MXPA99003032A - Metodo para realizar una tira tipo gancho - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para realizar una tira tipo gancho que posee ganchos en forma de J la cual se puede utilizar como un sujetador mecánico. El método incluye el uso de un sustrato inicial de material formado como un conjunto de vástagos precursores rectos que poseen puntas distales en sus extremos opuestos a un refuerzo. Además, se provee una fuente de calor adaptada para calentar y un mecanismo para deformar las puntas de los vástagos. El sustrato se posiciona en forma relativa con respecto a la fuente de calor de modo que una porción de los vástagos rectos sobre el conjunto es calentada. Posteriormente, el sustrato es movido hacia una posición relativa con respecto al mecanismo de deformación a fin de crear una tira tipo gancho en forma de J a partir de la posición calentada de los vástagos rectos. Además, se provee un artículo de fabricación, realizado de acuerdo con el método, el cual incluye una porción de gancho de un sujetador mecánico tipo gancho-presilla.

Description

MÉTODO PARA REALIZAR UNA TIRA TIPO GANCHO La presente invención se refiere generalmente a sujetadores mecánicos como son los sujetadores tipo gancho-presilla. Más particularmente, la invención se refiere a tiras de gancho del tipo de ganchos en forma de J tales como aquéllas que pueden cerrar en forma desprendible una prenda, por ejemplo, una prenda descartable como es un pañal o una prenda de hospital cuando se la adhiere a un material tipo presilla adecuado. Los sujetadores tipo gancho-presilla se utilizan ampliamente como sujetadores de prendas. Los ejemplos comerciales de estos sujetadores incluyen aquellos comercializados bajo la marca VELCRO por Velero USA Incorporated y bajo la marca SCOTCHMATE por Minnesota Mining and • Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota; dichos sujetadores se fabrican mediante una variedad de métodos. Las primeras versiones de los materiales de ganchos, aún disponibles en la actualidad se indican en las patentes de los Estados Unidos No. 2,717,437 y 3,009,235 (ambas de DeMestral) , en las cuales una tira de gancho se realiza a partir de urdimbres específicas de una pila recta tipo presilla de nylon. Una extremidad de cada presilla es cortada para dejar un gancho en forma de J de extremo abierto, el cual está disponible para actuar como un elemento de sujeción. ref. 29730 La patente de los Estados Unidos No. 3,594,865 (Erb) describe una técnica de moldura por inyección para fabricar una tira de ganchos en forma de J de un sujetador tipo gancho-presilla. La técnica indicada es el uso de un "material de presilla" cerrado que posee un gran número de "matrices de alambre" bajas separadas en el material de presilla. Mientras se aplica un vacío para evacuar las "matrices de alambre", la presilla cerrada es pasada a través de un extrusor que fuerza al plástico fundido, como ser nylon, hacia las matrices mientras que también impregna un tejido de tela inmediatamente por debajo del material de presilla. Al salir del extrusor, el exceso de resina se elimina de la superficie, de las matrices de alambre. Los ganchos resilientes posteriormente salen progresivamente de las matrices, suministrando un conjunto ordenado de ganchos que se proyectan desde un tejido de tela impregnada con plástico. En lugar de utilizar un tejido de tela, el aparato se puede modificar para crear un espacio más allá de las matrices de alambres hacia el cual el plástico fundido puede fluir para formar un refuerzo totalmente de plástico para los ganchos. Otra patente de los Estados Unidos No. 3,594,863 (Erb) se refiere a un aparato similar para producir una tira de soporte de ganchos similar. Estas patentes estipulan que el método revelado puede producir una variedad mayor de formas que una matriz sólida tradicional la cual está limitada a las formas que se van estrechando desde la base hacia la punta. Sin embargo, este método se limitaría del mismo modo a las formas que deben estrecharse hacia adentro excepto en este caso, desde una superficie exterior hasta una superficie opuesta a lo largo de la longitud del gancho. También es difícil impregnar el polímero en la tela de soporte detrás del "material de presilla". En la patente de los Estados Unidos No. 3,718,725 (Hamano) , el sujetador en tira de ganchos de un sujetador mecánico tipo gancho-presilla se realiza a partir de una tela que posee un conjunto ordenado de presillas rectas. Después de insertar las varillas en las filas de presillas para mantener su posición recta, platinas o rodillos aplican calor y presión para fusionar cada presilla en su cúspide y para prensar cada extremo fundido libre a fin de formar un botón o cabeza que pueda interconectarse con la tira de presilla de un sujetador tipo gancho-presilla. Debido a que los botones o cabezas tienen una apariencia de hongo, este tipo de sujetador gancho se denomina "tipo hongo". Los sujetadores gancho del tipo hongo son diseñados algunas veces de modo que dos tiras de ganchos iguales se pueden sujetar en forma conjunta. Dichos tipos de sujetadores mecánicos con autoacoplamiento, del tipo hongo, se muestran en la patente de los Estados Unidos No. 3,192,589 (Pearson) que denomina al sujetador "hermafrodita" debido a que sus salientes con cabeza tienen características tanto macho como hembra cuando se interconectan en forma de malla. Los sujetadores Pearson se pueden realizar moldeando una base a partir de la cual se proyectan salientes integrales sin cabeza y posteriormente ablandando mediante calor las puntas de las salientes. El sujetador mecánico hermafrodita tipo hongo que se muestra en la patente de los Estados Unidos No. 4,290,174 (Kalleberg) se realiza con monofilamentos resilientes, flexibles, en forma de U. La "porción de lazo central" de cada monofilamento es incrustada en una capa de enlace flexible de modo que los dos vastagos del monofilamento se proyectan normalmente desde la superficie de la capa de enlace. Existe una cabeza tipo hongo en la punta de cada vastago formado mediante el calentamiento de los extremos terminales de los monofilamentos, formados preferentemente de una poliolefina. Los vastagos preferentemente están espaciados sustancialmente en forma uniforme y son de una longitud sustancialmente igual. La fuerza de desenganche máxima se logra cuando el espaciado entre las cabezas adyacentes es menor que sus diámetros y el mínimo requerido para el enganche. La patente de los Estados Unidos No. 3,408,705 (Kayser y colaboradores) también muestra sujetadores mecánicos tipo hongo que poseen cabezas tipo hongo de varias formas. Las cabezas "en forma de globo" (por ejemplo, en forma de hongo) se forman calentando vastagos cilindricos. Las cabezas en forma de ganchos en J se forman mediante el calentamiento de vastagos con extremos terminales en forma de cuña. Otro procedimiento para moldear en forma continua una tira de ganchos en forma de J se describe en la patente de los Estados Unidos No. 3,762,000 (Menzin y colaboradores). El procedimiento utiliza placas de molde con cavidades para moldear miembros de ganchos en forma de J rectos o formaciones tipo pila. El material plástico moldeable se aplica en dos pasos, primero bajo una presión alta para formar las formaciones tipo pila de ganchos en forma de J mientras que todavía se encuentra en las cavidades y, en segundo lugar, bajo una presión menor para formar la tira que constituye un miembro de base de modo que las protuberancias del tipo gancho en J se adhieren en forma integral. La patente de los Estados Unidos No. 5,260,015 (Kennedy y colaboradores) altera el procedimiento de moldura de Menzin y colaboradores agregando pasos de procesamiento para enlazar firmemente un material de refuerzo a las tiras de sujetador gancho moldeado por extrusión del tipo de gancho en J. La patente de los Estados Unidos No. 4,984,339 (Provost y colaboradores) revela un gancho moldeado en forma de J el cual posee un perfil definido por una superficie interior generalmente cóncava suavemente contorneada y una superficie exterior generalmente convexa. El gancho se estrecha levemente y en forma continua hacia abajo en cuanto al ancho a partir de un miembro de base firme hasta un extremo libre. El gancho está diseñado de modo que el mismo no se deforme al liberar una presilla que engancha el gancho en corte en o por debajo de una fuerza deseada aplicada. La patente de los Estados Unidos No. 5,315,740 (Provost) revela un gancho moldeado formado como aquél descrito en la patente de los Estados Unidos No. 4,984,339 el cual está diseñado para ser utilizado con un sistema de cierre de presilla bajo perfil. Se determina un volumen de desplazamiento para el gancho el cual se define, generalmente, como un paralelepípedo rectangular que rodea la punta del gancho. Todavía existe una necesidad de contar con un método mejorado para la realización de tiras de ganchos del tipo de ganchos en forma de J sin el uso de procedimientos de moldura complicados y que consumen tiempo a fin de crear vastagos en forma de ganchos en J sobre un material de refuerzo. La invención supera las limitaciones arriba identificadas en el campo mediante la provisión de un método simple de realización de una tira de ganchos que posee ganchos en forma de J la cual se puede utilizar como un sujetador mecánico. En una forma de realización preferida, el método incluye el uso de un sustrato preexistente de material formado como un conjunto de vastagos rectos de material termoplástico sobre un refuerzo, teniendo dichos vastagos puntas en los extremos opuestos al extremo adherido al refuerzo. El vastago generalmente se estrecha desde la base hasta la punta y es preferentemente simétrico a lo largo de su longitud, por ejemplo, circular o poligonal. Además, se provee una fuente de calor adaptada para calentar y asimismo un mecanismo para deformar las puntas de los vastagos. El sustrato se posiciona en forma relativa con respecto a la fuente de calor de modo que una porción de las puntas del conjunto de vastagos rectos es calentada. Subsiguientemente o simultáneamente, el sustrato es movido hacia una posición relativa con respecto al mecanismo para deformar las porciones de las puntas calentadas del conjunto de vastagos rectos a fin de crear una tira tipo gancho en forma de J. Además, se provee un artículo de fabricación realizado de acuerdo con el método, el cual incluye una porción de gancho en forma de J de un sujetador mecánico del tipo gancho-presilla como se describe más adelante. A continuación sigue una breve descripción de los dibujos . La figura 1 es una vista lateral esquemática de una tira de ganchos en forma de J de acuerdo con la presente invención. La figura 2 es una vista lateral esquemática de los vastagos rectos utilizados para formar los ganchos en forma de J de la invención.

La figura 3 es una vista en perspectiva de una porción de una tira de ganchos en forma de J de acuerdo con la presente invención. La figura 4 es una vista esquemática de un método de realización de vastagos precursores rectos y un refuerzo. La figura 5 es una vista esquemática de un procedimiento de terminación para formar ganchos en forma de J a partir de vastagos rectos sobre un refuerzo. La figura 6 es una vista esquemática de un procedimiento de terminación para formar ganchos en forma de J multidireccionales a partir de vastagos rectos sobre un refuerzo . La figura 7 es una vista esquemática de un procedimiento de terminación para formar ganchos en forma de J multidireccional a partir de vastagos rectos sobre un refuerzo . La figura 8 es una vista esquemática de un procedimiento de terminación para formar ganchos en forma de J multidireccional a partir de vastagos rectos sobre un refuerzo. La figura 9 es una micrografía electrónica exploratoria de un gancho de acuerdo con el Ejemplo 5 de la invención.

La figura 10 es una micrografía electrónica exploratoria de un gancho de acuerdo con el Ejemplo 6 de la invención. La figura 11 es una micrografía electrónica exploratoria de un gancho de acuerdo con el Ejemplo 7 de la invención. La figura 12 es una micrografía electrónica exploratoria de un gancho de acuerdo con el Ejemplo 31 de la invención. Las figuras, excepto por las Figuras 9 a 12, son idealizadas y no están necesariamente en escala. La figura 1 es una vista lateral de una representación de la tira de ganchos de la presente invención 100 para un sujetador mecánico tipo gancho-presilla el cual es particularmente muy adecuado para el uso en prendas y artículos descartables. Las tiras de ganchos son especialmente útiles en sistemas de sujeción resujetables para artículos absorbentes descartables como ser pañales para niños, bombachas de aprendizaje, artículos para incontinencia de adultos y productos para la higiene femenina. Las tiras de ganchos también se podrían utilizar en sistemas de sujeción sobre prendas de hospital y paños quirúrgicos. La tira de ganchos de la invención se forma en un método de dos pasos. La forma de la tira de ganchos después de cada paso se muestra en general en la Figura 2. El primer paso es moldear por extrusión vastagos precursores rectos altos 102, en forma integral con un refuerzo de película 104. El segundo paso es la deformación direccional de los vastagos 102 en ganchos en forma de J 106. En un procedimiento para realizar el primer paso, los vastagos 102 se realizan moldeando por extrusión resinas en las cavidades formadas en un molde a los efectos de formar un sustrato que posee un conjunto de vastagos rectos y un refuerzo integral. A fin de facilitar el retiro de los vastagos para las cavidades del molde, los vastagos se estrechan preferentemente desde la base hacia la punta. A los efectos de formar una base estable para los ganchos y proveer una formación de cabezas de gancho uniforme, la base también es preferentemente de una forma que es generalmente simétrica alrededor de su centro, como es ser poligonal o preferentemente circular. Los vastagos como tales tienen, como mínimo, un eje de simetría y preferentemente 2 ó 3 o más ejes de simetría. Una forma sustancialmente circular se prefiere en términos de la estabilidad de vastago, resistencia a la compresibilidad, capacidad de fabricación del vastago y de la cabeza del gancho incluyendo la formación uniforme de la cabeza del gancho. En una forma de realización preferida, los vastagos comprenden entre aproximadamente 0.1 milímetros (mm) y 5 mm de altura. Posteriormente, en un procedimiento preferido para realizar el segundo paso, se utiliza una calandria a fin de formar los vastagos 102 en ganchos en forma de J. El espacio intermedio de la calandria se fija a una altura menor que la altura combinada de los vastagos sobre el sustrato tomado con el espesor de refuerzo. El rodillo calandrador que deforma una porción de los vastagos es preferentemente calentado hasta una temperatura que ablandará el material termoplástico formando los vastagos. El rodillo calandrador calentado es ajustado para operar a una velocidad diferente que la del tejido o sustrato de modo que el mismo limpia frotando el vastago que pasa a través del espacio intermedio de la calandria. La acción de frotación sobre los vastagos con el rodillo calentado funde y deforma simultáneamente las puntas que, si se fijan apropiadamente, pueden formar las puntas deformadas en ganchos en forma de J como se muestra en la Figura 3, la cual muestra una porción de una tira de ganchos formada en realidad utilizando el método de calandrado arriba mencionado. Estos ganchos en forma de J incluyen una superficie superior sustancialmente plana 108. Esta superficie sustancialmente plana 108 puede ser levemente no plana a través de su longitud y ancho elevándose levemente para formar una depresión central o estructura tipo caldera. Alternativamente, los lados o región periférica que rodea la superficie plana sustancialmente lisa 108 puede salir formando una elevación levemente redondeada o estructura en forma de meseta. En cualquier caso, las porciones superiores 5 108 de las cabezas de los ganchos son generalmente suave¿* y planas. Se ha descubierto inesperadamente que esto no afecta significativamente la capacidad de estes garetes de pa-etrar los maleri les de rizo áá-arto, no tej------s, tejidos o relativamente tejidos por puntos mientras la superficie plana 108 proporciona en forma ventajosa una superficie no irritante y suave al tacto. Esta superficie plana i o 108 de gancho superior hace a la tira de gancho particularmente bien adecuada para utilizarse en aplicaciones de prendas de vestir desechables o de uso de temporada en donde ios sujetadores mecánicos se utilizan cerca o próximos a la piel del mismo. Varios parámetros caracterizan la modalidad de los ganchos en forma de J 106, como se muestra en las figura 1-3 los cuales pueden ser producidos por medio del calandreado u otro procedimiento descrito en la presente. Estos incluyen un vastago precursor alta 1 10, diámetro de vastago 1 14, altura de gancho final 1 18 y distancia entre ganchos 120. También se tiene un ancho de abertura 122 de gancho, una altura de abertura de gancho 124, un espesor de 0 cabeza de gancho 129, saliente de gancho 109 así como el área de superficie total de las porciones superiores planas 108 de los ganchos todas ellas definen los ganchos. El calibrador de película o espesor de refuerzo o respaldo 132 además define la tira de gancho del tipo de gancho del tipo de gando en forma de J. La tira de gancho 100 se puede formar a partir de virtualmente cualquier material termoplástico que pueda ser moldeado por extrusión, según sea necesario. Los materiales termoplásticos posibles incluyen poliolefinas, como ser polipropilenos, polietilenos y copolímeros así como también las mezclas de los mismos, poliésteres, poliestirenos, poliamidas y similares. Son posibles varios procedimientos alternativos para formar ganchos en forma de J, 106, en el segundo paso del método de la invención. Como se indicó anteriormente, un procedimiento incluye el paso de un refuerzo de película que posee vastagos precursores rectos 102 a través de una brecha de la calandria donde un rodillo calentado se mueve a una velocidad diferente que el sustrato (es decir, ya sea más rápido o más despacio que el sustrato o aún que rota en la dirección opuesta). Otro procedimiento incluye el pasaje del refuerzo de película que posee vastagos precursores rectos 102 a través de un punto de sujeción calentado estacionario de modo que el movimiento hacia adelante del refuerzo de película produce el movimiento deformante de frotación necesario para crear los ganchos en forma de J. Todavía otro procedimiento incluye el cepillado de un refuerzo de película estacionario que posee vastagos precursores rectos 102 con un disco giratorio calentado rígido para formar ganchos en forma de J los cuales están orientados en forma de circunferencia alrededor de un punto central. Un procedimiento adicional incluye la formación de ganchos orientados en más de una dirección. Este procedimiento incluye el pasaje del refuerzo de película que posee vastagos precursores rectos 102 a través de un primer rodillo calandrador ranurado y de un segundo rodillo calandrador ranurado o segundo rodillo calandrador liso, donde las brechas en el primer y segundo rodillos están escalonadas, si es que ambos tienen brechas. La velocidad de los dos rodillos, en relación con la velocidad del sustrato precursor es, por ejemplo, positiva (por ejemplo, más rápida) y negativa (por ejemplo, más lenta o de dirección opuesta), respectivamente (para producir ganchos que se curvan sustancialmente "hacia arriba del tejido" o "hacia abajo del tejido") . Asimismo, en cualquiera de los procedimientos arriba mencionados la porción de calentamiento del segundo paso se podría llevar a cabo independientemente de la porción de deformación del segundo paso. El calentamiento de las puntas de los vastagos se podría realizar mediante cualquier fuente de calor adecuada que incluye un tipo de fuente radiante, parabólica, ultrasónica o de lámpara infrarroja focalizada la cual se podría utilizar en forma independiente o en combinación con un punto de sujeción calentado. Las ventajas del método de la presente invención incluyen la capacidad de fabricar ganchos en forma de J 106 los cuales generalmente son funcionales en comparación con los ganchos convencionales moldeados en forma de J en cuanto a su rendimiento, particularmente cuando se utilizan en prendas descartables y usos similares, pero los cuales pueden ser hechos en forma más rápida y sobre un tejido móvil o un refuerzo de películas más amplios que de lo que era posible anteriormente con las técnicas convencionales de moldura y tejido. Este se debe primariamente a la combinación de la facilidad de procedimiento de los vastagos precursores rectos 102 y la eficiencia de los diferentes métodos de deformación arriba revelados. Además, el rendimiento de cualquier tira de ganchos dada 100 puede ser adaptado fácilmente a un material de presilla específico mediante la alteración del método para cambiar los parámetros de los ganchos como son la altura de abertura de los ganchos, el ancho de abertura de los ganchos, la altura final de los ganchos u otros parámetros estructurales como se describirá e indicará en los ejemplos que aparecerán más adelante. A los efectos de tener buena flexibilidad y resistencia, el esfuerzo de la tira de ganchos 100 está comprendido preferentemente entre 0.025 mm y 0.512 mm de espesor y, más preferentemente, está comprendido entre 0.064 y 0.254 mm de espesor, especialmente cuando las tiras de ganchos 100 están hechas de polipropileno o de un copolímero de polipropileno y polietileno. Sin embargo, virtualmente cualquier resina termoplástica que sea adecuada para la moldura por extrusión se puede utilizar para producir los ganchos novedosos en forma de J 106 y las tiras de sujetadores de ganchos 100. Las resinas termoplásticas que se pueden moldear por extrusión y que serán útiles en la invención incluyen poliésteres tales como tereftalato de polietileno, poliamidas como son nylon, poli (estirenacrilonitrilo) , poli (acrilonitrilo-butadieno-estireno) , poliolefinas como son polipropileno y cloruro de polivinilo plastificado. Una resina termoplástica preferida particular es un copolímero de impacto de polipropileno y polietileno, el cual contiene el 17.5% de polietileno, y posee un índice de flujo de fusión de 30, que está disponible como SRD7-560 a través de Union Carbide Company, Houston, Texas. Para algunos usos se puede utilizar un material termoplástico más rígido, o bien el refuerzo 104 puede ser revestido con una capa opcional de adhesivo, como ser un adhesivo piezosensible 138, sobre su superficie opuesta a la superficie provista con los ganchos 106, por lo cual el material se podría adherir a un sustrato para ayudar a fijar la tira de ganchos. Otros materiales de refuerzo adicional adecuados o capas adicionales incluyen materiales de trama prefijada o tramados al azar, capas de película adicionales, papel o papel metálico. Preferentemente, cuando se utilizan los procedimientos de calandrado y similares, un diferencial de velocidad relativa entre los rodillos calandradores está comprendido entre 0.02 metros por segundo y 0.5 metros por segundo. En otras formas de realización, la fuente de calor es un punto de sujeción calentado estacionario, un disco calentado o un rodillo calentado. Como se consideró anteriormente, se pueden utilizar varios procedimientos para fabricar vastagos rectos 102, con la Figura 4 que revela un aparato para llevar a cabo este paso del procedimiento. En la Figura 4, una corriente de alimentación 144 de resina termoplástica es alimentada en un extrusor 146 a partir de la cual una resina calentada fundida es alimentada a través de una matriz 148 a un molde cilindrico giratorio 150. Las cavidades 158 en la superficie cilindrica continua del molde 150 son evacuadas opcionalmente mediante un sistema de vacío externo 164. La matriz 148 tiene un radio de salida igual a aquél del molde 150 a los efectos de proveer un sello entre la matriz 148 y el molde 150. El flujo rápido de la resina en las cavidades del molde 158 induce la orientación molecular paralela a la dirección de flujo, y el molde 150 es preferentemente enfriado con agua (el mecanismo de enfriamiento no se muestra) para proveer el enfriamiento rápido a los efectos de mantener esta orientación en su lugar. La resina solidificada es separada del molde 150 mediante un rodillo de desprendimiento 168 como un sustrato formado como un tejido o refuerzo de película 104 que posee un conjunto de vastagos precursores rectos 102. El refuerzo de película 104 puede ser enrollado en un rollo para el almacenamiento o alimentado directamente en un aparato de formación de ganchos en forma de J. Una vez que se produce el refuerzo de película 104 con vastagos precursores rectos 102, cualquiera de los procedimientos arriba descritos se pueden utilizar para formar los ganchos en forma de J 106, por ejemplo, los procedimientos realizables sobre el aparato de la Figura 5 y considerados en detalle arriba. El aparato que se muestra en la Figura 5 incluye una estación de acabado corona con una brecha así como también un rodillo enfriado 170 y un rodillo calentado 172. Una superficie del refuerzo de película 104 es adyacente a y pasa sobre el rodillo enfriado 170 y las porciones de los vastagos 102 se ponen en contacto con el rodillo calentado 172. La superficie del rodillo calentado 172 es generalmente móvil en la misma dirección que recorre el refuerzo de película 104 pero a una velocidad diferente que oscila desde más rápida hasta más lenta, lo cual incluiría que el rodillo se encuentre completamente detenido y, en una condición extrema, que el rodillo 172 se mueva en la dirección opuesta al recorrido del refuerzo de película 104. Este diferencial de ' velocidad determinará, primariamente, el grado de enrollamiento o curvado impartido a cada vastago 102 a medida que se reduce la distancia entre las superficies de los rodillos.

La figura 6 revela un procedimiento de deformación el cual incorpora un aparato capaz de formar ganchos en forma de J 106 a partir de vastagos 102 de orientaciones de gancho en dos o más direcciones y en muchas combinaciones de ángulos con respecto a la línea central 102 del refuerzo de película 104. Este mecanismo del procedimiento de deformación utiliza un mecanismo de lanzadera e incluye una pluralidad de poleas guías 210, 214, 218, y 222, las cuales están fijadas a la misma estructura del mecanismo de lanzadera. Este mecanismo de lanzadera, incluyendo las poleas guías se mueve hacia arriba y hacia abajo (en el plano de la figura) o con y en contra de la dirección de recorrido del refuerzo de película 104. Cuando la velocidad del mecanismo de lanzadera se equipara con la velocidad de línea del refuerzo de película 104 y se mueve en contra d la dirección de recorrido del refuerzo de película 104, entonces el refuerzo de película 104 se mueve lateralmente a una velocidad de hasta dos veces la velocidad de línea. Cuando el mecanismo de lanzadera se mueve con la dirección de recorrido del refuerzo de película 104, entonces en la velocidad apropiada del mecanismo de lanzadera, el refuerzo de película 104 puede detener el movimiento en forma lateral. Mientras el refuerzo de película 104 ha detenido el movimiento en forma lateral, pero se mueve en la dirección original de recorrido a la velocidad de línea, es puesto en contacto con el primer dispositivo de formación de ganchos 226.

El dispositivo 226 es un rodillo calentado con anillos elevados estrechos, espaciados en forma pareja 228 sobre su superficie. La superficie de estos anillos se puede mover en la misma o en diferente dirección que los vastagos en forma relativa al dispositivo 226, como se consideró anteriormente. Este diferencial de velocidad determinará en parte el grado de enrollado o curvatura impartido a cada vastago precursor contactado 102 cuando la distancia entre los anillos y el refuerzo de película se acerca a su punto más cercano. El dispositivo de formación de ganchos 226 forma filas estrechas 243 de ganchos en forma de J 106 a medida que pasa el refuerzo de película 104. Estos ganchos 106 pueden ser orientados en un ángulo de 45 grados con respecto a la línea de centro 202 del sustrato 104. Un segundo dispositivo de formación de ganchos similar 250 puede hacer filas 255 de ganchos en forma de J 106 orientados en un ángulo de 45 grados a partir de la línea de centro 202 del sustrato 104 o a 90 grados desde las primeras filas al mismo tiempo, cuando el refuerzo de película 104 deja de moverse lateralmente. El rodillo calentado liso 260 forma posteriormente cualquiera de los vastagos rectos restantes en las regiones o filas 264 de ganchos en forma de J 106 los cuales están orientados a 135 grados a partir de cualquiera de las otras dos filas (225 y 243) .

Cuando la distancia entre las filas de vastagos 102 que entran en esta forma de realización de un mecanismo de lanzadera está definida como X, los anillos sobre el primer dispositivo de formación de ganchos 226 son de 2X de ancho y sobre centros 6X, y los anillos sobre el segundo dispositivo de formación de ganchos 250 son de 3X de ancho y sobre centros 6X; por consiguiente, un número igual de ganchos en forma de J 106 se orientará en cada una de las tres direcciones. Como aquellas personas con experiencia en el arte apreciarán, este procedimiento podría ser expandido a diferentes ángulos de orientación o más direcciones de orientación. Todavía otro procedimiento de deformación para formar ganchos en forma de J 106 que poseen más de una dirección de orientación se muestra en la Figura 7 y en la Figura 8. Este dispositivo puede comprender una cuchilla calentada estacionaria 270 o zapata con dientes centrada entre cada segunda fila de vastagos 102. Alternativamente, como se muestra en la Figura 8, se puede utilizar una cuchilla alternativa calentada 271. Esta cuchilla tiene dientes largos estrechos los cuales dan una orientación bidireccional más cercana a los 180 grados. En cada forma de realización, los principios de deformación de movimiento relativo de la invención operan como se describió anteriormente para crear las formas de ganchos distintivas que se muestran, por ejemplo, en la Figura 3.

La invención puede ser descrita alternativamente como un método de realización de una tira de ganchos que posee ganchos en forma de J los cuales se pueden utilizar para realizar los tipos gancho y presillas de requerimientos de sujeción mecánica. En una forma de realización preferida, el método incluye el uso de un sustrato integral moldeado por extrusión preexistente, como puede ser un refuerzo de película, de material formado con un conjunto de vastagos rectos que poseen puntas en los extremos opuestos al refuerzo, siendo el refuerzo y los vastagos moldeados por extrusión simultáneamente. Los vastagos son proyecciones generalmente rectas que se estrechan en forma continua sin ninguna porción de enganche de fibras en las puntas. Preferentemente, el sustrato preexistente incluye una capa de resina termoplástica solidificada que incluye una capa de resina termoplástica solidificada que forma el refuerzo con el mismo material termoplástico que forma también el conjunto de vastagos rectos. Asimismo, el sustrato preexistente puede consistir en un único sustrato que posee un conjunto de vastagos rectos de alturas que difieren. Además, se provee una fuente de calor adaptada para el calentamiento y un mecanismo para deformar las puntas de los vastagos. El sustrato se posiciona en forma relativa con respecto a una fuente de calor de modo que una porción superior, preferentemente una porción extrema distal, incluyendo las puntas de los vastagos, de una pluralidad de vastagos rectos es calentada. Subsiguientemente o simultáneamente, el sustrato es movido hacia una posición relativa con respecto al mecanismo para la deformación a los efectos de crear una tira tipo gancho de ganchos en forma de J a partir de la porción calentada del conjunto de vastagos rectos. Durante el movimiento del sustrato, se forma una superficie superior, con una superficie superior sustancialmente plana. Asimismo, la porción de enganche de cada uno de los ganchos en forma de J es creada mediante el mecanismo para deformar la porción calentada del conjunto de vastagos rectos. Asimismo, cuando el sustrato se mueve, una porción deformada de cada uno de la pluralidad de ganchos en forma de J es orientada asimétricamente en forma relativa con respecto a una porción del vastago recto no deformada conectada sustancialmente en forma ortogonal de cada uno de la pluralidad de ganchos en forma de J. Alternativamente, cuando el sustrato se mueve, la porción calentada del conjunto de vastagos rectos sobre el sustrato puede ser deformada en orientaciones diferentes como se consideró anteriormente. Esto es posible debido a la independencia del paso de deformación con respecto al paso o pasos necesarios para producir los vastagos precursores. También aquéllos con experiencia en el arte apreciarán que otra porción del conjunto de vastagos rectos sobre el sustrato puede ser deformada en formas diferentes a los ganchos en forma de J durante el movimiento del sustrato. A través del procedimiento de realización de la tira de ganchos, una porción de cada uno de los vastagos rectos no es deformada y, preferentemente, la misma retiene una orientación molecular inicial. Además se provee, un artículo de fabricación, realizado de acuerdo con el método arriba detallado, el cual incluye una porción de gancho de un sujetador mecánico del tipo gancho-presilla. La porción deformada de cada uno del conjunto de vastagos rectos puede ser una porción de gancho distal generalmente estrechada la cual se ha deformado de modo que la misma se extiende desde una punta que se proyecta generalmente hacia abajo (sin embargo, en algunos casos la punta se proyectará hacia abajo sólo levemente) hasta una porción superior sustancialmente plana 108 de la porción de gancho la cual es posteriormente conectada a una porción de vastago recta. La altura de gancho promedio final 118 (o altura del vastago deformado) puede oscilar entre 0.05 mm y 4.0 mm. Asimismo, una densidad de ganchos del conjunto de vastagos rectos calentados puede oscilar entre 4 vástagos/cm2 y aproximadamente 2,000 vástagos/cm2. Preferentemente, a los fines de una conveniencia, el artículo puede ser enrollado en forma de un rollo para el almacenamiento y despacho convenientes y posteriormente cortado en las longitudes deseadas de tiras de gancho 100 según sea necesario. Cuando se lo enrolla en un rollo, la superficie superior sustancialmente plana 108 de cada uno de los ganchos en forma de J sobre el artículo en menos probable que penetre cualquier capa de adhesivo sobre las superficies opuestas a los ganchos en comparación con los ganchos anteriores formados en distintas formas de picos. La superficie superior sustancialmente plana 108 también atenúa la deformación del refuerzo de película 104, debido a la distribución de la presión aplicada contra los ganchos individuales si las tiras de ganchos se enrollan en un rollo o similares. Asimismo, la superficie superior sustancialmente plana 108 de cada uno de los ganchos en forma de J crea una tira de ganchos que posee una sensación táctil que es menos áspera que otras clases de sujetadores tipo gancho-presilla, por ejemplo, más similar a la sensación de una película plana y es mucho menos probable que origine excoriaciones e irritación de la piel; Ejemplo 1: Un rodillo que poseía una pluralidad de ganchos en forma de J 106, como ser aquéllos que se muestra en la Figura 3, se realizó conforme a las condiciones de la Tabla I con las dimensiones que resultan de la Tabla II que aparece debajo. En la Tabla I, Velocidad Relativa significa la velocidad del rodillo calentado en relación con la velocidad de línea del sustrato (de modo que, en la Tabla 1, -70% significa que el rodillo calentado se mueve en una dirección opuesta al sustrato a una velocidad de 14 pies/minuto) .

Tabla I Tabla II Las pruebas utilizaron tiras de ganchos independientes 100 de un tamaño de 2.54 centímetros (cm) por 10.16 cm. Las pruebas incluyeron una prueba de resistencia de corte mediante el uso de ASTM D-5169 y una prueba de adherencia a 135 grados llevada a cabo en la dirección de máquina (DM) (para una mejor sujeción de los ganchos) y en la dirección transversal del tejido (DT) (para la sujeción nominal de los ganchos) . La prueba de adherencia consistió en un desprendimiento a 135 grados de un parche de prueba de la presilla XML-4069 (disponible comercialmente a través de Minnesota Mining & Manufacturing Company) a un índice de desprendimiento de 30.5 cm por minuto. Las muestras de ganchos fueron enrolladas hacia abajo sobre la presilla utilizando cinco pasadas de un rodillo de 2.04 kilogramos (4.5 libras). Las pruebas se llevaron a cabo a 70°F y 50% de humedad relativa. Los resultados se muestran en la Tabla III.

Tabla III Ejemplos 2 a 17 En estos ejemplos, se empleó un dispositivo como se muestra en la Figura 5 en el cual el rodillo calandrador calentado superior 172 fue calentado con aceite; el rodillo calandrador inferior 170 fue enfriado con agua. Ambos rodillos eran cromados y de aproximadamente 10 pulgadas de diámetro. El rodillo calandrador enfriado inferior era fijo y se utilizaron pistones de 3 pulgadas de diámetro para posicionar el rodillo calandrador calentado. La brecha entre el rodillo calandrador calentado y el rodillo calandrador enfriado se fijó con una configuración de tornillo y retén. Para los experimentos que se describen abajo, fue suficiente una presión de 40 psi en los pistones para evitar que el rodillo calentado flotase (abriendo la brecha) cuando el material precursor era calentado. La velocidad del rodillo calentado (s2) se pudo fijar independientemente de la velocidad del rodillo enfriado (si) . El exceso de velocidad es la diferencia entre si y s2. Por ejemplo, un exceso de velocidad del 110% significa que el rodillo calentado estaba girando un 10% más rápido que el rodillo enfriado; un exceso de velocidad de -70% significa que el rodillo calentado estaba girando hacia atrás al 70% de la velocidad del rodillo enfriado. En todos los experimentos, la velocidad de línea del tejido fue dependiente de la velocidad del rodillo enfriado. Por consiguiente, la velocidad de superficie, U, del rodillo calentado en las puntas de los vastagos se determina mediante la fórmula: ü = si s2 Para los Ejemplos 2 a 17, resumidos en la Tabla IV que aparece a continuación, el rodillo enfriado estaba a 170°C (60°F) con la presión de sujeción fijada a 276 KPa (40 psi) .

El calibrador total del tejido, el espesor del refuerzo y la altura del vastago, fue de aproximadamente 0.61 mm (0.024 pulgadas) .

Tabla IV Para cada uno de los materiales de la tira de ganchos formada, las dimensiones de los ganchos se midieron mediante un microscopio óptico (un promedio de 6 mediciones) . Ax y A2 son longitudes y el ancho respectivamente de la superficie superior del gancho 108. B es la altura de la cabeza del gancho 129. C es la saliente del gancho 109. D es el espesor de ,1a cabeza del gancho 128 en la base de la cabeza 107 y E es el espesor de refuerzo combinado 132 y la altura del gancho 118. Estas mediciones se establecen en la Tabla V. La Tabla VI resume los valores de fuerza de desprendimiento promedio para los Ejemplos 1 a 16. Los valores de desprendimiento se midieron utilizando ASTM D-5170 (brevemente descrita) contra un material tramado al azar (3M XML-5167 disponible a través de 3M Company, St. Paul, Minnesota) tipo presilla con los ganchos sobre la tira orientados en la dirección transversal a la dirección de desprendimiento de la tira de ganchos (lo cual resulta en valores de desprendimiento generalmente menores) . Los resultados que se muestran en la Tabla VI indican que la altura de la cabeza de gancho tiene un efecto significativo sobre el rendimiento de desprendimiento con una disminución de la altura de la cabeza que aumenta generalmente el rendimiento de desprendimiento. En los Ejemplos C4 y C5 la cabeza del gancho se extendió y se puso en contacto con la película de base 104 no dejando ninguna brecha para que las fibras se ubicaran debajo de la cabeza y, por consiguiente, valores de desprendimiento nulos. En el Ejemplo 2, aunque existió una pequeña brecha (E-B) entre la cabeza del gancho y la película de base, la cabeza del gancho era muy delgada en su extremo distal de modo que fue relativamente fácil para las fibras empujarla fuera del curso. Por otro lado E-B estaba relacionada con B de modo que a medida que aumentaba (por ejemplo, B disminuía) el rendimiento de desprendimiento aumentaba del mismo modo. Generalmente, cuando C aumentó, el rendimiento de adherencia también aumentó. Sin embargo, la medición de este valor fue muy inexacto debido a que se midió a partir del tope del gancho haciendo difícil la diferenciación y, aún cuando el valor medido fue nulo, todavía era probable una saliente a partir de la punta de la cabeza del gancho deformada.

Tabla V Tabla VI 15 Ejemplos 18 a 33: Para los Ejemplos 18 a 33 el ancho de brecha se modificó a 0.5 mm (0.019 pulgadas) . Por otra parte los ejemplos se llevaron a cabo en el equipo descrito para los Ejemplos 2 a 17 con las condiciones establecidas en estos Ejemplos y en la Tabla Vil que aparece abajo.

Tabla VII Las dimensiones de los materiales de gancho de los Ejemplos 18 a 33 fueron medidas posteriormente como lo fueron aquéllas de los Ejemplos 2 a 17 y como se establece en la Tabla VIII. Los valores medidos informados fueron el promedio de seis ganchos diferentes.

Tabla VIII Estos Ejemplos fueron posteriormente sometidos a prueba en cuanto al rendimiento de desprendimiento al igual que los Ejemplos 18 a 33. Se observaron las mismas tendencias.

Tabla IX 15 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere.

Claims (28)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un método para formar continuamente una tira de ganchos que tiene una pluralidad de ganchos en forma de J que se puede utilizar como un sujetador mecánico, el método está caracterizado porque utiliza un sustrato de material inicial, el método comprende las etapas de: a) proporcionar un sustrato de material termoplástico que tiene una temperatura de reblandecimiento que comprende un soporte que tiene un arreglo de vastagos precursores reformados verticales del material termoplástico que tiene una temperatura de reblandecimiento y que tiene puntas distales verticales en los extremos de los vastagos opuestos al soporte, puntas distales las cuales tienen primeras dimensiones en sección transversal ; b) proporcionar una fuente de calor adaptada para calentar una pluralidad de puntas de vastagos a una temperatura por encima de la temperatura de reblandecimiento; c) proporcionar un mecanismo para deformar una pluralidad de puntas distales de vastago; d) colocar el sustrato en contacto con la fuente de calor de manera que las porciones de punta distales de una pluralidad de vastagos verticales se calienten preferencialmente por encima de la temperatura de reblandecimiento; y e) mover el sustrato en contacto con el mecanismo para deformar con el fin de crear una tira de ganchos que tengan una pluralidad de ganchos en forma de J creados al poner en contacto las porciones de puntas distales reblandecidas y calentadas del arreglo de vastagos verticales sobre el sustrato con el mecanismo para deformación, y de esta manera formar porciones de punta distales deformadas con porciones de superficie superiores generalmente planas sobre las porciones de puntas distales deformadas de los vastagos en donde las porciones de punta distales deformadas tienen segundas dimensiones en sección transversal diferentes a las primeras dimensiones en sección transversal de las porciones de punta distales no deformadas de los vastagos.

2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de movimiento incluye formar una porción de superficie sustancialmente uniforme y plana superior sobre las porciones de puntas distales deformadas de cada una de la pluralidad de ganchos en forma de J.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de movimiento incluye además orientar asimétricamente las porciones de punta distales deformadas de cada una de la pluralidad de ganchos en forma de J en relación a porciones sustancialmente no deformadas de los vastagos precursores de cada una de la pluralidad de ganchos en forma de J.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el contacto con el mecanismo para deformación genera porciones de punta distales deformadas que están orientadas parcialmente ortogonales en relación a las porciones no deformadas.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de proporcionar la fuente de calor comprende proporcionar un rodillo calandrado calentado.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la etapa de colocación incluye colocar el sustrato sobre otro rodillo calandrado.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el rodillo calandrado sobre el cual se coloca el sustrato es un rodillo calandrado enfriado.

8. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el rodillo calandrado sobre el cual se coloca el sustrato está adyacente al rodillo calandrado calentado y se hace girar a una velocidad diferente a la del rodillo calandrado calentado.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la diferencial relativa de velocidad entre los dos rodillos de calandrado está entre 0.5 metros por segundo y 0.02 metros por segundo.

10. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el rodillo de calandrado sobre el cual se coloca el sustrato está adyacente al rodillo calandrado calentado y se hace girar en una dirección diferente en comparación con el rodillo calandrado calentado.

11. El método de conformidad con la reivindicación I, caracterizado porque la etapa de proporcionar una fuente de calor comprende proporcionar una fuente de calor que se selecciona del grupo que consiste . de un estrechamiento calentado estacionario, un disco calentado, un rodillo calentado, una fuente de calor radiante, una fuente de calor parabólica, una fuente de calor ultrasónica y una fuente de calor infrarrojo enfocado.

12. El método de conformidad con la reivindicación II, caracterizado porque la etapa de colocación incluye calentar una fuente de calor en forma de disco que hace contacto con el sustrato de una manera en un movimiento circular relativo para formar una pluralidad de ganchos en forma de J que tienen un patrón de formación circular en una vista en planta.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de movimiento incluye deformar las porciones de punta distales calentadas del arreglo de vastagos verticales sobre el sustrato en orientaciones diferentes .

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa de proporcionar la fuente de calor incluye proporcionar un disco calentado que tiene una superficie deformada con un patrón de reborde circunferenciales .

15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato inicial es un sólo sustrato que tiene un arreglo de vastagos verticales de alturas diferentes .

16. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de proporcionar la fuente de calor incluye proporcionar una pluralidad de rodillos calandrados ranurados calentados adaptados para deformar una porción del arreglo de vastagos verticales sobre el sustrato inicial, en orientaciones diferentes.

17. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de movimiento incluye mover el sustrato de manera que una línea central del sustrato no sea ortogonal con una línea central del mecanismo para deformar las porciones de punta distales calentadas en arreglo de vastagos verticales .

18. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de movimiento incluye deformar una porción del arreglo de vastagos verticales en formas diferentes a los ganchos en forma de J.

19. Un artículo de tira de ganchos para uso como un sujetador mecánico, la tira de ganchos está caracterizado porque tiene una pluralidad de ganchos en forma de J que se pueden utilizar como un sujetador mecánico, la tira de ganchos se fabrica al utilizar un sustrato inicial de una resina termoplástica solidificada formada como un soporte de película y un arreglo de varillas precursoras verticales que tienen una primera forma en sección transversal, formadas de la misma resina termoplástica solidificada que tiene puntas distales en extremos opuestos al soporte de película, el soporte de película y las varillas precursoras son extruidas simultáneamente, cada gancho en forma de J formado de una punta distal de una varilla precursora vertical, ganchos en forma de J los cuales tienen una segunda forma en sección transversal diferente a la porción no deformada de la primera forma en sección transversal de la varilla precursora y que tienen una superficie superior sustancialmente plana formada sobre una porción deformada, orientada asimétricamente.

20. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque el sustrato inicial comprende un sustrato integral que forma el soporte y el arreglo de las varillas sustancialmente simétricas verticales.

21. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque el sustrato inicial comprende el soporte y el arreglo de las varillas verticales y las varillas simétricas tienen más de dos ejes de simetría.

22. El artículo de la reivindicación 19, que comprende además un material adicional conectado al soporte del sustrato inicial.

23. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque la porción deformada de cada uno de los vastagos verticales calentados comprende una punta distal que se proyecta hacia abajo.

24. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque la altura final del gancho de los vastagos deformados del arreglo de los vastago verticales calentados varía entre 0.05 milímetros y 4.0 milímetros.

25. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque la densidad de ganchos de los vastagos deformados del arreglo de vastagos precursores verticales calentados varía entre 4 vastago por cm2 y 2000 vastago por cm2.

26. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque el soporte de la tira de ganchos incluye además una capa adhesiva, que es sustancialmente continua y que se enrolla en un rodillo para almacenamiento y transporte convenientes .

27. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque el arreglo de vastagos verticales se configura de manera que dos porciones diferentes del sustrato se puede ínteracoplar para proporcionar un sujetador mecánico.

28. El artículo de la reivindicación 19, caracterizado porque el artículo comprende una estructura que se selecciona del grupo de estructuras que incluyen sujetadores para prendas de vestir, sistemas sujetadores que se pueden volver a sujetar para artículos absorbentes desechables, sistemas sujetadores para curaciones quirúrgicas y sistemas de unión para artículos abrasivos.