DE69723272T2

DE69723272T2 - Haftband verschluss mit umfangschichtung

Info

Publication number: DE69723272T2
Application number: DE69723272T
Authority: DE
Inventors: L. Donald BANFIELD
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: US5942177A; CN1212786C; US5786061A; KR100469562B1; JP2000516485A; WO1998005232A1; KR20000029782A; EP0921739A1; EP0921739B1; CN1231585A; DE69723272D1

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft eine trennbare Versch1ußeinrichtung, insbesondere vom Haken- und Schlaufentyp, zur Anbringung an anderen Gegenständen wie etwa Polyurethanschaumstoff-Sitzpolstern oder Hartkunststoffteilen für Kraftfahrzeuge, Möbel und dergleichen. Ein Bereich einer solchen trennbaren Verschlußeinrichtung wird typischerweise in den Kunststoffgegenstand oder den Polyurethanschaumstoffsitz während eines Formvorgangs eingebaut, um später an einem anderen Gegenstand angebracht zu werden, der den dazu passenden Bereich der trennbaren Verschlußeinrichtung trägt. Die Verschlußeinrichtung der vorliegenden Erfindung vereinfacht das Verfahren zum Formen des Teils, an dem sie angebracht ist, ganz wesentlich. Es wird hier zwar speziell auf elastomere Polyurethanschaumstoff- oder Hartkunststoffteile Bezug genomnmen, es versteht sich aber, daß ein Verschlußeinrichtungs-Produkt gemäß der Erfindung in Teilen verwendet werden kann, die aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt sind, z. B. Thermoplasten, Duroplasten, Elastomeren oder anderen formbaren Zusammensetzungen wie etwa solchen, die im weitesten Sinn als "Kunststoffe" bezeichnet werden.
Trennbare Verschlußeinrichtungen mit Haken und Schlaufen, wie sie etwa von der Erwerberin der vorliegenden Erfindung unter den Warenzeichen "VELCRO" und "ULTRAMATE" verkauft werden, sind wohlbekannt und dienen dazu, zwei Teile lösbar miteinander zu verbinden. Diese Art von Verschlußeinrichtung hat zwei Komponenten. Jede hat ein fiexibles Substrat bzw. eine Basis, die auf einer Oberfläche eine Komponente des Verschlußsystems trägt. Die eine Oberfläche trägt typischerweise elastische Haken, während die andere Schlaufen trägt. Wenn die beiden Oberflächen aneinandergepreßt werden, greifen sie ineinander unter Bildung eines lösbaren Eingriffs.
Die Haken können eine von vielen Formen haben, beispielsweise können es rohrförmige Haken, palmenförmige Haken und pilzförmige Haken sein, die sämtlich im Stand der Technik bekannt sind. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sollen die Ausdrücke "Haken", "Hakentyp" und "hakenartig" jede dieser Konfigurationen von Schlaufeneingriffselementen umfassen.
Trennbare Verschlußeinrichtungen werden beider Herstellung von Autositzen für die Anbringung eines gepolsterten Sitzbezugs, nachstehend als Dekoverkleidung bezeichnet, an einem Kern aus Polyurethanschaum verwendet. Ein Teil der trennbaren Verschlußeinrichtung wird während des Formvorgangs des Schaumstoffs in die Oberfläche des Polyurethan-Sitzkerns eingesetzt. Der dazupassende Teil der trennbaren Verschlußeinrichtung wird an dem Sitzbezug angebracht, um eine lösbare Anbringung an dem Schaumstoffsitzkern zu ermöglichen. Die trennbare Verschlußanordnung, die in der Schaumstoff-Form zur Einbringung in die Kernoberfläche verwendet wird, ist typischerweise der mit Haken versehene Teil des trennbaren Verschlußsystems. Dieser Hakenbereich hat eine Basis, die an einer Oberfläche elastische Haken trägt. Die von der Haken tragenden Oberfläche der Basis abgewandte Oberfläche kann als Verankerungsoberfläche mittels verschiedener wohlbekannter Konfigurationen dienen. Bei manchen Anordnungen ist an der Basis ein magnetisch anziehendes Material angebracht, um die Plazierung der Anordnung in einer Mulde der Formhohlraumwand zu erleichtern, die mit Magneten ausgestattet ist. Eine Schutzschicht, die häufig als dünne Kunststoffolie ausgebildet ist, wird über den elastischen Haken angeordnet, um das Eindringen von Schaum in die Haken während des Formvorgangs zu verhindern. Eine erhebliche Kontaminierung der Haken mit Schaumstoff würde ihre Fähigkeit zum Eingriff mit dem dazupassenden Teil der Verschlußeinrichtung beeinträchtigen. Diese Verschlußeinrichtungen werden an einer Oberfläche einer Muschelschalenform angebracht; ein chemisches Gemisch, gewöhnlich aus einem Diiocyanat und einem Polyol, wird in eine Form eingepreßt; die obere Oberfläche der Form wird geschlossen und zugeklemmt, während die Chemikalien in Reaktion treten und aufgetrieben werden unter Bildung eines flexiblen Schaumstoffs, wie das im Stand der Technik wohlbekannt ist.
Bekannte Anordnungen einschließlich derjenigen, die in den US-PS'en 4 726 975, 4 673 542, 4 563 380 und 4 693 921 angegeben sind, verwenden eine dünne Folie, um das Eindringen von Schaum in die Verschlußelemente der trennbaren Verschlußeinrichtung während des Formvorgangs zu verhindern. Die FR-PS 2 423 666 zeigt ein System zum Abdichten der Ränder des Bandes in der Formrinne durch Eindrücken der Ränder der Verschlußeinrichtung in die Rinne.
Zwei Patentschriften, auf deren Grundlage das vorliegende Dokument Priorität beansprucht, zeigen eine andere Anordnung zum Schutz der Verschlußelemente gegenüber Abbau und Verunreinigung durch das Schaummaterial. Die US-PS 5 286 431 , erteilt am 15. Februar 1994 für Banfield and Rocha, mit dem Titel MOLDED PRODUCT HAVING INSERT MOLD-IN FASTENER, zeigt eine Verschlußeinrichtung vom Haken- und Schlaufentyp mit einem Basiselement und einer Vielzahl von Eingriffselementen, die von einer Oberfläche davon vorspringen. Eine elastomere oder Kautschukumschließung (die thermoplastisch oder duroplastisch sein kann), die die einzelnen Eingriffselemente eng umgibt, füllt im wesentlichen den gesamten Raum um jedes davon aus und schützt die Elemente, wenn sie der rauhen Umgebung eines Formverfahrens ausgesetzt sind. Die Verschlußeinrichtung wird in eine Form gelegt und in ein Kunststoffteil als integraler Teil desselben eingeformt. Die Umschließung ist nach dem Formvorgang von den Eingriffselementen entfernbar und legt die Eingriffselemente frei, ohne sie dauerhaft zu verformen oder ihr Verschließverhalten zu beeinträchtigen. Die US-PSS 540 970, erteilt am 30. Juli 1996 für Banfield et al. mit dem Titel DIE CUT MOLD-IN, zeigt ferner die Ausbildung der elastomeren Abdeckung derart, daß die Spitzen der Haken geringfügig freiliegen. Andere Modifikationen der Erfindung sind auch in dem '970-Patent gezeigt.
Sämtliche oben erläuterten Anordnungen, bei denen die Befestigungselemente, die zur Anbringung des Formprodukts an einer Dekoabdeckung oder einem dazugehörigen Teil bestimmt sind, bedeckt sind, machen es notwendig, daß der Formvorgang einen Schritt des Entfernens der umschließenden Schutzabdeckung aufweist, ob diese nun eine folienähnliche Abdeckung oder eine raumfüllende umschließende Abdeckung ist. Das bedeutet für den Betreiber der Preßform einen erheblichen Aufwand. Nach dem Entfernen befindet sich die Abdeckung außerdem im Besitz des Betreibers der Preßform, der die Abdeckung entsorgen muß. Der Betreiber der Form ist jedoch nicht derjenige, der die Abdeckung verwenden könnte, selbst wenn sie recycelfähig wäre. (Der Hersteller der Verschlußeinrichtung ist derjenige, der am ehesten in der Lage ist, die Abdeckung erneut zu verwenden.) Vom Aspekt des Formenbetreibers ist es also sehr vorteilhaft, eine Verschlußkomponente verwenden zu können, die keine Abdeckung benötigt. Somit haben also jene, deren Aufgabe die Herstellung der Verschlußkomponente ist, die in den Formgegenstand einzubauen ist, ein Interesse daran, dem Formenbetreiber eine Komponente zu liefern, die keine Abdeckung hat, die nach dem Formen entfernt werden muß.
Typischerweise ist es auch vorteilhaft, jegliche Vorrichtung zu vermeiden, die mit einer herkömmlichen Form nicht verwendet werden kann, die einen einfachen flachen Bodengraben zur Plazierung des Verschlußelements hat. Andernfalls muß der Formenbetreiber seine normale Maschinenausstattung und die Art und Weise seines Geschäftsbetriebs ändern.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine trennbare Verschlußkomponente bereitzustellen, die das Eindringen eines Formmaterials in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Eingriffselementen (die typischerweise Hakenelemente sind) verhindern kann, ohne daß es notwendig ist, nach dem Formen des Produkts, an dem die Verschlußeinrichtung angebracht ist, eine Schutzabdeckung zu entfernen. Ferner ist es eine Aufgabe, die Herstellung von Gegenständen, an denen eine solche trennbare Verschlußkomponente angebracht ist, etwa durch Formen zu vereinfachen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung von Formgegenständen mit integralen Verschlußkomponenten, ohne daß die Sefestigungselemente der Verschlußkomponente mit Formmaterial verunreinigt werden.
Die vorliegende Erfindung ist durch die Ansprüche 1 bis 33 definiert und betrifft eine trennbare Verschlußkomponente zum Gebrauch mit einer komplementären trennbaren Verschlußkomponente sowie ein Verfahren zum Einbetten einer trennbaren Verschlußkomponente in ein Formteil.
Die trennbare Verschlußkomponente weist folgendes auf: ein Basiselement, das eine nominelle Befestigungsfläche und eine Nicht-Befestigungsfläche hat; ein Muster von Befestigungselementen, das auf der Befestigungsfläche getragen wird, wobei die Befestigungselemente aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Elementen vom Haken- und Schlaufentyp besteht, wobei das Muster folgendes aufweist: einen Innenbereich aus Befestigungselementen, frei von jeglicher Abdeckung, und einen Außenbereich, der den Innenbereich im wesentlichen umgibt. Es gibt eine Abdeckung, die jedes der Befestigungselemente des Außenbereichs bedeckt, und eine Abdeckung, die mit der Basis um den Innenbereich herum in Kontakt ist.
Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Einbringen der trennbaren Verschlußkomponente in eine Form, wobei die Befestigungsfläche einer Wand der Form zugewandt ist und die Wand der Form einen Graben aufweist, der eine solche Gestalt und Größe hat, daß er sowohl den bedeckte Befestigungselemente tragenden Außenbereich als auch den Innenbereich aufnimmt; Befestigen der trennbaren Verschlußkomponente an der Form derart, daß mindestens eine Flachdichtung zwischen der Abdeckung und der Formwand gebildet wird; und Zuführen von Formmasse in die Form, insbesondere in dem Bereich des eingebrachten trennbaren Verschlusses.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung ist eine Kontaktverschlußkomponente, die ohne das Entfernen jeglicher Schutzabdeckung nach dem Gebrauch durch den Formenbetreiber verwendet werden kann. Eine Abdeckung bedeckt einen relativ schmalen Außenbereich von Befestigungselementen, beispielsweise Haken, und beläßt einen Innenbereich von Befestigungselementen unbedeckt. Die Abdeckung füllt typischerweise den Raum um jeden der bedeckten Haken aus, kann aber auch eine zeltartige umhüllende Konfiguration haben, wobei den Befestigungselementen benachbart ein gewisser Leerraum vorhanden ist. Die Abdeckung verläuft um den gesamten Außenbereich der Befestigungskomponente. Die Verschlußkomponente kann in einer Form mit einem Graben verwendet werden. Die Verschlußeinrichtung wird an die Formwand angezogen, und zwar wird sie typischerweise an eine Bodenfläche des Grabens durch Magnete oder Klebstoff angezogen. Die Abdeckung über den bedeckten Haken bildet eine Flachdlchtung, die vollständig um den Außenbereich des Teils herum verläuft und hinreichend dicht ist, so daß keine Formmasse in den Innenbereich eindringen kann. Nach Beendigen des Formvorgangs wird das Formteil entformt, wobei die Verschlußkomponente in dieses eingebettet ist. Die Außenbereichsabdeckung ist relativ schmal. Das Formteil kann auf die übliche Weise an einem Stück Dekoabdeckung befestigt werden, indem die entsprechenden Verschlußkomponenten der Dekoabdeckung mit den nichtbedeckten Befestigungselementen in dem Innenbereich zusammengefügt werden, ohne daß die Außenbereichsabdeckung entfernt wird.
Der Graben kann eine solche Größe haben, daß Flachdichtungen entweder in seiner Bodenfläche oder an den Seitenwänden oder beiden gebildet werden. Die Spitzen der Befestigungselemente können geringfügig durch die Abdeckung vorspringen und Nadellöcher bilden, solange die Flachdichtung gegen das Einströmen von Formmasse aufrechterhalten werden kann. Für die Dichtungsabdeckung und das Formteil können verschiedene Werkstoffe verwendet werden. Die Verschlußkomponente kann praktisch jede Gestalt haben und kann zu einer nichtplanaren Konfiguration, etwa um die Kante eines Polsters herum, gekrümmt werden.
Insbesondere ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine trennbare Verschlußkomponente zum Gebrauch mit einer komplementären trennbaren Verschlußkomponente. Die trennbare Verschlußkomponente weist folgendes auf: ein Basiselement, das eine nominelle Befestigungsfläche und eine Nicht-Befestigungsfläche hat, ein Muster von Befestigungselementen, das auf der Befestigungsfläche getragen wird, wobei die Befestigungselemente aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Elementen vom Haken- und Schlaufentyp besteht. Das Muster weist einen Innenbereich aus Befestigungselementen frei von jeglicher Abdeckung und einen Außenbereich, der den Innenbereich im wesentlichen umgibt, auf. Jedes der Befestigungselemente des Außenbereichs ist von einer Abdeckung bedeckt.
Die Abdeckung kann die Befestigungselemente entweder vollständig bedecken oder nur einige der Befestigungselemente bedecken, wobei die Spitzen von einigen der Befestigungselemente geringfügig frei bleiben. Der Verschluß kann eine rechteckige Kontur haben, wobei der Innenbereich eine rechteckige Kontur hat und der Außenbereich ein ringförmiges Rechteck aufweist. Alternativ kann die Gestalt nicht-rechteckig sein oder kann jede Gestalt haben, wobei der bedeckte ringförmige Außenbereich jede Gestalt haben kann.
Das Abdeckmaterial kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die besteht aus geschäumten und ungeschäumten Versionen von: thermoplastischem Polyethylen; duroplastischem Polyethylen; Polyurethan; thermoplastischem Polyolefin; duroplastischem Polyoiefin; thermoplastischem Polyvinyichlorid (PVC); duroplastischem PVC; Silikon; Styrol-Butadienkautschuk; Naturkautschuk; Ethylen-Vinylacetat (EVA); und Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM).
Der bedeckte Außenbereich hat eine im wesentlichen gleichmäßige Breite um seinen Umfang herum. Typischerweise hat der Außenbereich eine mittlere Breite zwischen 2 und 10 mm zwischen einer Grenzfläche des Innenbereichs und des Außenbereichs und einem äußeren Rand des Außenbereichs, wobei 3 mm bevorzugt wird. Dies bedeckt quer typischerweise zwischen einem und zwei Befestigungselementen (Haken) einschließlich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umgibt die Abdeckung jeden Raum um jedes der bedeckten Befestigungselemente herum innig und füllt diesen Raum im wesentlichen aus. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform umhüllt die Abdeckung jedes der bedeckten Befestigungselemente wie ein Zelt um eine Stange herum, wobei etwas Raum um einige der bedeckten Befestigungselemente herum unausgefüllt bleibt.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Befestigungselemente Haken.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform enden die Befestigungselemente in einer Spitze, und die Abdeckung erstreckt sich über die Spitze hinaus mit einem Volumen zwischen 0 und 3 mm, bevorzugt in der Größenordnung von 0,4 mm.
Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Abdeckung ausreichend flexibel ist, eine solche Gestalt hat und kontinuierlich ist, daß dann, wenn die Verschlußkomponente in einen Graben einer Form eingebracht wird, der eine Bodenfläche und Seitenwände hat, und die Verschlußkomponente gegen mindestens eine von der Bodenfläche und den Seitenwänden gedrückt wird und Formmasse in die Form eingeleitet wird, die Abdeckung mit der Form mindestens eine Flachdichtung bildet und verhindert, daß irgendwelche Formmasse an der Abdeckung vorbei in den Innenbereich der Befestigungselemente fließt. Die Befestigungskomponente kann in den Graben im Preßsitz oder einem Nicht-Preßsitz eingepaßt sein. Sie kann durch magnetische Anziehungskraft an die Wände gedrückt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist ein Formerzeugnis mit einem Körper aus erstarrter Formmasse mit mindestens einer Oberfläche und einem inneren Körperbereich. An der Oberfläche des Formkörpers ist eine trennbare Verschlußkomponente in einer der oben beschriebenen Gestalten befestigt. Der Verschluß kann allgemein in einer Planaren Konfiguration an einer Fläche des Formkörpers angebracht sein, oder er kann einer komplexeren, nichtplanaren Konfiguration wie etwa um die Ecke eines Formpolsters herum entsprechen. Der Formkörper kann aus Polyurethan, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyester, Polyamid, Synthesekautschuk und dergleichen geformt sein. Der Befestigungselemente tragende Innenbereich ist im wesentlichen frei von Formmasse.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist eine Verschlußkomponente, wie sie vorstehend beschrieben ist, die mit einer dazugehörigen Verschlußkomponente zusammengefügt ist um ein Verschlußpaar zu bilden.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Einbetten einer trennbaren Verschlußkomponente in ein Formteil. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Vorsehen einer trennbaren Verschlußkomponente gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und Einbringen der trennbaren Verschlußkomponente in eine Form, wobei die Befestigungsfläche einer Wand der Form zugewandt ist und die Wand der Form einen Graben aufweist, der eine solche Gestalt und Größe hat, daß er sowohl den bedeckte Befestigungselemente tragenden Außenbereich als auch den nichtbedeckte Befestigungselemente tragenden Innenbereich aufnimmt. Die trennbare Verschlußkomponente wird an der Form derart befestigt, daß zwischen der Abdeckung und der Formwand mindestens eine Flachdichtung gebildet wird. Formmasse wird in die Form zugeführt, und zwar insbesondere in den Bereich des eingebrachten trennbaren Verschlusses.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Graben eine solche Gestalt und Größe, daß er die Verschlußkomponente im wesentlichen ohne Pressung aufnimmt. Der Befestigungsschritt weist auf: Anziehen der Verschlußkomponente an die Formwand unter Nutzung einer magnetischen Anziehungskraft, die ausreicht, um die Abdeckung in einem Ausmaß zu verformen, das ausreicht, um eine Flachdichtung gegenüber im wesentlichen jeglichem Eindringen jeglicher Formmasse in den nicht bedeckten Innenbereich zu bilden.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Graben eine solche Gestalt und Größe, daß er die Verschlußkomponente mit hinreichend festem Preßsitz aufnimmt, um die Verschlußkomponente während des Schritts des Einleitens von Formmasse in die Form in einer festgelegten Position festzuhalten. Der Schritt des Einbringens weist auf: Biegen der Verschlußkomponente während des Einleitens in die Form in einem Ausmaß, das ausreicht, um die Abdeckung in einem Ausmaß zu verformen, das ausreicht, um eine Flachdichtung gegenüber jeglichem erheblichem Eindringen jeglicher Formmasse in den nicht bedeckten Innenbereich zu bilden.
US 5 259 905 betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines trennbaren Verschlusses in ein Schaumstoffsitzpolster während der Bildung des Polsters in einer Form und umfaßt einen Flächenkörper, der Befestigungselemente hat, die die eine Hälfte eines Kontaktverschlusses bilden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die genannten und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, den anhängenden Patentansprüchen und den beigefügten Zeichnungen; diese zeigen in:
1 eine schematische Darstellung im Querschnitt eines Bereichs einer trennbaren Verschlußkomponente der Erfindung, wobei das Volumen einer einige äußere Befestigungselemente innig umgebenden, raumfüllenden Abdeckung sowie von einigen nicht bedeckten inneren Befestigungselementen gezeigt ist;
2A eine schematische Draufsicht auf eine trennbare Verschlußkomponente der Erfindung, die einen allgemein rechteckigen inneren unbedeckten Abschnitt und einen diesen umgebenden rechteckigen ringförmigen Außenabschnitt von bedeckten Befestigungselementen hat;
2B eine schematische Darstellung im Querschnitt der Verschlußkomponente der Erfindung, die in 2A gezeigt ist, entlang der Linie B-B;
2C eine schematische Draufsicht im Querschnitt auf die Verschlußkomponente der Erfindung gemäß 2A entlang der Linie C-C;
2D im Querschnitt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer trennbaren Verschlußkomponente der Erfindung ähnlich derjenigen von 2A, die jedoch eine zeltartige, den Raum nicht ausfüllende Abdeckung über einigen Befestigungselementen im Außenbereich hat;
3A eine schematische Draufsicht auf eine trennbare Verschlußkomponente der Erfindung, die einen allgemein bogenförmigen unbedeckten Innenbereich und einen umgebenden ringförmigen Außenbereich von bedeckten Befestigungselementen hat, wobei einige Teile der Abdeckung weggebrochen sind;
3B eine schematische perspektivische Darstellung einer gekrümmten Version einer Verschlußkomponente der Erfindung gemäß 3A, wobei einige Teile der Abdeckung weggebrochen sind;
4A schematisch im Querschnitt einen Verschluß der Erfindung, der in einer Form durch eine relativ schwache magnetische Anziehungskraft festgelegt ist;
4B schematisch im Querschnitt einen Verschluß der Erfindung, der in einer Form durch eine relativ starke magnetische Anziehungskraft festgelegt ist;
5 schematisch im Querschnitt eine Ausführungsform der Erfindung, die eine raumfüllende Abdeckung hat, wobei die Spitzen der bedeckten Eingriffselemente geringfügig freiliegen;
6 im Querschnitt eine schematische Darstellung einer trennbaren Verschlußkomponente der Erfindung, die in ein Schaumstoffprodukt eingeformt ist, wobei die Form, die Verschlußkomponente und der Schaumstoffkörper zu sehen sind;
7 im Querschnitt eine schematische Darstellung der trennbaren Verschlußkomponente der Erfindung gemäß 6, die in ein Schaumstoffprodukt eingeformt ist, nach dem Entformen;
8A eine schematische perspektivische Darstellung einer trennbaren Verschlußkomponente der Erfindung, die in einen Schaumstoffkörper eingeformt und imstande ist, trennbar an einem textilen Flächengebilde an einer daran angebrachten, aber getrennt gezeigten, damit zusammenwirkenden Verschlußkomponente befestigt zu werden;
8B eine schematische Perspektivansicht einer Verschlußkomponente der Erfindung, die an einem Formteil wie etwa einem Schaumstoffpolster um eine Ecke des Formteils herum haftet;
9A eine schematische seitliche Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei ein Verschluß in einem Formgraben im Preßsitz festgelegt ist, wobei der Verschluß im wesentlichen die gleiche Breite wie der Graben hat;
9B eine schematische seitliche Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Preßpassung, wobei der Verschluß breiter als der Graben ist;
9C eine schematische seitliche Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Verschlußkomponente der Erfindung, die in einen Formgraben eingelegt ist, wobei der Verschluß schmaler als der Graben ist;
10A schematisch ein Formwerkzeug zur Verwendung bei der Herstellung eines Verschlusses der Erfindung, in einer zurückgezogenen Position;
10B schematisch das Formwerkzeug von 10A in einer Schneidposition;
11 im Querschnitt eine Seitenansicht einer Montagelinie mit Maschinen zum Zusammensetzen einer Bahn von Befestigungselementen mit einer Bahn von Abdeckmaterial, Entfernen von Bereichen der Abdeckung über einen Innenbereich von Befestigungselementen und Stanzen eines Formgegenstands aus den kombinierten Bahnen.
GENAUE BESCHREIBUNG
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verschlusses gemäß der Erfindung ist in 2A gezeigt, die eine Draufsicht auf eine Komponente 400 vom Hakentyp eines trennbaren Verschlußpaars von zusammenwirkenden Komponenten ist. Hakenartige Verbindungs- oder Eingriffselemente 402 sind von der Verschlußkomponente wie nachstehend erläutert getragen. Die hakenartigen Verbindungselemente, die an der Befestigungsseite 404 (2B) der Basis 406 der Verschlußkomponente 400 gemäß der Erfindung vorgesehen sein sollen, können Pilz-, Haken-, Palmen- oder Schirmgestalt oder jede andere Gestalt haben, wenn sie Verbindungs- und Trennfunktionen haben. (Alle diese Formen werden nachstehend allgemein als "Haken" oder "hakenartige oder hakenähnliche Verbindungselemente" bezeichnet.) Beispielsweise können die hakenartigen Verbindungselemente gebildet sein durch Beschneiden von Seitenbereichen von Schlaufen aus Nylon, Polyester oder jedem anderen Kunstfaser-Monofilament, die zu einem Substratgewebe als Hilfskettfäden beim Webvorgang eingewoben werden, um aufrechte Schlaufen an der Oberfläche des Substratgewebes zu bilden. Alternativ können die Haken integral mit der Basis 406 unter Einsatz eines Kunstharzmaterials geformt werden, oder sie können unter Verwendung einer Kreuzschlitzdüse mit der Basis koextrudiert werden. Die Hakenelemente auf einer dünnen Basis können auch auf ein anderes flächenkörperförmiges Substrat laminiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Haken mit einem Basisband 406 integral extrudiert und geformt und bestehen aus einem Polyamidharz wie etwa Nylon 6,6. Andere Harze können jedoch zur Bildung der Haken verwendet werden, etwa Polyester, Polypropylen, PVC, ABS, Polyethylen, Polystyrol, Acetal, Acryl, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, Polyurethan, Polysulfon und thermoplastische Elastomere.
Die Haken 402 sind über die Fläche der Basis 406 verteilt. Ein Innenbereich 408 ist von einem Außenbereich 412 zusätzlicher Hakenelemente 402 begrenzt. Diese Anordnung ist zum Teil in der Querschnittsansicht von 2B zu sehen. Das Muster der Hakenanordnung in jedem der Bereiche, etwa in dem Innenbereich 408, ist für die Erfindung nicht kritisch und kann je nach Standard-Designprinzipien gewählt werden.
Der Außenbereich 412 ist als allgemein zwischen einer Grenzfläche 410 zwischen dem Innenbereich 408 und der äußeren Begrenzung 411 der Befestigungselemente liegend definiert. Die Grenzfläche 410 ist in 2A einfach als Satz von Linien gezeigt, die ein Rechteck bilden.
Die Haken 402 in dem Außenbereich 412 sind von einer Abdeckung 413 bedeckt, die eine von mehreren Formen haben kann. Eine Form ist eine raumfüllende Umschließung im wesentlichen gemäß der Beschreibung in der US-PS 5 540 970 , deren Priorität die vorliegende Schrift beansprucht, die die Haken im wesentlichen innig umgibt und im wesentlichen den gesamten Raum zwischen ihnen an der Innenseite des Außenbereichs 412 ausfüllt. (Zum Zweck der Veranschaulichung sind die Haken 402 als durch die Abdeckung 413 in der Draufsicht von 2A sichtbar gezeigt. Dies wäre jedoch nur dann der Fall, wenn die Abdeckung transparent wäre, was normalerweise nicht der Fall ist. Eine realistischere Darstellung ist in 3A zu sehen, wo die Haken nur dort sichtbar sind, wo einige Teile der Abdeckung weggebrochen sind.) Wie aus einem Vergleich der Seiten- und Endquerschnittsansichten der 2B und 2C zu sehen ist, erstreckt sich die Abdeckung 412 entlang dem gesamten Außenbereich der Verschlußkomponente.
Eine andere Form, die die Außenabdeckung anstelle der raumfüllenden, die Haken umkapselnden Form haben kann, ist ein im wesentlichen hohles Zelt oder eine hohle Umhüllung, die nur die Spitzen oder eventuell die Endbereiche der Haken 402 je nach der Steifigkeit der Abdeckung berührt. Diese Art von Struktur ist in 2D schematisch dargestellt, die im wesentlichen mit 2C identisch ist mit der Ausnahme, daß die Abdeckung 413' als eine Umhüllung gezeigt ist, die die Spitzen der Haken 402 berührt und sich um sie herumlegt, jedoch nicht den gesamten Raum um sie herum ausfüllt.
In Abhängigkeit von der Breite des Außenbereichs zwischen der äußeren Begrenzung 411 und der Grenzfläche 410 zwischen dem Innenbereich 408 und dem Außenbereich 412 kann der Außenbereich in manchen Fällen einige Bereiche aufweisen, in denen die Abdeckung die Haken umkapselt und innig umgibt, und einige Bereiche, in denen die Beziehung mehr wie ein Zelt oder eine Umhüllung ist. Jeder Übergang zwischen den beiden verschiedenen Arten von Abdeckbereichen ist typischerweise graduell. Im allgemeinen gilt, daß die Abdeckung um so zeltartiger wird, je breiter der Abdeckbereich ist, wobei schmalere Bereiche der Abdeckung den Raum vollständiger ausfüllen. Im vorliegenden Zusammenhang und in den Patentansprüchen soll "Abdeckung" sowohl eine raumfüllende, innig umgebende Abdeckung als auch eine zeltartige, umhüllende Abdeckung bedeuten, die nur die Spitzen oder Endbereiche der Befestigungselemente berührt, wobei unter der Abdeckung einige offene Räume um die Befestigungselemente herum vorhanden sind.
Die 2A, 2B und 2C zeigen eine Verschlußkomponente, die eine allgemein rechteckige äußere Begrenzung hat. Dies ist zwar üblich, aber andere Formen sind ebenfalls üblich. Die 3A und 3B zeigen eine allgemein gekrümmte Komponente mit einem gekrümmten Innenbereich 708 und einem ringförmigen Außenbereich 712 aus zwei bogenförmigen länglichen Bereichen 713, die miteinander an ihren jeweiligen Enden durch zwei relativ gerade Abschnitte 717 verbunden sind, um eine ringförmige Bogengestalt zu bilden.
Typischerweise ist die kleinste Dimension des unbedeckten Innenbereichs (zum Gebrauch bei der Anwendung in Fahrzeugsitzen) in der Größenordnung zwischen 10 und 40 mm. Für die in 2A gezeigte Konfiguration ist die kleinste Dimension die Distanz zwischen den beiden langen Seiten. Diese Dimension wird als die "kleine Dimension" bezeichnet. Wenn das Teil eine andere Gestalt hat, ist die kleine Dimension davon verschieden. Sie ist jedoch immer als der Bereich des offenen Innenbereichs definiert, der über seine Breite die kürzeste Dimension hat.
Das Zusammenwirken zwischen der Verschlußkomponente der Erfindung und einer zum Gebrauch mit der Erfindung geeigneten Form ist unter Bezugnahme auf die 6 und 7 gezeigt. Die Verschlußkomponente 400 ist in eine Form 632 eingebracht. Die Form hat einen herkömmlichen Graben 638, in dem der gesamte bedeckte Hakenbereich einschließlich des unbedeckten Innenbereichs 408 und des bedeckten Außenbereichs 412 angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Abdeckung 413 des Außenbereichs eine solche Größe, daß eine Flachdichtung in Anlage an der Seitenwand 640 des Grabens 638 sowie seiner Bodenfläche 642 gebildet wird.
Formmasse 644 füllt den Formhohlraum aus und ist von einer oberen Formhälfte 646 abgeschlossen. Unter Bezugnahme auf 6 wird der Zweck der umgebenden äußeren Abdeckung 413 verständlich. Während die Formmasse in die Form gegossen oder zum Fließen in sie gebracht wird, ist sie typischerweise flüssig und kann dazu tendieren, zwischen den Formkörper 632 und die Befestigungsfläche 404 der Verschlußkomponente 400 einzudringen, und zwar ausgehend von den Rändern der Verschlußkomponente 400. Wenn die Schaummasse beispielsweise entlang der durch die gekrümmte Bahn I bezeichneten Bahn eindringt, trifft sie auf den Außenbereich 412 aus Haken, die von der Abdeckung 413 umgeben sind, und wird zumindest teilweise an weiterem Eindringen nach innen zum hauptsächlichen Mittelbereich 408 durch die Flachdichtung 643 gehindert, die zwischen der Abdeckung 413 und der Seitenwand des Grabens 640 gebildet ist. Jedes weitere Eindringen nach innen über die Flachdichtung 643 hinaus wird außerdem durch eine Flachdichtung 647 verhindert, die zwischen der Abdeckung 413 und der Grabenbodenwand 642 gebildet ist. Die gezeigte Anordnung hält das Eindringen der Formmasse nach innen im wesentlichen vollständig auf.
Da der Außenbereich 412 der bedeckten Haken den nicht bedeckten Innenbereich 408 vollständig umgibt, kann die Formmasse aus keiner Richtung in diesen Innenbereich 408 eindringen.
Um sicherzustellen, daß die trennbare Verschlußkomponente 400 (6) in dem Schaumstofferzeugnis sicher eingebettet ist, können an der Nicht-Befestigungsseite der Basis 406 gegenüber der Befestigungsseite Anker 648 vorgesehen sein.
Die Anker werden in dem Schaum oder Kunststoff des zu formenden Gegenstands eingeschlossen und halten Kräften stand, die dazu tendieren, die Verschlußkomponente 400 von dem Schaumstoffkörper 644 wegzuziehen. (Diese Kräfte treten auf, wenn eine Dekoabdeckung oder ein anderer Gegenstand, der an dem Schaumstoffkörper 644 unter Verwendung des Verschlusses der Erfindung angebracht ist, abgetrennt wird.) Die Anker können jede geeignete Gestalt haben, beispielsweise Pilz-, Anker-, Haken-, Unterschlingengestalt usw. Die Anker können gleichmäßig über die gesamt Rückfläche 405 der Basis 406 verteilt oder nur an ausgewählten Steilen vorgesehen sein. Ein Formprodukt der Erfindung, das die Verschlußkomponente der Erfindung enthält, ist im Querschnitt in 7 gezeigt. Die Haken in dem Innenbereich 408 sind frei von irgendwelcher Kontaminierung durch die Formmasse. Die bedeckten Haken in dem bedeckten Außenbereich 412 bleiben nach dem Formen bedeckt.
Das Vorhandensein des Abdeckmaterials 413 verhindert nicht, daß die unbedeckten Haken in dem Innenbereich 408 mit Schlaufenmaterial in Eingriff gelangen.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß nach dem Formvorgang und dem anschließenden Aushärten der Formgegenstand entformt werden kann und gebrauchsfertig ist. Es ist nicht notwendig, daß der Formbetreiber irgendeine Schutzfolie oder raumfüllende Abdeekung entfernt, die die Haken gegen Kontaminierung geschützt hat. Außerdem gibt es keine Verminderung der Befestigungsintegrität der Haken in dem Hauptinnenbereich 408 etwa durch irgendwelche nichtgeschmolzenen Folienreste. (Es ist auch möglich, die Abdeckung 413 zu entfernen, wenn sie als eine entfernbare elastomere Abdeckung gefertigt ist, wie sie in der Patentschrift 5 286 431 von Banfield et al. angegeben ist.) Ein Formgegenstand 844 der Erfindung, der eine trennbare Verschlußkomponente 800 der Erfindung enthält, ist schematisch als Perspektivansicht in 8A gezeigt. Der Formgegenstand kann beispielsweise ein Sitzpolster für ein Kraftfahrzeug oder ein Flugzeug sein. Ein Dekorbezug 852 aus textilem Flächengebilde für das Schaumstoffpolster 844 ist schematisch als gefalteter ebener Flächenkörper gezeigt, der an dem Polster beispielsweise mit zwei der trennbaren Verschlüsse der Erfindung, von denen einer gezeigt und mit 800 bezeichnet ist, befestigt ist, während der andere Verschluß unter dem Teil des Flächenkörpers 852 verborgen ist, der sich bereits in seiner Lage befindet.
Der Flächenkörper 852 trägt eine zugehörige passende Verschlußkomponente 854, die dazu ausgebildet ist, mit den Haken oder hakenartigen Elementen der eingebetteten trennbaren Verschlußkomponente 800 der Erfindung in Eingriff zu gelangen und eine lösbare Befestigung einzugehen. Dieses Material kann, ohne daß dies eine Einschränkung bedeutet, ein gewirktes, gewebtes und nichtgewebtes textiles Flächengebilde, eine angerachte oder nicht angerachte Oberfläche oder schlaufenartige Fasern sein. Diese Oberflächenelemente werden nachstehend als die "schlaufenartigen" Elemente oder "Schlaufen" bezeichnet ohne Rücksicht darauf, ob sie tatsächlich Schlaufenform haben. Der Flächenkörper 852 ist an dem Schaumstofferzeugnis 844 durch Eingriff der Schlaufen 854 mit den Haken des Innenbereichs 808 der eingebetteten trennbaren Verschlußkomponente 800 befestigt. Das Ausmaß des Schlaufenbereichs 854 auf dem Flächenkörper 852 ist so bemessen, daß er den Innenbereich 808 der eingebetteten trennbaren Verschlußkomponente 800 überlappt. Das Ausmaß der Überlappung hängt von dem relativen Grad der erforderlichen Haftung sowie von dem Haftvermögen des jeweiligen verwendeten Verschlußsystems ab.
Eine weitere Möglichkeit der Verwendung der Erfindung ist schematisch in 8B gezeigt. In 8B ist eine Verschlußkomponente 800' um eine Kante eines Formerzeugnisses 844' herum geformt, das vom gleichen Typ wie in 8A ist. Auch hier ist eine Schlaufen tragende Verschlußkomponente 854' so positioniert, daß sie mit dem unbedeckten Innenbereich 868' von Haken an der Verschlußkomponente 800' zusammenpaßt und damit in Eingriff gelangt. Auch hier beeinträchtigen die bedeckten Bereiche 812' nicht den Eingriff der beiden Verschlußkomponenten miteinander.
Im allgemeinen sind mehrere miteinander in Beziehung stehende Überlegungen wichtig zur Erzielung eines zuverlässigen Produkts, das bei Verwendung in der Form keine abnehmbare Abdeckung benötigt. Diese Überlegungen schließen das Abdichtvermögen der Verschlußkomponente an der Form, die Flexibilität des Verschlusses und die magnetische Stärke, die zwischen Verschlußkomponente und Form angewandt werden kann, ein. Das Abdichtvermögen ist die wichtigste Überlegung. Die Flachdichtungsabdeckung muß die Befestigungselemente, die typischerweise Haken sind, gegenüber einer Infiltration abdichten. Das Teil muß flexibel bleiben, um sich an komplexe Konturen der Formen und der Formteile wie etwa gemäß 8B anzupassen. Andernfalls ist die Abdichtung nicht wirksam. Schließlich muß die magnetische Stärke oder eine andere Positionierungskraft ausreichen, um die Verschlußkomponente an der Form zu halten und auch die Abdichtung zu unterstützen, wie nachstehend erläutert wird. (Anstelle einer magnetischen Befestigung können andere Techniken wie etwa Klebstoffe und Preßpassungen angewandt werden.)
Es ist wichtig, die Verschlußkomponente 400 dicht an der Bodenfläche der Form 632 während der Zeit, in der das Schaumstoffmaterial zugefügt wird, zu halten, um das Risiko zu minimieren, daß das Schaummaterial zwischen Verschlußkomponente 400 und Formfläche eindringt und dadurch die Befestigungselemente wie beispielsweise die Haken kontaminiert. Typischerweise wird die Verschlußkomponente an der Fläche der Form unter Anwendung einer magnetischen Anziehungskraft gehalten, wie nachstehend erläutert wird. Je stärker die magnetische Anziehung zwischen der Verschlußkomponente und der Form ist, um so besser bildet die Abdeckung 413 eine Flachdichtung. Dies ist unter Bezugnahme auf die 4A und 4B schematisch gezeigt. 4A zeigt eine Verschlußkomponente 400, die an der Form mit einer relativ schwachen Magnetkraft gehalten wird, wogegen 4B die gleiche Anordnung mit einer relativ stärkeren Magnetkraft zeigt. (Dabei sind keine Magnete gezeigt.) Die stärkere Anziehungskraft gemäß 4B verformt die Abdeckung 413, so daß sie in Richtung der magnetischen Anziehung zusammengedrückt und in der zu der Richtung der magnetischen Anziehung senkrechten Richtung erweitert wird. Dadurch wird es nach außen gedrückt und paßt sich an die Form der Formseitenwand und des Bodens an, was eine bessere Abdichtung ergibt.
Eine Möglichkeit, die Verschlußkomponente dicht an der Fläche der Form zu halten, ist das bekannte Einsetzen einer Platte oder Distanzscheibe 650 (6) aus Magnetmaterial an der in Bezug auf den Formboden 632 entgegengesetzten Seite der Hakenkomponente 400. Da die Form aus magnetisch anziehendem Metall besteht, wird die Verschlußkomponente 400 in Richtung zu der Fläche der Form 632 gepreßt. Das Magnetmaterial kann umfangsgleich mit der Verschlußkomponente 400 sein oder in ausgewählten Positionen vorgesehen sein.
Alternativ und häufiger sind Magnete 651 in die Form eingebaut, und magnetisch anziehendes Material kann der Verschlußkomponente zugeordnet sein. Beispielsweise kann in die Verschlußkomponente magnetisch anziehendes Pulver eingebaut sein, um sie an die Form zu pressen. Es ist ferner möglich, ein magnetisches Anziehungsmittel in das Material einzubauen, aus dem die Haken gebildet sind, wie in der gleichzeitig anhängigen und gleichzeitig übertragenen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 08/390,876, "Touch Fastener With Magnetic Attractant" im Namen von Randall B. Kenney, Brian J. Routhier und Martin I. Jacobs, angemeldet am 17. Februar 1995, angegeben ist. Diese Offenbarung eines magnetischen Anziehungsmittels zeigt viele Möglichkeiten, ein magnetisches Anziehungsmittel mit einer Verschlußkomponente zu kombinieren, etwa durch Einbau des magnetischen Anziehungsmittels in die Haken selber, in die Basis, an der sie angebracht sind, oder in ein Substrat, das an einer Hakenund Basisanordnung befestigt ist. Das magnetische Anziehungsmittel kann auch in eine Schlaufenkomponente eingebaut sein, wenn diese Komponente in einen anderen Körper eingeformt werden soll.
Alternativ oder zusätzlich kann ein magnetisches Anziehungsmittel in das elastomere Außenbereichs-Abdeckmaterial 413 eingebaut sein, wie allgemein in der US-PS 5 286 431 von Banfield und Rocha beschrieben wird, allerdings im Hinblick auf eine Abdeckung, die die Gesamtoberfläche der Befestigungselemente bedeckt.
Die magnetisch anziehende Komponente kann eine Metallscheibe sein, die irgendwo in dem Körper der Verschlußkomponente, typischerweise in Verbindung mit der Basis oder in der Position der Magnete 650 von 6 positioniert ist.
Die Scheibe kann porös sein, wie in der gleichzeitig anhängigen, gleichzeitig übertragenen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 08/568,010 im Namen von Samuel Pollard et al., "TOUCH FASTENER WITH POROUS METAL CONTAINING LAYER, angemeldet am 6. Dezember 1995, angegeben ist. Eine poröse Metallschicht bietet gegenüber einer massiven Scheibe viele Vorteile. Sie vermindert Gewicht und Kosten des Produkts. Sie steigert die Flexibilität des Produkts und erleichtert den Einbau der Scheibe zwischen einer Basisschicht und einer separaten Substratschicht. Eine bevorzugte Form von porösem Metall ist ein Streckmetallblech, wie in der '010-Anmeldung angegeben ist.
Im Hinblick auf die Konfiguration der Vorrichtung zur magnetischen Anziehung muß der Konstrukteur einen Kompromiß finden zwischen: der Art des verwendeten Metalls, der verwendeten Materialmenge und der Position des magnetischen Anziehungsmittels relativ zu den anziehenden Magneten. Typischerweise verwenden Formenhersteller Cobalt-Samarium-Seltenerdmagnete. Bestimmte Materialien haben eine bessere magnetische Anziehungskraft für solche Magnete als andere. Beispielsweise haben kornorientierter Relaisstahl (Reinsteisen) und Fe-Si-Legierungen nahezu die doppelte magnetische Anziehungskraft (in lbs-force) wie niedriggekohlte Stähle. Daher kann weniger Material verwendet werden, um die gleiche Anziehungskraft zu erzielen. Die Verwendung einer geringeren Menge Magnetmaterial verbessert im allgemeinen die physische Flexibilität (d. h. Biegbarkeit) des Verschlusses, wodurch die Abdichtfähigkeit des Verschlusses verbessert wird. Das gilt allgemein, wo immer auch das magnetisch anziehende Material in dem Verschluß angeordnet wird, in dem Abdeckmaterial selber, als Distanzstück usw. Andere geeignete magnetisch anziehende Materialien umfassen gleichgerichtete Fe-Si-Legierungen oder Relaisstähle; Fe-Ni-Legierungen; und Mumetall.
Was die verwendete Materialmenge betrifft, so ist die magnetische Anziehung im allgemeinen linear auf die Masse (Dicke, Menge) des verwendeten magnetischen Anziehungsmittels bezogen. Jedes Material oder jede physische Konfiguration hat jedoch einen anderen Anstieg für die lineare Beziehung. Beispielsweise hat eine Zugabe von 10 g Relaisstahl (der hohe magnetische Permeabilität und hohe Sättigungsdichte hat) eine größere Wirkung als die Zugabe von 10 g normalen Kohlenstoffstahl.
Durch eine Änderung der Lage des Magnetmaterials (z. B. hinter dem Verschluß, zwischen dem Verschluß und der Form, im Inneren des Verschlußkörpers) wird der Anstieg und die Gestalt der Kurven ebenfalls geändert. Im allgemeinen ist die Kraft um so stärker, je näher das Magnetmaterial bei den Magneten ist. Die Beziehung ist im allgemeinen nicht linear, ist aber wohlbekannt.
Bei einem Abgleich dieser Überlegungen kann der Konstrukteur ein billiges magnetisches Medium hoher Permeabilität wünschen, das die maximale Kraft bei einer kleinsten Materialmenge ergibt. Das führt zu niedrigen Materialkosten und hoher Flexibilität. Bei sonst gleichen Bedingungen ist es um so besser, je näher das magnetische Anziehungsmaterial an den Magneten angeordnet sein kann.
Ein weiterer Faktor, der zu der Dichtfähigkeit der mit der Flachdichtung bedeckten Verschlußkomponente beiträgt, ist die Geometrie der Flachdichtungsabdeckung 913, wie schematisch in 1 gezeigt ist. 1 zeigt einen Querschnitt eines Bereichs einer Verschlußkomponente, wobei einige der Haken 402 des nicht bedeckten Innenbereichs 908 und sämtliche Haken 402 eines bedeckten Bereichs 912 über die Breite w gezeigt sind, gemessen zwischen dem äußeren Rand 411 der Verschlußkomponente 900 und der Grenzfläche 910 zwischen dem nicht bedeckten Innenbereich 908 und dem bedeckten Außenbereich 912. Die gezeigte Abdeckung 913 umkapselt die bedeckten Haken 402 im wesentlichen vollständig und füllt den Raum um sie herum aus.
Die Breite w der Flachdichtungsabdeckung 913 muß ausreichend sein, so daß sie gegen das Eindringen jeglichen Schaumformmaterials abdichtet. Die Breite trägt zu der Abdichtfähigkeit der Verschlußkomponente auf mehrere Arten bei. Im allgemeinen bietet eine breitere Abdeckung mehr Festigkeit gegenüber einer Verformung. Die Festigkeit resultiert aus der erhöhten Steifigkeit eines breiten Elements sowie der erhöhten Haltekraft aufgrund der mechanischen Verankerung der zusätzlichen Befestigungselemente 402, die notwendigerweise in einer breiteren Abdeckung eingebettet sind. Ferner bietet eine breitere Abdeckung eine größere Strecke, durch die jegliches eindringendes Formmaterial fließen muß, bevor es die Haken in dem Innenbereich 908 kontaminiert.
Andererseits wird der Konstrukteur typischerweise versuchen, die Breite der Abdeckung zu minimieren, solange sie breit genug ist, um eine wiederholbare vorhersagbare Abdichtung zu bilden. Eine bevorzugte Ausführungsform ist so, daß die Flachdichtungsabdeckung nur zwischen einem und zwei Haken einschließlich über ihre Breite bedeckt, wie in den 1 und 9A gezeigt ist. Der Grund hierfür ist, daß es typischerweise wünschenswert ist, die maximale Menge von freien Haken in dem nichtbedeckten Innenbereich 908 vorzusehen, so daß zwischen den Befestigungselementen 402 an dem Formteil und den entsprechenden Elementen an dem am Formteil anzubringenden Teil wie beispielsweise einer Dekorabdeckung aus einem textilen Flächengebilde eine ausreichende Haftung erhalten wird. Somit ist es für eine gegebene Fläche von Verschlußmaterial erwünscht, eine Abdeckung vorzusehen, die ausreichend breit ist, um einen Schutz vor dem Eindringen der Formmasse zu bieten, und nicht breiter ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite der Flachdichtungsabdeckung im allgemeinen zwischen 2 und 10 mm und am meisten bevorzugt ungefähr 3 mm.
Die "Lockerheit" oder das Volumen der Abdeckung ist ein Maß für den Grad, bis zu dem sich ihr Umkapselungsmaterial über die Spitzen der Haken hinaus erstreckt, wie mit "v" angedeutet ist, und auch für den Grad, bis zu dem es sich über den Rand 411 der Basis 406 hinaus erstreckt, was mit e angedeutet ist. Im allgemeinen sollte über die Spitzen der Befestigungselemente 402 hinaus ausreichend Volumen v vorhanden sein, um ein hinreichendes Maß an Kompression der Flachdichtungsabdeckung 913 unter der Wirkung der magnetischen Kraft, die oben in Verbindung mit 4B erörtert wurde, zu haben, so daß eine adäquate Abdichtung an der Bodenfläche 642 der Form erhalten wird. Gleichermaßen sollte ausreichend Lockerheit e über den Rand des Verschlusses hinaus vorhanden sein, um eine adäquate Abdichtung an der Seitenwand 640 des Grabens in der Form zu bieten. Ein Hauptfaktor bei der Ausbildung des Volumens v ist die relative Dicke der Abdeckung gegenüber der Höhe der Befestigungselemente, z. B. Haken. Typischerweise ist das Volumen v in der Größenordnung zwischen 0 und 3 mm, wobei ungefähr 0,4 mm bevorzugt wird. Das Volumen v ist von der Härte des Flachdichtungsmaterials abhängig, d. h. ein weicheres Material erfordert mehr Volumen v, so daß es, während es zusammengedrückt wird, nicht schon den niedrigsten Punkt an den Hakenspitzen erreicht, bevor die Abdichtung erfolgt.
Die Lockerheit bzw. das Volumen wird auch durch der Breite w der Abdeckung 913 beeinflußt, und zwar zumindest in Verbindung mit dem Verfahren zur Herstellung des Produkts, das nachstehend angegeben wird. Schmalere Flachdichtungsabdeckungen haben die Tendenz, sich unter die Höhe der Haken des Befestigungselements zusammenzuziehen. Eine breitere Flachdichtung umgibt und umkapselt die Haken nicht, sondern verläuft "zeltartig" über die Oberseite, wie 2D zeigt. Eine den Raum vollständig ausfüllende Flachdichtungsabdeckung 913 wird im allgemeinen stärker bevorzugt als eine zeltbildende, den Raum nicht ausfüllende Flachdichtungsabdeckung; beide liegen jedoch als Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung.
Es wird bevorzugt, daß die Flachdichtungsabdeckung vollständig um den Außenumfang der Verschlußkomponente herum die gleiche Breite w und das gleiche Volumen v oben und e neben den Sefestigungselementen hat. Wenn das Volumen v über die Oberenden der Befestigungselemente hinaus nicht gleichförmig ist und die den Verschluß an den Formboden anziehende Kraft nicht ausreichend groß ist, können sich an den Stellen eines minimalen Volumens Zwischenräume ergeben, die zu einer Kontaminierung der Befestigungselemente führen.
Das für die Abdeckung verwendete Material hat Einfluß auf die Dichtfähigkeit der Flachdichtungsabdeckung. Ein zu berücksichtigender Faktor ist die Elastizität oder Fähigkeit zur Formänderung. Damit die Flachdichtungsabdeckung gut abdichtet, muß sie sich in der Form unter dem Druck der magnetischen. Anziehung verformen. Weichere Materialien wie Polyethylenschaumstoffe (sowohl vernetzt als auch unvernetzt) verformen sich leicht, wogegen sich härtere Materialien weniger verformen. Das Material darf aber nicht so weich sein, daß es sich unter dem Druck der Formmasse verformt, während diese versucht, die Flachdichtungsabdeckung zu durchdringen.
Im allgemeinen werden Materialien niedrigerer Dichte ebenfalls bevorzugt. Polyethylenschaumstoff im Bereich von 24,0 bis 72,1 kg/m³ (1,5 bis 4,5 lbs/f3) wird erfolgreich eingesetzt. Dichtere Materialien verformen sich weniger leicht und dichten vielleicht nicht so gut. Weniger dichte Materialien kosten vielleicht weniger pro Stück. Andererseits beeinflußt die Dichte des Abdeckmaterials den Grad der Haftung zwischen dem Abdeckmaterial und den Befestigungselementen, wobei ein dichteres Material manchmal fester haftet. Somit muß zwischen diesen Überlegungen ein Kompromiß gefunden werden.
Vernetzte Polyethylen-Schaumstoffe (Duroplaste) sind verwendet worden, diese sind jedoch nicht ohne weiteres recycelfähig, was wünschenswert wäre. Unvernetzte Polyethylen-Schaumstoffe sind recycelfähig. Die Einbringung eines EVA-Modifizierungsmittels (EVA = Ethylen-Vinylacetat) in einen Polyethylen- Schaumstoff kann dazu beitragen, ihn bei Erwärmen an einem Nylonhakensubstrat zum Haften zu bringen.
Ein anderer wichtiger Konstruktionsfaktor der Verschlußkomponente ist ihre Gesamtflexibilität. Diese ist primär eine Funktion der Steifigkeit und der Menge der verwendeten Materialien. Die Minimierung der Dicke einer metallischen Distanzscheibe führt zu einem flexibleren Teil, bei dem die Wahrscheinlichkeit der Abdichtung in konturierten Formen, wie sie in 8B gezeigt sind, wobei eine Verschlußkomponente um eine äußere Ecke eines Schaumstoffpolsters herumgebogen ist, größer ist. Die Verwendung einer hochflexiblen Abdeckung trägt ferner zur Erzeugung eines flexiblen Teils und einer Flachdichtung bei, die gut abdichtet. Wenn ein Bindemittel (Haftklebstoff) mit umkapselten Magnetteilchen auf die Flachdichtung aufgebracht wird, kann dadurch die Verschlußkomponente steif und brettartig werden. Diese Konfiguration würde eine höhere magnetische Stärke erfordern, um eine Anpassung der Kontur des Teils an die Form zuzulassen. Wenn andererseits ein weicherer Binder verwendet wird, kann es sein, daß dafür eine geringere magnetische Stärke erforderlich wäre.
Bei der oben in Verbindung mit 4B erörterten Ausführungsform der Verschlußkomponente der Erfindung wurde erwähnt, daß es günstig ist, wenn die Verschlußkomponente fest an den Boden 642 des Grabens in der Formwand gedrückt wird. Die Dichtungsabdeckung bildet zwei Flachdichtungen: eine mit dieser Bodenwand 642 und eine mit der Seitenwand 640. Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in 9A gezeigt, wobei die Verschlußkomponente so ausgebildet ist, daß sie im Abstand von der Formwand 642 am Boden des Grabens bleibt. Dabei ist die Breite der Verschlußkomponente, gemessen zwischen den beiden seitlichen Formwänden 640', so bemessen, daß eine Preßpassung zwischen diesen beiden Seitenwänden gebildet wird. Anders ausgedrückt: Die Breite des Teils ist geringfügig größer als die Distanz zwischen den beiden Wänden. Das Teil hat ausreichende Flexibilität und seitliches Volumen e der Abdeckungsdichtung 413 um die Begrenzung der Verschlußkomponente herum, so daß zwischen der Flachdichtung 413 und der Seitenwand 640' eine Dichtung gebildet wird, wobei diese Flachdichtung ausreicht, um das Einfließen von Formmasse in den unbedeckten Bereich 508 zu verhindern. 9B zeigt eine andere Preßpassung, wobei die Verschlußkomponente geringfügig breiter als der Grabe ist, so daß eine merkliche Krümmung der Verschlußkomponente verursacht wird.
Wenn die Anziehungskraft zwischen der Verschlußkomponente 400 und der Bodenwand 642 des Grabens ausreichend hoch ist, kann es möglich sein, daß die Größe des Grabens so bemessen wird, daß zwischen der Dichtungsabdeckung 413 und den Seitenwänden 640' kein Kontakt vorhanden ist. Wie 9C zeigt, wird die gesamte Dichtungsfunktion durch die Flachdichtung 647 zwischen der Dichtungsabdeckung 413 und der Bodenwand 642 des Grabens erzielt.
Beispiele von brauchbaren Formmaterialien zur Bildung des Produkts, in das der Verschluß eingesetzt ist, umfassen Polyurethan, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyester, Polyamid, Synthesekautschuk und dergleichen. Das Formmaterial kann in die Form in flüssiger, körniger oder Pulverform je nach Eignung eingeleitet werden. Nach dem Aushärten kann der Formgegenstand weich und schaumartig wie etwa ein Kissen sein. Alternativ kann er hart und relativ unbiegsam wie etwa ein Polystyrol sein.
Beispiele von brauchbaren Materialien für die Dichtungsabdeckung umfassen: Polyolefine (Thermoplaste und Duroplaste); Polyethylene (Thermoplaste und Duroplaste); Polyurethane; Vinyle (Polyvinylchloride); Silikon; Styrol-Butadien-Kautschuk; Naturkautschuk; Ethylen-Vinylacetat (EVA); und Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM). Jedes dieser Materialien kann geschäumt oder ungeschäumt sein.
BEISPIEL DER VERSCHLUSSKOMPONENTE
Proben, die in einer Polyurethanschaum-Form verarbeitet wurden, bestanden aus geformten Polyamidhaken mit einer auflaminierten gewirkten Polyesterschlaufenverstärkung. Die Komponente war rechteckig, wie in 2A gezeigt ist. Das Abdeckmaterial war ein vernetzter Polyethylenschaum mit einer Dichte von 64 kg/m³ (41 lbs/ft³). Das Volumen v war in der Größenordnung von 0 bis 2 mm, und die Breite der Dichtungsabdeckung war in der Größenordnung von 3 bis 5 mm. Die Abdeckung bedeckte zwischen einem und zwei Haken über ihre Breite. Der Formschaum drang nicht in den inneren Hakenbereich ein. Die Bindung an den Formschaum war ausreichend. Die Haken gelangten in Eingriff mit der Verstärkungsschlaufen-Komponente der Dekoabdeckung.
Die vorstehende Beschreibung geht allgemein davon aus, daß die Dichtungsabdeckung das vollständige Ausmaß jedes Hakens, der mit ihr bedeckt ist, vollständig bedeckt, wie die 1 und 2A zeigen. Wie jedoch 5 zeigt, ist es auch möglich, daß die Dichtungsabdeckung 1013 und die Befestigungselemente wie beispielsweise Haken 1002 solche Größe haben, daß ein kleiner Bereich der Haken, z. B. die äußersten Spitzenoberflächen, die Abdeckschicht durchdringen und eine Vielzahl von "Nadellöchern" in der Oberseite der Abdeckung bilden (wie schematisch in 8A gezeigt ist). (8A zeigt eine Erstreckung der Dichtungsabdeckung, die von den Spitzen der Haken 1002 durchdrungen ist, während die übrigen Erstreckungen nicht durchdrungen sind. Dies ist eine Hybridkombination, die nur zur Verdeutlichung gezeigt ist. Typischerweise sind sämtliche Erstreckungen der Dichtungsabdeckung entweder durchstoßen oder nicht durchstoßen.) Dies gleicht der Konfiguration, die in der vorgenannten Patentschrift 5 540 970, die hier summarisch eingeführt ist, beschrieben wird. Es muß darauf geachtet werden sicherzustellen, daß das Ausmaß des durch die Dichtungsabdeckung vorspringenden Befestigungselements nicht so groß ist, daß verhindert wird, daß die Dichtungsabdeckung eine wirksame Abdichtung gegen das Eindringen von Formschaum ausbildet. Das geeignete Maß einer eventuellen Exponierung der Spitzen ist von Faktoren abhängig, die den Betrag des seitlichen Volumens e, die Flexibilität und die Weichheit des Dichtungsabdeckmaterials, die Viskosität des Schaumformmaterials und die Breite w der Dichtungsabdeckung umfassen.
Wenn es in manchen Fällen erwünscht ist, die Dichtungsabdeckung nach dem Formen und vor dem Eingriff der Dekoabdeckung mit dem Formgegenstand zu entfernen, erleichtern diese "Nadellöcher" das Entfernen der Dichtungsabdeckung, da angenommen wird, daß sie die Ausbildung einer Saugkraft verhindern, während die Haken aus der Umhüllung herausgezogen werden. Auch die Kosten werden gesenkt, weil zur Herstellung der dünneren Dichtungsabdeckung weniger Material benötigt wird. Das leichte Entfernen und das Entfernen ohne Reißen sind wichtige Merkmale dieser entfernbaren Ausbildung der Erfindung, weil diese Qualitäten eine Verlangsamung der Fertigung verhindern, wenn ein Verschluß gemäß diesem Aspekt der Erfindung in der Umgebung einer Montagelinie verwendet wird.
Es wird nun ein Verfahren zum Herstellen der oben erörterten Verschlußkomponente erläutert; die vorliegende Erfindung eignet sich besonders zur Herstellung von Verschlußkomponenten jeder beliebigen Gestalt mit einer äußeren Abdeckdichtung. Dies ist besonders vorteilhaft, weil viele bekannte Verfahren nur allgemein rechteckige oder regelmäßige Quaderformen erzeugen können und es viele Anwendungsgebiete gibt, die andere Formen wie etwa eine Bogenform erfordern.
Wie schematisch in 11 gezeigt ist, wird eine Verschlußkomponentenrolle 1400 einer Formungseinheit 1401 zugeführt. Die Verschlußkomponentenrolle 1400 kann eine magnetisch anziehende Komponente wie etwa magnetisch anziehende Haken oder eine solche Basis aufweisen, wie in der oben erwähnten US-Serial-Nr. 08/390,876 beschrieben wird, oder kann eine poröse metallische Abstandsschicht entsprechend der oben erwähnten US-Serial-Nr. 08/568,010, TOUCH FASTENER WITH POROUS METAL CONTAINING LAYER, aufweisen. Diese beiden Formen von magnetisch anziehender Verschlußkomponente sind für das Verfahren zum Formen von Verschlüssen beliebiger Gestalt besonders vorteilhaft, wie nachstehend beschrieben wird. Die Rolle 1400 kann ferner ein separates Verstärkungssubstrat aufweisen, obwohl dies nicht notwendig ist. Alternativ kann eine zusätzliche Bahn von porösem Metall mit der Verschlußmaterialbahn in einer Fertigungslinie, wie sie in 11 gezeigt und im einzelnen in der obigen '010-Schrift beschrieben ist, verbunden werden. Die Rolle 1400 kann relativ breit sein, beispielsweise 30,5 cm bis 152 cm (1 foot bis 5 feet) (in der zu der Zeichenebene von 11 senkrechten Richtung).
Die Bahn 1402 der Verschlußkomponente wird schrittweise durch eine Heizeinrichtung 1404 zu einer kombinierten Schneid-/Schweißstufe unter ein Schneidwerkzeug 1408 geführt.
Entlang einer anderen Bahnzuführlinie wird das Abdeckmaterial zur Vereinigung mit dem Befestigungsmaterial vorbereitet. Eine Rolle 1410 des Abdeckmaterials ist geeignet so angeordnet, daß die Bahn 1417 des Abdeckmaterials durch eine Heizeinrichtung 1418 laufen und dem Schneidwerkzeugkopf 1408 präsentiert werden kann. Herkömmliche Rollen 1414 und 1416 führen diese Funktion aus. Vorteilhafte Ergebnisse werden erzielt, indem sowohl die Hakenbahn als auch die Abdeckungsbahn auf ungefähr die gleiche Temperatur erwärmt werden, obwohl dies nicht in jedem Fall für die Herstellung der Flachdichtung notwendig ist.
Die beiden Bahnen 1402 (Befestigungselemente) und 1417 (Abdeckung) werden unmittelbar vor dem Schneidwerkzeugkopf 1408 vereinigt, der eines oder eine Vielzahl von Werkzeugen 902 (in den 10A und 10B gezeigt) hat, um Verschlußkomponente der gewünschten Gestalt auszuschneiden (10B). In dem gezeigten Fall schneidet der Einfachheit halber ein einzelnes Werkzeug in jedem Zyklus eine einzelne Form 10 aus. Bei der gezeigten Ausführungsform geht der Werkzeugkopf 1408 in den durch den Doppelpfeil S bezeichneten Richtungen auf- und abwärts.
Vier schematisch dargestellte, bereits abgeschnittene Stücke 10a, 10b, 10c und 10d werden in einem Strom von den vereinigten Bahnen 1402 und 1417 und dem Stanzwerkzeugkopf 1408 zu einem Sammelbehälter 1420 abgeführt. An dem Stanzwerkzeug werde die beiden Bahnen 1417 und 1402 zu einer einzigen Zweilagenbahn 1422 vereinigt, und zwar infolge des Eingriffs zwischen den Befestigungselementen der Bahn 1402 und der Abdeckungsbahn 1417, so daß eine Matrix aus lose kombinierten Flächenkörpern und Löchern verbleibt. Die vereinigte Flächenkörpermatrix 1422 wird in Maschinenrichtung gemäß dem Pfeil M weiterbewegt, wobei Löcher 1424 in den Flächenkörper gestanzt wurden. Die Positionen von drei Löchern 1424a, 1424b und 1424c sind gezeigt, aus denen die Formkomponenten 10a, l0b und 10c gestanzt wurden.
Gemäß einem Verfahren sind die geformten Komponenten von dem in den 3A und 3B gezeigten Typ; die an diesem Punkt einen Außenbereich haben, der bedeckt ist, und einen Innenbereich haben, der zwar ebenfalls bedeckt ist, jedoch mit einer Abdeckung, die von Hand leicht abnehmbar ist.
Ein geeignetes Stanzwerkzeug 902 ist schematisch im Querschnitt in den 10A und 10B gezeigt. Ein Rahmen 1430 trägt ein feststehendes Außenbereichsmesser 1434, das die Gestaltdes Außenbereichs des zu formenden Teils wie eine herkömmliche Plätzchenform hat. Das Außenbereichsmesser 1434 kann kontinuierlich oder aus verschiedenen Segmenten zusammengesetzt sein. Typischerweise besteht es aus Schmiedestahl. Nach innen im Abstand von dem Außenbereichsmesser 1434 befindet sich ein weiteres Messer 1436 ebenfalls wie eine Plätzchenform in Gestalt des Umrisses der Grenzfläche 410 (2A) zwischen dem inneren unbedeckten Bereich und dem bedeckten Außenbereich 412. Das Außenbereichsmesser 1434 ist geringfügig länger als das Innenbereichsmesser 1436, und zwar um einen Betrag t, wie nachstehend erläutert wird.
Im Betrieb werden die vereinigten Bahnen 1417 und 1402 aus Abdeckung und Befestigungselementen schrittweise mit dem Schneidwerkzeug 902 in Ausfluchtung gebracht. Das Werkzeug bewegt sich zu dem Teil, und das Außenbereichsmesser 1434 trifft vor dem Innenbereichsmesser 1436 auf die Abdeckungsbahn 1417. Zuerst das Außenbereichsmesser 1434 und dann das Innenbereichsmesser 1436 drücken die Abdeckungsbahn 1417 in Kontakt mit der Befestigungselementbahn 1402, so daß die Befestigungselemente 502 in dem Außenbereich 512 in die geschäumte Abdeckungsbahn 513 in einem Ausmaß eingebettet werden, daß die beiden Bahnen in gewissem Umfang aneinander verankert werden. Einige der Befestigungselemente 502 in dem Innenbereich 508 können dabei auch in die Abdeckung eingebettet werden, was zu einer gewissen Verankerung auch in dem Innenbereich 508 führt. Wenn das Ziel darin besteht, daß die Abdeckung den Raum um die bedeckten Befestigungselemente in dem Außenbereich 512 vollständig ausfüllt, wie das in 2B gezeigt ist, wird das Abdeckungsmaterial entsprechend gewählt und in einem Ausmaß nach unten gepreßt, das ausreicht, um ein solches Eindringen und Raumausfüllen um die Befestigungselemente herum zu erreichen. Wenn das Ziel darin besteht, daß die Abdeckung die Befestigungselemente zeltartig umgibt und den Raum um die bedeckten Befestigungselemente herum nicht vollständig ausfüllt, wie das in 2D gezeigt ist, wird zu diesem Zeitpunkt diese Anordnung erzielt.
Während sich das Schneidwerkzeug 902 weiter abwärts bewegt, durchschneidet das Außenbereichsmesser 1434 die vereinigten Bahnen aus Abdeckung 1417 und Befestigungselementen 1417 so daß die Befestigungselemente innerhalb des Außenbereichsmessers in einer Umhüllung aus der Abdeckbahn 1417 verbleiben. Gleichzeitig durchtrennt das Innenbereichsmesser 1436 die Abdeckungsbahn 1417 an der Grenzfläche zwischen dem Innenbereich 508 und dem Außenbereich 512, durchtrennt jedoch nicht die Befestigungselementbahn 1402. Das ausgestanzte Teil wird von der verbleibenden Bahnmatrix entfernt.
Es ist außerdem vorteilhaft, jedoch nicht gezeigt, übliche Bandstahlwerkzeuge zu verwenden, wenn mehr als ein Teil zur selben Zeit ausgestanzt werden soll. Dadurch wird Produktabfall minimiert, und die lineare Materialmenge, die zu stanzen ist, und das Gewicht des Werkzeugs werden verringert.
Es wurde oben gesagt, daß die Abdeckungsbahn 1417 in dem Innenbereich an dem Teil verbleiben kann, während es aus der verbleibenden Matrix gestanzt wird, und danach von Hand entfernt werden kann. Eine stärker bevorzugte Methode wird durch Verwendung der Vorrichtung nach den 10A und 10B erleichtert. Ein Vakuumkopf 1440 ist durch einen Schlauch 1442 mit einer geeigneten Vakuumpumpe verbunden. Während das Innenbereichsmesser 1436 die Abdeckungsbahn 1417 durchschneidet, wird Vakuumdruck aufgebracht, jedoch nur in dem Innenbereich innerhalb des Innenbereichsmessers 1436, so daß die Haken 502 in dem Innenbereich 508 nicht in die Abdeckungsbahn 1417 eingebettet werden. Der Innenbereich der Abdeckungsbahn 1417 zieht dadurch, daß er durchtrennt wurde, von den Haken weg und wird in den Vakuumkopf 1440 nach oben und durch den Schlauch zu einem Sammelbehälter gesaugt. Das Abdeckmaterial kann dann recycliert oder entsorgt werden.
Eine andere, nicht gezeigte Technik besteht darin, eine mechanische Abdeckungsentfernungsvorrichtung wie etwa eine drehende Scheibe anstelle des Vakuumkopfs zu verwenden, die den unerwünschten inneren Abdeckungsabschnitt wegzieht, wobei Bahnhandhabungstechniken angewandt werden, wie sie in Fotokopiermaschinen usw. angewandt werden.
Eine leicht modifizierte Anordnung ist ebenfalls möglich, bei der das Entfernen der Abdeckung nicht gleichzeitig mit dem Stanzen stattfindet, sondern erfolgt, bevor das Teil von der Matrix entfernt wird. Bei diesem Verfahren wird der Stanzkopf 1408 durch zwei Stufen ersetzt: Die erste stanzt das Teil aus und durchtrennt die Abdeckung an der Grenzfläche, wie oben beschrieben wird; die zweite, die sich abstromseitig von der ersten befindet, entfernt die innere Abdeckung auf geeignete Weise wie etwa mittels Vakuum oder durch mechanische Bahnhandhabung. Das ist schematisch in 11 durch die Strichlinie durch den Stanzkopf 1408 angedeutet, um zu zeigen, daß innerhalb der allgemeinen Grenzen des Stanzkopfs zwei Vorgänge nacheinander stattfinden können.
Somit kann ein beliebig geformtes Stück ausgestanzt werden, und die schützende Dichtungsabdeckung ist an der Gestalt um den Außenbereich herum ausreichend fest vorgesehen, um das Eindringen von Schaummasse in den Bereich der nicht bedeckten Befestigungselemente zu verhindern. Es ist nicht erforderlich, die Abdeckung mit Klebstoffen an den Befestigungselementen anzubringen, aber in manchen Fällen können Klebstoffe verwendet werden. Es gibt keine Begrenzung auf Formen, die allgemein rechteckig oder geradseitig sind. Die Vorrichtung kann die Komponente vollständig gegen das Eindringen von Schaummasse um jede beliebige Gestalt herum abdichten. Das bietet einen großen Vorteil gegenüber der Verwendung von relativ dünnen Schutzmaterialstreifen, die entlang geraden Randbereichen anhaften und deren Gebrauch nur für rechteckförmige Streifenteile geeignet ist.
Die Dichtungsabdeckung sollte um ihren Außenbereich herum hinreichend undurchlässig für Formmasse sein, so daß während des Formvorgangs im wesentlichen keine Formmasse in den Bereich eindringen kann, in dem sich die nicht bedeckten Befestigungselemente befinden. Die Dichtungsabdeckung braucht nicht absolut undurchdringlich für jedes Material zu sein, und die Flachdichtung muß den Außenbereich auch nicht vollständig umgeben. Es ist nur erforderlich, daß der Außenbereich in einem solchen Ausmaß abgedichtet ist, daß er für die Formmasse im wesentlichen undurchlässig ist, so daß Formmasse mit den Befestigungselementen nicht in Berührung gelangen kann. Es können also in einem begrenzten Ausmaß Zwischenräume in der Flachdichtung um den Außenbereich herum vorhanden sein (obwohl dies nicht der Fall zu sein braucht).
BEISPIEL DER BILDUNG EINES TEILS
Eine Bahn aus Nylonhakenmaterial mit einer Hakenform, wie sie von Velcro USA unter dem Warennamen Ultra-8^TM verkauft wird, wird an einer Abdeckmaterialbahn angebracht, die aus geschäumtem Polyethylen einer Dicke von ungefähr 3,2 mm (0,125 Inch) besteht, das von Voltek, Coldwater, MI, hergestellt wird. Beide werden auf ungefähr 121°C (250°F) erwärmt. Das Stanzwerkzeug hat eine Messertemperatur von 24°C (75°F). Im allgemeinen sollte die Dicke der Abdeckung ungefähr 0,4 mm (0,015 inch) größer als die Höhe der Befestigungselemente sein.
In anderen Beispielen, bei denen entweder die Schaumstoffabdeckung alleine oder die Haken alleine erwärmt werden oder keines davon erwärmt wird, wird ein akzeptables Teil geformt.
Die Abschrägung der Messer 1434 und 1436 des Stanzwerkzeugs wirkt sich ebenfalls auf das Volumen und die Breite der Dichtungsabdeckung aus. Wie 10A zeigt, haben sowohl das Außenbereichsmesser 1434 als auch das Innenbereichsmesser 1436 mittige Abschrägungen.
Es sind auch andere Techniken möglich als die Anbringung einer Abdeckung über der Gesamtfläche der Befestigungselemente und das anschließende Entfernen des Innenbereichs. Ein Nachteil des oben erörterten Verfahrens ist, daß die Herstellung und Handhabung einer großen Menge (Gewicht, Volumen, Breite) von Abdeckungsbahnmaterial erforderlich ist, wovon das meiste nahezu sofort entfernt wird und auf irgendeine Weise recycliert oder als Abfall entsorgt werden muß. Ein anderes Verfahren besteht darin, eine Dichtungsabdeckung an Ort und Stelle zu bilden, wobei nur die Haken um den Außenumfang der Kontur eines Teils abgedeckt werden, beispielsweise in einer Breite von 3 mm, und dann nach der Bildung der Flachdichtung das Teil auszuschneiden. Das Formen kann unter Verwendung einer computergesteuerten Roboter-Sprühdüse erfolgen, die Schaummaterial entsprechend der Kontur des Teils aufsprüht.
In der vorstehenden Erörterung ist allgemein davon ausgegangen worden, daß die Komponente des Verschlußsystems, die in dem Schaumstoffgegenstand eingebettet ist, die Haken tragende Komponente ist. Das ist jedoch nicht erforderlich. Die Erfindung arbeitet auch zufriedenstellend, wenn eine Schlaufen tragende Komponente in das Schaumstoffprodukt anstelle einer Haken tragenden Komponente eingebettet ist. In diesem Fall gibt es einen Schlaufen-Innenbereich, der von einem Außenbereich von bedeckten Schlaufen umgeben ist. Im allgemeinen muß das Abdeckmaterial für die Abdeckung von Schlaufen zum Zeitpunkt des Aufbringens weicher und stärker fließfähig sein, weil die Schlaufen sich ihren Weg in eine feste Schaumabdeckung nicht erzwingen können. Die Wahl der Verwendung von Haken oder Schlaufen für das eingebettete Produkt hängt von vielen Faktoren ab, etwa dem Schaumstofftyp, dem Gebrauch des Schaumstoffprodukts und seiner Gestalt sowie dem Gebrauch und der Gestalt des Materials, das die dazugehörige Komponente, d. h. die nicht eingebettete Komponente, tragen muß. Ferner ist auch der Zusammenbauprozeß der fertigen Teile zu berücksichtigen. Beispielsweise bei Verwendung als Sitzabdeckung werden typischerweise die Gewebeabdeckungen, die zum Einbau bereitgestellt werden, aufeinander gestapelt, wobei die Verschlußkomponente sich der nächstfolgenden textilen Gewebeabdeckung zunächst befindet. Die Komponente vom Schlaufentyp wird für die textilen Gewebeabdeckungen verwendet, weil die Komponenten vom Hakentyp das benachbarte textile Gewebe ankratzen bzw. sich darin verhängen könnten.
Die Gestalt der Verschlußkomponente kann jede beliebige Gestalt sein.
Die obige Erörterung ist rein beispielhaft und stellt in keiner Weise eine Einschränkung dar. Die Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden, für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, daß verschiedene Änderungen hinsichtlich Form und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Beispielsweise braucht der Innenbereich nicht präzise in der Mitte der Verschlußkomponente angeordnet zu sein. Er kann irgendwo im Inneren liegen, solange er von einem Außenbereich von bedeckten Haken begrenzt ist, die ausreichen, um eine Kontaminierung der Befestigungselemente im Innenbereich durch Formmasse zu verhindern. Es kann mehr als einen offenen unbedeckten Bereich geben, der jeweils von Außenbereichen aus bedeckten Befestigungselementen umgeben ist, was ungefähr aussieht wie Felder, die von Wänden oder Gräben begrenzt sind.

Claims

Trennbare Verschlußkomponente zum Gebrauch mit einer komplementären trennbaren Verschlußkomponente, wobei die trennbare Verschlußkomponente folgendes aufweist: a. ein Basiselement (406), das eine nominelle Befestigungsfläche (404) und eine Nicht-Befestigungsfläche (405) hat; b. ein Muster von Befestigungselementen, das auf der Befestigungsfläche (404) getragen wird, wobei die Befestigungselemente aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Elementen vom Haken- und Schlaufentyp besteht, wobei das Muster folgendes aufweist: i. einen Innenbereich (408) aus Befestigungselementen, frei von jeglicher Abdeckung; ii. einen Außenbereich (412), der den Innenbereich (408) im wesentlichen umgibt; und dadurch gekennzeichnet ist, daß iii. eine Abdeckung (413), die mit der Basis (406) um den Innenbereich (408) herum in Kontakt ist und jedes der Befestigungselemente des Außenbereichs (412) bedeckt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei der Verschluß eine rechteckige Kontur hat, der Innenbereich (408) eine rechteckige Kontur hat und der Außenbereich (412) ein ringförmiges Rechteck aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (413) aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: geschäumten und ungeschäumten Versionen von: thermoplastischem Polyethylen; duroplastischem Polyethylen; Polyurethan; thermoplastischem Polyolefin; duroplastischem Polyolefin; thermoplastischem Polyvinylchlorid (PVC); duroplastischem PVC; Silikon; Styrol-Butanienkautschuk; Naturkautschuk; Ethylen-Vinylacetat (EVA); und Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM).
Verschlußkomponente nach Anspruch 3, wobei die Abdeckung (414) eine geschäumte Zusammensetzung aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei der Außenbereich (412) eine mittlere Breite zwischen zwei und fünf mm zwischen einer Grenzfläche des Innenbereichs (408) und des Außenbereichs (412) und einem äußeren Rand des Außenbereichs (412) hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei der Innenbereich (408) eine kleine Dimension von mindestens drei mm über die Befestigungsfläche hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 3, wobei die Abdeckung (413) eine duroplastische Zusammensetzung aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 3, wobei die Abdeckung (413) eine thermoplastische Zusammensetzung aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei der Außenabschnitt (412) eine im wesentlichen gleichmäßige Bereite um seinen Außenumfang herum hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 9, wobei der Außenabschnitt (412) eine Breite, gemessen von einer Grenzfläche zwischen dem Außenabschnitt (412) und dem Innenabschnitt (408) bis zu dem Außenrand des Außenabschnitts (412), zwischen zwei und zehn mm hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 9, wobei der Außenabschnitt (412) eine Breite, gemessen von einer Grenzfläche zwischen dem Außenabschnitt (412) und dem Innenabschnitt (408) bis zu dem Außenrand des Außenabschnitts (412), zwischen zwei und drei mm hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 9, wobei der Außenabschnitt (412) eine Breite, gemessen von einer Grenzfläche zwischen dem Außenabschnitt (412) und dem Innenabschnitt (408) bis zu dem Außenrand des Außenabschnitts (412), zwischen einem und zwei Befestigungselementen einschließlich hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (413) jeden Raum um jedes der bedeckten Befestigungselemente herum innig umgibt und im wesentlichen ausfüllt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (413) jedes der bedeckten Befestigungselemente umhüllt, wobei etwas Raum um einige der bedeckten Befestigungselemente herum unausgefüllt bleibt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Befestigungselemente Haken (402) aufweisen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 13, wobei die Befestigungselemente in einer Spitze enden, wobei sich die Abdeckung (413) über die Spitze hinaus mit einem Volumen zwischen 0 und 3 mm erstreckt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 16, wobei sich die Abdeckung (413) über die Spitze hinaus mit einem Volumen zwischen 0,2 und 0,8 mm erstreckt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei der Verschluß eine nicht rechteckige Kontur hat, der Innenbereich (408) eine nicht rechteckige Kontur hat und der Außenbereich (412) einen Kreisring aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 3, wobei die Abdeckung (413) Polyethylen aufweist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (412) ausreichend flexibel ist, eine solche Gestalt hat und kontinuierlich ist, daß dann, wenn die Verschlußkomponente in einen Graben einer Form eingebracht wird, der eine Bodenfläche und Seitenwände hat, und die Verschlußkomponente gegen mindestens eine von der Bodenfläche und den Seitenwänden gedrückt wird und Formmasse in die Form eingeleitet wird, die Abdeckung (413) mit der Form mindestens eine Flachdichtung bildet und verhindert, daß irgendwelche Formmasse an der Abdeckung vorbei in den Innenbereich der Befestigungselemente fließt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei die Abdeckung (413) partiell ist, so daß sie jeglichen Raum um jedes der bedeckten Befestigungselemente herum innig umgibt und im wesentlichen ausfüllt, so daß Spitzenflächen der Eingriffselemente geringfügig freigelegt sind.
Verschlußkomponente nach Anspruch 21, wobei die Befestigungselemente Haken (402) aufweisen.
Verschlußkomponente nach Anspruch 21, wobei die Abdeckung (413) ausreichend flexibel ist, eine solche Gestalt hat und kontinuierlich ist und der freiliegende Bereich der Befestigungselementspitzen ausreichend klein ist, so daß dann, wenn die Verschlußkomponente in einen Graben (638) einer Form (632) eingebracht wird, der eine Bodenfläche (642) und Seitenwände (640) hat, und die Verschlußkomponente gegen mindestens eine von der Bodenfläche (642) und den Seitenwänden (640) gedrückt wird und Formmasse (644) in die Form (632) eingeleitet wird, die Abdeckung (413) mit der Form (632) eine Flachdichtung (647) bildet und verhindert, daß irgendwelche Formmasse (644) an der Abdeckung (413) vorbei in den Innenbereich (408) der Befestigungselemente fließt.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, die an der Oberfläche eines Formkörpers aus einem Formprodukt (844) befestigt ist, wobei der Körper eine verfestigte Formmasse aufweist und der Körper mindestens eine Oberfläche und einen inneren Körperbereich hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 24, wobei der Befestigungselemente tragende Innenbereich (408) im wesentlichen frei von Formmasse (644) ist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 24, wobei die Formmasse (644) aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: Polyurethan, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyolefin, Polyester, Polyamid und Synthesekautschuk.
Verschlußkomponente nach Anspruch 24, wobei die Verschlußkomponente eine Gestalt hat, die im wesentlichen nur zu einer einzigen Ebene parallel ist.
Verschlußkomponente nach Anspruch 24, wobei die Verschlußkomponente nach eine nichtplanare Gestalt hat.
Verschlußkomponente nach Anspruch 1, wobei das Muster von Befestigungselementen ein Muster eines ersten Typs von Befestigungselementen ist und wobei ferner eine zweite trennbare Verschlußkomponente vorgesehen ist, die eine Oberfläche aufweist, die Befestigungselemente trägt, die zu den ersten Befestigungselementen innerhalb des Innenbereichs komplementär sind.
Verschlußkomponente nach Anspruch 29, wobei der erste Typ von Befestigungselementen Haken (402) aufweist.
Verfahren zum Einbetten einer trennbaren Verschlußkomponente in ein Formteil, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a. Vorsehen einer trennbaren Verschlußkomponente, die folgendes aufweist: i. ein Basiselement (406), das eine nominelle Befestigungsfläche (404) und eine Nicht-Befestigungsfläche (405) hat; ii. ein Muster von Befestigungselementen eines ersten Typs, das auf der Befestigungsfläche (404) getragen wird, wobei die Befestigungselemente aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Elementen vom Haken- und Schlaufentyp besteht, wobei das Muster folgendes aufweist: A. einen Innenbereich (408) aus Befestigungselementen, frei von jeglicher Abdeckung; B. einen Außenbereich (412), der den Innenbereich (408) im wesentlichen umgibt; und iii. eine Abdeckung (413), die mit der Basis um den Innenbereich herum in Kontakt ist und jedes der Befestigungselemente des Außenbereichs (412) bedeckt; b. Einbringen der trennbaren Verschlußkomponente in eine Form (632), wobei die Befestigungsfläche einer Wand der Form (632) zugewandt ist und die Wand der Form (632) einen Graben (638) aufweist, der eine solche Gestalt und Größe hat, daß er sowohl den bedeckte Befestigungselemente tragenden Außenbereich (412) als auch den Innenbereich (408) aufnimmt; c) Befestigen der trennbaren Verschlußkomponente an der Form (632) derart, daß mindestens eine Flachdichtung (647) zwischen der Abdeckung (413) und der Formwand gebildet wird; und d. Zuführen von Formmasse in die Form (632), insbesondere in dem Bereich des eingebrachten trennbaren Verschlusses.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Graben (638) eine solche Gestalt und Größe hat, daß er die Verschlußkomponente im wesentlichen ohne Pressung aufnimmt, wobei der Befestigungsschritt den folgenden Schritt aufweist: Anziehen der Verschlußkomponente an die Formwand unter Nutzung einer magnetischen Anziehungskraft, die ausreicht, um die Abdeckung in einem Ausmaß zu verformen, das ausreicht, um eine Flachdichtung (647) gegenüber im wesentlichen jeglichem Eindringen jeglicher Formmasse (644) in den nicht bedeckten Innenbereich (408) zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Graben (638) eine solche Gestalt und Größe hat, daß er die Verschlußkomponente mit hinreichend festem Preßsitz aufnimmt, um die Verschlußkomponente während des Schritts des Einleitens von Formmasse (644) in die Form (632) in einer festgelegten Position festzuhalten; wobei der Schritt des Einbringens den folgenden Schritt aufweist: Biegen der Verschlußkomponente während des Einleitens in die Form (632) in einem Ausmaß, das ausreicht, um die Abdeckung in einem Ausmaß zu verformen, das ausreicht, um eine Flachdichtung (647) gegenüber jeglichem erheblichen Eindringen jeglicher Formmasse (644) in den nicht bedeckten Innenbereich (408) zu bilden.