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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Klettverschlußsysteme und insbesondere auf
dehnbare oder flexible Klettverschlußsysteme, Laschen, Riemen, Schnüre und Verpackungen,
die praktisch und kostengünstig
für Verschlußanwendungen
sein können, in
denen Elastizität
oder Flexibilität
erwünscht
sind. Die Erfindung betrifft auch verbesserte Verschlußmaterialien,
zusammengesetzte Produkte und Vorrichtungen und Verfahren für das Ausbilden
flexibler und elastisch dehnbarer Produkte und anderer Produkte, die
ein Klettverschlußsystem
betreffen.
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Hintergrund
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Dehnbare
oder flexible Verschlußlaschen und
Verschlüsse,
die Klettverschlüsse
tragen, sind zum Beispiel als Teile von Kleinkind- oder Erwachsenenwindeln,
Operationskitteln und anderen Kleidungsstücken und Hüllen wünschenswert. Verschlußlaschen
umfassen typischerweise eine Lage, einen Film oder eine Bahn aus
Vlies bzw. nicht gewebtem Material, die eine Einprägung oder
andere Oberflächenmuster
zum Greifen durch den Benutzer haben. Um derartiges Material zu
unterstützen,
wird ein Bandsegment der Verschlußelemente befestigt, wobei
eine Laminatstruktur ausgebildet wird. Das Verschlußband wird
typischerweise aus einem synthetischen Harz gefertigt, das nicht
dehnbar ist, und das sich ergebende Laminat ist in dem Bereich des Bandsegments
relativ steif, dehnt oder biegt sich nicht nach Wunsch oder bietet
nicht das gewünschte Maß an stoff-
bzw. tuchartigem Gefühl.
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Es
ist wünschenswert,
daß das
Material der Lasche und des zugehörigen Verschlußbands einen integralen
Bestandteil bereitstellt, der erwünschte Eigenschaften, wie etwa
Elastizität,
Flexibilität
und ein stoffartiges Gefühl
erreicht. Die Erfindung bezieht sich auf die Erfüllung derartiger Bedürfnisse
mit neuartigen Verschlüssen
ebenso wie anderen wünschenswerten Produkten.
Ferner werden hier Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung beschrieben,
welche die Herstellung derartiger Verschlüsse ermöglichen.
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Die
Beschreibung bezieht sich auch auf zusammengesetzte Klettverschlußsysteme,
Riemen, Schnüre
oder Verpackungen, die beide Klettbereiche umfassen, und auf Verfahren
zu ihrer Herstellung, auf Bestandteile derartiger Zusammensetzungen
und Produkte, die derartige Verschlüsse verwenden.
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Ein
typischer Klettverschluß,
der kommerziell erfolgreich ist, wird hergestellt, indem vorgeformtes
Hakenmaterial und vorgeformtes Schleifen- bzw. Schlaufenmaterial überblickt
und befestigt werden und die zwei Materialien entlang ihrer Kantenränder überlappt
und aneinander befestigt werden oder indem sie einander ganz überlappt
werden. Das Befestigen wurde mit Ultraschallschweißen, Wärmeschmelzverbinden
und Verbinden durch Klebstoff, Schritten, die zu den Kosten des
Herstellungsverfahrens beitragen, erledigt. Zusammengesetzte Klettmaterialien,
die durch ein gleichmäßiges Laminieren an
Ort und Stelle (in situ) über
eine ausgedehnte Fläche
aus einer vorgeformten Schleifen- bzw. Schlaufenbahn ausgebildet
werden, während
der Hakenbestandteil gebildet wird, haben auch vorteilhafte Verwendungen,
aber haben unter anderen Umständen Einschränkungen.
Andere Vorschläge
betreffen das Imprägnieren
einer Bahn, so daß Harz
der ausgebildeten Haken sowohl auf der Hakenseite als auch der gegenüberliegenden
Seite aus einem zweiten Material liegt, oder haben besondere Materialien
erfordert, die kostspielig oder schwer herzustellen sind, wie etwa
getrennt ausgebildete Gewebe- und Strickschleifenmaterialien, oder
boten andere Nachteile, wie etwa Schwierigkeiten in der Herstellung
oder dem Erreichen des optimalen Gleichgewichts erwünschter
Eigenschaften, wie etwa der Eingreiffähigkeit der Haken und Schleifen,
der Dehnbarkeit, der Flexibilität,
des Anfühlens,
der Gleichmäßigkeit
und der Kosten.
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Die
folgenden Referenzen stellen frühere Vorschläge dar,
die auf die eine oder andere Weise auf Aspekte einiger der hier
behandelten Probleme oder auf Materialien ausgerichtet sind, die
in dehnbaren, flexiblen oder zusammengesetzten Verschlußprodukten
nützlich
sind. Während
sie vielleicht in mancher Hinsicht wirksam sind, haben sie in anderer Hinsicht
die von der vorliegenden Erfindung erfüllten Bedürfnisse nicht vollständig erfüllt. Wir
verweisen auf
US-A-4
058 853 ;
US-A-4
247 967 ;
US-A-4
654 246 ;
US-A-4 627 722 ;
US-A-5 133 112 ;
US-A-5 172 980 ;
US-A-5 318 555 ;
US-A-5 669 120 ;
US-A-6 080 347 und
US-A-6 106 922 ;
und auf
EP Nr. 826 354 und
WO Nr. 99/176 31 . Diese
Referenzen beschreiben Anwendungen von dehnbarem Verschluß- oder dehnbarem
Schleifen- bzw. Schlaufenmaterial, definieren Verlängerungs-
und Dehnungsbereiche, in denen elastisch dehnbare Verschlußsysteme
benötigt werden,
und beschreiben elastische Trägermaterialien,
die nützlich
sein können.
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US-A-5 997 522 beschreibt
ein Verschlußprodukt
mit verbesserter Flexiblität
mit einem Sockel bzw. einer Basis und sich von diesem Sockel erstreckenden
Hakenelementen.
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Zusammenfassung
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Ein
dehnbares Verschlußband
oder ein Verschlußartikel
umfaßt
eine Anordnung bzw. ein Feld zum Befestigen von Verschlußelementen
für Klettverschlußsysteme,
das die Merkmale gemäß Patentanspruch
1 umfaßt.
Die Anordnung bzw. das Feld wird an Ort und Stelle (in situ) auf
die Seite eines elastisch dehnbaren schichtförmigen Trägers oder auf die Oberfläche einer
an dem dehnbaren Träger befestigten
obersten Schicht laminiert. Zwischen mehreren linearen Bändern von
Verschlußelementen erstrecken
sich lineare Trennlinien oder Trennbereiche quer zu der Richtung
der Spannung durch einen Benutzer. Wenn von dem Benutzer an dem
Verschlußartikel
gezogen wird, bewegen sich die Bänder der
Verschlußelemente
frei mit jeweiligen Abschnitten der elastischen Trägerschicht
auf der Oberfläche, auf
der sie ansässig
sind, wobei die Gesamtanordnung der Verschlußelemente sich mit dem Material des
elastischen Trägers
ausdehnt. Derartige Trennlinien und Trennbereiche stellen auch inhärent bzw. von
Natur aus Biegelinien oder Bereiche bereit, an denen der elastische
Träger
sich frei von Einschränkungen
krümmen
oder biegen kann. Wenn ein Träger gewählt wird,
der flexibel oder hoch flexibel ist, wenn auch nicht elastisch ist,
wie etwa ein höchst
flexibles mit Haken in Eingriff bringbares Schleifen- bzw. Schlaufenmaterial,
dienen die Trennlinien oder Trennbereiche des Aufbaus ebenso als
Biegungslinien, die zu der Flexibilität des Gesamtprodukts beitragen.
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Ein
Verschluß hat
einen schichtförmigen
Träger
mit elastischer Zusammensetzung und ein oder mehrere Bänder oder
Inseln mit Verschlußelementen eines
synthetischen Harzbands, das an zumindest einem Abschnitt der Oberfläche der
Schicht befestigt ist. Die Befestigungselemente haben jeweils einen Sockel
bzw. eine Basis oder erstrecken sich von einer gemeinsamen Grund-
bzw. Trägerschicht,
die zumindest teilweise aus synthetischem Harz gefertigt ist, das
integral mit Stielen der Verschlußelemente ausgebildet ist.
Der Sockel jedes der Stiele oder die Grundschicht, von der sich
die Siele erstrecken, wird an Ort und Stelle (in situ) an die Trägerschicht
laminiert und derart aufgebaut, daß er von der Elastizität oder Flexibilität des Trägers dominiert
wird, so daß die
Bänder
oder Inseln mit Befestigungselementen sich mit dem Dehnen oder Biegen
des Trägers
bewegen. Zu diesem Zweck ist die Grundschicht, von der sich Haken
erstrecken, nicht fortlaufend bzw. diskontinuierlich und kann einen
Satz beabstandeter paralleler Trennlinien oder linearer Bänder oder
harzfreier Bereiche oder Biegung haben, der sich quer zu der Richtung
der Spannung oder der Biegung erstreckt, die im Gebrauch an den
Träger
angelegt wird. Auf diese Weise bewirkt die Spannung, die während der Verwendung
an ein Verschlußmaterial
mit einem elastischen Träger
angelegt wird, daß Bänder oder Inseln
mit Haken sich weiter voneinander trennen oder sich relativ zueinander
frei biegen. Ein zweidimensionales Muster aus harzfreien Bereichen,
in denen Inseln von an Ort und Stelle (in situ) laminierten Verschlüssen verteilt
sind, ermöglicht
das Dehnen oder Biegen in alle Richtungen.
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Dicht
beabstandete Trennlinien, die in eine zusammenhängende bzw. kontinuierliche
Grundschicht für
die Verschlußelemente
geschnitten sind, oder schmale Trennbereiche über einer Fläche, die ansonsten
vollständig
mit Haken bedeckt ist, können die
mit Haken bedeckte Fläche
maximieren, was z. B. für
kleine Hakensegmente von Windellaschen nützlich ist.
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Implementierungen
können
ein oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen. Wenn eine Hakengrundschicht
verwendet wird, ist ihre Dicke an Trennbereichen verringert oder
beseitigt. Die Trennbereiche werden durch ein Rillenmuster definiert,
das in einer Grundschicht ausgebildet ist. Die Trennbereiche umfassen
Schnitte in einer Grundschicht, die Trennlinien definieren. Die
Verschlußhaken
haben Stiele, die in Reihen geformt sind, die einer Maschinenlaufrichtung
entsprechen, in der die Verschlüsse ausgebildet
sind, und eine Grundschicht der Haken hat eine große Vielzahl
an geraden Trennlinien oder linearen harzfreien Bereichen, die sich
entweder in der Maschinenlaufrichtung oder senkrecht zu der Maschinenlaufrichtung
erstrecken, oder ein XY-Gitter bilden. Der Sockel des Streifens
mit Verschlußelementen
kann eine erste Grundschicht integral mit den Verschlußelementen
und eine zweite Grundschicht umfassen. Die zweite Grundschicht kann
auf die erste Grundschicht laminiert werden und ein nachgiebiges
Wesen haben, wodurch ermöglicht
wird, daß der Abstand
der Verschlußelemente
sich mit der Dehnung der Trägerschicht
ausdehnt. In einem Fall kann der zweite Sockel aus einem Material
gefertigt werden, das unter Spannung, die während der Verwendung an den
Verschluß angelegt
wird, reißt,
oder Trennlinien haben, die Vorzugsreißlinien schaffen. In einem
anderen Fall kann die zweite Grundschicht im Vergleich zu synthetischem
Harz, das die Verschlußhakenelemente
bildet, aus relativ dehnbarem Material gefertigt sein, das sich
mit der Dehnung der Hauptträgerschicht
dehnt. Das Produkt ist ein In-Situ-Laminat, bei dem das synthetische
Harz der ersten Schicht, während
des Formens der Verschlußelemente
und des Ausbildens der ersten Grundschicht dazu dient, die Verschlußelemente
an die Oberfläche einer
vorgeformten zweiten Schicht zu kleben und mit ihr zu verbinden.
Der elastische schichtförmige
Träger
kann z. B. aus thermoplastischem Elastomer, wie etwa thermoplastischem
Polyurethan oder aus elastomerem Copolymer, das PET enthält, wie
etwa Hytrel® von
EI Du Pont de Nemours and Company sein.
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Ein
Verfahren zur Herstellung eines dehnbaren oder flexiblen Verschlusses
umfaßt
die folgenden Schritte: Formen einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen
Schicht eines Hakenbestandteils mit einem Sockel aus synthetischem
Harz in der Form von Reihen, Bändern
oder Inseln mit Stielen von Haken, die mit Schleifen in Eingriff
bringbar sind, während gleichzeitig
eine vorgeformte Trägerschicht
mit elastischem oder flexiblen Aufbau oder andere Arbeitsstücke bereitgestellt
werden, und integrales Laminieren des Sockels des Hakenbestandteils
zumindest teilweise an eine Oberfläche der Schicht, oder Arbeitsstücke, welche
eine Satz aus dicht beabstandeten parallelen Trennlinien oder Trennbereichen,
wie etwa harzfreie Bereiche zwischen den Reihen, Bändern oder
Inseln aus mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken bilden.
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Implementierungen
können
eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen. Die Bereiche
können
gebildet werden, indem die Dicke der Sockel der Haken zwischen Bändern, Reihen
oder Inseln mit den mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken verringert
oder beseitigt wird, oder Trennlinien können durch Schneiden einer
kontinuierlichen Grundschicht des Hakenbestandteils zwischen Bändern oder
Inseln der mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken ausgebildet
werden.
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In
gewissen bevorzugten Ausbildungen umfassen Verschlußbänder oder
Inseln Haken mit Krümmungen,
die in eine Richtung in entgegengesetzten Ausrichtungen bzw. Sinnen
ausgerichtet sind, wobei sich die Bänder in die Richtung erstrecken,
in welche die Krümmungen
der Haken zeigen, oder sich in die Richtung senkrecht zu dieser
Richtung erstrecken. Andernfalls umfassen die Verschlüsse Stiele
mit einer flachen Oberseite oder einer sogenannten Pilzform.
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Zum
elastisch dehnbaren Verschließen
wird der Sockel der Haken in einem Fall bevorzugt an Ort und Stelle
(in situ) direkt auf die Oberfläche
einer vorgeformten elastischen Hauptträgerschicht laminiert. In einem
anderen Fall wird eine relativ dünne
Grundschicht mit den Haken in situ auf eine erste vorgeformte Schicht
laminiert, die dehnbar sein oder passende dehnbare Bereiche definieren
kann oder in den Trennbereichen zerreißbar sein kann, worauf das
Laminieren der ersten Schicht auf eine Trägerschicht mit elastischem
Aufbau folgt.
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In
gewissen Ausbildungen, wie dort, wo es erwünscht ist, die Anzahl von Haken
in der Anordnung zu maximieren, werden Schnitte oder sehr schmale
Rillen oder harzfreie Bereiche zwischen Bändern oder Inseln mit Haken
verwendet, um jeweils Trennlinien oder schmale Trenn- oder flexible Bereiche
zu definieren, und jedes Band oder jede Insel umfaßt sehr
wenige Reihen mit Haken. In anderen Fällen können nützlicherweise Trenn- oder flexible
Bereiche mit größerer Breite
verwendet werden. In gewissen Ausführungsformen umfassen die Bänder oder
Inseln Haken mit einer einzigen Krümmung, einem Palmenaufbau,
Stielen mit flacher Oberseite oder einem Pilzaufbau eine relativ
große
Vielzahl an dicht beabstandeten Hakenreihen.
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Auf
diese Weise wird ein zusammengesetzter Klettverschluß in der
Form eines länglichen
Streifens oder einer Schicht bereitgestellt, der für eine Verschlußlasche,
einen Riemen, eine Schnur oder Verpackung geeignet ist, der zumindest
ein dehnbares oder flexibles mit Haken in Eingriff bringbares Schleifenband
und zumindest ein Hakenband oder eine Hakeninsel umfaßt, die
durch In-situ-Laminieren dauerhaft an einer Oberfläche des
Schleifenbands befestigt sind. Das Schleifenmaterial kann gewebt oder
gestrickt sein, oder in vielen Fällen
ist es bevorzugt durch geeignet verankerte Fasern definiert. In einigen
wichtigen Fällen
umfassen die Produkte eine große
Vielzahl an abwechselnden Bändern
mit Verschlußhaken
und aus Schleifenmaterial, die auf einer Seite ein gestreiftes Aussehen
bieten, auf das hier manchmal als ein „zebraartiges" Aussehen Bezug genommen
wird. In gewissen vorteilhaften Fällen ist die Rückseite
des Streifens oder der Schicht frei von Hakenharz und stellt in
wichtigen Fällen
eine gleichmäßige Verteilung
von mit Haken in Eingriff bringbaren Schleifen bereit. Ein Abschnitt
des Produkts ist zum Beispiel verfügbar, um ein Objekt, das verpackt bzw.
umhüllt
werden soll, zu umschließen
und die Verschlußelemente
des/der Hakenbands/bänder
mit den Schleifen oder Fasern des Schleifenbands in Eingriff zu
bringen. In gewissen Ausbildungen umfaßt/umfassen das eine oder die
mehreren Schleifenbänder
jeweils bevorzugt eine selbsttragende elastisch dehnbare oder flexible
Bahn mit verhakten Fasern, wobei die Fasern sowohl einen schichtförmigen Körper als
auch mit Haken in Eingriff bringbare Schleifen bilden, die sich
von zumindest einer Oberfläche
des Körpers
erstrecken, und das Hakenband oder jedes Band hat Verschlußelemente,
die sich von einem gemeinsamen Sockel erstrecken, der mit dem dehnbaren
Material durch In-situ-Laminieren verbunden ist. In einigen bevorzugten
Ausbildungen werden die Bänder,
Inseln oder Muster aus mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken
auf eine Seite eines breiten Schleifenmaterials mit gleichmäßigem Aufbau
laminiert, das in den Bereichen dieser Seite, die nicht von den
Haken besetzt ist, Schleifen bereitstellt. In gewissen bevorzugten
Ausbildungen dieses Aspekts stellt die Rückseite des Produkts ein gleichmäßiges harzfreies
Aussehen bereit und kann, falls gewünscht, einen großen Bereich
an mit Haken in Eingriff bringbaren Schleifen vereinheitlichen.
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Ein
Hakenband oder eine Insel umfaßt
einen Sockel aus synthetischem Harz und eine Anordnung aus mit Schleifen
in Eingriff bringbaren Verschlußelementen,
deren Stiele integral mit dem Sockel geformt sind und sich von ihm
oder einer erste Oberfläche
einer Grundschicht erstrecken, wobei in wichtigen Ausbildungen zumindest
ein Teil des Sockels in situ an eine Oberfläche des Schleifenmaterials,
bevorzugt direkt an das Schleifenmaterial, laminiert ist.
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Implementierungen
können
eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen. Die Bahn des
Schleifenbestandteils kann über
ihre Breite hinweg einen gleichmäßigen Aufbau
haben und kann ein Vliesgewebe mit freiliegenden Fasern, die Schleifen
definieren, umfassen. In gewissen Fällen ist die Bahn bevorzugt
ein vernadeltes Vliesgewebe oder ein zusammengesetztes Gewebe. Eine
vernadelte Vliesbahn kann weniger als 4 Unzen pro Quadratyard (136
Gramm pro Quadratmeter), in vielen Fällen bevorzugt weniger als
2 Unzen pro Quadratyard (68 Gramm pro Quadratmeter), wiegen. Die
Vliesbahn kann (in dem Fall der Ausbildung eines dehnbaren Trägers aufgrund
der vorherrschenden oder gesamten Vorspannung in ihrer Längsrichtung)
in einem gedehnten Zustand sein, der dann durch Aktivieren oder
Auftragen eines Bindemittels (für
einen dehnbaren Träger
bevorzugt unter Verwendung eines Bindemittels mit elastischen Eigenschaften)
stabilisiert wird, was die wesentliche Rückkehr der Bahn in ihren ursprünglichen
ungedehnten Zustand verhindert. In dem Fall eines elastisch dehnbaren
Trägers
wird die Bahn bevorzugt hauptsächlich
in ihrer Breitenrichtung dehnbar. Die Schleifen des Schleifenbestandteils
können
sich von Schleifenstrukturen erstrecken, und zumindest einige der
Schleifenstrukturen können jeweils
einen gemeinsamen länglichen
Rumpfabschnitt haben, der sich von der Bahn von einem zugehörigen Knoten
erstreckt, wobei sich mehrere Schleifen von dem Rumpfabschnitt erstrecken.
Der Schleifenbestandteil kann einen Rand haben, in dem Oberflächenfasern
oder Schleifen des Bestandteils in Harz des Hakenbestandteils eingekapselt
sind, und einen Hauptkörper,
der frei von Hakenbestandteilharz ist oder als der Träger vieler
voneinander beabstandeter Bänder
oder Inseln mit Haken dienen kann, während wirksame Bänder oder
Bereiche mit Schleifen benachbart zu den Bereichen mit Haken definiert sind.
Die Schleife kann vor der In-situ-Laminierung der Bereiche mit Haken,
wobei die freien Haken, die freien Schleifen ein nicht erreichbarer
Bestandteil sind, zwei breite gegenüberliegende Seiten haben, und
Schleifen können
sich gleichmäßig erstrecken, um
auf jeder Seite mit Haken in Eingriff bringbar zu sein. Die Haken,
die bevorzugt parallele Reihen mit Haken in Bändern oder voneinander beabstandete Inseln
mit Haken umfaßt,
kann geringere Abmessungen als die Bereiche des Schleifenbestandteils
haben und kann auf einer oder beiden Seiten des Produkts bereitgestellt
werden. Die Verschlußelemente des
Hakenbestandteils können
Haken mit einer einzigen Krümmung
sein oder können
eine Palmenform, einen Stiel mit flacher Oberseite oder eine Pilzform haben.
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Ein
Verfahren zur Herstellung eines Verschlusses oder einer Verschlußlasche,
eines Riemens, einer Schnur oder einer Verpackung wird beschrieben,
welches die folgenden Schritte umfaßt: Bereitstellen einer in
Längsrichtung
kontinuierlichen vorgeformten Schicht aus dehnbarem oder flexiblem Schleifenmaterial,
wobei das Schleifenmaterial Schleifen hat, die sich von zumindest
einer ersten Oberfläche
erstrecken; dauerhaftes Verbinden von zumindest einem Band aus Kunststoffhakenmaterial mit
einem ausgewählten
Bereich lediglich mit einer Oberflächenstruktur des Schleifenmaterials
in einem von einer Formwalze und einer Druckwalze gebildeten Walzenspalt,
um ein Laminat zu bilden, wobei das Hakenmaterial das Schleifenmaterial
in der Breitenrichtung zumindest teilweise überlappt und in vielen Fällen eine
erheblich geringere Breite als die Breite des Schleifenmaterials
hat, wobei die Stiele des Hakenmaterials integral mit ihren Sockeln
geformt werden und sich von diesen oder einer Grundschicht erstrecken,
die in situ an das Schleifenmaterial laminiert wird; und Schneiden
des Laminats, um einen Verschluß oder
eine Verschlußlasche,
einen Riemen, eine Schnur oder eine Verpackung auszubilden, die zumindest
einen Abschnitt des Schleifenmaterials und zumindest einen Abschnitt
des Hakenmaterials hat.
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Implementierungen
dieses Verfahrens können
eines oder mehrere der folgenden Merkmale haben. Der Schritt des
Verbindens kann das kontinuierliche Zuführen des vorgeformten Schleifenmaterials durch
einen zwischen einer sich drehenden Formwalze und einer Druckwalze
ausgebildeten Walzenspalt umfassen, wobei die sich drehende Formwalze eine
Vielzahl von festen Hohlräumen
um ihren Umfang zum Formen zumindest der Stiele der Verschlußelemente
des Hakenmaterials definiert, während unter
Bedingungen, die bewirken, daß das
Harz die Hohlräume
der Formwalze über
die Stielbereiche der Hohlräume
füllt,
geschmolzenes Harz an die Formwalze zugeführt wird, wobei der Druck in
dem zwischen den zwei Walzen ausgebildeten Walzenspalt das Hakenmaterial
mit der Oberflächenstruktur
des Schleifenmaterials verbindet. Das geschmolzene Harz kann in
vielen eigenständigen
Bereichen entlang der Walze an die Formwalze zugeführt werden, wodurch
viele parallele Streifen mit Haken ausgebildet werden, wobei zumindest
der Sockel der Stiele an das Schleifenmaterial laminiert wird. Das
Schleifenmaterial kann in der Breitenrichtung gleichmäßig sein
und sich über
die ganze Breite der In-Situ-Form- und Laminierstation erstrecken, oder
das Schleifenmaterial wird in der Form mehrerer paralleler Streifen in
den Walzenspalt zugeführt,
wobei sich das Hakenmaterial zwischen benachbarten Streifen mit
Hakenmaterial in dem Walzenspalt befindet und seine Oberflächenstruktur
in situ an das Hakenmaterial laminiert wird. Nach dem Schritt des
In-situ-Formens und dem Verbindungsschritt kann das Laminat längs in viele
sich längs
erstreckende kontinuierliche Streifen geschlitzt werden, wobei jeder
Streifen sowohl Hakenmaterial als auch Schleifenmaterial umfaßt, und
an passenden Breiten quer geschnitten werden, um dehnbare Laschen,
Riemen, Schnüre
oder Verpackungen zu bilden.
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Ein
Verfahren kann die Bereitstellung des Schleifenmaterials als eine
Bahn mit einer freiliegenden Vliesoberfläche umfassen, die verhakte
Fasern umfaßt,
wobei die Fasern sowohl einen schichtförmigen Bahnkörper als
auch mit Haken in Eingriff bringbare frei stehende Schleifen bilden,
die sich zumindest von einer Oberfläche des Bahnkörpers erstrecken.
In gewissen bevorzugten Ausbildungen ist das Schleifenmaterial die
hier beschriebene vernadelte, gedehnte und stabilisierte Bahn. In
anderen Fällen umfaßt das Schleifenmaterial ein
Laminat aus einer dünnen
Harzschicht und einer Vliesschicht auf einer oder beiden Seiten,
wobei die dünne
Harzschicht für Dehnprodukte
elastisch, wie etwa ein thermoplastisches Elastomer, ist.
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Verschlüsse, einschließlich dehnbare
oder flexible „zebraartig" und „leopardenartig" erscheinende Materialien
werden mit beabstandeten Bändern oder
einer Verteilung von Inseln mit geformten mit Schleifen in Eingriff
bringbaren Haken oder geformten Vorformen für Haken bereitgestellt, zwischen
welchen Bänder
oder Bereiche mit einem anderen Wesen sind. Das Formen erfolgt durch
starre Formen, die von dem Sockelbereich der Stiele gefüllt werden. In
gewissen bevorzugten Ausbildungen sind lineare Bänder oder Inseln mit Verschlußelementen
selbst in der Richtung ihrer Ausdehnung nicht dehnbar und umfassen
mehrere Reihen mit Verschlußelementen. Für ein leichtes
Ausbilden eines gleichmäßigen, elastisch
dehnbaren oder flexiblen Produkts erstrecken sich die Bänder oder
Inseln mit Verschlußelementen während der
Herstellung in der Maschinenlaufrichtung. Gezeigte Ausbildungen
verwenden einen in der Breitenrichtung kontinuierlichen Träger von
gleichmäßiger Art,
auf den mehrere beabstandete Bänder oder
Inseln mit Haken mit ihren Formstielen in-situ-verbunden werden, und in anderen Ausbildungen werden überlappende
Ränder
der Sockel der Hakenbänder
an die Oberflächenstruktur
benachbarter Bänder
des Trägers
unter Verwendung eines Laminier/Formwalzenspalts, in dem eine der
Walzen eine Formwalze ist, in-situ-laminiert, wobei der Druck des Walzenspalts
wirksam ist, um die Laminierverbindung mit den Sockeln der Stiele
oder einer gemeinsamen Grundschicht zu erzeugen, ohne daß das Harz
im Fall poröser
Substratträger
die gesamte Dicke durchdringt. Für
eine bevorzugte Art der Herstellung eines elastisch dehnbaren Produkts
wird dehnbares Trägermaterial
derart bereitgestellt, daß es
im wesentlichen nur in der Breitenrichtung (senkrecht zur Maschinenlaufrichtung)
dehnbar ist. In zusammengesetzten Klettverschlußprodukten umfassen die Bänder oder
Bereiche mit Material, das zwischen benachbarten Bändern oder
Inseln mit Haken ist, mit Schleifen in Eingriff bringbares Material,
das in der Breitenrichtung einen gleichmäßigen Aufbau hat, wobei das
schleifenbildende Material selbst ein elastisch dehnbarer oder flexibler
Bestandteil ist. In nützlichen
Produktkategorien haben die Hakenbänder oder Inseln und dazwischenkommende
Bereiche mit Material bedeutend unterschiedliche Breitenbereiche.
In einem Hakenabschnitt einer Verschlußlasche sind Hakenbänder zumindest
so breit und vorzugsweise breiter als dazwischenkommende Bänder oder Inseln
oder Bereiche mit elastisch dehnbarem oder flexiblem Material. Für einen
großen
Bereich an Riemen und Verpackungen, insbesondere für medizinische
und sportliche Anwendungen, in denen das dazwischenkommende Material
mit Haken in Eingriff bringbare Schleifen umfaßt, reicht die Breite der Bänder oder
Bereiche mit Schleifenmaterial von etwa 1 bis 5 mal so breit wie
benachbarte Bänder
oder Bereiche mit Haken. Wenn das Material dazu dient, eine Verpackung
bereitzustellen, wie bei Kabelhüllen, oder
um den Körper
von Umschlägen
oder Beuteln auszubilden, ist die Breite der Bänder oder Bereiche mit Schleifenmaterial
mehr als 5 mal und in einigen Fällen
mehr als 10 mal der Breite benachbarter Verschlußelementbänder oder Bereiche. Z. B. für lange Riemen
oder Schnüre
wird eine verlängerte
Länge mit
Schleifenmaterial derart angeordnet, daß es mit einem kleinen Flecken
mit Haken ineinandergreift. Neuartige dehnbare und flexible schleifendefinierende
Materialien und Verfahren für
ihre Herstellung und zum Formen der Produkte werden gezeigt. Das
In-situ-Laminieren
von Haken, Bändern
oder Inseln auf Materialien, die in einer ebenen Ausrichtung gehalten werden
oder eine ebene Oberfläche
darstellen, die sich in steifem flexiblem Materialien erstrecken, kommt
ebenfalls vor.
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Andere
Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung von Ausbildungen und aus den Patentansprüchen offensichtlich.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittansicht senkrecht zur Maschinenlaufrichtung eines
dehnbaren Hakenverschlusses.
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1A ist
eine Draufsicht des Verschlusses von 1.
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1B ist
eine in der Ebene 1B-1B von 1 genommene
Querschnittansicht in der Maschinenlaufrichtung des dehnbaren Verschlusses
von 1.
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2 ist
eine ähnliche
Ansicht des Hakenverschlusses wie die von 1 in einem
gedehnten Zustand.
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2A ist
eine Draufsicht des gedehnten Hakenverschlusses von 2.
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3 ist
eine ähnliche
Querschnittansicht wie die von 1 senkrecht
zur Maschinenlaufrichtung einer anderen Ausbildung eines dehnbaren
Hakenverschlusses gemäß der Erfindung.
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3A ist
eine Draufsicht des Hakenverschlusses von 3.
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4 ist
eine Querschnittansicht senkrecht zur Maschinenlaufrichtung des
Hakenverschlusses von 3 in einem gedehnten Zustand.
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4A ist
eine Draufsicht des Hakenverschlusses von 3 in einem
gedehnten Zustand.
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5 ist
eine Querschnittansicht in Maschinenlaufrichtung einer anderen Ausbildung
eines dehnbaren Hakenverschlusses.
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5A ist
eine Draufsicht des Verschlusses von 5.
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6 ist
eine Querschnittansicht in Maschinenlaufrichtung des Hakenverschlusses
von 5 in einem gedehnten Zustand.
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6A ist
eine Draufsicht des gedehnten Verschlusses von 5.
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7 ist
eine Querschnittansicht in Maschinenlaufrichtung einer anderen Ausbildung
eines dehnbaren Hakenverschlusses gemäß der Erfindung.
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7A ist
eine ähnliche
Ansicht des Hakenverschlusses von 7 in einem
gedehnten Zustand.
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8 ist
eine Querschnittansicht senkrecht zur Maschinenlaufrichtung einer
anderen Ausbildung eines dehnbaren Hakenverschlusses gemäß der Erfindung.
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9 ist
eine schematische Seitenansicht in Maschinenlaufrichtung einer Vorrichtung
zum Ausbilden der Hakenverschlüsse
von 1, 5 und 8.
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9A ist
eine in der Ebene 9A-9A genommene Ansicht der Vorrichtung von 9.
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9B bis 9E sind
Ansichten anderer Vorrichtungsanordnungen zum Ausbilden von Trenn- oder
Biegebereichen in Hakenmaterial, während 9F und 9G jeweils
Quer- und Längsschnittansichten
eines mit der Vorrichtung von 9E ausgebildeten
Produkts sind.
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9H ist
eine Draufsicht einer Hakenschicht, die in orthogonalen Richtungen
flexibel ist.
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9I ist
ein Querschnitt eines Teils eines anderen Formwalzenaufbaus.
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10 stellt
eine Vorrichtung zum Ausbilden der Hakenverschlüsse von 3 und 7 dar.
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11 ist
eine Draufsicht einer dehnbaren Windellasche.
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11A ist eine in der Ebene 11A-11A genommene Querschnittansicht
der Windellasche von 11
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11B ist eine Draufsicht einer Windel mit einer
dehnbaren Windellasche in einem vergrößerten Maßstab, die durch einen Kreis
den Ort der Ansicht von 11 anzeigt.
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12 ist
eine perspektivische Ansicht einer Verpackungsschnur, die einen
verlängerten
Schleifenbestandteil hat, der einen kurzen Hakenbestandteil überlappt
und an diesen in-situ-laminiert ist und für die dauerhafte Vereinigung
mit einem Beutel oder einem ähnlichen
Artikel angepaßt
ist.
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12A ist eine perspektivische Ansicht eines Beutels,
an dessen Oberfläche
die Verpackungsschnur von 12 befestigt
ist.
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12B ist eine zu 12 ähnliche
Seitenansicht einer Verpackungsschnur mit Schleifen auf beiden Seiten
eines länglichen
Schleifenbestandteils.
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12C ist eine zu 12B ähnliche
Seitenansicht einer Verpackungsschnur mit einem länglichen
Schleifenbestandteil, deren Endteil die gesamte hintere Oberfläche eines
Hakenbestandteils überlappt
und an diese in-situ-laminiert
ist.
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12D ist eine Seitenansicht einer Verpackungsschnur,
bei der ein Hakenbestandteil an die Mitte eines länglichen
Schleifenbestandteils in-situ-laminiert
ist.
-
12E ist eine Seitenansicht einer Verpackungsschnur,
bei der ein länglicher
gedehnter Hakenbestandteil einen kurzen Schleifenbestandteil überlappt
und an ihn in-situ-laminiert ist.
-
12F ist eine Seitenansicht einer Verpackungsschnur,
bei der ein Hakenstreifen Fläche
an Fläche
an dem Schleifenstreifen befestigt ist.
-
13A ist ein Diagramm der 50-fach vergrößerten Fläche eines
bevorzugten Vliesschleifenmaterials für die Verwendung als einen
Schleifenbestandteil.
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13B ist eine weiter vergrößerte schematische Ansicht
der Fläche
des in 13A gezeigten Vliesschleifenmaterials.
-
13C ist eine skizzierte Seitenansicht mit einem
noch weiter vergrößerten Maßstab des
Vliesmaterials von 13A und 13B,
die Büschel
mit Schleifenfasern darstellt, welche sich von einer fasrigen Matte
erstrecken.
-
14 ist
eine Seitenansicht einer verdrehten Verpackungsschnur gemäß der Erfindung.
-
15A und 15B sind
jeweils perspektivische vergrößerte Ansichten
von Abschnitten eines Hakenverschlusses und eines gedehnten Hakenverschlusses.
-
16 stellt
eine Vorrichtung zum Ausbilden und Vereinigen von Bestandteilen
einer Verpackungsschnur oder eines anderen Produkts der Erfindung
dar.
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17A ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts
der Vorrichtung von 16, die modifiziert ist, um
ein bevorzugtes Produkt von 18 auszubilden,
während 17B eine in der Ebene 17B-17B von 17A genommene Ansicht ist.
-
18 stellt
eine vergrößerte schematische Querschnittansicht
senkrecht zur Maschinenlaufrichtung einer Bahn dar, die aus in situ
befestigten Schleifen- und Hakenbändern besteht, die mit der Vorrichtung
von 17A und 17B ausgebildet wurden.
-
19 ist
eine perspektivische Ansicht von vier Haken- und Schleifensegmenten,
die durch Schlitzen der in 18 gezeigten
Bahn ausgebildet wurden.
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20 ist
eine Draufsicht eines Haken- und Schleifensegments, das perforiert
geschnitten wurde.
-
21 ist
eine entlang der Linie 21-21 in 20 genommene
vergrößerte Seitenansicht
des Haken- und Schleifensegments.
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22 ist
eine entlang der Linie 22-22 in 21 genommene
vergrößerte Querschnittansicht der
Grenzfläche
zwischen den Haken- und Schleifensegmenten.
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23 ist
eine ebenso vergrößerte Querschnittansicht
des in 21 eingekreisten Bereichs.
-
24 und 24A stellen die Llieferung eigenständiger Verschlußlaschen
dar.
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25 ist
eine schematische Darstellung eines doppelseitigen Schleifenmaterials,
das auf einem elastomeren Sockel ausgebildet ist, während 25A das Schleifenmaterial von 25 in
einem elastisch gedehnten Zustand darstellt, der sich aus dem Anlegen
von Spannung ergibt.
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26 ist
eine schematische Darstellung eines Strickschleifenmaterials in
einem entspannten Zustand, während 26A das Schleifenmaterial von 26 in
einem in der Längsrichtung
gespannten, in der Breitenrichtung entspannten Zustand darstellt,
in dem es, z. B. durch ein Bindemittel, stabilisiert werden kann,
um ihm Dehnbarkeit in der Breitenrichtung zu verleihen.
-
27 ist
ein querlaufender Querschnitt (senkrecht zur Maschinenlaufrichtung)
eines zusammengesetzten Schleifenmaterials während dessen Herstellung.
-
27A ist eine ähnliche
Ansicht des zusammengesetzten Schleifenmaterials von 27, nachdem
die Herstellung abgeschlossen wurde.
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28 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines „zebraartigen" zusammengesetzten
dehnbaren Klettmaterials.
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28A ist eine auf der Linie 28A-28A von 28 genommene
querlaufende Querschnittansicht mit vergrößertem Maßstab, die durch einen Kreis
einen Abschnitt anzeigt, an dem 27A genommen
ist.
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28B und 28C sind
Querschnittansichten in der Längsrichtung
(Maschinenlaufrichtung), die jeweils auf den Linien 28B-28B und 28C-28C
von 28A genommen sind, in einem
sogar weiter vergrößerten Maßstab.
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28D und 28E sind
jeweils Querschnittansichten der eingekreisten Abschnitte von 28B und 28C in
einem noch weiter vergrößerten Maßstab.
-
28F ist eine auf der Linie 28F-28F von 28D genommene Querschnittansicht.
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29 ist
eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Ausbilden
des Produkts von 28.
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29A und 29B sind
querlaufende Ansichten, die auf den Linien 29A-29A und 29B-29B von 29 genommen
sind.
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30 ist
eine Draufsicht eines aus dem Material von 28 durch
Schneiden auf den Linien A von 28 hergestellten
Artikels.
-
30A und 30B sind
eine Draufsicht und eine Rißansicht
senkrecht zur Maschinenlaufrichtung des Materials von 30,
das während
des Gebrauchs unter Spannung ist.
-
30C stellt eine Abgabevorrichtung für eine Walze
mit Verstärkungsband-
oder Verpackungsmaterial dar, das gemäß 28 in
Breiten ausgebildet wird, wie etwa in 30 oder 33 dargestellt.
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31 ist
eine Darstellung einer Verwendung des Artikels von 30 als
ein Halteriemen.
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31A ist eine vergrößerte Ansicht des Materials
innerhalb des Kreises 31A von 30.
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32 stellt
eine Anpassung des Artikels von 30 als
einen Zusammenziehstreifen dar, während 32A die
Anwendung einer Verpackung mit einer größeren Breite als der von 33 darstellt.
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33 stellt
einen Artikel dar, der entlang den Linien C von 28 geschnitten
ist, während 33A den Artikel von 33 in
gedehntem Zustand darstellt.
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33B stellt eine Verwendung des Artikels von 33 als
eine Umhüllung
für menschliche
Gelenke, Glieder und Rumpf dar.
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34 stellt
einen Artikel dar, der in einem Schrägwinkel entlang der Linien
B von 28 geschnitten ist.
-
35 ist
eine Draufsicht eines weiteren Ausgangsmaterials, während 36–38 Draufsichten
weiterer erfindungsgemäßer Artikel
sind, die z. B. aus dem Material von 35 gebildet
sind.
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39 stellt
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden eines dehnbaren
Schleifenmaterials ähnlich
dem in 27A abgebildeten, schematisch
in der Draufsicht dar.
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40 ist
ein entlang Linien 40-40 von 39 genommener
schematischer Querschnitt.
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41 und 42 stellen
schematisch jeweils in querlaufender Querschnittansicht und Draufsicht
ein anderes dehnbares Material dar, das gemäß der Erfindung nützlich ist.
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43 und 44 stellen
jeweils in Querschnittansicht und Draufsicht ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ausbilden eines neuartigen dehnbaren Schleifenmaterials dar.
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45 ist eine Vorderansicht einer Verschlußelement-Formvorrichtung
der vorliegenden Erfindung, die Verschlußelemente auf eine ebene Schicht oder
ein Arbeitsstück
aufbringt.
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46 ist eine isometrische Ansicht der Vorrichtung
von 45, die nur den Verschlußelement-Formwalzenabschnitt
der Vorrichtung darstellt, die in Eingriff bringbare Verschlußelemente
auf eine Schicht oder ein Arbeitsstück aufbringt.
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47 ist eine entlang der Linie 47-47 von 46 genommene Querschnittansicht der Formwalze
von 46.
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Detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausbildungen
-
Bezug
nehmend auf die Ausbildung von 1, 1A und 1B weist
ein dehnbarer Verschluß 100 eine
elastische Trägerschicht 110 auf,
die an eine Verschlußschicht 120 laminiert
ist. Die Verschlußschicht 120 hat
eine Grundschicht 122 und lineare Bänder 125 mit Reihen
von Hakenelementen 124a, 124b, deren Stiele integral
mit der Grundschicht geformt sind (1A und 1B).
-
Winzige
mit Schleifen in Eingriff bringbare Haken
124a und
124b haben
eine einzige Krümmung an
den Enden der Formstiele, wobei die Krümmungen in diesem Fall auch
eine geformte Form haben, wobei feste Formhohlräume verwendet werden, wie etwa
in
US-A-4 872 243 (Fischer)
beschrieben. Die Formhohlräume
werden durch das Eintreten von geschmolzenem Harz über den
offenen Sockelbereich der Stiele der Hakenverschlußhohlräume gefüllt.
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In
dem gezeigten Beispiel sind die geformten Krümmungen der Haken 124a in
der gleichen Richtung ausgerichtet, schauen aber in die zu dem Ausrichtungssinn
der Haken 124b in der direkt benachbarten parallelen Reihe
der jeweiligen Hakenbänder entgegengesetzte
Richtung (siehe Richtung der Pfeile). Die Richtung der Hakenreihen
ist senkrecht zu der Dehnungsrichtung 130 (1A).
In einer Richtung, die in diesem Fall mit der Richtung übereinstimmt,
in der die Krümmungen
der Haken ausgerichtet sind, ist die Grundschicht 122 in
ihrer Dicke kontinuierlich und stellt Hakenbänder 125 bereit, die
relativ nicht dehnbar sind. Zwischen den Bändern mit Hakenelementen 125 gibt
es Unstetigkeiten in dem Grundmaterial, die Trennbereiche 126 bereitstellen. Die
Bereiche 126 werden durch Rillen gebildet, welche den Sockel
zwischen den Bändern
mit Haken, wie gezeigt, sehr dünn
oder nicht vorhanden machen.
-
Andere
geformte Formen von mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken,
z. B. ein Palmen- oder einen Aufbau mit winzigen Formpilzen, können verwendet
werden. Ebenso können
Verschlußstielvorformen
geformt werden, worauf ein „Abflachen
der Oberseite" oder
andere Formungsarbeitsgänge
folgen, um mit Schleifen in Eingriff bringbare Köpfe zu bilden. Ein vorteilhaftes
Verfahren zum Abflachen der Oberseite der auf diese Weise auf einem
Träger
ausgebildeten Stiele, wie hier beschrieben, wird in Verbindung mit 12 nachstehend
weiter beschrieben. In einem Beispiel ist die Verschlußschicht 120 aus Haken
mit der Bezeichnung CFM-29, die von der Velcro® USA
Inc. aus Manchester, New Hampshire, USA, erhältlich sind. Die CFM-29-Haken
können
eine Höhe
h von nur 0,38 mm (0,015 Inch), eine Breite w von 0,43 mm (0,017
Inch) und eine Dicke T von 0,15 mm (0,006 Inch) haben. Die Hakenbänder 125 können eine
Breite r haben, die so klein wie 0,56 mm (0,022 Inch) bis zu z.
B. 3,18 mm (0,125 Inch) ist, und können in einem Abstand von x
beabstandet sein, der so klein wie 0,25 mm (0,010 Inch) bis zu z.
B. 19,05 mm (0,750 Inch) auseinander ist. Die Dicke t des elastischen
Trägers
kann 0,13 mm (0,005 Inch) sein. Die Dicke des Grundmaterials b kann
0,08 mm (0,003 Inch) unter den Hakenreihen sein, während die
Dicke in dem Bereich der Trennbereiche 0,03 mm (0,001 Inch) geringer
oder vollkommen fehlend sein kann. Die Trennbereiche sind parallel
zu der Orientierungsrichtung der Krümmungen der Hakenelemente und
sind, wie gezeigt, zwischen jeder zweiten Hakenreihe ausgebildet,
d. h. jedes Hakenband 125, das zwischen Trennbereichen
definiert ist, umfaßt
jeweils zwei Hakenreihen 124a und 124b. In anderen
Fällen kann
es mehr Hakenreihen geben. In der gezeigten Ausbildung sind zwischen
einzelnen Haken 24a und 24b in einem Band Formationen 127 mit
niedriger Höhe,
die mit den Seiten der Stiele jeweiliger Haken verbunden sind, geformt,
die gemäß den Hakenprodukten
mit der Bezeichnung CFM-29, welche von Velcro® USA
erhältlich
sind, zu deren Verstärkung dienen.
-
Entweder
vor der Verwendung oder zu dem Zeitpunkt der ersten Verwendung des
Verschlusses wird entlang der Dehnungsrichtung 130 senkrecht
zu der Richtung der Trennbereiche 126 Spannung angelegt
(2). Die angelegte Spannung bewirkt eine Verlängerung
(Δx) der
elastischen Schicht 110 und zerreißt jegliches Material der Verschlußschicht 120, wenn
es in den Trennbereichen 126 vorhanden ist (2a).
Wenn die Spannung gelöst
wird, kehrt der Verschluß 100 zu
seinen ursprünglichen
Abmessungen zurück,
während
jegliches Material der Verschlußschicht 120,
das entlang der Bereiche 126 vorhanden war, irreversibel
zerrissen ist.
-
In
einer Ausbildung besteht die elastische Schicht 110 aus
einem thermoplastischen Elastomer, z. B. SANTOPRENE®, angeboten
von der A. E. S. Corporation, und die Verschlußschicht 120 besteht aus
einem geeigneten synthetischen Harz für Verschlußhaken, wie etwa Polyethylen,
Polypropylen oder Polyethylenterephthalat (PET).
-
Wenn
eine flexible nicht elastische Trägerschicht verwendet wird,
ist die Schicht fähig,
sich an den Schnittlinien oder in den Bereichen zwischen den Hakenbändern zu
biegen, um ein Produkt mit verbesserter Flexibilität zu erreichen.
-
In
der in 3 gezeigten Ausbildung ist der Sockel 122 der
Verschlußschicht 120 ein
Laminat mit einer ersten Grundschicht 121 und einer zweiten Grundschicht 123.
Die erste Grundschicht 121 besteht aus starkem synthetischem
Harz, das für
Befestigungshaken geeignet ist und integral mit den Stielen der
Hakenelemente 124a, 124b und bevorzugt aus dem
gleichen Harzmaterial wie diese geformt ist. Die Grundschicht 121 in
dieser Ausbildung ist in der Richtung des Hakenbands kontinuierlich
und erstreckt sich, wie gezeigt, in der Richtung der Pfeile, ist
aber, wie in 3 gezeigt, in der senkrechten
Richtung, d. h. der Richtung etwaiger Spannung 130 oder
der Biegerichtung unstetig. Die zweite Grundschicht 123,
die kompatibel bzw. verträglich
mit der Harzschicht 121 gewählt ist, besteht aus einem
Elastomerharz und hat ein nachgiebiges oder zerreißbares Wesen. Wenn
in die Dehnungsrichtung 130 Spannung angelegt wird, dehnt
sich die zweite Grundschicht 123 zwischen den Hakenbändern aus
oder reißt
entlang den Linien 132, wobei die Verschlußschicht 120,
d. h. die Hakenbänder 125,
in beiden Fällen
in die Lage versetzt wird, der Dehnung der elastischen Trägerschicht 110 (4 und 4A)
(oder der Biegung eines flexiblen, aber nicht dehnbaren Trägers) zu
folgen. Wenn die Spannung gelöst
wird, kehrt der Laminatverschluß 100 zu
seinen ursprünglichen
ungespannten Abmessungen zurück.
-
In
einem Beispiel ist die Dicke c der ersten Grundschicht 121 0,03
mm (0,001 Inch), und die Dicke d der zweiten Grundschicht 123 ist
0,03 mm (0,001 Inch). Die erste Grundschicht besteht, gleich wie
die Stiele der Haken, aus Polyethylen, Polypropylen oder PET, und
die zweite Grundschicht besteht aus einem thermoplastischen Elastomer,
wie etwa einem thermoplastischen Polyurethan oder einem Elastomercopolymer,
das PET enthält,
wie etwa HYTREL®,
angeboten von E. I. du Pont Nemours and Company, oder SANTOPRENE®,
angeboten von der A. E. S. Corporation. Die zweite Schicht 123 kann durch
Koextrusion mit dem Harz der Grundschicht 121 gebildet
werden und in situ mit dem elastischen Trägermaterial 110 laminiert
werden. In einem anderen Fall kann die zweite Schicht 123 vorgeformt
werden und in den Walzenspalt für
die In-situ-Laminierung mit der Grundschicht 121 eingeführt werden, während die
letztere ausgebildet wird, und das Trägermaterial kann laminiert
werden, nachdem die Hakenstiele geformt sind.
-
Während die
Hakenbänder
gemäß der Ausbildung
von 1 aufgrund der Kontinuität der Grundschicht der Haken
der Verlängerung
der Zusammensetzung in der Richtung der Haken Widerstand leisten,
sind auch andere Ausbildungen möglich.
In einem Fall werden die Sockel der geformten Hakenstiele zu dem
Zeitpunkt, wenn sie geformt werden, direkt an das Schleifenmaterial
laminiert, ohne daß es
eine kontinuierliche Grundschicht gibt, oder in anderen Fällen können größere eigenständige getrennte
Inseln mit Haken ausgebildet werden, wobei sie sowohl in der Länge als
auch der Breite begrenzte Abmessungen haben und in beiden (X und
Y) orthogonalen Richtungen auf dem Träger voneinander getrennt sind.
Auf diese Weise kann eine Zusammensetzung wirtschaftlich ausgebildet
werden, die in zwei orthogonalen Richtungen angeordnete Trenn- oder
Biegebereiche hat, die elastisches Dehnen oder einfaches Biegen
in diese beiden Richtungen und die Verhakungsfähigkeit an strategisch ausgewählten Stellen
bei sparsamer Verwendung des hakenausbildenden Harzes ermöglicht.
Der Träger
kann aus einem Material sein, das weit weniger kostspielig ist als das
Harz, aus dem die Formstiele oder Formhaken ausgebildet sind.
-
Bezug
nehmend auf die Ausbildung von 5 weist
ein dehnbarer Verschluß 110 wie
in 1 eine elastische Trägerschicht 110 auf,
die an eine Verschlußschicht 120 laminiert
ist. Die Verschlußschicht 120 hat
eine Grundschicht 122 und lineare Bänder 125' mit Hakenelementen 124a', 124b', die integral
mit der Grundschicht geformt sind (5A). In
dieser Ausbildung sind die Hakenelemente 124a', 124b', wie durch
Pfeile gezeigt, jedoch derart ausgerichtet, daß sie zu der Dehnungsrichtung 130 parallel
sind (5A). In diesem Fall ist die
Dicke der Grundschicht 122 in der Richtung senkrecht zu
der Richtung, in welche die Krümmungen
der Haken zeigen, kontinuierlich, um lineare Bänder 125' mit Haken zu
definieren, die in dieser Richtung relativ nicht dehnbar sind. Zwischen
den Hakenelementbändern 125' gibt es Trennbereiche 126'. Die Trennbereiche 126' werden durch
Rillen gebildet, wobei der Sockel, wie in 5 gezeigt,
in diesen Bereichen sehr dünn
oder nicht vorhanden gelassen wird.
-
Entlang
der Dehnungsrichtung 130 angelegte Spannung (6 und 6A),
die senkrecht zu der Richtung der Trennbereiche 126' ist, bewirkt
eine Verlängerung
(Δx) der
elastischen Schicht 110 und das Zerreißen jeglichen Materials der
Verschlußschicht 120,
das in den Trennbereichen 126' vorhanden ist. Wenn die Spannung
gelöst
wird, kehrt der Verschluß 100 zu
seinen ursprünglichen
Abmessungen zurück,
während
jegliches Material der Verschlußschicht 120,
das in den Bereichen 126' vorhanden
war, irreversibel zerrissen ist.
-
Wie
in 5 sind in der in 7 gezeigten Ausbildung
die Reihen mit Hakenelementen 124a', 124b' in entgegengesetztem Sinn orientiert
und parallel zu der Dehnungsrichtung 130 ausgerichtet,
und die relativ nicht dehnbaren Bänder 125' mit Haken erstrecken
sich in die Richtung senkrecht zu der Richtung, in welche die Haken
zeigen. Der Sockel 122 der Verschlußschicht 120 ist ein
Laminat, das, ähnlich dem
Aufbau von 3, eine erste Grundschicht 121 und
eine zweite Grundschicht 123 umfaßt. Die erste Grundschicht 121 ist
aus einem starken synthetischen Harz gefertigt, das für Verschlußhaken geeignet
ist, und ist mit den Stielen der Hakenelemente 124a', 124b' integral geformt.
Die zweite Grundschicht 123 ist aus einem weniger starken
Material gefertigt und hat ein nachgiebiges oder zerreißbares Wesen.
In der Dehnungsrichtung 130 angelegte Spannung (7A)
bewirkt, daß sich
die zweite Grundschicht 123 entlang den Linien 132 ausdehnt oder
reißt,
wobei die Verschlußschicht 120,
d. h. die Hakenbänder 125', in beiden
Fällen
in die Lage versetzt wird, der Dehnung des Abschnitts der elastischen
Trägerschicht 110 zu
folgen. Wenn die Spannung gelöst
wird, kehrt der Laminatverschluß 100 zu seinen
ursprünglichen
ungespannten Abmessungen zurück.
-
Andere
Ausbildungen umfassen Trennlinien, die in beabstandeten Intervallen
(8) entweder geschnitten (oder perforiert) sind,
um geschwächte Linien 126'' zu bilden, oder sind in manchen
Fällen ganz
durch den Sockel 122 von starkem Ausbildungsmaterial geschnitten.
-
Die
Produkte von
1,
5 und
8 können durch
das Verfahren und die Vorrichtung, die in
9 dargestellt
sind, wirtschaftlich ausgebildet werden. Der Strangpressenkörper
42 schmilzt
den Kunststoff und zwingt den geschmolzenen Kunststoff durch eine
schlitzförmige
Extruderdüse
41.
Der stranggepreßte
Kunststoff tritt in den Walzenspalt
44 zwischen der Grundwalze
48 und
der Formwalze
46 ein, wobei die letztere Formhohlräume enthält, die geformt
sind, um die Haken eines streifenförmigen Hakenverschlußbestandteils
des wohlbekannten Klettverschlusses (oder nur Verschlußstiele
für die spätere Ausbildung
von mit in Schleifen in Eingriff bringbaren Merkmalen, z. B. durch
Flammenerhitzen der distalen Enden von Formstielen, worauf das Eingreifen
mit einer Ausbildungsoberfläche,
wie etwa einem gekühlten
Stab oder einer gekühlten
Ausbildungswalze folgt, siehe
US-Seriennr.
09/231 124 , auf die nachstehend Bezug genommen wird) auszubilden.
Gleichzeitig mit der Einführung
des geschmolzenen Kunststoffs
40 tritt eine vorgeformte
Trägerbahn
110,
die für
5 und
8 zumindest
senkrecht zur Maschinenlaufrichtung dehnbar ist, in den Walzenspalt
44 ein
und wird in situ an die hintere Oberfläche des Hakenverschlußmaterials
entgegengesetzt zu der Seite, auf der die mit Schleifen in Eingriff
bringbaren Haken oder Stiele für
derartige Haken geformt werden, laminiert. (Mit „in situ" ist gemeint, daß die Verbindungsaktion oder
der Laminierdruck angewendet werden, während das Harz in den Formhohlräumen der
Formwalze ist.) Rillen oder Unterbrechungen in der Grundschicht
aus Hakenmaterial werden während
des Formens der Hakenschicht zwischen den Hakenbändern durch überdimensionierte
Ringe
49 ausgebildet, die in voneinander beabstandeten
Intervallen auf der Druckwalze angeordnet sind (
9A oder
z. B. zum Ausbilden des Produkts von
1 durch überdimensionierte
Abstandshalterringe
49 zwischen den Formringen
76,
die in der herkömmlichen
Art zum Ausbilden der Formwalze
46 entlang der Achse zusammengestapelt
sind). „Überdimensioniert" bezieht sich hier
auf Ringe mit einem größeren Außendurchmesser
als dem Außendurchmesser
der Formringe. Die Überdimensionierung
der Ringe
49' verringert
den Abstand (in begrenzten Bereichen
55) zwischen der Oberfläche der
Formwalze
46 und der Druckwalze
48 und bewirkt,
daß das Kunststoffharz
40 eine
sehr dünne
Grundschicht oder eine Rille in den jeweiligen Bereichen der Grundschicht
122 bildet.
In manchen Fällen
(siehe
9C) werden gemäß der Erfindung
die überdimensionierten
Ringe
49' in
der Position näher
an der Grundwalze
48 als die Dicke t des vorgeformten elastischen Trägers eingestellt,
so daß Umfangsabschnitte
77 der überdimensionierten
Ringe das Material der Trägerschicht
elastisch einziehen und das Eintreten von geschmolzenem Harz in
die entsprechenden Bereiche verhindern. In der Alternative von
9D sind die überdimensionierten
Ringe
49' selbst
aus elastischem Material, wie etwa einem harten Elastomer, ausgebildet,
und in ihren Umfangsbereichen
77 greifen die passenden
Abschnitte der Ringe und der Träger
110' mit Druck ineinander,
wodurch Harz in diesen Bereichen begrenzt oder ganz beseitigt wird.
Der Träger
110' braucht in
diesem Fall nicht elastomer sein und kann zum Beispiel ein Vliesschleifenmaterial
oder eine andere flexible Schicht sein.
-
Wie
in 9E dargestellt, kann die Vorrichtung von 9B vorteilhaft
für die
Ausbildung einer Einkomponenten-Hakenschicht 79, die verdünnte Biegebereiche 78 zwischen
Hakenbändern 125 hat, verwendet
werden. In diesem Fall füllt
Harz 40 (in diesem Fall z. B. Polypropylen zum Ausbilden
von „lebenden
Gelenken") von der
Strangpresse 42 Hakenformhohlräume 75 und die gesamte
Lücke zwischen
der Formwalze 46 und der Druckwalze 48, wobei
keine vorgeformte Schicht in die Formlücke eingeführt wird. Das sich ergebende
Produkt kann durch das Zusammenwirken der vielen lebenden Gelenke, die
sich mit den Hakenbändern
abwechseln, eine verbesserte Flexibilität senkrecht zur Maschinenlaufrichtung
haben. Ähnliche
Biegebereiche 78' können durch
passende Vorsprünge
der Formwalze auch sich senkrecht zur Maschinenlaufrichtung erstreckend
ausgebildet werden, siehe 9H, woraus sich
Inseln mit Formhaken ergeben, die durch dünne Biegungen des hakenbildenden
Harzes miteinander verbunden sind, wobei die Seite der Insel von
dem Abstand und der Breite der überdimensionierten
Ausbildungsringe abhängt,
und sich axial erstreckt, wobei sie vorstehende Grate oder andere
Merkmale bildet, um die Inseln zu definieren.
-
9I zeigt
eine alternative Form der Umfangsränder der „überdimensionierten" Abstandshalterringe,
die geeignet sind, größere Trenn- oder Biegebereiche
zu bilden.
-
Um
die geschnittenen Trennlinien 126'' der Ausbildung
von 8 auszubilden, wandert der Hakenverschluß, wieder
Bezug nehmend auf 9, mit der laminierten elastischen
Bahn 43 um den Umfang der Formwalze 46 zu der
Abstreifwalze 50 und in einen (in gestrichelten Linien
gezeigten) Streifenschneider 52, der in diesem Fall bereitgestellt
wird. Der Streifenschneider 52 hat mehrere voneinander beabstandete
Klingen, um den Laminathakenstreifen 43 zwischen jedem
Hakenband aufzuschlitzen. Das Endprodukt 100 geht von hier
zu einer nicht gezeigten Abschlußvorrichtung.
-
Um
die doppelte Grundschicht für
die Produkte von 3 und 7 auszubilden,
wird Bezug nehmend auf 10 eine vorgeformte Bahn für die zweite
Grundschicht 123 in den Walzenspalt 44 zwischen
der Formwalze 46 und der Grundwalze 48 geführt und
wird in situ an die Rückseite
der ausgebildeten ersten Grundschicht 121 mit den integralen
Haken 124 laminiert (10). Der
ausgebildete Hakenverschluß mit
den zwei Grundschichten 45 wird dann zusammen mit der elastischen
Trägerbahn 110 in
einen Walzenspalt 64 zwischen zwei erhitzten Walzen 66 und 68 zugeführt. Die
elastische Trägerbahn 110 wird
wärmeverschmolzen
oder auf andere Weise an die Hinterseite der zweiten Grundschicht 123 geklebt,
so daß die
Schicht 123 tatsächlich
einen Teil des schichtförmigen
Trägers
bildet. Alternativ findet dieses zweite Laminieren in situ, d. h.
in dem Bereich zwischen dem Walzenspalt 44 und der Aufnahmewalze 50 statt,
während
die Formhaken in ihren Formhohlräumen
bleiben. Dies kann entweder durch Aufbringen einer frischen Schicht
aus der Strangpresse oder durch Beflammung, einen Klebstoff oder ein
anderes Laminieren einer von einer Zuführungswalze geführten vorgeformten
Schicht erreicht werden.
-
Für weitere
Details über
den allgemeinen Betrieb einer In-situ-Laminiervorrichtung wird der Leser auf
US-A-5 260 015 (Kennedy
et al.), das Laminate verschiedener Materialien offenbart, und auf
US-A-5 441 687 (Murasaki
et al.), das eine andere Form des In-situ-Laminierens offenbart,
d. h. das Laminieren, das stattfindet, während gerade ausgebildete Haken noch
in ihren Formhohlräumen
sind, verwiesen.
-
Eine
der vielen Anwendungen eines dehnbaren oder flexiblen Verschlusses,
wie offenbart, ist eine dehnbare oder flexible Windellasche. Bezug nehmend
auf 11, 11A und 11B hat
eine dehnbare Windellasche 6 zum Beispiel einen dehnbaren
Verschluß 18 und
eine längliche
elastische Schicht 110, die sich über den dehnbaren Verschlußbereich 18 hinaus
erstreckt. Ein Ende 6b der Windellasche 6 ist
an einer Windel 8 befestigt, um Teil eines Klettverschlusses
zu bilden. Ein zweites Ende 6a wird zum Greifen der Windellasche
verwendet. Die dehnbare Windellasche hat eine Breite wd von
25,4 mm (1 Inch) und eine Länge
ld von 50,8 mm (2 Inch).
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Andere
Merkmale und Vorteile dieses Aspekts der Erfindung können eines/n
oder mehrere der folgenden umfassen. Die elastische oder flexible
Trägerbahn 110 kann
durch Wärmeverschmelzen
oder Ultraschallschweißen
an eine vorgeformte Verschlußhakenschicht
nachlaminiert werden. In der Ausbildung von 3 kann die
zweite Grundschicht 123 (nicht gezeigte) geschwächte Linien
umfassen, und die geschwächten
Linien können
Schnitte sein. Die elastische oder flexible Trägerschicht 110 kann auch
ein Vliesmaterial sein.
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Da
die Bänder
mit Haken relativ nicht dehnbar sind und senkrecht zu der Dehnungsrichtung
liegen, bestimmt die Breite dieser Bänder relativ zu der Breite
der Trennbereiche, wie viel der Elastizität oder Flexibilität des Trägers von
dem laminierten Hakenharz neutralisiert wird. Folglich können, selbst
unter Verwendung der identischen Dicken und Eigenschaften des Harzes
für den
Träger,
verschiedene Grade der Dehnbarkeit oder Flexibilität von Laschen,
Riemen, Schnüren
oder Verpackungen, die durch das beschriebene Verfahren ausgebildet
werden, erzielt werden. Es ist einfach notwendig, die relativen
Breiten von Hakenbändern
und dazwischenkommenden harzfreien Bändern für eine vorgegebene Länge des Trägermaterials
zu ändern.
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Ein
wichtiger weiterer Aspekt der Erfindung ist die Einführung von
hakenbildendem geschmolzenem Harz in eine Formwalze in mehreren
eigenständigen
Bändern
entlang der Walze, die weiter beabstandet sind als z. B. in 1 bis 3 dargestellt, um
mit entsprechenden Bändern
mit Hakenformhohlräumen
in der Formwalze paßgenau
zu sein, wodurch mehrere parallele, aber weiter beabstandete Bänder mit
Hakenmaterial an einen dehnbaren oder flexiblen Träger laminiert
werden, der das Material sein kann, aus dem z. B. eine Windellasche
gebildet wird. Dieses Material kann auf verschiedene Arten geschlitzt
werden, um nützliche
dehnbare oder flexible Verschlußprodukte
zu bilden.
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Aspekte
der Erfindung werden weiter bei der Anwendung auf eine sogenannte
Verpackungsschnur dargestellt, bei der ein dehnbares Material ein elastisch
dehnbares mit Haken in Eingriff bringbares Schleifenmaterial ist.
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Bezug
nehmend auf 12 weist eine Verpackungsschnur 11 einen
länglichen
Streifen als dehnbarem Vliesschleifenmaterial 10 auf, der
an einem kurzen Streifen aus Hakenmaterial 20 befestigt ist.
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Der
Streifen mit Vliesschleifenmaterial hat eine erste Oberfläche
14 mit
mit Haken in Eingriff bringbaren Schleifen
12 und eine
zweie relativ glatte Oberfläche
16.
Der Streifen mit Hakenmaterial
20 hat eine erste Oberfläche
22 mit
integral geformten Verschlußelementen
26 und
einer zweiten glatten Oberfläche
24.
Die Verschlußelemente
können
z. B. Haken mit einer einzigen Krümmung, palmenförmige Haken
oder Haken mit Pilzform sein. Der Streifen mit Hakenmaterial
20 kann
anfänglich
nur mit integral geformten Stielen ausgebildet werden, wobei der
in Schleifen eingreifende Kopf nachfolgend ausgebildet wird. Ein
Beispiel ist durch Abflachen der Oberseite des Stiels, um z. B.
durch die vorteilhafte Verwendung einer Flamme brennender Gasstrahlen,
um die äußersten
Enden der Stiele schnell zu erweichen, worauf das Eingreifen durch
einen gekühlten
Stab oder eine Ausbildungswalze folgt, wie in
US-6 322 325 , eingereicht am 15. Januar
1999, und PCT
EP 00/00329 beschrieben,
eine Pilzform auszubilden. Die glatten Oberflächen der Klettstreifen überlappen einen
Abstand d und sind an einer Verbindung
28 befestigt, so
daß die
Schleifen und Haken sich in entgegengesetzte Richtungen der Verpackungsschnur
erstrecken. Eine druckempfindliche Klebstoffschicht
30 bedeckt
den Rest der glatten Oberfläche
24 des
Hakenstreifens
20. Für
eine Befestigung der Haken- und Schleifenstreifen Fläche an Fläche (
1F),
d. h. Befestigen der Oberfläche
des Schleifenstreifens mit den Schleifen an der Oberfläche des
Hakenstreifens mit den Haken, hat der Sockelabschnitt des Hakenstreifens
20 eine
integrale
29 Erweiterung ohne Haken zum Überlappen
der Schleifen des Schleifenstreifens
10. Die druckempfindliche
Klebstoffschicht
30 wird mit einer Ablöseverkleidung
32,
wie etwa siliziumbeschichtetem Papier, bedeckt. Die Ablöseverkleidung
32 überlappt
den Schleifenbestandteil in der Längsrichtung, so daß ein Abschnitt
der Ablöseverkleidung
zum Greifen freiliegt. In einem Beispiel ist die Schnur 12,7 mm (0,5
Inch) breit (Abmessung w), der Schleifenstreifen ist 76,2 mm (3
Inch) lang (Abmessung I), der Hakenstreifen ist 19,05 mm (0,75 Inch)
lang (Abmessung I
1), und der Überlappungsbereich
128 ist
10,16 mm (0,4 Inch) lang (Abmessung d), wobei alle Bestandteile
die gleiche Breite w haben. Die Dicke des Schleifenmaterials kann
zwischen etwa 3,81 mm (0,150 Inch) und 0,25 mm (0,0100 Inch) variieren,
und die Dicke des Hakenmaterials kann zwischen etwa 2,54 mm (0,100
Inch) und 0,25 mm (0,010 Inch) variieren. Für die weitere Beschreibung
derartiger Produkte wird auf
US-A-6
205 623 , eingereicht am 6. November 1998 (von der diese
Anmeldung eine Fortführung
ist) und auf
PCT/US99/25748 verwiesen.
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Bezug
nehmend auf 12A wird die Verpackungsschnur 12 durch
eine Klebstoffschicht an einem offenen Ende eines Beutels befestigt.
Der längliche
Vliesschleifenstreifen wird um die Beutelöffnung gewickelt, und das freie
Ende des Schleifenstreifens wird durch In-Eingriff-Bringen der Schleifen
mit den Haken an dem Hakenstreifen befestigt. Die Verpackungsschnur
kann z. B. während
der Herstellung des Beutels vorab befestigt und mit dem Beutel integriert
werden, oder sie kann zu dem Zeitpunkt ihrer Verwendung auf den
Beutel aufgebracht werden, indem die Ablöseschicht entfernt wird und
der Klebstoffbestandteil gegen das Beutelmaterial gedrückt wird.
Der Beutel kann aus synthetischem Harz oder Papier gefertigt sein.
In manchen Fällen
kann die Verpackungsschnur anstelle der druckempfindlichen Klebstoffschicht
eine synthetische Harzschicht haben, die mit der Beuteloberfläche wärmeverschmolzen
werden kann.
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In
derartigen Anwendungen, in denen die Produkte nach einem einzigen
Gebrauch als zum Wegwerfen betrachtet werden, braucht das Schleifenmaterial über die
Lebensdauer des Produkts hinweg nur einer relativ kleinen Anzahl
von Verhakungszyklen (z. B. 3 bis 5) standzuhalten. Wir beziehen
uns auf diese als Anwendungen mit „wenigen Zyklen". Schleifenprodukte
in dieser Kategorie können
vorteilhaft mit vernadeltem Gewebe hergestellt werden, das auf einer
oder beiden Seiten mit Nadeln ausgebildete Schleifen hat. In gewissen
Fällen
ist das Material in einem dauerhaft gedehnten und stabilisierten Zustand,
wobei es gedehnt wurde, so daß seine
Fläche
um zumindest 20%, vorzugsweise mehr als 100%, bis zu 150% oder mehr
gegenüber
seinem Zustand beim Vernadeln zunimmt. Ein bevorzugtes vernadeltes
und gedehntes Material wird aus Polyesterstapelgarnen zwischen etwa
18 und 4 Denier, vorzugsweise 6 Denier, ausgebildet. Wenn es erwünscht ist,
daß das
Schleifenmaterial dehnbar ist, wird das vernadelte Material dehnbar
gemacht, indem die Dehnung auf eine Richtung, zum Beispiel die Maschinenlaufrichtung,
beschränkt
wird (während
die Bahn in der orthogonalen Richtung entspannt ist und sich einziehen
darf) und das auf diese Weise gedehnte Gewebe mit einem Bindemittel,
das ausreichend elastomere Eigenschaften hat, stabilisiert wird,
wobei das Stabilisieren des Produkts in der Richtung, in der es
gedehnt wurde, im wesentlichen die elastische Rückkehr in diese Richtung verhindert,
aber immer noch das elastische Dehnen des Materials in die Richtung
senkrecht zu der Richtung, in der es gedehnt und stabilisiert wurde,
zuläßt. Ein
Beispiel für ein
derartiges Bindemittel ist die von BF Goodrich Co. unter der Marke
HYSTRETCH® verfügbare Binderkategorie,
z. B. Klasse V-43.
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Eine
vollständigere
Beschreibung des verwendeten Verfahrens (abgesehen davon, daß Einzelheiten
des Merkmals der Ausbildung von dehnbaren Produkten nicht beschrieben
sind) ist in
US-A-6 329
016 mit dem Titel „Loop
Material for Touch Fastening",
eingereicht am 3. März
1999, beschrieben.
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Andere
Anwendungen, wie etwa Bandagen oder Zusammenbinden, können erfordern,
daß die mit
Haken in Eingriff bringbaren Schleifen einer höheren Anzahl von Zyklen und
höherer
Spannung standhalten. Diese Anwendungen mit relativ „vielen
Zyklen" und hoher
Festigkeit werden im allgemeinen unter Verwendung von geeignetem
elastischen Web- oder Strickmaterial oder, wie vorstehend, mit einem vernadelten
Vlies erzielt, indem Schleifen mit Fasern mit mehr Denier (oder
höherer
Bindigkeit) als denen für
Bedingungen mit geringerer Leistungsfähigkeit ausgebildet werden
oder indem ein Material mit schwererem Gewicht verwendet wird oder
indem das Material mit höherer
Intensität
vernadelt wird – alles gemäß bekannten
Verfahren, die entsprechend den für die bestimmte anstehende
Anwendung erforderlichen Bedingungen ausgewählt werden. Schleifenprodukte
in dieser Kategorie können
vorbereitet werden, indem ein geeigneter vernadelter Schleifenstoff zum
Beispiel im Bereich von 50 Prozent bis 100 Prozent Dehnung gedehnt
wird, worauf die Stabilisierung folgt. In gewissen Fällen können vorteilhafte Auswirkungen
auf die Erfindung erhalten werden, indem auf eine niedrigere Grenze
von etwa 20% herunter gedehnt wird.
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Für gewisse
Anwendungen kann in einer Verpackungsschnur besonders behandeltes
Schleifenmaterial verwendet werden. Zum Beispiel kann auf einem
Beutel, der eine elektronische Vorrichtung aufnimmt und statische
Elektrizität
dissipieren muß, eine
Vliesschleife, die mit Kohlenstoff oder rostfreiem Stahl oder einem
anderen leitenden Material imprägniert
ist, verwendet werden. Kohlenstoff- oder rostfreie Stahlfasern können auch
mit Stapelfasern gemischt werden, um ein Vliesschleifenmaterial
zu bilden, das statische Elektrizität dissipiert. Auf einer Verpackungsschnur
kann ein zweiseitiges Schleifenmaterial verwendet werden, so daß es, egal,
ob es in irgendeine Ausrichtung verdreht ist, an dem Haken befestigt
werden kann.
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Zusätzliche
Aufbauten einer Verpackungsschnur umfassen unter anderem die Folgenden:
der dehnbare Schleifenstreifen
10 hat Schleifen auf beiden
Oberflächen
14 und
16 (
12B), wobei der Schleifenstreifen
10 die
gesamte hintere Oberfläche
24 des
Hakenstreifens
20 überlappt
und daran befestigt ist, wobei die Klebstoffschicht
30 eng
mit der Schleifenseite
14 des Streifens verbunden ist (
12C), der Hakenstreifen
20 haftet über seine ganze
Rückseite
an der Mitte des Schleifenstreifens
10 (
12D), und ein länglicher Hakenstreifen
20, der
aus ausgebildetem und gedehntem Material sein kann, wie in
US-A-6 272 436 ,
eingereicht am 30. April 1998, und ihrer Vorgängeranmeldung offenbart, ist an
einem kurzen Schleifenstreifen
10 befestigt (
12E).
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In
bevorzugten Ausbildungen ist das Vliesschleifenmaterial
10 (
12)
sehr dünn,
aber immer noch selbsttragend und hat relativ freie Fasern, die Schleifen
bilden, die sich von einer Seite oder beiden Seiten einer kontinuierlichen
verwickelten bzw. verfilzten Fasermatte erstrecken. In bevorzugten
Ausbildungen umfaßt
das Vliesschleifenmaterial
10 einen vernadelten Stoff aus
Stapelfasern, der in der Längsrichtung
gedehnt und stabilisiert wurde, um einen dehnbaren Stoff der in
13A und
13B abgebildeten
Form zu bilden, siehe
US-A-6
320 016 , auf das in der vorangehenden Beschreibung referenziert wurde.
In einem derartigen Stoff folgen die einzelnen Fasern der Matte
keinem bestimmten Muster, sondern erstrecken sich in verschiedenen
Richtungen innerhalb der Ebene der Stoffmatte, wenngleich die Fasern
aufgrund der vorherrschenden Dehnung in eine Richtung vorwiegend
in diese Richtung ausgerichtet sind und wenig Widerstand gegen die
Dehnung in die senkrechte Richtung bieten. Die Schleifen, die sich von
dem Schleifenprodukt erstrecken, sind aus den gleichen Fasern, welche
die Matte umfaßt,
erstrecken sich aber über
die allgemeine Masse der Matte aus der Ebene der Masse im allgemeinen
von zugehörigen
Knoten
180 in der Form gut verankerter Schleifenbäume
250 hinaus
(
13C).
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Wie
in 13A und der vergrößerten Darstellung von 13B gezeigt, ist in Bereichen mit relativ geringer
Faserdichte einer bevorzugten Matte eine beträchtliche Anzahl der Fasern
der Matte aus Schleifenmaterial 10 gespannt (d. h. hängt nicht durch, örtlich gerade)
und erstreckt sich zwischen Knoten 180 des Schleifenmaterialstoffs
in die Richtung der Vordehnung. Die gespannten Fasern 182 wurden
durch die Spannung begradigt, die in eine Richtung in der Ebene
der Stoffmatte 170 angelegt wurde, während die Knoten durch Fadenverschieben und
Anhäufen
hergestellt wurden, die während
des Anlegens von Dehnkräften
an den vernadelten Vliesstoff bewirkt wurden.
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Die
Knotendichte des Musters kann 180 Knoten pro Quadratinch sein. Die
Knoten selbst können
ziemlich fest sein, aus mehreren Monofilfasern bestehen und sind
durch die gespannten Fasern, die man zwischen ihnen verlaufen sieht,
miteinander verbunden. Zwischen Knoten kann die dünne Fasermatte
nicht sehr dicht sein und kann hinreichend durchscheinend sein,
um zu ermöglichen,
daß ohne
weiteres Bilder durch sie zu sehen sind. Für kostengünstige Anwendungen wiegt der
Stoff vorzugsweise weniger als etwa 2 Unzen pro Quadratyard (68
Gramm pro Quadratmeter).
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In
bestimmten Ausbildungen, in denen das Schleifenmaterial als ein
dehnbarer oder flexibler Träger
dienen soll, werden die Fasern der Matte durch ein (nicht gezeigtes)
elastomeres Bindemittel, das als ein Fluid auf die zu den Schleifen
entgegegesetzte Seite der Matte aufgetragen wird, in ihrem gespannten,
begradigten Zustand gehalten, um die Mattenfasern in ihrem geraden
Zustand zu binden und die Längsabmessung
des Stoffs zu stabilisieren und die Schleifen an ihren zugehörigen Knoten
zu befestigen. Das Bindemittel reicht im allgemeinen von 20% bis
40% des Gesamtgewichts des Stoffs und macht in den gegenwärtig bevorzugten
Ausbildungen etwa ein Drittel des Gesamtgewichts des Schleifenbestandteils
aus. Der sich ergebende Stoff ist in den Abmessungen stabil und
stark genug, um für
die weitere Verarbeitung mit Standardstoffbearbeitungsverfahren
geeignet zu sein. Wenn der Stoff, abhängig von der Wahl des Bindemittels
und anderer Parameter, eine leichte Steifigkeit, wie ein gestärkter Filz,
hat, kann die Steifigkeit, wenn gewünscht, durch zusätzliche
Weichmacher oder eine mechanische Bearbeitung des ausgebildeten
Stoffs durch Mikrokreppen unter Verwendung von Vorrichtungen von Micrex,
Inc. of Walpole, Massachusetts, abgemildert werden.
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Wie
in 13C zu sehen, erstrecken sich Schleifen 12 von
frei stehenden Büscheln
aus Schleifenfasern, die sich von der faserigen Matte 170 erstrecken.
Die Büschel 250,
die mehrere Monofilschleifen 12 haben, die sich von einem
gemeinsamen länglichen,
im wesentlichen vertikalen Stamm 252 erstrecken, bezeichnen
wir als „Schleifenbäume". Jeder Schleifenbaum 250 erstreckt
sich von einem zugehörigen
Knoten 180, in dem die Schleifen des Büschels verankert sind. Zwischenräume zwischen
einzelnen Fäden
in dem Stammabschnitt 252 jedes Baums oder an dem Sockel
jedes Busches und in jedem Knoten 180 sorgen für Wege für das Einsickern
von flüssigem
Bindemittel unter dem Einfluß der
Oberflächenspannung
des flüssigen
Bindemittels, um eine zusätzliche örtliche
Steifigkeit und Festigkeit bereitzustellen. Wichtigerweise ist die
Dichte von Büscheln
in der Draufsicht sehr gering, was ausreichend Platz zwischen den „Zweigen" benachbarter Bäume läßt, um Haken
und durchgebogenes Schleifenmaterial während des Ineinandergreifens
aufzunehmen.
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Siehe 43 und 44 und
den zugehörigen
Text für
eine Beschreibung des Ausbildungsverfahrens. Bezug nehmend auf 14 ermöglicht die Flexibilität des Vliesmaterials 10,
daß es
mehrere Male verdreht und auf dem Hakenverschlußstreifen 20 befestigt
wird. Selbst wenn nur auf einer Seite des Streifens Schleifen sind,
treten in jeder Viertelebene der Verdrehung mit Haken in Eingriff
bringbare Schleifen auf, um das Eingreifen mit dem Hakenbestandteil
sicherzustellen. Ferner sind die Schleifen um die geschlitzten Ränder des
Schleifenstreifens in einer Linie mit der faserigen Mate 170 ausgerichtet, was
die Ränder
mit Haken in Eingriff bringbar macht.
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Ein
mit dem Schleifenmaterial kompatibler Hakenstreifen 20 wird
verwendet. Für
ein Vliesschleifenmaterial, das aus Polyesterstapelfasern mit 6
Denier gefertigt ist, kann ein Haken ein vorstehend beschriebener
mit der Bezeichnung CFM-29, erhältlich von
Velcro® USA
Inc. of Manchester, New Hampshire, USA, sein. Der CFM-29-Hakenstreifen hat
Haken mit nur 0,38 mm (0,015 Inch) Höhe. Insbesondere wenn der Hakenbestandteil
der längliche Bestandteil,
wie in 12E abgebildet, ist, kann der Hakenstreifen
ein vorgedehntes und stabilisiertes Hakenprodukt sein. Wenn ein
Hakenprodukt, Bezug nehmend auf 15A und 15B, einer seitlichen Vordehnung unterzogen wird,
nimmt die Dicke des Materials der Grundbahn von ihrer ursprünglichen
Dicke t0 von 15A auf
die verringerte Dicke t1 von 15B ab. Die Flächendichte
der Verschlußelemente
wird entsprechend verringert. Zum Beispiel mit hakenförmigen Elementen
einer Art mit einer herkömmlichen
Höhe von
etwa 8,89 mm (0,035 Inch) und einem Abstand von etwa 1,27 mm (0,050
Inch) entlang der Reihen, beginnend mit einem Reihenabstand von
etwa 0,64 mm (0,025 Inch) und endend mit einem Abstand w1 von 15B von
etwa 0,254 mm (0,100 Inch), ändert
sich die Flächendichte
um einen Faktor 4 von etwa 800 Verschlußelementen 11 pro Quadratinch
auf etwa 200 Verschlußelemente
pro Quadratinch. Beginnend mit höheren
Hakendichten können
höhere
Enddichten erzielt werden, um den Verhakungsbedürfnissen der bestimmten Anwendungen
zu entsprechen, während
sie immer noch wenig kosten.
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Das
Produkt von 12 wird durch das Verfahren
und die Vorrichtung, die in 16 dargestellt sind,
wirtschaftlich ausgebildet. Der Strangpressenkörper 308 schmilzt
den Kunststoff 310 und zwingt den geschmolzenen Kunststoff
durch eine schlitzförmige
Extruderdüse 312.
Der stranggepreßte
Kunststoff tritt in den Walzenspalt 314 zwischen der Grundwalze 316 und
der Formwalze 318 ein, welche Formhohlräume enthält, die geformt sind, um die
Haken eines streifenförmigen
Hakenverschlußbestandteils des
wohlbekannten Klettverschlusses auszubilden. Das in dem Walzenspalt 314 ausgebildete
Streifenverschlußmaterial
läuft um
den Umfang der Formwalze 318 zu der Abstreifwalze 320,
die hilft, das Endprodukt 300 von der Formwalze und von
dort zu einer nicht gezeigten Abschlußvorrichtung zu ziehen.
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Für weitere
Details über
den allgemeinen Betrieb der Vorrichtung, wie etwa der von
16,
wird der Leser auf
US-A-6
174 476 mit dem Titel „Molding Fastener Products
Having Backings",
eingereicht am 11. September 1998, das mit Schleifenmaterialien hergestellte
Laminate mit ganzer Breite offenbart, verwiesen.
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Ein
alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von Produkten,
wie etwa dem von
12, verwendet einen Strangpressenkörper mit
einem Einspritzkopf mit Höhenlinien,
der benachbart zu einer Formwalze angeordnet ist, um ohne die Verwendung
einer Druckwalze einen Ausbildungswalzenspalt bereitzustellen. Für weitere
Details über die
allgemeine Anwendung einer derartigen Vorrichtung wird der Leser
auf das vorstehend erwähnte
US-A-5 441 687 ,
erteilt an Murasaki et al., verwiesen.
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Es
gibt viele mögliche
Verfahren zum Zuführen
des Vliesschichtmaterials an den Ausbildungsabschnitt der Hakenausbildungsvorrichtung
oder zu seinem anderweitigen Verbinden mit den Hakenelementen. Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, daß eine besondere
Beziehung zwischen dem Wesen und der Ausrichtung eines dehnbaren
Trägers
oder Schleifenmaterials zu der Vorrichtung zu der einfachen und
zuverlässigen Herstellung
von dehnbaren Produkten mit hoher Qualität zu relativ niedrigen Kosten
führen
kann. Es wird erkannt, daß es äußerst vorteilhaft
ist, als das dehnbare Material ein Material bereitzustellen, das nur
in einer orthogonalen Richtung dehnbar ist, wobei die Richtung,
in der das Material dehnbar ist, in senkrecht zur Maschinenlaufrichtung
liegt. Unter diesen Bedingungen kann die passende Spannung an dem Material
in Maschinenlaufrichtung aufrechterhalten werden, um sicherzustellen,
daß es
der Vorrichtung gut folgt und daß es von der Vorrichtung ohne übermäßige Sorge
in Bezug auf die vollständige
Verfestigung des Harzes oder die Gefahr, daß die Bahn von ihrer gewünschten
Spur abschweift oder Falten bildet oder in anderer Weise verzerrt
wird, entfernt werden kann. Dies kann die effiziente Herstellung
hochklassiger Produkte mit hoher Geschwindigkeit ermöglichen.
Folglich können
das vorstehend beschriebene dehnbare vernadelte Schleifenprodukt
und andere hier beschriebene Materialien, welche in der Breitenrichtung
dehnbar sind, aber der Dehnung in der Längsrichtung widerstehen, vorteilhaft
verwendet werden.
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Zum
Ausbilden z. B. des Produkts von 12 werden
in einem in 17A und 17B gezeigten
Beispiel mehrere beabstandete Bänder
mit Vliesmaterial 350 um den Umfang der Grundwalze 316 eingeführt und
treten zu der gleichen Zeit in den Walzenspalt 314 ein,
zu dem geschmolzener Kunststoff 310 in Bereichen zwischen
den Bändern
mit Schleifenmaterial in den Walzenspalt eintritt. Die schlitzförmige Extruderdüse hat abwechselnd
Stöpsel
und offene Extruderdüsenräume, wobei
die Räume
derart angeordnet sind, daß sie
geschmolzenes Harz bereitstellen, das die Räume 352 zwischen den Bändern mit
Vliesschleifenmaterial füllt,
und einen begrenzten Überlapp
des Harzes und der Vliesbänder
herstellt (17B), um durch In-situ-Laminierverfahren
Verbindungen 28 zu bilden. Die Kantenränder der Bänder aus Vliesmaterial verbinden
eng mit den Kantenrändern
des geschmolzenen Harzes, mit dem Bänder mit Hakenverschlüssen 354 integral ausgebildet
sind. Die Verbindung wird durch Einkapseln von Fasern der Oberflächenstruktur
des Schleifenmaterials mit dem geschmolzenen Harz des Hakenmaterials
ausgebildet. Dadurch wird durch In-situ-Laminieren eine zusammengesetzte
Struktur aus abwechselnden Bändern
des Schleifenbestandteils und des Hakenbestandteils ausgebildet.
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In
einem anderen Fall wird eine in der Breitenrichtung kontinuierliche
Bahn mit Schleifenmaterial, wie etwa in 16 gezeigt,
an die Vorrichtung zugeführt,
während
eine schlitzförmige
Extruderdüse mit
abwechselnden Stöpseln
und offenen Düsenräumen, 17A, verwendet wird, um getrennte parallele Bänder mit
Haken direkt auf der Bahn abzulegen, um, wie nachstehend weiter
diskutiert, z. B. das in situ laminierte Produkt von 12C und 12D auszubilden.
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In
einem Beispiel umfaßt
eine Bahn (18) beginnend von links einen
76,2 mm (3 Inch) breiten Streifen mit ungestütztem Vliesschleifen, einen
eineinhalb Inch breiten Streifen mit Hakenmaterial, das an seinem
Rand in situ mit der Oberflächenstruktur des
Vlieses verbunden ist, einen 152, 4 mm (6 Inch) breiten Streifen
von ungestützten
Vliesschleifen, einen eineinhalb Inch breiten Streifen mit Hakenmaterial,
das an den Rändern
in situ mit der Oberflächenstruktur
des Vliesmaterials verbunden ist, und einen 76,2 mm (3 Inch) breiten
Streifen mit ungestützten Vliesschleifen.
Die abwechselnden Bänder
mit Vlies- und Hakenmaterial überlappen
somit teilweise, wobei sie an Verbindungen 28 in situ verbunden
sind. Die Überlappungsbereiche
sind zum Beispiel 9,53 mm (3/8 Inch) breit. Der Aufbau des Vliesstreifens kann
vorteilhafterweise und gleichförmigerweise
in den In-situ-Verbindungsbereichen hinter dem Hakenmaterial und
in den harzfreien ungestützten
Bereichen gleich sein. Nach der Ausbildung kann die Bahn durch einen
Längsschneider
laufen, wo sie an den Mittelpunkten A und C der Hakensegmente und
an dem Mittelpunkt B des 152,5 mm-(6 Inch) Hakensegments in Längsrichtung
geschnitten wird. Dies ergibt vier zusammengesetzte flexible Bänder mit
kontinuierlicher Länge,
von denen jedes ein schmales Band mit Hakenmaterial umfaßt, das
mit einem relativ breiten Band mit Vliesschleifenmaterial verbunden
ist (19).
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Um
z. B. die Produkte von 12C und 12D auszubilden, erstreckt sich das Schleifenmaterial,
das eines der hier oder in den Referenzen beschriebenen dehnbaren
Schleifenmaterialien oder flexiblen Materialien sein kann, alternativ
kontinuierlich über
die ganze Breite (wie durch die gestrichelten Linien in 18 angedeutet),
und die Hakenbänder werden über ihre
gesamten Rückseiten
in situ an das Schleifenmaterial laminiert, woraufhin das Schlitzen wie
zuvor erledigt wird.
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In
dem nächsten
Schritt läuft
jede der vier flexiblen Bahnen durch eine Beschichtungslinie, wo
ein druckempfindlicher Klebstoff auf die Hinterseite des Hakenstreifenmaterials
(oder des Schleifenmaterials in dem Beispiel von 12)
aufgetragen wird, darauf folgt ein Schritt, in dem eine Ablöseverkleidung 32 auf
der Klebstoffschicht angeordnet wird, siehe 19.
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An
diesem Punkt wird jede der vier kontinuierlichen Bahnen, wie in 20, 21 und 23 gezeigt,
entlang Linien 400 durch die Klettseite, aber nicht durch
die Ablöseverkleidung 32 perforiert-geschnitten
(angestanzt), um eine Reihe länglicher Beutelschnüre zu bilden.
Die Richtung der Anstanzungen 400 ist senkrecht zu der
Längsachse 402 der zusammengesetzten
Bahn, d. h. senkrecht zu der Maschinenlaufrichtung. Ein Querschnitt
der Bahn entlang der angezeigten Richtung 22-22 in 21 ist in 22 gezeigt.
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Verschiedene
Arten von Harzen können
verwendet werden, um das Haken- und das Vliesmaterial zu bilden.
In gewissen bevorzugten Fällen
ist das Vliesmaterial, wie erwähnt,
aus Polyesterfasern und das Hakenmaterial aus Polyethylen gefertigt.
Das Haken- und Schleifenmaterial unterscheiden sich vorzugsweise
in ihren Wärmeeigenschaften.
Zum Beispiel schmilzt das Polyethylen früher als das Polyester und ermöglicht dadurch
während
seines In-situ-Laminierens
das Wärmeverschmelzen
des Hakenharzes um die Polyesterfaser des Schleifenmaterials herum,
um eine starke mechanische Verbindung mit Abmessungsstabilität auszubilden.
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Der
Klebstoff für
die Schicht 30 ist bevorzugt ein druckempfindlicher Klebstoff.
In manchen Fällen kann
die Schicht 30 ein synthetisches Harz sein, das für die Wärmeverschmelzung
auf einem Substrat geeignet ist.
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Nun
Bezug nehmend auf 24 und 24A können Verpackungsschnüre, die
von einer üblichen
Ablöseverkleidung 202 getragen
werden, zu einer Rolle 210 gewickelt werden. Die Verpackungsschnüre 206 haben
ein Ende 208, das mit druckempfindlichem Klebstoff an der
Ablöseverkleidung
befestigt wird, und ein freies Ende 209. Die Rolle 210 kann an
eine Standardetikettiermaschine 200 zugeführt werden,
die in 24 schematisch gezeigt ist.
Die Ablöseverkleidung
wird derart angeordnet, daß sie unter
einem spitzen Winkel 212 um eine Abziehplatte 204 läuft, wo
sie ihre Richtung umkehrt. Die Ablöseverkleidung ist flexibel
und kann die Richtung leicht ändern.
Dennoch hat die Verpackungsschnur ein gewisses Maß an Steifigkeit,
das bewirkt, daß die
Kante der Verpackungsschnur 207 der Ablöseverkleidung 202 nicht
um die Abziehplatte 204 herum folgt und an dem Punkt vorsteht,
wo die Ablöseverkleidung
ihre Richtung umkehrt (24A).
Auf diese Weise trennt die Abziehplatte die Verpackungsschnur automatisch von
der Ablöseverkleidung.
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Andere
Merkmale und Vorteile dieser Erfindung können eines/n oder mehrere der
Folgenden umfassen. Die Bahn in 18 kann
zuerst an passenden Stellen mit dem druckempfindlichen Klebstoff beschichtet
und dann durch den Längsschneider
geleitet werden, wo sie in der Längsrichtung
geschlitzt wird, um Haken- und Schleifensegmente zu bilden. Die
sehr geringe Dicke sowohl des Vliesschleifenmaterials als auch des
Hakenmaterials zusammen mit deren geringen Kosten und guter Verschlußleistung machen
die Verpackungsschnur zu einem besonders nützlichen Bestandteil vieler
Produkte. Die Verpackungsschnüre
können
zum Beispiel verwendet werden, um, wie vorstehend beschrieben, einen
Kunststoffbeutel zu verschließen
(12A), um Rohre oder andere Baumaterialien zu befestigen,
um Kabel zu bündeln
und gebündelte
Kabel zu befestigen, um als Windellaschen zu dienen, und für andere
Riemen und Verpackungen um den Körper,
um medizinische Vorrichtungen zu befestigen, etc.
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Während wir
bisher entschieden haben, die Erfindung in Bezug auf dehnbare Laschen,
die für Kleinkinder-
und Erwachsenenwindeln; Operationskittel und andere Kleidungsstücke und
Hüllen
nützlich
sind, und in Bezug auf dehnbare Schnüre und Riemen, die bei Verpackungen,
beim Bündeln
und Befestigen von Baumaterialien, Kabeln und anderen Vorrichtungen
nützlich
sind, zu beschreiben, versteht sich, daß die offenbarten Verfahren
allgemeine Anwendbarkeit haben und in einem großen Bereich von Anwendungen
verwendet werden können.
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Für diese
Zwecke können
verschiedene dehnbare Schleifenmaterialien und flexible Materialien
verwendet werden.
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25 stellt
allgemein elastisch dehnbares Schleifenmaterial in entspanntem Zustand
dar, und 25A stellt es in gedehntem Zustand
während
der Verwendung dar. Es hat einen Sockel, der aus elastisch dehnbarem
Material besteht, und mit Haken in Eingriff bringbare Schleifen,
die in diesem Fall auf beiden Seiten ausgebildet sind. Dies stellt
eine große Vielfalt
an bekannten Materialien, die als nützlich für Klettverschlüsse bekannt
sind, schematisch dar. Zum Beispiel kann das Material ein Laminat
mit einer elastomeren Mittelschicht zwischen zwei äußeren Schichten
aus Vliesmaterial sein, das derart aufgebaut ist, daß es mit
Haken in Eingriff bringbare Schleifen definiert. Durch geeignetes
Verlegen der Fasern des Vliesmaterials, so daß sie vorwiegend in der Maschinenlaufrichtung
liegen, oder durch Vordehnen des Materials in der Maschinenlaufrichtung,
während es
quer zur Maschinenlaufrichtung entspannt ist, und Zulassen, daß das Material
unter derartigen Bedingungen eingezogen und stabilisiert wird, kann
die Zusammensetzung sie für
die früher
bezüglich
der Spannung in Maschinenlaufrichtung beschriebenen Vorteile in
der Maschinenlaufrichtung im wesentlichen nicht dehnbar sein, während sie
senkrecht zur Maschinenlaufrichtung dehnbar ist. 26 stellt
allgemein einen Strickstoff, der ebenfalls Eigenschaften mit Dehnbarkeit
in einer Richtung hat, in entspanntem Zustand dar, und 26A stellt ihn in gedehntem und stabilisiertem
Zustand dar. Der Stoff hat mit Haken in Eingriff bringbare nicht
gezeigte Schleifen. In diesem Fall wird, wie bei dem früher beschriebenen
vernadelten Produkt, ein elastomeres Fluidbindemittel aufgetragen
und ausgehärtet,
um den Stoff in dem vergrößerten Zustand
von 26A zu stabilisieren, so daß der Stoff
keine beträchtliche
elastische Dehnbarkeit in der Richtung des Pfeils in der Figur hat,
während
er in der orthogonalen Richtung eine elastische Dehnbarkeit hat.
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Dehnbare
Vliesmaterialien können
auf andere bekannte Arten gefertigt werden, welche mit Haken in
Eingriff bringbare Schleifen bereitstellen, die elastisch dehnbar
sind. Nützliche
Materialien sind Bahnen, die selbst oder deren Bestandteile ursprünglich sowohl
in Maschinenlaufrichtung als auch senkrecht zur Maschinenlaufrichtung
dehnbar sind, die aber während
der Herstellung behandelt werden oder zu denen Bestandteile hinzugefügt werden,
welche die Dehnbarkeit in der Maschinenlaufrichtung beseitigen.
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Eine
allgemeine Klasse derartiger nützlicher dehnbarer
mit Haken in Eingriff bringbarer Bahnen für die beschriebenen Zwecke
umfaßt
Bahnen, die eine elastische oder elastomere Schicht, wie etwa einen
Film oder eine dünne
Schicht aus thermoplastischem Elastomer oder synthetischem oder
natürlichem
Gummi haben, die allein während
der Herstellung in beiden orthogonalen Richtungen elastisch wären. Eine
derartige Schicht wird nur in der Breitenrichtung vorgedehnt und
mit Bestandteilen verbunden, die in der Längsabmessung stabil sind. Diese verhindern
danach die Ausdehnung in der Maschinenlaufrichtung (Längsrichtung).
Nach einem derartigen Zusammenfügen
wird die Bahn in der Breitenrichtung entspannt, was ihr erlaubt,
sich elastisch zusammenzuziehen. Sie ist danach fähig, sich
in der Breitenrichtung elastisch auszudehnen. Ein Beispiel ist ein
sehr dünner
elastischer Film, der z. B. weniger als 0,001 Inch dick, in stabileren
Stoffen weniger als einige Tausendstel Inch dick, ist, während er
in der Breitenrichtung gedehnt wird, der auf einer oder vorzugsweise
auf beiden Seiten nicht dehnbare dünne Vliesstoffe kombiniert
hat, welche die Wirkung haben, die Dehnung in Längsrichtung zu verhindern, welche
sich aber nach der Entspannung der Spannung in Breitenrichtung und
dem Zusammenziehen der elastischen Schicht raffen, um sich längs erstreckende
mit Schleifen bedeckte Grate oder Rippen zu bilden, die mit Haken
in Eingriff bringbare Schleifen definieren, die danach unter Spannung
in der Breitenrichtung, welche die elastomere Grundschicht dehnt,
vergrößert werden
können.
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Ein
anderes Beispiel für
nützliche
Bahnen ist die allgemeine Klasse vernadelter in eine Richtung vorgedehnter
und stabilisierter mit Haken in Eingriff bringbarer dehnbarer oder
flexibler Bahnen, die vorstehend detailliert beschrieben wurden,
deren bevorzugte Ausbildungen aus stark gekräuselten Polyesterstapelfasern
bestehen, die vernadelt wurden, um auf der Seite des Stoffes Schleifen
auszubilden, und dann um zumindest 20% gedehnt (für elastisch
dehnbaren Stoff nur in der Maschinenlaufrichtung, während vernadelter
Stoff entspannt wird und sich senkrecht zur Maschinenlaufrichtung
einziehen darf) und mit einem Bindemittel (für elastisch dehnbaren Stoff vorzugsweise
ein elastomeres Bindemittel, wie etwa Nitrilkautschukbindemittel,
das Hystretch®-Bindemittel, auf
das vorstehend Bezug genommen wurde, und andere Bindemittel, die
von der B. F. Goodrich Company erhältlich sind) stabilisiert zu
werden.
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Ein
nützlicher
Leitfaden für
das Maß elastischer
Ausdehnbarkeit oder Dehnbarkeit, die für elastisch dehnbare Produkte
gemäß der Erfindung
passend ist, wird von anderen auf dem Gebiet gegeben, die versucht
haben, einige der gleichen Bedürfnisse anzusprechen,
die in der vorliegenden Anmeldung erfolgreich angesprochen werden.
Somit betrachtet
US-A-6
080 347 in Bezug auf Produkte, wie etwa Damenbinden, Windeln
und dehnbare Verpackungen, die zu sportlichen Zwecken, d. h. zum
Stützen
von Gelenken und Muskeln, verwendet werden, ein Substrat, das geeignet
elastisch dehnbar ist, wenn es ein Entspannungs-Ausdehnungsflächenverhältnis von größer oder
gleich etwa 0,6 und bevorzugt größer oder
gleich etwa 0,75 zeigt, wenn es, wie in diesem Patent beschrieben,
geprüft
wird. Siehe auch
US-A-5 318
555 und
US-A-6
106 922 und die elastomeren Vlieslaminate, die in
US-A-4 789 699 ,
US-A-4 863 779 ,
US-A-4939 016 ,
US-A-5 536 563 und
US-A-5 681 645 offenbart
sind. Diese Standards können auch
für die
vorliegende Erfindung gelten.
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Ein überragendes
Produkt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wird und eine elastisch dehnbare mit Haken
in Eingriff bringbare Bahn ähnlich
der in
US-A-6 080 347 beschriebenen verwendet,
wobei das Produkt jedoch gegenüber
den in diesem Patent beschriebenen Produkten weit überlegene
Eigenschaften hat, wird unter Bezug auf
27 und
folgende beschrieben. Die bestimmte dehnbare Schleifenbahn, die
in dem folgenden Beispiel verwendet werden soll, ist senkrecht zur
Maschinenlaufrichtung elastisch dehnbar, aber in der Maschinenlaufrichtung
im wesentlichen nicht dehnbar.
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27 stellt
einen querlaufenden Querschnitt (senkrecht zur Maschinenlaufrichtung)
einer zusammengesetzten Schleifenmaterialbahn 410 während ihrer
Herstellung dar. Die elastische Mittelschicht 412 wird
unter Spannung (wie in 27 durch Pfeile angezeigt) in
eine Richtung senkrecht zur Maschinenlaufrichtung ausgedehnt, und
dünne obere
und untere in den Abmessungen stabile Vliesschichten 414 werden
auf gegenüberliegende Hauptoberflächen aufgebracht,
die etwa durch Schmelzblas- oder Spinnvliesausbildungsverfahren für Vliese
ausgebildet werden. Die Vliesschichten werden durch eine Reihe von
dicht beieinander angeordneten in der Maschinenlaufrichtung relativ
schmalen Thermofusionslinien 416, die sich in der Längsrichtung
erstrecken, mit der elastischen Grundschicht verbunden, so daß, wenn
die Dehnung in der Breitenrichtung gelöst wird, die relativ freien
Vliessegmente zwischen den Schweißlinien sich in Falten legen
oder Wellen bilden, während
sich die elastische Kernschicht in der Breite zusammenzieht. Das
fertiggestellte Material (27A)
hat Kissenbereiche 418 aus mit Haken in Eingriff bringbaren
Fasern der Vliesschichten, die durch Ausbeulen des Vliesmaterials zwischen
benachbarten Thermofusionslinien ausgebildet werden und mit Haken
in Eingriff bringbare Faserschleifen darstellen.
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Ein
derartiges Schleifenmaterial kann verwendet werden, um das in 28–28E gezeigte Produkt 450, d. h. ein „zebraartiges" zusammengesetztes
dehnbares Haken- und Schleifenmaterial auszubilden, das mit getrennten
Bändern 452 aus
mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken auf dem in der Breitenrichtung
dehnbarem Schleifenmaterial 410 ausgebildet ist. Zwischen
den Hakenbändern
erscheint das Material 410 als Bänder aus mit Haken in Eingriff
bringbarem Schleifenmaterial. (Ein ähnlich aussehendes Produkt
aus nicht dehnbarem Material kann vorteilhaft unter Verwendung eines
nicht dehnbaren Schleifenmaterials ausgebildet werden). In jedem
Fall stellen die Bereiche uneingeschränkten Schleifenmaterials (frei
von dem Harz, aus dem die Haken gebildet werden), die zwischen den
Bändern aus
mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken liegen, durch die Wahl
eines hochflexiblen Schleifenmaterials Biegebereiche bereit, die
beträchtlich
zu der Gesamtflexibilität
und der Anpassungsfähigkeit
des zusammengesetzten Produkts beitragen.
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Nun
werden Bezug nehmend auf 29–29B ein Verfahren und eine Vorrichtung ähnlich den
vorstehend unter Bezug auf 9–10 beschriebenen
dargestellt, um das Produkt von 28 auszubilden.
Das Schleifenmaterial 410 wird in einen Walzenspalt 420 zugeführt. Wenn
es in einer Richtung elastisch ist, hat es seine elastische Abmessung
senkrecht zu der Spannung in Maschinenlaufrichtung (angezeigt durch
den Pfeil T). Der Walzenspalt 420 wird, ähnlich dem
vorher beschriebenen, durch eine Formwalze 422 und eine Druckwalze 424 ausgebildet.
Gleichzeitig mit dem Zuführen
des Schleifenmaterials 410 wird von der Strangpresse 430 durch
die beabstandeten schmalen Extruderdüsenöffnungen der nutzbaren Düsenbreite 428 (29A), thermoplastisches Harz 426 in den
Walzenspalt 420 zugeführt,
so daß das
Harz als schmale beabstandete Bänder,
die mit einer gemeinsamen Ebene übereinstimmen,
bereitgestellt wird. Während
diese Bänder
aus geschmolzenem Harz in den Walzenspalt 420 laufen, werden
sie auf einer Seite vollständig über ihre
Hinterseite in situ an die Oberflächenstruktur des Schleifenmaterials 410 laminiert,
während
auf der anderen Seite das Harz in die Form mit Schleifen in Eingriff
bringbarer Verschlußelemente
(oder geformter Stiele, die, wie vorangehend beschrieben, später behandelt
werden müssen, um
mit Schleifen in Eingriff bringbare Eigenschaften auszubilden) geformt
wird. Dies stellt beabstandete parallele Hakenbänder 452 (28–28E) oder Bänder
mit Stielen her, die später
behandelt werden, um auf einer Seite der Trägerschicht Haken auszubilden,
während
die entgegengesetzte Seite des Schleifenmaterials ursprünglich,
frei von Hakenharz, bleiben kann, und, falls auf dieser Seite mit
Haken in Eingriff bringbare Schleifen definiert werden, bleiben die
Schleifen unbeeinträchtigt
und wirksam. Breithalterwalzen 411, 413 mit parallelen
Rippen und Rillen, die ein wenig von ihrer Mitte weg gewinkelt sind (29B) führen
das Material und halten es während
der Verarbeitung in der Breitenrichtung faltenfrei.
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CFM-29-Hakenformen
können
verwendet werden. Die Hakenbänder
können
zum Beispiel eine Breite von 3,18 mm (1/8 Inch) bis 6,35 mm (1/4)
Inch haben und in jedem Band viele Hakenreihen, z. B. 10 bis 50
dicht beabstandete Reihen aus winzigen Haken, bereitstellen.
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Wie
in 30 dargestellt, hat ein selbsteingreifender Artikel,
der durch Schneiden eines dehnbaren zusammengesetzten Materials 450 entlang von
Linien A (28) ausgebildet wird, in entspanntem
Zustand eine Breite (w) und hat in seiner dehnbaren Richtung eine
Vielzahl von abwechselnden Schleifen- und Hakenbändern, wobei die der Abmessung
(L) der Schleifenbänder
für mit
sich selbst in Eingriff bringbare Produkte, die ungeachtet der Stelle mit
sich selbst eingreifen, zumindest gleich der Abmessung (Lh) der Hakenbänder und vorzugsweise zwischen
2 bis 5 mal größer ist.
Unter Spannung während
der Verwendung wird das Material von 30, wie
in 30A und 30B gezeigt,
gespannt, so daß die
Schleifenbänder
eine vergrößerte Abmessung
(L1) haben. Das Material von 30, das
auf einer Bandagenrolle angeordnet ist, kann, wie in 30C gezeigt, von einer Walze abgegeben werden.
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Es
gibt viele Verwendungen für
derartige selbsteingreifende Riemen und Verpackungen. Zum Beispiel
ist 31 eine Darstellung der Verwendung des Artikels
von 30 als einen Riemen zum nachgiebigen Halten eines
medizinischen Tropfkatheters 460 von einer Trägerstange 462.
Wie in 31 schematisch dargestellt,
erreicht das Ineinandergreifen der Bänder mit Haken 452 mit
den Bändern
aus Schleifenmaterial auf der gleichen Seite des Materials die Befestigung. 32 stellt
eine Anpassung des Artikels von 30 als
einen Zusammenziehriemen dar, der in diesem Fall zum Beispiel den
IV-Katheter 460 mit Hakenbändern, welche die Rückseite des
Materials überlappen,
wobei sie in mit Haken an Eingriff bringbare Schleifen auf der hinteren
Oberfläche
eingreifen, an einem massiven Träger 464 befestigt. 32A stellt den Zusammenziehriemen 450 ähnlich dar,
wobei er eine Anzahl von Malen um ein Bündel länglicher Glieder 466,
z. B. als eine Bündelschnur
für eine
Anzahl medizinischer Rohre oder elektrischer Kabel oder als eine
Schnur für
ein Bündel
Spargel oder Blumentstengel, gewickelt ist (wie durch den Pfeil
gezeigt).
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Wie
in 33 dargestellt, wird eine Verpackung mit verlängerter
Breite (WW) in der Richtung von Schnittlinien
C (28) von dem Material 450 geschnitten. 33 und 33A stellen die Verpackung jeweils in entspannten
und gedehnten Zuständen
dar. Eine derartige Verpackung kann als eine medizinische gesundheitsfördernde
Umhüllung
oder als ein sportlicher Schutz und eine Verstärkungsumwicklung, die, zum
Beispiel an in 33B vorgeschlagenen Stellen,
auf einen Teil des Körpers
aufgebracht wird, verwendet werden. Die freien Enden der in 33B gezeigten Umhüllung sind dafür gedacht, anzudeuten,
daß das
Material eine Anzahl von Malen um sich selbst gewickelt werden kann,
wobei es fortlaufend in sich selbst eingreift. Wenn das Umwickeln abgeschlossen
ist, greift das freie Ende ebenso in das Material der vorhergehenden
Windung ein, um nahezu flach anzuliegen. Die Dicke des Harzes der Grundschicht
der Hakenbänder
kann ausgewählt werden,
und die Grundschicht der Hakenbänder kann
in ihrer Ausdehnung kontinuierlich und mit ausgewählter Breite
gemacht werden, so daß ein
gewünschtes
Maß an
Versteifungshalt oder sogar eine unbeweglich machende Schienwirkung
bereitgestellt wird, insbesondere wenn sie in vielfachen Windungen
um ein Gelenk des Körpers
oder einen gesprungenen oder gebrochenen Knochen oder einen anderen
verletzten Bereich des Körpers,
der eine Stabilisierung benötigt,
gewickelt wird. Das Material ist daher im Rettungssanitätswesen
und der Notfallmedizin ebenso wie in herkömmlichen klinischen und sportlichen
Anwendungen nützlich.
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Dieses
breite Material kann auch in einer Rolle verfügbar gemacht werden und, wie
in 30C in der Seitenansicht gezeigt, von einer Abgabevorrichtung
in ausgewählten
Längen
abgegeben werden.
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34 stellt
einen Artikel dar, der von einer elastisch dehnbaren Zusammensetzung
in einem spitzen Winkel entlang der Linien B in 28 geschnitten
wurde, um ihm sowohl in der Breitenrichtung als auch der Längenrichtung
des Riemens ein Maß an
elastischer Ausdehnbarkeit zu verleihen.
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Nun
ist Bezug nehmend auf 35–38 ein
anderes Produkt 450',
wie früher
beschrieben, z. B. als eine dehnbare Beutelschnur nützlich,
welches ähnlich 28 ist,
aber derart eingerichtet ist, daß es ein ausgedehntes einzelnes
Band aus Schleifenmaterial 410' und ein kurzes einzelnes Band
aus Hakenmaterial 452' hat,
aber ansonsten gemäß den vorstehenden
Verfahren ausgebildet ist. Linien A', B' und
C' von 35 zeigen
Beispiele für
die Richtungen und die Art, in der das Material geschnitten werden
kann, um jeweils die Artikel von 36–38 auszubilden.
Wenn das Produkt um ein Glied gewickelt wird, findet das einzige
Klettverschließen
statt, wo das einzelne Hakenband 452' auf dem Schleifenmaterial landet.
Dies stellt eine weichere Umhüllung
her, die zum Beispiel auf Bereichen des Körpers nützlich ist, die dafür gedacht
sind, aktiv und zum Beugen fähig zu
bleiben.
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39 und 40 stellen
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden eines dehnbaren Schleifenprodukts
mit ähnlichen
wesentlichen Eigenschaften dar, wie den vorstehend unter Bezug auf 27 und 27A beschriebenen. In diesem Fall wird das in
eine Richtung dehnbare Schleifenmaterial 510 durch Anlegen
einer Spannung an einen elastischen Träger 512 in der Breitenrichtung
ausgebildet, während
ein nicht dehnbarer Vliesstoff 514 auf seiner Oberfläche, welche
Fasern 515 aufweist, ausgebildet wird. Fasern 515 werden,
wie bei Vliesstoffherstellungsverfahren, z. B. durch Luftverlege-
oder Schmelzblasverfahren, direkt auf der Schicht 512 verlegt,
wobei die Fasern entweder durch das inhärente Haftungsvermögen der
verlegten Fasern oder durch einen geringfügigen Prozentsatz an Klebstoffasern,
die mit den Hauptfasern vermischt sind, oder auf andere Weise durch
Klebstoffzusätze und
Erhitzen aneinander geklebt werden. In der dargestellten Ausbildung
bringt das Schmelzgebläse 513 Fasern 515 auf
die elastische Schicht 512 auf, während die elastische Schicht
(z. B. durch einen nicht gezeigten Spannrahmen) in einer Breitenrichtung
gestreckt wird, um die Vliesschicht 514 auszubilden. Die
Fasern können
eine Hauptausrichtung in der Längsrichtung
haben, so daß die
Schicht, die sie bilden, nicht ohne weiteres in dieser Richtung
dehnbar ist. In einem (nicht gezeigten) Verfahren werden dünne obere
und untere in den Abmessungen stabile Vliesfaserschichten auf jeweiligen
Seiten mit einem gedehnten elastomeren Kunststoffilm kombiniert
(siehe 27). In einer anderen Ausbildung
werden die Vliesschichten getrennt ausgebildet und dann jeweils auf
entgegengesetzten Seiten der Breite der gedehnten mittleren elastischen
Schicht eingeführt.
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In
jedem Fall wird nach dem Aufbringen einer/von Vliesbahn/en 514 eine
Reihe von dicht beieinander angeordneten Thermofusionslinien 516,
die sich in der Maschinenlaufrichtung erstrecken, an der Bonding-
bzw. Verbindungsstation 517 ausgebildet, um das/die Vielsbahn/en 514 auf
die Seiten des elastischen Films 512 aufzubringen. Nach
der Verfestigung der Verbindungen wird die Spannung in Breitenrichtung
gelöst.
Während
sich der elastische Film zusammenzieht, rafft sich das Vliesmaterial,
wie in 27A, auf die weiter oben Bezug
genommen wurde, gezeigt, auf entgegengesetzten Seiten in Grate oder
Wellen zwischen den Verbindungslinien zusammen. Dies bildet einen
gleichmäßigen Satz
dicht benachbarter paralleler mit Haken in Eingriff bringbarer Rippen 516,
die sich in der Maschinenlaufrichtung erstrecken, wobei das Material
in der Breitenrichtung elastisch dehnbar ist und in der Maschinenlaufrichtung
relativ nicht dehnbar ist.
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In
einem anderen Fall wird ein mit Haken in Eingriff bringbarer Stoff,
wie etwa ein Strickmaterial, ausgebildet, der einen passenden Prozentsatz
elastischer Garne, wie etwa SPANDEX®-Garne
(die prinzipiell aus Urethan bestehen) enthält, welche während der
Ausbildung der Bahn unter leichter Spannung eingearbeitet werden.
Andere elastomere Garne können
GLOSPUN® oder
CLEARSPUN®,
erhältlich
von der Globe Co., oder DORLASTAN®, erhältlich von
der Bayer Inc., oder andere Garne sein, die aus Fäden aus langkettigem
elastischem Material, wie etwa segmentiertem Polyurethan, gebildet
sind. Wenn weniger Dehnung erforderlich ist, können texturierte Garne, die
aus gekräuselten
Fasern oder gekräuselten
Garnen bestehen, wie etwa die, die durch Stauchkammerkräuselvorrichtungen,
Zahnradkräuselvorrichtungen
oder andere bekannte Kräuselungsverfahren
oder Mikrokreppen hergestellt werden, verwendet werden. Gekräuselte oder
texturierte Polyesterfäden
und Garne werden besonders bevorzugt, um bei dem Haken- und Schleifeneingriff
Festigkeit zu erzielen.
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Nachdem
sie anfänglich
ausgebildet wurde, kann die Textilbahn in der Maschinenlaufrichtung ebenso
wie senkrecht zur Maschinenlaufrichtung dehnbar sein. Nachfolgend
oder während
der Herstellung der Bahn können
zu der Bahn Elemente, die der Dehnung widerstehen, wie etwa Polyester-Monofilgarne,
hinzugefügt
werden, so daß die
sich ergebende Zusammensetzung in der Maschinenlaufrichtung im wesentlichen
nicht elastisch ausdehnbar ist, wegen der vorstehend erwähnten Vorteile
aber senkrecht zu der Maschinenlaufrichtung elastisch ausdehnbar
ist. Wie zum Beispiel in 41 und 42 dargestellt,
werden zu der ansonsten elastischen Bahn 624 relativ nicht
dehnbare Monofilgarne 622 hinzugefügt, so daß die sich ergebende Bahn zusammengesetzte 620 in
der Richtung der ausgerichteten Monofilgarne relativ nicht ausdehnbar
ist, aber in einer orthogonalen Richtung, z. B. senkrecht zur Maschinenlaufrichtung,
dehnbar bleibt.
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In
einem anderen Fall wird die ausgebildete Bahn, die z. B. aus SPANDEX®-Garnen
ausgebildet ist, in der Maschinenlaufrichtung bis zu ihrer Grenze vorgedehnt,
während
sie in der Breitenrichtung entspannt ist, und dann thermofixiert,
wobei auf diese Weise die Ausdehnbarkeit in der Maschinenlaufrichtung
entfernt wird.
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In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel, das nun in
43 und
44 beschrieben
wird, wird der in alle Richtungen relativ dehnbare Vliesfaserflor
630 (ausgebildet,
wie z. B. in der vorstehend angeführten US-Patentanmeldung 09/262
159,
US-A-6 329 016 ,
beschrieben) durch Vernadelungsstationen N1 und N2 geleitet, wo
er vernadelt wird, um eine Vliesmatte mit Haken, die mit Schleifen
in Eingriff bringbar sind, zu bilden. Nachfolgend läuft die
vernadelte Bahn vor dem Auftragen eines Bindemittels (wie vorstehend
diskutiert) an der Beschichtungsstation C durch Spannungssteuerungs-
bzw. Regelungswalzenspaltwalzen S1 und dann durch den spannungsanlegenden
Walzenspalt S2. Die Geschwindigkeit der Walzen an der Station S2
ist größer als
die bei S1, so daß die
Bahn in der Maschinenlaufrichtung gedehnt wird, während sie
senkrecht dazu in einem entspannten Zustand bleibt, was den in
44 dargestellten eingezogenen Zustand ermöglicht.
Die in der Maschinenlaufrichtung vollständig verlängerte Bahn, die auf ihrer
hinteren Oberfläche ein
fluides elastomeres Bindemittel aufgetragen hat, wird dann durch
den Aushärtungsofen
V geleitet, wo das Material stabilisiert wird, um ein mit Haken
in Eingriff bringbares Material bereitzustellen, das nur senkrecht
zur Maschinenlaufrichtung elastisch dehnbar ist.
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Andere
Beispiele für
Bahnen mit Dehnbarkeit in einer Richtung, wie etwa vorgedehnter
und stabilisierter Strickstoff, wurden hier früher beschrieben, und noch weitere
werden ohne weiteres gemäß verschiedenen
vorstehend angeführten
Patenten oder durch Modifikationen derartiger Stoffe und Ausbildungsverfahren
nach den hier angegebenen Prinzipien und Verfahren ausgebildet.
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Während eine
Hauptaussage dieser Offenbarung die wirksame und leichte Herstellung
von elastisch ausdehnbaren Klettverschlußmaterialien und Zusammensetzungen,
die Bänder
aus mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken und aus mit Haken
in Eingriff bringbaren Schleifen umfassen, ist, können verschiedene
Aspekte der Erfindung verwendet werden, um vorteilhafte flexible
Artikel auszubilden, die im wesentlichen nicht dehnbar sind: Ein
Beispiel ist ein „zebraartiges" Material aus abwechselnden
Bändern
aus mit Schleifen in Eingriff bringbaren Haken und aus mit Haken
in Eingriff bringbaren Schleifen, wobei der Schleifenbestandteil,
auf den die Haken in situ laminiert sind, ein herkömmliches
in der Breitenrichtung gleichmäßig nicht
dehnbares Schleifenprodukt, zum Beispiel gestricktes mit Haken in
Eingriff bringbares Schleifenmaterial 3905, erhältlich von Velcro, USA, ist.
Ein Beispiel für
die Verwendung für
ein derartiges Material ist, Artikel einzuwickeln, die selbst ein
gewisses Maß an
Elastizität
haben, wie etwa ein Bündel
elektrischer Kabel, das die Verschlüsse durch die Neigung des Bündels, sich auszudehnen,
unter Scherbelastung hält,
wenn es als ein Riemen oder eine Umhüllung um die Kabel gewickelt
wird. Das Material mit passend langer Abmessung kann umgefaltet
werden, um einen langen umschließenden Überzug zu bilden, um eine leicht anzulegende
Schutzummantelung für
Kabel, Glieder, Rohre, Gemüse
oder ähnliches
auszubilden. Eine derartige Ummantelung kann auch als ein Schalldämpfungskissen
dienen, um Klappern zu verhindern, wenn z. B. mit dem Material umhüllte Kabel
in dem Aufbau eines Autos oder eines anderen Fahrzeugs installiert
sind. Ebenso kann die Ummantelung eine Wärmeisolierung oder einen Abriebschutz
für eingewickelt
Objekte bereitstellen.
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In
den vorangehenden Ausbildungen wurde die Oberfläche, auf der Bänder oder
Inseln mit geformten Verschlußstielen
in situ verbunden wurden, durch eine flexible oder elastisch dehnbare
Trägerschicht
definiert, die der zylindrischen Oberfläche der Formwalze entspricht.
Dies hat zahlreiche Vorteile, unter anderem die verlängerte Verweildauer,
wenn sich die Formwalze schnell dreht. Dies ermöglicht, daß die winzigen Formen mit Harz
gefüllt
werden und das Harz derart fließt,
daß es
den Sockel bildet, der mit dem Träger verbindet, und abkühlt, bevor
der Punkt erreicht wird, an dem die geformten Stiele (und Krümmungen,
wenn sie integral mit den Stielen geformt werden) aus den Formen
gezogen werden. Gewisse umfassende Aspekte der Erfindung sind jedoch
nicht auf derartige Anordnungen beschränkt.
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Bezug
nehmend auf 45, 46 und 47 hat
ein vorgeformter Träger 110a eine
ebene Form, während
er durch die Formstation voranschreitet. Zum Beispiel kann der Träger eine
in der Breitenrichtung dehnbare oder flexible Bahn, wie etwa ein Strickschleifenstoff
oder ein elastisch dehnbarer Träger
oder ein Schleifenmaterial eines der vorstehend gegebenen Beispiele
sein. in derartigen Fällen
hält ein
Spannrahmen 33 die Trägerschicht
in einem in der Breitenrichtung flachen Zustand oder, wenn erwünscht, abhängig von
dem Material des Trägers
um bis zu 50% oder sogar 100% elastischer Ausdehnung in der Breitenrichtung
gedehnt.
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Unter
derartigen Bedingungen erstreckt sich eine an einem Kragarm montierte
Walze, wie in 45 gezeigt, von der Kante der
Trägerschicht oder
des Arbeitsstücks
zu der Position, wo ein Band oder Bänder mit geformten Verschlußstielen
oder, wie gezeigt, komplett ausgebildeten geformten Verschlußhaken,
erwünscht
ist/sind.
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Wenn
das Band oder die Bänder
mit Verschlußstielen
oder komplett ausgebildeten Haken in der Nähe der Kante des Trägers aufgebracht
werden soll/en, sind die erforderlichen Walzenspaltkräfte hinreichend
gering, daß die
Walzen unter Verwendung geeignet beabstandeter Lager einer Kragarmhalterung
von einem Ende gehalten werden können.
Diese Anordnung wird in dem Diagramm mit durchgezogenen Linien der
Halterung der Formwalze 46a in 45 angedeutet.
Wo der Walzenspaltdruck größer ist,
wird, wie in der Figur in gestrichelten Linien angedeutet, ein Kragarmträger 35 für ein zweites
Lager verwendet.
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Bezug
nehmend auf 45 und 46 ist der
Betrieb der Formvorrichtung dargestellt, wobei das Arbeitsstück 110a durch
den von der Formwalze 46a und einer Druckwalze 48a gebildeten
Walzenspalt 36 zugeführt
wird. Die Formwalze 46a erstreckt sich von dem Rahmen 38 in
einer auskragenden Weise d. h. wird nur auf einer Seite gehalten,
so daß das
Arbeitsstück 110a mit
der Breite W2, die größer als die Breite W3 der Formwalze 46a ist, durch den Walzenspalt 36 verarbeitet
werden kann, ohne mit dem Rahmen 38 ins Gehege zu kommen.
Typischerweise hat die Formwalze 46a eine Breite W3 von weniger als etwa 2 Fuß. Der Kragarmträger einer
der Walzen läßt ein offenes
Ende des Walzenspalts 36 übrig, um zu ermöglichen,
daß das
Arbeitsstück,
das eine erheblich größere Breite
die beiden Walzen 46a oder 48 hat, durch den Walzenspalt 36 geht,
ohne mit dem Halterahmen 38 ins Gehege zu kommen. Während sich
das Arbeitsstück 110a durch
den Walzenspalt 36 bewegt, werden Hohlräume 37 der Formwalze 46,
wie nachstehend beschrieben, mit geschmolzenem thermoplastischem
Harz, z. B. Polypropylen, gefüllt,
um in Eingriff bringbare Elemente, z. B. Haken, die in einem relativ
schmalen Band auf einem Abschnitt des Arbeitsstücks 110a abgelagert
werden, auszubilden. Das anfänglich
geschmolzene thermoplastische Harz klebt den Sockel jedes Hakenstiels an
das Arbeitsstück 110a,
wenn das thermoplastische Harz sich in einer In-situ-Verbindungsaktion verfestigt.
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Die
Menge des geschmolzenen thermoplastischen Harzes, die an die Formwalze
geliefert wird, bestimmt, ob die Haken eine integrale Anordnung aus
thermoplastischem Harz bilden, das durch eine dünne Grundschicht verbunden
ist, welche an die Oberfläche
der vorgeformten Trägerschicht
oder das Arbeitsstück
geklebt ist, oder ob die Haken getrennt voneinander, einzeln an
den Träger
geklebt sind. Wie zum Beispiel in 4 gezeigt,
bildet eine dünne Schicht
aus thermoplastischem Harz eine Grundschicht 122a integral
mit der Anordnung 125c von Haken 124c.
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Durch
Verringern der Menge an thermoplastischem Harz, das an die Formwalze
geliefert wird, kann jedoch das Verbinden der Grundschicht 122a beseitigt
werden, so daß der
Sockel jedes geformten Verschlußstiels
in situ mit dem Träger 110a verbunden
wird, ohne daß thermoplastisches
Harz die Haken miteinander verbindet.
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Nun
wird Bezug nehmend auf 47 ein Beispiel
für die
Lieferung von geschmolzenem thermoplastischem Harz an die Formwalze,
um Verschlußelemente
auf dem Arbeitsstück
auszubilden, beschrieben. Geschmolzenes thermoplastisches Harz wird
von der Strangpresse 42 an die Formwalze 46a geliefert.
Der Abgabekopf 42a der Strangpresse 42 ist derart
geformt, daß er
einem Abschnitt des Umfangs der Formwalze 46a entspricht,
um die Grundschicht 122a auszubilden und zu verhindern,
daß stranggepreßtes thermoplastisches
Harz entweicht, während
es in Hakenhohlräume 37 der
sich (gegen den Uhrzeigersinn) drehenden Formwalze 46a gezwungen
wird. Die Drehung der Formwalze 46a bringt Sockelabschnitte
von mit thermoplastischem Harz gefüllten Hohlräumen 37 in Kontakt
mit dem Arbeitsstück 110a,
und das thermoplastische Harz wird (von der Druckwalze 48a (45)) gezwungen, sich mit der Oberfläche des
Arbeitsstücks 110a zu
verbinden. In dem Fall poröser
oder faseriger Trägerschichten
oder Arbeitsstücke
verfestigt sich das thermoplastische Harz, Abschnitte, die teilweise
die Oberfläche
durchdrungen haben, haften an dem Arbeitsstück 110a, wobei mit
weiterer Drehung der Formwalze 46a teilweise verfestigte
geformte Haken oder Stiele aus Formhohlräumen 37 herausgezogen
werden, was ein Band aus Haken oder Stielen, die von dem Arbeitsstück 110a vorstehen,
hinterläßt. Durch Einstellen des
Raums zwischen dem Kopf 42a und der Formwalze 46,
des Volumens des gelieferten geschmolzenen thermoplastischen Harzes
und der Geschwindigkeit der Drehung der Formwalze 46a kann eine
Menge an thermoplastischem Harz über
die Kapazität
der Formhohlräume
hinaus an die Formwalze 46a geliefert werden. Dieses zusätzliche
thermoplastische Harz hält
sich auf dem Umfang der Formwalze 46a auf und wird mit
dem Arbeitsstück 110a in
Kontakt gebracht, um die Grundschicht 122a aus thermoplastischem
Harz auszubilden, von der sich die Stiele der Eingreifelemente 124e erstrecken.
In gestrichelten Linien, wird, wie vorstehend bereits beschrieben, auch
ein alternatives Verfahren zum Liefern des geschmolzenen Harzes
an die Formwalze angedeutet.
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Die
Vorrichtungen aller Ausbildungen können in eine Fertigungslinie
eingebaut werden, in welcher der Träger oder das Arbeitsstück eine
Vorform ist, auf der weitere Maßnahmen
getroffen werden als die stattfindende In-situ-Verbindung von Verschlüssen oder
Verschlußstielen.
Die Fertigungslinie kann z. B. zur Herstellung von Gebäudeaußenverkleidungen,
Dachschindeln oder Verpackungsbögen
oder Folie sein.
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Es
gibt innerhalb gewisser umfassender Aspekte der vorliegenden Erfindung
andere Arten, um z. B. parallele lineare Bänder oder eigenständige getrennte
Inseln mit Haken auf den vorstehend beschriebenen Trägerbahnen
auszubilden. Zum Beispiel kann/können
an verteilten ausgewählten
Stellen über
die Breite einer sich bewegenden vorgeformten Trägerbahn, z. B. ein Material,
das mit Haken in Eingriff bringbare Schleifen definiert, eingeständige getrennte
geschmolzene Harzablagerungen mit der gewünschten Form, z. B. von isolierten
x-, y-Inseln oder in beabstandeten parallelen Bändern, auf der Oberflächenstruktur
der Trägerbahn
abgelagert werden. Daraufhin werden obere Abschnitte der Harzablagerungen,
während
sie noch geschmolzen sind, oder nachdem sie von einer starken lokalisierten
Flammenlinie erneut erhitzt wurden, durch Formhohlräume, die
gegen die Harzablagerungen gedrückt
werden, zu Verschlußstielen
geformt. Zum Beispiel werden, während
die Bahn die Linie durchquert, an ausgewählten in der Breitenrichtung
getrennten Stellen entlang der Ablagerungslinie eigenständige inselförmige Ablagerungen
an ausgewählten
Stellen gefertigt. Sofort, wenn das Harz noch geschmolzen ist oder
nach der Hitzeaktivierung, wird die Bahn in einen Formwalzenspalt
eingeführt,
der von einer Formwalze und einer Druckwalze ausgebildet wird. Die Formwalze
definiert zum Beispiel, wie vorstehend beschrieben, winzige feste
Hakenverschlußhohlräume oder
kleinere Verschlußmerkmale,
z. B. mit weniger als 0,127 mm (0,005 Inch) Höhe oder ähnlich flachen Hohlräumen für winzige
Stielvorformen, die ausgerichtet sind, um auf die Harzablagerungen nach
unten gedrückt
zu werden, unter Bedingungen, in denen der Walzenspaltdruck bewirkt,
daß das
geschmolzene Harz in die Hohlräume
am Sockel des Stielabschnitts der Hohlräume eintritt und die Formen füllt und
in eine lokalisierte dichte Anordnung von Stielformen oder in eine
lokalisierte dichte Anordnung von komplett ausgebildeten mit Schleifen
in Eingriff bringbaren Haken geformt wird. Mit passenden Harzmengen
in den Ablagerungen kann nach Wunsch durch die Formwalzenoberfläche eine
für alle
geformten Stiele einer eigenständigen
Inselablagerung gemeinsame Grundschicht ausgebildet werden. Der
Formdruck bewirkt gleichzeitig mit dem Formen, daß das Harz
fest mit der Oberflächenstruktur des
vorgeformten Trägers
verbunden wird, was ein In-situ-Laminieren
bewirkt. Wo die vorgeformte Bahn eine faserige oder poröse Zusammensetzung,
wie bei mit Haken in Eingriff bringbarem Schleifenmaterial hat,
bewirkt der Walzenspaltdruck, daß das Harz sich zusammen mit
den obersten Fasern oder einer anderen Struktur, welche die Oberflächenstruktur
der Bahn definiert, vermischt, ohne die ganze Tiefe der Bahn zu
durchdringen. Auf diese Weise kann die entgegengesetzte Seite der
Trägerbahn
ursprünglich, frei
von dem Formharz, bleiben, und wenn die entgegengesetzte Oberfläche der
vorgeformten Bahn über die
ganze Breite des Artikels eine gleichmäßige Oberfläche aus mit Haken in Eingriff
bringbaren Schleifen definiert, kann die Wirksamkeit dieser Schleifen
bewahrt werden, während
die geformten Stiele oder komplett ausgebildeten Haken geformt werden
und die In-situ-Verbindung stattfindet.
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Mit
einer derartigen Anordnung versteht sich, daß die Bereiche des Trägermaterials
zwischen den getrennten Inseln frei von dem Harz bleiben, aus dem die
Haken oder Stielvorformen geformt werden. Auf diese Weise ermöglichen
die harzfreien Bereiche in dem Fall der elastischen Trägerschichtvorformen,
ob bei der einfachen vorgeformten elastomeren Schicht oder dem dehnbaren
mit Haken in Eingriff bringbaren Schleifenmaterial, daß die Bahn
elastisch dehnbar ist, während
sie in beide orthogonalen Richtungen (X, Y) in der Ebene der Bahn
flexibel ist. Wo die vorgeformte Trägerbahn ein nicht dehnbares,
aber flexibles Material ist, wie etwa ein bidirektional stabilisiertes
Strickschleifenprodukt mit Schleifen, die mit Haken in Eingriff
bringbar sind, auf beiden Seiten, ermöglichen die Bereiche zwischen
den getrennten Inseln, daß der
fertiggestellte Artikel sowohl in X- als auch in Y-Richtung in der
Ebene des Stoffes einfach flexibel ist.
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Anstatt
eingeständige
Bereiche mit Hakenhohlräumen
auf der Formwalze an Positionen zu lokalisieren, um einem vorab
angeordneten Muster von Harzablagerungen zu entsprechen, kann in
gewissen Ausbildungen die Formwalze einfach eine Anordnung von Formhohlräumen haben,
welche die Formoberfläche
der Walze vollständig
bedecken, oder kann derartige Formhohlräume in schmalen Bändern haben,
die, wie vorstehend beschrieben durch vergrößerte Abstandsringe oder sich
quer erstreckende Grate getrennt sind.
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Wann
immer bestimmt wird, daß es
vorteilhaft ist, geschmolzene Ablagerungen für eigenständige Bänder oder Inseln mit Haken
zu haben, entsprechen die Ablagerungen folglich einer passenden Formstruktur,
die entweder eine Anordnung mit Haken (oder geformten Stielvorformen)
oder Teilmengen derartiger Haken und Vorformen definiert, die durch
Trenn- oder Biegebereiche in einer oder beiden Richtungen getrennt
sind, um ein gewünschtes Maß an Flexibilität für die Inseln
oder Bänder
selbst bereitzustellen. Dies ermöglicht,
daß bei
beträchtlichen
Einsparungen an Kapitalkosten und leichtem Betrieb mit einem großen Bereich
auswählbarer Muster
von lokalisierten Ablagerungen des geschmolzenen Harzes der gleiche
Formwalzenspaltaufbau verwendet wird.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden mit der Offenbarung und
den Zeichnungen erkannt und liegen innerhalb des Bereichs der folgenden
Ansprüche.