DE1625396A1

DE1625396A1 - Befestigungsmittel

Info

Publication number: DE1625396A1
Application number: DE19671625396
Authority: DE
Inventors: Kayser James H; Flanagan Jun William O
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1966-07-07
Filing date: 1967-07-06
Publication date: 1970-06-25
Also published as: GB1196655A; US3408705A; DE1625396B2

Description

PATENTANWÄLTE
π". H.;.\'3 RUSGHKIf
-li.g. Ki_ir-J2 AGULAR
be.-: ι« as

Minnesota Mining and Manufacturing Company, Saint Paul

Minnesota 55101 (V«St,v.A.)

Befestigungsmittel

Die Erfindung bezieht sich auf Befestigungsmittel und im besonderen auf Befestigungsmittel mit mechanisch zusammen-r wirkenden Funktionsf lachen^ die ohne Rücksicht auf eine Ausrichtung mit einander in Singriff gebracht werden können.

Verschiedene Arten von Befestigungsmitteln mit zwei Körpern, die im&rharb eines Bezirks oder einer Fläche an einander haften_s sind z«B« aus den amerikanischen Patentschriften Nr. 2 499 898 und 3 192 589 bekannt geworden* Die einzelnen Körper dieser Befestigungsmittel weisen Funktionsflächen auf, bei denen an einer Basis Muster von mit Köpfen versehenen Elementen an bestimm- ten Stellen in bezug auf einander angeordnet sind« Die Muster

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bestehen im allgemeinen aus geraden Reihen von in gleichen Abständen angeordneten Elementen* Werden die Körper mit einander in Eingriff gebracht, so werden die Köpfe der Elemente des einen Körpers zwischen den Köpfen der Elemente und der Basis des anderen Körpers festgehalten*

Die Befestigungsmittel nach den genannten Patentschriften sind für einige Verwendungszwecke befriedigend» Wird jedoch versucht, die Körper unter beliebigen Winkeln in bezug auf einander in Eingriff zu bringen, z.B. wenn die Reihen der Elemente des einen Kör- " pers nicht parallel zu den Reihen von Elementen des anderen Körpers verlaufen, so ist ein gegenseitiger Eingruff unmöglich,und die Punktionsflächen werden beschädigt, d*h· einige Elemente werden abgebrochen, oder es wird bestenfalls ein unbefriedigender Eingriff erreicht, wobei für die Herstellung des Eingriffes eine Verhältnismäig starke Kraft und zum Lösen der beiden Körper von einander eine verhältnismäßig schwache Kraft erforderlich ist»

Die Notwendigkeit, die Befestigungsmittel vor dem Eingriff sorgfältig auf einander ausrichten zu müssen₃ begrenzt deren Verwendbarkeit, da es in vielen Anwendungsgebieten in der Industrie und im Haushalt es undurchführbar ist, die komplementären Befestigungsmittel beim Zusammensetzen für den Gebrauch auf einander auszurichten« Werden die komplementären Körper an steifen Unterlagen angebracht s*B₀ an Metall oder Holz, so können die Befestigungsmittel beim Eingriff nicht in bezug auf einander verschoben und ausgerichtet werden«*

Eiiae zweite allgemeine Ausführung einee Befestignagsmittels, bei dem die komplementären Körper innerhalb eiass Bezirks festgehalten w@z»d@n, ist in der amerikanischen Patentschrift' Nr» 2 717 *K37 beschrieben» Diese Körper können unter beliebigen

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Winkeln in bezug auf einander in Eingriff gebracht werden, weisen jedoch nur eine sehr geringe Haltekraft auf und. unterscheiden sich der Arbeitsweise und dem Aufbau nach wesentlich von den zuvor erwähnten Befestigungsmitteln sowie von den Befestigungsmitteln nach der Erfindung·

Eb hat sich nunmehr als möglich erwiesen, Befestigungsmittel herzustellen, bei denen vor dem gegenseitigen Eingriff keine . sorgfältige Ausrichtung erforderlich ist, die eine starke Haltekraft aufweisen und. verhältnismäßig leicht herzustellen sind» Die Elemente werden nicht beschädigt, und die zum Zusammenfügen der Befestigungsmittel erforderliche Kraft und die einer Trennung entgegenwirkende Kraft ist Immer die gleiche ungeachtet der gegenseitigen Ausrichtung der Befestigungsmittelβ

Die Befestigungsmittel nach der Erfindung weisen komplementäre Paare von i&ei&sizdsrgrelfeaden einstückigen Körpern auf, von denen jeder Körper eise v©Phältei@saiSig steif© Basis besitzt, von der aus eine Vielzahl von elastisches Sl©n©s&fe©a ©fegQlitj von denen jedes Element aus einem Schaft besteht _s der ia ©iasra varbreiterten geformten Kopf endet, wobei der Standort eines jeden Elementes unbestimmt ist in bezug auf die Standorte der anderen Elementeköpfe _β

Die Befestigungsmittel nach der Erfindung weisen eine starke Haltekraft auf, und deren Zusammenhalt ist im wesentlichen unabhängig von den relativen Winkeln, unter denen die Flächen mit einander im Eingriff stehen, und von den Stellungen der mit einander im Eingriff stehenden Flächen, d.h. die Art des Eingriffs ist im wesentlichen unabhängig von Drehungen und Verschiebungen der Lage der komplementären Körper in bezug auf einander* Die Körper können daher im wesentlichen als isotrop angesehen werden« Bei jeder

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Eingriffslage befinden sich viele oder die meisten Elemente der Flächen außerhalb deren normaler unbeanspruchter Stellung (in der die Elemente nicht mit einander im Eingriff stehen). Die Richtung und das Ausmaß der Beanspruchung eines einzelnen Elementes ist allgemein unbestimmt und nicht vorherbestimmbar, wenn die Flächen zusammengefügt sind.

Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben« In der beiliegenden Zeichnung ist die Fig.l eine Draufsicht auf ein Befestigungsmittel nach der Erfindung mit Elementen, deren Köpfe einen gleichmäßigen kreisrunden Querschnitt aufweisen, und deren Anordnung regellos ist, wobei die Schafte von den Köpfen verdeckt werden,

Fig«2 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht des Befestigungsmittels nach der Flg.l, dessen Elemente im wesentlichen kugelförmige Köpfe gleicher Größe aufweisen,

Fig»3 ' ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines Befestigungsmittels nach der Erfindung, dessen Elemente mit geschossförmigen Köpfen versehen sind,

Fig.k eine Draufsicht auf ein Befestigungsmittel nach der Erfindung, dessen Elemente in die Spitzen von Dreiecken bildenden Gruppen angeordnet sind, welche Gruppen jedoch regellos angeordnet sind,
Fig.5 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines weiteren Befestigungsmittels nach der Erfindung in einer Zwischenstufe der Fertigung mit verschiedenen kopflosen Elemente-Schäften, die einen zylindrischen Querschnitt aufweisen und an den Enden Flächen, die schräg zur Achse des Schaf tee verlaufen,

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Fig.6 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines Befestigungsmittels nach der Erfindung, bei dem die Schäfte mit unsymmetrisch angeordneten Köpfen versehen sind, welches Befestigungsmittel durch Erhitzen der Ausführung nach der Fig«5 hergestellt wurde, wobei die Enden der Schäfte schmelzen und die dargestellten Köpfe bilden,

Fig.7 ein Ausschnitt aus einer Seitenansicht eines Befestigungsmittels nach der Erfindung, wobei die Schäfte der Elemente eine unterschiedliche Länge aufweisen und mit verschieden großen kugeiförmigen Köpfen versehen sind. Der größeren Übersichtlichkeit wegen ist in den Figuren 2, 3, 5-7 das Feld der Elemente nur bis zu einer Tiefe von einem oder zwei Elementen dargestellt.

Die einzelnen Elemente sind steif, dornartig elastisch und einstückig, während die Basis der einstückigen Befestigungsmittel verhältnismäßig steif ist» Die Basis bleibt während des Zusammenfügens und Trennens der Befestigungsmittel vorzugsweise im we-.sentliehen unverformt. Die Elemente suchen einer Ortsversetzung einen Widerstand entgegenzusetzen, biegen sich jedoch normalerweise aufgrund der bei dem Zusammenfügen der Verbindungsmittel auftretenden Kräfte beiseite« Dieser Widerstand gegen eine OrtsverSetzung, der von Element zu Element über die Basis übertragen wird, ist für die große Haltekraft der Befestigungsmittel wichtige

Der Ausdruck "unregelmäßig" bezieht sich auf die relativen Standorte der Elementenköpfe an einem einzelnen Befestigungsmittel, die mathematisch nicht vorherbestimmbar sind« Dies kann eine Folge des Mangels an Hegelmäßigkeit bei den Standorten der gesamten einzelnen Elemente, der Köpfe der einzelnen Elemente oder der Ausrichtung unsymmetrischer Köpfe der Elemente sein_e In allen diesen

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Fällen sind die Elemente unregelmäßig angeordnet, d.h· deren Standorte können nicht vorausbestimmt werden· Diese Unregelmäßigkeit kann in nur einer oder in mehreren Koordinaten bestehen, die zum Beschreiben der Standorte benutzt werden· Wird zum Bestimmen der Standorte der Elemente z.B. das rechteckige Koordinatensystem benutzt, so können die Längen- und Breitenmessungen geregelt, die Höhenmessung jedoch ungeregelt sein, so dass der Ort eines Elementes mathematisch nicht vorausbestimmbar wäre.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen Befestigungsmittel nach der Erfindung, bei denen die gesamten Elemente unregelmäßig angeordnet sind. Auch Befestigungsmittel, bei denen die Köpfe der Elemente unregelmäßig angeordnet sind, wie in der Fig.l dargestellt₇ während die Schäfte der Elemente an der Basis regelmäßig angeordnet sind, fallen in den Rahmen der Erfindung.

Die FigA zeigt Befestigungsmittel mit gruppenweise regelmäßig angeordneten Elementen, wobei die Gruppen selbst in bezug auf einander unregelmäßig angeordnet sind. Solche Flächen weisen allgemein eine unregelmäßige Anordnung auf, und deren Wirkungsweise ist o.m wesentlichen isotropisch wie bei den anderen Befestigungsmitteln nach der Erfindung.

Um Gegensatz zu den Flächen nach der Erfindung lassen regelmäßige Anordnungen der Standorte der Elemente eine mathematische Vorausbestimmung zu, d«h. ein falscher Standort oder ein Fehlen eines Elementes könnte festgestellt werden und ebenso Elemente, die dem Muster hinzugefügt worden sind«

Obwohl die Punktionsflächen der Befestigungsmittel nach der Erfindung, die die mit Köpfen versehenen Elemente tragen, eine unregelmäßige Anordnung aufweisen, so bestehen doch hierbei gewisse Einschränkungen· So muss daher zwischen den Elementen

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genügend Raum vorhanden sein, so dass ein Zusammenfügen möglich ist, während andererseits die Elemente so nahe bei einander stehen müssen, dass ein krä-ftiger Eingriff erreicht wird« Die Gesamtdichte der Elemente pro Flächeneinheit und die Bereiche zulässiger Größen und Formen können zum Beeinflussen dieser Faktoren benutzt werden· Die Dichte der Elemente kann durch Beschränkung auf die Entfernung zwischen den Elementen begrenzt werden ζ_βΒ· Mindest- und Höchstentfernungen, Proportionen der Abstände usw. oder durch Einschränken des Baumvolumens, in dem die Elemente sich befinden können. Die Orte der Köpfe können gleichfalls zum Durchmesser des Schaftes oder zu anderen Parametern is Beziehung gesetzt werden*

Die Eingriffsbewagungen der Befestigungsmittel nach der Erfindung bedingen die Bewegung der Köpfe der Elemente eines jeden Befestigungsmittels an den Köpfen der Elemente des anderen Befestigungsmittels vorbei und umfassen des Anfangseingriff der Befestigungsmittel, ein Versefiiiilbsa &bt B©f©§tlgusgsmitt©l in bezug auf einander in gewisses Fällen, wiü, flas ®?©2sa©a, d@r B@i©stiguagsmittel von einander. Die Köpf© der Elemente 6&& eln©a Bstfee&igusigsinittels drücken während des Zusammenfügend gegen die Köpf© der Eleasate des anderen Befestigungsmittels, und eine Zusammeafügung ist erfolgt, wenn die Kopfe der Elemente des einen Befestigungsmittel zwischen den topfen der Elemente und der Basis des anderen Befestigungsmittels festgehalten werden, d.h· unterhalb der Köpfe des anderen Befestigungsmittels. Bei jedem Zusammenfügen erfolgt eine elastische Verformung einer großen Mehrzahl von Elementen innerhalb der proportionalen Grenzen des elastischen Materials, wonach mindestens teilweise eine Rückkehr in den ursprünglichen Zustand erfolgt, wenn die neue Stellung erreicht ist. Das Verhalten eines besonderen

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Elementes oder mehrerer Bestimmter Element© bei einem besonderen Eingriffkann nicht typisch für die Kehrzahl der Elemente sein, d*h· ein Element kann einfach zur Seite gebogen sein, jedoch können an dessen Kopf die Köpfe benachbarter Elemente des zugehörigen Befestigungsmittels sich nicht vorbeibewegt haben.Ferner kann ein bestimmtes Element während des Zusammenfügen elastisch verformt werden, kehrt jedoch nach Erreichen des Eingriffs auch nicht teilweise in den ursprünglichen Zustand zurück*

Die Befestigungsmittel nach der Erfindung können zugleich

" über die ganze Fläche hinweg mit einander in Eingriff gebracht werden, obwohl bei einigen besonderen Ausführungen ein gleichzeitiger Eingriff schwierig oder unmöglich ist, so dass ein fortschreitendes Zusammenfügen durchgeführt wird, d*j« der Eingriff schreitet von der einen Seite der Punktioneflächen aus zur anderen Seite fort. Selbst wenn es nicht erforderlich ist _t so können die Basen der Einfachheit halber zuweilen verformt werden z«B, um die Befestigungsmittel fortschreitend mit einander in Eingriff zu bringen, bei denen ein Zusammenfügen an allen Stellen zugleich möglich, jedoch schwieriger ist« Ferner kann die Basis eines im Eingriff stehenden Befestigungsmittels konkav gestaltet werden, wobei ein Lösen oder eine Änderung des Eingriffs schwierig oder unmöglich wird«

Von den Veränderlichen bei der Ausgestaltung der Befestigungsmittel seien angeführt die Länge, der Durchmesser» die Form, die Zusammensetzung, die Steifheit und der Winkel, den die Schäfte der Elemente mit der Basis bilden, ferner die Zusammensetzung, die Form, die Größe und der Widerstand gegen eine Verformung der Köpfe sowie die Dicke, die Form, die Zusammensetzung und die Steifheit der BaSiS₉ Bei den Befestigungsmittel^ nach der Erfindung weisen die Köpfe der Elemente von der Basis vorzugsweise die gleiche

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Entfernung auf, da eine solche Ausführung leichter herzustellen ist und ziemlich befriedigend wirkt· Außerdem werden die Köpfe vorzugsweise mit der gleichen Größe und Form versehen, wodurch die ferstellung weiterhin erleichtert wird.

Die Köpfe und Schäfte der Elemente können sehr verschiedene Formen aufweisen· Oftmals, jedoch nicht immer ist der Querschnitt der Elemente kreisrund und symmetrisch zu einer Achse_o Die in den Figuren 2 und 7 dargestellten Köpfe der Elemente sind z»B« im wesentlichen kugelförmig ausgestaltet» Diese Form der Köpfe ist zu bevorzugen, da sie aus kopflosen zylindrischen Schäften oder Stielen einfach in der Weise hergestellt werden können, dass .die Enden unter Verwendung einer Infratorstrahlungsquelle, einer Heißluftströmung geschmolzen werden, wobei die kopflosen Schäfte auch unter einem erhitzten Gegenstand z.B.einem Metallkörper vorbeigeführt werden können, wonach die Befestigungsmittel abgekühlt werden. Befestigungsmittel, deren Elemente mit kugelförmigen Köpfen versehen sind, weisen außerdem den Vorzug auf, dass sie ohne unzulässige Abnutzung oftmals zusammengefügt und von einander getrennt werden können«

Die Fig,3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Köpfe annähernd die Form eines Geschosses aufweisen» Zum Trennen dieser Befestigungsmittel von einander ist eine weitaus größere Kraft erforderlich als beim Zusammenfügen* Diese Ausführung bildet eine weitere wichtige und neue Klasse, bei der der größte Winkel zwischen der Achse und der Anlagefläche eines jeden Elementes während des Eingriffs wesentlich kleiner ist als der größt© Winkel zwischen der Achse und dar Anlageflache eines jeden Elementes während des Trennens der Befestigungsmittel von einander, welche Winkel innerhalb der Köpfe der Elemente gemessen

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werden, so dass die zum Trennen der Befestigungsmittel von einander erforderliche Kraft wesentlich größer ist als die zum Zusammenfügen erforderliche Kraft·

Die Befestigungsmittel nach der Erfindung können nach allen für diesen Zweck geeigneten Verfahren hergestellt werden z.B. durch Spritzguss, Druckguss, Strangguss, progressives Prägen, Formen im Vakuum usw.

Die regellose Anordnung der Elemente kann entweder während der Herstellung oder vorher bestimmt werden. Die Anordnung der Elemente kann während der Herstellung z.B. dadurch bestimmt werden, dass die Schäfte oder Stiele ohne Köpfe auf eine Basisplatte gestreut und an dieser dadurch befestigt werden, dass die Basisplatte während des Streuens geschmolzen gehalten wird, oder dass ein kräftiges und dauerhaftes Klebmittel benutzt wird usw. Jeder Schaft oder Stiel ist so lang bemessen, dass dessen Volumen gleich dem Volumen des aus diesem herzustellenden Elementes mit Kopf ist» Unter Anwendung von Vibrationsstreuverfahren werden die Schäfte oder Stiele im wesentlichen senkrecht zur Basis jedoch regellos angeordnet. Wie bereits beschrieben, können die Stiele später zu Elemente mit Köpfen geformt werden. Andererseits können auch Stiele mit verbreiterten Köpfen an beiden Enden auf eine Basis gestreut werden, wobei der an der Basis anliegende Kopf, wenn gewünscht, in einen dicken Klebstoffbelag eingebettet werden kann·

Werden die Stiele oder die mit Köpfen versehenen Schäfte während des Aufstreuens so eingeengt, dass der Stiel oder Schaft an einem begrenzten Basisbezirk befestigt wird, so sind die Standorte der Elemente regellos angeordnet und mit Eissehränkungen in zwei Dimensionen» Werden Stiele oder Schäfte mit Köpfan verwendet, die verschiedene Längen und/oder Durehmesser aufweisen, so werden

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Elemente erzeugt, deren Köpfe sich in verschiedenen Höhen befinden, so sind die Köpfe der Elemente in drei Dimensionen regellos angeordnet, wie in der Fig«? dargestellt·

Es 1st zuweilen erwünscht, auf eine Basis ein Gemisch bon Stielen aus verschiedenen Materialien aufzustreuen, ζ·Β« wenn Stiele mit verschiedenen Durchmessern an der Basis angebracht und dann mit Köpfen versehen werden sollen* Beständen alle Stiele aus dem gleichen Material, so würden sich an den Stielen mit einem kleineren Durchmesser rascher Köpfe bilden als an de& dlokerea Stielen·

Das regellose Muster der Elemente kann auch vor der Herstellung der Befestigungsmittel bestimmt werden» Die Befestigungsmittel mit kopflosen Stieles körnen fortlaufend hergestellt werden Saß, auf der Oberfläche' einer Formwalze, die ein regelloses Muster von Bohrungen für die IPEeugmag von kopflosen Stielen oder Schäften trägt« In einem späteren Arbeitsgang können an den Schiften Köpfe geformt werden z*B_e ctaPöIhi S^sassEsaeehisalzeB, der Eadeii, wie bereits beschrieben, oder tarefe l?i?©©©©s <ä©5? S©felft© ia ©jpMfcste» Pressformen, bei deren naßhielgpaäGS³ ÄblÄlM&ig <fl±e itSpf© 3&©£s wpfestige&«> Dieses zuletzt angeführte: Yerfahrea wird aag©w©ai.öfe₀ wQwsi Köpfe mit einer besonderen Form z«B» in Form von Geschosiss hergestellt werden sollen, di© sich bei einem uneingeschränktes Schmelzen nicht bilden· Die einzelnen Befestigungsmittel werden dann von der fortlaufenden Materialbahn abgeschnittene Anderenfalls kann auch eine Basisplatte mit kopflosen Stielen im Spritsgussverfahren hergestellt werden, während die Köpfe an den Stielen in der bereits beschriebenen Weise hergestellt werden· In einigen Fällen werden die Schäfte und die Köpfe als Hohlkörper hergestellt* Ganz gleich, in welcher Meise die Befestigungsmittel nach der Erfindung hergestellt werden, bei einem einzelnen Befestigungsmittel wiederholt sich das

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regellose Muster nicht« In jedem.Falle werden die Vorzüge des regellosen Musters erreicht, d.h, zwei Befestigungsmittel können ohne Rücksicht auf eine sorgfältige Ausrichtung zusammengefügt werden· * : .

Regellose Muster der Elemente können auf verschiedene Weise erzeugt werden· Nach dem einen Verfahren wird eine große Anzahl von zylindrischen Scheiben mit verschiedenen Durchmessern benutzt, die in der Mitte der kreisrunden ebenen Seiten mit Durchbohrungen versehen sind, wobei jede Scheibe ein Kopfelement und den dieses in zwei Dimensionen umgebenden Raum darstellt« Die Durchmesser der Scheiben können sich von einander um einige Prozent unterscheiden, oder das Verhältnis kann 3 J 1 oder auch mehr betragen« Die Scheiben können jede geeignete Dicke aufweisen, die ein Zusammenpressen ohne Überlappung zulässt« Die Scheiben werden mit einander vermischt und zufallsweise auf einem Stück graphisches Papier (üblicherweise Rechteckkoordinatenpapier) so verteilt, dass die Scheiben mit der einen kreisrunden Seite am Papier anliegen» Die in diesem Feld befindlichen Scheiben werden dann von den Kanten her zusammengepresst, jedoch nicht zusammengeschüttelt, um die größte Packungsdichte zu erzielen, wonach auf dem graphischen Papier durch die Mittellöcher hindurch Markierungen gemacht werften· Durch die Mittellöcher der nahe.an den Kanten des Feldes gelegenen Scheiben hindurch werden vorzugsweise keine Markierungen gemacht, um Kanteneffekte zu vermeiden· Das resultierende Muster von Markierungen auf dem graphischen Papier stellt dann das regellose Muster der Standorte der Elemente dar, welche Standorte eine Mindestentfernung von einander aufweisen, da die Mitten der Elemente micht näher beieinander liegen können, als wenn zwei der kleinsten Zylinder an einander anliegen· Das Muster der Löcher üblicherweise

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in verkleinerndem Maßstab kann zum Erzeugen des Musters von Bohrungen an der die Schäfte formenden Walze oder bei der Spritzguss*, form benutzt werden· Je nach der Tiefe der Löcher können die Schäfte alle die gleiche Länge aufweisen oder eine nach einer mathematischen Hegel veränderliche Länge. In diesem Falle besteht eine Ordnungsmäßigkeit in der dritten Dimension (Höhe), In den anderen beiden Dimensionen besteht jedoch bei den Standorten keine Ordnung, so dass die Befestigungsmittel ohne Rücksicht auf eine sorgfältige Ausrichtung zusammengefügt werden können·» Werden die Schäfte so ausgestaltet, dass deren Längen oder Durchmesser regellos veränderlich sind, so besteht bei den Köpfen der Elemente in drei Dimensionen eine regellose Anordnung· Andererseits können die Längen oder die Durchmesser der Schäfte in Beziehung gesetzt werden zu besonderen Größen der zum Erzeugen des Musters benutzten Zylinder,

Durch .eine Abwandlung dieses Verfahrens können geordnete Gruppen von Elementen an zufälligen Standorten angeordnet werden, z.B. werden die Zylinder zuerst zu geordneten Gruppen zusammengestellt und an kleinen Papierstücken befestigt· Eine Anzahl dieser geordneten Gruppen wird dann regellos angeordnet und zur Herstellung eines Musters von Löchern benutzt wie die einzelnen Zylinder nach der vorstehenden Beschreibung· Die Fig.4- zeigt ein auf.diese Weise hergestelltes Muster, wobei die Mitten der zu einem Dreieck zusammengestellten Elemente durch' unterbrochene Linien verbunden sind. Die Elemente können gruppenweise auch so zusammengestellt werden, das Quadrate, Rechtecke, Kreise,, regelmäßige Vielecke oder unregelmäßige Figuren gebildet werden» Gruppen mit verschiedenen Anordnungen können mit einander vermischt werden.

Bei den Befestigungsmitteln nach der Erfindung kann eine Regellosigkeit auch in der Weise eingeführt werden, dass die

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Köpfe der Elemente in bezug auf die Mitte der Schäfte versetzt geformt und/oder unsymmetrisch ausgestaltet werden. Dies kann mit Hilfe von Kopfgestaltungsformen erreicht werden, die nicht auf die Mitte der mit Köpfen zu versehenden Elemente ausgerichtet sind, oder durch Erhitzen eines unsymmetrischen kopflosen Schaftes von oben her· Ist diese Unsymmetrie der Köpfe von Element zu Element ungeregelt, so werden Befestigungsmittel nach der Erfindung hergestellt, selbst wenn die Elemente an der Basis nach einem regelmäßifen Muster angebracht sind.

Die Formlöcher für die unsymmetrischen Schäfte können durch das filektroerosionsverfahren hergestelltwerden, wobei das Bohrwerkzeug nicht rotiert. Das erzeugte Loch weist daher die gleiche Form auf wie das Werkzeug und kann z.B. zylindrisch sein, wobei das Ende aus einer zur Achse des Zylinders schrägverlaufenden Ebene besteht. Das Werkzeug wird zum Bohren so eingestellt, dass die Orientierung des Winkels am Ende des Zylinders der Orientierung eines Hichtungsvektors für jede Stelle entspricht, der dem Zufall nach bestimmt wird z.B. durch Drehen eines Pfeiles für jedes Loch. Befestigungsmittel, die unter Verwendung der auf diese Weise hergestellten Pressform erzeugt werden, weisen kopflose Schäfte oder Stiele von derselben Form wie das Bohrwerkzeug auf, die jedoch regellos orientiert sind» Die durch Erhitzen der Enden dieser Stele erzeugten Köpfe sind unsymmetrisch und in bezug auf einander regellos orientiert. Köpfe mit verschiedenen Größen und Formen können · in der Weise hergestellt werden, dass in die Pressform Löcher mit Werkzeugen gebohrt werden, die verschiedene Durchmesser aufweisen, und deren Stirnflächen eine unterschiedliche Schräglage in bezug auf die Zylinderachse einnehmen«

Die Befestigungsmittel nach der Erfindung werden vorzugs-

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weise aus thermoplastischen oder duroplastischen Polymeren hergestellt z.B. aus Polyäthylen, Polypropylen, Nylon, Melamin, PoIystyren, Polykarbonaten, verschiedenen fluorinierten Polymeren, Epoxidharzen, Zelluloseazetat, Vinylchloridpolymere, aus Kopolymeren der obengenannten und anderer Materialien, aus modifizierten Polymeren unter Einschluss gefüllter und plastizisierter Polymere usw·, obwohl in gewissen Fällen die Herstellung auch aus Metallen, keramischen Stoffen, Gläsern₇ faserigen Erzeugnissen wie Papier,' mit Harz gebundenen faserigen Stoffen, mehrschichtigen Materialien, aus Materialien mit Glasfaserverstärkung usw. erfolgen kann· Das für einen besonderen Verwendungszweck gewählte Material hängt davon ab, ob das Material sich für die Herstellung in einer gewünschten Form eignet, und ob das Material verwendungsfähig ist unter der Einwirkung von Hitze, Feuchtigkeit, Säuren oder Basen und bei Zug- und Elastizitätsbeanspruchungen (wiederholtes Durchbiegen) usw. In einigen Fällen ist ee erwünscht, die Befestigungsmittel an den Verwendungsort zu bringen und auch zusammenzufügen, wenn das Herstellungsmaterial sich In einem Zwischenzustand befindet, z.B. aus einem teilweise ausgehärteten Polymer oder aus einer Hohkeramik besteht, wonach das Material z*B. durch Aushärten in den endgültigen Zustand versetzt wird,

keit
Die Vielseitig/der Befestigungsmittel nach der Erfindung

in bezug auf ihre Funktion sowie deren Herstellungsmaterialien öffnet den Befestigungsmitteln ein wdites Verwendungsgebiet. Tafeln

keit oder Anhänger können an Wänden mit größter Leichtig/unsichtbar und, wenn gewünscht, sehr dauerhaft angebracht werden. Nachteilige Bedingungen in bezug auf Temperatur, Feuchtigkeit, chemische Korrosion, Schmutz, Fett usw. sind von verhältnismäßig geringer Bedeutung· Je nach der Ausführung und nach dem verwendeten besonderen

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elastischen Material können die Befestigungsmittel einmal, mehrmals oder oftmals benutzt werden. Bei gewissen Befestigungsmitteln nach der Erfindung kann eine Trennung nur unter Anwendung großer Kräfte durchgeführt werden, bei denen die Funktionsflächen durch Zug oder Abscherung zerstört werden, und die daher für den Dauergebrauch bestimmt sind. Die Funktionsflächen können auf ebenen oder gekrümmten Flächen von verschieden ausgestalteten Gegenständen vorgesehen werden z.B. an flachen Gegenständen, Kugeln, Zylindern, Würfeln usw., und ein einzelner Gegenstand kann auch mit mehreren Funktions- W flächen versehen werden.

In Verbindung mit den Befestigungsmitteln nach der Erfindung können verschiedene polymerische Systeme benutzt werden. So kann z.B. die Basisfläche zwischen den Elementen der Funktionsfläche bis zu einer gewünschten Tiefe mit einer Flüssigkeit oder einem teilweise ausgehärteten polymerischen System bedeckt werden, wonach die Fläche mit einer anderen Funktionsfläche zusammengefügt und das Polymer aktiviert und/oder ausgehärtet wird· Einige Arten von Systemen, die auf diese Weise verwendet werden können sind Zemente (die später getrocknet werden können), Abdichtungsmittel, die später fest werden, Schaumsysteme, die später geschäumt werden können und QuerVerkettungspolymere, die später querverkettet werden·

Die Konturenelemente nach der Erfindung sind der Größe und den Proportionen nach weitgehend veränderlich, wobei die tatsächlichen Grenzen von den Herstellu-ngsmöglichkeiten und dem Verwendungszweck abhängen. Aus Gründen der Herstellung, Handhabung, Aufbewahrung und Verwendung beträgt die Länge der Elemente im allgemeinen ungefähr 0,05 bis 3,0 cm, während das Verhältnis Länge : Durchmesser der Schaftteile ungefähr 0,5 bis 10 beträgt·

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Die in der vorstehenden Beschreibung gebrauchten, sich auf die Festigkeit der Materialien beziehenden Ausdrücke sind in dem Buch "Formulas for Stress and Strain" von H.J, Eoark, McGraw-Hill Book Company, Ine·, 19^3, besonders auf den Seiten 5 - 12
definiert.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1) Befestigungsmittel, bestehend aus zwei einander ergänzenden einstückigen und ineinandergreifenden Gegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gegenstand eine verhältnismäßig steife Basis aufweist, von der eine Vielzahl von elastischen Halteelementen aufweist, von denen jedes Element einen Schaft aufweist, der in einem verbreiterten, geformten Kopf endet, und dadurch gekennzeichnet, dass der Standort eines jeden Elementes in bezug auf die Standorte der anderen Elemente regellos ist·

2) Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe der Elemente kugelförmig sind.

3) Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe der Elemente unsymmetrisch ausgestaltet sind,

Λ) Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die größten Winkel zwischen den Achsen und den Druckflächen der Elemente während des Eingriffs wesentlich kleiner sind als die größten Winkel zwischen den Achsen und den Druckflächen der Elemente im Ruhezustand, wobei die Winkel innerhalb der Köpfe der Elemente gemessen werden, wobei die zum Trennen der Gegenstände von einander erforderlich© Kraft wesentlich größer ist als die zum Zusammenfügen erforderliche Kraft·

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5) Befestigungsmittel nach Anspruch *l·, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe der Elemente geschossförmig ausgestaltet sind«

6) Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente die gleiche Größe und Form aufweisen, und dass jedes Element um dessen Mittelachse symmetrisch ausgestaltet ist·

7) Befestigungsmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Köpfe der Elemente kugelförmig ausgestaltet sind« '

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