EP3515224B1 - Verschlussvorrichtung zum verbinden zweier teile - Google Patents
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- EP3515224B1 EP3515224B1 EP17783730.9A EP17783730A EP3515224B1 EP 3515224 B1 EP3515224 B1 EP 3515224B1 EP 17783730 A EP17783730 A EP 17783730A EP 3515224 B1 EP3515224 B1 EP 3515224B1
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- Y10T24/32—Buckles, buttons, clasps, etc. having magnetic fastener
Definitions
- the invention relates to a locking device for connecting two parts according to the preamble of claim 1.
- Such a closure device for example, from U.S. 3,102,314 is known, comprises a first closure part having a first surface with an arrangement of first structural elements arranged thereon, and a second closure part having a second surface with an arrangement of second structural elements arranged thereon.
- the first closure part and the second closure part are to be attached to one another in such a way that the first surface of the first closure part faces the second surface of the second closure part, so that the first structural elements and the second structural elements engage in one another in such a way that movement of the closure parts relative to one another along a loading direction Is blocked.
- Such a closure device can be used, for example, on textile objects, for example items of clothing, for example a bra.
- the closure device can also be used to connect other parts, for example as a closure for a bag, backpack, suitcase or other container or for example also for a protective vest, for example a life jacket or the like.
- closure parts have a surface structure with arc-shaped elements. By placing the closure parts together, the circular elements engage with each other so that the closure parts are held together.
- a closure device that can be used, for example, as a closure for a textile garment (in the manner of a hook-and-loop fastener), it is desirable that loads, particularly under tension, can be absorbed in a favorable, reliable manner.
- the closure device should be easy to close and also easy to open, but should be able to withstand high forces under load. A variable usability with inexpensive production is also desirable.
- closure device in which arrangements of structural elements in the form of, for example, cuboid magnetic elements are arranged on closure parts.
- the DE 20 2009 006 189 U1 describes a magnetic connecting mechanism consisting of two parts for the adjustable connection of two belts or other parts, the slipping or sliding of the parts in the longitudinal direction being prevented or limited by a wavy formation of the surface of the magnetic, magnetizable or magnet-containing parts.
- the first closure part has a first magnet arrangement with a plurality of magnetic poles offset from one another along the first surface and the second closure part has a second magnet arrangement with a plurality of magnetic poles offset from one another along the second surface.
- the closure device can be closed by attaching its closure parts to one another.
- Each closure part has an arrangement of structural elements on its surface, which engage with one another when the closure parts are attached, so that the closure parts are fixed to one another so that they can withstand tensile loads.
- the direction of loading is in the plane of the surfaces of the closure parts. The loading is thus along a direction tangential to the surfaces.
- the surfaces of the closure parts each extend over an area.
- the closure parts are preferably flexible at least in sections and can therefore be flexibly adapted in shape, for example curved.
- the engagement between the arrangements of the structural elements on the surfaces of the closure parts takes place due to magnetic interaction between the closure parts.
- a magnet arrangement with a plurality of magnetic poles is arranged on each closure part, the magnet arrangements facing each other magnetically when closing and when closure parts are attached to one another (with complete or at least partial opposite magnetic poles). Due to the magnetic interaction, the closing of the closure device is thus easy, and in addition, when the closure parts are attached to one another, the structural elements of the closure parts are held in engagement magnetically, so that the hold of the closure parts on one another is magnetically secured.
- the magnetic poles of each magnet assembly are offset from one another along the surface of the associated closure member.
- the magnet arrangement is therefore multi-pole and has several different magnetic poles (north poles and south poles) towards the magnet arrangement of the other closure part, with opposite magnetic poles of the magnet arrangements of the closure parts being attracted to each other when the closure parts are attached to one another and the closure device is closed.
- the multi-pole magnet arrangement can in particular also have the effect that the closure parts can be attached to one another in a limited number of discrete positions. These discrete positions are dictated by such positions in which the magnet arrangements of the closure parts face each other in a magnetically attractive manner, unlike magnetic poles of the magnet arrangements are thus located directly opposite one another.
- closure parts For example, to open the closure parts, they can simply be pulled apart from one another, as a result of which the structural elements of the closure parts disengage from one another. It may be conceivable and possible to move the closure parts relative to one another in the opposite direction to the loading direction for opening, which, with the appropriate polarity of the magnet arrangement, can cause, for example, this tangential opening movement to bring poles of the magnet arrangement with the same name closer together and thus the closure parts to move magnetically repel each other. This can contribute to a particularly easy opening of the closure device that is pleasant to the touch.
- the closure parts are hermaphroditic and each have the same arrangement of structural elements.
- the first structural elements of the first closure part thus correspond in their shape (and optionally also in their arrangement) to the second structural elements of the second closure part.
- the first structural elements can protrude from the surface of the first closure part and the second structural elements can protrude from the surface of the second closure part and thus be designed as protruding engagement projections.
- the structural elements can be formed very differently by any shaped projection elements or by any structural shaping on the surface.
- the arrangement of structural elements can also be formed by roughening with irregularly shaped, possibly microscopically small mountains and valleys on the surface of the associated closure part.
- the arrangement of first structural elements on the first surface of the first closure part and the arrangement of second structural elements on the second surface of the second closure part creates a structural shape on the respective surface that is designed to engage with the structural shape of the respective other surface and in the closed position of the locking device creates a connection that can withstand tensile loads.
- the first structure elements have first blocking surfaces and the second structure elements have second blocking surfaces.
- the blocking surfaces can extend, for example, as surfaces directed perpendicularly to the surface.
- the blocking surfaces can also form undercuts and for this purpose extend at an (acute) angle to the surface.
- the structural elements can have latching lugs or webs or the like, which can be brought into engagement with one another.
- a movement of the closure parts relative to one another in the loading direction is blocked via the blocking surfaces.
- the closure parts cannot be moved tangentially to one another in the loading direction, so that tensile forces on the closure parts can be absorbed and a loadable connection is thus created in the loading direction when the closure parts are attached to one another.
- connection can be subjected to tensile loads not only in the direction of loading, but also against the direction of loading.
- the first structural elements can each have a further blocking surface on a side facing away from the first blocking surface
- the second structural elements can also each have a further blocking surface on a side facing away from the second blocking surface.
- the closure parts can be moved towards one another counter to the direction of loading, for example in order to adapt the closed position of the closure parts to one another and to tension the closure device, for example.
- the first structural elements can have first abutment surfaces and the second structural elements can have second abutment surfaces, the first structural elements and the second structural elements abutting one another with their abutment surfaces when the closure parts are loaded counter to the loading direction.
- the first Structural elements thus point with their blocking surfaces in the direction of loading, while their ramp surfaces point in the opposite direction to the loading direction.
- the run-on surfaces can, for example, extend obliquely to the surface of the associated closure part and form ramps, which run up on one another counter to the direction of loading when the closure parts move relative to one another.
- a kind of mechanical freewheel against the direction of the load can be created by means of such ramp surfaces. While the closure parts lock to one another in the event of a tensile load in the direction of the load, the structural elements of the closure parts can slide over one another when the load is applied in the opposite direction to the loading surfaces, so that the position of the closure parts in relation to one another can be adjusted in the opposite direction to the load.
- the first structural elements and/or the second structural elements each have a curved shape or a V-shape when the respective surface is viewed from above.
- the structural elements can be arc-shaped or V-shaped.
- the tip of the V-shape can point in the direction of loading, for example.
- the structural elements of a closure part can be separated from one another transversely to the direction of loading, it also being conceivable and possible to connect several structural elements to one another transversely to the direction of loading, for example to form a zigzag line or a curved line. By interrupting the structural elements from one another, favorable flexibility can be obtained on the respective closure part, for example.
- the structural elements can, for example, each have at least one leg which extends along the assigned surface and is aligned at an oblique angle to the direction of loading. If the structural elements are V-shaped, each structural element can have two legs, for example, which are aligned at an angle, in particular an obtuse angle, to one another. Due to the V-shaped design, the engagement between the structural elements is preferably self-reinforcing, in that the first structural elements on the first surface of the first closure part are pulled into engagement with the second structural elements on the second surface of the second closure part when loaded in the direction of loading and through the engagement the V-shape, the structural elements in particular cannot be displaced to one another transversely to the direction of loading.
- the first structural elements can be arranged, for example, in a grid pattern on the first surface of the first closure part, while the second structural elements are arranged in a grid pattern on the second surface of the second closure part.
- the first structural elements can be arranged on the first surface in rows offset from one another along the loading direction, while the second structural elements are arranged analogously in rows on the second surface.
- the structural elements of adjacent rows viewed transversely to the direction of loading, cannot be offset from one another.
- the structural elements of adjacent rows can be offset from one another (exactly) by half the width of a structural element, measured transversely to the direction of loading.
- the first magnet arrangement of the first closure part and the second magnet arrangement of the second closure part are each formed with a plurality of magnetic poles which are offset from one another along the surface of the respective associated closure part.
- Each magnet arrangement can be formed by an arrangement of (discrete) permanent magnet elements that are inserted, for example, in a recess provided for this purpose in the closure part and thus point with different poles toward the surface of the associated closure part.
- the permanent magnet elements can be designed as neodymium magnets, for example.
- a permanent magnetic film is, for example, a plastic-bonded, flexible, permanent-magnetic film that can contain, for example, a magnetic powder with a neodymium content, for example.
- the magnetic poles of the first magnet arrangement and/or the magnetic poles of the second magnet arrangement are preferably lined up periodically.
- the magnetic poles thus form an arrangement with, for example, magnetic poles that are offset from one another along the loading direction and/or transversely to the loading direction and lined up next to one another.
- the magnetic poles of the first magnet arrangement and/or the magnetic poles of the second magnet arrangement can be lined up next to one another along the loading direction. Along the load direction, the north and south poles are lined up alternately, resulting in a (periodic) sequence. In this way, discrete positions for connecting the closure parts to one another can be specified, in which the magnetic poles of the first closure part and the magnetic poles of the second closure part are opposite each other so that the closure parts are magnetically attracted to one another and the structural elements of the closure parts engage with one another.
- the first structural elements and/or the second structural elements preferably have a first periodicity and the magnetic poles of the first magnet arrangement and/or the magnetic poles of the second magnet arrangement have a second periodicity, each viewed along the loading direction.
- the first periodicity can correspond to the second periodicity or to an integer multiple of the second periodicity. If, for example, the structural elements of the first closure part and the structural elements of the second closure part are arranged with the same (first) periodicity and this first periodicity corresponds to the second periodicity with which the magnetic poles of the first magnet arrangement and the second magnet arrangement are arranged in relation to one another, then via the magnetic poles a discrete number of positions can be defined in which the closure parts can be fitted together and just engage their structural elements. The magnetic attraction between the closure parts thus causes attachment in such a way that the structural elements reliably engage with one another and the closure device thus reliably closes.
- the first periodicity corresponds to the second periodicity or to an integer multiple of the second periodicity
- this can also provide a simple opening or possibly a type of magnetic freewheeling. Provision can thus be made for the closure parts to be displaced relative to one another in the opposite direction to one another when the closure parts are loaded in the opposite direction to the loading direction, as a result of which the magnet arrangements of the closure parts with poles of the same name are brought closer to one another and thus repel one another, so that the closure device can be opened particularly easily .
- structural elements can be jumped over by magnetic repulsion when the closure parts are moved towards one another against the direction of loading, so that when the closure parts are moved towards one another the structural elements do not engage with one another in the load direction.
- a ramp-shaped design of the structural elements is not required by providing appropriate run-on surfaces.
- the first closure part and the second closure part are preferably displaceable relative to one another by a release distance counter to the loading direction in order to provide magnetic freewheeling.
- the magnet arrangements of the closure parts with poles of the same name come into opposition and thereby repel each other (the magnet arrangements reverse polarity relative to one another).
- the structural elements on the surfaces are arranged relative to one another in such a way that when they are displaced by the release path, each structural element of one closure part does not collide with the structural element on the other closure part that follows in the opposite direction to the load.
- the release path preferably corresponds to half the periodicity of the magnet arrangements along the direction of loading.
- the magnet arrangements of the closure parts are preferably lined up and positioned along the loading direction in such a way that when the closure parts are placed against one another, the structural elements can reliably engage with one another, but their blocking surfaces do not yet abut against one another.
- the closure parts After attachment, the closure parts thus have a certain amount of play with respect to one another in the direction of loading and are not (yet) secured to one another, in particular transversely to the direction of loading, so that the closure parts can be displaced relative to one another transversely to the direction of loading.
- This can allow easy opening by transverse displacement of the closure parts relative to one another.
- the structural elements then come into contact with the blocking surfaces in contact with one another, with this contact also blocking a transverse displacement of the closure parts relative to one another, particularly in the case of a V-shaped configuration of the structural elements.
- the magnetic poles of the first magnet arrangement and the magnetic poles of the second magnet arrangement can also be arranged in a row along a transverse direction extending transversely to the loading direction. In this way, discrete positions for connecting the closure parts can be specified, which are offset from one another transversely to the loading direction.
- This arrangement of magnetic poles is also advantageous, for example, in Connection with the "mechanical freewheel” described above, because this arrangement of the magnetic poles causes a positioning effect transversely to the direction of loading during adjustment against the direction of loading.
- magnetic poles are lined up both in the loading direction and transversely to the loading direction, resulting in a two-dimensional grid of alternating magnetic poles (north poles and south poles).
- a closure device for connecting two parts which comprises a first closure part having a first surface with an arrangement of first structural elements arranged thereon and a second closure part having a second surface with an arrangement of second structural elements arranged thereon.
- the first closure part and the second closure part are to be attached to one another in such a way that the first surface of the first closure part faces the second surface of the second closure part, so that the first structural elements and the second structural elements engage in one another in such a way that movement of the closure parts relative to one another along a loading direction is blocked is.
- the first closure part has a first magnet arrangement and the second closure part has a second magnet arrangement, the first magnet arrangement and/or the second magnet arrangement being formed at least in sections by a permanent magnet foil.
- a closure device of the type described above can be used in particular for a textile closure, ie a closure for connecting textile parts, in particular for items of clothing.
- a textile closure ie a closure for connecting textile parts, in particular for items of clothing.
- Jackets, belts, shoes or other items of clothing, for example a bra can be closed by means of such a textile fastener.
- the closure device 1 12 shows an exemplary embodiment of a closure device 1, which has a first closure part 2 extending over a surface area and a second closure part 3 extending over a surface area.
- the closure device 1 can be used, for example, as a closure on a piece of clothing (for example on a jacket), on a container (for example on a bag or on a backpack) or on a vest (for example a protective vest, a life jacket or the like).
- Each closure part 2 , 3 has a body 20 , 30 with a peripheral edge 200 , 300 and a raised section 201 , 301 projecting over the edge 200 , 300 .
- a surface 203, 303 is formed on the raised section 201, 301, on which structural elements 22, 32 of identical shape are arranged.
- the closure parts 2, 3 can be attached to one another with their surfaces 203, 303 and thereby engage with one another with their structural elements 22, 32.
- a magnet arrangement 21, 31 is accommodated on each closure part 2, 3, which causes the closure parts 2, 3 to be magnetically attracted to one another when they are attached to one another and in an attached to one another Position are held together magnetically.
- FIG 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG 1 .
- Figures 3A to 3C show the closure device 1 in a closed position and Figures 4A to 4C when moving against the load direction B1, B2.
- the structural elements 22, 32 on the surfaces 203, 303 of the closure parts 2, 3 each have a V-shape, with legs 222, 322 which are aligned at an obtuse angle to one another, as is shown schematically in FIG 3D is shown.
- the structural elements 22, 32 each have a sawtooth shape, with blocking surfaces 220, 320 extending at an acute angle to the surface 203, 303 on a first side of the legs 222, 232, which form an undercut with the surface 203, 303, and ramp surfaces 221, 321 on the other side of legs 222, 232 which extend at an obtuse angle to surface 203, 303 and each form a ramp.
- the structural elements 22, 32 of the closure parts 2, 3 face each other in such a way that the blocking surfaces 220, 320 of the structural elements 22, 32 face each other, such as this out Figures 3A to 3C is evident. If the closure parts 2, 3 are loaded relative to one another along a loading direction B1, B2 (by pulling on the first closure part 2 in the loading direction B1 and on the second closure part 3 in the loading direction B2), the structural elements 22, 32 pass over their blocking surfaces 220, 320 in contact with one another, so that a relative movement between the closure parts 2, 3 along the loading direction B1, B2 is blocked.
- the closure device 1 can thus be subjected to tensile loads and is also able to absorb large forces without the closure parts 2, 3 being able to become detached from one another due to the effect of the force.
- the engagement between the structural elements 22, 32 is brought about and maintained here on the one hand due to the undercuts of the blocking surfaces 220, 320 and is also secured by the magnetic attraction between the magnet arrangements 21, 31.
- the structural elements 22, 32 are separated from one another transversely to the loading direction B1, B2 on each closure part 2, 3, in that gaps are formed between the structural elements 22, 32.
- the structural elements 22, 32 which have a V-shape when viewed from above, point with the vertex of the V in the respective associated loading direction B1, B2 (the structural elements 22 point with the vertex of the V in the loading direction B1, while the structural elements 32 of the V point in the loading direction B2).
- closure parts 2, 3 are removed from one another. This can be done by lifting one closure part 2, 3 from the other closure part 3, 2. However, the opening can also take place by pulling on the closure parts 2, 3 counter to the loading direction B1, B2, namely in a release direction L1, L2, as is shown in Figures 4A to 4C is shown.
- the closure parts 2, 3 By moving the closure parts 2, 3 in the release direction L1, L2 relative to one another, the structural elements 22, 32 run onto one another with their abutment surfaces 221, 321, and due to the ramp shape of the abutment surfaces 221, 321, the closure parts 2, 3 are at least slightly apart lifted. This weakens the magnetic force of attraction between the magnet arrangements 21, 31 of the closure parts 2, 3, so that the closure parts 2, 3 can be easily removed from one another.
- the ramp shape of the structural elements 22, 32 behind the blocking surfaces 220, 320 also enables a type of mechanical freewheeling when the closure parts 2, 3 are pulled against the loading direction B1, B2 (in the release direction L1, L2).
- a structural element 22 of the first closure part 2 is removed with its blocking surface 220 from an associated blocking surface 320 of a structural element 32 of the second closure part 3 and slides with its ramp surface 221 onto a ramp surface 321 of one in the Adjoining structural element 32 of the second closure part 3 adjoining the release direction L1.
- the blocking surface 22 of this structure element 22 is now located opposite the blocking surface 320 of the adjacent structure element 32 that has just passed, so that the closure parts 2, 3 exactly a structural element 22, 32 are offset from one another along the loading direction B1, B2.
- the magnet arrangements 21, 31 have magnetic poles N, S, which are offset from one another transversely to the loading direction B1, B2, as is shown in FIG 2 is shown.
- the magnet assemblies 21, 31 are thus transverse to Load direction B1, B2 periodically.
- the periodicity of the magnetic poles N, S of the magnet arrangements 21, 31 is such that when the closure parts 2, 3 are placed on one another, the structural elements 22, 32 of the closure parts 2, 3 engage with one another in the correct position so that they can be locked via their blocking surfaces 220, 320 to lock when loaded. Due to the multi-pole nature of the magnet arrangements 21, 31, it is thus easier to attach the closure parts 2, 3 to one another in the correct position, with reliable closure of the closure device 1.
- the magnetic poles N, S of each magnet arrangement 21, 31 are offset from one another along the loading direction B1, B2, in that the magnetic poles N, S are lined up alternately in a periodic manner along the loading direction B1, B2.
- each magnet arrangement 21, 31 has a two-dimensional pattern of magnetic poles N, S, with a multiplicity of rows of magnetic poles along the loading direction B1, B2 and two columns in the transverse direction Y transverse to the loading direction B1, B2.
- the magnet arrangements 21, 31 can be arranged relative to one another in such a way that the structural elements 22 of the first closure part 2 and the structural elements 32 of the second connection part 3 come to lie between one another and not on top of one another when the closure parts 2, 3 are attached (which would otherwise result in incomplete closure of the locking device 1 could result).
- S of each magnet arrangement 21, 31 according to the embodiment 7 can a positioning in the correct position can be facilitated both along the loading direction B1, B2 and transversely to the loading direction B1, B2.
- the magnet arrangements 21, 31 can be formed by discrete permanent magnet elements, for example by neodymium magnets. Each magnet arrangement 21, 31 can be accommodated in the recess 202, 302 in the body 20, 30 of the associated closure part 2, 3 and bonded or cast to the body 20, 30 of the closure part 2, 3. In this case, the depression 202, 302 can be closed off from the outside, e.g. by a cover, for example a foil or the like.
- each magnet arrangement 21, 31 can also be formed by a magnetic foil, for example a plastic foil, which contains, for example, a magnetic powder with a neodymium content.
- a magnetic foil can be accommodated in the recess 202, 302 of the associated closure part 2, 3 and glued to the body 20, 30 or connected in some other way.
- Figures 8 to 12A-12D show another embodiment of a closure device 1, which differs from the basis of Figures 1 to 4A-4C described embodiment in particular by the shape of the structural elements 22, 32 differs.
- each structural element 22, 32 engage in intermediate spaces between the structural elements 32, 22 on the respective other part, each structural element 22 of the one, first closure part 2 with its locking surfaces 220 formed on the legs 222, 322 locking surfaces 320 on the legs 322 of an associated structural element 32 of the other, second closure part 3 is opposite, like this Figures 10C and 10D is evident.
- the blocking surfaces 220, 320 of the structural elements 22, 32 come into contact with one another, with undercuts being formed on these blocking surfaces 220, 320 so that the engagement between the structural elements 22, 32 cannot be easily released under load and is therefore able to absorb large loading forces.
- the structural elements 22, 32 are dimensioned and arranged relative to one another in such a way that the closure parts 2, 3 can be displaced relative to one another in the release direction L1, L2 by a release distance LW corresponding to half the periodicity of the magnetic poles N, S of the magnet arrangements 21, 31, without the structural elements 22 , 32 abut one another in the release direction L1, L2.
- the closure parts 2, 3 can be moved relative to one another by the release path LW counter to the loading direction B1, B2, i.e. in a release direction L1, L2, so that the structural elements 22, 32 with their blocking surfaces 220, 320 disengage from each other and also the magnet arrangements 21, 31 are moved towards one another in such a way that like poles N, S of the magnet arrangements 21, 31 are brought closer to one another, as is shown in particular in Figures 11C and 11D is evident.
- the closure parts 2, 3 thus repel each other, so that the closure parts 2, 3 can be easily detached from each other.
- the position of the closure parts 2, 3 can also be adjusted counter to the load direction B1, B2, i.e. in the release direction L1, L2 - in the manner of a magnetic freewheel.
- the structural elements 22 of the one, first closure part 2 jump over the following structural element 32 of the other, second one when pulled (and the resulting displacement by the release path LW) in the release direction L1 on the closure part 2 due to the magnetic repulsion between the closure parts 2, 3 Closure part 3 as shown in Figures 11C and 11D is shown.
- each structural element 22 of the first closure part 2 thus comes in turn with its blocking surfaces 220 opposite blocking surfaces 320 of structural elements 32 on the other, second closure part 3, so that the closure parts 2, 3 in the release direction L1, L2 by just the periodicity of the magnetic poles N, S of the magnet arrangement 21, 31 (corresponding to the spacing (the periodicity) of adjacent rows of structural elements 21, 31) are offset from one another.
- each closure part 2, 3 structural elements 22, 32 which are aligned in a grid pattern to each other.
- Each closure part 2, 3 is provided with several rows A, B, each with a plurality of structural elements 22, 32, which structurally interact when the closure parts 2, 3 are attached in such a way that a relative movement of the closure parts 2, 3 in the loading direction B1, B2 are locked to each other.
- the structural elements 22, 32 of the different rows A, B are not offset from one another.
- the structural elements 22, 32 of the different rows A, B of each closure part 2, 3 are thus aligned with one another (when viewed along the loading direction B1, B2).
- the structural elements 22, 32 of adjacent rows A, B in the exemplary embodiment according to FIG 14 just about half the width of a structure element 22, 32 (measured transversely to the loading direction B1, B2) offset from one another.
- the structural elements 22, 32 of the two closure parts 2, 3 act together in a locking manner when the closure parts 2, 3 are attached to one another.
- the structural elements 22, 32 are each formed by a straight projection element extending obliquely to the loading direction B1, B2.
- the structural elements 22, 32 of adjacent rows A, B are in this case arranged as mirror images of one another (the center line between the rows A, B corresponding to the mirror axis). Together, the structural elements 22, 32 thus block a relative movement of the closure parts 2, 3 in the loading direction B1, B2 and also transversely to the loading direction B1, B2.
- the structural elements 22, 32 are V-shaped in their basic form, but are curved at their tips. In the closed position, the structural elements 22 of the first closure part 2 come to lie between the structural elements 32 of the other, second closure part 3 (viewed in the transverse direction Y transverse to the loading direction B1, B2).
- the structural elements 22, 32 are formed in the shape of a circular arc.
- the magnet arrangements 21, 31 can be aligned with one another just as is shown in an exemplary embodiment in FIG Figures 18A to 18C is shown.
- the magnetic poles N, S are located opposite one another for attaching the closure parts 2, 3, the blocking surfaces 220, 320 of the structural elements 22, 32 of the two closure parts 2, 3 are spaced apart from one another.
- the blocking surfaces 220, 320 do not come into direct contact with one another, but rather the structural elements 22, 32 come (initially) to lie between one another.
- the blocking surfaces 220, 320 only come into contact with one another when there is a load in the load direction B1, B2, as in Figure 18C shown, so that a relative movement between the closure parts 2, 3 is blocked.
- Figures 20 to 26 show different exemplary embodiments of magnet arrangements 21, 31 with magnetic poles N, S of different periodicity P2 (along the loading direction B1, B2) and with different shapes of the magnetic poles N, S.
- the periodicity P2 of the magnet arrangement 21, 31 corresponds precisely to the periodicity P1 of the structural elements 22, 32.
- the periodicity P2 of the magnet arrangement 21, 31 corresponds to four times the periodicity P1 of the structural elements 22, 32.
- the number of positions in which the closure parts 2, 3 can be attached to one another in a magnetically attractive manner is thus significantly reduced.
- Figures 22 to 24 show magnet arrangements 21 with different periodicity P2 along the loading direction B1, B2.
- the periodicity P2 compared to the periodicity P2 of the embodiment according to 22 halved
- the periodicity P2 of the magnetic poles N, S of the magnet arrangement 21 is halved compared to the periodicity P2 of the magnet arrangement 21 in the exemplary embodiment according to FIG 23 .
- the magnetic poles N, S do not necessarily have to extend in a straight line along the transverse direction (or optionally also along the loading direction B1, B2), but can also have a V-shape, for example. It is also possible here, as in 26 shown to design the magnetic poles N, S in a zigzag shape, with a periodicity P3 along the transverse direction Y.
- the closure device 1 with its closure parts 2, 3 can be flexible at least to a certain degree in order to be used, for example, on a piece of clothing or on a container. However, care must be taken here that torsion on the structural elements 22, 32 does not result in the structural elements 22, 32 are disengaged from each other when the closure parts 2, 3 are attached to one another and the connection between the closure parts 2, 3 is thus released.
- the length X1 along which the structural element 22 acts to stiffen against a torsion T about the transverse direction Y corresponds precisely to the edge width over which the structural element 22 is attached to the body 20 of the associated Closure part 2 is attached.
- a single structure element 22 (see for example 27 and 29 ) and also an arrangement of structural elements 22 (see Figures 31A and 31B ) can hardly counteract a torsion T, which acts around the transverse direction Y and leads to a curvature along the loading direction B1, B2.
- the obliquely extending structural elements 22 also have the effect of self-reinforcing the connection between the closure parts 2, 3 33 and 34 is evident.
- a force F is transferred to the structural elements 22 in a normal force FN and in a tangential force FQ, with the tangential force FQ acting in the direction of the adjacent structural element 22 along the transverse direction Y and is thus supported by this adjacent structural element 22.
- This is how it works with the in 34 Structural element 22 shown below exerts the tangential force FQ obliquely upwards and is supported by the structural element 22 arranged above the structural element 22, so that the engagement of the arrangement of structural elements 22 of the closure part 2 in the associated structural elements 32 of the other closure part 3 is self-reinforcing and in particular along a transverse displacement the transverse direction Y is inhibited.
- a roughening with (microscopically) small structural elements can be provided on the surfaces, which can protrude regularly or irregularly from the surface and thus form peaks and valleys arranged regularly or irregularly with respect to one another.
- the closure parts can have a magnet arrangement of discrete permanent magnet elements, for example neodymium magnets.
- the closure parts it is also conceivable and possible for the closure parts to have one or more magnetic foils which are glued or welded to the bodies of the closure parts.
- the bodies of the closure parts themselves to be formed from a permanent magnetic (foil) material, for example by incorporating a magnetic powder.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Verschlussvorrichtung zum Verbinden zweier Teile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Eine derartige Verschlussvorrichtung, die z.B. aus
US 3,102,314 bekannt ist, umfasst ein erstes Verschlussteil, das eine erste Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von ersten Strukturelementen aufweist, und ein zweites Verschlussteil, das eine zweite Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von zweiten Strukturelementen aufweist. Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind derart aneinander anzusetzen, dass die erste Oberfläche des ersten Verschlussteils der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils zugewandt ist, sodass die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente ineinander eingreifen derart, dass eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander entlang einer Belastungsrichtung gesperrt ist. - Eine derartige Verschlussvorrichtung kann beispielsweise an textilen Gegenständen, zum Beispiel Kleidungsstücken, zum Beispiel einem BH, verwendet werden. Die Verschlussvorrichtung kann aber auch zum Verbinden anderer Teile, beispielsweise als Verschluss für eine Tasche, einen Rucksack, einen Koffer oder ein sonstiges anderes Behältnis oder zum Beispiel auch für eine Schutzweste, beispielsweise eine Schwimmweste oder dergleichen, verwendet werden.
- Bei einer aus der
US 7,478,460 bekannten Verschlussvorrichtung weisen Verschlussteile eine Oberflächenstruktur mit kreisbogenförmigen Elementen auf. Durch Ansetzen der Verschlussteile aneinander geraten die kreisförmigen Elemente miteinander in Eingriff, sodass die Verschlussteile aneinander gehalten werden. - Bei einer aus der
US 5,983,467 bekannten Verschlussvorrichtung weisen Verschlussteile Strukturelemente in Form von zum Beispiel pilzförmigen Vorsprüngen auf, die miteinander verhaken können, um auf diese Weise einen Halt zwischen den Verschlussteilen zu bewirken. - Wünschenswert ist bei einer Verschlussvorrichtung, die beispielsweise als Verschluss für ein textiles Kleidungsstück (nach Art eines Klettverschlusses) verwendet werden kann, dass Belastungen insbesondere auf Zug in günstiger, zuverlässiger Weise aufgenommen werden können. Dabei soll die Verschlussvorrichtung einfach zu schließen und auch einfach zu öffnen sein, bei Belastung aber hohen Kräften widerstehen können. Wünschenswert ist weiterhin eine variable Einsetzbarkeit bei günstiger Herstellung.
- Aus der
US 3,102,314 ist eine Verschlussvorrichtung bekannt, bei der an Verschlussteilen Anordnungen von Strukturelementen in Form von zum Beispiel quaderförmigen Magnetelementen angeordnet sind. - Bei einer aus der
US 4,197,618 bekannten magnetischen Verschlussvorrichtung weist ein Verschlussteil Magnetpole auf, an die ein anderes, ferromagnetisches Verschlussteil angesetzt werden kann. - Die
DE 20 2009 006 189 U1 beschreibt einen magnetischen Verbindungsmechanismus, der aus zwei Teilen zur justierbaren Verbindung zweier Bänder oder anderer Teile besteht, wobei das Verrutschen oder Verschieben der Teile in Längsrichtung durch eine wellenförmige Ausformung der Oberfläche der magnetischen, magnetisierbaren oder die Magnete enthaltenden Teile verhindert oder eingeschränkt wird. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschlussvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die geeignet ist, Belastungen auf Zug aufzunehmen, dabei einfach zu schließen und auch einfach wieder zu öffnen ist.
- Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Demnach weist das erste Verschlussteil eine erste Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von entlang der ersten Oberfläche zueinander versetzten Magnetpolen und das zweite Verschlussteile eine zweite Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von entlang der zweiten Oberfläche zueinander versetzten Magnetpolen auf.
- Die Verschlussvorrichtung kann durch Ansetzen ihrer Verschlussteile aneinander geschlossen werden. Jedes Verschlussteil weist an seiner Oberfläche eine Anordnung von Strukturelementen auf, die bei Ansetzen der Verschlussteile miteinander in Eingriff gelangen, sodass die Verschlussteile auf Zug belastbar zueinander festgelegt sind. Die Belastungsrichtung liegt hierbei in der Ebene der Oberflächen der Verschlussteile. Die Belastung erfolgt somit entlang einer Richtung tangential zu den Oberflächen.
- Die Verschlussteile sind mit ihren Oberflächen jeweils flächig erstreckt. Die Verschlussteile sind hierbei vorzugsweise zumindest abschnittsweise flexibel und können somit in ihrer Form flexibel angepasst, beispielsweise gekrümmt werden.
- Der Eingriff zwischen den Anordnungen der Strukturelemente an den Oberflächen der Verschlussteile erfolgt hierbei aufgrund magnetischer Wechselwirkung zwischen den Verschlussteilen. Hierzu ist an jedem Verschlussteil eine Magnetanordnung mit einer Mehrzahl von Magnetpolen angeordnet, wobei die Magnetanordnungen sich beim Schließen und bei aneinander angesetzten Verschlussteilen magnetisch anziehend gegenüberstehen (unter vollständiger oder zumindest teilweiser Gegenüberlage ungleichnamiger Magnetpole). Aufgrund der magnetischen Wechselwirkung ist das Schließen der Verschlussvorrichtung somit einfach, und zudem werden bei aneinander angesetzten Verschlussteilen die Strukturelemente der Verschlussteile magnetisch in Eingriff gehalten, sodass der Halt der Verschlussteile aneinander magnetisch gesichert ist.
- Die Magnetpole einer jeden Magnetanordnung sind entlang der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils zueinander versetzt. Die Magnetanordnung ist somit mehrpolig und weist mit mehreren unterschiedlichen Magnetpolen (Nordpolen und Südpole) hin zu der Magnetanordnung des jeweils anderen Verschlussteils, wobei sich bei aneinander angesetzten Verschlussteilen und bei geschlossener Verschlussvorrichtung ungleichnamige Magnetpole der Magnetanordnungen der Verschlussteile anziehend gegenüberstehen.
- Durch die mehrpolige Magnetanordnung kann insbesondere auch bewirkt werden, dass die Verschlussteile in einer begrenzten Anzahl von diskreten Stellungen aneinander angesetzt werden können. Diese diskreten Stellungen werden durch solche Stellungen vorgegeben, in denen sich die Magnetanordnungen der Verschlussteile magnetisch anziehend gegenüberstehen, sich ungleichnamige Magnetpole der Magnetanordnungen somit gerade in Gegenüberlage zueinander befinden.
- Zum Öffnen können die Verschlussteile zum Beispiel einfach voneinander abgezogen werden, wodurch die Strukturelemente der Verschlussteile außer Eingriff voneinander gelangen. Denkbar und möglich kann sein, die Verschlussteile zum Öffnen entgegen der Belastungsrichtung relativ zueinander zu bewegen, wodurch, bei entsprechender Polung der Magnetanordnung, zum Beispiel bewirkt werden kann, dass durch diese tangentiale Öffnungsbewegung gleichnamige Pole der Magnetanordnung einander angenähert werden und sich somit die Verschlussteile magnetisch gegenseitig abstoßen. Dies kann zu einem besonders leichten, haptisch angenehmen Öffnen der Verschlussvorrichtung beitragen.
- In einer Ausgestaltung sind die Verschlussteile hermaphroditisch ausgebildet und weisen jeweils gleiche Anordnungen von Strukturelementen auf. Die ersten Strukturelemente des ersten Verschlussteils entsprechen in ihrer Formgebung (und gegebenenfalls auch in ihrer Anordnung) somit den zweiten Strukturelementen des zweiten Verschlussteils. Insbesondere können die ersten Strukturelemente von der Oberfläche des ersten Verschlussteils und die zweiten Strukturelemente von der Oberfläche des zweiten Verschlussteils vorstehen und somit als vorstehende Eingriffsvorsprünge ausgebildet sein.
- In geschlossener Stellung der Verschlussvorrichtung greifen die ersten Strukturelemente des ersten Verschlussteils und die zweiten Strukturelemente des zweiten Verschlussteils ineinander ein. Grundsätzlich können die Strukturelemente ganz unterschiedlich durch beliebig geformte Vorsprungselemente oder durch eine beliebige strukturelle Formgebung an der Oberfläche ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Anordnung von Strukturelementen auch durch eine Aufrauhung durch unregelmäßig geformte, gegebenenfalls mikroskopisch kleine Berge und Täler an der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils geformt sein. Durch die Anordnung von ersten Strukturelementen an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils und durch die Anordnung von zweiten Strukturelementen an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils wird an der jeweiligen Oberfläche eine Strukturform geschaffen, die für einen Eingriff mit der Strukturform der jeweils anderen Oberfläche ausgelegt ist und in geschlossener Stellung der Verschlussvorrichtung eine auf Zug belastbare Verbindung schafft.
- In einer Ausgestaltung weisen die ersten Strukturelemente erste Sperrflächen und die zweiten Strukturelemente zweite Sperrflächen auf. Bei aneinander angesetzten Verschlussteilen sind die Strukturelemente mit ihren Sperrflächen einander zugewandt, sodass bei Belastung der Verschlussteile in die Belastungsrichtung die Sperrflächen in Anlage miteinander gelangen und auf diese Weise eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander in die Belastungsrichtung gesperrt ist.
- Die Sperrflächen können sich beispielsweise als senkrecht zur Oberfläche gerichtete Flächen erstrecken.
- Alternativ können die Sperrflächen auch Hinterschnitte ausbilden und hierzu sich unter einem (spitzen) Winkel zur Oberfläche erstrecken.
- Andere Hinterschnittgeometrien an den Strukturelementen sind hierbei auch denkbar und möglich. So können die Strukturelemente Rastnasen oder Stege oder dergleichen aufweisen, die miteinander in Eingriff gebracht werden können.
- Über die Sperrflächen wird eine Bewegung der Verschlussteile relativ zueinander in die Belastungsrichtung gesperrt. Die Verschlussteile können in die Belastungsrichtung nicht tangential zueinander bewegt werden, sodass Zugkräfte an den Verschlussteilen aufgenommen werden können und somit bei aneinander angesetzten Verschlussteilen eine belastbare Verbindung in Belastungsrichtung geschaffen wird.
- Denkbar und möglich ist hierbei, dass die Verbindung nicht nur in die Belastungsrichtung, sondern auch entgegen der Belastungsrichtung auf Zug belastbar ist. Hierzu können die ersten Strukturelemente jeweils an einer der ersten Sperrfläche abgewandten Seite eine weitere Sperrfläche aufweisen, und ebenso können die zweiten Strukturelemente jeweils an einer der zweiten Sperrfläche abgewandten Seite eine weitere Sperrfläche aufweisen. Bei Belastung entgegen der Belastungsrichtung gelangen die Strukturelemente über ihre weiteren Sperrflächen miteinander in Anlage, sodass die Verbindung zwischen den Verschlussteilen auch entgegen der Belastungsrichtung gesichert ist.
- In anderer Ausgestaltung kann aber auch vorgesehen sein, dass die Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung zueinander bewegt werden können, beispielsweise um die Verschlussstellung der Verschlussteile zueinander anzupassen und die Verschlussvorrichtung beispielsweise zu spannen. Hierzu können die ersten Strukturelemente erste Auflaufflächen und die zweiten Strukturelemente zweite Auflaufflächen aufweisen, wobei die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente mit ihren Auflaufflächen bei Belastung der Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung aufeinander auflaufen. Die ersten Strukturelemente weisen somit mit ihren Sperrflächen in die Belastungsrichtung, während sie mit ihren Auflaufflächen entgegen der Belastungsrichtung weisen. Die Auflaufflächen können beispielsweise schräg zur Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils erstreckt sein und Rampen ausbilden, die bei Bewegen der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung aufeinander auflaufen.
- Mittels solcher Auflaufflächen kann eine Art mechanischer Freilauf entgegen der Belastungsrichtung geschaffen werden. Während die Verschlussteile bei einer Zugbelastung in die Belastungsrichtung zueinander sperren, können die Strukturelemente der Verschlussteile bei Belastung entgegen der Belastungsrichtung durch Auflaufen der Auflaufflächen aufeinander übereinander gleiten, sodass die Stellung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung angepasst werden kann.
- Die ersten Strukturelemente und/oder die zweiten Strukturelemente weisen, bei Draufsicht auf die jeweilige Oberfläche, je eine gekrümmte Form oder eine V-Form auf. Die Strukturelemente können dabei kreisbogenförmig oder V-förmig sein.
- Die Spitze der V-Form kann beispielsweise in Belastungsrichtung weisen. Quer zur Belastungsrichtung können die Strukturelemente eines Verschlussteils voneinander separiert sein, wobei auch denkbar und möglich ist, quer zur Belastungsrichtung mehrere Strukturelemente miteinander zu verbinden, beispielsweise zur Ausbildung einer Zickzacklinie oder einer geschwungenen Linie. Durch Unterbrechung der Strukturelemente voneinander kann beispielsweise ein günstige Flexibilität an dem jeweiligen Verschlussteil erhalten werden.
- In einer Ausgestaltung können die Strukturelemente beispielsweise je zumindest einen entlang der zugeordneten Oberfläche erstreckten Schenkel aufweisen, der unter einem schrägen Winkel zur Belastungsrichtung ausgerichtet ist. Sind die Strukturelemente V-förmig, so kann jedes Strukturelement beispielsweise zwei Schenkel aufweisen, die unter einem Winkel, insbesondere einem stumpfen Winkel, zueinander ausgerichtet sind. Durch die V-förmige Ausgestaltung ist der Eingriff zwischen den Strukturelementen vorzugsweise selbstverstärkend, indem die ersten Strukturelemente an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils bei Belastung in die Belastungsrichtung mit den zweiten Strukturelementen an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils in Eingriff gezogen werden und durch den Eingriff der V-Form die Strukturelemente insbesondere auch nicht quer zur Belastungsrichtung zueinander verschoben werden können.
- Die ersten Strukturelemente können zum Beispiel rasterförmig an der ersten Oberfläche des ersten Verschlussteils angeordnet sein, während die zweiten Strukturelemente rasterförmig an der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils angeordnet sind. So können die ersten Strukturelemente an der ersten Oberfläche in entlang der Belastungsrichtung zueinander versetzten Reihen angeordnet sein, während die zweiten Strukturelemente analog in Reihen an der zweiten Oberfläche angeordnet sind. Die Strukturelemente benachbarter Reihen können hierbei, betrachtet quer zur Belastungsrichtung, nicht zueinander versetzt sein. Oder die Strukturelemente benachbarter Reihen können (genau) um die halbe Breite eines Strukturelements, gemessen quer zu Belastungsrichtung, zueinander versetzt sein.
- Die erste Magnetanordnung des ersten Verschlussteils und die zweite Magnetanordnung des zweiten Verschlussteils sind jeweils mit mehreren Magnetpolen ausgebildet, die entlang der Oberfläche des jeweils zugeordneten Verschlussteils zueinander versetzt sind. Jede Magnetanordnung kann hierbei durch eine Anordnung von (diskreten) Permanentmagnetelementen ausgebildet sein, die beispielsweise in eine dafür vorgesehene Vertiefung des Verschlussteils eingesetzt sind und somit mit unterschiedlichen Polen hin zu der Oberfläche des zugeordneten Verschlussteils weisen. Denkbar und möglich ist aber auch, jedes Verschlussteil mit einer mehrpoligen Permanentmagnetfolie auszubilden, wobei möglich ist, eine solche Permanentmagnetfolie an einen die Oberfläche ausbildenden Körper rückseitig der Strukturelemente anzukleben oder anzuschweißen oder auch den Körper selbst durch eine solche Permanentmagnetfolie auszubilden, an deren Oberfläche die Strukturelemente unmittelbar angeformt sind.
- Die Permanentmagnetelemente können beispielsweise als Neodym-Magnete ausgebildet sein. Bei einer Permanentmagnetfolie handelt es sich zum Beispiel um eine kunststoffgebundene, flexible, dauermagnetische Folie, die beispielsweise ein Magnetpulver beispielsweise mit einem Neodym-Anteil enthalten kann.
- Die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung sind vorzugsweise periodisch aneinander angereiht. Die Magnetpole bilden somit eine Anordnung aus, mit zum Beispiel entlang der Belastungsrichtung und/oder quer zur Belastungsrichtung zueinander versetzten, aneinander gereihten Magnetpolen.
- In einer Ausgestaltung können die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung entlang der Belastungsrichtung aneinander angereiht sein. Entlang der Belastungsrichtung sind somit alternierend Nordpol und Südpol aneinander angereiht, sodass sich eine (periodische) Abfolge ergibt. Auf diese Weise können diskrete Stellungen zum Verbinden der Verschlussteile miteinander vorgegeben werden, in denen sich die Magnetpole des ersten Verschlussteils und die Magnetpole des zweiten Verschlussteils gerade anziehend gegenüberstehen, sodass die Verschlussteile magnetisch zueinander hingezogen werden und die Strukturelemente der Verschlussteile miteinander in Eingriff gelangen.
- Vorzugsweise weisen die ersten Strukturelemente und/oder die zweiten Strukturelemente eine erste Periodizität und die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und/oder die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung eine zweite Periodizität auf, jeweils betrachtet entlang der Belastungsrichtung. Die erste Periodizität kann hierbei der zweiten Periodizität oder einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Periodizität entsprechen. Sind beispielsweise die Strukturelemente des ersten Verschlussteils und die Strukturelemente des zweiten Verschlussteils mit der gleichen (ersten) Periodizität angeordnet und entspricht diese erste Periodizität der zweiten Periodizität, mit der die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und der zweiten Magnetanordnung zueinander angeordnet sind, so kann über die Magnetpole eine diskrete Anzahl von Stellungen vorgegeben werden, in denen die Verschlussteile aneinander angesetzt werden können und gerade mit ihren Strukturelementen miteinander in Eingriff gelangen. Die magnetische Anziehung zwischen den Verschlussteilen bewirkt somit ein Ansetzen gerade derart, dass die Strukturelemente zuverlässig in Eingriff miteinander gelangen und die Verschlussvorrichtung somit zuverlässig schließt.
- Entspricht die erste Periodizität der zweiten Periodizität oder einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Periodizität, so kann hierdurch auch ein einfaches Öffnen oder gegebenenfalls eine Art magnetischer Freilauf bereitgestellt werden. So kann vorgesehen sein, dass bei Belastung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung die Verschlussteile entgegen der Belastungsrichtung zueinander verschoben werden, wodurch die Magnetanordnungen der Verschlussteile mit gleichnamigen Polen einander angenähert werden und sich somit gegenseitig abstoßen, sodass ein besonders einfaches Öffnen der Verschlussvorrichtung erreicht werden kann. Ebenso können auf diese Weise durch magnetische Abstoßung bei Bewegung der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung Strukturelemente übersprungen werden, sodass bei Bewegen der Verschlussteile zueinander entgegen der Belastungsrichtung die Strukturelemente nicht miteinander in Eingriff gelangen. Bei einem solchen magnetischen Freilauf ist eine rampenförmige Gestaltung der Strukturelemente durch Vorsehen entsprechender Auflaufflächen nicht erforderlich.
- Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind zur Bereitstellung eines magnetischen Freilaufs vorzugsweise um einen Löseweg entgegen der Belastungsrichtung zueinander verschiebbar. Bei Verschieben um den Löseweg gelangen die Magnetanordnungen der Verschlussteile mit gleichnamigen Polen in Gegenüberlage und stoßen sich dadurch ab (die Magnetanordnungen polen sich zueinander um). Die Strukturelemente an den Oberflächen sind hierbei so zueinander angeordnet, dass bei Verschieben um den Löseweg ein jedes Strukturelement eines Verschlussteils nicht an dem entgegen der Belastungsrichtung folgenden Strukturelement an dem anderen Verschlussteil anstößt.
- Der Löseweg entspricht vorzugsweise der halben Periodizität der Magnetanordnungen entlang der Belastungsrichtung.
- Vorzugsweise sind die Magnetanordnungen der Verschlussteile gerade so entlang der Belastungsrichtung aneinander angereiht und positioniert, dass bei Ansetzen der Verschlussteile aneinander die Strukturelemente zuverlässig miteinander in Eingriff gelangen können, dabei aber mit ihren Sperrflächen noch nicht aneinander anliegen. Nach dem Ansetzen weisen die Verschlussteile somit in die Belastungsrichtung ein gewisses Spiel zueinander auf und sind dabei insbesondere quer zur Belastungsrichtung (noch) nicht zueinander gesichert, sodass die Verschlussteile quer zur Belastungsrichtung zueinander verschoben werden können. Dies kann ein einfaches Öffnen durch Querverschiebung der Verschlussteile zueinander ermöglichen. Bei Belastung gelangen die Strukturelemente dann unter Anlage der Sperrflächen aneinander in Eingriff, wobei durch diese Anlage insbesondere bei V-förmiger Gestaltung der Strukturelemente auch eine Querverschiebung der Verschlussteile zueinander gesperrt ist.
- Zusätzlich oder alternativ zu der Anreihung entlang der Belastungsrichtung können die Magnetpole der ersten Magnetanordnung und die Magnetpole der zweiten Magnetanordnung auch entlang einer quer zur Belastungsrichtung erstreckten Querrichtung aneinander angereiht sein. Auf diese Weise können diskrete Stellungen zum Verbinden der Verschlussteile vorgegeben werden, die quer zur Belastungsrichtung zueinander versetzt sind. Diese Anordnung von Magnetpolen ist z.B. auch vorteilhaft in Verbindung mit dem vorbeschriebenen "mechanischen Freilauf", weil diese Anreihung der Magnetpole während des Verstellens entgegen der Belastungsrichtung eine Positionierwirkung quer zur Belastungsrichtung bewirkt.
- In einer Ausgestaltung sind Magnetpole sowohl in die Belastungsrichtung als auch quer zur Belastungsrichtung aneinander angereiht, sodass sich ein zweidimensionales Raster von alternierenden Magnetpolen (Nordpole und Südpole) ergibt.
- Nicht Teil der Erfindung ist eine Verschlussvorrichtung zum Verbinden zweier Teile, die ein erstes Verschlussteil mit einer ersten Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von ersten Strukturelementen und ein zweites Verschlussteil mit einer zweiten Oberfläche mit einer daran angeordneten Anordnung von zweiten Strukturelementen umfasst. Das erste Verschlussteil und das zweite Verschlussteil sind derart aneinander anzusetzen, dass die erste Oberfläche des ersten Verschlussteils der zweiten Oberfläche des zweiten Verschlussteils zugewandt ist, sodass die ersten Strukturelemente und die zweiten Strukturelemente ineinander eingreifen derart, dass eine Bewegung der Verschlussteile zueinander entlang einer Belastungsrichtung gesperrt ist. Dabei ist vorgesehen, dass das erste Verschlussteil eine erste Magnetanordnung und das zweite Verschlussteil eine zweite Magnetanordnung aufweist, wobei die erste Magnetanordnung und/oder die zweite Magnetanordnung zumindest abschnittsweise durch eine Permanentmagnetfolie gebildet sind.
- Die vorangehend geschilderten Vorteile und vorteilhaften Ausgestaltungen sind ganz analog auch auf diese Verschlussvorrichtung anwendbar. Insbesondere sind die Merkmale sämtlicher Unteransprüche auch mit dieser Verschlussvorrichtung kombinierbar.
- Eine Verschlussvorrichtung der vorangehend beschriebenen Art kann insbesondere für einen Textilverschluss, also einen Verschluss zum Verbinden textiler Teile, insbesondere bei Bekleidungsstücken, verwendet werden. Mittels eines solchen Textilverschlusses können beispielsweise Jacken, Gürtel, Schuhe oder andere Bekleidungsstücke, zum Beispiel auch ein BH, geschlossen werden.
- Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht einer Verschlussvorrichtung mit zwei Verschlussteilen;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß
Fig. 1 ; - Fig. 3A
- einen Durchsicht durch die Anordnung gemäß
Fig. 2 ; - Fig. 3B
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
Fig. 2 ; - Fig. 3C
- eine vergrößerte Darstellung im Ausschnitt C gemäß
Fig. 3B ; - Fig. 3D
- eine schematische Ansicht von Strukturelementen der Verschlussteile;
- Fig. 4A
- einen Durchsicht durch die Anordnung gemäß
Fig. 2 , beim Öffnen der Verschlussvorrichtung; - Fig. 4B
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
Fig. 2 , beim Öffnen der Verschlussvorrichtung; - Fig. 4C
- eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt C gemäß
Fig. 4B ; - Fig. 5
- eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit entlang einer Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen an einem Verschlussteil;
- Fig. 6
- eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit quer zur Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen eines Verschlussteils;
- Fig. 7
- eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels mit einem zweidimensionalen Raster von entlang der Belastungsrichtung und quer zur Belastungsrichtung aneinander angereihten Magnetpolen;
- Fig. 8
- eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung;
- Fig. 9
- die Anordnung gemäß
Fig. 8 , in einer Explosionsdarstellung; - Fig. 10A
- eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, in einer Schließstellung;
- Fig. 10B
- eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
- Fig. 10C
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
Fig. 10B ; - Fig. 10D
- eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß
Fig. 10C ; - Fig. 11A
- eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, beim Ziehen in eine Löserichtung;
- Fig. 11B
- eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
- Fig. 11C
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
Fig. 11B ; - Fig. 11D
- eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß
Fig. 11C ; - Fig. 12A
- eine Durchsicht durch die Verschlussvorrichtung, in einer anderen Schließstellung;
- Fig. 12B
- eine Draufsicht auf die Verschlussvorrichtung;
- Fig. 12C
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A gemäß
Fig. 12B ; - Fig. 12D
- eine vergrößerte Ansicht im Ausschnitt D gemäß
Fig. 12C ; - Fig. 13
- eine schematische Ansicht einer Anordnung von Strukturelementen;
- Fig. 14
- eine schematische Ansicht einer anderen Anordnung von Strukturelementen;
- Fig. 15
- eine schematische Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
- Fig. 16
- eine Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
- Fig. 17
- eine Ansicht einer wiederum anderen Anordnung von Strukturelementen;
- Fig. 18A
- eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, in geöffneter Stellung;
- Fig. 18B
- die Verschlussvorrichtung beim Schließen;
- Fig. 18C
- die Verschlussvorrichtung in belastetem Zustand;
- Fig. 19A
- eine schematische Ansicht eines wiederum anderen Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, in geöffneter Stellung;
- Fig. 19B
- die Verschlussvorrichtung beim Schließen;
- Fig. 19C
- die Verschlussvorrichtung in belastetem Zustand;
- Fig. 20
- eine andere schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung;
- Fig. 21
- eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Verschlussvorrichtung, mit größerer Periodizität der Magnetanordnungen;
- Fig. 22-26
- Darstellungen von unterschiedlichen Magnetanordnungen an einem Verschlussteil;
- Fig. 27
- eine perspektivische Ansicht eines Verschlussteils, mit einem daran angeordneten, gerade erstreckten Strukturelement;
- Fig. 28
- eine perspektivische Ansicht eines Verschlussteils, mit schräg erstreckten Strukturelementen;
- Fig. 29
- die Anordnung gemäß
Fig. 27 in einer Seitenansicht; - Fig. 30
- die Anordnung gemäß
Fig. 28 in einer Seitenansicht; - Fig. 31A
- eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von gerade erstreckten Strukturelementen eines Verschlussteils;
- Fig. 31B
- die Anordnung gemäß
Fig. 31A in einer Draufsicht; - Fig. 32A
- eine Seitenansicht einer anderen Anordnung von schräg erstreckten Strukturelementen eines Verschlussteils;
- Fig. 32B
- die Anordnung gemäß
Fig. 32A in einer Draufsicht; - Fig. 33
- eine Draufsicht auf ein Verschlussteil mit einem gerade erstreckten Strukturelement; und
- Fig. 34
- eine Draufsicht auf ein Verschlussteil mit schräg erstreckten Strukturelementen.
-
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verschlussvorrichtung 1, die ein erstes flächig erstrecktes Verschlussteil 2 und ein zweites flächig erstrecktes Verschlussteil 3 aufweist. Die Verschlusseinrichtung 1 kann beispielsweise als Verschluss an einem Kleidungsstück (zum Beispiel an einer Jacke), an einem Behältnis (zum Beispiel an einer Tasche oder an einem Rucksack) oder an einer Weste (zum Beispiel einer Schutzweste, einer Schwimmweste oder dergleichen) verwendet werden. - Jedes Verschlussteil 2, 3 weist einen Körper 20, 30 mit einem umlaufenden Rand 200, 300 und einem gegenüber dem Rand 200, 300 vorstehenden erhabenen Abschnitt 201, 301 auf. An dem erhabenen Abschnitt 201, 301 ist eine Oberfläche 203, 303 gebildet, an der Strukturelemente 22, 32 identischer Form angeordnet sind.
- Die Verschlussteile 2, 3 können mit ihren Oberflächen 203, 303 aneinander angesetzt werden und gelangen dadurch mit ihren Strukturelementen 22, 32 miteinander in Eingriff. In einer rückseitig des erhabenen Abschnitts 201, 301 gebildeten Vertiefung 202, 302 ist hierbei an jedem Verschlussteil 2, 3 eine Magnetanordnung 21, 31 aufgenommen, die bewirkt, dass die Verschlussteile 2, 3 bei Ansetzen aneinander magnetisch zueinander hingezogen werden und in einer aneinander angesetzten Stellung magnetisch aneinander gehalten werden.
-
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung gemäßFig. 1 .Fig. 3A bis 3C zeigen die Verschlussvorrichtung 1 in einer geschlossenen Stellung undFig. 4A bis 4C beim Verschieben entgegen der Belastungsrichtung B1, B2. - Die Strukturelemente 22, 32 an den Oberflächen 203, 303 der Verschlussteile 2, 3 weisen jeweils eine V-förmige Gestalt auf, mit Schenkeln 222, 322, die unter einem stumpfen Winkel zueinander ausgerichtet sind, wie dies schematisch in
Fig. 3D dargestellt ist. Im Querschnitt, dargestellt inFig. 3C undFig. 4C , weisen die Strukturelemente 22, 32 jeweils eine Sägezahnform auf, mit unter einem spitzen Winkel zur Oberfläche 203, 303 erstreckten Sperrflächen 220, 320 an einer ersten Seite der Schenkel 222, 232, die einen Hinterschnitt mit der Oberfläche 203, 303 ausbilden, und Auflaufflächen 221, 321 an der anderen Seite der Schenkel 222, 232, die unter einem stumpfen Winkel zur Oberfläche 203, 303 erstreckt sind und jeweils eine Rampe ausbilden. - In der geschlossenen Stellung der Verschlussvorrichtung 1, in der die Verschlussteile 2, 3 aneinander angesetzt sind, stehen sich die Strukturelemente 22, 32 der Verschlussteile 2, 3 derart gegenüber, dass die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 einander zugewandt sind, wie dies aus
Fig. 3A bis 3C ersichtlich ist. Werden die Verschlussteile 2, 3 entlang einer Belastungsrichtung B1, B2 relativ zueinander belastet (indem in die Belastungsrichtung B1 an dem ersten Verschlussteil 2 und in die Belastungsrichtung B2 an dem zweiten Verschlussteil 3 gezogen wird), so gelangen die Strukturelemente 22, 32 über ihre Sperrflächen 220, 320 miteinander in Anlage, sodass eine Relativbewegung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 gesperrt ist. Die Verschlussvorrichtung 1 ist somit auf Zug belastbar und ist in der Lage, auch große Kräfte aufzunehmen, ohne dass die Verschlussteile 2, 3 sich aufgrund der Kraftwirkung voneinander lösen können. - Der Eingriff zwischen den Strukturelementen 22, 32 wird hierbei zum einen aufgrund der Hinterschnitte der Sperrflächen 220, 320 bewirkt und gehalten und ist zudem über die magnetische Anziehung zwischen den Magnetanordnungen 21, 31 gesichert.
- Wie aus
Fig. 3A und 3D ersichtlich ist, sind die Strukturelemente 22, 32 quer zur Belastungsrichtung B1, B2 an einem jedem Verschlussteil 2, 3 voneinander separiert, indem Lücken zwischen den Strukturelementen 22, 32 gebildet sind. Die Strukturelemente 22, 32, die in ihrer Draufsicht eine V-Form aufweisen, weisen mit der Spitze des Vs in die jeweils zugeordnete Belastungsrichtung B1, B2 (die Strukturelemente 22 weisen mit der Spitze des Vs in die Belastungsrichtung B1, während die Strukturelemente 32 mit der Spitze des Vs in die Belastungsrichtung B2 weisen). - Zum Öffnen der Verschlussvorrichtung 1 werden die Verschlussteile 2, 3 voneinander entfernt. Dies kann durch Abheben des einen Verschlussteils 2, 3 vom anderen Verschlussteil 3, 2 erfolgen. Das Öffnen kann aber auch durch Zug an den Verschlussteilen 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, nämlich in eine Löserichtung L1, L2 erfolgen, wie dies in
Fig. 4A bis 4C dargestellt ist. - Durch Bewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 relativ zueinander laufen die Strukturelemente 22, 32 mit ihren Auflaufflächen 221, 321 aufeinander auf, und aufgrund der Rampenform der Auflaufflächen 221, 321 werden die Verschlussteile 2, 3 zumindest ein Stück weit voneinander abgehoben. Hierdurch wird die magnetische Anziehungskraft zwischen den Magnetanordnungen 21, 31 der Verschlussteile 2, 3 abgeschwächt, sodass die Verschlussteile 2, 3 einfach voneinander abgenommen werden können.
- Die Rampenform der Strukturelemente 22, 32 rückseits der Sperrflächen 220, 320 ermöglicht zudem eine Art mechanischen Freilauf bei Zug an den Verschlussteilen 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2 (in die Löserichtung L1, L2). So wird ein Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 bei Zug an dem ersten Verschlussteil 2 in die Löserichtung L1 mit seiner Sperrfläche 220 von einer zugeordneten Sperrfläche 320 eines Strukturelements 32 des zweiten Verschlussteils 3 entfernt und gleitet mit seiner Auflauffläche 221 auf eine Auflaufflächen 321 eines in die Löserichtung L1 anschließenden, benachbarten Strukturelements 32 des zweiten Verschlussteils 3 auf. Nachdem das Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 dieses benachbarte Strukturelement 32 des zweiten Verschlussteils 3 passiert hat, befindet sich die Sperrfläche 22 dieses Strukturelements 22 nunmehr in Gegenüberlage zu der Sperrflächen 320 des gerade passierten, benachbarten Strukturelements 32, sodass die Verschlussteile 2, 3 um genau ein Strukturelement 22, 32 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt sind.
- Durch Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 kann die Stellung der Verschlussteile 2, 3 somit durch Tangentialbewegung der Verschlussteile 2, 3 zueinander angepasst werden. Es ergibt sich eine ratschendes Gleiten der Verschlussteile 2, 3 zueinander.
- Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 bis 4A-4C w eisen die Magnetanordnungen 21, 31 Magnetpole N, S auf, die quer zur Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt sind, wie dies inFig. 2 dargestellt ist. Die Magnetanordnungen 21, 31 sind somit quer zur Belastungsrichtung B1, B2 periodisch. Die Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 ist hierbei gerade derart, dass bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander die Strukturelemente 22, 32 der Verschlussteile 2, 3 gerade lagerichtig miteinander in Eingriff gelangen, um über ihre Sperrflächen 220, 320 bei Belastung zu sperren. Aufgrund der Mehrpoligkeit der Magnetanordnungen 21, 31 wird somit das lagerichtige Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander erleichtert, bei zuverlässigem Schließen der Verschlussvorrichtung 1. - Andere Polanordnungen der Magnetanordnungen 21, 31 sind denkbar und möglich, wie dies in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen in
Fig. 5 bis 7 dargestellt ist. -
Fig. 6 entspricht hierbei funktional der Anordnung des Ausführungsbeispiels gemäßFig. 1 bis 4A-4C . - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 5 sind die Magnetpole N, S einer jeden Magnetanordnung 21, 31 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzt, indem die Magnetpole N, S alternierend in periodischer Weise entlang der Belastungsrichtung B1, B2 aneinander angereiht sind. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 7 weist demgegenüber jede Magnetanordnung 21, 31 ein zweidimensionales Muster von Magnetpolen N, S auf, mit einer Vielzahl von Reihen von Magnetpolen entlang der Belastungsrichtung B1, B2 und zwei Spalten in Querrichtung Y quer zur Belastungsrichtung B1, B2. - Mit den entlang der Belastungsrichtung B1, B2 zueinander versetzten Magnetpolen N, S bei den Ausführungsbeispielen nach
Fig. 5 und Fig. 7 kann insbesondere bewirkt werden, dass die Verschlussteile 2, 3 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 lagerichtig miteinander in Eingriff gelangen. Insbesondere können die Magnetanordnungen 21, 31 derart zueinander angeordnet sein, dass die Strukturelemente 22 des ersten Verschlussteils 2 und die Strukturelemente 32 des zweiten Anschlussteils 3 bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 gerade zwischen einander zu liegen kommen und nicht aufeinander (was andernfalls ein unvollständiges Schließen der Verschlussvorrichtung 1 zur Folge haben könnte). - Bei der zweidimensionalen Verteilung der Magnetpole N, S einer jeden Magnetanordnung 21, 31 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
Fig. 7 kann ein lagerichtiges Ansetzen sowohl entlang der Belastungsrichtung B1, B2 als auch quer zur Belastungsrichtung B1, B2 erleichtert werden. - Die Magnetanordnungen 21, 31 können durch diskrete Permanentmagnetelemente gebildet sein, beispielsweise durch Neodym-Magnete. Eine jede Magnetanordnung 21, 31 kann in der Vertiefung 202, 302 in dem Körper 20, 30 des zugeordneten Verschlussteils 2, 3 aufgenommen und mit dem Körper 20, 30 des Verschlussteils 2, 3, verklebt oder vergossen sein. Die Vertiefung 202, 302 kann in diesem Fall z.B. durch eine Abdeckung, beispielsweise eine Folie oder dergleichen, nach außen hin verschlossen sein.
- Eine jede Magnetanordnung 21, 31 kann alternativ auch durch eine Magnetfolie gebildet sein, beispielsweise eine Kunststofffolie, die zum Beispiel ein Magnetpulver mit einem Neodym-Anteil enthält. Eine solche Magnetfolie kann in der Vertiefung 202, 302 des jeweils zugeordneten Verschlussteils 2, 3 aufgenommen und mit dem Körper 20, 30 verklebt oder auf sonstige Weise verbunden sein. Denkbar möglich ist aber auch, den Körper 20, 30 der Verschlussteile 2, 3 insgesamt aus einer solchen Magnetfolie herzustellen, sodass in diesem Fall der Körper 20, 30 und gegebenenfalls auch die daran angeordneten Strukturelemente 22, 32 magnetisch sind.
-
Fig. 8 bis 12A-12D zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel einer Verschlussvorrichtung 1, das sich von dem anhand vonFig. 1 bis 4A-4C beschriebenen Ausführungsbeispiel insbesondere durch die Formgebung der Strukturelemente 22, 32 unterscheidet. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 8 bis 12A-12D weisen die Strukturelemente 22, 32, die in der Draufsicht analog wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäßFig. 1 bis 4A-4C V-förmig sind, rückseitig von Sperrflächen 220, 320 keine rampenförmigen Auflaufflächen auf, sondern sind an (von den Sperrflächen 220, 320 abgewandten) Rückflächen 223, 323 senkrecht zu den Oberflächen 203, 303 gerichtet. - In der Schließstellung, dargestellt in
Fig. 10A bis 10D , greifen die Strukturelemente 22, 32 jeweils in Zwischenräume zwischen den Strukturelementen 32, 22 an dem jeweils anderen Teil ein, wobei ein jedes Strukturelement 22 des einen, ersten Verschlussteils 2 mit seinen an den Schenkeln 222, 322 gebildeten Sperrflächen 220 Sperrflächen 320 an den Schenkeln 322 eines zugeordneten Strukturelements 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3 gegenübersteht, wie dies ausFig. 10C und 10D ersichtlich ist. - Wie aus
Fig. 10C und 10D weiter ersichtlich ist, stehen sich in der dargestellten Lage die Magnetanordnungen 21, 31 der Verschlussteile 2, 3 gerade mit ungleichnamigen Magnetpolen N, S gegenüber, sodass sich die Verschlussteile 2, 3 gegenseitig anziehen und die Strukturelemente 2, 3 durch Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander in die inFig. 10A bis 10D dargestellte Anlage gelangen. - Bei Belastung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 relativ zueinander kommen die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 miteinander in Anlage, wobei an diesen Sperrflächen 220, 320 Hinterschnitte gebildet sind, sodass der Eingriff zwischen den Strukturelementen 22, 32 bei Belastung nicht ohne weiteres gelöst werden kann und somit in der Lage ist, auch große Belastungskräfte aufzunehmen.
- Die Strukturelemente 22, 32 sind so bemessen und zueinander angeordnet, dass die Verschlussteile 2, 3 um einen der halben Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 entsprechenden Löseweg LW in Löserichtung L1, L2 zueinander verschieblich sind, ohne dass die Strukturelemente 22, 32 in Löserichtung L1, L2 aneinander anstoßen.
- Sollen die Verschlussteile 2, 3 voneinander gelöst werden, so können die Verschlussteile 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, also in eine Löserichtung L1, L2, relativ zueinander um den Löseweg LW bewegt werden, sodass die Strukturelemente 22, 32 mit ihren Sperrflächen 220, 320 außer Eingriff voneinander gelangen und zudem die Magnetanordnungen 21, 31 derart zueinander bewegt werden, dass gleichnamige Pole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 einander angenähert werden, wie dies insbesondere aus
Fig. 11C und 11D ersichtlich ist. Die Verschlussteile 2, 3 stoßen sich somit gegenseitig ab, sodass die Verschlussteile 2, 3 einfach voneinander abgenommen werden können. - Durch Zug an den Verschlussteilen 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 kann zudem auch - nach Art eines magnetischen Freilaufs - die Stellung der Verschlussteile 2, 3 entgegen der Belastungsrichtung B1, B2, also in die Löserichtung L1, L2, sondern angepasst werden. So überspringen die Strukturelemente 22 des einen, ersten Verschlussteils 2 bei Zug (und daraus resultierender Verschiebung um den Löseweg LW) in die Löserichtung L1 an dem Verschlussteil 2 aufgrund der magnetischen Abstoßung zwischen den Verschlussteile 2, 3 das jeweils folgende Strukturelement 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3, wie dies in
Fig. 11C und 11D dargestellt ist. Bei weiterem Zug in die Löserichtung L1, L2 werden die Verschlussteile 2, 3 wieder zueinander hin gezogen, wenn die Magnetanordnungen 21, 31 wiederum mit ungleichnamigen Polen in Gegenüberlage zueinander gelangen, wie dies inFig. 12C und 12D dargestellt ist. Ein jedes Strukturelement 22 des ersten Verschlussteils 2 kommt somit wiederum mit seinen Sperrflächen 220 in Gegenüberlage zu Sperrflächen 320 von Strukturelementen 32 am anderen, zweiten Verschlussteil 3, sodass die Verschlussteile 2, 3 in die Löserichtung L1, L2 gerade um die Periodizität der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21, 31 (entsprechend dem Abstand (der Periodizität) benachbarter Reihen von Strukturelementen 21, 31) zueinander versetzt sind. - Dadurch, dass bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander die Strukturelemente 22, 32 zunächst mit Abstand (betrachtet entlang der Belastungsrichtung B1, B2) zueinander zu liegen kommen (siehe
Fig. 10A bis 10D ), ist im unbelasteten Zustand eine Querverschiebung der Verschlussteile 2, 3 entlang der Querrichtung Y möglich. Dies wird, weil die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 nicht miteinander in Anlage und Eingriff sind, nicht verhindert. Eine solche Querverschiebung kann ein einfaches Öffnen der Verschlussvorrichtung 1 durch Abschieben der Verschlussteile 2, 3 voneinander ermöglichen. - Unterschiedliche Anordnungen und Formgebungen von Strukturelementen 22, 32 an den Verschlussteilen 2, 3 sind denkbar und möglich.
- Bei dem in
Fig. 13 dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes Verschlussteil 2, 3 Strukturelemente 22, 32 auf, die rasterförmig zueinander ausgerichtet sind. So sind an jedem Verschlussteil 2, 3 mehrere Reihen A, B mit jeweils einer Mehrzahl von Strukturelementen 22, 32 vorgesehen, die bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 derart strukturell zusammenwirken, dass eine Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 zueinander gesperrt ist. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 13 sind die Strukturelemente 22, 32 der unterschiedlichen Reihen A, B, betrachtet quer zur Belastungsrichtung B1, B2, nicht zueinander versetzt. Die Strukturelemente 22, 32 der unterschiedlichen Reihen A, B, eines jeden Verschlussteils 2, 3 fluchten somit miteinander (bei Betrachtung entlang der Belastungsrichtung B1, B2). - Demgegenüber sind die Strukturelemente 22, 32 benachbarter Reihen A, B bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 14 gerade um die halbe Breite eines Strukturelements 22, 32 (gemessen quer zur Belastungsrichtung B1, B2) zueinander versetzt. Wiederum wirken die Strukturelemente 22, 32 der beiden Verschlussteile 2, 3 sperrend zusammen, wenn die Verschlussteile 2, 3 aneinander angesetzt sind. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 15 sind die Strukturelemente 22, 32 jeweils durch ein schräg zur Belastungsrichtung B1, B2 erstrecktes, gerades Vorsprungselement gebildet. Die Strukturelemente 22, 32 benachbarter Reihen A, B sind hierbei gerade spiegelbildlich zueinander angeordnet (wobei die Mittenlinie zwischen den Reihen A, B der Spiegelachse entspricht). Gemeinsam sperren die Strukturelemente 22, 32 somit eine Relativbewegung der Verschlussteile 2, 3 in die Belastungsrichtung B1, B2 und auch quer zur Belastungsrichtung B1, B2. - Bei dem in
Fig. 16 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Strukturelemente 22, 32 in ihrer Grundform V-förmig, dabei an ihren Spitzen aber gekrümmt. In geschlossener Stellung kommen die Strukturelemente 22 des ersten Verschlussteils 2 gerade zwischen den Strukturelementen 32 des anderen, zweiten Verschlussteils 3 (betrachtet in Querrichtung Y quer zur Belastungsrichtung B1, B2) zu liegen. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 17 sind die Strukturelemente 22, 32 kreisbogenförmig ausgebildet. - Sind die Magnetpole N, S der Magnetanordnungen 21, 31 alternierend entlang der Belastungsrichtung B1, B2 aneinander angereiht, so können die Magnetanordnungen 21, 31 gerade so zueinander ausgerichtet sein, wie dies anhand eines Ausführungsbeispiels in
Fig. 18A bis 18C dargestellt ist. Dort sind, wenn sich die Magnetpole N, S für ein Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 in Gegenüberlage zueinander befinden, die Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 der beiden Verschlussteile 2, 3 zueinander beabstandet. Bei Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander gelangen die Sperrflächen 220, 320 somit nicht unmittelbar miteinander in Anlage, sondern die Strukturelemente 22, 32 kommen (zunächst) zwischen einander zu liegen. Dies kann das Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 aneinander erleichtern, weil ein Verkanten der Strukturelemente 22, 32, insbesondere ein Übereinanderliegen der Strukturelemente 22, 32, vermieden wird. Erst bei Belastung in die Belastungsrichtung B1, B2 gelangen die Sperrflächen 220, 320 miteinander in Anlage, wie inFig. 18C dargestellt, sodass eine Relativbewegung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 gesperrt ist. - Analog ist dies dargestellt in
Fig. 19A bis 19C für ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Strukturelemente 22, 32 an ihren Sperrflächen 220, 320 Hinterschnitte aufweisen. Insbesondere in diesem Fall kann durch die Gegenüberlage der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21, 31 bei Abstand der Sperrflächen 220, 320 der Strukturelemente 22, 32 zueinander das Ansetzen der Verschlussteile 2, 3 erleichtert sein. -
Fig. 20 bis 26 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele von Magnetanordnungen 21, 31 mit Magnetpolen N, S unterschiedlicher Periodizität P2 (entlang der Belastungsrichtung B1, B2) und bei unterschiedlicher Formgebung der Magnetpole N, S. - So entspricht bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 20 die Periodizität P2 der Magnetanordnung 21, 31 gerade der Periodizität P1 der Strukturelemente 22, 32. - Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 21 entspricht die Periodizität P2 der Magnetanordnung 21, 31 demgegenüber der vierfachen Periodizität P1 der Strukturelemente 22, 32. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäßFig. 21 ist die Anzahl der Stellungen, in denen die Verschlussteile 2, 3 magnetisch anziehend aneinander angesetzt werden können, somit deutlich reduziert. -
Fig. 22 bis 24 zeigen Magnetanordnungen 21 mit unterschiedlicher Periodizität P2 entlang der Belastungsrichtung B1, B2. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäßFig. 23 ist die Periodizität P2 gegenüber der Periodizität P2 des Ausführungsbeispiel gemäßFig. 22 halbiert, und bei dem Ausführungsbeispiel gemäßFig. 24 ist die Periodizität P2 der Magnetpole N, S der Magnetanordnung 21 halbiert gegenüber der Periodizität P2 der Magnetanordnung 21 bei dem Ausführungsbeispiel gemäßFig. 23 . -
Fig. 25 und 26 illustrieren, dass die Magnetpole N, S nicht notwendigerweise geradlinig entlang der Querrichtung (oder gegebenenfalls auch entlang der Belastungsrichtung B1, B2) erstreckt sein müssen, sondern beispielsweise auch eine V-Form aufweisen können. Hierbei ist auch möglich, wie inFig. 26 dargestellt, die Magnetpole N, S zickzackförmig auszugestalten, mit einer Periodizität P3 entlang der Querrichtung Y. - Die Verschlussvorrichtung 1 mit ihren Verschlussteilen 2, 3 kann zumindest bis zu einem gewissen Grad flexibel sein, um beispielsweise an einem Kleidungsstück oder an einem Behältnis verwendet zu werden. Hierbei ist jedoch dafür Sorge zu tragen, dass eine Torsion an den Strukturelementen 22, 32 nicht dazu führt, dass die Strukturelemente 22, 32 bei aneinander angesetzten Verschlussteilen 2, 3 außer Eingriff voneinander gelangen und sich somit die Verbindung zwischen den Verschlussteilen 2, 3 löst.
- Hierzu kann die Erstreckung der Strukturelemente 22, 32 schräg zur Belastungsrichtung B1, B2 vorteilhaft sein, wie nachfolgend anhand von
Fig. 29 bis 34 erläutert werden soll. - Bei einem geradlinig erstreckten, quer zur Belastungsrichtung B1, B2 ausgerichteten Strukturelement 22, wie dies beispielhaft in
Fig. 27 und Fig. 29 dargestellt ist, sowie auch bei einer Anordnung von mehreren geradlinig erstreckten, quer ausgerichteten Strukturelementen 22, wie beispielhaft inFig. 31A und 31B dargestellt, entspricht die Länge X1, entlang derer das Strukturelement 22 versteifend entgegen einer Torsion T um die Querrichtung Y (in Richtung einer Krümmung entlang der Belastungsrichtung B1, B2) wirkt, gerade der Kantenbreite, über die das Strukturelement 22 an den Körper 20 des zugeordneten Verschlussteils 2 befestigt ist. - Ein einzelnes Strukturelement 22 (siehe zum Beispiel
Fig. 27 und 29 ) und auch eine Anordnung von Strukturelementen 22 (sieheFig. 31A und 31B ) kann einer Torsion T, die um die Querrichtung Y wirkt und zu einer Krümmung entlang der Belastungsrichtung B1, B2 führt, somit kaum entgegenwirken. - Anders ist dies bei schräg erstreckten Strukturelementen 22, wie beispielhaft in
Fig. 28 und 30 für eine Reihe A von Strukturelementen 22 und inFig. 32A, 32B für mehrere aneinander gereihte Reihen A, B von Strukturelementen 22 dargestellt ist. Für ein schräg erstrecktes Strukturelement 22 entspricht die Länge X2, über die das Strukturelement 22 entgegen einer Torsion T um die Querrichtung Y versteifend wirkt, der auf die Belastungsrichtung B1, B2 projizierten Länge, wie dies ausFig. 30 undFig. 32A und 32B ersichtlich ist. Die Strukturelemente 22 wirken somit einer Torsion T um die Querrichtung Y und einer Krümmung des Verschlussteils 2 entlang der Belastungsrichtung B1, B2 wirkungsvoll entgegen. - Zudem wirken die schräg erstreckten Strukturelemente 22 auch für eine Selbstverstärkung der Verbindung zwischen den Verschlussteilen 2, 3, wie dies aus
Fig. 33 und 34 ersichtlich ist. - So ist bei einem geradlinig erstreckten Strukturelement 22, das wie in
Fig. 33 dargestellt quer zur Belastungsrichtung B1, B2 ausgerichtet ist, eine Querverschiebung entlang der Querrichtung Y nicht verhindert, sodass die Verschlussteile 2, 3 auch in belastetem Zustand quer zueinander verschoben werden können und somit eine Öffnung der Verschlussvorrichtung 1 im belasteten Zustand, gegebenenfalls auch eine unbeabsichtigte Öffnung, möglich ist. - Bei schräg erstreckten Strukturelementen 22, wie in
Fig. 34 dargestellt, wird eine Kraft F jedoch an den Strukturelementen 22 in eine Normalkraft FN und in eine Tangentialkraft FQ verlegt, wobei die Tangentialkraft FQ in Richtung des jeweils entlang der Querrichtung Y benachbarten Strukturelements 22 wirkt und somit durch dieses benachbarte Strukturelement 22 abgestützt wird. So wirkt bei dem inFig. 34 unten dargestellten Strukturelement 22 die Tangentialkraft FQ schräg nach oben und wird durch das oberhalb des Strukturelements 22 angeordnete Strukturelement 22 abgestützt, sodass der Eingriff der Anordnung von Strukturelementen 22 des Verschlussteils 2 in die zugeordneten Strukturelemente 32 des anderen Verschlussteils 3 selbstverstärkend ist und insbesondere eine Querverschiebung entlang der Querrichtung Y gehemmt ist. - So sind auch ganz andere Strukturformen der Strukturelemente an den Oberflächen der Verschlussteile denkbar und möglich. Beispielsweise kann an den Oberflächen eine Aufrauhung mit (mikroskopisch) kleinen Strukturelementen vorgesehen sein, die regelmäßig oder unregelmäßig von der Oberfläche vorstehen können und somit regelmäßig oder unregelmäßig zueinander angeordnete Berge und Täler ausbilden.
- Die Verschlussteile können eine Magnetanordnung aus diskreten Permanentmagnetelementen, zum Beispiel Neodym-Magneten, aufweisen.
- Denkbar und möglich ist aber auch, dass die Verschlussteile ein oder mehrere Magnetfolien aufweisen, die mit den Körpern der Verschlussteile verklebt oder verschweißt sind. Denkbar und möglich ist in diesem Zusammenhang auch, dass die Körper der Verschlussteile selbst durch ein permanentmagnetisches (Folien-)Material, beispielsweise durch Einlagerung eines magnetischen Pulvers, ausgebildet sind.
-
- 1
- Verschlussvorrichtung
- 2,3
- Verschlussteil
- 20, 30
- Körper
- 200,300
- Rand
- 201, 302
- Erhabener Abschnitt
- 202, 302
- Vertiefung
- 203,303
- Oberfläche
- 21,31
- Magnetanordnung
- 22, 32
- Strukturelement
- 220, 320
- Sperrfläche (Hinterschnitt)
- 221, 222
- Auflauffläche (Rampe)
- 222,322
- Schenkel
- 223, 323
- Rückfläche
- A, B
- Reihe
- B1, B2
- Belastungsrichtung
- F
- Kraft
- L1, L2
- Löserichtung
- N, S
- Magnetpole
- P1-P3
- Periodizität
- X1, X2
- Länge
- X
- Längsrichtung
- Y
- Querrichtung
Claims (14)
- Verschlussvorrichtung (1) zum Verbinden zweier Teile, mit- einem ersten Verschlussteil (2), das eine erste Oberfläche (203) mit einer daran angeordneten Anordnung von ersten Strukturelementen (22) aufweist, und- einem zweiten Verschlussteil (3), das eine zweite Oberfläche (303) mit einer daran angeordneten Anordnung von zweiten Strukturelementen (32) aufweist, wobei das erste Verschlussteil (2) und das zweite Verschlussteil (3) derart aneinander anzusetzen sind, dass die erste Oberfläche (203) des ersten Verschlussteils (2) der zweiten Oberfläche (303) des zweiten Verschlussteils (3) zugewandt ist, sodass die ersten Strukturelemente (22) und die zweiten Strukturelemente (32) ineinander eingreifen derart, dass eine Bewegung der Verschlussteile (2, 3) relativ zueinander entlang einer Belastungsrichtung (B1, B2) gesperrt ist,wobei das erste Verschlussteil (2) eine erste Magnetanordnung (21) mit einer Mehrzahl von entlang der ersten Oberfläche (203) zueinander versetzten Magnetpolen (N, S) und das zweite Verschlussteil (3) eine zweite Magnetanordnung (31) mit einer Mehrzahl von entlang der zweiten Oberfläche (303) zueinander versetzten Magnetpolen (N, S) aufweist.dadurch gekennzeichnet,dass die ersten Strukturelemente (22) und/oder die zweiten Strukturelemente (32), bei Draufsicht auf die jeweilige Oberfläche (203, 303), je eine gekrümmte Form oder eine V-Form aufweisen, wobei an der ersten Oberfläche (203) eine Mehrzahl von entlang der Belastungsrichtung (B1, B2) zueinander versetzten Reihen (A, B) von V-förmigen oder gekrümmten, ersten Strukturelementen (22) und/oder an der zweiten Oberfläche (303) eine Mehrzahl von entlang der Belastungsrichtung (B1, B2) zueinander versetzten Reihen (A, B) von V-förmigen oder gekrümmten, zweiten Strukturelementen (32) angeordnet sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) und die zweiten Strukturelemente (32) gleich ausgebildet sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) erste Sperrflächen (220) und die zweiten Strukturelemente (32) zweite Sperrflächen (320) aufweisen, wobei die ersten Strukturelemente (22) und die zweiten Strukturelemente (32) mit ihren Sperrflächen (220, 320) bei Belastung der Verschlussteile (2, 3) in die Belastungsrichtung (B1, B2) sperrend miteinander in Anlage gelangen.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sperrflächen (220) der ersten Strukturelemente (22) senkrecht zur ersten Oberfläche (203) und/oder die zweiten Sperrflächen (320) der zweiten Strukturelemente (32) senkrecht zur zweiten Oberfläche (303) gerichtet sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sperrflächen (220) der ersten Strukturelemente (22) unter einem Winkel zur Ausbildung eines Hinterschnitts zur ersten Oberfläche (203) und/oder die zweiten Sperrflächen (320) der zweiten Strukturelemente (32) unter einem Winkel zur Ausbildung eines Hinterschnitts zur zweiten Oberfläche (303) gerichtet sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) erste Auflaufflächen (221) und die zweiten Strukturelemente (32) zweite Auflaufflächen (321) aufweisen, wobei die ersten Strukturelemente (22) und die zweiten Strukturelemente (32) mit ihren Auflaufflächen (220, 320) bei Belastung der Verschlussteile (2, 3) entgegen der Belastungsrichtung (B1, B2) aufeinander auflaufen.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) und/oder die zweiten Strukturelemente (32) je zumindest einen entlang der zugeordneten Oberfläche (203, 303) erstreckten Schenkel (222, 322) aufweisen, der unter einem schrägen Winkel zur Belastungsrichtung (B1, B2) ausgerichtet ist.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetanordnung (21) und/oder die zweite Magnetanordnung (31) zumindest abschnittsweise durch eine Anordnung von Permanentmagnetelementen oder durch eine mehrpolige Permanentmagnetfolie gebildet ist.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpole (N, S) der ersten Magnetanordnung (21) und/oder die Magnetpole (N, S) der zweiten Magnetanordnung (31) periodisch aneinander angereiht sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetpole (N, S) der ersten Magnetanordnung (21) und/oder die Magnetpole (N, S) der zweiten Magnetanordnung (31) entlang der Belastungsrichtung (B1, B2) aneinander angereiht sind.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) und/oder die zweiten Strukturelemente (32) eine erste Periodizität (P1) und die Magnetpole (N, S) der ersten Magnetanordnung (21) und/oder die Magnetpole (N, S) der zweiten Magnetanordnung (31) eine zweite Periodizität (P2) aufweisen, wobei die erste Periodizität (P1) der zweiten Periodizität (P2) oder einem ganzzahligen Vielfachen der zweiten Periodizität (P2) entspricht.
- Verschlussvorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Strukturelemente (22) und die zweiten Strukturelemente (32) so an den Verschlussteilen (2, 3) angeordnet sind, dass die Verschlussteile (2, 3) um einen Löseweg (LW) entgegen der Belastungsrichtung (B1, B2) zueinander verschiebbar sind, und bei Verschiebung um den Löseweg (LW) gleichnamige Magnetpole (N, S) der Magnetanordnungen (21, 31) magnetisch abstoßend in Gegenüberlage zueinander gelangen.
- Verschlussvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Magnetanordnung (21) und die zweite Magnetanordnung (31) derart zu den jeweils zugeordneten Strukturelementen (22, 32) angeordnet sind, dass nach Ansetzen der Verschlussteile (2, 3) aneinander die Verschlussteile (2, 3) in einem unbelastetem Zustand quer zur Belastungsrichtung (B1, B2) zueinander verschiebbar sind.
- Textilverschluss zum Verbinden textiler Teile, z.B. für einen BH, mit einer Verschlussvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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