ES2288697T3 - Elementos de fijacion por contacto. - Google Patents
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Abstract
Un componente (100) de fijación por contacto que tiene una base (104, 304) con forma de lámina y una matriz de elementos (102, 102a, 302) de fijación, comprendiendo cada elemento de fijación: un tallo (108, 308) moldeado que sobresale hacia fuera desde, y es integral con, la base (104, 304) con forma de lámina, y una cabeza (106, 306) que sobresale hacia delante desde un extremo distal del tallo (250) hasta una punta (252), teniendo la cabeza (106, 306) una superficie inferior que forma una curva (256) para retener lazos; caracterizado porque la cabeza (106, 306) tiene una altura (J) total, medida en perpendicular a la base (104, 304) con forma de lámina desde un extremo inferior de la punta (260) hasta un extremo superior de la cabeza, que es mayor del 55 por ciento de una altura (A) total del elemento de fijación, medida en perpendicular a la base (104, 304) con forma de lámina; y donde una relación entre una altura (C) total del gancho (256), medida en perpendicular a la base (104, 304)con forma de lámina desde el extremo inferior de la punta (260), hasta un extremo superior de la curva (258) y una altura (E) de entrada medida en perpendicular a la base (104, 304) con forma de lámina bajo el extremo inferior de la punta (260), es mayor que 0, 6.
Description
Elementos de fijación por contacto.
Esta invención se refiere a componentes de
fijación por contacto macho que disponen de matrices de elementos
de fijación con tallos que sobresalen integralmente desde una lámina
de resina.
Los primeros productos de fijación por contacto
macho eran en general materiales tejidos, con ganchos por lazos de
filamentos cortados. Más recientemente, se han formado matrices de
elementos de fijación por contacto muy pequeños mediante moldeado
de los elementos de fijación, o al menos los tallos de los
elementos, con resina, formando una lámina de material
interconectado.
En la mayoría de las aplicaciones, los elementos
de fijación macho están diseñados para acoplarse, de forma que se
puedan desacoplar, con un componente de fijación hembra
complementario que dispone de un campo de lazos o fibras. Para
acoplarse a los lazos, los elementos de fijación macho deben
penetrar en el campo de fibras al menos hasta que las puntas de las
cabezas de los elementos de fijación de acoplamiento sobresalgan lo
suficiente más allá de algunas de las fibras, de manera que las
fibras se pueden acoplar dentro de los ganchos de las cabezas. Por
tanto, mejorar la penetración tiende a conducir a ganchos más largos
y esbeltos.
Después del acoplamiento, la retención de una
fibra o lazo acoplado depende, al menos para cargas dentro de la
capacidad del lazo para resistir la rotura, de la resistencia del
gancho a la distensión y/o rotura. La distensión es la rotura del
gancho bajo la carga de un lazo acoplado. Para aplicaciones de gran
duración, la rotura de los lazos o de los ganchos no es deseable.
Por tanto, la capacidad de la fijación para resistir cargas de
pelado en tales aplicaciones está generalmente limitada por la
capacidad del gancho para resistir la distensión.
Desafortunadamente, para muchas aplicaciones
aumentar la rigidez de los ganchos diseñados para la máxima
penetración en el lazo, para incrementar su resistencia al pelado,
es indeseable o poco práctico. Por ejemplo, muchas aplicaciones
requieren una "sensación" suave de la matriz de elementos de
fijación macho contra la piel.
Son deseables otras mejoras en el diseño global
de los elementos de fijación macho, particularmente aquellos
formados o moldeados en resina y dispuestos en grandes cantidades
sobre una superficie, como los conocidos de US 6,163,939 A, para
acoplarse a lazos o fibras. Preferiblemente, dichos elementos de
fijación mejorados se podrán fabricar fácilmente y eficientemente
sin grandes avances en los métodos de fabricación.
Hemos encontrado configuraciones de elementos de
fijación macho que proporcionan una buena resistencia al pelado
global, particularmente cuando se complementan con materiales de
lazo de bajo perfil, a la vez que presentan una buena penetración
en el campo de lazos.
En varios aspectos de la invención, el diseño de
los ganchos resultantes presenta una cabeza o curva que es bastante
grande con respecto del tamaño del gancho global, o con respecto de
la entrada bajo las cabezas de los ganchos a través de los cuales
deben pasar los lazos para que se produzca el acoplamiento, en
comparación con muchos ganchos moldeados de acuerdo con la técnica
anterior.
De acuerdo con un aspecto de la invención, un
componente de fijación por contacto tiene una base con forma de
lámina y una matriz de elementos de fijación. Cada elemento de
fijación incluye un tallo moldeado y una cabeza que sobresale del
tallo. El tallo moldeado sobresale hacia fuera desde e integralmente
con la base con forma de lámina, y la cabeza se extiende hacia
delante desde un extremo distal del tallo hasta una punta, teniendo
la cabeza una superficie inferior que forma una curva para retener
lazos. Específicamente, la cabeza tiene una altura total, medida en
perpendicular a la base con forma de lámina desde un extremo
inferior de la punta hasta un extremo superior de la cabeza, que es
mayor del 55 por ciento de una altura total del elemento de
fijación, medida en perpendicular a la base con forma de lámina, la
relación entre la altura total de la curva, medida en perpendicular
a la base con forma de lámina desde un extremo inferior de la punta
hasta un extremo superior de la curva, y una altura de entrada
medida en perpendicular a la base con forma de lámina bajo un
extremo inferior de la punta, es mayor de 0,6.
En algunas realizaciones, cada elemento de
fijación tiene múltiples cabezas que sobresalen en direcciones
diferentes y forman curvas separadas. Cada elemento de fijación
puede tener dos cabezas que sobresalen en direcciones esencialmente
opuestas, por ejemplo. Preferiblemente, cada uno de tales elementos
de fijación define un agujero superior entre dos cabezas con
direcciones opuestas, extendiéndose el agujero hacia abajo hasta
una altura, medida en perpendicular desde la base, de al menos
alrededor del 70 por ciento de la altura total de una de las dos
cabezas con direcciones opuestas. Cada uno de tales elementos de
fijación tiene preferiblemente una longitud total entre extremos
opuestos de las cabezas con direcciones opuestas, medida en paralelo
a la base, de al menos 1,8 veces la altura total del elemento de
fijación.
Cada punta de cabeza de elemento de fijación
define preferiblemente una altura de entrada, medida en
perpendicular a la base con forma de lámina bajo un extremo
inferior de la punta, de entre alrededor de 7 y 12 mil (0,178 y
0,305 mm).
Preferiblemente, la altura de cabeza total es
menor del 60 por ciento de la altura total del elemento de
fijación.
En algunos casos, la punta se extiende en
dirección a la base.
La superficie inferior de la cabeza, que forma
la curva, es preferiblemente arqueada.
En algunos casos, la cabeza y el tallo forman
una estructura moldeada unitaria, como uno en el que la cabeza
tiene una superficie de resina que se enfría contra la superficie de
un molde.
En algunos casos, el tallo tiene superficies
opuestas definidas por resina endurecida, como cuando se forma en
un proceso de
corte-y-estiramiento.
En algunas aplicaciones, el tallo y la cabeza
tienen superficies laterales que están en planos paralelos.
La curva, en algunas realizaciones, cuelga por
encima de una superficie del tallo. En realizaciones preferidas, la
curva cuelga por encima de una superficie de tallo que se extiende
según un ángulo de inclinación de entre alrededor de 20 y 30 grados
con respecto de una normal a la base.
Cada elemento de fijación tiene preferiblemente
un altura total de entre alrededor de 10 y 50 mil (0,254 y 1,27
mm), medida desde y perpendicular a la base, más preferiblemente
entre alrededor de 20 y 30 mil (0,568 y 0,762 mm).
Cada cabeza de elemento de fijación tiene
preferiblemente una altura total de entre alrededor de 10 y 20 mil
(0,254 y 0,508 mm), medida en perpendicular a la base con forma de
lámina desde un extremo inferior de la punta de la cabeza hasta un
extremo superior de la cabeza.
En algunos casos, cada curva define una altura
total de curva, medida en perpendicular a la base con forma de
lámina desde un extremo inferior de la punta hasta un extremo
superior de la curva, de al menos 6,0 mil (0,152 mm).
En algunas aplicaciones, el componente de
fijación por contacto incluye material de refuerzo laminado a un
lado de la base opuesto a los elementos de fijación. El material de
refuerzo puede proporcionar refuerzo, o llevar lazos acoplables,
por ejemplo.
Los elementos de fijación están preferiblemente
dispuestos según una densidad de al menos 350 elementos de fijación
por pulgada cuadrada (54,25 por centímetro cuadrado) de la base.
Los elementos de fijación en conjunto cubren
preferiblemente al menos el 20 por ciento de un área de la
superficie total de la base desde la cual se extienden los
elementos de fijación.
Preferiblemente, cada elemento de fijación tiene
un aspecto de volumen de más de 0,020 pulgadas (0,51 mm). El
"Aspecto de Volumen" se define como una relación entre el
producto de una longitud total del elemento de fijación, medida en
paralelo a la base con forma de lámina en la dirección del
acoplamiento por encima de una planta de la punta, y el grosor del
elemento de fijación, medido en paralelo a la base con forma de
lámina y la dirección de acoplamiento en la planta de la punta, y
una altura total del elemento de fijación, medida en perpendicular
a la base con forma de lámina.
Otro aspecto de la invención presenta un método
para formar un componente de fijación por contacto que tiene una
base con forma de lámina y una matriz de elementos de fijación. Se
introduce resina fundida en una superficie periférica de un molde
cilíndrico rotativo que define una matriz de cavidades que se
extienden hacia dentro, cada una de ellas incluyendo una región de
tallo que se extiende hacia dentro desde la superficie periférica,
y una región de cabeza que se extiende lateralmente desde un extremo
distal de la región de tallo hasta una punta ciega. La región de
cabeza está limitada por una superficie exterior que forma una
curva. Específicamente, cada región de cabeza tiene una altura
total, medida radialmente desde un extremo inferior de la punta
hasta un extremo interior de la región de cabeza, que es mayor del
55 por ciento de una profundidad total de la cavidad, medida
radialmente desde la superficie periférica. Cada gancho tiene una
altura total, medida radialmente desde un extremo inferior de la
punta hasta un extremo interior de la curva, que es mayor de 0,6
veces una distancia radial desde la superficie periférica a la
punta, medida radialmente desde la superficie periférica. Se aplica
presión suficiente para forzar la entrada de la resina en las
cavidades para moldear una matriz de elementos de fijación que
tienen agujeros superiores correspondientes a las protuberancias, a
la vez que se forma una lámina de la resina sobre la superficie
periférica del rodillo cilíndrico. La resina es enfriada en las
cavidades. Finalmente, los elementos de fijación son liberados de
las cavidades de molde separando la lámina de resina de la
superficie del rodillo cilíndrico, tirando así de las cabezas de los
elementos de fijación formados en las regiones de cabeza de las
cavidades a través de las regiones de tallo de las cavidades para
extraer los elementos de fijación de las cavidades.
\newpage
Las mejoras en el diseño de los ganchos
descritas en el presente documento pueden proporcionar un producto
de fijación por contacto con una resistencia al pelado y otras
características particularmente buenas, y son especialmente
aplicables a ganchos (bien ganchos-J o ganchos de
curva múltiple) que deben acoplarse a campos de lazos con
distribución de lazo generalmente abierta. La gran proporción de las
cabezas y curvas de gancho, con respecto del tamaño total de los
ganchos, puede habilitar el cierre resultante para que proporcione
características de funcionamiento más típicas de productos de
gancho tejidos, pero con un perfil total mucho más bajo. Obtener un
perfil de cierre más bajo es ventajoso para muchas aplicaciones, ya
que tal cierre es menos voluminoso con respecto del artículo al que
está unido, y es menos fácil que interfiera con la apariencia
estética del artículo. Por tanto, tales productos de gancho
deberían encontrar aplicación en prendas de vestir y calzado, así
como mochilas, tiendas, ropa deportiva,
etc.
etc.
En un sentido, la elevada relación entre la
superficie en planta de la cabeza y la altura de gancho descrita en
el presente documento se opone a la presunción de que se mejora el
acoplamiento utilizando menores superficies en planta y mayores
alturas de gancho. He descubierto que se pueden obtener buenas
propiedades de acoplamiento incluso con relaciones tan elevadas,
con un efecto beneficioso en la resistencia del cierre,
particularmente cuando se acopla a un componente de lazo con
grandes diámetros de filamento de lazo, gran elasticidad de lazo y
distribución de lazo abierto.
Los detalles de una o más realizaciones de la
invención se describen en los dibujos adjuntos y la descripción
siguiente. Otras características, objetos y ventajas de la invención
serán evidentes a partir de la descripción detallada y los dibujos,
y de las reivindicaciones.
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un
componente de fijación macho con ganchos en forma de palmera.
La Fig. 2 es una fotografía ampliada de un
ejemplo de la fijación de la Fig. 1.
La Fig. 3 es una vista lateral ampliada de uno
de los elementos de fijación.
Las Figs. 3A y 3B son vistas superior y lateral,
respectivamente, del elemento de fijación de la Fig. 3.
La Fig. 4 es una vista en perspectiva de un
gancho con forma de palmera alternativo.
Las Figs. 4A y 4B son vistas superior y lateral,
respectivamente, del elemento de fijación de la Fig. 4.
La Fig. 5 es una vista lateral ampliada de un
elemento de fijación de gancho-J.
La Fig. 6 y la Fig. 6A ilustran procesos de
moldeado alternativos para formar los componentes de fijación.
La Fig. 7 ilustra una variación del proceso de
la Fig. 6 para formar una fijación laminada.
La Fig. 7A es una sección transversal ampliada
de un producto formado mediante el proceso de la Fig. 7.
Haciendo referencia a las Figs. 1 y 2, un
componente 100 de fijación por contacto macho incluye un campo de
elementos 102 de fijación dispuestos en filas R que se extienden
hacia fuera desde, e integralmente con, una base 104 con forma de
lámina. La separación S entre filas se puede controlar mediante el
proceso de producción y se describirá con mayor detalle más
adelante. Los elementos 102 de fijación son ganchos con forma de
palmera y se pueden acoplar en dos direcciones a lo largo de un
plano (es decir, un plano de acoplamiento) perpendicular a la base
104 con forma de lámina en la dirección de las filas R. Cada
elemento 102 de fijación incluye dos cabezas 106 que sobresalen
desde un único tallo 108.
El componente 100 de fijación macho está
diseñado para, por ejemplo, acoplarse fuertemente a una, componente
de fijación de lazo por contacto de baja altura de hilo,
particularmente un componente de lazo con lazos formados por, por
ejemplo, un hilo multifilamento de elevada resistencia o un
monofilamento de elevada resistencia. Los lazos de elevada
resistencia son deseables para fijaciones para aplicaciones de
elevada resistencia que requieren una gran duración, como la
resistencia a la rotura a cargas de pelado mayores. Típicamente, los
hilos y monofilamentos de elevada resistencia se fabrican por
extrusión. Generalmente, el proceso incluye una operación de
trefilado para impartir orientación al hilo o monofilamento para
mejorar, por ejemplo, la tenacidad del hilo o monofilamento.
También se pueden formar fibras de elevada resistencia mediante
otros métodos, por ejemplo, fricción en solución. Materiales de
filamento de lazo de elevada resistencia adecuados incluyen, por
ejemplo, poliamidas, poliésteres, poliuretanos, polietileno por
fricción en solución de peso molecular ultra-alto
(por ejemplo, polietileno SPECTRA®), aramidas (por ejemplo,
KEVLAR®), polímeros acrílicos y rígidos como el poli
(p-fenileno-2,6-benzo-
bisoxazol).
bisoxazol).
\newpage
Haciendo referencia ahora a las Figs. 3, 3A y
3B, el elemento 102 de fijación tiene un grosor sustancialmente
constante desde la base hasta la punta, e incluye un tallo 108 que
sobresale hacia fuera desde, y moldeado integralmente con, la base
104 con forma de lámina. Por motivos relacionados con la presente
descripción, diremos que el tallo 108 comienza en la superficie
superior de la base 104 y termina a una elevación donde la
superficie interna de la curva es perpendicular a la base, una
elevación 250 por encima de la cual la superficie interior de la
curva comienza a colgar por encima del tallo 108 o base con forma de
lámina. El elemento 102 de fijación también incluye dos cabezas 106
que se extienden en direcciones esencialmente opuestas en un plano
de acoplamiento. Las cabezas 106 se extienden del extremo 250 distal
del tallo hasta las puntas 252 correspondientes, dirigidas en
sentido opuesto. Por tanto, el elemento 102 de fijación es un
ejemplo de lo que se conoce en la técnica como un elemento de
fijación de "palmera". Las cabezas 106 tienen superficies
superiores que, por sí solas o junto con el tallo, definen un
agujero 254 entre las cabezas. Cada cabeza 106 tiene una superficie
inferior que se eleva hasta un ápice 258 y luego cae de nuevo,
formando una curva 256 arqueada para retener lazos de un componente
de fijación de contacto hembra comple-
mentario.
mentario.
La altura A total de un elemento 102 de fijación
se mide en una vista lateral perpendicular a la base 104 con forma
de lámina desde la parte superior de la base con forma de lámina.
Como altura C de la curva se define la distancia medida en una
vista lateral, perpendicular a la base con forma de lámina, entre el
extremo inferior de la punta 260 y el ápice 258 del gancho. La
altura E de entrada es la distancia medida en una vista lateral,
perpendicular a la base con forma de lámina, desde la parte superior
de la base con forma de lámina hasta el extremo inferior de la
punta 260. Si parte del tallo está directamente bajo el extremo
inferior de la punta 260, entonces la distancia se mide desde esa
porción del tallo que está directamente bajo el extremo inferior de
la punta 260. La altura J de cabeza del elemento 102 de fijación se
mide en perpendicular a la base 104 con forma de lámina desde el
extremo inferior de la punta 260 hasta la elevación más alta de la
cabeza 106 por encima de la base. En general, J será la diferencia
entre A y E. La altura G del agujero se mide en una vista lateral
desde el extremo inferior del tallo 10S hasta el extremo inferior
del agujero 256 definido en la superficie superior del elemento de
fijación entre las
cabezas.
cabezas.
La anchura L del elemento de fijación se mide en
una vista lateral y es la extensión lateral máxima de las cabezas
106 del elemento de fijación, midiendo en paralelo a la base con
forma de lámina. El grosor K del gancho es el grosor total del
elemento de fijación, tomado a una elevación 250 que corresponde al
extremo superior del tallo 108. En la mayoría de los casos, aparte
de los casos en los que las cabezas se han formado posteriormente
al moldeado del tallo, las cabezas estarán completamente dentro de
este grosor K de gancho. En el ejemplo mostrado, el grosor de
gancho es el mismo en todas las elevaciones. Llamamos superficie de
la planta del elemento de fijación al producto de la anchura L de
cabeza y el grosor K, y está relacionado con el área de contacto
entre el producto de gancho y un producto de lazo complementario
durante el acoplamiento inicial, aunque se entiende que no es una
medida exacta de dicha área de contacto. Nos referiremos al producto
de la superficie de la planta y la altura J de cabeza (es decir, K
x L x J) como volumen de desplazamiento. Para una explicación más
detallada de la relevancia del volumen del gancho en el
funcionamiento de la fijación, léase la patente número US
5,315,740, de Provost.
Las superficies frontal y trasera del tallo
definen, en el perfil lateral, ángulos \Phi de inclinación de
aproximadamente 23 grados con respecto de la vertical, estrechándose
la anchura del tallo al alejarse de la base, tanto por motivos de
resistencia como por facilidad de moldeado.
El ángulo \theta_{m} de curva es un ángulo
definido en la curva por las superficies internas de la cabeza y el
tallo, entre un par de segmentos de línea perpendiculares a
superficies opuestas del elemento de fijación, en una vista
lateral. El segmento I_{1} de línea es perpendicular al borde
delantero del tallo 108 en la elevación de la punta 260 distal de
la cabeza. El segmento I_{2} de línea es perpendicular a la
superficie bajo la curva de la cabeza en un punto de inflexión
"X" de la superficie bajo la cabeza. En casos donde no hay una
transición de curvatura suave dentro de la punta, como cuando el
lado inferior de la cabeza forma una esquina afilada junto a la
punta, el segmento I_{2} de línea se debería tomar como
perpendicular a la superficie del lado inferior de la cabeza, justo
por encima de dicha esquina o discontinuidad. Como se muestra, el
ángulo \theta_{m} se mide desde el lado superior del segmento
I_{1} de línea, alrededor de la curva, hasta el lado superior del
segmento I_{2} de línea. Para este ejemplo ilustrado,
\theta_{m} es 201 grados.
\newpage
Las dimensiones lineales y radiales del ejemplo
ilustrado en las Figs. 3, 3A y 3B son como sigue:
Estos valores dan como resultado una superficie
de planta de 5,96 x 10^{-4} pulgadas cuadradas (0,00385
cm^{2}), y un volumen de desplazamiento de aproximadamente 8,65 x
10^{-6} pulgadas cúbicas (0,000142 cm^{3}). Dada una densidad
de gancho de 380 elementos de fijación por pulgada cuadrada, el
componente de fijación total tiene una superficie de planta de
gancho total del 22,6 por ciento del área total de la matriz.
Se puede encontrar una descripción más detallada
de la realización de la Fig. 3 en una solicitud titulada
"Elementos de fijación por contacto macho de curva múltiple",
presentada en conjunto con la presente y de número de serie US
10/688,320.
Algunos ejemplos tienen grosor variable, y lados
no planos. Por ejemplo, el elemento 102a de fijación de las Figs.
4, 4A y 4B tiene el mayor grosor en su base, y se estrecha en grosor
en dirección a las puntas distales de las cabezas. Sin embargo,
visto desde una vista lateral, el elemento 102a de fijación tiene el
mismo perfil que el mostrado en la Fig. 3, y aproximadamente las
mismas dimensiones enumeradas arriba también aplican a este
ejemplo.
No todos los elementos de fijación con forma de
palmera tienen dos curvas idénticas. Por ejemplo, algunos elementos
de fijación con forma de palmera están formados intencionadamente de
forma que tienen una cabeza que sobresale hacia arriba más alto que
la otra, para acoplar lazos de diferentes alturas. También, algunos
ganchos con forma de palmera están moldeados para tener dos curvas
idénticas, pero un procesado posterior altera una curva más que el
otra, como se describirá más abajo.
No todos los ejemplos son de la variedad
"palmera". Por ejemplo, el elemento 302 de fijación de la Fig.
5 define sólo una curva, y por tanto es un ejemplo de un elemento
de fijación de "gancho-J". En este caso, la
anchura L de la cabeza se toma desde el borde delantero de la cabeza
306 del gancho hasta el extremo trasero del tallo 308 del gancho.
En el resto de casos, con la excepción de la altura G del agujero
por ser inaplicable a ganchos-J, las dimensiones
proporcionadas arriba con respecto de la Fig. 3 aplican igualmente
al gancho-J de la Fig. 5. Se pueden disponer los
elementos 302 de fijación en filas que se extienden desde una base
304 con forma de lámina, con ganchos de filas adyacentes mirando en
direcciones opuestas. También son posibles otras disposiciones de
tales ganchos.
Los elementos de fijación de las Figs.
3-5 se pueden moldear con las formas mostradas.
Haciendo referencia a la Fig. 6, la resina 200 termoplástica es
extruída como una lámina fundida del extrusor 202 e introducida en
una línea 204 de tangencia formada entre un rodillo 206 de presión y
un rodillo 208 de moldeo rotativo opuesto que define en su
superficie cavidades con forma de elemento de fijación. La presión
en la línea de tangencia provoca que la resina 200 termoplástica
entre en estas cavidades de formación ciegas para formar los
elementos de fijación, mientras que el exceso de resina permanece
alrededor de la periferia del rodillo de moldeo y es moldeada entre
los rodillos para formar la base 104 con forma de lámina. La resina
termoplástica se enfría mientras avanza a lo largo de la periferia
del rodillo de moldeado, solidificándose los elementos de fijación,
hasta que es separada por el rodillo 212 separador. Los elementos de
fijación moldeados se dilatan durante el desmoldeado, pero tienden
a recobrar sustancialmente su forma moldeada. Se entiende
generalmente que las curvas de los elementos de fijación moldeados
mirando corriente abajo tienden a dilatarse ligeramente más que
aquellos moldeados mirando corriente arriba, y pueden quedar más
dilatados en el producto final. Se hará referencia a la dirección
de movimiento del material ilustrado en la Fig. 6 como la
"dirección de la máquina" (MD) del material y define la
dirección longitudinal del producto resultante, mientras que la
dirección transversal a la máquina (CD) es perpendicular a la
dirección de la máquina dentro del plano de la base con forma de
lámina. Se describen más detalles con referencia al proceso en
Fischer, número de patente US 4,775,310 y en Clune et al.,
número de patente US 6,202,260.
En algunas realizaciones, el rodillo 208 de
moldeo comprende un montaje
cara-a-cara de placas o anillos
circulares delgados (no mostrados) que tienen, por ejemplo,
alrededor de entre 0,003 pulgadas y hasta alrededor de 0,250
pulgadas (0,0762 mm-6,35 mm) de grosor, teniendo
algunos aberturas en su periferia que definen cavidades de molde y
teniendo otros circunferencias sólidas, que sirven para cerrar los
lados abiertos de las cavidades de molde y sirven como
espaciadores, definiendo la separación entre filas adyacentes de
elementos de fijación. Un rodillo de moldeado completamente
"construido" puede tener una anchura, por ejemplo, de entre
alrededor de 0,75 pulgadas hasta alrededor de 6 pulgadas (1,91
cm-15,24 cm) o más y puede contener, por ejemplo,
desde alrededor de 50 hasta 1000 o más anillos individuales. Se
describen más detalles relativos a las herramientas de moldeo en
Fisher, número de patente US 4,775,310. También se describen
realizaciones de herramientas adicionales más abajo.
Las cavidades que forman el elemento de fijación
mostrado en la Fig. 3-3B tienen bordes afilados y
paredes laterales rectas y crean elementos de fijación con
secciones transversales similares a lo largo del grosor del
elemento de fijación. Se pueden fabricar herramientas con bordes y
paredes laterales rectos utilizando, por ejemplo, corte por láser,
cable EDM o electroformado. Se describen más detalles relativos las
herramientas de moldeo fabricadas mediante corte por láser y cable
EDM en Fischer, número de patente US 4,775,310. El proceso de
electroformado es descrito por Clamer et al., número de serie
US 10/455,240.
Por contraste, los elementos de fijación
formados en cavidades que han sido, por ejemplo, atacadas
fotoquímicamente pueden tener superficies redondeadas en algunas o
todas las regiones, desde la base hasta la punta, como las
ilustradas en las Figs. 4-4B. Por ejemplo, se puede
hacer que las superficies en la parte superior de las cabezas se
estrechen hasta un punto en que produzcan un efecto de cuña. Una
forma de cuña puede, por ejemplo, ayudar a la entrada del gancho en
la cara de un componente de fijación hembra complementario. Se
describen más detalles relativos al ataque fotoquímico en Lacey
et al., número de patente US 6,163,939.
Una técnica alternativa para moldear elementos
de fijación se muestra en la Fig. 6A. El proceso es similar al
descrito anteriormente con referencia a la Fig. 6, excepto porque se
utiliza sólo un rodillo 208 de moldeado, es decir, no es necesario
ningún rodillo 206 de presión. En este caso, el extrusor 202 tiene
una forma que se amolda a la periferia del rodillo 208 de moldeado
y la resina 200 extruída se introduce a presión directamente en un
hueco 214 que se forma entre el rodillo 208 de moldeado y el
extrusor 202. El componente de fijación moldeado se separa de las
cavidades del molde mediante un rodillo 212 separador, como se ha
descrito anteriormente. Se describen más detalles relativos a este
proceso en Akeno, números de patente US 5,781,969 y 5,913,482.
Haciendo referencia a las Figs. 7 y 7A, se puede
formar un componente 101 de fijación por contacto laminado macho
introduciendo un material 215 preformado en una línea 204 de
contacto entre el molde y los rodillos de presión. Como un
resultado del calor y la presión en la línea 204 de contacto, el
material 215 preformado se vuelve laminado y se une a la resina 200
termoplástica simultáneamente con la formación de los elementos de
fijación. El resultado puede ser una estructura moldeada contigua,
sin líneas de soldadura, que se extiende desde las puntas de los
elementos de fijación hasta el interior del material preformado,
donde la resina puede unirse íntimamente con características o
fibras del material para formar una unión fuerte y permanente. Se
describen otros detalles relativos a este proceso en Kennedy et
al., número de patente US 5,260,015.
En una realización útil, el material 215
preformado es una gasa tejida suelta, como Knit 3901 de Velcro USA
en Manchester, New Hampshire, aunque también se pueden emplear los
productos de lazo Velcro USA 3900, 3905 y 3400. El tejido Knit 3901
es un género tejido de nylon de dos varillas que generalmente debe
ser cepillado o perchado antes de que pueda ser empleado como el
lazo funcional de un cierre de gancho y lazo. Sin embargo, se ha
descubierto que funciona bien como un refuerzo cuando está al menos
parcialmente encapsulado por, o unido a, la resina de base contigua
a la resina que forma los ganchos, sin cepillar o perchar. Se ha
descubierto que reforzar la base con dicha gasa mejora la
resistencia al rasgado del producto, proporcionando un producto de
gancho de base de resina práctico para la unión por cosido o tejido.
Se describen más detalles relativos a materiales de gasa en la
solicitud de título "Refuerzo de lámina de plástico",
presentada en conjunto con la presente y con número de serie US
10/68S,301.
En algunos casos, los elementos de fijación no
se moldean en su forma final. En cualquiera de los métodos
descritos arriba, por ejemplo, el componente de fijación se puede
guiar a través de la siguiente estación 230 de procesado para
finalizar la forma de los elementos de fijación. Dicho procesado
posterior puede incluir "dar una forma plana" a las preformas
de los elementos de fijación colgantes, como se describe en Provost,
número de patente US 5,953,797 y Akeno, número de patente US
5,781,969. En algunos casos, incluso tallos moldeados rectos se
pueden procesar posteriormente para dar como resultado elementos de
fijación con las propiedades descritas en el presente documento.
Elementos de fijación de lados planos con los perfiles mostrados en
las Figs. 3 y 5 también se pueden formar mediante un método de
corte-y-estiramiento, como el método
descrito en Nestegard, número de patente US 4,895,569, por ejemplo.
En tales procesos, la resina moldeada es extruída a través de una
matriz con aberturas con una forma con el perfil de gancho deseado,
luego los raíles extruídos son cortados transversalmente a la
dirección de extrusión, y la base es estirada en la dirección de
extrusión para separar los raíles en filas de elementos de fijación
discretos. Este procedimiento da como resultado elementos de
fijación con lados anchos que está cortados en lugar de moldeados,
como en los procesos descritos arriba, con bordes de perfil
formados por resina deslizante a través de una matriz con forma en
lugar de un cavidad de llenado.
Se han descrito varias realizaciones de la
invención. Sin embargo, se entenderá que se pueden realizar varias
modificaciones. Consecuentemente, otras realizaciones están dentro
del ámbito de las reivindicaciones precedentes.
\bullet US 6163939 A
\bullet US 5315740 A
\bullet US 10688320 B
\bullet US 4775310 A, Fischer
\bullet US 6202260 B, Clune
\bullet US 10455240 B, Clamer
\bullet US 5781969 A, Akeno
\bullet US 5913482 A
\bullet US 5260015 A, Kennedy
\bullet US 1068S301 A
\bullet US 5953797 A, Provost
\bullet US 4895569 A, Nestegard
Claims (14)
1. Un componente (100) de fijación por contacto
que tiene una base (104, 304) con forma de lámina y una matriz de
elementos (102, 102a, 302) de fijación, comprendiendo cada elemento
de fijación:
- un tallo (108, 308) moldeado que sobresale hacia fuera desde, y es integral con, la base (104, 304) con forma de lámina, y
- una cabeza (106, 306) que sobresale hacia delante desde un extremo distal del tallo (250) hasta una punta (252), teniendo la cabeza (106, 306) una superficie inferior que forma una curva (256) para retener lazos;
caracterizado porque la
cabeza (106, 306) tiene una altura (J) total, medida en
perpendicular a la base (104, 304) con forma de lámina desde un
extremo inferior de la punta (260) hasta un extremo superior de la
cabeza, que es mayor del 55 por ciento de una altura (A) total del
elemento de fijación, medida en perpendicular a la base (104, 304)
con forma de
lámina;
y donde una relación entre una altura (C) total
del gancho (256), medida en perpendicular a la base (104, 304) con
forma de lámina desde el extremo inferior de la punta (260), hasta
un extremo superior de la curva (258) y una altura (E) de entrada
medida en perpendicular a la base (104, 304) con forma de lámina
bajo el extremo inferior de la punta (260), es mayor que 0,6.
2. El componente de fijación por contacto de la
reivindicación 1, donde cada elemento de fijación tiene un aspecto
de volumen, definido como una relación entre el producto de una
longitud (L) total del elemento (102, 102a, 302) de fijación,
medida en paralelo a la base (104, 304) con forma de lámina en la
dirección de acoplamiento por encima de una elevación de la punta
(252), y el grosor (K) del elemento de fijación, medido en paralelo
a la base (104, 304) con forma de lámina, y la dirección de
acoplamiento en la elevación de la punta (252), y la altura (A)
total del elemento de fijación, medida en perpendicular a la base
(104, 304) con forma de lámina, de más de 0,020 pulgadas (0,51
mm).
3. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la altura (J)
de cabeza total es menor que el 60 por ciento de la altura (A) total
del elemento (102, 102a, 302) de fijación.
4. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde cada elemento
(102, 102a) de fijación tiene múltiples cabezas (106) que sobresalen
en diferentes direcciones y que forman curvas (256) separadas.
5. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la curva
(256) define un ángulo (\theta_{m}) inferior de curva de al
menos 180 grados.
6. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además
comprende un material (215) de refuerzo laminado a un lado de la
base (104, 304) con forma de lámina opuesto a los elementos (102,
102a, 302) de fijación.
7. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los elementos
(102, 102a, 302) de fijación están dispuestos según una densidad de
al menos 350 elementos de fijación por pulgada cuadrada (54,25 por
centímetro cuadrado) de la base (104, 304) con forma de lámina.
8. El componente de fijación de cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, donde los elementos (102, 102a,
302) de fijación en conjunto cubren al menos el 20 por ciento de una
superficie total de la base (104, 304) con forma de lámina desde la
que sobresalen los elementos (102, 102a, 302) de fijación.
9. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cabeza
(106, 306) y el tallo (108, 308) forman una estructura moldeada
unitaria.
10. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la cabeza (106,
306) tiene una superficie de resina que se enfría contra la
superficie de un molde.
11. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones 1-8, donde el
tallo (108, 308) tiene superficies opuestas definidas por resina
endurecida.
12. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el tallo (108,
308) y la cabeza (106, 306) tienen superficies laterales que están
en planos paralelos.
13. El componente de fijación por contacto de
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la curva (256)
cuelga por encima de una superficie del tallo (108, 308), y donde
la superficie del tallo (108, 308) sobre la que cuelga se extiende
según un ángulo (\Phi) de inclinación de entre alrededor de 20 y
30 grados con respecto de una normal a la base (104, 304) con forma
de lámina.
14. Un método para formar un componente (100) de
fijación por contacto con una base (104, 304) con forma de lámina y
una matriz de elementos (102, 102a, 302) de fijación, comprendiendo
el método:
- introducir resina (200) fundida en una superficie periférica de un rodillo (208) rotativo de moldeado que define una matriz de cavidades que se extienden hacia dentro, cada una de las cuales incluye
- una región de tallo que se extiende hacia dentro desde la superficie periférica, y
- una región de cabeza que se extiende lateralmente desde un extremo distal de la región de tallo hasta una punta ciega, estando limitada la región de cabeza por una superficie exterior que forma una curva (256), teniendo cada región una altura total, medida radialmente desde un extremo inferior de la punta (260) hasta un extremo interior de la región de cabeza, que es mayor del 55 por ciento de una profundidad total de la cavidad, medida radialmente desde la superficie periférica, y teniendo cada curva (256) una altura total, medida radialmente desde un extremo inferior de la punta (260) hasta un extremo (258) interior de la curva, que es mayor de 0,6 veces una distancia radial desde la superficie periférica hasta la punta, medida radialmente desde la superficie periférica;
- aplicar una presión suficiente como para forzar la entrada de la resina en las cavidades para moldear una matriz de elementos (102, 102a, 302) de fijación, formando a la vez una lámina de la resina sobre la superficie periférica del rodillo (208) de moldeado;
- enfriar la resina en las cavidades; y a continuación separar la lámina de resina de la superficie del rodillo de moldeado, tirando así de las cabezas (106, 306) de los elementos (102, 102a, 302) de fijación formados en las regiones de las cabezas de las cavidades a través de las regiones de tallo de las cavidades para extraer los elementos (102, 102a, 302) de fijación de las cavidades.
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