DE69633516T2

DE69633516T2 - Haftverschluss mit einer porösen, Metall enthaltende Schicht

Info

Publication number: DE69633516T2
Application number: DE69633516T
Authority: DE
Inventors: W. Samuel POLLARD; L. Donald BANFIELD; E. Peter LEACH; A. Carol WATTS; E. Lawrence LACOMBE
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: KR19990071942A; CA2239777A1; DE69633516D1; WO1997020480A1; KR100423274B1; EP0868127A4; CA2239777C; EP0868127A1; CN1224361C; US5945193A; CN1204235A; EP0868127B1; JP2000516482A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf Haftverschlüsse und insbesondere auf Haftverschlüsse mit Metallbestandteilen. Die Haftverschlüsse können zur Einbettung durch Formung oder Formpressen in geformte Artikel oder als Teil von Systemen verwendet werden, die eine Abschirmung elektromagnetischer Felder oder eine Erdung erfordern.
Trennbare Haftverschlüsse vom Haken und Schleifentyp (Klettverschlüsse), wie jene die unter der Marke Velcro^® verkauft werden, sind allgemein bekannt und werden verwendet, um zwei Elemente lösbar miteinander zu verbinden. Diese Art von Verschluss hat zwei Komponenten. Jede hat ein flexibles Basismaterial mit einer Komponente des Verschlusssystems an einer Befestigungsoberfläche davon. Eine Komponente umfasst üblicherweise elastische Haken, während die andere Schleifen aufweist und, wenn die zwei Oberflächen zusammen gepresst werden, greifen sie ineinander, um einen lösbaren Eingriff zu bilden.
Trennbare Verschlüsse werden bei der Herstellung von Fahrzeugsitzen bei der Befestigung einer aufgepolsterten Sitzabdeckung auf einem Polyurethanschaumunterteil verwendet. Ein Abschnitt des trennbaren Verschlusses wird auf der Oberfläche des Polyurethanschaumunterteils während des Schaumformungsprozesses aufgenommen. Der dazu passende Abschnitt des trennbaren Verschlusses wird an der Sitzabdeckung befestigt, um eine lösbare Befestigung am Schaumunterteil zu schaffen. Die trennbare Verschlusseinrichtung, die in der Schaumform zur Einbindung in die Unterteiloberfläche verwendet wird, umfasst üblicherweise den mit Haken versehenden Abschnitt eines trennbaren Verschlusses. Dieser Hakenabschnitt ist gekennzeichnet durch eine Basis, die elastische Haken auf einer Befestigungsoberfläche trägt. Die gegenüberliegende Nicht-Befestigungsoberfläche der Basis kann Ankervorsprünge tragen, um in den Schaum eingebunden zu werden, um eine stabile Befestigung der trennbaren Verschlusseinrichtung am Schaumartikel vorzusehen. Es ist auch allgemein üblich, eine Verstärkungsschicht oder ein Substrat mit der Nichtbefestigungsseite der Basis zusammen zu bringen. Das Substrat kann aus einem Material sein, dass dem Handling der Komponente oder seiner Haftung an anderen Artikeln zuträglich ist. Alternativ kann die Verstärkungsschicht ein schleifenförmiges Gewebe sein, an dem das Schaummaterial gut haftet. Ankervorsprünge können ebenfalls aus dem Substrat hervortreten. Ferner können andere Komponenten zwischen dem Substrat und der Basis sandwichartig eingelegt werden.
Eine Schutzschicht wie ein dünner Kunststofffilm kann über den elastischen Haken platziert werden, um ein Eindringen des Schaums in die Haken während des Formungsprozesse zu verhindern, da eine signifikante Schaumverschmutzung der Haken ihre Fähigkeit beeinträchtigen würde, in den dazu passenden Abschnitt des an der Sitzabdeckung befestigten Befestigungsmittels einzugreifen. Alternativ kann auch eine elastomere Abdeckung verwendet werden, die die Haken mit Ausnahme eines schmalen Abschnittes an ihren Spitzen eng umgibt. Nachdem der geformte Artikel hergestellt und aus der Form entfernt ist, wird das elastomere Material entfernt.
US Patent 5,180,618 von Kessler et al offenbart ein solches Produkt. In einigen Einrichtungen ist ein magnetisch anziehende, solide Metallunterlage an der Basis befestigt, um eine Platzierung der Einrichtung in einem Tal (auch bekannt als Graben oder Trog) oder auf einem Sockel in der Wandung des Formhohlraums zu erleichtern, der mit Magneten ausgestattet ist. Die Unterlage hilft die Haken tragende Seite der Komponente dicht an der Wand zu befestigen und minimiert dadurch weiterhin ein Eindringen des Schaums in die Haken. Die Einrichtungen können als „In-mold"-Befestigungsmittel oder -einrichtung in Folge ihrer Verwendung in derart geformten Produkten bezeichnet werden.
Die solide Unterlage kann in verschiedenen Stellen in der Einrichtung aufgenommen werden. Er kann sandwichartig zwischen der Haken tragenden Basis und einem Substrat oder einer Verstärkungsschicht entweder vorrübergehend oder permanent angeordnet werden. Er kann zentral relativ zur Breite der Haken tragenden Basis oder entlang ihrer Randkanten angeordnet werden. In Fällen, in denen ein dünner Kunststofffilm verwendet wird, um die Haken abzudecken, kann der feste Bereich bzw. die solide Unterlage zwischen der Kunststoffschicht und den Haken sandwichartig aufgenommen werden.
Wie oben erwähnt ist es auch bekannt, den Hakenbereich mit einem Elastomermaterial im Wesentlichen abzudecken, das die Haken gegen Eindringen des Schaums schützt. Es ist bekannt, ein magnetisches Anziehungsmittel in diesem Elastomermaterial einzuschließen.
Bekannte Verfahren einer Anhaftung der Schutzfilmabdeckung an der Haken tragenden Komponente umfassen, einen langen Wulst eines Heißschmelzklebers dazwischen zu verwenden. Es ist auch bekannt, ein magnetisches Anziehungsmittel in diesem Heißschmelzmaterial mit zu umfassen.
Alle bekannte Methoden haben Nachteile. Hinsichtlich der soliden Metallunterlage selbst stellt diese eine Extrakomponente und einen extra Herstellungsschritt dar und trägt dadurch zu den Kosten der Einrichtung und zur Herstellungszeit einer gegebenen Länge an Material bei. Der feste Metallbereich trägt auch zum Gewicht des Materials bei. Im Herstellungsprozess muss Sorgfalt aufgebracht werden, damit die Arbeiter sich nicht an den festen Metallstreifen schneiden. Das solide Metall begrenzt die Flexibilität des Streifens und die thermischen Expansions- und Kontraktionseigenschaften der verschiedenen Bindemittel und zusätzlichen Schichten müssen in Betracht gezogen werden, die zur Befestigung des Streifens am Substrat verwendet werden können. Es ist auch häufig schwierig, den Festmetallbereich an das Verschlussmaterial oder an eine gesonderte Verstärkungsschicht anzuheften, was Kleber oder andere Verfahren erforderlich macht.
Betrachten wir jene bekannten Einrichtungen, die entweder den schützenden Kunststoff oder die Elastomerabdeckung verwenden, um die solide Metallunterlage oder ein magnetisches Anziehungsmittel aufzunehmen, gibt es Gründe, diese Schutzabdeckung wenn möglich zu eliminieren. Die Schutzabdeckungen bringen ebenfalls zusätzliche Schritte bei deren Herstellung, Befestigung an der Verschlusseinrichtung und Entfernung von der Verschlusseinrichtung nach der Formgebung mit sich. Sämt liche Schutzmaterialien müssen von den Haken (oder Schleifen, falls es die Schleifen tragende Komponente ist, die in den Artikel eingegossen wird) entfernt werden oder sonst treten die Haken (oder Schleifen) nicht nach außen, um die dazu passende Komponente festzulegen. Diese Extraschritte müssen üblicherweise von einer normalen Hochgeschwindigkeitsproduktionslinie entfernt durchgeführt werden und tragen zu den Kosten der Verschlusseinrichtung und Ihrer Herstellungszeit bei, und erzeugen auch ein verhältnismäßig großes Volumen von im Wesentlichen Abfallmaterial. Zusätzlich bleibt manchmal ein Rest an Abdeckmaterial auf der Verschlusskomponente nach der Entfernung zurück, was unerwünscht ist.
Wenn ein solider Metallbereich zwischen der Basis und dem Schaum verwendet wird, muss es einige Mittel geben, um den Bereich an der Basis und die Basis plus Unterlage als Einrichtung an der Verstärkungsschicht oder dem Schaum zu befestigen, falls keine Verstärkungsschicht verwendet wird. Solche Mittel umfassen Haftmittel oder Kleber, die auch extra Schritte, Kosten und Komplikationen mit sich bringen.
Die Verwendung eines gesonderten Substrats ist für die Ankerung oder Befestigung der Verschlusskomponente am Schaumprodukt, falls das ihre Verwendung sein soll, hat auch unerwünschte Effekte. Es erfordert ein zusätzliches zu verwendendes Teil, was zu den Kosten, Gewicht, Aufwand und Zeit beiträgt, die beim Machen des Teils aufzuwenden ist. Sie steigert auch das Inventar, das zu Herstellungszwecken bereit gehalten werden muss und den Umfang an Maschineneinsatz, der zur Herstellung der Komponenten erforderlich ist.
Es gibt damit ein großes Bedürfnis für eine Haftverschlusseinrichtung, die in ein geformtes Produkt ohne Verwendung von soliden Metallbereichen oder Schutzabdeckungen für die Verschlusskomponenten eingeformt werden kann. Es gibt auch ein Bedürfnis, die Herstellung von derartigen In-mold Einrichtungen zu vereinfachen, ihre Kosten, Herstellungszeit und die Zeit zu minimieren, um das geformte Produkt für seinen Einsatz vorzubereiten. Es ist damit eine Aufgabe der Erfindung, ein einfaches Mittel zur Bereitstellung einer magnetischen Anziehbarkeit in der In-mold Befestigungseinrichtung zu schaffen. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine leichtgewichtige In-Mold-Einrichtung vorzusehen, die eine solide Metallunterlage o der eine Schutzabdeckung für die Verschlusskomponenten wie Haken nicht erfordert. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, die Basis einer Verschlusskomponente an eine verankernde Rückenschicht leicht anzufügen, während ebenfalls eine magnetische Anziehbarkeit vorgesehen ist. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine magnetische Anziehbarkeit vorzusehen und auch eine Befestigung der Verschlusskomponente an einem zu formenden Artikel zu erleichtern, ohne ein gesondertes Substrat oder eine andere Schicht zu verwenden.
In Ergänzung zu den oben beschriebenen Anwendungen sind Befestigungsprodukte auch in Situationen nützlich, in denen eine elektromagnetische Abschirmung oder Erdung oder eine irgendwie geartete Interaktion erforderlich ist. Es kann zum Beispiel vorteilhaft sein, eine Erdungskomponente in trennbare Befestigungsstreifen aufzunehmen, die als Kabelbinder zur gemeinsamen Befestigung eines Bündels von elektrischen Kabeln verwendet werden oder an Fassungen. Ferner haben Flugzeuge üblicherweise Bereiche an den Flügeln oder Rümpfen, die mit einem Streckmetallblech abgedeckt sind, um als ein Blitzeinschlags- und -umwandlungselement oder als Blitzableiter zu wirken. Dies Bleche werden üblicherweise unter Verwendung von Epoxy oder Kleber angebracht und sind im Wesentlichen permanent, wenn sie einmal angebracht sind. Es kann wünschenswert sein, solch einen Blitzableiter vorzusehen, der wahlweise entfernbar ist wie bei Verwendung eines abtrennbaren Befestigungsmittels.
Das bedeutende Merkmal dieser Produkte ist, dass sie eine elektrisch leitende Metallphase enthalten, die über den Bereich verteilt ist, über den das Produkt eingesetzt wird, und dass die Komponente nicht in einer zerstörerischen, relativ einfachen Art und Weise entfernbar ist.
Es gibt damit auch ein Bedürfnis für ein Verschlussprodukt, das eine elektrisch leitende Metallphase enthält, die flexibel und leichtgewichtig und leicht anbringbar und lösbar von einem Körper ist, ohne den Körper zu zerstören und ohne Kleber zu erfordern.
Zusammenfassung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Komponente eines trennbaren Zweikomponentenverschlusses vorgesehen, wie in Anspruch 1 beansprucht.
Das poröse, Metall enthaltende Netz oder Gewebe, kann im Wesentlichen in der Basis eingebettet sein, oder es kann an der Nichtbefestigungsoberfläche der Basis angeheftet sein. Seine Struktur kann gewebt, nicht gewebt, faserig, wand- oder schirmartig fest mit entfernten Abschnitten oder Streckmetall sein, das flach gezogen sein kann.
Die lange Dimension der Verschlusskomponente kann gerade oder eine nicht gerade Kurve sein.
Es kann ein gesondertes Ankersubstrat geben, das an der Nichtbefestigungsseite der Basis anhaftet und die Metall enthaltende Schicht kann zwischen den beiden laminiert sein. Das Ankersubstrat kann ein Gewebe sein oder es kann ein Thermoplast sein und die Metall enthaltende Schicht kann in das Ankersubstrat ganz oder teilweise eingebettet sein.
Das poröse, Metall enthaltende Netz oder Gewebe kann vollständig metallisch sein, oder es kann ein Verbund aus einer nicht-metallischen Phase mit einer hierüber verteilten metallischen Phase sein wie eine Polymermatrix, in der Metallpulver verteilt ist.
Das Metall kann elektrisch leitend sein. Da es magnetisch anziehbar ist, kann das Metall verwendet werden, um zu helfen, die Verschlusskomponente an Ort und Stelle in einer Form zu halten, die mit einem Magnet ausgestattet ist, während der Formgebung eines Artikels, an dem der Verschluss angefügt werden soll. Wenn das Metall elektrisch leitend ist, kann die Verschlusskomponente in Situationen verwendet werden, in denen ein elektrisches Abschirmen oder ein Erden erforderlich ist.
Die Nichtbefestigungsoberfläche der Basis kann ein dreidimensionales Muster oder eine chemische Beschichtung zur Verbesserung der Haftung der Basis an irgendeinem geformten Artikel tragen, in den die Verschlusskomponente geformt werden soll.
Statt die Metall enthaltende Schicht an eine Basisschicht anzukleben oder in eine Basisschicht einzubetten, kann, wenn die Verschlusskomponente von der Art ist, die eine Schutzschicht hat, die an der Befestigungsseite der Basis befestigt ist, die Metall enthaltende Schicht zwischen der Schutzschicht und der Befestigungsseite der Basis angeordnet werden.
Das Metall kann irgendeine der oben angesprochenen Strukturen sein. Ferner ist gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Formen eines trennbaren Haftverschlussproduktes vorgesehen, wie in Anspruch 11 beansprucht.
Der Verbindungsschritt kann einen Laminierungsschritt aufweisen. Er umfasst einen Schritt, der im Wesentlichen das poröse, Metall enthaltende Netz oder Gewebe in der Basis im Wesentlichen zwischen der Befestigungsoberfläche und der Nichtbefestigungsoberfläche einbettet.
Als ein zusätzlicher Schritt kann ein dreidimensionales Muster auf die Nichtbefestigungsoberfläche der Basiskomponente wie zum Beispiel durch Einprägen aufgebracht werden.
Die metallische Phase kann ein Streckmetall sein und es kann vor dem Verbindungsschritt gedehnt worden sein.
Kurzbeschreibung der Figuren
Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich mit Blick auf die Beschreibung, die angehängten Ansprüche und die begleitenden Zeichnungen, wobei:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Verschlusskomponente der Erfindung ist, in der die Befestigungselemente hakenartige Elemente sind.
2 ist eine geschnittene Seitenansicht einer Gußform zur Verwendung mit der Erfindung, die eine Kavität zum Einsetzen der Verschlusskomponente und einen Magneten innerhalb der Formwandungen hat, und zeigt auch eine Ausführungsform einer Verschlusskomponente der Erfindung an Ort und Stelle in der Form zur Formung oder zum Formpressen.
3 ist eine Querschnittansicht ähnlich wie zu der in 2 gezeigten, wobei das In-mold-Produkt eine eingebettete, poröse Metallschicht hat und Haken und Anker Rücken an Rücken.
4 zeigt schematisch die Form gemäß 3 mit in die Form gegossenem Formmaterial.
5 zeigt schematisch die Formmasse, die in der in 4 gezeigten Form aushärtet.
6 zeigt schematisch ein geformtes Produkt mit einer Verschlusskomponente der Erfindung.
7 zeigt schematisch eine Vorrichtung und einen Prozess zur Herstellung einer Ausführungsform der Verschlusskomponente der Erfindung mit einer einheitlich geformten Basis, die Haken auf einer ihrer Oberflächen trägt, und mit einer porösen Metallschicht, die in der Basis eingebettet ist.
8 zeigt schematisch eine Vorrichtung und einen Prozess zur Herstellung einer Ausführungsform der Verschlusskomponente der Erfindung mit einem Substrat und Haken, die gemeinsam extrudiert und dann mit einer porösen Metallschicht zusammen laminiert werden, die wenigstens teilweise innerhalb der Basisschicht eingebettet ist.
9A zeigt schematisch eine Verschlusskomponente der Erfindung mit einem einheitlich geformten Basis, die Haken auf ihrer einen Oberfläche trägt, die mit einem gesonderten Substrat laminiert ist, und mit einer Schicht aus porösem Metall, das in der Basisschicht relativ nah zur Befestigungsoberfläche eingebettet ist.
9B zeigt schematisch eine Verschlusskomponente der Erfindung mit einer einheitlich geformten Basis, die Haken auf ihrer einen Oberfläche trägt, die mit einem gesonderten Substrat laminiert ist, mit einer Schicht aus porösem Metall, das in der Basisschicht eingebettet ist im Wesentlichen in einer Region, in der die Basisschicht und das Substrat zu einem gewissen Grad miteinander vermischt sind.
9C zeigt schematisch eine Verschlusskomponente der Erfindung mit einer einheitlich geformten Basis, die Haken auf ihrer einen Oberfläche trägt, und mit einer teilweise in die Nichtbefestigungsoberfläche der Basisschicht eingebetteten Schicht aus porösem Metall.
9D zeigt schematisch eine Verschlusskomponente der Erfindung mit einer einheitlich geformten Basis, die Haken auf ihrer einen Oberfläche trägt, die mit einem besonderen Substrat laminiert ist, mit einer Schicht aus porösem Metall, das in das Substrat eingebettet ist, relativ beabstandet von dem Bereich, in dem die Basisschicht und das Substrat miteinander vermischt sind.
10 zeigt schematisch eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung in einer Ausführungsform der Verschlusskomponente der Erfindung mit einer einheitlich geformten Basis, die Haken auf ihrer einen Oberfläche trägt, die ferner mit einem Substrat aus einem unterschiedlichen Material laminiert ist.
11 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Erfindung, mit einer magnetisch anziehenden, Schleifen tragenden Verschlusskomponente.
12A zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der porösen Metallschichtung der Erfindung in der Form eines Blechs aus Streckmetall.
12B zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der porösen Metallschichtung der Erfindung in der Form eines Blechs aus perforiertem oder gestanztem Metall.
12C zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der porösen Metallschichtung der Erfindung in der Form einer nicht gewebten Metallmatte.
12D zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform der porösen Metallschichtung der Erfindung in der Form einer gewebten Wand oder eines gewebten Schirms mit wenigstens einigen Metalldrähten oder -fäden.
13 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Stücks Streckmetalls, das für die poröse Metallschicht verwendet werden kann.
14 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Linienbetriebs zum Schneiden geformter Verschlusskomponenten.
16A ist eine schematische Draufsicht der Nichtbefestigungsoberfläche einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein grundsätzlich rechteckiges, dreidimensionales Muster darauf trägt.
16B ist eine schematische Draufsicht der Nichtbefestigungsoberfläche einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein grundsätzlich gitterförmiges, dreidimensionales Muster darauf trägt.
16C ist eine schematische Draufsicht der Nichtbefestigungsoberfläche einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die ein grundsätzlich zickzackförmiges, dreidimensionales Muster darauf trägt.
Detaillierte Beschreibung
Eine Verschlusskomponente 100 der Erfindung ist schematisch mit Bezug auf 1 gezeigt. Eine Basis 110 hat zwei Oberflächen: Eine Befestigungsoberfläche 112 und eine Nichtbefestigungsoberfläche 114. Die Basisstruktur kann gewebt oder nicht gewebt wie eine amorphe Matte oder ein geformter Feststoff oder irgendeine andere geeignete Struktur sein. Das Materal, aus dem die Basis gemacht ist, kann ein polymerer Kunststoff, natürliche Fasern oder irgendein anderes geeignetes Material sein. Die Erfindung ist nicht auf die mechanische Form der Basis beschränkt und irgendeine bekannte mechanische Form der Basis für trennbare Haftverbinder wird für mit der Erfindung konsistent gehalten. Häufig ist die Basis eine Kunststoffbasis und sie ist an ein besonderes Substrat aus einem unterschiedlichen Material angefügt. Wenn die Basis eine gewebte Struktur ist, kann der Basisabschnitt als ein „Grundgewebe" bezeichnet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Basis auf ihrer Befestigungsoberfläche 112 eine Vielzahl von hakenartigen Elementen 116 auf. Die hakenartigen Elemente können als Haken oder Pilze oder zwei-zinkige Anker oder in irgendeiner anderen mechanischen Form eines hakenartigen Elements geformt sein, das für trennbare Haftverbinder verwendet wird, die in schleifenartige Elemente eingreifen, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Solche Elemente werden hier als „Hakentyp"- oder „Hakenart"- oder „Haken"- Elemente bezeichnet, ob sie nun in der Form von Haken sind oder nicht. Jede bekannte mechanische Form und jede noch unbekannte mechanische Form von Hakenelementen wird für mit der Erfindung konsistent gehalten. (Die Erfindung kann auch in den Schleifen tragenden Abschnitt eines Verschlusspaars eingebaut werden).
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Basisschicht wenigstens eine Schicht 115 eines magnetisch anziehenden, porösen Metall enthaltenden Netz oder Gewebes. Gemäß einer anderen Ausführungsform, die unten beschrieben wird, muss das poröse, Metall enthaltende Gewebe nicht magnetisch sein, jedoch soll es elektrisch leitend sein. Das Metallnetz oder -gewebe kann irgendwo zwischen der Befestigungsoberfläche 112 und der Nichtbefestigungsoberfläche 114 der Basis 110 angeordnet sein. Es kann auch teilweise in die Nichtbefestigungsoberfläche 114 (wie in 9C gezeigt) eingebettet sein.
Unter „porös" wird verstanden, dass die Metall enthaltende Schicht 115 eine durchgängige Phase mit Öffnungen durch sich hindurch einer ausreichenden Größe hat, um es dem Material, aus dem die Basis hergestellt ist, zu gestatten, durch die Metall enthaltende Schicht unter den Herstellungsbedingungen der Verschlusskomponente hindurchzutreten. Die Metall enthaltende Schicht kann irgendeine Form einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Metall haben, das gewebt, nicht gewebt, perforiert, expandiert ist oder einfach parallele Schussfäden hat. In solcher Form ist irgendein magnetisch anziehendes Metall oder eine Metallkomponente geeignet. Solche Metalle umfassen Eisen, Eisenoxyd (in verschiedenen Formen wie als Magnetit, Hämatit, Eisen (II)-Oxid, Eisen (III)-Oxid, Eisen (III)-Stearate und verschiedene Organo-Eisenverbindungen) und seltene Erden-Metalle und deren Verbindungen.
Ferner kann die Metall enthaltende Schicht pulver- oder körnchenförmiges Metall enthalten, das über eine nicht-metallische Fläche verteilt ist, die selbst porös ist. Z. B. kann Metallpulver in einen Kunststoff eingebunden werden, der in eine perforierte Polymerbahn geformt wird oder die zu einer polymeren Kunststoffraster gewebt wird. Geeignete magnetische Anziehungsmittel für den körnchen- oder pulverförmigen Bestandteil umfasst: Alle ferro-magnetischen Materialien, wie Eisen (Pulver), Eisenoxid (in verschiedenen Formen wie als Magnetit, Hämatit, Eisen (II)-Oxid, Eisen (III)-oxid, Eisen (III)-stearate (und verschiedene Organo-Eisenverbindungen) und seltene Erden-Metalle sowie deren Verbindungen. Anstelle von Kunststoff kann der Hauptbestandteil eines derartigen Metall enthaltenden Verbundmaterials auch Papier, Epoxy-Harz, Fasern u. s. w. sein.
Das Ergebnis ist, dass die poröse Schicht wenigstens teilweise und häufig vollständig in der Basisschicht eingebettet ist.
In der folgenden Diskussion wird der Begriff „Metall enthaltend" in der Bedeutung einer der oben diskutierten Ausführungsformen verwendet: 1) ein metallischer Arti kel; oder 2) ein Artikel, der einen nichtmetallischen Abschnitt hat, der Metallbestandteile einschließt wie Körnchen oder Pulver oder Flüssigkeit.
Zuerst wird die magnetisch anziehende Ausführungsform der Verschlusskomponente der Erfindung erläutert, gefolgt von der elektrisch leitenden Ausführungsform. Wie in 2 gezeigt, umfasst die magnetisch anziehende Ausführungsform der Erfindung eine Verschlusskomponente 100, die in einer Form 221 verwendet wird, die eine Hauptformwandung 220 hat, die einen Haupthohlraum 224 umgibt. Ein Verschlusselement aufnehmendes Formtal 222 ist in der unteren Wandung 228 der Form. In der unteren Wandung 228 ist ein Magnet 226 eingebettet, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
Die Verschlusskomponente 100 wird in die Form benachbart dem Verschlusselement aufnehmenden Tal 222 eingesetzt, wobei die Haken 116 in das Tal 222 zeigen. Der Magnet 226 zieht die Verschlusskomponente 100 an die untere Formwandung 228 infolge der magnetisch anziehenden, porösen, Metall enthaltenden Schicht 115 an, die in der Basis 110 der Verschlusskomponente 100 enthalten ist. Die magnetische Anziehung sichert die Verschlusskomponente an der Formwandung, indem sie sie am geeigneten Ort positioniert und das Eindringen von Formmasse zwischen den Befestigungselementen verhindert.
In Ergänzung zu dem magnetischen Anziehungsmittel können andere Techniken zur Positionierung der Verschlusskomponente und zum Verhindern des Verschmutzens der Verschlusselemente mit dem Formmaterial verwendet werden. Jede derartige Struktur, die im Stand der Technik bekannt ist, und jede solcher Strukturen, die noch zu entwickeln sind, werden für mit der Erfindung konsistent gehalten. Zum Beispiel kann ein Filmstreifen das Befestigungselement vollständig abdecken, wie in US Patent Nr. 4,693,921 gezeigt, das 1987 an Billarant erteilt worden ist mit dem Titel FASTENING TAPE DESIGNED TO BE ATTACHED TO A MOLDED ARTICLE DURING MOLDING, AND IST ATTACHING METHOD. Statt die vollständige Oberfläche der Befestigungselemente abzudecken können Streifen oder Film den Befestigungsbereich begrenzen, indem sie Dichtungen bilden, um ein Eindringen des Films zu verhindern. Solche Filmbereiche sind in US Patent Nr. 4,726,975 gezeigt, das 1988 an Hatch erteilt wurde mit dem Titel METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTING SEPARABLE FASTENERS FOR ATTACHMENT TO OTHER OBJECTS.
US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 08/568,132 angemeldet am selben Tag wie hier, mit dem Titel SEPARABLE FASTENER HAVING DIE-CUT PROTECTIVE COVER WITH PULL TAB AND METHOD OF MAKING SAME; die von denselben hiesigen Anmeldern mit übertragen wurde, offenbart eine Verschlusskomponente zur Verwendung mit geformten Artikeln, die eine Basis mit davon hochstehenden Befestigungselementen und eine verhältnismäßig dünne daran angefügte Schutzabdeckung hat. Die Abdeckung ist an die Basis durch thermische Prozesse angefügt. Zum Beispiel können Abdeckung und Basis durch eine Gussform in Form geschnitten werden, die im Wesentlichen gleichzeitig die Form aus einem größeren Gewebe oder Netz beider Elemente schneidet und die zwei Stücke gemeinsam durch dem Prozess zugeführte Wärme wie Schweißen verbindet. Das geformte Stück kann geradlinig oder gekrümmt sein oder irgendeine komplexe Form haben. Die Abdeckung kann eine Abziehzunge an einem oder beiden Enden umfassen. Die Abziehzunge wird aus dem Abdeckmaterial selbst gebildet, von dem ein Stück über sich selbst gefaltet wird und geschnitten und mit benachbarten Schichten zur gleichen Zeit versiegelt wird, zu der die Hauptform geschnitten und versiegelt wird.
Es ist auch möglich eine elastomere Abdeckung zu verwenden, die eng (entweder vollständig oder teilweise) die Befestigungselemente umgibt, wie in US Patent 5,286,431 (für vollständige Umgebung) beschrieben, das an Banfield et al 1994 erteilt wurde mit dem Titel MOLDED PRODUCT HAVING INSERT MOLD-IN FASTENER, oder (für teilweise Umgebung) wie in PCT-Anmeldung Nr. PCT/US94/07473 gezeigt für HOOK AND LOOP TYPE INSERT USED IN MOLDING PROCESS, veröffentlicht 19. Januar 1995 entsprechend der US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 08/087,917, angemeldet am 06. Juli 1993 mit dem Titel DIE-CUT MOLD-IN.
Eine weitere Möglichkeit ist eine Verschlusskomponente zum Beispiel mit Hakenartigen Befestigungselementen zu verwenden, die ein Muster von Haken mit einem Hauptzentralbereich hat, der von einem kahlen Bereich umschrieben ist, der im Wesentlichen frei von Haken ist, der seinerseits von einem Umfangsbereich an Haken umschrieben ist. Das Befestigungselement wird mit einer Form mit einem zentralen Tal verwendet, die von einem Umfangsbereich umgeben ist, der seinerseits üblicherweise von einem Umfangstal umgeben ist. Das Umfangstal passt zum Umfangsbereich der Haken; das Land passt mit dem kahlen Bereich zusammen; und das zentrale Formtal passt mit dem zentralen Hauptbereich an Haken zusammen. Der Umfangsbereich an Haken kann teilweise durch das Eindringen von Schaummaterial verschmutzt sein, der zentrale Hauptbereich an Haken jedoch ist nicht verschmutzt, indem er durch die „Opfer"-Umfangshaken geschützt ist. Solch eine Anordnung ist in der ebenfalls anhängigen und gemeinsam übertragenen US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 391,695 beschrieben, die am 17. Februar 1995 auf den Namen von Brian J. Routhier, Martin I. Jacobs and Georg A. Provost angemeldet wurde mit dem Titel SEPERABLE FASTENER HAVING A BALD PERIMETER RIB BOUNDED BY FASTENING ELEMENTS:
Der Formungsprozess wird schematisch in den 3, 4, 5 und 6 gezeigt für die Einbindung einer Ausführungsform des Verschlusses der Erfindung in ein geformtes Produkt, die ein Verschluss mit Rücken an Rücken angeordneten Haken und Ankern ist. Die Verschlusskomponente 300 wird in den Haupthohlraum 324 der Form 321 eingesetzt, wobei ihre Verschlusselemente 316 auf das Verschlusselementeaufnahmetal 322 zu zeigen und seine Ankerelemente 334 auf den Zentralbereich der Hauptformkavität 324 zu zeigen. Der Magnet 326 zieht die Verschlusskomponente 300 an den Magnet 326 in Folge der magnetisch anziehenden porösen Schicht an, und verbessert dadurch das Abdichten der Verschlusskomponente an der Formwandung 328. Dies positioniert die Verschlusskomponente und hilft eine Verschmutzung der Hakenkomponenten 316 während des Formprozesses zu verhindern.
Der nächste Schritt im Formprozess ist schematisch in 4 gezeigt, in dem das Formmaterial 410 in die Form eingeführt wird. Das Formmaterial kann eine einzelne Komponente bilden oder es können mehrfache Komponenten sein, die vermischt werden, wenn oder bevor sie in die Form eingeführt werden.
Der zu formende Artikel 524 ist schematisch in 5 gezeigt. Die Ankerelemente 334 sind vom Formmaterial umgeben und betten dadurch die Verschlusskomponente in den geformten Artikel ein. Es ist nicht notwendig, dass Ankerelemente verwendet werden, und es gibt viele Wege, die im Stand der Technik bekannt sind, die sie nicht verwenden. Anstatt der Anker kann zum Beispiel eine Verstärkungsschicht aus Faserschleifen verwendet werden, die von dem Schaummaterial infiltriert werden und dadurch den Verschluss an den Schaumkörper verankern. 5 beabsichtigt sowohl verankerte und unverankerte Ausführungsformen zu zeigen. Ein geformter Artikel 524, der die magnetisch anziehende Verschlusskomponente 300 infolge der porösen, Metall enthaltenden Schicht 315 mit ausgesetzten Hakenkomponenten 316 aufnimmt, ist schematisch in 6 gezeigt. Die optionalen Ankerelemente 334, die im geformten Material eingebettet sind, sind gestrichelt angedeutet. Eine typische Art eines geformten Artikels ist ein Schaumsitzpolster zum Beispiel für ein Automobil oder ein Flugzeug. Anstelle von Schaum sind andere Arten von geformten Materialien auch geeignet.
In einer typischen Ausführungsform der Erfindung sind die Hakenelemente 116 und die Basiselemente 110 einstückig aus demselben Vorläuferelement als ein mechanisches Element geformt und sind damit aus demselben Material zusammengesetzt. Geeignete Materialien umfassen: Polymerkunststoffe wie zum Beispiel: Polypropylen, Polyethylen; Polyamid, Polyester, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acetal, Acryl, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyurethan, Polysulfon und thermoplastische Elastomere.
Eine Vorrichtung zur Formung einer Verschlusskomponente mit einstückig geformten Verschlusselementen und Basis ist schematisch in 7 gezeigt. Diese Vorrichtung ist eine leicht modifizierte Version des Typs, der grundsätzlich in US Patent 4,794,028 mit dem Titel METHOD FOR CONTINUOUSLY PRODUCING A MULTIHOOK FASTENER MEMBER AND PRODUCT OF THE METHOD; 1988 erteilt an Fischer; 4,872,243 mit dem Titel MULTI-HOOK FASTENER MEMBER; ebenfalls 1989 erteilt an Fischer; und 4,775,310 mit dem Titel APPATUS FOR MAKING A SEPARABLE FASTENER ebenfalls 1988 an Fischer erteilt.
Ein Extruderzylinder 701 schmilzt und zwingt geschmolzenen Kunststoff 703 durch eine Form 702 in den Zwickel 706 zwischen einer Basiswalze 704 und einer Kavitätswalze 705, die Hohlräume 711 zur Formung der Haken 716 eines Streifenverschlusses 700 enthält, die sich von einer gewebe- oder netzartigen Basis 710 weg erstrecken, die aus dem selben Materal wie die Haken 716 gebildet ist. Das Streifenverschlussmaterial, das an dem Zwickel 706 geformt wird, gelangt um den Umfang der Kavitätswalze 705 herum und um die Abzugswalze 713, die beim Abziehen der geformten Hakenbahn vom Eingriff mit der Kavitätswalze 705 hilft Der Streifen wird dann an eine nicht gezeigt Aufwickelrolle übergeben.
Eine Rolle 707 aus einem porösen, Metall enthaltenden Gewebe oder Netz 715 ist vorgesehen, so dass die führende Kante des Gewebes in den Zwickel 706 auf der Seite des geschmolzenen Kunststoffs 703 geführt wird, die zur Basiswalze 704 zeigt. Die Basiswalze 704 ist üblicherweise oberflächlich flach (obwohl sie, wie unten beschrieben, geprägt sein kann, um ein dreidimensionales Muster auf die Nichtbefestigungsseite des Verschlusses aufzubringen). Die Kraft der Walzen zwingt in Ergänzung zum Zwingen des geschmolzenen Kunststoffs in die Formhohlräume zur Formung der Verschlusselemente auch das geschmolzene Material in die offenen Porositäten in der porösen Metallschicht 715, was dazu führt, dass die poröse Metall enthaltende Schicht zu einem gewissen Umfang in den Körper der geformten Kunststoffbasis der Verschlusskomponente eingebettet wird. Der Grad an Einbettung kann von vollständig, wie in 9A gezeigt, bis zu teilweise, wie in 9C gezeigt, kontrolliert werden. Wie unten verwendet, ist ein tieferes Einbetten näher zur Befestigungsoberfläche als zur Nichtbefestigungsoberfläche. Der Grad an Einbettung wird durch eine Veränderung der Spannung im porösen Gewebe oder Netz (mehr Spannung führt zu einem flacheren Einbetten) und seiner Stärke (eine dickere porösere Schicht führt zu einem tieferen Einbetten), einem Overdrive zwischen den Walzen 704 und 705 und 706 (mehr Overdrive impliziert ein tieferes Einbetten), dem Zwickeldruck, Extruderfluss, Elastizität des geschmolzenen Polymers und Polymertemperaturen. Eine Spannungswalze 721 oder andere geeignete Vorrichtungen, wie sie im Stand der Technik bekannt sind, kann zum Fördern des porösen, Metall enthaltenden Netzes oder Gewebes 715 in den Zwickel 706 verwendet werden.
Ist die poröse Metall enthaltende Schicht einmal in das geformte Kunststoffteil eingebettet, fährt sie um die Kavitätswalze 705 als Teil des Teils fort. Ihre Anwesenheit wird schematisch durch die Dreiecke um die Walze herum angedeutet. Es versteht sich, dass die gezeigten Dreiecke nur schematisch sind. Es gibt keine dreieckige Struktur, die im Verschluss umfasst ist.
Im allgemeinen ist die poröse, Metall enthaltende Schicht flexibler als eine solide Metallschicht oder -einlage wäre, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Sie ist auch weniger anfällig für ein Kräuseln und leichter als eine feste Schicht, was beides die Herstellung leichter macht. Sorgfalt muss auch aufgebracht werden, um die poröse Metallschicht nicht unachtsamerweise zu dehnen, die für solch eine Verformung anfälliger ist als es eine feste Schicht wäre. (Ein kontrolliertes Vordehnen eines Streckmetalls, bevor es angelassen oder enthärtet wird, kann in manchen Fällen durchgeführt werden.) Die Verwendung der porösen Schicht eliminiert die Probleme eines Anhaftens der Basisschicht an einer Ankerschicht oder am Schaum.
Die Wahl der Art des porösen Metalls und seiner Gestaltung hängt von vielen Faktoren ab. Die folgenden allgemeinen Prinzipien sind anwendbar. Der Zweck der porösen Metall enthaltenden Schicht 315 in der magnetischen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 3, 4, und 5 gezeigt ist, ist es, eine Verschlusskomponente 334 von einer Wegbewegung vom Formtrog 322 an der Formwandung 328 zu hindern. Wenn die Verschlusskomponente 334 sich wegbewegen würde, wäre es grundsätzlich unter Einfluss ihres Auftriebs im Schaummaterial 524. Damit muss die Kraft der magnetischen Anziehung zwischen dem Magnet 326 und der porösen Metallschicht 315 größer als die Auftriebskraft sein, die auf die Verschlusskomponente angewandt wird. Die magnetische Anziehungskraft muss auch Kräften infolge einer Formbewegung und Vibration und infolge des Moments der einfließenden Urethanbestandteile entgegenwirken, wenn sie eingespritzt oder in die Form gegossen werden. Es ist nicht möglich zu spezifizieren, was diese Kräfte sein werden, da sie von vielen verschiedenen Faktoren abhängen. Die zu berücksichtigenden Faktoren sind folgende.
Der Auftrieb der Komponente hängt von ihrer Dichte relativ zur Dichte der Schaumflüssigkeit ab, dies sich über die Zeit ändert infolge der chemischen Reaktionen, die statt finden. Rohurethan zum Beispiel hat eine spezifische Wichte, die üblicherweise in einem Bereich von 0,8 bis 2 ist. Ausgehärtetes festes Urethan hat eine Dichte, die deutlich geringer ist und weit variiert, typischerweise zwischen 5 und 50% der Dichte des Rohurethans. Die Kraft der magnetischen Anziehung hängt von der Stärke des magnetischen Felds der Magnete 326 ab, die von der Größe der Magnete und ihrer Zusammensetzung abhängen. Dieser Faktor ist stark durch den Formenbauer steuerbar. Zur Kraft der magnetischen Anziehung trägt auch die Masse des magnetisch anziehenden Metalls in der porösen, Metall enthaltenden Schicht 315 und sein Abstand vom Magnet 326 bei, der in der Form ist. Im Allgemeinen ist die Kraft der magnetischen Anziehung linear proportional zur Masse des magnetisch anziehenden Metalls. Sie ist jedoch umgekehrt proportional zur dritten Potenz des Abstands zwischen der porösen Metall enhaltenden Schicht 315 und dem Magnet 326. Damit verursachen geringe Änderungen in der Anordnung der Metall enthaltenden Schicht verhältnismäßig große Änderungen in der magnetischen Anziehungskraft, während Änderungen in der Masse des Metalls nicht zu so signifikanten Änderungen in der magnetischen Anziehungskraft führen.
Die vorausgegangenen Überlegungen sollten es einem Entwerfer ermöglichen zu bestimmen, wie viel Metall in der porösen Metall enthaltenden Schicht eingeschlossen sein sollte und wo es anzuordnen ist, um eine magnetische Anziehung an die Form zu ermöglichen. Eine andere zu machende Überlegung ist der Grad, zu dem die Porosität eine Befestigung der Basisschicht der Hakenkomponente 910 (wie in 9A gezeigt) an dem Material irgendeines Substrates 930 erleichtert. Je poröser die Metall enthaltende Schicht grundsätzlich ist, desto besser ist die Anhaftung zwischen den zwei Schichten.
Damit konkurrieren die beiden Interessen eines Erleichterns einer relativ hohen magnetischen Anziehungskraft und eines hohen Haftungsgrads zwischen Basisschicht 910 der Hakenkomponente und der Substratschicht 930 miteinander. Der Entwerfer muss daher diese Interessen miteinander balancieren.
Eine bevorzugte Form für die poröse Metall enthaltenden Schicht ist Steckmetall, wie es von Exmet Corporation in Naugatuck CT, 06770 verkauft wird. Streckmetall ist Metallblech, das geschlitzt und gedehnt ist. Das Schlitzen und Dehnen kann gleichzeitig mit der Bestimmung der Form und der Anzahl an Öffnungen erfolgen. Strangdimensionen (Breite und Stärke), Gesamtdicke des Teils und Gewicht je Flächeneinheit sind kontrollierbare Variablen.
Wie schematisch in 13 gezeigt, haben Streckmetalle üblicherweise rautenförmige Öffnungen 1302, die von Metallsträngen 1304 umgeben sind. Die Dimension entlang des langen Wegs der Rauten („LWD") wird von der Mitte eines Verbindungspunktes zur Mitte des nächsten Verbindungspunktes gemessen. Diese Dimension wird von der Form bestimmt, die zum Schlitzen des Metalls verwendet wird. Für diese Dimension ist es typisch, dass sie parallel in Linie zur Breite einer Walze des Materials angeordnet ist. Rechtwinklig zum langen Weg der Rautedimension ist der kurze Weg der Raute („SWD"), der auch vom Mittelpunkt eines Verbindungspunkts über die Raute zum Mittelpunkt des nächsten Verbindungspunkts gemessen wird. Diese Dimension variiert in Abhängigkeit des Dehnungsgrads. Die Dicke des ursprünglichen Materials bestimmt die Strangdicke. Diese Dimension windet sich etwas, im Wesentlichen um rechtwinklig zur ursprünglichen Ebene des Materials zu werden, sie kann jedoch flach gezogen sein, falls erwünscht. Die Strangbreite basiert auf dem Abstand zwischen den Schlitzen und ist im Allgemeinen größer als die Metallstärke. Die Strangbreite trägt zur Gesamtdicke des Materials (infolge des Verdrehens) bei, die im Allgemeinen geringer als zweimal die Strangbreite ist. Der Grad an Dehnung trägt auch zur Gesamtdicke bei.
Der Expansionsprozess verursacht in den meisten Fällen eine Kaltverfestigung. Dies ist üblicherweise für die hier beschriebene Anwendung nicht erwünscht, da es ein üblicher Gebrauch dieses Produkts (wie unten beschreiben) erfordert, dass die Formen von dem Produkt formgestanzt öder prägegepresst werden. Kaltverfestigtes Metall ist härter in Form zu schneiden als ein nicht gehärtetes Material. Damit sollte ein Anlass- oder Enthärtungsprozess auf das Metall vor Gebrach angewandt werden. Ein solches Vorglühen ist vom Metallzulieferer erhältlich. Streckmetall ist in breiten Blechen zum Beispiel so breit wie 60 inch (152,4 cm) erhältlich.
Eine bevorzugte Form für Steckmetall für einige Anwendungen ist vorgedehnt in der Richtung parallel zur SWD (was die Maschinenrichtung ist, wie unten diskutiert), dann flach gezogen und dann vorgeglüht. Dies erleichtert eine Führung des Materials und erlaubt auch eine größere Spannung während des Zusammenbaus darauf aufzubringen, wie unten beschrieben. Vordehnen und anschließendes Vorglühen des Metalls verringert seine Elastizität, was es leichter macht, eine größere Spannung auf es während der Herstellung des Verschlusses aufzubringen.
Die vorausgegangene Diskussion hat nicht ein gesondertes Verstärkungssubstrat besprochen. Es ist auch möglich, wie es allgemein bekannt ist, dass die Hakenelemente einstückig mit einer Basis geformt sind und dass ein netzartiges oder gewebeartiges Substrat aus gesonderten mechanischen Vorläuferelementen hergestellt wird. Das Substrat und Hakenelemente mit Basis werden nachfolgend oder gleichzeitig miteinander verbunden. Zum Beispiel können die Hakenelemente mit der Basis und dem Substrat gemäß irgendeiner bekannten Methode koextrudiert werden; wie durch eine Querhauptform oder durch ein gemeinsames Kalendrieren von zwei gesonderten Extrusionsströmen.
Eine Vorrichtung zur Formung einer Verschlusskomponente mit koextrudierten Verschlusselementen mit einer Basis und einer porösen Metallschicht, die in der Basisschicht eingebettet ist, und einem Substrat, dass damit verbunden ist, ist schematisch in 8 gezeigt. Diese Vorrichtung ist ähnlich zu jener, die oben unter Bezug auf 7 gezeigt ist, verwendet jedoch eine Querhauptform. Zwei Ströme an geschmolzenem Kunststoff 803h (für Haken und Basis) und 803s (für Substrat) werden durch ein Querhaupt eines Koextrusionspresswerkzeugs 802 mit zwei verschiedenen Formöffnungen 807h und 807s gezwungen. Die beiden Ströme an geschmolzenem Kunststoff werden in dem Zwickel 806 zwischen einer Basiswalze 804 und einer Kavitätswalze 805 gezwungen, die Formhohlräume 811 zur Bildung der Haken 816 eines Streifenverschlusses enthält. Eine poröse Metall enthaltende Netz- oder Gewebeschicht wird durch die Querhauptform und in den Zwickel zwischen den zwei Strömen 803h und 803s aus Kunststoff zugeführt, in ziemlich derselben Weise wie ein Kunststoff beschichtetes Kabel hergestellt wird. Ein Pool oder eine Ansammlung an heißem Harz P_h formt sich stromaufwärts ebenso wie ein Pool an heißem zweiten Substratmaterial P_s bildet. Am Zwickel wird das Hakenmaterial in die Formhohlräume 811 in der Hakenwalze 805 gezwungen und auch durch die Öffnung in der porösen Metall enthaltenden Schicht in Richtung auf den Substratstrom. Damit wird die poröse Metall enthaltende Schicht wenigstens teilweise in die Basisschicht eingebettet. Gleichzeitig wird das Substratmaterial flach gezogen und in eine Gewebeform gemeinsam mit einer Menge von Hakenmaterial geformt, die durch die poröse Schicht hindurchgetreten ist (was eine mit dem geformten Haken einstückige Basis bildet). Der Druck verbindet das Haken- und Basismaterial einerseits mit dem Substratmaterial andererseits so, dass die Haken 816 und das Substrat 830 geformt werden und verbinden werden, um die Verschlusskomponente 800 mit der porösen Metall enthaltenden, darin eingebetteten Gewebeschicht zu werden. Diese koextrudierte Komponente gelangt um die Hakenwalze 805 herum und wird von ihr in der selben Weise abgezogen, wie eine einfach extrudierte einheitliche Haken- und Basiskomponente, wie in 7 gezeigt. Der Streifen wird dann an eine nicht gezeigte Aufwickelrolle übergeben. In einer typischen Implementierung ist die Metall enthaltende Schicht an allen Außenseiten der Basisschicht des Körpers nicht sichtbar.
An Stelle einer einseitigen Hakenkomponente, wie in 8 gezeigt, kann Rücken an Rücken eine Haken- und Ankerverschlusskomponente wie in 8 gezeigt koextrudiert werden, wobei das Material zur Bildung der hakenförmigen Anker an der Stelle des Substratmaterials ist. In solch einem Fall umfasst die Basiswalze 804 ankerförmige Hohlräume um ihren Umfang herum. Eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Struktur ist in US Patentanmeldung Nr. 381,632 gezeigt, die am 31. Januar 1995 mit dem Titel BACK-TO-BACK HOOK FASTENER angemeldet wurde, die eine Teilanmeldung aus US Patentanmeldung NR. 92,312, angemeldet am 14. Juli 1993 ist und in einer entsprechenden veröffentlichten PCT Anmeldung PCT/US 94/07556 am 06. Juli 1994 angemeldet und am 19. Januar 1995 veröffentlicht ist, die alle auf den hiesigen Inhaber übertragen wurden.
Ein Artikel, der mit der Einrichtung, die in 8 gezeigt ist, gemacht werden könnte, ist schematisch in den 9A, B und C gezeigt. Die Haken 916 sind aus einem ersten Material aufgebaut. Eine Basis 910 ist einstückig mit den Haken 916, die damit extrudiert worden sind. Das Substrat 930 ist aus demselben Material oder einem zweiten unterschiedlichen Material aufgebaut. Der Verbindungsbereich (angedeutet in dem gitterförmigen Bereich), der viele verschiedene physische Formen annehmen kann, stellt einen Übergang vom Hakenmaterial zum Substratmaterial dar. Die Verwendung der porösen Metall enthaltenden Schicht erlaubt eine effektive Verbindung zwischen dem Hakenmaterial und dem Substratmaterial über die gesamte Breite der Komponente, ohne einem Gebrauch von Klebern oder dem Risiko einer Delaminierung, die bei einer soliden Metallunterlage oder -einlage entsteht. Die poröse Metall enthaltende Schicht kann irgendwo innerhalb des Bereichs P angeordnet sein.
Die Struktur des Substrats kann ein gewebtes oder ein nichtgewebtes Gebilde sein.
Es ist schon diskutiert worden, eine einheitliche Extrusion zu verwenden, in der Haken und eine einstückige Basis geformt werden, als auch eine Koextrusion, die eine Basis mit Haken und ein Substrat verbindet. Andere Verfahren können für die Verbindung einer Hakenkomponente mit einem Substrat verwendet werden. Ein anderes Verfahren ist es, eine poröse Metall enthaltende Schicht in einstückige Haken und Basis einzubetten, wenn das Haken tragende Netz oder Gewebe extrudiert und geformt wird und gleichzeitig eine geformte Substratschicht an die Haken und Basisschicht laminiert wird. Ein Vorläufer dieser Technik (ohne die poröse Metallschicht) wird grundsätzlich in US Patent Nr. 5,260,015 beschrieben, das am 09. November 1993 mit dem Titel METHOD FOR MAKING A LAMINATED HOOK FASTENER auf den Namen von William J. Kennedy et al erteilt wurde, das hiermit durch Bezug inkorporiert wird. Dieses Verfahren kann als das „one-wrap"^TM-Verfahren bezeichnet werden und die dadurch hergestellten Teile werden als „one-wrap"^TM-Verschlüsse bezeichnet. Die Vorrichtung zur Implementierung des Verfahrens ist schematisch in 10 gezeigt. Wie bei der Ausführungsform gemäß 7 schmelzt ein Extruderzylinder 1001 Kunststoff und zwingt den geschmolzenen Kunststoff 1003 durch eine Düse 1002 in den Zwickel 1006 zwischen einer Basiswalze 1004 und einer Kavitätswalze 1005, die Formhohlräume 1011 zur Formung der Haken 1016 eines Streifenverschlusses 1000 enthält, die sich von einer netz- oder gewebeartigen Basis 1010 weg erstrecken, die aus dem selben Material wie die Haken 1016 aufgebaut ist. Das Streifenverschlussmaterial, das am Zwickel 1006 geformt wird, gelangt um den Umfang der Kavitätswalze 1005 herum und um die Abzugswalze 1013, die beim Abziehen der geformten Hakenbahn vom Eingriff mit der Kavitätswalze 1005 hilft. Der Streifen wird dann an eine nicht gezeigte Aufwickelrolle übergeben.
Eine Rolle 1017 an vorgeformten porösen Metall enthaltenden Netz- oder Gewebematerial 1015 wird in den Zwickel 1006 eingefügt, um in der Basis 1010 eingebettet zu werden. Das poröse Metall enthaltende Gewebematerial verbindet sich eng mit der einstückigen Basis 1010 bestehend aus Hakenmaterial, um ein integrales Teil der Basis zu werden. Die Metall enthaltende Schicht 1015 kann vollständig eingetaucht und in der Basisschicht 1010 eingebettet werden, oder sie kann teilweise eingebettet werden mit „Inseln" oder Buckeln, die durch die Öffnung in der Metallschicht 1015 zugänglich sind, oder hervortreten. Andere Walzen und Spannungseinrichtungen werden zur Aufrechterhaltung einer geeigneten Spannung und Flachheit am Metallblech 1015 eingesetzt.
Am Zwickel 1006 wird das Metallgewebe 1015 mit dem Hakenmaterial verbunden, wie durch die kleinen Dreiecke stromabwärts vom Zwickel gezeigt. (Die Dreiecke sind kein Zeichen für irgendeine dreieckige Struktur. Sie werden einfach verwendet, um zu identifizieren, was üblicherweise eine flache blattartige Struktur ist.) Eine vorgeformte Rolle 1030 an Substratbahnmaterial 1032 wird ebenfalls in den Zwickel 1006 eingefügt. Das Substratmaterial 1032 verbindet sich eng mit der einstückigen Basis 1010 bestehend aus Hakenmaterial, um ein integrales Teil der Struktur des Streifenverschlusses zu werden. Wenn die Metall enthaltende Schicht 1015 vollständig eingebettet oder eingetaucht in die Basisschicht ist, wird das Bahnmaterial 1032 einfach auf die Nichtbefestigungsseite der Basisschicht laminiert. Wenn die poröse Metallschicht nur teilweise in die Basisschicht eingebettet ist, treffen sich das Bahnmaterial 1032 und die Basisschicht durch die Öffnungen der porösen Metallschicht, wobei die eine oder die andere oder beide über die Mittelebene der Metallschicht hindurch gehen. Am Zwickel 1006 wird das Substratbahnmaterial 1032 mit dem Hakenmaterial laminiert, wie es durch die kleinen Halbkreise stromabwärts des Zwickels angedeutet ist. (Die Halbkreise sind kein Anzeichen irgendei ner kreisförmigen Struktur. Sie werden einfach verwendet um zu identifizieren, was üblicherweise eine flache blattartige Struktur ist.)
Ein Satz an Stiften 1034 kann dabei helfen, das Bahnmaterial in einem flachen faltenfreien Zustand zu tragen. Andere Walzen und Spannungseinrichtungen 1019 werden verwendet, um die geeignete Spannung und Flachheit am Bahnmaterial aufrecht zu erhalten, das das laminierte Substrat formt.
Ein Verschlussstreifen, der durch die Vorrichtung gemäß 10 geformt ist, kann auch schematisch durch die 9A, B und D dargestellt werden. Die Haken 916 und eine einstückige Basis 910 sind wiederum laminiert mit dem Substratbahnmaterial 930. Ein Übergangsbereich 950 ist aus beiden, dem Substratmaterial und dem Hakenmaterial zusammengesetzt. Die poröse Metall enthaltende Schicht kann irgendwo innerhalb des Körpers der Verbundstruktur innerhalb des Bereichs P angeordnet sein. Wenn das Substratmaterial nicht eine Art ist, in das die Metall enthaltende Schicht eingebettet werden kann, wenn es zum Beispiel ein Gewebeschleifensubstrat ist, dann kann selbstverständlich die poröse Metall enthaltende Schicht nur wie in den 9A und 9B jedoch nicht wie in 9D angeordnet sein.
Es gibt viele Kandidaten für das bahn- oder blattartige Substrat. Die Struktur des Substrats kann gewebt oder nicht gewebt sein. Es kann ein offenes oder dichtes Gewebe bilden. Es kann Papier sein mit oder ohne eine Klebeverstärkung oder es kann eine dünne Schaumbahn bilden. Es kann auch die Schleifenkomponente eines normalen Haken- und Schleifenverschlusspaares (Klettverschlusspaares) bilden. Das Material, aus dem das Substrat hergestellt ist, kann ein Thermoplast oder eine Naturfaser oder ein nichtthermoplastischer Polymer sein. Wenn das Substrat aus einem thermoplastischen Material besteht, hätte es üblicherweise eine höhere Schmelztemperatur als das Hakenmaterial, sodass das Substrat nicht schmelzt während des Hakenformungsprozesses und des Laminierungsprozesses, der in 10 gezeigt ist. Irgendeines der Vorausgegangenen kann nützlich sein, um die Verankerung der Hakenkomponenten im zu formenden Artikel zu verbessern. Die Art des Bahnmaterialsubstrat, auf das die Haken laminiert werden, ist nicht Gegenstand der Erfindung.
Die Erfindung hängt nicht vom Verfahren ab, durch das die Hakenelemente oder das Substrat hergestellt werden. Alles was erforderlich ist, ist das eine magnetisch anziehende poröse Metallschicht wenigstens teilweise in der Basis oder den Substratschichten eingebettet wird, so dass es von einem Magnet in der Form angezogen werden kann.
Anstelle des „one-wrap"^TM-Verschlusslaminierungsverfahrens gemäß 10 kann ein Off-line-Verfahren verwendet werden, nachdem das Haken und Basismaterial allein ohne das Substrat geformt worden ist, wie in 7 gezeigt. Danach können drei aufgerollte Gewebe, eines aus Haken tragendem Basismaterial, eines aus der porösen Metall enthaltenden Schicht und das andere aus dem Substrat gemeinsam laminiert werden, wobei die poröse Metall enthaltende Schicht innerhalb einer der zwei anderen eingebettet wird. Gleichzeitig kann ein viertes Gewebe aus einem dünnen Schutzfilm aufgebracht werden, um die Haken abzudecken und sie gegen das Eindringen von Formmasse zu schützen. Der Film kann an der Haken tragenden Basis und/oder dem Substrat in Abhängigkeit von deren relativer Breite mit Ultraschall oder durch Wärme und Druck oder mit einem Kleber befestigt werden.
Beispiele
In einem ersten Beispiel wurden geformte Haken der Art, wie sie als Ultra 8^® Markenhaken bekannt sind und von Velcro USA Inc. in Manchester, New Hampshire verkauft werden, unter Verwendung des einstückigen kontinuierlichen Formungsverfahrens geformt, wie in 7 gezeigt und auch in den oben erwähnten US Patenten Nr. 4,794,028, 4,872,243 und 4,775,310 von Fischer beschrieben. Das dem Extruder zugeführte Material war Polyamid, wie es unter dem Markennamen Zytel^TM 4209 von Du Pont de Nemours and Co. verkauft wird. Die Verarbeitungstemperaturen reichten von 530°F (267°C) im Förderbereich des Extruders bis 595°F (313°C) an der Düse. Die Temperatur der Basiswalze war 46°F (8°C), die der Kavitätswalze 66°F (19°C) und der Abzugsrolle 45°F (7°C). Ein 12 5/8 inch (32 cm) breites poröses Metallgewebe aus Streckmetall, das von Exmet Corp. In Naugatuck, CT unter der Markenbezeichnung 5Fe10-1/0 erhältlich ist, wurde in den Zwickel gefördert und in der sich bildenden Basisschicht eingebettet. Dieses Material wird aus einem Blech aus Weichtahl, 5 mils dick (0.005 inch (0,12 mm)) mit einer Strangbreite von 10 mils (0,01 inch (0,24 mm)) geformt, in einem Muster mit einer LWD-Dimension von 0,280 inch (0,71 cm) und einer SWD-Dimension expandiert, die zwischen 0,100–0,150 inch (0,254–0,381 cm) reicht. Eine Substratverstärkungsschicht aus Gewebeschleifen wurde hinzugefügt, wie in 10 gezeigt, und es wurde unter 4 lb./lineal inch (4 Pfund pro lfd. Inch) Spannung gehalten. Die poröse Metallschicht wurde unter keiner Spannung gehalten, obwohl Spannung aufgebracht werden kann und es sogar bevorzugt sein kann, eine Spannung auf das Metallgewebe aufzubringen. Der Druck am Zwickel zwischen den beiden Walzen war 6.600 lb.. Die poröse Metallschicht wurde vollständig innerhalb der Basis der Hakenschicht eingebettet.
Dieselben Prozessparameter wurden für zwei verschiedene Gewebe an Streckmetall mit ähnlichen Ergebnissen eingesetzt. Ein Gewebe, das von Exmet Corp. unter der Markenbezeichnung 5Fe15-1/0 erhältlich ist, wurde verwendet. Es unterscheidet sich von dem 5Fe10-1/0 darin, dass es eine Strangbreite von 15 mils (0,015 inch (0,36 mm)) anstelle von 10 mils (0,01 inch (0,24 mm)) hat.
In einem dritten Versuch wurde ein Gewebe verwendet, das von Exmet Corp. unter der Markenbezeichnung 5Fe20-1/0 erhältlich ist. Es unterscheidet sich von dem 5Fe10-1/0 darin, dass es eine Strangbreite von 20 mils (0,02 inch (0,48 mm)) anstelle von 10 mils (0,01 inch (0,24 mm)) hat.
Die vorausgehende Diskussion hat grundsätzlich angenommen, dass die poröse Metall enthaltende Schicht innerhalb der Basisschicht der Hakenkomponente eingebettet wird. Wenn jedoch sowohl die Hakenkomponente als auch das Verstärkungssubstrat aus einem thermoplastischen Material sind, die sich unter dem Einfluss von Wärme und/oder Druck verbinden, wie in dem Zwickel der Maschine gemäß 8, ist es etwas willkürlich, sich entweder auf die Verschlusskomponentenbasis oder das Substrat als den Ort der Einbettung der porösen Metall enthaltende Schicht zu beziehen, da ein Kontinuum entsteht, das an einem Extrem gänzlich eine Verschlusskomponentenbasis und am anderen gänzlich Substrat ist. Die Erfindung zieht ferner auch in Betracht jene Ausführungsformen einzuschließen, in denen die poröse Metall enthaltende Schicht vollständig innerhalb der Substratverstärkungsschicht eingebettet ist, wenn sie aus einer geeigneten Konstruktion besteht, die sich dann mit der Basisschicht der Verschlusskomponente verbindet. Diese Ausführungsform ist explizit in 9D gezeigt. Damit kann die poröse Metall enthaltende Schicht irgendwo innerhalb des Bereichs angeordnet werden, der durch die Klammem P in den 9A, 9B und 9D angedeutet ist, wobei 9A die poröse Metall enthaltende Schicht 15 im Wesentlichen eingebettet innerhalb der Basis 910 des Hakenabschnitts zeigt; 9D sie im Wesentlichen eingebettet innerhalb des Substratabschnittes 930 zeigt; und 9B sie vollständig innerhalb des Komplex des Hakenabschnitts und des Substrats zeigt, wobei sie im Wesentlichen den Bereich überspannt, indem die zwei miteinander vermischt sind.
Während das Vorhergehende auf eine poröse Streckmetallschicht ausgerichtet war, sind andere mechanische Formen von porösen Metall enthaltenden Schichten möglich und innerhalb der Betrachtung der Erfindung. Zum Beispiel kann die metallische Schicht vollständig metallisch in der Form perforierter oder gestanzter Bleche, gewebter oder nichtgewebter Wandungen oder Raster oder in der Form nichtgewebter Matten sein. Parallele, nicht verwebte Stränge aus Metalldraht wie nur Schussfäden können verwendet werden.
Anstatt vollständig aus Metall, kann die Metall enthaltende Schicht auch ein Verbund aus Metall und anderen Substanzen wie zum Beispiel eine thermoplastische Matrix sein, über und durch die Metallpulver oder Körnchen verteilt sind. Diese Verbundschicht muss jedoch selbst porös sein mit Löchern oder Öffnungen durch sie hindurch. Geeignete magnetische Anziehmittel für den granularen oder pulverförmigen Bestandteil in einer nichtmetallischen Bahn umfassen: alle ferromagnetischen Materialien wie Eisen (Pulver), Eisenoxid (verschiedene Formen, einschließlich Magnetit, Hämatit, Eisen (II) Oxid, Eisen (III) Oxid, Eisen (III) Stearate (und verschiedene Organo-Eisenverbindungen) und seltene Erden-Metalle und deren Verbindungen. Anstelle von Kunststoff kann der Hauptbestandteil von solch einem Metall enthaltenden Verbundmaterial Papier, Epoxydharz, Fasern und so weiter sein.
Alles was erforderlich ist, ist, das die Schicht ausreichend magnetisch anziehend ist, um die Komponente an der Form während des Formens zu sichern, und ausreichend porös für das Material, aus dem die Basis während der Herstellung geformt wird, um es der Metall enthaltenden Schicht zu erlauben, wenigstens teilweise in der Basisschicht eingebettet zu werden.
Die vorausgegangene Diskussion hat in Betracht gezogen, dass die Verschlusskomponente, die in der Form einzubinden ist, die Haken tragende Komponente ist. Obwohl dies typisch ist, muss das nicht der Fall sein. Daher kann alternativ der Schleifen tragende Abschnitt der Abschnitt des Verschlusses sein, der in den geformten Artikel eingebettet ist. In solch einem Fall, wie in 11 gezeigt, ist die Schleifen tragende Komponente 1100 die Komponente, die die magnetisch anziehende, poröse Metall enthaltende Schicht 1105 einschließt, die in sie eingebettet ist. Typischerweise ist das Schleifenprodukt 1114 gewebt oder nicht gewebt, es wird jedoch nicht bei einer Temperatur verarbeitet, bei der es geschmolzen ist, da das die Schleifen 1116 schädigen würde. Um damit eine Metall enthaltende Schicht 1115 in einen Abschnitt eines Schleifen enthaltenden Produktes einzubetten, ist es üblicherweise von Vorteil, die Schleifenschicht auf eine Substratschicht 1117 eine Thermoplasts mit einer Schmelztemperatur im Bereich der Verarbeitungstemperatur zu laminieren. Die Metall enthaltende Schicht 1115 kann dann in diese Substratschicht 1117 eingebettet werden, die an der Basis der Schleifenschicht 1114 durch die Öffnungen in der porösen, Metall enthaltenden Schicht 1115 anhaftet. In der Tat könnte die Substratschicht 1117 eine reguläre Hakenschicht aufweisen oder eine modifizierte Hakenkomponente mit den Haken in Form von Ankern, (von denen keines von beiden in 11 gezeigt ist) oder im Wesentlichen abgeflacht sein. Die gesamte obige Diskussion ist auf diese Schleifenausführungsform ebenso anwendbar.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von magnetisch anziehenden Verschlusskomponenten jeder willkürlichen Form geeignet. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da viele Methoden nur zu Formen von grundsätzlich rechtwinkliger Form führen, und es gibt viele Anwendungen, die andere Formen erfordern, wie zum Beispiel eine bogenförmige Form.
Wie schematisch in 14 gezeigt, wird Rolle 1400 der Verschlusskomponente mit einer porösen, Metall enthaltenden Schicht versehen, wie es zum Formen in den Figuren oder 10 gezeigt ist, einer Formbildungseinheit 1401 bereit gestellt. (Die Rolle für die Metall enthaltende Verschlusskomponente kann oder kann auch nicht ein gesondertes Verstärkungssubstrat umfassen.) Die Rolle 1401 kann ziemlich breit sein, wie zum Beispiel von einem Fuss (25 cm) bis zu 5 Fuss (125 cm). Wenn die poröse Metall enthaltende Schicht 1402 ein Streckmetall ist, wäre es üblicherweise mit dem langen Weg der Raute parallel zur Breite der Rolle in Linie angeordnet, wie es durch den Doppelpfeil LWD angezeigt ist. Das Netz oder Gewebe 1402 der Verschlusskomponente passiert eine Stanzform 1404, die eine oder mehrere Formen 1408 zum Stanzen der Verschlusskomponenten der gewünschten Form hat. Zur Vereinfachung stanzt im gezeigten Fall eine einzige Form eine einzige Gestalt 1406 bei jedem Zyklus. Viele bereits geschnittene Stücke 1406_a , 1406_b , 1406_c , und 1406_d sind gezeigt, wie sie in einem Strom von der Bahn oder Platte 1402 und der Stanzform 1404 in einen Sammelbehälter 1412 fallen. Der Bogen 1402 bewegt sich weiter in Maschinenrichtung, angedeutet durch den Pfeil M, mit Löchern 1410, die in den Bogen geschnitten sind. Drei Löcher 1410_a , 1410_b , 1410_c , und 1410_d sind gezeigt, von denen die geformten Komponenten 1406_a , 1406_b , bzw. 1406_c geschnitten wurden.
Damit kann jedes willkürlich geformte Stück geschnitten werden und die poröse Metallschicht, die in dem Bogen 402 eingebettet ist, bleibt in Takt und betriebsbereit für den beabsichtigten Zweck. Dies hat einen großen Vorteil gegenüber der Verwendung von rechteckigen Streifen aus Metallunterlagen oder -einlagen, die nur zur Verwendung in rechteckförmigen Streifenstücken förderlich sind. Infolge ihres zu ihrer Fläche verhältnismäßig leichten Gewichts können poröse Metallbögen in breite Bögen eingebunden werden, die später wie gezeigt zur Form geschnitten werden unter minimalen Verbrauch an kostenträchtigem schweren Metall. Ferner wird durch Verwendung poröser Metall enthaltender Schichten die Lebensdauer der Form verlängert, insbesondere wenn das Metall angelassen wurde, da es weniger Metall zu Formkontakt gibt als bestehen würde, wenn der Metallbogen durchgängig wäre, und das vorliegende Metall nicht so hart ist.
Die Fähigkeit, eine Komponente von komplexen Formen zu bilden, wird günstigerweise mit der Erfindung kombiniert, die in der oben erwähnten US-Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 08/568,132, SEPARABLE FASTENER HAVING DIE-CUT PROTECTIVE COVER WITH PULL TAB AND METHOD OF MAKING SAME von den selben Erfindern wie hier offenbart wurde, die eine abgedeckte Verschlusskomponente offenbart, die auch aus einer komplizierten oder nicht geradlinigen Form sein kann. Grundsätzlich bringt es ein Schneiden der Abdeckung und des Basismaterials gleichzeitig und ein ebenso gleichzeitiges Versiegeln der Abdeckung zur Basis mit sich. Es ist nicht notwendig, dass es gerade Kanten oder geradlinige Formen für dieses Verfahren zur Herstellung eines abgedeckten Verschlusses gibt. Da die vorliegende Erfindung eine Metall enthaltende Schicht in einen Verschluss von nicht geradliniger Form einbinden kann, können die beiden Erfindungen vorteilhaft kombiniert werden, um abgedeckte, magnetisch anziehende oder elektrisch leitende Verschlüsse von beliebiger nicht geradliniger Form zu bilden.
Damit erreicht die magnetisch anziehende Ausführungsform der Erfindung viele Ziele. Sie stellt eine magnetisch anziehende Verschlusskomponente ohne eine steife, sperrige, kostenträchtige, schwere, möglicherweise gefährliche feste Metallunterlage bereit. Produktionszeiten werden niedrig gehalten, da die magnetischen Anziehungsmittel nicht in einem gesonderten Schritt hinzugefügt werden müssen, nachdem die Haken (oder Schleifen) gemacht sind, indem sie zu der Zeit vorgesehen werden, in der die Haken gemacht werden. Die Verschlusskomponente wie die Hakenkomponente führt die zweierlei Funktionen eines Aufnehmens des magnetischen Anziehungsmittels und eines Befestigens am dazu passenden Elements durch. Abfall wird minimiert. Keine oft-line Schritte sind erforderlich, um das Element, das das magnetische Anziehungsmittel enthält, zu entfernen. Es gibt keine bekannten Probleme von inkompatiblen thermischen Eigenschaften, die von dem magnetisch anziehenden Material ausgehen, da die Metallschicht, da sie so porös ist, sich dem Grunde nach im gleichen Grad ausdehnt und zusammenzieht wie die Basisschicht. Auch ein Recycling irgendeiner Schicht, die die Haken schützt wie eine dünne Abdeckung oder eine elastomere Umhüllung wird vereinfacht, da im Allgemeinen es kein Metall gibt, das in dieses Element eingebunden wird, das als ein reines Material recycelt werden kann. (Dieser Vorteil liegt nicht bei der Ausführungsform vor, die in 15 gezeigt und unten erläutert wird, in der die poröse Metall enthaltende Schicht zwischen den Spitzen der Haken und einer Schutzabdeckung eingeschlossen ist.)
Die vorhergehende Diskussion berücksichtigt im Allgemeinen, dass eine dafür bestimmte Substratschicht gesondert geformt wird und verwendet wird, um die Verschlusskomponente am geformten Artikel zu befestigen, obwohl sie festhält, dass ein gesondertes Substrat nicht verwendet werden muss. Im bisher bekannten Stand der Technik war ein gesondertes Substrat wichtig, um irgendein magnetisch anziehendes Element an den Verschlusskomponenten zu fixieren zu helfen. Zum Beispiel kann eine gesonderte Substratschicht als Teil eines Sandwichs verwendet werden, wobei die Verschlusskomponente das andere Ende des Sandwich bildet, innerhalb dem die magnetisch anziehende Metallunterlage geklemmt ist. Mit der vorliegenden Erfindung, die eine Metall enthaltende Schicht innerhalb der Verschlusskomponente selbst eingebettet hat, ist diese Funktion des Substrats jedoch nicht erforderlich.
Die vorliegende Erfindung erleichtert eine elegante Lösung des Problems, wie die Verschlusskomponente am geformten Produkt zu ankern ist. Die Nichtbefestigungsseite der Verschlusskomponente, die die Seite ist, die auf das geformte Produkt zu zeigt, kann mit einer Oberfläche texturiert werden, die ausreichend detailliert ist, sodass das Formungsmaterial in der Oberfläche aufgenommen wird und es an dem geformten Material anhaftet. Der Grad an Textur ist abhängig vom Formungsmaterial und dem Material der Verschlusskomponente. Wie in 16A gezeigt, kann das Muster grundsätzlich rechtwinklig oder wie in 16B über Kreuz schraffiert oder wie in 16C zackig geformt sein. Typischerweise ist das geformte Produkt aus einem Polyurethanschaum und die Verschlusskomponente ist ein Nylonthermoplast. In Ergänzung zu der aufgerauten oder texturierten Oberfläche kann eine chemische Bindeschicht oder ein Adhäsionsförderer notwendig sein.
Die texturierte Oberfläche kann durch Prägen zum Beispiel durch Berührung der Kunststoffverschlusskomponente mit einer Rolle geschaffen werden, die das Muster trägt, das unter Druck und Temperaturbedingungen übertragen wird, die geeignet sind, um die Übertragung zu verursachen. Zum Beispiel kann wie in den 7 und 8 gezeigt die untere Rolle 704 beziehungsweise 804 das zu prägende Muster tragen.
Der Vorteil, den diese Struktur vorsehen würde, ist das Eliminieren von Kosten, Zeit, Komplikationen und Kniffligkeit eines Hinzufügens einer gesonderten Substratschicht als auch das Eliminieren ihrer Größe und ihres Gewichts.
Anstelle von oder in Ergänzung zur Verwendung einer texturierten Oberfläche kann eine chemische Beschichtung verwendet werden, die die Adhäsion zwischen dem Basismaterial und dem zu formenden Artikel steigert. Solche chemische Beschichtungen umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Acryl- oder Polyurethanbeschichtungen.
Das Merkmal der texturierten Rückseite der Nichtbefestigungsoberfläche ist insbesondere vorteilhaft, wenn sie mit der oben diskutierten porösen, Metall enthaltenden Schicht verwendet wird. Es kann jedoch zum Vorteil auch ohne jene poröse Metallschicht verwendet werden. Damit kann eine einfach Verschlusskomponentenbasis mit einem dreidimensionalen Muster wie oben erläutert geprägt werden, wodurch das Bedürfnis für ein gesondertes Verankerungssubstrat eliminiert wird. Diese Ausführungsform ist zum Beispiel nützlich in Verbindung mit einer festen Metallunteralge, die zwischen der Befestigungsoberfläche und einer Schutzabdeckung angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung ist näherungsweise in den 15 und 15A gezeigt, das Metallstück ist jedoch porös anstatt dicht zu sein wie in der unmittelbaren Erläuterung beabsichtigt.
Die unmittelbar vorausgehende Diskussion war auf eine Ausführungsform der Erfindung gerichtet, die in geformte Produkte eingebunden wird und eine magnetisch anziehende, poröse, Metall enthaltende Schicht enthält. Wie oben erwähnt, gibt es andere Gelegenheiten zur Verwendung einer Verschlusskomponente mit einer porösen Metall enthaltenden Schicht, die keine Formungsprozesse sind, bei denen das Metall nicht magnetisch anziehend sein muss. Diese Gelegenheiten sind typischerweise für die Verwendung mit elektrisch leitenden, Metall enthaltenden Komponenten. Zum Beispiel kann eine Verschlusskomponente, die eine elektrisch leitende Metallschicht enthält, für Erdungszwecke oder zur Abschirmung elektromagnetischer Strahlung verwendet werden.
Solche Komponenten sind dem Grunde nach identisch zu den oben erläuterten, anstelle dass das Metall magnetisch ist, ist es jedoch elektrisch leitend. Leitende Metalle umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Kupfer, Aluminium, Gold, Silber und Platin. Ansonsten sind alle oben erwähnten Überlegungen anwendbar. Die Metall enthaltende Schicht kann vollständig metallisch oder ein Verbundmaterial sein. Die Befestigungselements können Haken oder Schleifen sein. Die Basis ist üblicherweise einstückig mit den Verschlusselementen. Es kann oder kann nicht eine gesonderte Substratschicht geben und üblicherweise würde es nicht dasselbe Bedürfnis für eine geben, da kein Formungs- oder Gussbetrieb betroffen ist. Die Metallschicht kann ein Streckmetall oder ein perforiertes Blechmetall sein oder irgendeine der oben erwähnten Formen. In ähnlicher Weise kann irgendeine Verbundschicht perforiert, porös und so weiter sein.
Die vorausgegangene Diskussion sollte als erläuternd verstanden werden und nicht in irgendeinem Sinn als beschränkend betrachtet werden. Während diese Erfindung insbesondere gezeigt und beschrieben wurde unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen davon, ist es für Fachleute verständlich, dass verschiedene Änderungen an Form und Details daran gemacht werden können, ohne den Geist und den Schutzbereich der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
Die Metallzusammensetzung kann all das sein, was ausreichend magnetische oder elektrische Eigenschaften hat und was auch die Anforderung an Duktilität, chemische Kompatibilität, Gewicht, Kosten und so weiter zufrieden stellt. Es kann keine gesonderte Substratverstärkungsschicht geben oder die Verstärkungsschicht kann polymerisch, aus Papier, gewebt, nicht gewebt und so weiter sein. Es kann ein Prägen auf der Nichtbefestigungsseite der Basis anstelle eines Substrats geben. Die Metall enthaltende Schicht kann vollständig metallisch sein oder sie kann ein Verbund aus einem Nichtmetall wie einem Thermoplast und Metallpulver oder -körnchen sein. Die Metall enthaltende Schicht kann entweder in der Basis der Verschlusskomponenten, dem Substrat (falls vorhanden) oder in dem Bereich (falls vorhanden), in dem sie vermischt werden, eingebettet sein. Die Metall enthaltende Schicht kann entweder einer Hakenkomponente oder einer Schleifenkomponente eines trennbaren Verschlusses zugeordnet sein.
Nachdem die Erfindung beschrieben wurde, ist was beansprucht wird, folgendes:

Claims

Komponente (100; 300; 700; 800; 1000) eines trennbaren Zweikomponentenverschlusses mit einer geformten Basis (110; 710; 910; 1010) mit einer Erstreckung entlang einer ersten Dimension und einer Erstreckung entlang einer zweiten Dimension, der eine Befestigungsoberfläche (112) und eine Nichtbefestigungsoberfläche (114) definiert, wobei die Befestigungsoberfläche eine Vielzahl von davon getragenen Befestigungselementen (116; 316; 716; 816; 916) aufweist, und mit einem porösen, Metall enthaltenden Netz oder Gewebe (115; 315; 715; 815; 915; 1015), das in der Basis (110; 710; 910; 1010) auf der Nichtbefestigungsoberfläche (114) davon eingebettet ist, welches Netz oder Gewebe von der Befestigungsoberfläche (112) der Basis beabstandet ist und sich im Wesentlichen gemeinsam mit einem signifikanten Abschnitt der Erstreckung der Basis entlang der ersten Dimension der Basis erstreckt; dadurch gekennzeichnet, dass das Netz oder Gewebe (115; 315; 715; 815; 915; 1015) magnetisch ist und ausreichend groß bemessen, zusammengesetzt und über die Basis (110; 710; 910; 1010) verteilt ist, um die Basis gegen einen Magneten (226) zu halten, der gegen die Befestigungsoberfläche (112) der Basis angebracht wird.
Komponente nach Anspruch 1, wobei sie ferner ein Ankersubstrat (930; 1032) aufweist, das an der oder die Nichtbefestigungsseite der Basis (910; 1010) haftet oder geklebt ist, um eine Verbundstruktur zu formen, wobei das magnetische Netz oder Gewebe zwischen der Basis und dem Ankersubstrat laminiert ist.
Komponente nach Anspruch 2, wobei das Ankersubstrat (1032) eine Gewebeschicht aufweist.
Komponente nach Anspruch 2, wobei das Ankersubstrat (930) aus polymerem Kunststoff gebildet ist und das poröse, Metall enthaltende Netz oder Gewebe (915) im Wesentlichen in dem Ankersubstrat eingebettet ist.
Komponente nach Anspruch 1, wobei das magnetische Netz oder Gewebe (115; 315; 715, 815; 915; 1015) Streckmetall aufweist.
Komponente nach Anspruch 1, wobei die Nichtbefestigungsoberfläche der Basis eine chemische Beschichtung umfasst, die die Haftung der Basis an einem Artikel verbessert, der benachbart zur Basis geformt wird.
Komponente nach Anspruch 1, wobei das poröse, Metall enthaltende Netz oder Gewebe (115; 315; 715; 815; 915) ein im Wesentlichen geglättetes Streckmetall umfasst.
Komponente nach Anspruch 1, wobei die Erstreckung der Basis (110, 710; 910; 1010) entlang der ersten Dimension im Wesentlichen gerade ist.
Komponente nach Anspruch 1, wobei die Erstreckung der Basis (110; 710; 910; 1010) entlang der ersten Dimension im Wesentlichen nicht gerade ist.
Komponente nach Anspruch 1, wobei das Metall enthaltende Netz oder Gewebe (115; 315; 715; 815; 915; 1015) ein elektrisch leitendes Metall aufweist.
Verfahren zur Formung eines trennbaren Haftverschlussproduktes (800) mit einer flexiblen streifenförmigen Basis und einer Vielzahl von Befestigungselementen (816), die sich von einer Seite der streifenförmigen Basis erstrecken, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen einer Vorrichtung mit einer rotierbaren Kavitätsrolle (805), die Kavitäten (811) über ihren Umfang zur Bildung der Verschlusselemente (816) definiert, und einer Basisrolle (804), die gemeinsam mit der Kavitätsrolle einen Spalt zur Bildung der streifenförmigen Basis definiert; kontinuierliches zur Verfügung Stellen eines ersten Flusses (803h) an geschmolzenen Kunststoff zur Kavitätsrolle (805) unter Bedingungen, die dazu führen, dass der Kunststoff des ersten Flusses die Kavitäten (811) der Kavitätsrolle füllt und die Seiten der Basis formt, von der sich die Befestigungselemente (816) erstrecken; kontinuierliches zur Verfügung Stellen eines zweiten Flusses (803s) an geschmolzenem Kunststoff zwischen der Basisrolle (804) und dem ersten Fluss an geschmolzenem Kunststoff, so dass der Kunststoff des ersten Flusses (803h) und der Kunststoff des zweiten Fluss (803s) in dem Spalt miteinander verbunden werden, um die Basis des Verschlussproduktes (800) zu bilden; kontinuierliches zur Verfügung Stellen einer porösen Schicht (815) aus einem magnetischen, Metall enthaltenden Netz oder Gewebe an den Spalt mit dem ersten und dem zweiten Fluss an geschmolzenem Kunststoff, so dass die poröse Schicht (815) ein integraler Teil der Basis des Verschlussproduktes wird; Kühlen des Verschlussproduktes (800) auf der Kavitätsrolle (805); und dann Abziehen des Produktes von der Kavitätsrolle (805), nachdem es um die Kavitätsrolle (805) herum geführt worden ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Basisrolle (804) eine kontinuierliche äußere Oberfläche ohne Kavitäten für Befestigungselemente hat.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste und der zweite Fluss an Kunststoff (803h, 803s) durch entsprechende erste und zweite Öffnungen eines Querhaupts eines Koextrusionspresswerkzeugs (802) zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der erste und der zweite Fluss an Kunststoff (803h, 803s) unter erhöhtem Spaltdruck verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei sich Ansammlungen oder Pools an heißem Kunststoff (Ph, Ps) des ersten und zweiten Flusses (803h, 803s) stromaufwärts vom Spalt bilden.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei es ferner das Einprägen eines dreidimensionalen Musters auf der Nichtbefestigungsoberfläche der Basis umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die poröse Schicht (815) in den Spalt zwischen dem ersten und zweiten Fluss an geschmolzenem Kunststoff (803h, 803s) eingeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die poröse Schicht (815) im Wesentlichen zwischen den beiden Flüssen an Kunststoff (803h, 803s) als ein Ergebnis der Verbindung der Flüsse im Spalt eingebettet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die poröse Schicht (815) Löcher (1302) hindurch definiert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die poröse Schicht (815) Kettfäden aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die poröse Schicht (815) Stränge eines Metallkabels aufweist.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Stränge parallel sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die poröse Schicht (815) elektrisch leitend ist.