FI95644C - Kiinnitysjärjestelmä - Google Patents

Description

1 95644 ΚΙINNITYSJÄRJESTELMÄ

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat uudelleenkiinnitettävät mekaaniset kiinnitysjärjestelmät, ja yksityiskohtaisemmin tarkastellen mekaanisen kiinnitysjärjestelmän piikkimäinen kärki, ja vielä yksityiskohtaisemmin kärki, joka on varustettu parannetulla kiinnitysvälineellä, joka kiinnittyy tehokkaammin täydentävään vastaanottopintaan.

Irrotettavasti kiinnitettävät mekaaniset kiinnitysjärjestelmät ovat alalla yleisesti tunnettuja. Tällaisia kiinnitysjärjestelmiä käytetään tavallisesti kiinnittämään kaksi tuotetta yhteen. Kiinnitysjärjestelmä sisältää alustakerroksen ja ainakin yhden piikkimäisen kärjen, joka käsittää kannan, varren ja kiinnitys-välineen. Kärki liitetään kannastaan alustakerrokseen. Kärjen kannan jatkeena on varsi, joka ulkonee ulospäin kannasta ja alustakerroksesta. Varteen on liitetty etäisyyden päähän alus-takerroksesta kiinnitysväline. Tämä kiinnitysväline ulkonee sivusuuntaisesti varren kehältä ja sen pinta on alustakerrosta kohti.

Kaksi tuotetta kiinnitetään yhteen kuidut, säikeet tai aiheutetut paikalliset muodonmuutokset täydentävässä vastaanottoker-roksessa leikkaavan kiinnitysvälineen avulla. Kiinnityksen tapahduttua fyysinen este ja sen aiheuttama mekaaninen häiriö kiinnitysjärjestelmän kiinnitysvälineen ja vastaanottopinnan ·. kuitujen, säikeiden tai paikallisten muodonmuutoksien välillä estää näiden molempien tuotteiden irtautumisen toisistaan, kunnes kiinnitysjärjestelmään kohdistetut irrottavat voimat, kuten kuorinta- ja leikkausvoimat, ylittävät kiinnitysjärjestelmän ja vastaanottopinnan kestokyvyn tällaisten voimien suhteen. 1

Yhtenä tärkeimmistä tekijöistä, jotka määrittävät sen vastustuskyvyn irrottavien voimien suhteen, joka kiinnitysjärjestelmällä ja vastaanottopinnalla voi olla irtautumisen ja erottumisen tapahtumisen estämiseksi, on kiinnitysvälineen muodostama kulma. Tämä kulma käsittää kiinnitysvälineen kulmapoikkeaman . alustakerroksen suhteen kohtisuorasta suunnasta, kun alustaker-ros kulkee kärjen kannan keskiosan kautta.

2 95644

Suurta määrää erilaisia kiinnitys välineitä on käytetty nykyisin tunnettujen uudelleenkiinnitettävien mekaanisten kiinnitysjärjestelmien yhteydessä. Esimerkiksi yksi yleisesti tunnettu kiinnitysvälinetyyppi käsittää puolipallon muotoiset päät, joiden tasomainen pinta on alustakerrosta kohti ja joita kutsutaan yleensä "sienimäisiksi" päiksi. Tällaisia kiinnitysvälineitä on selostettu yleensä US patenttijulkaisussa 4216257, myönnetty 5. elokuuta 1980, hakijana Schams et ai., US patenttijulkaisussa 4338800, myönnetty 13. heinäkuuta 1982, hakijana Matsuda, ja eurooppalaisessa patenttihakemuksessa 0276970, jätetty sisään 26. tammikuuta 1988, hakijana Procter Gamble Company, nimellä Scripps. Näissä sovellutusmuodoissa kiinnitysvälineiden kulmat ovat kuitenkin noin 90° - noin 165° kärjen varren ja alustaker-roksen välisestä suuntauksesta riippuen.

Eräässä tyypiltään toisenlaisessa mekaanisessa kiinnitysjärjestelmässä käytetään kärkiä, jotka on leikattu silmukasta ja ovat muodoltaan koukkumaisia muistuttaen hieman karamellitikkua, kuten US patenttijulkaisuissa 3083737, myönnetty 2. huhtikuuta 1963, hakijana de Mestral, 3154837, myönnetty 3. marraskuuta 1964, hakijana de Mestral, ja 3943981, myönnetty 16. marraskuuta 1976, hakijana de Brabander, on selostettu. Tällaiset tyypiltään koukkumaiset kiinnitysjärjestelmät sisältävät yleensä noin 180° tai tätä pienemmät kulmat riippuen siitä, missä kohdassa kiinnitysjärjestelmän muodostamiseen käytetty silmukka on leikattu. Muiden kuin leikattua silmukkajärjestelmää käyttävien menetelmien avulla valmistettuja koukkumaisia kiinnitysjärjestelmiä on selostettu US patenttijulkaisuissa 3629032, myönnetty 21. joulukuuta 1971, hakijana Erb, ja 3594863, myönnetty 27. heinäkuuta 1971, hakijana Erb. Näiden kiinnitysjärjestelmien yhteydessä esiintyvät kulmat ovat suuruudeltaan myös noin 180°. 1 li

Useita muitakin rakenteita on selostettu käyttöä varten kiinni-tysvälineinä kiinnitysjärjestelmissä. Esimerkiksi US patenttijulkaisuissa 3550837, myönnetty 29. joulukuuta 1970, hakijana Erb, 3708833, myönnetty 9. tammikuuta 1973, hakijoina Ribich et ai. ja 4454183, myönnetty 12. kesäkuuta 1984, hakijana Wollman, selostetaan vaihtoehtoisia kiinnitysvälinetyyppejä, joissa kaikissa esiintyvä kulma ei ole suurempi kuin 180°.

3 95644

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön kiinnitys järjestelmä, joka kiinnittyy lujemmin vastaanottopinnan säikeisiin tai kuituihin.tai leikkaa niitä irrottavien voimien vaikutuksen kestämiseksi. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan kiinnitysjärjestelmä varustettuna kiinni-tysvälineillä, joiden yhteydessä esiintyy huomattavasti 180°;tta suurempi kulma ja sisäänmenosegmentti.

Esillä olevan keksinnön kohteena on kiinnitysjärjestelmä, joka on tarkoitettu kiinnitettäväksi täydentävään vastaanottopin1-taan. Tämä kiinnitysjärjestelmä sisältää alustakerroksen ja ainakin yhden piikkimäisen kärjen, jossa on kanta, varsi ja kiinnitysväline. Kärki on liitetty alustakerrokseen kannan välityksellä. Kärjen varsi muodostaa kannan jatkeen ja ulkonee pituussuuntaisesti ulospäin kärjen kannasta ja alustakerrokses-ta. Kärjen kiinnitysväline on liitetty tähän varteen ja se ulkonee sivusuuntaisesti ulospäin sanotun varren kehältä. Kiinnitysväline sisältää kulman, joka on pääasiassa suurempi kuin noin 180°C, ja sisäänmenosegmentin.

Eräässä sovellutusmuodossa kiinnitysväline käsittää ensimmäisen sivusuunnassa ulkonevan segmentin ja toisen sivusuunnassa ulkonevan sisäänmenosegmentin. Ensimmäinen sivusuunnassa ulkoneva ; segmentti ulkonee radiaalisesti ulospäin varren kehän yli. Sivusuunnassa ulkoneva toinen sisäänmenosegmentti ulkonee kohti kärjen vartta, niin että kiinnitysväline rajoittaa vapaan tilan ensimmäisen segmentin ja sisäänmenosegmentin välillä. Vapaan tilan sisältä alkunsa saava pituussuuntainen projektio, joka on suunnattu yleensä kohtisuorasti alustakerroksen tason suhteen, * leikkaa yhden sivusegmentin.

Keksinnön eräässä toisessa sovellutusmuodossa kiinnitysväline sisältää ensimmäisen, toisen ja kolmannen segmentin. Ensim- 4 95644 mainen segmentti uikonee sivusuunnassa radiaalisesti ulospäin kärjen kehän yli. Toinen segmentti on liitetty ensimmäiseen segmenttiin ja ulkonee pituussuuntaisesti ensimmäisen segmentin suhteen. Kolmas segmentti on liitetty toiseen segmenttiin ja se ulkonee sivusuunnassa vartta kohti. Vapaa tila muodostuu näiden kiinnitysvälineen segmenttien väliin. Vapaan tilan sisältä alkunsa saava pituussuuntainen projektio, joka on suunnattu yleensä kohtisuorasta alustakerroksen tason suhteen, leikkaa yhden sivusegmentin.

Vaikka tämä selostus päättyykin patenttivaatimuksiin, joissa esillä olevaa keksintöä erityisesti eritellään ja vaaditaan patentoitavaksi, niin uskotaan, että keksintöä on helpompi ymmärtää seuraavan selostuksen avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa samoja elementtejä on merkitty samoilla viitenumeroilla ja joissa:

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisesta kiinnitysjärjestelmästä;

Kuvio 2 esittää sivuttaista pystyprofiilikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän sisältämästä piikkimäisestä kärjestä, jonka kiinnitysvälineen yhteydessä esiintyvä kulma on noin 270°;

Kuvio 3 esittää sivuttaista pystyprofiilikuvantoa kärjestä, *: jonka kiinnitysvälineen yhteydessä esiintyvä kulma on noin 180« ;

Kuvio 4 esittää sivuttaista pystyprofiilikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän piikkimäisestä kärjestä, jonka yhteydessä esiintyvä kulma on noin 315« ;

Kuvio 5 esittää sivuttaista pystyprofiilikuvantoa esillä olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän piikkimäisestä kärjestä, jonka kiinnitysväline on varustettu ensimmäisellä segmentillä ja toisella sisäänmenosegmentillä;

Kuvio 6 esittää sivuttaista pystyprofiilikuvantoa esillä 95644 5 olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän piikkimäi-sestä kärjestä, jonka kiinnitysväline on varustettu ensimmäisellä segmentillä, toisella segmentillä ja kolmannella sisäänmenosegmentillä; ja

Kuvio 7 esittää kaavamaista sivupystykuvantoa laitteesta, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön mukaista kiinnitys järjestelmää käytettäessä.

Esillä olevan keksinnön mukainen kiinnitysjärjestelmä käsittää ainakin yhden piikkimäisen kärjen 22, ja sopivimmin kärkien 22 muodostaman ryhmän, joka on liitetty alustakerrok-seen 24 ennalta määrättynä kuviona kuvion 1 esittämällä tavalla. Jokainen kärki sisältää kannan 26, varren 28 ja kiinnitysvälineen 30. Kärkien 22 kannat 26 ovat kosketuksessa alustakerrokseen 24 ja kiinnittyvät siihen tukien varsien 28 lähipäitä. Varret 28 päättyvät poispuoliseen päähän, joka on liitetty kiinnitysvälineisiin 30. Kiinnitysvälineet 30 ulkonevat sivusuuntaisesti varsien 28 yli yhdessä tai useammassa suunnassa ja saattavat muistuttaa koukkumaisia piikkejä. Tässä yhteydessä käytetty sanonta "sivusuuntainen" merkitsee sitä, että kyseisen kärjen 22 vektorikomponentti on yleensä alustakerroksen 24 tason suuntainen. Kiinnitysvälineen 30 projektio varren 28 kehän yli sivusuunnassa mahdollistavat kiinnitysvälineen 30 kiinnittämisen täydentävään vastaanottopintaan (ei näy).

« »

Kiinnitysjärjestelmä 20 kiinnitetään täydentävään vastaanottopintaan. Tässä yhteydessä käytetty sanonta "vastaanotto-pinta", johon kiinnitysjärjestelmän 20 kiinnitysvälineet 30 kiinnitetään, merkitsee mitä tahansa tasoa tai pintaa, joka toimii yhdessä kiinnitysvälineiden kanssa, niin että kiinnitysvälineet eivät helposti irtoa vastaanottopinnasta. Vas-taanottopinta voi sisältää avoimen pinnan, jossa on kiinni-tysvälineitä 30 vastaava määrä tiheästi muodostettuja aukkoja, joita yksi tai useampi säie tai -kuitu rajoittaa. Vaihtoehtoisesti tämä avoin pinta voi kyetä paikalliseen joustavaan muodonmuutokseen, johon kiinnitysväline 30 voi kiinnittyä * ja pysyä siinä aiheuttamatta häiriötä.

6 95644

Kuvioon 2 viitaten kiinnitysjärjestelmän 20 komponenttien tarkastelemiseksi yksityiskohtaisemmin kiinnitysjärjestelmän 20 alustakerroksena 24 on sopivimmin materiaalilevy, johon kärjet 22 on kiinnitetty halutun kuvion mukaisesti. "Alusta-kerros" on mikä tahansa paljas pinta, johon yksi tai useampi kärki 22 on liitetty. Alustakerroksen 24 olisi oltava kyllin kestävä estämään kiinnitysjärjestelmän 20 yksittäisten kärkien 22 välinen repeytymisen ja irtautuminen. Alustakerros 24 on lisäksi valmistettu materiaalista, joka voidaan liittää kärkiin 22 sekä myös tuotteeseen, jonka käyttäjä sovittaa päälleen haluamallaan tavalla. Tässä yhteydessä käytetty sana "liittää" merkitsee tilannetta, jossa ensimmäinen elin tai komponentti kiinnitetään tai liitetään toiseen elimeen tai komponenttiin joko välittömästi tai välillisesti, jossa ensimmäinen elin tai komponentti kiinnitetään tai liitetään välielimeen, tai jossa komponentti puolestaan kiinnitetään tai liitetään toiseen elimeen tai komponenttiin. Ensimmäisen elimen tai komponentin ja toisen elimen tai komponentin välinen yhteys on tarkoitus säilyttää tuotteen koko käyttöiän ajan.

Alustakerroksen 24 olisi myös oltava valssattavissa tavanomaisten valmistusprosessien yhteydessä ja sen olisi oltava joustava, niin että alustakerrostaa 34 voidaan taivuttaa haluttuun muotoon. Sen olisi lisäksi kestettävä siihen kerrostettujen nestemäisten 22 aiheuttamaa kuumuutta sulamat-ta tai ilman vahingollisia vaikutuksia näiden kärkien 22 jäätymiseen asti. Alustakerrosta 24 olisi myös oltava saatavissa useina eri leveyksinä. Sopivat alustakerrokset 24 sisältävät ommellut kankaat, kudosmateriaalit, huovikemate-riaalit, kalvot, erityisesti polyolefiinikalvot, ja sopivimmin voimapaperin. Valkoinen voimapaperi, jonka peruspaino on noin 0,08 kg/m3 (50 naulaa/3000 neliöjalkaa) on havaittu sopivaksi.

Kärjen 22 kanta 26 käsittää kärjen ktinnitystason alustaker-rokseen 24 ja muodostaa varren lähipään 28 jatkeen. Tässä yhteydessä käytetty sana "kanta" tarkoittaa kärjen 22 sitä . osaa, joka on suorassa yhteydessä alustakerroksen 24 kanssa ja tukee kärjen 22 vartta 28. Kannan 26 kiinnitysalueen 95644 7 muoto alustakerroksen 24 suhteen ei ole kriittisen tärkeä asia, ja sitä voidaan laajentaa mihin tahansa suuntaan suuremman kuorintakestävyyden saavuttamiseksi tässä suunnassa. Tässä yhteydessä käytetty sana "kiinnitysalue" tarkoittaa kannan 26 tasomaista kosketusaluetta alustakerroksen 24 suhteen. Pyöreä kiinnitysalue on yleensä suositeltava.

Esillä olevaa sovellutusmuotoa varten yleensä muodoltaan pyöreä kiinnitysalue, jonka läpimitta on noin 0,76 mm -noin 1,27 mm (0,030 - 0,050 tuumaa), on sopiva.

Varsi 28 muodostaa kaiman 26 jatkeen ja ulkonee ulospäin kannasta ja alustakerroksesta 24. Tässä yhteydessä käytetty sana "varsi" tarkoittaa kärjen 22 sitä osaa, joka on samaa kappaletta kannan 26 kanssa ja sijaitsee kannan 26 ja kiinni-tysvälineen 30 välissä. Varsi 28 saa aikaan kiinnitysvälineen 30 pituussuuntaisen asetuksen alustakerroksesta 24. Tässä yhteydessä käytetty sana "pituussuuntainen" merkitsee suuntaa, jonka vektorikomponentti on poispäin alustakerroksesta 24, tämän suunnan lisätessä kohtisuoraa etäisyyttä alustakerroksen 24 tason suhteen kärjen 22 kannassa, tämän suunnan merkitessä siis, ellei muuten ole ilmoitettu, suuntaa, jonka vektorikomponentti kulkee alustakerroksen 24 sanottua tasoa kohti.

Jokaiseen kärkeen 22 liittuu pituussuuntainen akseli 32.

Tässä yhteydessä käytetty ilmaisu "pituussuuntainen akseli" merkitsee kuvitteellista linjaa, joka kulkee yleensä kannan 26 kiinnitysalueen kautta ja ulottuu sivuttaisessa ja pitkittäisessä suunnassa varren 28 poispuolisen pään kautta kiinnitysvälineen 30 kärkeen 34. Kärjen kanta 26, varsi 28 ja kiinnitysväline 30 ovat yleensä samankeskisiä pituussuuntaisen akselin 32 kanssa, jos kärjen 22 poikkileikkaus on muodoltaan säännöllinen. Jos kärjen 22 poikkileikkaus on muodoltaan epäsäännöllinen, pituussuuntainen akseli 32 on asetettu tämän poikkileikkauksen painopisteeseen.

Pituussuuntaisen akselin 32 "alkupisteenä" on pituussuuntaisen akselin 32 ja kannan 26 välinen leikkauskohta, joka on : yleensä kannan 26 kiinnitysalueen sisällä. Yksityiskohtaisem min tarkastellen alkupiste 36 käsittää kannan 26 kiinnitys- 8 95644 aluetta ympäröivän pienimmän ympyrän keskipisteen.

Kun kärjen 22 alkupiste 36 on löydetty, sitä voidaan käyttää hyväksi kärjen 22 pro£iilikuvannon määrityksessä. Tällainen "sivukuvanto" määritetään missä tahansa varren 28 pituusakselia kohti olevassa radiaalisessa suunnassa, erityisesti alkupisteen 36 kautta kohtisuorasti ja alustakerroksen 24 tason suuntaisesti kulkevassa suunnassa. Kärjen 22 "profiili-kuvanto" käsittää yhden kahdesta erityisestä sivukuvannosta ja se löydetään seuraavasti. Kärkeä 22 tarkastellaan visuaalisesti sivukuvannoista käsin siten, että maksimaalisella sivu-ulottumalla 38 varustettu suunta tulee ilmeiseksi. "Sivu-ulottuma" on sivusuuntaisesti ja alustakerroksen 24 tason suuntaisesti otettu etäisyys varren 28 alkupisteestä kärjen 22 kaukaisimpaan sivusuuntaiseen pisteeseen ulottuvaan projektioon, joka näkyy tässä kuvannossa, kun tällainen piste ulkonee pituussuuntaisesti ja kohtisuorasti alaspäin alustakerroksen tasoon 24.

Alaan perehtyneelle henkilölle on selvää, että maksimaalinen sivusuuntainen ulottuma 38 käsittää alkupisteestä 36 varren 28 ulkokehälle tai kiinnitysvälineeseen 30 ulottuvan projektion. Sivu-ulottuman 38 maksimoiva kärjen 22 sivukuvanto on tämän kärjen 22 profiilikuvanto. Alalle perehtyneelle henkilölle on myös selvää, että jos kiinnitysjärjestelmä 20 muodostetaan seuraavassa selostettavan prosessin avulla, maksimaalinen sivusuuntainen ulottuma 38 on yleensä koneen suuntainen ja profiilikuvanto siten tavallisesti koneen suhteen poikittaissuuntainen. Kuvioissa esitetty sivupysty-kuvanto esittää kärjen 22 yhden profiilikuvannon. Alaan perehtyneelle henkilölle on edelleen selvää, että on olemassa myös toinen profiilikuvanto, joka on yleensä 180° kulmassa esillä olevan profiilikuvannon suhteen (jolloin maksimaalinen sivu-ulottuma 38 on suunnattu katsojasta vasemmalle). Kumpikin näistä kahdesta profiilikuvannosta on yleensä yhtä hyvin sopiva seuraavassa selostettuj-u menetelmiä ja käyttötapoja varten.

Kärjen kiinnitysväline 30 voi sisältää suuremman sivu-ulottuman 38 kuin kärjen varsi 28 ja päinvastoin, niin haluttaessa.

il 9 95644

Kiinnitysväline 30 voi sopivimmin sisältää sisäänmenokäyrän ja lähestyä pituussuuntaisesti alustakerrosta 24 kärjen kannassa 26 tai kärjen kannasta 26 sivusuuntaisen etäisyyden päässä olevassa kohdassa.

Kiinnitysväline 30 muodostaa sisäkulman Θ alustakerroksen 24 tason suhteen. Tässä yhteydessä käytetty ilmaisu "sisäkulma Θ” merkitsee kulmapoikkeamaa alustakerroksen 24 tason kohtisuoran jatkeen, joka kulkee kannan 26 alkupisteen kautta, ja kiinnitysvälineen 30 kärjen 34 kautta kulkevan pituusakselin 32 projektion välillä kärjen 22 profiilikuvan-toa tarkasteltaessa. Ilmaisu "pituusakselin projektio" merkitsee pituusakselin 32 kuvitteellista jatketta, joka kulkee suoraviivaisesti kiinnitysvälineen 3o kärjen 34 kautta, aivan kuin tämä akseli jatkuisi kiinnitysvälineen 30 kärjen 34 muodostamassa kulmassa. Useita sisäkulmia Θ pn esitetty seuraavassa taulukossa I:

TAULUKKO I

Kulma Selostus 0 = 0° Pituusakselin 32 projektio on kohtisuorassa alustakerroksen 24 tason suhteen ja suunnattuna pois siitä, sijaiten alkupisteen 36 kautta kulkevassa kohtisuorassa tasossa.

0° < 0 £ 90° 0 - pituusakselin 32 projektion ja alkupis teen 36 kautta ulospäin kulkevan kohtisuoran tason välinen kulma.

0 = 90° Pituusakselin 32 projektio on alustakerrok- *- sen 24 tason suuntainen ja suuntautuu radiaalisesti poispäin alkupisteen 36 kautta kulkevasta kohtisuorasta tasosta.

90° £ 0 £ 180° 0 = 90° plus pituusakselin 32 projektion poikkeama pituusakselin 32 korkeimman kohdan tangenttitason, joka on alustakerroksen tason suuntainen, alapuolella.

10 95644 180° Pituusakselin 32 projektio on kohtisuorasti suunnattu alustakerroksen 24 tasoa päin ja sivusuunnassa syrjässä alkupisteestä 36.

ύ Θ < 270° Θ = 180° plus pituusakselin 32 projektion poikkeama kohtisuorasta *uunnasta (joko kohtisuorasta tangentista pituusakselin 32 kärjen suhteen 34 kohti alustakerroksen 24 tasoa tai alkupisteen 36 kautta kulkevan kohtisuoran suunnan suhteen alustakerroksen 24 tasosta poispäin).

270° Pituusakselin 32 projektio on alustakerrok sen 24 tason suuntainen ja suunnattu sivuttain kohti alkupisteen 36 kautta kulkevaa kohtisuoraa tasoa.

< Θ < 360° Θ = 270° plus pituusakselin 32 projektion poikkeama alustakerroksen 24 tasosta.

360° Pituusakselin 32 projektio on kohtisuorassa alustakerroksen 24 tason suhteen, ulospäin pituussuuntainen ja sivusuunnassa syrjässä alkupisteen 36 kautta kulkevan kohtisuoran tason suhteen.

60° Θ löydetään edellä selostettujen menetelmien avulla ja kulma-arvoon lisätään 360°.

On otettava huomioon, että kiinnitysvälineen 30 sisäkulman Θ lisääntyessä, so. poiketessa yhä enemmän alustakerroksen 24 tason suhteen kohtisuorasta tasosta, kiinnitysvälineille 30 tulee yhä vaikeammaksi leikata vastaanottopinnan säikeitä tai kuituja. Kuitenkin sisäkulmaltaan Θ suhteellisen suureen kiinnitysvälineeseen 30 kietoutunut säie siirtyy tai irtoaa vähäisemmällä todennäköisyydellä kiinnitysvälineestä 30 käytön aikana.

: Jokaista tässä yhteydessä selostettavaa sovellutusmuotoa varten kiinnitysvälineen 30 sisäkulma Θ on sopivimmin suurem- 95644 11 pi kuin noin 180°. Sisäkulma Θ on vielä edullisemmin huomattavasti 180° suurempi ja 360° pienempi, ja vieläkin edullisemmin noin 230° - noin 310°, sekä kaikkein edullisimmin noin 270°. Yli 195° sisäkulmaa Θ pidetään huomattavasti kulmaa 180° suurempana.

Kiinnitysväline 30 sisältää sisäänmenosegmentin 31, jos kiinnitysvälineen 30 sisäkulma 30 on huomattavasti suurempi kuin noin 180° . "Sisäänmenosegmentti" on se kiinnitysaväli-neen 30 osa, joka ulottuu huomattavasti yli 180° olevan sisäkulman Θ yli. Siten, jos kiinnitysväline 30 on katkaistu niin, että sisäkulma Θ on noin 180°, sisäänmenosegmenttinä 31 on se kiinnitysvälineen 30 osa, joka on katkaisutason ja kärjen 34 välissä. Sisäänmenosegmentti 31 on suunnattu sivusuuntaisesti kohti vartta 28, mutta on selvää, että sisöäänmenosegmentin 31 ei tarvitse olla suunnattuna radiaa-lisesti kohti alkupisteen 36 kautta kulkevaa kohtisuoraa tasoa.

Kuvion 2 esittämä kärki 22 on erityisen suositeltavan sovel-lutusmuodon mukainen sisältäen kiinnitysvälineen 30, joka muodostaa suuruudeltaan 270° olevan sisäkulman Θ. Kuvion 3 mukainen kärki sisältää suhteellisesti pienemmän sisäkulman Θ, jonka suuruus on noin 180°. Kuvion 4 esittämä kärki 22 sisältää suhteellisesti suuremman sisäkulman Θ, joka on noin 315° .

Esillä olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän 20 sisältämät kärjet 22 voidaan tehdä mistä tahansa yleisesti tunnetuista materiaaleista, joita käytetään tavallisesti muoviteollisuudessa, kestomuovit mukaanlukien. Kuumasulat sideainekestomuovit sopivat erityisen hyvin esillä olevan keksinnön kiinnitysjärjelmää 20 varten, erityisesti silloin, jos kiinnitysjärjestelmä 20 valmistetaan seuraavassa selostettavan prosessin mukaisesti. Polyestereitä ja polyamideja käsittävät kuumasulasideaineet on havaittu erityisen sopiviksi. Bostik Company'n, Middleton, Massachusetts, USA nimellä Malli No. 7199 markkinoiman polyesterikuumasulasideaineen • on havaittu toimivan hyvin, kuten myös Henkel Company'n,

Kankakee, Illinois, USA kauppanimellä Macromelt 6300 markki- l2 95644 noiman polyamidikuumasulas ideaineen.

Kärjet 22 voivat kaarevan muotonsa sijasta, kuten kuvioissa on esitetty, sisältää voimakkaampia epäjatkuvuuskohtia tai olla jaettuina segmentteihin. Eräässä tällaisessa sovellutuksessa, joka on esitetty kuviossa 5, kiinnitysvälineen 30 voidaan kaavamaisesti ajatella sisältävän kaksi segmenttiä, ensimmäisen segmentin 30a ja toisen sisäänmenosegmentin 30b. Ensimmäinen segmentti 30a ulkonee sivusuuntaisesti ja radiaalisesti alkupisteen 36 kautta kulkevan kohtisuoran tason suhteen. Ensimmäinen segmentti 30a voi olla samalinjai-nen varren 28 kanssa edellyttäen, että se se on kohtisuorasta poikkeavassa kulmassa alustakerroksen tason suhteen. Jos ensimmäinen segmentti 30a ja varsi 28 ovat samalinjaisia, ei ole välttämätöntä, että selvä rajalinja on olemassa varren 28 ja kiinnitysvälineen 30 ensimmäisen segmentin 30a välissä, tai että varren 28 tai ensimmäisen segmentin 30a päättymiskohta on yleensä määritettävissä. Riippumatta siitä, onko kiinnitysvälineen 30 ensimmäinen segmentti 30a samalinjainen varren 28 kanssa, ensimmäinen segmentti 30a ulkonee radiaalisesti ulospäin varren 28 kehän yli ja liittyy sivusuuntaisesti ulkonevaan toiseen sisäänmenosegmenttiin 30b.

Toinen sisäänmenosegmentti 30b ulkonee radiaalisesti takaisin kärjen 22 vartta 28 kohti ja erityisesti päin alkupisteen ; 36 kautta kulkevaa kohtisuoraa tasoa. Kiinnitysvälineen 30 toisen sisäänmenosegmentin 30b kärki 34 on sivusuunnassa lähempänä alkupisteen 36 kautta kulkevaa kohtisuoraa tasoa kuin ensimmäiseen sivuttaiseen segmenttiin 30a liitetty toisen segmentin 30b pää. On kuitenkin selvää, että toinen sivuttainen segmentti 30b voi olla pituussuunnassa asetettuna etäisyyden päähän (kuvion esittämällä tavalla) alustakerroksen 24 tasoa kohti tai siitä poispäin (ei näy) ensimmäisen sivuttaisen segmentin 30a suhteen.

Kumpikin näistä segmentoiduista järjestelyistä rajoittaa vapaan tilan ensimmäisen sivuttaisen segmentin 30a ja sivut-* täisen sisäänmenosegmentin 30b väliin. Tässä yhteydessä käytetty ilmaisu "vapaa tila" tarkoittaa tasoa, joka ei ole il 13 95644 alustakerroksen 24 tason suuntainen ja sopivimmin yleensä kohtisuorassa sen suhteen ja jota ainakin osittain rajoittaa kärjen 22 kiinnitysväline 30. Tämän vapaan tilan sisällä alkunsa saava pituussuuntainen projektio, joka suuntautuu yleensä kohtisuorasti alustakerroksen 24 tasoa päin, leikkaa yhden sivuttaisen segmentin 30a tai 30b, joka rajoittaa vapaan tilan, erityisesti sivusuuntaisen segmentin 30a tai 30b pituussuunnassa lähempänä alustakerroksen 24 tasoa.

Alaan perehtyneelle henkilölle on selvää, että kuvioiden 2-4 esittämät sovellutusmuodot rajoittavat myös vapaan tilan.

Vaihtoehtoisesti voidaan kuvion 6 esittämällä tavalla ajatella kaavamaisesti sisältävän kolme erillistä segmenttiä 30a, 30b ja 30c. Ensimmäinen segmentti 30a ulkonee sivusuun-taisesti radiaalisesti ulospäin varren 28 kehän yli. Ensimmäisen segmentin 30a lähipää on liitetty toiseen segmenttiin 30b, joka ulkonee pituussuuntaisesti ensimmäisen segmentin 30a ja alustakerroksen 24 tason suhteen. Toinen segmentti 30b voi ulota pituussuuntaisesti poispäin alustakerroksen 24 tasosta, tai sopivimmin pituussuuntaisesti kohti alusta-kerroksen 24 tasoa. Toisen segmentin 30b lähipää on liitetty kolmanteen sisäänmenosegmenttiin 30c, joka ulkonee sivusuun-taisesti takaisin kärjen vartta 28 kohti, jolloin kolmannen segmentin 30c kärki 34 on sivusuuntaisesti lähempänä alkupisteen 36 kautta kulkevaa kohtisuoraa tasoa kuin kolmannen segmentin 30c pää, joka on liitetty toiseen segmenttiin 30b. Kuten edellä on selostettu, vapaa tila syntyy näiden kolmen segmentin 30a, 30b ja 30c väliin, uten edellä on myös jo selostettu, tämän vapaan tilan sisällä syntyvä pituussuuntainen projektio, joka suuntautuu yleensä kohtisuorasti alustakerroksen 24 tasoa kohti, leikkaa yhden sivuttaisen vapaata tilaa rajoittavan segmentin 30a, 30b tai 30c, . erityisesti sivuttaisen segmentin 30a, 30b tai 30c, joka on pituussuuntaisesti lähempänä alustakerroksen 24 tasoa.

Alaan perehtyneelle henkilölle on selvää, että kärjet 22, joissa ei ole jyrkkiä epäjatkuvuuskohtia tai muita jännityksiä lisääviä tekijöitä, ovat yleensä suotavia. Siten myös kuvioissa 5 ja 6 esitetyt segmentoidut järjestelyt voidaan tehdä kaarevammiksi, kuin mitä näissä kuvioissa on esitetty.

95644 14

Aukot tai joustavat paikalliset muodonmuutokset mahdollistavat kiinnitysvälineiden 30 tunkeutumisen vastaanottopinnan tasoon, näiden aukkojen (tai muodonmuutosalueiden) väliin asetettujen vastaanottopinnan säikeiden (tai muotoaan muuttamattoman materiaalin) estäessä kiinnitysjärjestelmän 20 poisvedon tai irtautumisen siihen asti, kunnes käyttäjä sitä haluaa tai kiinnitysjärjestelmän 20 kuorinta- tai leikkauskestävyys tulee muutoin ylitetyksi. Vastaanottopinnan taso voi olla tasainen tai kaareva.

Säikeet tai kuidut käsittävän vastaanottopinnan sanotaan olevan "täydentävä", jos näiden säikeiden tai kuitujen väliset aukot on mitoitettu sallimaan ainakin yhden kiinni-tysvälineen tunkeutuminen vastaanottopinnan tasoon, ja säikeet on mitoitettu kiinnitysvälineen 30 leikattaviksi. Paikallisesti muotoaan muuttavan vastaanottopinnan sanotaan olevan "täydentävä", jos ainakin yksi kiinnitysväline 30 kykenee aiheuttamaan paikallisen häiriön vastaanottopinnan tasossa, tämän häiriön pystyessä vastustamaan kiinnitysjär-jetelmän 20 erottumista tai irtautumista vastaanottopinnasta. Sopivat vastanottopinnat käsittävät verkkomaiset vaahtomuovit, kudotut kankaat, huovikemateriaalit ja saumaommellut silmukkamateriaalit, kuten Velcro-silmukkamateriaalit, joita myy Velcro USA, Manchester, New Hampshire. Erityisen suotava vastaanottopinta on saumaommeltu kudos Numero 970026, jota myy Milliken Company, Spartanburg, Etelä-Carolina, USA.

Kuvioon 2 taas viitaten, siinä näkyvä vapaa tila rajoittaa kiinnitysvälineen 30 sivuttaisen minimimitan 40 ja pituussuuntaisen minimimitan 42. Tässä yhteydessä käytetty ilmaisu "pituussuuntainen minimimitta" merkitsee lyhintä etäisyyttä alustakerroksen 24 tason suhteen kohtisuorassa suunnassa, jonka kautta vastaanottopinnan säikeen tai kuidun on kuljettava tullakseen vapaaseen tilaan. Jos kiinnitysväline 30 ulkonee pituussuunnassa kohti alustakerroksen 24 tasoa kuvioiden näyttämällä tavalla, pituussuuntainen minimimitta 42 esiintyy alustakerroksen 24 ja kiinnitysvälineen 30 välissä. Vaihtoehtoisesti, jos kiinnitysvälinen 30 sisältää : segmentin, joka ulkonee pituussuuntaisesti poispäin alusta- kerroksen 14 tasosta, pituussuuntainen minimimitta 42 esiin- 15 95644 tyy kiinnitysvälineen 30 segmenttien välillä. Tässä yhteydessä esitettyjä sovellutusmuotoja ja vastaanottopintoja varten kärjet 22, joiden kiinnitysvälineen 30 pituussuuntainen minimimitta 42 on noin 0,2 mm - noin 0,08 mm (0,008 - 0,03 tuumaa), on sopiva.

Samalla tavoin "sivusuuntainen minimimitta" merkitsee lyhintä etäisyyttä alustakerroksen 24 tason suuntaisesti otettuna, jonka kautta vastaanottopinnan säikeen tai kuidun on kuljettava tullakseen vapaaseen tilaan. Sivusuuntainen minimimitta 40 muodostetaan kiinnitysvälineen 30 ja varren 28 väliin tai kiinnitysvälineen 30 segmenttien väliin. Tässä yhteydessä selostettujen sovellutusmuotojen ja vastaanottopintojen yhteydessä kärjet 22, joiden kiinnitysvälineiden 30 sivusuuntainen minimimitta 40 on noin 0,2 mm - noin 0,8 mm (0,008 -0,03 tuumaa) ovat sopivia. Kaikilla kuvioissa esitetyillä kärjillä 22 on suurempi pituussuuntainen minimimitta 42 kuin sivusuuntainen minimimitta 40.

Esillä olevan keksinnön mukainen kiinnitysjärjestelmä 20 voidaan valmistaa käyttämällä muunnettua syväpainatusmenetel-mää. Syväpainatus on alalla yleisesti tunnettu ja se on selostettu US patenttijulkaisussa No. 4,643,130, myönnetty 17. helmikuuta 1988, hakijoina Sheath et ai sekä liitetty mukaan tähän yhteyteen viiteaineistona kuvaamaan alan yleistä teknistä tasoa. Kuvioon 7 viitaten alustakerros 24 asetetaan kulkemaan molempien telojen, painotelan 72 ja tukitelan 74, välisen kosketuspinnan kautta. Teloilla 72 ja 74 on pääasiassa samansuuntaiset keskilinjat asetettuina yleensä alustakerroksen 24 tason suuntaisesti. Teloja 72 ja 74 kierretään vastaavien keskilinjojen ympäri yleensä yhtäläisillä pinta-nopeuksilla, sekä suuruudeltaan että suunnaltaan, telakoske-* tuskohdassa 70. Haluttaessa sekä painotelaa 72 että tukitelaa 74 voidaan käyttää ulkoisen liikevoiman (ei näy) avulla, tai yhtä telaa käytetään tämän ulkoisen liikevoiman välityksellä ja toista telaa kitkakosketuks^ssa tähän ensimmäiseen tilaan. Vaihtovirtamoottori, jonka antoteho on noin 1500 W, . saa aikaan riittävän käyttövoiman. Telat 72 ja 74 käyttävät kiertäessään kerrostuslaitetta, joka kerrostaa kärjet 22 alustakerrokselle 24.

16 95644

Kerrostuslaitteen olisi kyettävä pitämään kärkien 22 materiaali nestemäisen tilan säilyttävässä lämpötilassa, saatava aikaan pääasiassa yhtenäinen jakoväli kärkien 22 välillä sekä koneen että sen suhteen poikittaisessa suunnassa ja annettava tulokseksi kärkien 22 haluttu ryhmitystiheys. Kerrostuslaitteen olisi myös kyettävä tuottamaan kärjet 22, joilla on erilaiset kannan 26 läpimitat ja varren 23 korkeudet. Painotela 72 muodostaa erityisesti sopivan kerrostus-laitteen kärkien 22 kerrostamiseksi alustakerrokselle 24 haluttuna kuviona esillä olevan valmistusprosessin mukaisesti. Sana "kerrostuslaite" merkitsee mitä tahansa laitetta, joka siirtää kärkimateriaalin massamateriaalista yksittäisiä kärkiä 22 vastaavina annoksina alustakerrokseen 24. Sana "kerrostaa" tarkoittaa kärkimateriaalin siirtoa massamuodosta annoksina alustakerrokselle 24 yksittäisiä kärkiä 22 vastaavina massayksikköinä.

Eräänä sopivana kerrostuslaitteena kärkimateriaalin kerrostamiseksi alustakerrokselle 24 on painotelassa 72 oleva kenno-sarja 76. Tässä yhteydessä käytetty sana "kenno” merkitsee mitä tahansa onteloa tai muuta painotelan 72 komponenttiosaa, joka siirtää kärkimateriaalin tietystä lähteestä alustakerrokselle 24 ja kerrostaa tämän materiaalin alustakerrokselle 24 erillisinä massayksiköinä.

Kennon 76 poikkileikkausala painotelan 72 pinnasta otettuna .. vastaa yleensä kärjen 22 kannan 26 kiinnitysalueen muotoa.

Kennon 76 poikkileikkausalan poikkileikkauksen olisi oltava suunnilleen sama kuin kannan 26 haluttu poikkileikkaus.

Kennon 76 syvyys määrittää osittain kärjen 22 pituuden pituussuunnassa, erityisesti kohtisuoran etäisyyden kannasta 26 korkeimmalla olevaan pisteeseen tai segmenttiin. Kuitenkin kennon 76 syvyyden lisääntyessä enemmän kuin noin 70 prosenttiin kennon 76 läpimitasta kärjen 22 pituussuuntainen mitta pysyy yleensä vakiona. Tämä johtuu siitä, että kaikki nestemäinen kärkimateriaali ei tule vedetyksi ulos kennosta 76 ja kerrostetuksi alustakerrokselle 24. Nestemäisen kärkimateriaalin pintajännityksen ja viskoosiuden johdosta osa tästä materiaalista jää kennoon 76 eikä siirry alustakerrokseen 24.

17 95644

Esillä olevaa sovellutusmuotoa varten umpinainen, yleensä lieriön muotoinen kenno, jonka syvyys on noin 50 - noin 70 % läpimitasta, on sopiva. Haluttaessa kenno voi olla hieman katkaistun kartion tavoin kapeneva tavanomaisia valmistusprosesseja, kuten kemiallista syövytystä, varten.

Jos kennon 76 on katkaistun kartion muotoinen, sen sisäinen kaventumiskulma ei saisi olla enempää kuin noin 45° varren 28 suositeltavan kavennusasteen aikaansaamiseksi. Jos kennolla 76 on suurempi sisäinen kaventumiskulma, saadaan tulokseksi liiaksi kapeneva kärki 22. Jos tämä sisäinen kaventumiskulma on taas liian pieni tai kenno 76 on muodoltaan sylinte-rimäinen, voi tuloksena olla poikkileikkaukseltaan yleensä yhtenäinen varsi 28, jossa siten on korkeamman jännityksen alaisia alueita. Esillä olevaa sovellutusmuotoa varten kenno 76, jonka kaventumiskulma on noin 45°, telan kehäläpi-mitta noin 0,88 - noin 1,22 mm (9,935 - 0,048 tuimaa) ja syvyys noin 0,25 mm - noin 0,51 mm (0,01 - 0,02 tuumaa, saa aikaan sopivan kärjen 22.

Painotelaa 72 ja tukitelaa 74 olisi puristettava kokoon näiden telojen keskilinjat toisiinsa yhdistävää linjaa pitkin sideaineen puristamiseksi painotelassa 72 olevista kennoista 76 alustakerrokselle 24 ja riittävän kitkakosketuk-sen aikaansaamiseksi vastakkaisen telan käyttöä varten, jos sillä ei ole ulkoista käyttövoimaa. Tukitela 74 on sopivimmin ·' hieman pehmeämpi ja joustavampi kuin painotela 72 kärkimate- riaalin pehmentämiseksi sitä kerrostettaessa alustakerrokselle 24 painotelasta 72. Tukitela varustettuna kumipäällysteel-lä, jonka Shore A kovuus on noin 40 - noin 60, on sopiva.

Telat 72 ja 74 voidaan puristaa yhteen sellaisella voimalla, että koneen suunnassa noin 6,4 mm - noin 12,7 mm (0,25 -. 0,50 tuimaa) oleva painokuva saavutetaan. Tässä yhteydessä käytetty sana "painokuva" tarkoittaa pehmeämmän telan koske-tusaluetta alustakerroksella 24 sen kulkiessa telakosketus-pinnan 70 kautta. —

Painotelan 72 lämpötila ei ole kriittisen tärkeä asia, mutta on kuitenkin suotavaa, että painotelaa 72 kuumennetaan kärkien 22 jähmettymisen estämiseksi siirron aikana lähteestä 18 95644 kerrostukseen alustakerrokselle 24. Painotelan 72 pintalämpötila on yleensä lähellä lähdemateriaalin lämpötilaa. Paino-telan 72 lämpötilan noin 107°C on havaittu olevan sopiva.

On otettava huomioon, että jäähdytetty tela voi olla välttämätön, jos kärkimateriaalista siirtynyt lämpö vaikuttaa haitallisesti alustakerrokseen 24. Jäähdytettyä telaa haluttaessa käyttöön se voidaan asettaa tukitelan 74 sisään alaan perehtyneen henkilön hyvin tuntemalla tavalla. Tämä järjestely on usein välttämätön polypropyleeni- tai polyety-leenialustakerrosta 24 käytettäessä.

Yksittäisten kärkien 22 valmistamiseen käytetty materiaali on pidettävä lähteessä, joka antaa sopivan länpötilan kärkien 22 kiinnittämiseksi alustakerrokseen 24. Materiaalin sulamispisteen hieman ylittävä lämpötila on yleensä sopiva. Materiaalin katsotaan olevan "sulamispisteessä" tai sen yläpuolella, jos materiaali on täysin nestemäisessä tilassa. Jos kärkimateriaalin lähdettä pidetään liian korkeassa lämpötilassa, se ei ehkä ole kyllin viskoosista ja saattaa antaa tulokseksi kiinnitysvälineet 30, jotka kiinnittyvät sivusuunnassa kärkiin 22 vierekkäin koneen suunnassa. Jos materiaalin lämpötila on erittäin korkea, kärki 22 muuttuu pieneksi, suunnilleen puolipallon muotoiseksi lätäköksi, eikä kiinni-tysvälinettä 30 muodostu. Toisaalta taas, jos lähdelämpötila on liian alhainen, kärkimateriaali ei ehkä siirry lähteestä ·· kerrostuslaitteeseen 76 tai ei ehkä tämän jälkeen siirry sopivalla tavalla kerrostuslaitteesta 76 alustakerrokselle halutussa ryhmityksessä tai kuviossa. Materiaalilähteen olisi myös annettava materiaalille yleensä yhtenäinen koneen poikittaissuunntainen läropötilaprofiili, oltava yhteydessä kerrostuslaitteen 76 kanssa ja oltava helposti täydennettävissä tai uudelleenvarastoitavissa kärkimateriaalin tullessa hylätyksi.

Sopivana materiaalilähteenä on kaukalo 80, joka on pääasiassa painotelan 72 koneen suhteen poikittaisen mitan sen osan kokoinen, jossa ja jonka vieressä on kennoja 76. Kouru 80 sisältää suljetun päätepohjan ja ulkosivun sekä ulkopäät. Yläosa voi haluttaessa olla avoin tai suljettu. Kaukalon 80 95644 19 sisäpuoli on avoin sallien siinä olevan nestemäisen materiaalin olla kosketuksessa ja yhteydessä painotelan 72 kehän kanssa.

Materiaalilähdettä kuumennetaan tunnettujen laitteiden avulla (eivät näy) kärkimateriaalin pitämiseksi nestemäisessä tilassa ja sopivassa lämpötilassa. Suositeltava lämpötila on sulamispisteen yläpuolella mutta sen lämpötilan alapuolella, jossa huomattava määrä viskoelastisuutta katoaa. Haluttaessa voidaan kaukalon 80 sisällä oleva nestemäinen materiaali sekoittaa ja kierrättää uudelleen materiaalin homogeenisuuden ja lämpötilan tasaisen jakautumisen edesauttamiseksi .

Kaukalon 80 pohjan kanssa rinnakkain on asetettu kaavinterä 82, joka säätää painotelaan 72 asetetun kärkimateriaalin määrän. Kaavinterä 82 ja kaukalo 80 pidetään paikoillaan painotelan 72 kiertäessä, jolloin kaavinterä 82 voi pyyhkiä telan 72 kewhäympärystän puhtaaksi ja kaapia telasta 72 pois kaiken kärkimateriaalin, joka ei ole yksittäisten kennojen 76 sisällä, jolloin tällainen materiaali voidaan kierrättää uudelleen. Tämä järjestely sallii kärkimateriaalin kerrostamisen kennoista 76 alustakerrokselle 24 halutussa ryhmityksessä painotelan 72 kehällä olevien kennojen 76 geometrisen muodon mukaisesti. Kuten kuviosta 7 näkyy, kaavinterä 82 on asetettu sopivimmin vaakasuoraan tasoon, erityisesti painotelan 72 vaakasuoraan kärkitasoon, joka sijaitsee välittömästi telakosketuspinnasta 70 ylävirtaan.

Tultuaan kerrostetuiksi alustakerrokselle 24 kärjet 22 erotetaan painotelasta 72 ja kerrostuslaitteesta 76 erotus-laitteen 78 avulla, joka erottaa kärjet 22 kiinnitysjärjestelmän 20 kiinnitysvälineeksi 30 ja erotusmateriaaliksi.

Tässä yhteydessä käytetty sana "erotusmateriaali" tarkoittaa mitä tahansa kärjestä 22 erotettua materiaalia, joka ei muodosta osaa kiinnitysjärjestelmästä 20.

Erotuslaitteen 78 olisi oltava säädettävissä erilaisten kärkikokojen 22 ja kiinnityslaitteen 30 sivuttaisten ulkone-mien 38 mukaisesti ja sen olisi myös saatava aikaan yhtenäi- 20 95644 syys kärkiryhmän koneen suhteen poikittaisessa suunnassa.

Sana "erotuslaite" tarkoittaa mitä tahansa laitetta, joka erottaa pituussuuntaisesti erotusmateriaalin kiinnitysjärjestelmästä 20. Sana "erottaa" merkitsee erotusmateriaalin erottamista kiinnitysjärjestelmästä 20 kuvatunlaisella tavalla. Erotuslaitteen 78 olisi oltava myös puhdas eikä se saisi ruostua, hapettua tai siirtää syövyttäviä aineita ja likaa (kuten erotusmateriaalia) kärkiin 22. Sopivana erotus-laitteena toimii lanka 78, joka on asetettu yleensä telojen 72 ja 74 akselin suuntaisesti ja etäisyyden päähän alustasta 24, tämän etäisyyden ollessa hieman suurempi kuin kohtisuora etäisyys jähmettyneen kärjen 22 korkeimmasta kohdasta alustaan 24.

Lanka 78 on sopivimmin sähköisesti kuumennettu sulaneen kärkimateriaalin kerääntymisen estämiseksi erotuslaitteeseen 78, kärjen 22 jäähdyttämiseksi sopivalla tavalla kärkimateriaalin kuumennuslähteestä tapahtuvan lähdön ja erotuksen välisenä aikana ja kiinnitysvälineen 30 sivusuuntaisen venymän aikaansaamiseksi. Erotuslaitteen 78 kuumennuksen olisi myös saatava aikaan yhtenäinen lämpötilajakautuma koneen poikittaisessa suunnassa, niin että tulokseksi saadaan kärkiryhmä 22, jolla on pääasiassa yhtenäinen geometrinen muoto.

Yleensä kärkimateriaalin lämpötilan lisääntyessä voidaan .* käyttää suhteellisesti kylmemmässä langan 78 lämpötilassa olevaa erotuslaitetta. Koska myös alustakerroksen 24 nopeus vähenee, kuumaa lankaa 78 jäähdytetään harvemmin kutakin kärkeä 22 ja erotusmateriaalia erotettaessa, mikä tekee suhteellisesti alhaisemmalla teholla varustetun kuuman langan 78 käytön mahdolliseksi samojen lämpötilojen yhteydes-* sä. On otettava huomioon, että kuuman langan 78 lämpötilan noustessa saadaan tulokseksi kärki 22, jossa on yleensä lyhyempi varsi 28. Toisaalta taas varren 28 pituus ja kiinnitysvälineen 30 sivuttainen pituus lisääntyy kääntäen verrannollisesti kuuman langan 78 lämpötilan alentuessa. Ei ole välttämätöntä, että erotuslaite 78 tulee todella kosketukseen kärjen 22 kanssa erotuksen tapahtumiseksi. Kärki 22 voidaan erottaa erotuslaitteesta 78 tulevan säteilylämmön avulla.

21 95644

Esillä olevaa sovellutusmuotoa varten on poikkileikkaukseltaan pyöreä nikkelikromilanka 78, jonka läpimitta on noin 0,51 mm (0,02 tuumaa) ja joka on kuumennettu lämpötilaan noin 343°C - noin 416°C, havaittu sopivaksi. On selvää, että veistä, laserleikkausta tai muuta erotuslaitetta 78 voidaan myös käyttää edellä selostetun kuuman langan 78 sijasta.

On tärkeää, että erotuslaite 78 asetetaan asentoon, jossa se sallii kärkimateriaalin venymisen ennen kuin kärki 22 erotetaan erotusmateriaalista. Jos erotuslaite 78 asetetaan liian kauaksi alustakerroksen 24 tasosta, kärkimateriaali kulkee erotuslaitteen 78 alitse tulematta leikatuksi, jolloin se muodostaa erittäin pitkän kiinnitysvälineen 30, joka ei tule asetetuksi oikean etäisyyden päähän alustakerroksesta 24 tai vierekkäisistä kärjistä 22. Toisaalta taas, jos erotuslaite 78 asetetaan liian lähelle alustakerroksen 24 tasoa, erotuslaite tekee varren 28 torsoksi eikä kiinnitysvä-linettä 30 muodostu.

Kuuman langan käsittävä erotusväline 78 asetettuna noin 14 - 22 mm (0,56 - 0,88 tuuman), sopivimmin noin 18 mm (0,72 tuuman) päähän koneen suunnassa telakosketuspisteestä 70, noin 4,8 - 7,9 mm (0,19 - 0,31 tuuman), sopivimminm noin 6,4 mm (0,25 tuuman) päähän radiaalisesti ulospäin tukitelasta 74 ja noin 1,5 - 4,8 mm (0,06 - 0,19 tuuman), sopivimmin noin 3,3 mm (0,13 tuuman) päähän radiaalisesti ulospäin painotelasta 72, on asetettu riittävän hyvin paikoilleen tässä yhteydessä selostettavaa valmistusprosessia ajatellen.

Käytännössä alustakerrosta 24 siirretään ensimmäiseen suuntaan kerrostuslaitteen 76 suhteen. Yksityiskohtaisemmin tarkastellen alustakerros 24 siirretään telakosketuspinnan 70 kautta sopivimmin vastaanottotelan (ei näy) vetämänä.

Tällöin alustakerrokseen 24 muodostuu esteetön alue kärkien 22 jatkuvaa kerrostamista varten ja ne alustakerroksen 24 osat poistetaan, joihin on kerrostettu kärkiä 22. Alustakerroksen 24 pääasiallisen kulkusuunnan suhteen yleensä yhdensuuntaista suuntaa, alustakerroksen 24 kulkiessa telakoske- 22 95644 tuspinnan 70 kautta, kutsutaan "konesuunnaksi". Tämä nuolella 75 kuviossa 7 merkitty konesuunta on tavallisesti kohtisuorassa painotelan 72 ja tukitelan 74 keskilinjan suhteen. Konesuunnan suhteen yleensä kohtisuoraa suuntaa, joka on alustakerroksen 24 tason suuntainen, kutsutaan "koneen suhteen poikittaiseksi suunnaksi".

Alustakerros 24 voidaan vetää telakosketuspinnan 70 läpi nopeudella, joka on noin 2% - noin 10% suurempi kuin telojen 72 ja 74 pintanopeus. Näin menetellään alustakerroksen 24 jonoutumisen tai poimuttumisen minimoimiseksi kärkien 22 erotuslaitteen 78 läheisyydessä kärkimateriaalin kerrostamiseksi alustakerrokselle 24. Alustakerrosta 24 siirretään telakosketuspinnan 70 kautta ensimmäiseen suuntaan nopeudella noin 3 - noin 31 m/min (10 - 100 jalkaa/min).

Haluttaessa alustakerrosta 24 voidaan kallistaa kulmassa y, noin 35° - noin 55°, sopivimmin noin 45°, telakosketuspinnan 70 tasosta tukitelaa 74 kohti kärkimateriaalin viskoelastisen luonteen hyödyntämiseksi ja kiinnitysvälineen 30 suuntaamiseksi oikealla tavalla sivuttaiseen sekä myös pitkittäiseen suuntaan. Tämä järjestely tarjoaa käyttöön myös suuremman voiman kärkimateriaalin uuttamiseksi kennosta 76 ja kärjen 22 vetämiseksi pois painotelasta 72. Telakosketuspinnan 70 tason poikkeutuskulman y lisäyksellä on myös vähäinen, mutta positiivinen vaikutus kiinnitysvälineen 30 valmistami- • · seen, jonka sivuttainen ulkonema 38 suurenee.

Kerrostettuaan kärkimateriaalin kennosta 76 alustakerrokselle 24 telat 72 ja 74 jatkavat kiertoliikettään kuvion 7 nuolien 75 osoittamiin suuntiin. Tämän tuloksena on suhteellisen siirtymän jakso siirretyn alustakerroksen 24 ja kennojen 76 välillä, jolloin tämän jakson aikana (ennen erotusta) kärki-materiaali liittää yhteen alustakerroksen 24 ja painotelan 72. Suhteellisen siirtymän jatkuessa kärkimateriaali venyy katkaisuun ja kärjen 22 erottumiseemasti painotelan 72 kennosta 76. Sana "venyä" merkitsee tässä yhteydessä lisääntymistä lineaarisessa suunnassa, ainakin osan tästä lisään- ** tymisestä tullessa pääasiassa pysyväksi kiinnitysjärjestelmän 20 käyttöikää varten.

Il „ 95644 23

Kuten edellä on mainittu, on myös välttämätöntä erottaa yksittäiset kärjet 22 painotelasta 72 osana kiinnitysvälineen 30 muodostusprosessia. Erotettu kärki 22 jaetaan pituussuuntaisesta kahteen osaan, poispuoleiseen päähän ja kiinnitys-välineeseen 30, jotka pysyvät yhdessä kiinnitysjärjestelmän 20 kanssa, ja erotusmateriaaliin (ei näy), joka pysyy yhdessä painotelan 72 kanssa ja joka voidaan haluttaessa kierrättää uudelleen. Kun kärjet 22 on erotettu erotusmateriaalista, kiinnitysjärjestelmän 20 sallitaan jäätyä ennen kärkien 22 ja muiden kohteiden välistä kosketusta. Kärkien 22 jähmettymisen jälkeen alustakerros 24 voidaan kietoa rullalle varastointia varten halutulla tavalla.

Useat valmistusprosessiin liittyvät parametrit vaikuttavat kiinnityslaitteen sisäkulmaan 0. Esimerkiksi, kun kuuman langan 78 ja alustakerroksen 24 välinen etäisyys lisääntyy, kiinnityslaitteen sisäkulma 0 kasvaa myös suhteellisesti.

Tämä johtuu siitä, että kiinnitysvälineen, erityisesti sivuttaisen projektion 38, lisääntyessä voidaan käyttää suurempaa sisäkulmaa 0. Myös alustakerroksen ja telakosketus-pinnan tason välisen kulman y lisääntyessä muodostuu suhteellisesti suuremmalla kulmalla 0 varustettu kiinnitysväline 30. Tämä johtuu kärkimateriaalin suhteellisesti suuremmasta venymisestä ennen jähmettymistään. Myös painovoimalla on suurempi sivuttainen komponentti kulman y lisääntyessä. 1

Toisaalta taas, kerrostetun kärkimateriaalin lämpötilan lisääntyessä, saadaan tulokseksi suhteellisesti pienemmällä sisäkulmalla 0 varustettu kiinnitysväline 30. Tämä johtuu siitä, että kuumempi materiaali virtaa helpommin painovoiman alaisena alustakerrosta kohti antaen tulokseksi lähempänä noin 180°:tta olevan sisäkulman 0 arvon. Kuitenkin, jos kiinnitysvälineen jäähdytysnopeutta lisätään kärkimateriaalin ollessa kerrostettuna alustakerrokselle 24, voi muodostua suhteellisesti suurempi sisäkulma 0. Jäähdytysnopeuteen liittyvänä parametrina on alustakerroksen 24 siirtonopeus.

Kun alustakerrosta siirretään suuremmalla nopeudella, saadaan tulokseksi suhteellisesti pienempi sisäkulma 0. Tämä johtuu siitä, että kärkimateriaalille annetaan vähemmän jäähtymis-aikaa ennen erotuslaitteen 78 suorittamaa leikkausta.

24 95644

Luonteeltaan rajoittamaton esimerkki prosessista, joka antaa tulokseksi kärjen 22, jonka kiinnitysvälineen 30 sisäkulma Θ on noin 270° ± 40°, osoittaa, että kärkimateriaa-li kerrostetaan kaukaloon 80 ja kuumennetaan alaan perehtyneen henkilön yleisesti tuntemalla tavalla hieman yli sulamispisteen olevaan lämpötilaan. Jos käyttöön on valittu polyesterihartsista tehty kuumasulasideaine, noin 177 -193°C, sopivimmin noin 186°C oleva materiaalilämpötila on havaittu sopivaksi. Jos käyttöön valitaan polyamidihartsi, noin 193 - 213°C, sopivimmin noin 200°C oleva materiaalilämpötila on sopiva. Yhdeltä puoleltaan valkaistu voimapaperi-alustakerros 24, jonka paksuus on noin 0,008 - noin 0,15 mm (0,003 - 0,006 tuumaa), toimii hyvin yhdessä kuumasulaside-aineesta tehtyjen kärkien 22 kanssa. Kärjet 22 on liitetty voimapaperialustakerroksen 24 valkaistulle puolelle.

Esillä olevaa sovellutusmuotoa varten painotela 72, jossa on noin 5 kennoa 76 senttimetriä kohden (13 kennoa 76 / tuuma) sekä koneen että koneen suhteen poikittaisessa suunnassa, antaen tulokseksi verkon, jossa on noin 26 kennoa 76 / cm2 (169 kennoa 76 / neliötuuma), on havaittu sopivaksi.

Tätä verkkotiheyttä voidaan käyttää edullisesti painotelassa 72, jonka läpimitta on noin 16 cm (6,3 tuumaa), kennojen 76 läpimitta noin 1,1 mm (0,045 tuumaa) ja syvyys noin 0,76 mm 0,030 tuumaa). Läpimitaltaan noin 15,2 cm (6,0 tuumaa) olevan pystysuorasti kohdistetun tukitelan 74 on havaittu *: toimivan hyvin edellämainitun painotelan 72 kanssa. Alusta- kerroksen 24 siirtonopeus on noin 3,0 m/min (10 jalkaa/min).

Kuuma nikkeli-kromilanka 78, jonka läpimitta on noin 0,51 mm (0,02 tuumaa) ja joka on asetettu noin 18,2 mm (0,72 tuuman) päähän telakosketuspinnasta 70 koneen suunnassa, noin 0,33 mm (0,13 tuumaa) radiaalisesti ulospäin painotelasta 72 ja noin 6,35 mm (0,25 tuumaa) radiaalisesti ulospäin tukitelasta 74, kuumennetaan noin 382°C lämpötilaan. Tämän toimenpiteen avulla aikaansaatu kiinnitysjärjestelmä on pääasiassa samanlainen kuin kuviossa 1 esitetty järjestelmä ja sitä voidaan käyttää edullisesti seuraavassa selostettavan tuotteen • yhteydessä.

95644 25

Mihinkään erityiseen teoriaan sitoutumatta uskotaan, että kiinnitysvälineen 30 geometrisen muodon määrittää kärjen 22 differentiaalinen jäähdytys. Kärjen 22 takapää 46 on suojattu ja eristetty erotuslaitteen 78 aiheuttamalta lämmöltä.

Toisaalta taas etureuna 42 on suoraan erotuslaitteen aiheuttaman lämmön alainen, joka aiheuttaa etureunan 42 hitaamman jäähtymisen takareunan 46 jäähtymisnopeuteen verrattuna. Tuloksena oleva differentiaalinen jäähtymisnopeus aiheuttaa etureunan 42 venymisen ja takareunan 46 kutistumisen toistensa suhteen. Tämän differentiaalisen jäähtymisnopeuden lisääntyessä muodostuu suhteellisesti pitempi kiinnitysväline 30, joka antaa yleensä tulokseksi suhteellisesti suuremman sisäkulman Θ.

Mihinkään lisäteoriaan sitoutumatta uskotaan, että kiinnitys-välineen 30 kaareva muoto ja kiemuraisuus johtuu niistä rasituseroista, joita ilmenee kärjen 22 jäädytyksen yhteydessä. Uskotaan, että kärjen neutraaliakselin yläpuolella oleva materiaali on hieman enemmän vetojännityksen alainen neutraaliakselin alapuolella olevan materiaalin puristusjännitykseen verrattuna. Tämä differentiaalirasitusten kenttä tulee vedetyksi ja työnnetyksi materiaalia vasten neutraali-akselin vastakkaisilla puolilla muuttaun kiinnityslaitteen 30 sivuttaista suuntausta ja geometrista muotoa kärkimate-riaalin jäätymisen aikana.

t ·’ Haluttaessa voidaan valmistaa suhteellisen pienillä kärjillä 22 (eivät näy) varustettu kiinnitysjärjestelmä 20 painotelan 72 avulla aikaansaadun luontaisen kuvion avulla. Tässä yhteydessä käytetty käsite "luontainen kuvio" merkitsee kärkien 22 muodostamaa ryhmää, joka saadaan ilman kennoja 76 olevasta painotelasta 72, jossa käytetään kennojen sijasta telan 72 pintaa kerrostusvälineenä 76. Kärkien 22 muodostama kuvio saadaan siten kaavinterän 82 ja painotelan 72 välisen välyksen ja vähemmässä määrin painotelan 72 pintaviimeistelyn avulla. —

Kaavinterä 82 olisi säädettävä noin 0,03 - noin 0,08 mm (0,001 - 0,003 tuuman) radiaaliselle välysraolle paino-telasta 72. Luontaisen kuvion muodostamiseksi tällaisen „ 95644 painotelan 72 aikaansaamia erittäin pieniä kärkiä 22 käytetään edullisesti verkkomaisesta vaahtomuovista tehdyn vas-taanottopinnan yhteydessä, joka ei sisällä välissä olevia säikeitä ja aukkoja, mutta jossa esiintyy sen sijaan paikallisia joustavia muodonmuutoksia, jotka vastustavat kiinnitys-järjestelmän 20 irtautumista.

Esillä olevan keksinnön mukainen kiinnitysjärjestelmä 20 voidaan vaihtoehtoisesti valmistaa alalla yleensä hyvin tunnettujen valutekniikoiden avulla. Esillä olevan keksinnön mukainen kiinnitysjärjestelmä voidaan valmistaa esimerkiksi US patenttijulkaisussa No. 4,056,593, myönnetty 1. marraskuuta 1977 de Navas Albaredalle, selostetun menetelmän avulla, tämän patenttijulkaisun ollessa otettuna mukaan tähän yhteyteen viiteaineistona vaihtoehtoisen valmistusprosessin kuvaamista varten, jolloin tämän patenttijulkaisun mukaisesti kiinnitysjärjestelmä 20 valmistetaan suulakepuristamalla materiaalikaistale käyttäen suutinta, jonka poikkileikkaus vastaa kiinnitysjärjestelmän haluttua muotoa. Tämä suulakepu-ristettu materiaalikaistale leikataan sitten poikittain lovien muodostamiseksi, jotka rajoittavat yksittäiset ja muodoltaan pääasiassa samanlaiset kärkielementit.

US patenttijulkaisussa No. 4,462,784, myönnetty 31. heinäkuuta 1984, hakijana Russell, tämän patenttijulkaisun ollessa liitettynä mukaan tässä yhteydessä toisen vaihtoehtoisen valmistusprosessin kuvaamiseksi, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön mukaisen kiinnitysjärjestelmän 20 valmistamiseen, selostetaan kohteiden jatkuva valaminen käyttäen kierrettävää pyörää varustettuna kehäaukoilla, joita kutsutaan onteloiksi. Nämä ontelot ovat muodoltaan haluttua lopputuotetta täydentäviä. Muovimateriaali suulakepuristetaan aukon kautta, ontelo täytetään ja materiaali jähmetetään siihen. Valun jälkeen valitut osat muodostettavista kohteista venytetään valikoidulla tavalla.

Claims (9)

27 95644

1. Kiinnitysjärjestelmä (20) kytkemistä varten täydentävään vastaanottopintaan, joka kiinnitysjärjestelmä käsittää: alustakerroksen (24), joka määrittelee kiinnitystason; ja s " ainakin yhden piikkimäisen kärjen (22), kärjen sisältäessä i) kannan (26), kärjen (22) ollessa liitettynä kannan (26) kohdalla alustakerrokseen (24) kiinnitystasossa; ii) varren (28), jonka läheisin pää muodostaa kannan (26) jatkeen ja ulkonee siitä suunnassa, joka poikkeaa kiinnitystasosta, kauimmaiseen päähän, jolla varrella on pituussuuntainen akseli (32) joka ulkonee kannan (26) lähtökohdasta (36) ja kehän rajoittama poikkileikkaus joka on kohtisuorassa pituussuuntaisen akselin (32) suhteen; ja iii) kiinnitysvälineen (30), joka on liitetty varren kauimmaiseen päähän, ja joka ulkonee säteettäisesti ulospäin pituussuuntaisen akselin (32) suhteen varren (28) kehän ulkopuolella, tunnettu siitä, että ainakin yksi kärki on muotoiltu termoplastisesta sulateliima-aineesta ja että kiinnitysväline (30) muodostuu a) ensimmäisestä segmentistä (30a), joka on liitetty varren kauimmaiseen päähän, ja joka ulkonee säteettäisesti ulospäin varren (28) pituussuuntaisen akselin (32) suhteen varren (28) määrittelemään ensimmäisen segmentin kauimmaiseen päähän joka on järjestetty varteen (28) kehän ulkopuolella; ja b) toisen sisäänmenosegmentin (30b), joka on liitetty ensimmäisen segmentin (30a) kauimmaiseen päähän ja joka päättää kiinnitysvälineen (30), joka sisäänmenosegment-ti (30b) ulkonee vartta (28) kohti, 28 95644 jolloin kiinnitysväline (30) muodostaa sisäisen kulman Θ, joka on suhteessa akseliin, joka on kohtisuorassa kiinnitystasoon lähtökohdan (36) kautta, joka kulma on oleellisesti suurempi kuin 180®, joka kiinnitysväline (30) rajoittaa vapaan tilan ensimmäisen segmentin (30a) ja toisen sisäänmenosegmentin (30b) välillä, jolla tavalla, jos projektio, joka lähtee vapaasta tilasta ja ulkonee kohtisuoraan kiinnitystasoa vastaan, suuntautuu kohti alustakerrosta (24), projektio-leikkaa yhden segmenteistä (30a, 30b).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kiinnitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että kolmas segmentti (30c) liitetään ensimmäisen segmentin (30a) kauimmaiseen päähän ja se ulkonee eri suuntaan kuin ensimmäinen segmentti ja poispäin tasosta, joka on yhdensuuntainen kiinnitystason kanssa; joka toinen segmentti (30b) on liitetty kolmannen segmentin (30c) kauimmaiseen päähän, jotka segmentit (30a, 30b, 30c) rajoittavat väliinsä vapaan tilan.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kiinnitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että varsi (28) suuntautuu kohtisuorasta eroavasti kiinnitystasoon nähden.

4. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kiinnitys-järjestelmä, tunnettu siitä, että kärjellä (22) on yleensä kaareva profiili.

5. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kiinnitys- järjestelmä, tunnettu siitä, että kiinnitysvälineen (30) määrittelemä sisäkulma on oleellisesti suurempi kuin 270° ja pienempi kuin 360°.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kiinnitysjärjestelmä, tunnettu siitä, että kiinnitysvälineen (30) määrittelemä sisäkulma on välillä 270° - 310°.

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kiinnitys-järjestelmä, tunnettu siitä, että toinen segmentti (30b) ulkonee ensimmäisestä segmentistä (30a) suunnassa, joka poikkeaa tasosta, joka on yhdensuuntainen kiinnitystason kanssa 29 9 5 6 4 4 järjestelmä, tunnettu siitä, että toinen segmentti (30b) ulkonee ensimmäisestä segmentistä (30a) suunnassa, joka poikkeaa tasosta, joka on yhdensuuntainen kiinnitystason kanssa kohti alustakerrosta (24).

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-7 mukainen kiinnitys-järjestelmä, tunnettu siitä, että kiinnitysvälineen (30) pituussuuntainen minimimitta (42) kiinnitysvälineen (30) ja alustakerroksen (24) välillä on 0,2 mm - 0,8 mm.

9. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-8 mukainen kiinnitys-järjestelmä, tunnettu siitä, että kiinnitysvälineellä (30) on pää (34) kiinnitysvälineen (30) kauimmassa päässä, ja sivusuuntainen minimimitta (40) pään (34) ja varren (28) välillä on 0,2 mm - 0,8 mm.