DE60310529T2

DE60310529T2 - Verschlusselementmusterung

Info

Publication number: DE60310529T2
Application number: DE60310529T
Authority: DE
Inventors: A. Mark Concord CLARNER; Michelle M. Concord CLARNER; J. Michael Bedford CARBONNEAU
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: EP1762152B1; EP1476041B1; DE60328426D1; CN100431444C; EP1762152A1; EP1776888A1; WO2003061422A3; EP1476041A2; US20030131453A1; DE60310529D1; CN1617682A; WO2003061422B1; US6687962B2; EP1776888B1; ES2314810T3; DE60324343D1; ES2276042T3; WO2003061422A2

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Mustern von Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlußelementen, und genauer auf selbst eingreifende Muster von pilzartigen Verschlußelementen.
HINTERGRUND
Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlüsse beinhalten allgemein jene mit aufzunehmenden Festlegungs- bzw. Verschlußelementen wie jene, die wie Pilze, Palmenbäume oder Haken geformt sind, die mit Schlaufen oder faserigen Elementen oder mit komplementären Arrays bzw. Feldern oder Mustern von aufzunehmenden Verschlußelementen in Eingriff bringbar sind. Muster von aufzunehmenden Verschlußelementen, welche mit sich selbst in Eingriff bringbar sind oder mit einem anderen Verschluß, der ein ähnliches Muster ist, sind selbst ergreifend bzw. selbst eingreifend genannt. Um selbst ergreifend zu sein, muß ein Festlegungs- bzw. Verschlußelementmuster eine Anordnung von Festlegungs- bzw. Verschlußelementen aufweisen, welche es den Köpfen von zwei identischen derartigen Feldern ermöglicht, durch einander hindurchzutreten und dann einander mit ihren überhängenden Abschnitten zu ergreifen. Damit die Köpfe der zusammenpassenden bzw. abgestimmten Verschlußelemente bzw. Festlegungseinrichtungen einander während eines Eingriffs passieren, muß der gesamte Prozentsatz des Bereichs bzw. der Fläche von jedem Verschlußelementfeld, der bzw. die durch die Fußabdrücke der Köpfe eingenommen ist, oder die Kopfdichte, wie dies manchmal genannt ist, weniger als 50 Prozent betragen. Das Verhältnis von individuellen Zwischen- Element-Eingriffen bzw. Eingriffen zwischen Elementen zu der Gesamtanzahl von Verschlußelementen von einem der identischen er- bzw. eingreifenden Felder bzw. Arrays ist das Gesamt- bzw. Volumenseingriffsverhältnis. Da ein Verschlußelement gleichzeitig durch mehrere Verschlußelemente eines anderen Felds ergriffen werden kann, ist es möglich für die Volumenseingriffsverhältnisse, daß sie 100 Prozent übersteigen. Typischerweise sind die Stiele der Verschlußelemente flexibel, um es den Köpfen zu ermöglichen, aneinander vorbeizutreten, wenn die Verschlußelementfelder bzw. -arrays in Eingriff gebracht werden.
In zahlreichen vorherigen Mustern von Verschlußelementen wurden die Elemente in geraden geordneten Reihen angeordnet und sehr effiziente Verfahren sind verfügbar, um Verschlußelementstiele einstückig bzw. integral mit einer Basis in geraden Reihen zu formen, wie beispielsweise durch ein kontinuierliches Formen von Stielen und einer Basis auf einer rotierenden Formwalze, die aus gestapelten Platten gebildet ist, wobei zahlreiche Platten jeweils die Hohlräume für eine entsprechende Reihe von Verschlußelementstielen zur Verfügung stellen, wie dies im U.S. Patent 4,794,028 geoffenbart ist. Nach einem Stielformen können Verschlußelementköpfe durch ein Erhitzen bzw. Erwärmen der Stielenden und dann ein Pressen bzw. Drücken gegen diese mit einer abgekühlten bzw. abgeschreckten Oberfläche ausgebildet werden, wie dies im U.S. Patent 6,248,276 gezeigt ist, oder indem andernfalls Harz der distalen Stielenden fließen gelassen wird, um überhängende Köpfe auszubilden. Während sie leicht ausgebildet werden, tendieren zahlreiche geradreihige Muster dazu, am besten für einen Selbsteingriff bei bzw. unter einem Eingriffswinkel, jenem Winkel zwischen den Richtungen einer Erstreckung der Reihen der ineinander ein greifenden Felder, von null Grad ineinander zu arbeiten bzw. eine Leistung zu erbringen. Um einen Eingriff an einer Vielzahl von anderen Winkeln zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen bzw. nahegelegt, daß Festlegungs- bzw. Verschlußelemente mit einem sehr niedrigen Ordnungsgrad statt in gleichmäßig beabstandeten geraden Reihen angeordnet werden sollen. Während derartige nicht geordnete Anordnungen gleichmäßigere bzw. einheitlichere Eingriffsverhältnisse über eine große Vielzahl von Eingriffsausrichtungen bzw. -orientierungen zur Verfügung stellen können, so daß die zusammenpassenden Felder ohne präzise Ausrichtung ineinander eingreifen können, tritt dies typischerweise bei einer Reduktion in dem Volumenseingriffsverhältnis bei einem null Grad Eingriffswinkel auf, wobei die Eingriffsausrichtung am häufigsten in zahlreichen Anwendungen mit festgelegter Position auftritt, und erlegt einige Beschränkungen einem Herstellungsverfahren auf. Darüber hinaus wird bei den meisten nicht geordneten Mustern ein gewisser Grad an nicht gewünschtem direkten Überlappen der Stielpositionen der eingreifenden Felder in nahezu jeder Eingriffsrichtung auftreten, was die überlappten Stiele dazu zwingt, daß sie sich krümmen oder signifikant seitlich ablenken, um einen Eingriff zu vervollständigen. Das Verhältnis der Anzahl von überlappten Stielen zu der Gesamtanzahl von Verschlußelementen in einem der Felder wird das Volumensüberlappungsverhältnis genannt.
Zahlreiche gerade Reihen oder andernfalls hoch geordnete Muster erlauben es den in Eingriff befindlichen Feldern von Verschlußelementen, sich seitlich in bezug aufeinander zu bewegen oder zu schlupfen bzw. zu rutschen. Ein massiver Schlupf kann in der Richtung der Reihen von einigen geraden Reihenmustern oder in inkrementalen Bewegungen in zahlreichen Richtungen in anderen Mustern auftreten.
US 5 845 375 A offenbart einen pilzartigen Hakenstreifen, welcher in einem mechanischen Verschlußelement mit Haken und Schlaufen verwendet werden kann. Der Hakenstreifen umfaßt eine homogene Rückseite bzw. Abstützung aus thermoplastischem Harz und einstückig bzw. integral mit der Rückseite bzw. Verstärkung ein Feld von Haken hoher Dichte, beinhaltend Stiele, die von der Unterlage bzw. Rückseite vorragen, und kreisförmige scheibenförmige Köpfe an dem Ende der Stiele, die der Rückseite gegenüberliegen. Die pilzartigen Haken sind in einem regelmäßigen Feld bzw. Array auf der Rückseite bzw. Verstärkung angeordnet und die Form bzw. Gestalt der Köpfe auf den Haken erlaubt ihnen, die Fasern in konventionellen Arten von Geweben und nicht gewebten Materialien zu ergreifen.
Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, weitere Verbesserungen in der Anordnung von Verschlußelementen in selbst eingreifbaren Mustern zur Verfügung zu stellen. Dieses Ziel wird durch ein Berührungs-Verschlußprodukt erzielt, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlußprodukt eine blattförmige Basis und ein Feld bzw. Array von Verschluß- bzw. Festlegungselementen auf, wobei jedes Festlegungselement einen Stiel aufweist, der sich von einer breiten Seite der Basis zu einem distalen Kopf erstreckt, der über die Basis überhängt. Die Festlegungs- bzw. Verschlußelemente sind in einem geordneten Muster von geraden Reihen angeordnet, wobei die Köpfe der Verschlußelemente die Basis mit bzw. bei einer Kopfdichte von zwischen etwa 20 und 35 Prozent abdecken. Die Verschlußelemente sind angeordnet, um eine ausreichende Anzahl und ein Muster von Taschen zwischen benachbarten Stielen mit assoziierten Gruppen von Verschlußelementen zur Verfügung zu stellen, um ein Gesamt- bzw. Volumensverriegelungsverhältnis von wenigstens 10 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster an bzw. bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind bzw. stehen.
Vorzugsweise ist die Kopfdichte zwischen etwa 25 und 33 Prozent oder etwa 31 Prozent für einige Anwendungen.
In einigen Ausbildungen sind die Verschlußelemente angeordnet, daß sie ein Volumenseingriffsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, von wenigstens 100 Prozent, vorzugsweise wenigstens 150 Prozent, und noch bevorzugter wenigstens 200 Prozent aufweisen.
In einigen Fällen ist das Volumensverriegelungsverhältnis wenigstens 20 Prozent, vorzugsweise wenigstens 25 Prozent.
Die Verschlußelemente für einige Anwendungen sind vorzugsweise in einem sich wiederholenden Muster von Reihengruppierungen angeordnet, wobei jede Reihengruppierung ein Dreireihenband von Verschlußelementen aufweist, die von benachbarten Reihen von Verschlußelementen um einen Abstand größer als ein Reihenabstand in bzw. innerhalb des Bands beabstandet sind. In einigen Fällen besteht das Dreireihenband aus zwei äußeren Reihen von seitlich ausgerichteten Verschlußelementen und einer mittleren bzw. Mittelreihe von Verschlußelementen, die in Längsrichtung von benachbarten Verschlußelementen der äußeren bzw. Außenreihen versetzt sind. Die mittlere Reihe ist vorzugsweise gleichmäßig von zwei benachbarten Verschlußelementen von jeder der äußeren Reihen beabstandet.
In einigen Konfigurationen ist ein Spiel bzw. Freiraum zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementköpfen entlang der mittleren Reihe kleiner als ein nominales seitliches Ausmaß, gemessen entlang der mittleren Reihe, der Verschlußelementköpfe, so daß während eines Eingriffs wenigstens einige der Verschlußelementstiele der mittleren Reihe abgelenkt sind bzw. werden.
Bevorzugt ist insbesondere in derartigen Konfigurationen ein Spiel zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementen der Außenreihen, gemessen über das Dreireihenband, größer als ein nominales seitliches Ausmaß, gemessen entlang der mittleren Reihe, der Verschlußelementköpfe, so daß ein Eingriff nicht die Ablenkung von beiden Verschlußelementen von jedem gegenüberstehenden äußeren Reihenpaar erfordert.
In einigen Mustern umfaßt jede Reihengruppierung das Dreireihenband und wenigstens ein einziges Reihenband von Verschlußelementen. Beispielsweise besteht in einem Fall jede Reihengruppe aus dem Dreireihenband und einem Einzelreihenband von Verschlußelementen, die in der Mitte zwischen dem Dreireihenband der Gruppierung und einem Dreireihenband einer benachbarten Gruppierung beabstandet sind. In einem weiteren illustrierten Muster besteht jede Reihengruppe aus dem Dreireihenband und zwei Einzelreihenbändern von Verschlußelementen, die durch einen Abstand getrennt sind, der größer als der Reihenabstand innerhalb des Dreireihenbands ist.
In einigen Ausbildungen sind die Verschlußelemente in einem sich wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern bzw. -Ansammlungen angeordnet, wobei jeder Cluster bzw. jede Gruppe aus vier Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind und von benachbarten Gruppen durch einen Abstand größer als eine größte Seitenlänge der polygonalen Fläche beabstandet sind. Die vierseitige, polygonale Fläche kann rechteckig bzw. rechtwinkelig, beispielsweise im wesentlichen quadratisch sein.
In einigen Konstruktionen sind die Verschlußelemente in einem wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern angeordnet, wobei jeder Cluster aus vier Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind. Ein Spiel bzw. Abstand zwischen einem ersten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen an entgegengesetzten Ecken der Fläche ist größer als ein nominaler bzw. Nenndurchmesser der Verschlußelementköpfe, und ein Freiraum zwischen einem zweiten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen an gegenüberliegenden Ecken der Fläche ist kleiner als der nominale Durchmesser der Verschlußelementköpfe.
Für zahlreiche Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlußanwendungen sollte das Feld bzw. Array eine gesamte Verschlußelementdichte von wenigstens 200 Verschlußelementen pro Quadratzoll (31 Verschlußelemente pro Quadratzentimeter), vorzugsweise wenigstens 500 Verschlußelemente pro Quadratzoll (78 Verschlußelemente pro Quadratzentimeter) aufweisen.
Das Feld sollte für festeste Verschlußanwendungen wenigstens 10 Reihen von jeweils wenigstens 50 Verschlußelementen aufweisen.
In zahlreichen Ausbildungen haben die Verschlußelementstiele eines oder mehrere der folgenden Merkmale: sie sind von quadratischem oder rechteckigem Querschnitt; sie erstrecken sich senkrecht zur Basis; und sie sind integral bzw. einstückig mit der Basis geformt. Insbesondere bietet ein integrales Formen bzw. Gießen der Verschlußelementstiele und der Basis zahlreiche Vorteile, wie ein Vermeiden des Erfordernisses, individuelle Stiele handzuhaben und festzulegen, und eine Eliminierung einer Stiel-Basis-Grenzfläche.
In zahlreichen Konstruktionen haben die Verschlußelementköpfe eines oder mehrere der folgenden Merkmale: sie haben jeweils obere Oberflächen, die allgemein eben bzw. flach über eine Fläche bzw. einen Bereich sind, die bzw. der ihre entsprechenden Stiele abdeckt; sie haben eine Gesamtdicke, gemessen entlang ihrer entsprechenden Stiele, von weniger als etwa 0,015 Zoll (0,38 Millimeter); und sie haben jeweils eine maximale seitliche Erstreckung, gemessen in einer Richtung senkrecht zu ihren entsprechenden Stielen von zwischen etwa 0,01 und 0,04 Zoll (0,25 und 1,0 Millimeter).
In einigen Mustern haben die Verschlußelementköpfe jeweils eine seitliche Erstreckung bzw. ein Ausmaß, gemessen entlang ihrer entsprechenden Reihen, größer als ein Nominalabstand zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Köpfen innerhalb von jeder Reihe.
In einigen bevorzugten Ausbildungen hat der Berührungsverschluß eine Gesamtdicke, beinhaltend eine Dicke der blattförmigen Basis und einer mittleren bzw. durchschnittlichen Höhe der Verschlußelemente von weniger als etwa 0,075 Zoll (1,9 Millimeter).
Es ist bevorzugt, daß die Verschlußelemente angeordnet sind, daß sie ein Volumensüberlappungsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind bzw. werden, von weniger als etwa 2,0 Prozent, noch bevorzugter etwa null Prozent aufweisen.
Es ist auch bevorzugt, daß die Verschlußelemente konstruiert und angeordnet sind, um ein Eingriffswiderstandsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem 45 Grad Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind bzw. eingreifen, von weniger als etwa 2,5, noch bevorzugter weniger als etwa 2,0 zur Verfügung zu stellen.
In einigen Fällen sind die Verschlußelemente konstruiert und angeordnet, um ein Eingriffswiderstandsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem 90 Grad Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, von weniger als 1,7, vorzugsweise weniger als 1,2 zur Verfügung zu stellen.
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Falten eines derartigen Verschlußprodukts über sich selbst und eines Er- bzw. Eingreifens von zwei Abschnitten des Verschlußelementfelds bzw. -arrays. Ein weiterer Aspekt liefert ein derartiges Verschlußelement ab, das so über sich selbst gefaltet und mit sich selbst in Eingriff ist. Noch ein weiterer Aspekt liefert zwei Streifen des oben beschriebenen Produkts, wobei ihre entsprechenden Felder von Verschlußelementen in Eingriff, wie beispielsweise bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel sind. Ein derartiges, in Eingriff befindliches Paar von Festlegungs- bzw. Verschlußstreifen hat vorzugsweise eine Gesamtdicke, wenn sie unter einer leichten Last bzw. Belastung komprimiert werden, die ausreichend ist, um die Verschlußelemente von jedem Streifen gegen die Basis des anderen Streifens in Eingriff zu bringen, von weniger als etwa 0,08 Zoll (2 Millimeter), etwa 20 und 35 Prozent. Die Verschlußelemente sind angeordnet, um ein Volumenseingriffsverhältnis von wenigstens 100 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff sind.
In einigen bevorzugten Ausbildungen sind die Verschlußelemente angeordnet, um eine ausreichende Anzahl und ein Muster von Taschen zwischen assoziierten Gruppen von benachbarten Stielen zu definieren, um ein Volumensverriegelungsverhältnis von wenigstens 10 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff sind.
Vorzugsweise sind die Verschlußelementstiele einstückig bzw. integral mit der Basis geformt und erstrecken sich von dieser.
In zahlreichen bevorzugten Mustern sind die Verschlußelemente in einem sich wiederholenden Muster von Reihengruppierungen angeordnet, wobei jede Reihengruppierung ein Dreireihenband von Verschlußelementen aufweist, die von benachbarten Reihen von Verschlußelementen um einen Abstand größer als ein Reihenabstand innerhalb des Bands beabstandet sind. Das Dreireihenband kann aus zwei äußeren bzw. Außenreihen aus seitlich ausgerichteten Verschlußelementen und einer mittleren bzw. Mittelreihe von Verschlußelementen bestehen, die in Längsrichtung von benachbarten Verschlußelementen der Außenreihen beispielsweise versetzt angeordnet sind.
In einigen Mustern sind die Verschlußelemente in einem sich wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern bzw. -Gruppen angeordnet, wobei jeder Cluster bzw. jede Gruppe aus vier Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind und die von benachbarten Clustern bzw. Anordnungen durch einen Abstand größer als eine größte Seitenlänge der polygonalen Fläche beabstandet sind.
In einigen Fällen sind die Verschlußelemente in einem wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern angeordnet, wobei jeder Cluster aus vier Festlegungs- bzw. Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind, wobei ein Spiel bzw. Freiraum zwischen einem ersten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen an gegenüberliegenden Ecken der Fläche größer als ein nominaler bzw. Nenndurchmesser der Verschlußelementköpfe ist und ein Freiraum bzw. Abstand zwischen einem zweiten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen an gegenüberliegenden Ecken der Fläche kleiner als der nominale Durchmesser der Verschlußelementköpfe ist.
Die Verschlußelemente sind vorzugsweise angeordnet, daß sie ein Volumensüberlappungsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff sind, von weniger als etwa 2,0 Prozent aufweisen.
Die Verschlußelemente sind auch vorzugsweise konstruiert und angeordnet, um ein Eingriffswiderstandsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem 45 Grad Eingriffswinkel in Eingriff sind, von weniger als etwa 2,5 zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist ein Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlußprodukt eine blattförmige Basis und ein Feld bzw. Array von Verschlußelementen auf, wobei jedes Verschlußelement einen Stiel aufweist, der sich von einer breiten Seite der Basis zu einem distalen Kopf erstreckt, der über die Basis überhängt. Die Verschlußelemente sind in einem sich wiederholenden Muster von Reihengruppierungen angeordnet, wobei jede Reihengruppierung ein Dreireihenband von Verschlußelementen aufweist, die von benachbarten Reihen von Verschlußelementen um einen Abstand größer als der Reihenabstand innerhalb des Bands beabstandet sind.
Vorzugsweise sind die Verschlußelementstiele integral bzw. einstückig geformt mit der Basis und erstrecken sich normal von dieser, und die Verschlußelemente sind in einem geordneten Muster von geraden Reihen angeordnet.
Die Verschlußelemente sind in einigen Mustern angeordnet, um ein Volumenseingriffsverhältnis von wenigstens 100 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff sind.
In einigen Ausbildungen sind die Verschlußelemente angeordnet, um eine ausreichende Anzahl und ein Muster von Taschen zwischen benachbarten bzw. assoziierten Gruppen von benachbarten Stielen zu definieren, um ein Volumensverriegelungsverhältnis von wenigstens 10 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff sind.
In einigen Anordnungen besteht das Dreireihenband aus zwei Außenreihen von seitlich ausgerichteten Verschlußelementen und einer mittleren bzw. Mittelreihe von Verschlußelementen, die in Längsrichtung von benachbarten Verschlußelementen der Außenreihen versetzt sind. Vorzugsweise ist jedes Verschlußelement der mittleren Reihe gleichmäßig von zwei benachbarten Verschlußelementen von jeder der Außenreihen beabstandet.
In einigen Konfigurationen ist ein Spiel bzw. Freiraum zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementköpfen entlang der mittleren Reihe kleiner als ein nominales seitliches Ausmaß, gemessen entlang der mittleren Reihe der Verschlußelementköpfe, so daß während eines Eingriffs wenigstens einige der Verschlußelementstiele der mittleren Reihe abgelenkt sind bzw. werden.
Vorzugsweise ist insbesondere in derartigen Konfigurationen ein Freiraum zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementen der Außenreihen, gemessen über das Dreireihenband, größer als ein nominales seitliches Ausmaß, gemessen entlang der mittleren Reihe der Verschlußelementköpfe, so daß ein Eingriff nicht die Ablenkung der beiden Verschlußelemente von jedem gegenüberliegenden äußeren Reihenpaar erfordert.
Durch ein geeignetes Mustern können Eingriffs- und Leistungseigenschaften von selbst eingreifenden bzw. in Eingriff bringbaren Verschlußelementfeldern verbessert werden, während ein hoher Grad einer Musterordnung beibehalten wird, welcher selbst zu verschiedenen Herstellungsverfahren und Werkzeugen führt. In zahlreichen Fällen kann dies selbst mit Verschlußelementen erreicht werden, die in geraden Reihen ausgerichtet sind. Zahlreiche dieser Muster und Verschlußelementkonstruktionen sind auch für ein Ergreifen von Schlaufen oder Fasern eines aufnehmenden Verschlusses bzw. Festlegungselements verwendbar.
Die Details von einer oder mehreren Ausbildung(en) der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt. Andere Merkmale, Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und aus den Ansprüchen ersichtlich werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines selbst eingreifenden bzw. in Eingriff bringbaren Verschlusses.
2 ist eine Seitenansicht des Verschlusses, der mit einem identischen Verschluß in Eingriff ist.
3 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines einzigen bzw. einzelnen Verschlußelements.
4 zeigt ein erstes Verschlußelementkopfmuster.
5 zeigt das Muster von 4, wobei Verschlußelementstiel-Umrißlinien gezeigt sind.
6 zeigt ein zweites Verschlußelementmuster.
7 zeigt ein drittes Verschlußelementmuster.
8 zeigt ein viertes Verschlußelementmuster.
9 und 10 illustrieren ein Verschlußelement-Ausbildungsverfahren.
11A–11C illustrieren ein Feldverschieben zum Berechnen von Musterparametern.
12A und 12B zeigen das Muster von 4 in Eingriff mit einem identischen Muster jeweils bei Eingriffswinkeln von 45 und 90 Grad.
Gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Indem zuerst auf 1 bezug genommen wird, besteht ein Verschluß 10 aus einer blattförmigen flexiblen Harzbasis 12 und einem Feld bzw. Array von pilzförmigen Festlegungs- bzw. Verschlußelementen 14. Jedes Verschlußelement 14 hat einen Stiel 16, der einstückig bzw. integral damit geformt ist und sich senkrecht von einer breiten Seite der Basis 12 zu einem distalen Kopf 18 erstreckt, welcher über die Basis an im wesentlichen sämtlichen Seiten des Stiels überhängt. Wie dies gezeigt ist, sind die Verschlußelemente 14 in einem geordneten Muster von geraden parallelen Reihen angeordnet. Derartige Verschlüsse bzw. Festlegungseinrichtungen 10 können aus thermoplastischen Materialien beispielsweise in kontinuierlichen Verfahren gebildet sein bzw. werden, wie dies unten diskutiert wird.
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist das Muster der Verschlußelemente derart, daß zwei identische Verschlüsse 10 verriegelt werden können, um einen lösbaren Verschluß auszubilden, indem sie ihre entsprechenden Felder von Verschlußelementen 14 in Eingriff bringen. In gleicher Weise kann eine erstreckte Länge des Verschlusses 10 gefaltet werden, um zwei Abschnitte ihres Verschlußelementfelds zu überlappen, um in sich selbst einzugreifen. Vorzugsweise haben die in Eingriff gebrachten Verschlüsse im Ruhezustand eine kombinierte Dicke "T" von weniger als etwa 2,0 Millimeter, noch bevorzugter von weniger als etwa 1,5 Millimeter.
3 illustriert ein typisches Verschlußelement 14. In diesem dargestellten bzw. illustrierten Beispiel eines Verschlusses mit niedrigem Profil ist der geformte Stiel 16 von einem quadratischen Querschnitt mit einer Breite W_s von etwa 0,007 bis 0,012 Zoll (0,18 bis 0,3 Millimeter) und erhebt sich integral von einer nahen Oberfläche 20 der Basis 12. Die Basis 12 ist allgemein eben bzw. planar und hat eine nominale bzw. Nenndicke t_b von etwa 0,008 bis 0,022 Zoll (0,2 bis 0,56 Millimeter). Der Kopf 18 ist typischerweise aus einem Harz eines geformten Stiels 16, um über die Basis 12 überzuhängen, in einem Nachformverfahren gebildet, und ist nicht selbst von einer geformten Form bzw. Gestalt. Jedoch ist eine bevorzugte Kopfform eine, welche über die Basis an im wesentlichen sämtlichen Seiten des Stiels 16 überhängt und eine Dicke t_h von etwa 0,01 bis 0,014 Zoll (0,25 bis 0,36 Millimeter) hat. Hergestellt durch die Formverfahren, die unten und in dem U.S. Patent 6,248,276 ausgeführt sind, auf einem quadratischen Stiel wird der Kopf 18 allgemein von kreisförmigem oder geringfügig ovalem Abdruck sein, mit einer Hauptabmessung W_h, die in der Richtung eines Bearbeitens ausgerichtet ist, von etwa 2,00 bis 2,25 mal der Stieldicke W_s oder etwa 0,014 bis 0,027 Zoll (0,56 bis 0,76 Millimeter) für bevorzugte Stielbreiten. In diesem Beispiel ist der Kopf 18 von kreisförmigem Querschnitt und hat einen Durchmesser W_h von etwa 0,0264 Zoll (0,671 Millimeter). Die Gesamtdicke t_f des Verschlusses, beinhaltend die Basisdicke und die Höhe der Verschlußelemente, ist etwa 0,052 bis 0,071 Zoll (1,3 bis 1,8 Millimeter). Es sollte auch festgehalten werden, daß in dieser Ausbildung die obere Oberfläche des Kopfs 18 allgemein eben bzw. flach über einen zentralen Bereich "F" ist, welcher den Abdruck des darunterliegenden Stiels 16 abdeckt. Indem es einen derartigen relativ breiten ebenen Bereich aufweist, kann dies einem Feld von derartigen Verschlußelementen helfen, leicht über ein zusammenpassendes Feld vor einem Eingriff zu gleiten, um einem Benutzer zu ermöglichen, die Verschlüsse nach einem Kontakt, jedoch vor einem Eingriff zu positionieren. Ebene bzw. flache obere Oberflächenbereiche verbessern auch das Gefühl des Felds gegenüber einer Haut, um ein Kratzen bzw. Schleifen zu vermeiden, und helfen beim Verteilen von normalen Lasten bzw. Belastungen gegen eine zusammenpassende Oberfläche während einer Kompression.
In einem Beispiel eines hohen Profils ist die Breite W_s des quadratischen Stiels 16 etwa 0,018 Zoll (0,46 Millimeter) und eine Hauptkopfabmessung W_h ist etwa 0,0378 Zoll (0,960 Millimeter). In diesem Beispiel mit hohem Profil ist die Gesamtdicke t_f des Befestigungs- bzw. Verschlußelements etwa 0,040 bis 0,115 Zoll (1,0 bis 2,9 Millimeter) mit einer Grund- bzw. Basisdicke von 0,008 bis 0,020 Zoll (0,2 bis 0,5 Millimeter).
Andere Stielkonfigurationen sind ebenfalls möglich. Beispielsweise werden einige Stiele durch die Verschlußbasis als gesonderte Elemente eingesetzt, statt daß sie einstückig bzw. integral aus demselben Material geformt werden. Derartige Zusammenbauprozesse können jedoch teurer sein als ein integrales Formen bzw. Gießen. Die Stiele können auch einen anderen Querschnitt als quadratisch oder rechteckig aufweisen. Beispielsweise können einige Stiele mit kreisförmigem Querschnitt integral mit der Basis auf einer Walze geformt werden, welche Platten mit den ausgerichteten Halbzylindernuten bzw. -rillen aufweist, die in ihre Seitenoberflächen bearbeitet oder geätzt sind, wobei die Nuten von jeder anliegenden Platte mit jenen der nächsten ausgerichtet sind, um zylindrische Stielformhohlräume auszubilden.
Indem als nächstes auf 4 bezogen wird, sind die Verschlußelemente 14 in sich wiederholenden Gruppen von jeweils drei Reihen angeordnet. Diese Reihen sind in der zweiten Reihengruppe von links als äußere Reihen A und C und mittlere Reihe B identifiziert. Der Reihenabstand S_R innerhalb jeder Reihengruppe ist konstant und etwa 0,028 Zoll (0,71 Millimeter) in diesem Beispiel, wobei die mittlere Reihe B gleichmäßig von den Reihen A und C beabstandet ist, so daß die Reihen A und C um etwa 0,056 Zoll (1,14 Millimeter) beabstandet sind. Der Verschlußelementabstand S_F ist konstant entlang jeder Reihe und etwa 0,046 Zoll (1,17 Millimeter) in diesem Beispiel. Jede mittlere Reihe B ist in Längsrichtung von ihren assoziierten bzw. zugeordneten Außenreihen A und C versetzt, so daß ihre Ver schlußelemente 14 jeweils in der Mitte zwischen benachbarten Verschlußelementen 14 in den äußeren bzw. Außenreihen angeordnet sind. Jede Gruppe mit drei Reihen ist von der nächsten Dreireihengruppe bzw. Gruppe mit drei Reihen durch eine Längsspur 22 getrennt, die frei von Verschlußelementen ist. In diesem Beispiel hat das Muster der Reihengruppe und des Abstands eine Wiederholungsbreite W_R von etwa 0,114 Zoll (2,90 Millimeter), geringfügig größer als die Wiederholungsbreite, welche erhalten würde, indem ein vollständiges bzw. gestapeltes Feld eines Reihenabstands S_R genommen wird und jede vierte Reihe entfernt wird, und die Köpfe 18 der Verschlußelemente sind bzw. werden bei einem Nominaldurchmesser von 0,0264 Zoll (0,671 Millimeter) oder einem Mittel bzw. Durchschnitt von etwa 2,2 mal der Stielbreite gezogen.
Das Gruppieren von Verschlußelementreihen in Gruppierungen mit drei Reihen, jeweils mit einer mittleren versetzten Reihe B und von benachbarten Gruppen beabstandet, kann insbesondere für eine selbst eingreifende Leistung vorteilhaft sein, da sie ein ausreichendes Gesamt- bzw. Volumensverriegelungsverhältnis bei einer besonders niedrigen Kopfdichte zur Verfügung stellt. Jede Reihengruppe definiert eine Längsreihe von Zwischenelement-Aufnahmebehältern bzw. -Aufnahmen 24, die jeweils durch vier Befestigungs- bzw. Verschlußelemente 14 begrenzt sind und dimensioniert sind, um einen Verschlußelementkopf eines zusammenpassenden bzw. abgestimmten Felds bzw. Arrays aufzunehmen und auf wenigstens drei Seiten zu halten. Eine derartige Aufnahme 24 ist zwischen vier hervorgehobenen Verschlußelementen dargestellt bzw. illustriert, wobei die gepunktete bzw. strichlierte Außenlinie bzw. Konturlinie eines Verschlußelementkopfs 18' zwischen den hervorgehobenen Verschlußelementen in Eingriff ist bzw. gelangt. Indem der obige Zwischenreihenabstand, Zwischenelementabstand und Kopfdurchmesser gegeben sind, ist der Spalt bzw. Freiraum C₁ zwischen benachbarten Köpfen entlang jeder Reihe etwa 0,02 Zoll (0,5 Millimeter) oder geringfügig weniger als der nominale Kopfdurchmesser, während das Spiel bzw. der Freiraum C₂ zwischen quer ausgerichteten Verschlußelementen etwa 0,03 Zoll (0,75 Millimeter) beträgt oder geringfügig mehr als der nominale Kopfdurchmesser. Somit muß ein zusammenpassender Verschlußelementkopf 18' nur seitlich ein Verschlußelement der mittleren Reihe B während dem Eingriff ablenken.
5 zeigt auch die Querschnittsfläche des quadratischen Stiels 16 jedes Verschlußelements 14, und zeigt in gepunkteter bzw. strichlierter Außenkontur die Dicke der Form- und Abstandshalterplatten der Formwalze, die angewandt bzw. eingesetzt wird, um die Basis und Stiele des Verschlusses auszubilden. Wie dies in dieser Ansicht gesehen werden kann, ist der minimale Eckabstand S_s zwischen den Stielen 16 von benachbarten Verschlußelementen in der mittleren und äußeren Reihe jeder Reihengruppierung kleiner als der Nominaldurchmesser der Verschlußelementköpfe, so daß ein eingefangener Verschlußelementkopf 18' (4) am seitlichen Bewegen von seiner Aufnahme 24 in jeder Richtung, sobald er einmal in Eingriff ist, gehindert ist. Somit wird jeder verriegelte Kopf in einem Käfig eingefangen, der durch vier benachbarte Verschlußelementstiele 16 ausgebildet ist. In diesem Beispiel ist die Stieleckabtrennung S_s etwa 0,0194 Zoll (0,49 Millimeter), signifikant weniger als der nominale Kopfdurchmesser von 0,0264 Zoll (0,671 Millimeter).
Verschlußelemente, die die obigen Abmessungen aufweisen und in dem Muster von 4 angeordnet sind, stellen eine gesamte Kopfdichte von 585 Haken pro Quadratzoll (91 Haken pro Quadratzentimeter), und eine Kopfdichte von etwa 29,2 Prozent zur Verfügung. Das Volumenseingriffs-, Verriegelungs- und Überlappungsverhältnis wurden als 228 Prozent, 25,4 Prozent bzw. null Prozent berechnet.
In einem Beispiel mit hohem Profil des Musters von 4 waren die markierten bzw. bezeichneten Abmessungen 0,069 Zoll (1,75 Millimeter) für SF, 0,176 Zoll (4,47 Millimeter) für WR und 0,044 Zoll (1,1 Millimeter) für SR, mit einer Stielecktrennung SS von etwa 0,0308 Zoll (0,78 Millimeter).
Ein weiteres Muster, das ein vernünftiges Kopfeinfangen bei einer relativ niedrigen Kopfdichte zur Verfügung stellt, ist in 6 gezeigt. In diesem Fall besteht jede gerade Reihe von Verschlußelementen 14 aus eng beabstandeten Paaren von Verschlußelementen, die mit einem entsprechenden Paar einer benachbarten Reihe ausgerichtet sind, so daß das resultierende Feld von Verschlußelementen aus gleich beabstandeten Gruppen 26 von jeweils vier Verschlußelementen besteht, wobei die Verschlußelemente jeder Gruppe an den Ecken eines nahezu quadratischen Rechtecks angeordnet sind und eine Aufnahme 24 zum Aufnehmen eines Verschlußelementkopfs eines zusammenpassenden Felds zwischen diesen definieren. Jedes Verschlußelement 14 ist von denselben Abmessungen wie die Verschlußelemente von 4 mit der Ausnahme, daß der nominale Kopfdurchmesser W_h mit etwa 0,0252 Zoll (0,64 Millimeter) dargestellt bzw. illustriert ist. Insbesondere ist der Zwischenstielabstand bzw. -freiraum zwischen benachbarten Stielen innerhalb von jeder Gruppe 26 kleiner als der nominale Kopfdurchmesser. In diesem Bei spiel ist der Längsstielabstand S_s1 etwa 0,021 Zoll (0,53 Millimeter), und der querverlaufende Stielabstand S_s2 ist etwa 0,022 Zoll (0,56 Millimeter), klein genug, daß die vier Stiele 16 jeder Gruppe 26 eine Vier-Stangen-Zelle ausbilden, um einen Austritt eines eingefangenen Verschlußelementkopfs zu verhindern. Insbesondere ist der diagonale Abstand C₃ zwischen Verschlußelementköpfen 18 innerhalb jeder Gruppe 26 etwa 0,022 Zoll (0,056 Millimeter), oder geringfügig weniger als der nominale Kopfdurchmesser. Der Abstand zwischen Gruppen 26 ist derart, daß sich die Muster bei einem Intervall W_R1 von etwa 0,067 Zoll (1,70 Millimeter) entlang der Reihen und einem querverlaufenden Intervall W_R2 von etwa 0,068 Zoll (1,73 Millimeter) wiederholen.
Die Anordnung von 6 stellt eine Gesamtkopfdichte von 676 Haken pro Quadratzoll (105 Haken pro Quadratzentimeter) und eine Kopfdichte von etwa 28,7 Prozent zur Verfügung. Das Bulk- bzw. Volumenseingriffs-, Verriegelungs- und Überlappungsverhältnis wurden mit 213 Prozent, 25,0 Prozent bzw. null Prozent berechnet.
In einem Beispiel mit hohem Profil eines Produkts mit einem Feld, das nach 6 gemustert ist und mit 0,018 Zoll (0,46 Millimeter) Quadratstielen, sind die markierten Abmessungen 0,129 Zoll (3,28 Millimeter) für W_R1, 0,130 Zoll (3,30 Millimeter) für W_R2, 0,0378 Zoll (0,96 Millimeter) für W_h und 0,036 Zoll (0,91 Millimeter) für sowohl S_s1 als auch S_s2 Ein weiteres Verschlußelementmuster ist in 7 gezeigt. Dieses Muster beinhaltet dieselbe Dreireihengruppierung und Verschlußelementabmessungen des Musters von 4, jedoch mit dem Zusatz von zwei einzelnen Reihen zu dem sich wiederholenden Reihenmuster. Die Distanz W_l von jeder Dreireihengruppe zu einer benachbarten einzelnen bzw. Einzelreihe ist gleich dem Abstand bzw. der Distanz zwischen den Einzelreihen und etwa 0,058 Zoll (1,47 Millimeter) in diesem Beispiel, so daß die Wiederholungsmusterbreite W_R etwa 0,23 Zoll (5,8 Millimeter) beträgt. Diese Anordnung stellt eine Gesamtkopfdichte von 501 Haken pro Quadratzoll (78 Haken pro Quadratzentimeter) und eine Kopfdichte von etwa 25,0 Prozent zur Verfügung. Das Volumenseingriffs-, Verriegelungs- und Überlappungsverhältnis wurden mit 181 Prozent, 13,7 Prozent bzw. null Prozent berechnet.
Das Muster von 8 ist ähnlich zu jenem von 7, jedoch nur mit einer Einzelreihe zwischen benachbarten Dreireihengruppen. Ansonsten sind die Abmessungen des Musters dieselben, so daß die Wiederholungsmusterbreite W_R etwa 0,172 Zoll (4,37 Millimeter) ist. Diese Anordnung stellt eine Gesamtkopfdichte von 522 Haken pro Quadratzoll (81 Haken pro Quadratzentimeter) und eine Kopfdichte von etwa 26,0 Prozent zur Verfügung. Das Volumenseingriffs-, Verriegelungs- und Überlappungsverhältnis wurden mit 194 Prozent, 16,9 Prozent bzw. null Prozent berechnet.
9 und 10 illustrieren kurz ein bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden der Verschlußelemente der obigen Muster in einem kontinuierlichen Verfahren bzw. Prozeß. Geschmolzenes Harz wird in eine Formwalze 30, entweder in einen Spalt zwischen der Formwalze und einer gegenläufigen Druckwalze 32, wie dies gezeigt ist, oder direkt mit einem Druckschuh (nicht gezeigt) eingebracht. Das Harz wird in ein Feld bzw. Array von Hohlräumen beaufschlagt bzw. gezwungen und auf der Walze 30 gekühlt, um einstückig bzw. integral Stiele auszubilden, die sich von einer Seite eines Blatts aus Harz erstrecken, welches auf der Oberfläche der Walze 30 abkühlt, bevor es von der Walze 30 abgezogen und über die Walze 34 geführt wird. Während sie auf der Walze 34 sind, werden, unmittelbar bevor die Kopfformwalze 36 erreicht wird, die distalen Enden der Stiele 16 schnell erhitzt, entweder durch eine Flamme 38, wie dies gezeigt ist, oder durch eine erhitzte Platte, wobei der Rest der Stiele und das Basisblatt relativ kühl gehalten werden. Die geschmolzenen Enden werden dann durch die rotierende Walze 36 deformiert, welche auf einer Temperatur, niedriger als diejenige der eintretenden Stielenden gehalten ist, wie dies in 10 gezeigt ist. Die Stiele, die beispielsweise mit einer Höhe von 0,076 Zoll (1,9 Millimeter) geformt wurden, werden in einer Ausbildung auf eine abschließende bzw. Endhöhe von etwa 0,050 Zoll (1,3 Millimeter) mit relativ ebenen oberen Kopfoberflächen deformiert. Weitere Details dieses Verfahrens können im U.S. Patent 6,248,276 gefunden werden.
Volumensverriegelungs-, Eingriffs- und Überlappungscharakteristika bei null Grad Eingriffswinkeln sind bzw. werden in Übereinstimmung mit dem folgenden Verfahren bestimmt, welche leicht mit gegenwärtigen durch Computer unterstützte Entwurfs-(CAD)-Techniken ausgeführt werden können.
Zuerst wird ein Modell der Draufsicht des Musters erzeugt, enthaltend lediglich die seitliche Grenzlinie von jedem Verschlußelementkopf und ihren assoziierten Stielen, in bzw. bei einem geeigneten Abstand von anderen Verschlußelementköpfen und Stielen. Dann wird eine Kopie dieses Musters erzeugt und auf ein Zoll (25,4 Millimeter) Quadrat (das Duplikat), wie in einer unterschiedlichen Schicht bzw. Lage des CAD-Modells, getrimmt bzw. eingestellt und direkt über das erste Muster (das Original) überlagert. Das Duplikat wird dann quer in einer Richtung senkrecht zu den Reihen von Verschlußelementen um einen Abstand gleich einem Reihenabstand bewegt, und dann in Längsrichtung in einer Richtung parallel zu den Reihen bewegt, lediglich bis die Verschlußelemente des Duplikats allgemein zwischen Verschlußelementen des Originals ausgerichtet sind (typischerweise etwa eine Hälfte des Zwischenreihen-Verschlußelementabstands). 11A illustriert diese erste in Eingriff bringbare bzw. Eingriffsposition für das Muster von 4, wobei die Verschlußelementköpfe des Originals herausgezeichnet bzw. hervorgehoben sind. In dieser Position werden die überlappenden Stielbereiche gezählt (in diesem Beispiel gibt es keine überlappenden Stiele in dieser Position) und aufgezeichnet. Als nächstes wird das Duplikat in Querrichtung um einen Reihenabstand bzw. Abstand einer Reihe bewegt und in Längsrichtung zu einer nächsten Eingriffsposition verschoben (11B illustriert eine derartige Position für das Muster von 4) und die überlappenden Stiele über das Ausmaß von einem Quadratzoll (6,45 Quadratzentimeter) des Duplikatmusters werden neuerlich gezählt. Dies wird wiederholt, bis das Ausmaß des sich wiederholenden Reihenmusters erreicht ist, und die Anzahl von überlappenden Stielen wird zwischen den analysierten Positionen gemittelt und dann durch die Anzahl von Stielen pro Quadratzoll dividiert, um das Volumensüberlappungsverhältnis zu erhalten. 11C illustriert eine dritte Analysenposition für das Muster von 4, welches eine Analyse an einer Gesamtheit von vier Positionen erfordert, bevor sich die Reihensequenz wiederholt.
Das obige Verfahren ist ähnlich zu jenem zum Berechnen des Volumenseingriffsverhältnisses mit der Ausnahme, daß an jeder in Eingriff bringbaren bzw. Eingriffsposition die Anzahl von Haken-Haken-Eingriffen eher gezählt wird als die Anzahl von überlappenden Stielen. Es ist festzuhalten, daß jeder Einzelhakenkopf gleichzeitig mit mehreren Köpfen des zusammenpassenden Musters in Eingriff sein kann, wobei jeder Eingriff gesondert gezählt wird. In jeglicher Position sollte das Duplikat von seiner anfänglichen Anordnung verschoben werden, um einen Eingriff mit Verschlußelementen des Originals zu maximieren, jedoch nicht mehr als um eine Hälfte eines Reihenabstands in jeder Richtung. Dies simuliert eine Feldverwendung, in welcher eine perfekte Ausrichtung kaum auftritt und wo eine bestimmte Scherlast nahezu immer vorhanden ist.
Ein Volumensverriegelungsverhältnis wird ähnlich berechnet mit der Ausnahme, daß es lediglich für Felder analysiert wird, in welchen die Verschlußelementstiele nahe genug beabstandet sind, um zu verhindern, daß sich ein Kopf, der in einer Aufnahme gefangen ist, die zwischen vier benachbarten Stielen in zwei oder drei benachbarten Reihen definiert ist, seitlich aus der Aufnahme herausbewegt. An jeder Analysenposition der zwei überlappten Muster ist das, was gezählt wird, die Anzahl von Verschlußelementköpfen des Duplikats, welche innerhalb von Aufnahmen des Originals sind. Ein Kopf des Duplikats wird als in einer Aufnahme des Originals aufgenommen bezeichnet, wenn sich das gesamte Ausmaß von jeglichem flachen Abschnitt der Kopfoberfläche innerhalb eines Polygons befindet, das die Zentren von allen Verschlußelementen verbindet, die die Aufnahme definieren. Derartige Verschlußelementköpfe werden als gegen eine seitliche Gesamtbewegung "verriegelt" bezeichnet, selbst obwohl sie sich frei innerhalb der Aufnahme bewegen können. Beispielsweise sind die meisten der Verschlußele mente der am weitesten linken Reihe des Duplikats in 11B zwischen Verschlußelementen des Originals verriegelt, während keines der Verschlußelemente des Duplikats in 11C verriegelt ist.
Neben einem Demonstrieren bzw. Zeigen einer guten Null-Eingriffswinkelleistung stellen zahlreiche der oben beschriebenen Muster auch eine vernünftige Leistung an anderen Eingriffswinkeln selbst mit ihrem hohen Ordnungsgrad zur Verfügung. 12A und 12B illustrieren beispielsweise einen Eingriff von zwei Mustern von 4 bei Eingriffswinkeln α von 45 bzw. 90 Grad. Ein Weg eines Beurteilens der Eingriffs- und Festigkeitsleistung von Mustern an verschiedenen Winkeln ist es, die Kraftniveaus, die für einen Eingriff erforderlich sind, mit jenen bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel zu vergleichen. Diese Werte können durch ein Montieren bzw. Anordnen von Duplikat-Verschlüssen an starren Blöcken gemessen werden, wobei der Überlappungsbereich bekannt ist, wobei die Blöcke sanft bei dem gewünschten Eingriffswinkel zusammengebracht werden und seitlich die relative Position der Verschlüsse eingestellt wird, um einen Eingriff zu fördern, worauf dann langsam eine Eingriffslast bzw. -belastung erhöht wird, bis die Verschlüsse ineinander eingreifen. Die maximale Kraft für einen Eingriff wird aufgezeichnet und dann durch die Eingriffslast bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel dividiert, um ein Eingriffswiderstandsverhältnis zu generieren. Ein idealer omnidirektionaler Verschluß würde daher ein Eingriffswiderstandsverhältnis von 1,0 aufweisen, da es keine Leistungsänderung mit einem Eingriffswinkel geben würde.
Neben einem Bereitstellen einer guten Leistung bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel stellen zahlreiche der obigen Muster auch einen verbesserten Grad einer Omnidirektionalität verglichen mit einigen anderen hoch geordneten Mustern zur Verfügung. Die Ausbildung, die in 4 gezeigt ist, wurde beispielsweise aus hoch dichtem Polyethylen (HDPE) geformt und es wurde ein Eingriffswiderstandsverhältnis von etwa 1,65 bei 90 Grad demonstriert und etwa 2,0 bei 45 Grad. Die Ausbildung von 6 andererseits, wenn bzw. da sie aus HDPE geformt ist, zeigte ein Eingriffswiderstandsverhältnis von etwa 1,71 bei 45 Grad und lediglich etwa 0,8 bei 90 Grad. Diese Ähnlichkeit eines Eingriffswiderstands bei null und 90 Grad würde aufgrund der Symmetrie des Musters von 6 erwartet werden.
Die obigen Produkte können aus verschiedenen Thermoplastiken und anderen Harzen hergestellt werden. Ein hoch dichtes Polyethylen, wie Exxon Mobil #6908, kann für einige Anwendungen verwendbar bzw. nützlich sein. Andere geeignete Materialien beinhalten niederdichtes Polyethylen (LDPE), Polypropylen und Nylon.

Claims

Kontakt- bzw. Berührungs-Verschlußprodukt, umfassend: eine blattförmige Basis (12); und ein Feld von Festlegungs- bzw. Verschlußelementen (14), die jeweils einen Stiel (16) aufweisen, der sich von einer breiten Seite der Basis zu einem distalen Kopf (18) erstreckt, der über die Basis überhängt, wobei die Verschlußelemente in einem geordneten Muster von geraden Reihen angeordnet sind; dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (18) der Verschlußelemente die Basis mit bzw. bei einer Kopfdichte zwischen 20 und 35 Prozent abdecken, und die Verschlußelemente (14) angeordnet sind, um eine ausreichende Anzahl und ein Muster von Taschen (24) zwischen benachbarten Stielen in bzw. innerhalb assoziierter bzw. zugeordneter Gruppen der Verschlußelemente (14) zu definieren, um ein Gesamt- bzw. Volumensverriegelungsverhältnis von wenigstens 10 Prozent zur Verfügung zu stellen, wenn sie mit einem identischen Muster an einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind bzw. stehen.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 1, wobei die Kopfdichte zwischen 25 bis 33 Prozent, vorzugsweise 31 Prozent ist.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelemente (14) angeordnet sind, daß sie ein Gesamt- bzw. Volumenseingriffsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster mit einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, von wenigstens 100 Prozent, vorzugsweise wenigstens 150 Prozent, noch bevorzugter wenigstens 200 Prozent aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei das Volumensverriegelungsverhältnis wenigstens 20 Prozent, vorzugsweise wenigstens 25 Prozent beträgt.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelemente (14) in einem wiederholenden Muster von Reihengruppierungen angeordnet sind, wobei jede Reihengruppierung ein Dreireihenband von Verschlußelementen aufweist, die von benachbarten Reihen von Verschlußelementen durch einen Abstand (W1) größer als ein Reihenabstand (SR) in bzw. innerhalb des Bands beabstandet sind.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 5, wobei das Dreireihenband aus zwei äußeren bzw. Außenreihen (A, C) von seitlich ausgerichteten Verschlußelementen (14) und einer mittleren bzw. Mittelreihe (B) von Verschlußelementen besteht, die in Längsrichtung von benachbarten Verschlußelementen der Außenreihen versetzt sind.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 6, wobei jedes Verschlußelement (14) der mittleren Reihe (B) gleichmäßig von zwei benachbarten Verschlußelementen von jeder der Außenreihen (A, C) beabstandet ist.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 6, wobei ein Spiel bzw. Freiraum (C1) zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementköpfen entlang der mittleren Reihe (B) kleiner als ein nominales seitliches Ausmaß (WH), entlang der mittleren Reihe gemessen, der Verschlußelementköpfe (18) ist.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 6, wobei ein Spiel (C2) zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementen (14) der Außenreihen (A, C), gemessen über das Dreireihenband, größer als ein nominales seitliches Ausmaß (WH), gemessen entlang der mittleren Reihe, der Verschlußelementköpfe ist.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 9, wobei ein Spiel zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Verschlußelementköpfen entlang der mittleren Reihe kleiner als ein nominales seitliches Ausmaß bzw. eine nominale seitliche Erstreckung (WH), gemessen entlang der mittleren Reihe, der Verschlußelementköpfe ist.
Kontakt-Verschluß nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei jede Reihengruppierung das Dreireihenband und wenigstens ein Einzelreihenband von Verschlußelementen (14) umfaßt.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 11, wobei jede Reihengruppe aus dem Dreireihenband und einem Einzelreihenband von Verschlußelementen besteht, das in der Mitte zwischen dem Dreireihenband der Gruppierung und einem Dreireihenband einer benachbarten Gruppierung beabstandet ist, oder wobei jede Reihengruppe aus dem Dreireihenband und zwei Einzelreihenbändern von Verschlußelementen besteht, die durch einen Abstand größer als der Reihenabstand in bzw. innerhalb des Dreireihenbands beabstandet sind.
Kontakt-Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verschlußelemente (14) in einem sich wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern (26) angeordnet sind, wobei jeder Cluster bzw. jede Ansammlung aus vier Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind und von benachbarten Clustern um einen Abstand größer als eine größte Seitenlänge (D) der polygonalen Fläche beabstandet sind.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 13, wobei die vierseitige, polygonale Fläche rechteckig oder im wesentlichen quadratisch ist.
Kontakt-Verschluß nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die Verschlußelemente (14) in einem sich wiederholenden Muster von Vier-Element-Clustern angeordnet sind, wobei jeder Cluster bzw. jede Ansammlung aus vier Verschlußelementen besteht, die an vier Ecken einer vierseitigen, polygonalen Fläche angeordnet sind, wobei ein Spiel bzw. Freiraum (C3) zwischen einem ersten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen (18) an gegenüberliegenden Ecken der Fläche bzw. des Bereichs größer als ein nominaler bzw. Nenndurchmesser (Wh) der Verschlußelementköpfe ist, und ein Spiel bzw. Abstand zwischen einem zweiten Paar von gegenüberliegenden Verschlußelementköpfen an gegenüberliegenden Ecken der Fläche kleiner als der nominale Durchmesser der Verschlußelementköpfe ist.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei das Feld eine Gesamtverschlußelementdichte von wenigstens 200 Verschlußelementen pro Quadratzoll (31 Verschlußelementen pro Quadratzentimeter), vorzugsweise wenigstens 500 Verschlußelementen pro Quadratzoll (78 Verschlußelementen pro Quadratzentimeter) aufweist.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei das Feld wenigstens 10 Reihen von jeweils wenigstens 50 Verschlußelementen (14) beinhaltet.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei sich die Verschlußelementstiele (16) senkrecht zur Basis (12) erstrecken.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelementköpfe (18) jeweils obere Oberflächen aufweisen, die allgemein eben bzw. flach über eine Fläche (F) sind, die ihre entsprechenden Stiele (16) abdeckt.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, der eine Gesamtdicke (tf), beinhaltend eine Dicke der blattförmigen Basis (12) und eine mittlere bzw. durchschnittliche Höhe der Verschlußelemente (14), von weniger als 0,075 Zoll (1,9 Millimeter) aufweist.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelemente (14) angeordnet sind, daß sie ein Volumensüberlappungsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, von weniger als 2,0 Prozent aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelemente (14) konstruiert und angeordnet sind, um ein Eingriffswiderstandsverhältnis, wenn sie mit einem identischen Muster bei einem 45 Grad Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, von weniger als 2,5 Grad zur Verfügung zu stellen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, welcher übergefaltet und mit sich selbst in Eingriff gebracht ist.
In Kombination zwei Streifen des Produkts nach einem der obigen Ansprüche, wobei ihre entsprechenden Felder von Verschlußelementen (14) bei einem Null-Grad-Eingriffswinkel in Eingriff gebracht sind, die vorzugsweise eine Gesamtdicke (T), wenn sie unter einer leichten Last komprimiert sind, die ausreichend ist, um die Verschlußelemente von jedem Streifen gegen die Basis (12) des anderen Streifens in Eingriff zu bringen, von weniger als 0,08 Zoll (2 Millimeter) aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelementstiele integral bzw. einstückig mit der Basis geformt sind.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelementköpfe (18) jeweils eine Gesamtdicke (th), gemessen entlang ihrer entsprechenden Stiele, von weniger als 0,015 Zoll (0,38 Millimeter) aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelementköpfe jeweils ein seitliches Ausmaß bzw. eine seitliche Erstreckung (Wh), gemessen entlang ihrer entsprechenden Reihen, größer als einen nominalen Abstand (C1) zwischen gegenüberliegenden Oberflächen von benachbarten Köpfen innerhalb jeder Reihe aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Verschlußelementköpfe jeweils ein maximales seitliches Ausmaß (Wh), gemessen in einer Richtung senkrecht zu ihren entsprechenden Stielen, von zwischen 0,01 und 0,04 Zoll (0,25 und 1,0 Millimeter) aufweisen.
Kontakt-Verschluß nach einem der obigen Ansprüche, wobei das Volumensüberlappungsverhältnis Null Prozent ist.