauf- bzw. Endansicht einer alternativen Anordnung von kreuzenden Stachelklettverschlüssen in Kombination mit Hakenklettverschlüssen 15 gezeigt. In dieser Ausbildung sind Reihen 400 von Stachelfestlegungselementen 16 aus individuellen Klettverschlüssen gebildet, die zwei oder mehr Stacheln 402 und 404 aufweisen, welche sich von einer gemeinsamen Basis 406 erstrecken. Wie dies in 21 gesehen wird, welche eine Ansicht entlang der Linie N-N von 20 ist, hat der Stachel 402 ein verlängertes Ende 408 mit einer distalen Spitze 412, welche sich zu der Reihe 124 von Hakenklettverschlüssen 15 erstreckt. In gleicher Weise hat der Stachel 404 ein verlängertes Ende 410 mit einer distalen Spitze 414, die sich in der entgegengesetzten Richtung des Stachels 402 und zu der Reihe 126 von Hakenklettverschlüssen 15 erstreckt.
Um eine kreuzende Form von Stachelklettverschlüssen mit einer gemeinsamen Basis 406 auszubilden, sind die Klettverschlüsse unter Verwendung der Formplatten hergestellt, die in 22A und 22B illustriert sind. 22A zeigt eine Endansicht eines Paars von Formplatten 440, welche verwendet werden, um einen kreuzenden Stachelklettverschluß auszubilden. 22B ist eine Draufsicht von 22A entlang der Linie 22B-22B. Formplatten 442 und 444 haben jeweils entsprechende Formoberflächen 446 und 454, welche entspre chende Hälften des Formhohlraumes 441 definieren. Die Formplatte 442 hat eine Formoberfläche 446, welche einen oberen Bereich 448 und einen erstreckten unteren Abschnitt 450 beinhaltet, welcher den oberen Bereich 448 an einer Verbindungskante 452 schneidet. In gleicher Weise hat die Formplatte 444 eine Formoberfläche 454 mit einem oberen Bereich 456 und einem erstreckten unteren Bereich 458, welcher den oberen Bereich 456 an einer Verbindungskante 460 schneidet. Der untere Bereich 458 erstreckt sich vorzugsweise durch die Seitenkante der Platte 444 an einem Durchgangsloch 459.
Die Formoberflächen 446 und 454 sind vorzugsweise durch Laserbohren ausgebildet. Die folgende Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die Formplatte 442 und Formoberfläche 446 gegeben, obwohl Fachleute schätzen werden, daß eine ähnliche Beschreibung auf die Formplatte 444 anwendbar ist. Der obere Bereich 448 der Formoberfläche 446 ist durch ein Bohren der oberen Oberfläche der Formplatte 442 unter einem Winkel mit einem Laser ausgebildet, um eine Öffnung 449 zu erzeugen und Material von der Formplatte 442 zu entfernen. Die Formplatte 442 wird dann unter einem Winkel in einer entgegengesetzten Richtung durch einen Laser gebohrt, vorzugsweise an dem Punkt 453, wo der obere Bereich 448 die Seitenkante 455 der Formplatte 442 schneidet. Dies erzeugt den unteren Bereich 450 der Formoberfläche 446 aus, welcher sich von der Kante 455 weg erstreckt, und erzeugt auch eine Verbindungskante 452 an dem Schnitt mit dem oberen Formoberflächenbereich 448. Vorzugsweise ist der untere Bereich 450 durch die Seitenkante der Platte gebohrt, um ein Durchgangsloch 451 auszubilden. Dies erlaubt einen einfachen Zugang zu der Formoberfläche 446 für Reinigungszwecke. Das Durchtritts- bzw. Durchgangsloch 459 stellt einen ähnlichen Reinigungszugang für die Formplatte 444 zur Verfügung. Ein Reinigen der Formoberflächen 456 und 454 kann daher durch ein Hindurchdringen durch die Löcher 451 und 459 von dem Äußeren der Formplatten durchgeführt werden.
Analog bildet ein Laserbohren der Formplatte 444 die andere Hälfte des Formhohlraums 441 aus. Eine Ausrichtung des unteren Bereichs 458 der Formplatte 444 wird vorzugsweise mit dem oberen Bereich 448 der Formplatte 442 ausgeführt. In gleicher Weise ist der obere Bereich 456 der Formplatte 444 vorzugsweise mit dem unteren Bereich 450 der Formplatte 442 ausgerichtet. Gemeinsam kooperieren die Oberflächen 446 und 454, um den Formhohlraum 441 zu definieren, welcher mit Adaptierungen des Fischer-Verfahrens, das hier beschrieben ist, verwendet werden kann.
Bezugnehmend auf 23A und 23B ist ein Beispiel von Stachelelementen gezeigt, welche einem nachformenden thermomechanischen Verfahren unterworfen werden, um abgeflachte Eingriffsspitzen bzw. -oberseiten auszubilden. In einem typischen Produktionslauf bzw. -durchgang werden einige Stachelfestlegungselemente bzw. Stachelklettverschlüsse 16 gebildet, wie Stacheln 130 und 132, welche distale Spitzen 134 und 136 aufweisen, die sich um einen Abstand D über eine gewünschte voreingestellte Höhe A für die Klettverschlußelemente erstrecken. Es ist vorzugsweise gewünscht, daß alle Klettverschlußelemente, d. h. sowohl Haken als auch Spitzen, von etwa gleicher Höhe für eine Gleichmäßigkeit eines Eingriffs mit einer gewebten zusammenpassenden Komponente in einer gegebenen Eingriffsebene sind. Dies erlaubt es der Scherfestigkeit des Eingriffs des Klettverschlusses mit der zusammenpassenden Komponente unidirektional zu sein.
Um die distalen Spitzen 134 und 136 nach unten auf eine Höhe etwa gleich der Höhe A zu reduzieren, wird das Basisblatt 12 mit den Stachelklettverschlüssen 130 und 132 unter einer erhitzten Walze, wie der Walze 122 von 1 hindurchgeleitet, um die Oberseiten der Klettverschlüsse 130 und 132 zu deformieren. Dies erzeugt ein Stachelklettverschlußelement 130 mit abgeflachter Oberseite 138 und ein Stachelfestlegungselement bzw. Stachelklettverschlußelement 132 mit abgeflachter Oberseite 140.

Claims

Klettverschluß zum Eingreifen in Schlaufen, wobei der Klettverschluß umfaßt: eine Basis (12); und ein Feld von Festlegungs- bzw. Klettverschlußelementen (14), die mit und ausgehend von der Basis (12) geformt sind, wobei die Klettverschlußelemente ausgebildet sind, um in Schlaufen einer zusammenpassenden Schlaufenkomponente einzugreifen, um einen lösbaren Klettverschluß auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klettverschlußelemente beinhalten: Haken (15), die Haken bzw. gekrümmte Elemente (17) zum Ergreifen von Schlaufen aufweisen; und Stifte bzw. Stachel (16), die zwischen und getrennt von den Haken (15) zwischengelagert bzw. verteilt sind, wobei sich die Stachel unter einem spitzen Winkel von der Basis (12) erstrecken.
Klettverschluß nach Anspruch 1, worin sich die Haken (15) in einer ersten Richtung entlang der Basis erstrecken und sich die Stachel bzw. Spitzen (16) in einer zweiten Richtung entlang der Basis erstrecken.
Klettverschluß nach Anspruch 1 oder 2, worin die Klettverschlüsse in Reihe (18) angeordnet sind; wobei ein erster Satz dieser Reihen (19) die Haken (15) umfaßt; und wobei ein zweiter Satz der Reihen (20) die Spitzen (16) umfaßt.
Klettverschluß nach Anspruch 3, worin die Haken (15), die die knieförmigen bzw. gekrümmten Elemente (17) aufweisen, in einer Richtung parallel zu dem ersten Satz von der Reihe (19) angeordnet sind; und die Spitzen (16) in einer Richtung quer zu den zweiten Satz von Reihen (20) angeordnet sind.
Klettverschluß nach Anspruch 2, worin die erste und zweite Richtung dazwischen einen Winkel von wenigstens 10° definieren.
Klettverschluß nach Anspruch 1 oder 2, worin die Spitzen (16) allgemein konisch sind.
Klettverschluß nach Anspruch 1 oder 2, worin die Spitzen (16) ein Fundament bzw. eine Gründung (54) und eine entfernte bzw. distalen Spitze (41) mit einem Spitzenradius von zwischen 20 und 50% der Breite der Gründung aufweisen.
Klettverschluß nach Anspruch 1 oder 2, worin die Haken jeweils ein einziges, Schlaufen fangendes, gekrümmtes Element (17) aufweisen.
Klettverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die gekrümmten Elemente (17) an einer Höhe über der Basis (12) angeordnet sind und sich die Spitzen (16) bis zu wenigstens der Höhe der gekrümmten Elemente (17) über der Basis (12) erstrecken.
Klettverschluß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiters umfassend Einrast- bzw. Verriegelungsstiele (268), die an der Basis (12) benachbart zu und unterhalb von entsprechenden Eingriffsspitzen (60) von zugeordneten Spitzen bzw. Stacheln (57) angeordnet sind, um mit den Spitzen zum Einfangen von Schlaufen (46) zusammenzuwirken.
Form zum Herstellen des Klettverschlusses nach Anspruch 1, wobei die Form umfaßt: einen Satz von Formstrukturen, die Formoberflächen aufweisen, wobei der Satz von Formstrukturen aufweist: Hakenformstrukturen (150a, 150b) mit Haken-Formoberflächen (152) zum Herstellen der Haken und eine Spitzen-Formstrukturen (150c, 150d) mit Spitzen-Formoberflächen (154) zum Herstellen der Spitzen.
Form nach Anspruch 11, worin der Satz von Formstrukturen ein Satz von Formringen umfaßt, wobei der Satz von Formringen einen ersten Formring, der Haken-Formoberflächen aufweist, und einen zweiten Formring beinhaltet, welcher Spitzen-Formoberflächen aufweist.
Verfahren zum Ausbilden eines eine Schlaufe ergreifenden Klettverschlusses nach Anspruch 1, umfassend: Bereitstellen einer Form nach Anspruch 11; Liefern eines formbaren Harzes zu der Form, so daß das Harz in die von Oberflächen gezwungen wird; Verfestigen des Harzes in den Formoberflächen, um die Haken und die Spitzen auszubilden; und Entfernen der Haken und der Spitzen von der Formoberfläche.
Formwalze (112) zum Herstellen eines Klettverschlusses zum Ergreifen von Schlaufen, wobei der Klettverschluß eine Basis (12) und ein Feld von Festlegungs- bzw. Klettverschlußelementen (14) aufweist, die mit der Basis geformt sind und sich von dieser erstrecken, wobei die Festlegungselemente bzw. Klettverschlußelemente ausgebildet bzw. konstruiert sind, um in Schlaufen (46) einer zusammenpassenden Schlaufenkomponente (42) einzugreifen, um einen lösbaren Klettverschluß auszubilden, wobei die Form Hohlräume definiert, die sich nach innen von einer Oberfläche zum Formen der Klettverschlußelemente darin erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume in einem Paar von gestapelten Formringen (200) angeordnet sind, beinhaltend: einen ersten Formring (202), der einen ersten Satz von Hohlräumen (204) zum Formen von Basisabschnitten (58) der Klettverschlußelemente darin definiert; und einen zweiten Formring (224), der einen zweiten Satz von Formhohlräumen (222), der mit dem ersten Satz von Formhohlräumen des ersten Formringes ausgerichtet ist, zum Formen von entfernten bzw. distalen Abschnitten (60) der Klettverschlußelemente darin definiert.
Formwalze nach Anspruch 14, worin die Festlegungselemente (14) Spitzen bzw. Stachel (57) umfassen, die sich unter einem spitzen Winkel von der Basis (12) erstrecken.
Formwalze nach Anspruch 14, worin der zweite Satz von Formhohlräumen (222) die Schlaufen ergreifende Abschnitte (60) ausbildet, welche sich in einer unterschiedlichen Richtung als die Richtung eines Erstreckens ihrer entsprechenden Basisabschnitte (58) erstrecken.
Formwalze nach Anspruch 14, worin der erste Satz von Formhohlräumen (204) Kanäle (210) umfaßt, die sich zwischen einer Öffnung (204) an einer ersten Oberfläche (214) des ersten Formrings (202) und einer Öffnung (212) an einer zweiten Oberfläche (216) des ersten Formrings erstrecken, durch welche Harz fließt bzw. strömt, um den zweiten Satz von Formhohlräumen (222) zu füllen.
Verfahren zum Ausbilden eines Schlaufen ergreifenden Klettverschlußelements bzw. -glieds, umfassend eine Basis (12) und ein Feld von Festlegungs- bzw. Klettverschlußelementen (14), die mit der Basis geformt bzw. gegossen sind und sich von dieser erstrecken, wobei die Klettverschlußelemente konstruiert sind, um Schlaufen (46) einer zusammenpassenden Schlaufenkomponente (42) zu ergreifen, um einen lösbaren Klettverschluß auszubilden, wobei das Verfahren ein Aufbringen von geschmolzenem Harz (111) auf eine Formwalze (112) unter Druck, wobei die Formwalze Formhohlräume definiert, die sich von ihrer Oberfläche zum Formen der Klettverschlußelemente darin erstrecken, und danach ein Abstreifen der geformten Klettverschlußelemente (121) als ein kontinuierliches Blatt von der Formwalze umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhohlräume der Formwalze in einem Paar von Formringen (200) definiert werden, die übereinander gestapelt werden und beinhalten: einen ersten Formring (202), der einen ersten Satz von Formhohlräumen (204) zum Formen von Basisabschnitten (58) der Klettverschlußelemente darin definiert; und einen zweiten Formring (224), der einen zweiten Satz von Formhohlräumen (222) definiert, der mit dem ersten Satz von Formhohlräumen des ersten Formringes ausgerichtet ist, zum Formen von entfernten bzw. distalen Abschnitten (60) der Klettverschlußelemente darin.
Verfahren nach Anspruch 18, weiters umfassend den Schritt eines nachfolgenden Deformierens der geformten Klettverschlußelemente, vorzugsweise durch Hindurchleiten derselben unter einer Walze (122).
Verfahren nach Anspruch 18, weiters umfassend ein Zuführen eines Blattes (116) eines weiteren bzw. anderen Materials zu dem geschmolzenen Harz an der Formwalze (112), so daß die Klettverschlußelemente (14) des Klettverschlußglieds innig mit dem Blatt in einem In-situ-Laminierverfahren verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 20, worin das Blatt (116) Schlaufen (46) enthält, um als eine Schlaufenkomponente zu wirken, um die Klettverschlußelemente (14) zu ergreifen.