DE60129862T2

DE60129862T2 - Befestigung elektrischer Leiter

Info

Publication number: DE60129862T2
Application number: DE60129862T
Authority: DE
Inventors: Christopher Nottingham Gallant; Michel Bedford Labrecque; Mark A. Concord CLARNER; John Olney Demain
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2021-10-26
Also published as: CA2426866A1; US20060049545A1; CN1235233C; US20040016565A1; EP1354385A2; ES2292004T3; DE60125834D1; JP2004512660A; WO2002035672A2; AU2002225863A1; US7670639B2; JP4837234B2; MXPA03003695A; US20060078732A1; US6977055B2; EP1354385B1; DE60125834T2; WO2002035672A3; JP2008235887A; DE60139516D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung bezieht sich auf elektrische Kabel und Schaltungen bzw. Schaltkreise und insbesondere auf elektrische Kabel und flexible Schaltungen, die Haken- und/oder Schlaufenverschlüsse beinhalten.
HINTERGRUND
Die Verwendung von elektrischen Drähten, Kabeln und Schaltkreisen ist auf der gesamten Welt vorherrschend angestiegen. Mit diesem Anstieg bzw. Anwachsen kam das Erfordernis, kontrollierbar die Lage bzw. Richtung von derartigen Leitern zu bearbeiten und zu sichern, um eine elektrische Verletzung an Menschen zu vermeiden und um die elektrischen Verbindungen zu schützen, die durch derartige Leiter ausgebildet sind, damit sie nicht während eines Zusammenbaus und einer Verwendung unbeabsichtigt gelöst oder verschlissen werden.
Beispielsweise ist es üblich in der Automobil- und anderen Industrien, elektrische Kabel, beispielsweise Deckenlampenkabel auf der "nicht-sichtbaren" Oberfläche (der Oberfläche, die nicht für die Fahrzeugpassagiere bzw. -insassen sichtbar ist) von Verkleidungspaneelen bzw. -platten, beispielsweise Deckenauskleidungen bzw. Kopfleisten zu positionieren, um Leistung für Zubehörgeräte, beispielsweise eine Deckenlampe zur Verfügung zu stellen, die in der Dach- bzw. Deckenauskleidung positioniert ist. Häufig ist es wünschenswert, derartige elektrische Kabel an Ort und Stelle zu sichern, um Kabelanschlüsse zur Verbindung nach einer Verkleidungsplatteninstallation anzuordnen und um ein Rauschen und eine Kabelermüdung zu vermeiden, die mit der Kabelbewegung während der Lebensdauer der Anordnung bzw. des Zusammenbaus assoziiert sind.
Bandkabel werden häufig innerhalb von Computern oder anderen elektrischen Vorrichtungen angewandt bzw. eingesetzt, wo es vorteilhaft ist, die Kabel an beispielsweise Seitenplatten bzw. -paneelen für eine Leichtigkeit eines Zusammenbauens mit anderen internen bzw. inneren Komponenten zu sichern, um eine Beschädigung der Kabel während eines Zusammenbaus zu vermeiden und um eine Bewegung der Kabel während einer Verwendung der Produkte zu reduzieren, um Verschleiß und Ermüdung zu vermeiden.
Elektrische Leiterplatten und Anlagen beinhalten häufig eine große Anzahl von elektrischen Komponenten, die für eine Kommunikation von elektrischen Signalen miteinander verbunden sind. Derartige Verbindungen untereinander erfordern typischerweise zuverlässige Verbinder, die für eine elektrische Leitfähigkeit leitfähig sind, welche installiert sind und durch verschiedene Mittel zusammengebaut sind, beinhaltend beispielsweise ein Löten oder einen Stöpsel- und Sockel-Typ-Eingriff. Diese Verfahren einer Installation und eines Zusammenbaus erfordern häufig eine präzise Ausrichtung von zusammenpassenden bzw. abgestimmten Stücken, welche schwierig zu bewegen und einzustellen sind, wenn eine neuerliche Verbindung nach einem anfänglichen Zusammenbau erforderlich ist. Dies würde hilfreich sein, wenn die Befestigungseinrichtungen bzw. Verschlüsse eine sichere, jedoch wieder lösbare Befestigung zur Verfügung stellen würden und wenn sie einen schnellen und effizienten Zusammenbau erlauben würden, ohne daß sie eine präzise Aus richtung der Komponenten erfordern, die miteinander zu verbinden sind.
Weiterhin ist es üblich, elektrische Kabel innerhalb der Gehäuse von Computerhardware und Peripherieeinrichtungen innerhalb von Anlagengehäusen und hinter Verkleidungspaneelen bzw. Zusammenbauplatten von Automobilen unter Verwendung von verschiedenen Streifen, Klebern und anderen Verschluß- bzw. Befestigungsmaterialien und Techniken zu sichern. Häufig werden elektrische Kabel an Ort und Stelle gesichert, um Kabelanschlüsse für eine Verbindung nach einer Verkleidungsplatteninstallation anzuordnen und um ein Rauschen bzw. ein Geräusch und eine Kabelermüdung zu vermeiden, die mit einer Kabelbewegung während der Lebensdauer der Anordnung assoziiert sind. Berührungs- bzw. Klettverschlüsse stellen ein geeignetes Mittel zum Sichern von Kabeln an Seitenplatten bzw. -paneelen, beispielsweise zur Vereinfachung eines Zusammenbaus von anderen inneren Komponenten zur Verfügung, um eine Beschädigung an den Kabel während eines Zusammenbaus zu vermeiden, und um eine einen Verschleiß induzierende Bewegung der Kabel während einer Verwendung der Produkte zu reduzieren.
US-A-4,602,191 offenbart eine Jacke mit programmierbaren Lichtern, in welcher Öffnungen in dem Kleidungsstück zur Verfügung gestellt sind, durch welche dreifärbige, Licht emittierende Dioden (LED'S) vorragen. Die LED's sind mit einer flexiblen gedruckten Leiterplatte verbunden, welche an der Innenoberfläche des Kleidungsstücks mittels haken- und schlaufenstapelartigem Verschlußmaterial festgelegt ist. Spezifisch ist ein Stück aus einer Haken- und Schlaufenstapel-Art eines Verschlußmaterials auf die Unterseite des Kleidungsstückmaterials gebunden bzw. gebondet und ein zusammenpassendes Stück einer Haken- und Schlaufenstapel-Art eines Verschlußmaterials ist an die obere Seite der gedruckten flexiblen Leiterplatte festgelegt. Die Lichter bzw. Lampen sind vollständig sowohl in bezug auf ihre Farbe als auch in bezug auf ihre Aktivierung programmierbar. LED's können in einem festgelegten Format oder in einer Matrixform zur Verfügung gestellt werden, welche alphanumerische Anzeigen oder graphische Anzeigen ermöglicht bzw. erlaubt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert. Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die Erfindung bezieht sich auf bzw. liefert ein Kabel oder eine flexible Leiterplatte mit permanent festgelegten Befestigungs- bzw. Verschlußmitteln, die sich entlang ihrer Länge zum Sichern des Kabels an einer Support- bzw. Abstützoberfläche erstrecken.
In einem Aspekt der Erfindung stellt die Erfindung eine flexible Leiterplatte zur Verfügung, beinhaltend ein Substrat, das erste und zweite, gegenüberliegende breite Oberflächen aufweist, und eine Durchgangslochoberfläche, die sich von der ersten zu der zweiten breiten Oberfläche erstreckt, indem sie einen Durchtritt zwischen der ersten und zweiten breiten Oberfläche definiert. Das Substrat hat weiterhin ein Feld bzw. Array von Verschlußelementen, die sich von der ersten breiten Oberfläche erstrecken, wobei die erste breite Oberfläche und das Feld von Befestigungs- bzw. Verschlußelementen einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet sind. Ein Muster aus elektrisch leitfähigem bzw. leitendem Material ist auf das thermoplastische Substrat aufgebracht, wobei das Muster wenigstens einen Abschnitt der Durchgangslochoberfläche umfaßt bzw. umgibt.
Dieser Aspekt der Erfindung kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Das Muster des elektrisch leitfähigen Materials ist lediglich auf der zweiten breiten Oberfläche und dem wenigstens einen Abschnitt der Durchgangslochoberfläche angeordnet. Das Muster des elektrisch leitfähigen Materials ist lediglich auf der ersten breiten Oberfläche und dem wenigstens einen Abschnitt der Durchgangslochoberfläche angeordnet. Das Muster des elektrisch leitfähigen Materials umfaßt wenigstens einen Abschnitt des Felds von Hakenverschluß- bzw. -befestigungselementen. Das Muster des elektrisch leitfähigen Materials umfaßt eine Gesamtheit der ersten oder zweiten breiten Oberflächen.
In einem anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet ein elektrisches Kabel ein streifenförmiges bzw. Streifenform-Substrat, das erste und zweite gegenüberliegende breite Oberflächen und ein Feld bzw. Array von Befestigungs- bzw. Verschlußelementen aufweist, die sich von der ersten breiten Oberfläche erstrecken. Die erste breite Oberfläche und das Feld von Verschlußelementen sind einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet und ein kontinuierliches leitfähiges bzw. leitendes Material ist auf eine der ersten und zweiten breiten Oberfläche aufgebracht, wobei sich das kontinuierliche leitfähige Material in Längsrichtung gemeinsam mit dem streifenförmigen Substrat erstreckt.
In einem anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Ausbilden eines elektrisch leitfähigen Hakenbands ein Bereitstellen eines Substrats, das erste und zweite gegenüberliegende breite Oberflächen und ein Feld bzw. Array von Befestigungselementen aufweist, die sich von der ersten breiten Oberfläche erstrecken, wobei die erste breite Oberfläche und das Feld von Verschluß- bzw. Befestigungselementen einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet werden; Anwenden bzw. Aufbringen eines Sensibilisators auf einer Außenoberfläche des Substrats; und Anwenden bzw. Aufbringen einer Lösung, umfassend ein leitfähiges bzw. leitendes Material an der äußeren Oberfläche, wo der Sensibilisator aufgebracht wurde, um eine chemische Reduktionsreaktion zwischen dem leitfähigen Material und dem Sensibilisierer bzw. Sensibilisator zu erzeugen, wobei das leitfähige Material an der Außenoberfläche des Substrats anhaftet.
Änderungen bzw. Abwandlungen dieses Aspekts der Erfindung können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Ein Befeuchtungsagens ist bzw. wird auf Flächen des mit dem leitfähigen Material zu beschichteten Substrats vor einer Aufbringung bzw. Anwendung des Sensibilisators aufgebracht. Der Sensibilisator beinhaltet ein anodisches Material, welches auf der äußeren Oberfläche des Substrats abgeschieden bzw. aufgebracht wird und das leitfähige Material beinhaltet ein kathodisches Material relativ zu dem anodischen Material. Der Sensibilisator umfaßt Zinn und das leitfähige Material umfaßt Silber. Die Lösung umfaßt weiterhin einen Aktivator. Die Aktivatorlösung umfaßt weiterhin ein Reduktionsmittel. Das leitfähige Material wird auf die erste breite Oberfläche des thermoplastischen Substrats aufgebracht. Das leitfähige Material beschichtet wenigstens einen Abschnitt bzw. Bereich des Felds von Befestigungs- bzw. Verschlußelementen. Das Verfahren beinhaltet weiterhin einen Schritt eines Maskierens von ausgewählten Bereichen bzw. Regionen der Oberfläche des Substrats vor dem Schritt eines Anwendens des Sensibilisators, wodurch eine Befestigung des leitfähigen Materials in den ausgewählten Bereichen verhindert wird. Das Substrat beinhaltet weiterhin eine Durchgangslochoberfläche, die sich zwischen der ersten und zweiten breiten Oberfläche erstreckt, um einen Durchtritt bzw. -gang zu definieren. Das leitfähige Material ist bzw. wird auf wenigstens einem Abschnitt der Durchgangslochoberfläche festgelegt.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert eine elektrische Kabelanordnung, die an einer typischen Autodachauskleidung gesichert ist, die innerhalb der Kabine eines Autos positioniert ist.
2 illustriert die Dachauskleidung bzw. Kopfleiste von 1, wobei das elektrische Kabel entfernt ist.
3 ist eine stark vergrößerte Ansicht eines Bereichs 3 von 2.
4 illustriert eine Dachauskleidung ähnlich zu jener von 2 mit einer alternativen Oberflächenbefestigung.
5 ist eine stark vergrößerte Ansicht eines Bereichs 5 von 3.
6 illustriert die elektrische Kabelanordnung bzw. Anordnung des elektrischen Kabels von 1 gelöst von der Dachauskleidung.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 7-7 von 6.
8 ist eine Querschnittsansicht ähnlich zu jener von 7, welche ein alternatives elektrisches Kabel zum Sichern der Kopfleiste von 4 illustriert.
8A-8E illustrieren verschiedene Schlaufenmaterial-Verschlußalternativen bzw. -Festlegungsalternativen.
9 illustriert ein erstes Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von elektrischen Kabeln mit einstückigen bzw. integralen Verschlüssen bzw. Befestigungseinrichtungen, wie jenen, die in 7 und 8 illustriert sind.
9A ist eine vergrößerte Ansicht des Formspalts der Vorrichtung von 9.
10 illustriert ein vorgeformtes elektrisches Leiterprodukt.
10A illustriert ein vorgeformtes Schlaufenmaterial zum Ausbilden von bestimmten Ausbildungen von elektrischen Kabeln der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine stark vergrößerte Ansicht des das Schlaufenmaterial sichernden Bereichs des Spalts.
11A ist eine Ansicht ähnlich zu jener von 11 mit einer modifizierten Formwalze.
12 ist eine vergrößerte Ansicht der Außenkante eines Stapelrings.
13 illustriert ein zweites Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von elektrischen Kabeln mit einstückigen Verschlüssen wie jenen, die in 7 und 8 illustriert bzw. dargestellt sind.
14 illustriert ein drittes Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden von elektrischen Kabeln mit einstückigen bzw. integralen Verschlüssen wie jenen, die in 7 und 8 illustriert sind.
15 illustriert eine elektrische Vorrichtung, die mit einem elektrischen Bandkabel ausgestattet bzw. ausgerüstet ist, das einstückige bzw. integrale Verschlüsse bzw. Befestigungseinrichtungen aufweist.
16 illustriert die elektrische Bandkabelanordnung von 15.
17 illustriert ein vorgeformtes elektrisches Leiterprodukt, das in der Ausbildung des elektrischen Bandkabels von 16 verwendet wird.
18 ist eine Querschnittsansicht des elektrischen Bandkabels entlang einer Linie 18-18 von 16.
18A ist eine Querschnittsansicht ähnlich zu jener von 18, welche eine Änderung bzw. Variation der elektrischen Bandkabelstruktur illustriert.
19 ist eine schematische Illustration von verschiedenen Verfahren zum Herstellen von länglichen elektrischen Kabeln gemäß der Erfindung.
20 ist eine nicht maßstäbliche diagrammartige bzw. schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 20-20 von 19.
20A ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 20A-20A von 20.
21 ist eine Ansicht ähnlich zu jener von 20, welche ein alternatives längliches elektrisches Kabel illustriert.
22 ist eine Ansicht ähnlich zu jener von 20, welche ein Zwischenprodukt illustriert, das nachfolgend in ein alternatives elektrisches Kabel der vorliegenden Erfindung zu formen ist.
22A ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 22A-22A von 19.
23 ist eine schematische Darstellung bzw. Illustration eines alternativen Verfahrens zur Herstellung eines elektrischen Kabels der vorliegenden Erfindung.
24 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 24-24 von 23.
25 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 25-25 von 23.
26 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines alternativen Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Kabels der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 27-27 von 26.
28 ist eine schematische Illustration eines Abschnitts eines Verfahrens zum Herstellen eines alternativen elektrischen Kabels der vorliegenden Erfindung.
29 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 29-29 von 28.
30 ist eine schematische Illustration eines Abschnitts eines alternativen Verfahrens zum Herstellen eines elektrischen Kabels der vorliegenden Erfindung.
31 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 31-31 von 30.
32 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 32-32 von 30.
33 ist eine vergrößerte schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie 33-33 von 30.
34 ist eine nicht maßstäbliche schematische Querschnittsansicht ähnlich zu jener von 29 eines alternativen elektrischen Kabels der vorliegenden Erfindung.
35 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs bzw. Abschnitts eines Hakenverschlußbands, das zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
35A illustriert eine weitere vergrößerte Seitenansicht eines einzigen Hakenverschlußelements des Hakenverschlußbands von 35, das eine Schicht einer leitfähigen bzw. leitenden Beschichtung aufweist.
36 illustriert schematisch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen der Hakenart von 35 und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer leitfähigen Beschichtung auf gewählte Bereiche bzw. Flächen des Verschlußbands.
37A, 37B, 37D und 37E illustrieren ein Hakenverschlußband ähnlich zu jenem von 35 an verschiedenen Stufen des Verfahrens, das in 36 illustriert ist.
37C illustriert einen Markierungsfilm zur Verwendung in dem Verfahren, das in 36 illustriert ist, und der auf dem Hakenverschlußband von 37D verwendet ist.
38A illustriert ein flexibles, elektrisch leitfähiges Hakenverschlußkabel und eine lösbare entsprechende elektrische Komponente.
38B ist eine vergrößerte Ansicht eines Kreises 38B von 38A.
39A, 39B und 39C illustrieren eine Drauf-, Seiten- bzw. Bodenansicht eines alternativen elektrisch leitfähigen Hakenverschlußkabels.
40A und 40B illustrieren eine Seiten- bzw. Bodenansicht eines alternativen elektrisch leitfähigen Hakenverschlußkabels mit festgelegten elektrischen Komponenten.
41 illustriert eine Bodenansicht eines alternativen elektrisch leitfähigen flexiblen Hakenverschlußschaltkreises mit festgelegten elektrischen Komponenten.
41A und 41B illustrieren eine Boden- bzw. Seitenansicht eines Verstärkungs- bzw. Rückseitenfilms, insbesondere zur Verwendung mit den Kabeln/Schaltkreisen bzw. Schaltungen von 39A, 39B, 40A, 40B und 41.
41C illustriert eine Seitenansicht eines laminierten flexiblen Schaltkreisprodukts, das den Rückseitenfilm von 41A und 41B mit einem Kabel/Schaltkreis von 39A, 39B oder 40A, 40B oder 41 kombiniert.
41D illustriert das flexible Schaltkreisprodukt von 41C, das lösbar an einer abstützenden bzw. Unterstützungsoberfläche gesichert ist.
42 illustriert eine Seitenansicht eines alternativen elektrisch leitfähigen Hakenverschlußbands, das eine leitfähige, durch einen Haken ergreifbare Schlaufenmaterialrückseite bzw. -verstärkung aufweist.
Gleiche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1 ist eine Automobilkopfleiste bzw. -dachauskleidung 10 innerhalb des Automobils 14 positioniert (wobei das Dachpaneel in 1 entfernt gezeigt ist), so daß eine Deckenleuchtenöffnung 12 eine Deckenleuchte (nicht gezeigt) aufnehmen kann. Um Elektrizität zu der Deckenleuchte bereitzustellen, während sie außerhalb der Sicht der Automobilinsassen aus ästhetischen und Sicherheitsgründen verbleibt, ist bzw. wird ein flaches elektrisches Kabel 30 entlang der "nicht sichtbaren" Oberfläche 16 der Kopfleiste bzw. Auskleidung 10 gesichert. Bezugnehmend nun auch auf 2 besteht die nicht sichtbare Oberfläche 16 der Dachauskleidung 10 aus einem Schlaufenmaterial, das fähig ist, durch haken- oder pilzförmige Vorsprünge bzw. Erhebungen ergriffen zu werden, um einen Haken- und Schlaufeneingriff, wie unten beschrieben, auszubilden. Das Schlaufenmaterial kann ein nicht gewebtes, gewirktes oder ein anderes faseriges Material sein, das fähig ist, Vorsprünge bzw. Erhebungen, wie unten beschrieben, zu ergreifen, und kann aus dem gleichen Material bestehen wie die "sichtbare" Oberfläche der Dachauskleidung 10. Alter nativ können kleinere Flecke (nicht gezeigt) des Schlaufenmaterials an der nicht sichtbaren Oberfläche 16 in Bereichen positioniert sein, die zur Anbringung bzw. Festlegung des Kabels 30 ausgewählt sind. Wie in 3 illustriert, ist das Schlaufenmaterial an der nicht sichtbaren Oberfläche 16 der Dachauskleidung 10 eine nicht gewebte Matte von verschlungenen Fasern, welche eine Eindringung bzw. Durchdringung und einen Eingriff durch Vorsprünge erlauben, um eine Befestigung zu erzielen. Geeignete Schlaufenmaterialien sind bzw. werden weiter unten diskutiert.
4 illustriert eine alternative Anordnung, wobei die Dachauskleidung 10' eine nicht sichtbare Oberfläche 16' ohne in Eingriff bringbare bzw. ergreifbare Fasern oder Schlaufen aufweist. Die nicht sichtbare Oberfläche 16' ist stattdessen mit Hakenfeldern bzw. -arrays 24 entlang des gewünschten Pfads für die Sicherung eines elektrischen Kabels ausgestattet bzw. versehen. Wie in 5 illustriert, bestehen die Hakenfelder 24 aus mehreren individuellen hakenförmigen Vorsprüngen bzw. Erhebungen, welche integral mit der nicht sichtbaren Oberfläche 16 während einer Herstellung der Dachauskleidung 10' ausgebildet sein bzw. werden können oder mit einem Kleber oder auf andere Weise nach einer Ausbildung der Dachauskleidung 10' aufgebracht werden können. Eine geeignete Vorsprungs- bzw. Erhebungsform ist die CFM29-Hakenform (von etwa 0,381 mm (0,015 Zoll) in der Höhe, h (7), die in verschiedenen Produkten verfügbar ist, die durch Velcro USA von Manchester, New Hampshire verkauft werden. Alternative Erhebungsformen, wie beispielsweise Pilze, Palmen, Haken mit abgeflachten Enden oder andere mit Schlaufen in Eingriff bringbare Formen sind auch geeignet. Hakenhöhe; h (7), ist typischerweise innerhalb des Bereichs von 0,0762 bis 0,762 mm (0,003 bis 0,03 Zoll).
Elektrische Kabel der Erfindung und ihre Sicherung an einem Paneel, beispielsweise Kopfleisten bzw. Dachauskleidungen 10, 10', werden nun beschrieben. Wie in 6 illustriert, weist das elektrische Kabel 30 einen Kunststoffbasisstreifen 40 auf, der zwei angebrachte bzw. festgelegte flache leitfähige Streifen 36 trägt, um elektrische Signale zwischen elektrischen Anschlußverbindern 32 zu liefern. Die elektrischen Verbinder 32 sind zur Verbindung mit zusammenpassenden elektrischen Verbindern, beispielsweise einem Deckenleuchtenverbinder und einem A-Säulen-Verbinder (nicht gezeigt) bereitgestellt, um eine gewünschte elektrische Schaltung zu vervollständigen. Eine sichernde Oberfläche 42 des elektrischen Kabels 30 weist ein Feld bzw. Array von hakenförmigen Vorsprüngen bzw. Erhebungen 34 ähnlich jenen auf, die in 5 illustriert und oben beschrieben sind, zum Ergreifen von Schlaufenmaterial eines zusammenpassenden Paneels, beispielsweise Schlaufenmaterial einer nicht sichtbaren Oberfläche 16 der Dachauskleidung 10, wie oben beschrieben (2, 3). Die Haken 34 sind integral aus demselben Material wie der Kunststoffbasisstreifen 40 ausgebildet, wie dies unten beschrieben ist. Wie in 7 illustriert, beinhaltet das elektrische Kabel 20 auch eine Verstärkung eines Isolatormaterials 38 des elektrischen Leiters, um die Leiter 36 zu schützen und zu isolieren. Die Gesamtdicke t des Kabels 20, wie von distalen Enden der Haken zu einer freigelegten breiten Oberfläche der Isolatorverstärkung bzw. -rückseite 38 gemessen, die den Verschluß- bzw. Befestigungselementen gegenüberliegt, ist typischerweise viel weniger als 2,54 mm (0,10 Zoll). Tatsächlich ist in den meisten Ausführungsformen die Dicke t weniger als 1,27 mm (0,05 Zoll) und in einigen Ausführungsformen weniger als 0,76 mm (0,03 Zoll).
8 illustriert den Querschnitt eines alternativen elektrischen Kabels 30', das zur Verwendung mit hakentragenden Paneelen bzw. Platten, beispielsweise einer Dachauskleidung 10' (4 und 5) geeignet ist. Der Kunststoffbasisstreifen 40 trägt elektrische Leiter 36, Isolationsmaterial 38 und freigelegtes Schlaufenmaterial 44, das zum Eingriff durch Haken ähnlich jenen geeignet ist, die in 5 illustriert und oben beschrieben sind. In einer Ausführungsform ist das Schlaufenmaterial 44 eine nicht gewebte bzw. Faserfließmatte von verschlungenen Fasern ähnlich jenen, die in 3 illustriert und oben beschrieben sind. Geeignete Schlaufenmaterialien und Verfahren und Apparate für ihre Herstellung sind in der U.S. Patentanmeldung Nr. 09/262,159 , eingereicht am 3. März 1999, geoffenbart, auf welche der Leser für weitere Information verwiesen wird. Andere nicht gewebte, gewirkte oder faserige Materialien, die fähig sind, Vorsprünge bzw. Erhebungen zu ergreifen, die oben beschrieben sind, sind auch geeignet.
Vorzugsweise ist das nicht gewebte Schlaufenmaterial 44 sehr dünn, wie beispielsweise weniger als etwa 1,016 mm (0,040 Zoll) dick (bevorzugter weniger als etwa 0,508 mm (0,020 Zoll dick)), wobei Gewebefasern in einem transversal gestreckten Zustand gehalten sind bzw. werden und sich freistehende Schlaufenstrukturen von ihrer freigelegten Oberfläche erstrecken. Wie in der oben erwähnten Patentanmeldung diskutiert, erstrecken sich die Schlaufenstrukturen von assoziierten bzw. verbundenen Knoten in dem gestreckten bzw. gedehnten Gewebe, welches durch ein flüssiges Bindemittel stabilisiert sein kann, das in die Knoten eingearbeitet und ausgehärtet wird. Zwischen den Knoten ist die dünne Fasermatte nicht sehr dicht und ist zart bzw. dünn genug, um zu erlauben, daß Bilder durch sie mühelos gesehen werden. Insgesamt weist das Schlaufenmaterial ein Basisgewicht auf (in seinem vorgeformten Zustand, enthaltend irgendein vorher aufgebrachtes Bindemittel) von weniger als etwa 136 Gramm pro Quadratmeter (4 Unzen pro Quadratyard), vorzugsweise weniger als etwa 68 Gramm pro Quadratmeter (2 Unzen pro Quadratyard). Andere Details dieses Schlaufenmaterials können in der oben erwähnten Anmeldung gefunden werden. Für Anwendungen, in welchen das Schlaufenmaterial teilweise durch das Harz des Substrats durchdrungen wird, wenn das Substrat ausgebildet wird (wie unten diskutiert), wird das genadelte bzw. Nadelschlaufenmaterial vorzugsweise nur in einer transversalen Richtung nur etwa 22 Prozent gestreckt, um eine ziemliche Menge an Speicher übrig zu lassen und eine totale Durchdringung zu vermeiden.
Einige leichtgewichtige Wirk- bzw. Maschenwaren sind auch geeignete Schlaufenmaterialien für bestimmte Anwendungen. Beispiele von derartigen Maschenwaren sind Produkt 19902 von Guilford Knits in Greenville, South Carolina, welches aus Polyesterfasern besteht und ein Basisgewicht von nur etwa 54,4 Gramm pro Quadratmeter (1,6 Unzen pro Quadratyard) aufweist. Für eine schwerere Maschenware ist Guilford's Produkt 20229, eine Nylonmaschenware von etwa 112,2 Gramm pro Quadratmeter (3,3 Unzen pro Quadratyard), geeignet. Leichtgewichtige Maschenwarenprodukte sind auch von TYBOR in Spanien und MIZARD in Italien erhältlich.
In einigen Fällen wird das Schlaufenmaterial 44 teilweise direkt in Harz des Kunststoffbasisstreifens 40 einge kapselt, wenn das Substrat in einem kontinuierlichen Formprozeß ausgebildet wird (unten beschrieben). In anderen Fällen ist es an das ausgebildete Substrat entweder durch Ultraschallbinden bzw. -bonding, Schweißen oder Kleben gebunden bzw. gebondet.
8A bis 8E illustrieren verschiedene Muster eines variablen Bondens bzw. Verbindens zwischen dem Schlaufenmaterial 44 und dem Substrat 40. Der Einfachheit halber sind elektrische Leiter 36 (8) nicht gezeigt. Die variablen Bonding- bzw. Verbindungsmuster entsprechen in einigen Fällen einer variablen Harzdurchdringung in das Gewebe des Schlaufenmaterials, welche durch ein Verwenden verschiedener Anordnungen von Verkerbungsringen und/oder Barrierematerialien zwischen dem Schlaufenmaterial und dem Substrat erzielt werden kann, welche beide weiter unten diskutiert werden. In 8A ist das Schlaufenmaterial 44 nur gänzlich durch das Substratharz in schmalen Rand- bzw. Kantenbereichen 52 durchdrungen, und ist weniger in seinem Zentrum durchdrungen. Beispielsweise können, wenn das Schlaufenmaterial etwa 19,1 mm (3/4 Zoll) breit (W_L) ist, dann die vollständig durchdrungenen Rand- bzw. Kantenbereiche 52 eine Breite (w_e) von nur etwa 3,18 mm (1/8 Zoll) aufweisen. Der Zentrumsbereich des Schlaufenmaterials ist bzw. wird weniger durchdrungen und wölbt sich leicht weg vom Substrat, wobei die Schlaufen zum Eingriff präsentiert werden. Die geneigten Seiten des Zentrumsbogens können auch helfen, die Abschälfestigkeit der Befestigung an den Rändern bzw. Kanten des Schlaufenmaterials zu steigern, wenn bzw. wie sie eine kleine Komponente der Abschälkraft in einer tangentialen oder Scherrichtung auflösen.
Das Muster eines variablen Bondings, das in 8B gezeigt ist, erzeugt transversale Polster 54 eines relativ leicht gebundenen, oder losen Schlaufenmaterials, das durch transversale Bänder 56 von relativ vollständiger gebundenem (beispielsweise tiefer eingekapseltem) Schlaufenmaterial getrennt ist. Die Höhe bzw. Erhabenheit der Polster 54 ist zur Illustration übertrieben. Dieses Muster steigert eine anfängliche Abschälfestigkeit der Befestigung, da die "freien" Polsterenden entlang der inneren und äußeren Ränder bzw. Kanten des Schlaufenmaterials den zusammenpassenden Verschluß- bzw. Befestigungselementen, beispielsweise Haken, während eines Abschälens folgen, bis sie beim Abscheren bzw. Entfernen getrennt werden.
8C illustriert ein Bondingmuster mit Längspolstern 58 von relativ leicht gebundenem oder loser Schlaufenmaterial, das durch Längsbänder 60 von relativ vollständiger gebondetem bzw. gebundenem (beispielsweise tiefer eingekapseltem) Schlaufenmaterial getrennt ist. Wiederum ist die Höhe der Polster zur Veranschaulichung bzw. Illustration übertrieben. 8D ist eine Variation des Musters von 8C, wobei jedes Längsband von vollständiger gebundenem Material in sich der Länge nach ändernde bzw. abwechselnde Bereiche eines leichten und schweren Bondens getrennt ist. Die Bereiche von leichtem und schwerem Bonding sind über das Schlaufenmaterial gestaffelt, was ein Schachbrettmuster von hochgeschlagenen bzw. erhöhten Schlaufenkissen erzeugt. 8E zeigt ein Bonding- bzw. Bindungsmuster mit Randbereichen 62 von alternierender bzw. sich abwechselnder leichter und schwerer Bindung, und einen zentralen Bereich, der nur in isolierten Bereichen 64 verbunden ist. Die oben beschriebenen Bondingmuster können für verschiedene Anwendungen, wie erforderlich, gemischt und variiert werden.
9 illustriert mehrere Methoden und Apparate zum Herstellen der oben beschriebenen elektrischen Kabel. Die Methoden bauen auf dem kontinuierlichen Extrusions/Walzformverfahren zum Formen von Befestigungselementen auf einer integralen bzw. einstückigen Blattformbasis, beschrieben durch Fischer in U.S. Patent Nr. 4,794,028 , und dem Klemmstellenlaminationsprozeß auf, der durch Kennedy et al. in U.S. Patent Nr. 5,260,015 beschrieben ist. Der Leser wird auf beide dieser Veröffentlichungen zur weiteren Information verwiesen. Die relative Position und Größe der Walzen und anderer Komponenten ist nicht im Maßstab. Ein Extrusionskopf 100 führt ein kontinuierliches Band von geschmolzenem Harz 140 zu einer Klemmstelle bzw. einem Klemmspalt 102 zwischen einer rotierenden Formwalze 104 und einer gegenläufig rotierenden Druckwalze 106 zu (Klemmstellenanordnung, die in 9A illustriert ist). Die Formwalze 104 enthält ein Feld bzw. Array von sehr kleinen, als Verschluß- bzw. Befestigungselement geformten Formhohlräumen 134, die sich nach innen von ihrem Umfang zum Formen der Befestigungselementvorsprünge bzw. -erhebungen, beispielsweise 34, erstrecken (7). Ein Druck in der Klemmstelle 102 drückt bzw. beaufschlagt Harz in die Befestigungselementhohlräume und bildet das Substrat aus (Basis 40, 7, 8). Das ausgebildete Produkt wird an der Formwalze gekühlt, bis die verfestigten bzw. festgewordenen Befestigungselemente (beispielsweise Haken) von ihren fixierten Hohlräumen durch eine Abstreifwalze 108 abgestreift werden. Zusammen mit dem geschmolzenen Harz wird ein kontinuierlicher Streifen eines elektrischen Leiterprodukts 110 (im Querschnitt in 10 illustriert), beinhaltend ein Isolatorband 38 mit angefügten bzw. festgelegten elektrischen Leiterstreifen 36, in die Klemmstelle 102 zugeführt, wo er mit Harz 140 gebunden bzw. gebondet wird und permanent an der vorderen Fläche bzw. Seite des Substrats 40 gesichert wird. Somit beinhaltet das Produkt 162, das von der Formwalze 104 abgestreift ist, sowohl Festlegungs- bzw. Befestigungselemente 34 als auch elektrische Leiterstreifen bzw. Streifen 36 eines elektrischen Leiters, wie dies beispielsweise in 7 illustriert ist, die oben beschrieben ist.
Für höhere Produktionsraten können zwei oder mehrere elektrische Kabel gleichzeitig auf einer einzigen Formwalze erzeugt werden und später gespalten und aufgespult werden. Wiederum auf 10 bezugnehmend, wird ein kontinuierlicher Streifen eines elektrischen Leiterprodukts 110 bereitgestellt, der zwei (oder mehr, wenn erwünscht) elektrische Kabelprofile aufweist, die Seite an Seite bzw. nebeneinander verbunden sind (ein zweites Kabelprofil ist durch strichlierte Linien in 10 angegeben bzw. angedeutet), wobei jedes Kabelprofil die gewünschte Anzahl und Anordnung von leitenden bzw. leitfähigen Streifen 36 trägt. Das elektrische Leiterprodukt bzw. Produkt eines elektrischen Leiters wird in eine Klemmstelle 102 zugeführt und geschmolzenes Harz wird über die gesamte Klemmstelle eingebracht, wobei Haken entlang des gesamten Streifens einer Breite mehrerer Kabel des elektrischen Leiterprodukts 110 imprägniert bzw. durchdrungen und ausgebildet werden. Ein vorragender Spaltkanalring 118 (9A) (oder mehrere Ringe, wenn mehr als zwei Profile bereitgestellt werden) am Zentrum der Formwalze (oder gemäß der Breite der einzelnen Kabelprofile beabstandet) erzeugt einen Trenn- bzw. Spaltkanal in dem Produkt, entlang welchem das resultierende Band durch eine Klinge bzw. ein Messer 120 (9; entweder stationär oder rotierend) in zwei (oder mehr) ge trennte Läufe eines elektrischen Kabels gespalten wird, welche gesondert aufgespult werden.
9 zeigt verschiedene Variationen des oben beschriebenen Verfahrens. Beispielsweise kann, eher als ein Einbringen des elektrischen Leiterprodukts 110 durch den Spalt 102 und dadurch Verbinden desselben mit dem Substrat, wenn das Substrat geformt wird, das elektrische Leiterprodukt mit dem Substrat verbunden werden, nachdem das Substrat gebildet wurde, wie dies durch den Lauf 110' des elektrischen Leiterprodukts angedeutet ist, das in punktierter Kontur gezeigt ist. In einem Fall wird die Vorderflächen-Leerlaufeinrichtung 122 erhitzt bzw. erwärmt und hat eine konturierte Oberfläche, um das elektrische Leiterprodukt und das Substrat in gewünschten Bereichen bzw. Flächen zu verbinden, während die geformten Haken nicht beschädigt werden.
9 illustriert auch eine Methode bzw. ein Verfahren und einen Apparat zum Herstellen eines flachen elektrischen Kabels, das in Eingriff bringbare Schlaufen auf einer Oberfläche zur Kabelsicherung aufweist, wie beispielsweise das elektrische Kabel, das in 8 illustriert ist und oben beschrieben ist. In diesem Verfahren wird das elektrische Leiterprodukt 110 in die Klemmstelle 102 zusammen mit extrudiertem Harz 140 zugeführt. Die Klemmstelle 102 ist zwischen der Formwalze 104 und Druckwalze 106 ausgebildet, aber in dieser Ausführungsform mangelt es der Formwalze 102 an ein Element ausbildenden Formhohlräumen. Ein kontinuierlicher Streifen von Schlaufenmaterial 144, illustriert in 10A und beispielsweise wie oben unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, wird gleichzeitig in die Klemmstelle 102 zugeführt. Das elektrische Leiterprodukt 110 und das Schlaufenmaterial 144 werden an das Harz des Substrats durch einen Druck in der Klemmstelle bzw. im Spalt 102 gebunden bzw. gebondet.
Ein Anwenden eines gleichmäßigen Drucks über die Klemmstelle 102 kann zu einer übermäßigen Harzdurchdringung oder "Überschwemmung" des Schlaufenmaterials 144 führen, was die Schlaufenhöhe verringern kann und eine nachteilige Wirkung auf die Befestigungselementleistung aufweisen kann. In einer Ausführungsform weist, um eine übermäßige Harzdurchdringung zu vermeiden, die Formwalze 104 Verkerbungsringe 130 (11) von vergrößertem Durchmesser relativ zu (einem) zentralen Abschnitt (Abschnitten) 132 der Formwalze 104 auf, um die Ränder bzw. Kanten des Isolatormaterials des Leiterprodukts und das Schlaufenmaterial gegen das extrudierte Harz zu ergreifen und örtlich zu halten, wenn das Harz das Substrat unter dem Klemmstellendruck ausbildet, wodurch eine schwere bzw. starke Durchdringung des Isolator- und Schlaufenmaterials in vorbestimmten Bereichen entlang der Kabelränder sichergestellt wird. Diese in 11 gezeigte Konfiguration erzeugt das in 8A illustrierte Bindungsmuster, wobei die Verkerbungsringe 130 stark gebundene bzw. gebondete Rand- bzw. Kantenbereiche 52 entsprechend der Breite der Formwalzen-Verkerbungsringe 130 ausbilden. Wenn mehrere Kabelstreifen gleichzeitig auf derselben Formwalze erzeugt werden, können mehrere Sätze von derartigen Verkerbungsringen verwendet werden, um das Leiterprodukt und Schlaufenmaterial benachbart jedem Spaltring 118 stark zu durchdringen (9A, oben beschrieben). Alternativ oder zusätzlich kann die Formwalze mit einem Muster oder einer Serie bzw. Reihe von vorragenden Oberflächen ausgestattet bzw. versehen sein, um ein Muster von stark gebundenen Bereichen über jedes Kabelprodukt auszu bilden. Diese stark gebondeten Bereiche können durch derartige Ringe oder Vorwölbungen bzw. Erhebungen an dem Formring, dem Druckring oder einer Kombination von beiden ausgebildet sein bzw. werden.
Um eine Reihe von stark gebundenen Punkten auszubilden, die durch Bereiche von niedrigerer Harzdurchdringung getrennt sind, weisen einige Verkerbungsringe 130 einen konturierten bzw. profilierten Außenrand auf, wie dies in 12 gezeigt ist. Eine Reihe von Vorwölbungen bzw. Erhebungen 134, die sich über den nominalen bzw. Nenndurchmesser D_s des Verkerbungsrings erstrecken, veranlassen das Harz, weiter in das Schlaufenmaterial lokal bzw. örtlich einzudringen. In dieser Beispielkonfiguration ist D_s 253,2 mm (9,968 Zoll), die Höhe (h_s) jeder Vorwölbung 134 ist 0,356 mm (0,014 Zoll) und der innere und äußere Radius (R) an der Flanke jeder Vorwölbung ist 0,381 mm (0,015 Zoll). Die Vorwölbungsganghöhe bzw. -höhe (P_s) ist 5,13 mm (0,202 Zoll) und die Länge der Abflachung zwischen den Vorwölbungen (w_f) ist 3,302 mm (0,130 Zoll). Die Abmessungen der Vorwölbungen sind ausgewählt, um ein Optimieren des maximalen Annäherungswinkels α_f der Vorwölbungsflanke in bezug auf eine lokale Ringtangente zu versuchen. Ein steiler Annäherungswinkel (d.h. eine abrupte Änderung im Ringdurchmesser) kann eine scharfe lokale Zunahme im Klemmstellendruck und ein unerwünschtes lokales Überschwemmen der Vorderseite des Schlaufenmaterials mit Harz bewirken. Derartige überschwemmte Bereiche können lokale "Tiefenstops" an zusammenpassenden Befestigungselementen erzeugen, was die Befestigungselementdurchdringung in das Schlaufenmaterial verringert. Ein Annäherungswinkel von Null (d.h. keine Vorwölbungen) würde in einer homogenen Harzdurchdringung unter dem Verkerbungsring resultieren, was nicht wünschenswert sein kann, da sich lokales bzw. örtliches Schlaufenmaterial in einigen Anwendungen "polstert" bzw. "anhäuft" (oben diskutiert). Der maximale Annäherungswinkel α_f in der illustrierten Ausführungsform des Verkerbungsrings ist etwa 40 Grad. Ein seichterer bzw. flacherer Winkel (beispielsweise von etwa 30 Grad) kann in einigen Fällen bevorzugt sein, ebenso wie dies ein längerer Abstand w_f zwischen Vorwölbungen sein kann, um längere erhöhte Polsterbereiche bereitzustellen.
11A zeigt eine Verkerbungsringkonfiguration zum Erzeugen des Bindungsmusters, das in 8D gezeigt ist (elektrisches Leiterprodukt 110 nicht gezeigt). Verkerbungsringe 136, die das in 10 gezeigte Profil aufweisen, sind zusammen mit gestaffelten Vorwölbungen gestapelt, so daß das Muster der stark gebundenen Bereiche einem Schachbrett mit länglichen "Polstern" ähnelt, die sich nach außen zwischen den stark gebundenen Bereichen erstrecken. Die Breite w_s jedes Rings ist etwa 0,018 Zoll.
In einer anderen Ausführungsform, die auch in 9 illustriert ist, wird eine übermäßige Harzdurchdringung des Schlaufenmaterials 144 durch ein Bereitstellen bzw. Vorsehen einer Barriereschicht 128 zwischen dem Harz und dem Schlaufenmaterial vermieden. Das Barrierematerial 128 ist in einigen Fällen ein perforiertes Papier oder Film, das bzw. der Harz erlaubt, in das Schlaufenmaterial in ausgewählten Bereichen durchzutreten, aber seinen Strom in andere Bereiche be- bzw. verhindert, wie beispielsweise zum Herstellen des Bindungsmusters des Zentrumsbereichs bzw. der zentralen Region des Schlaufenmaterials, das in 8E gezeigt ist. Das Barrierematerial kann auch ein homogenes Blatt von Material sein, das eine hohe Porosität aufweist, was gleichermaßen die Penetration des Harzes in das Schlaufenmaterial über die Breite des Barrierematerials beschränkt. Eher als als ein gesondertes Blatt eingebracht zu werden, wird in einigen Fällen das Barrierematerial auf der Oberfläche des Schlaufenmaterials 110 vorher aufgebracht und kann in der Form eines Bindemittels sein, das in diskreten bzw. einzelnen Bereichen des Schlaufenmaterials angeordnet ist und beispielsweise lokal bzw. örtlich Fasern des Schlaufenmaterials einkapselt. In vielen Fällen ist das Barrierematerial schmäler als das Schlaufenmaterial und entlang der Breite des Schlaufenmaterials zentriert, um eine vollständige Eindringung bzw. Penetration von Harz in die Ränder des Schlaufenmaterials zu ermöglichen. In allen Fällen, in welchen das Barrierematerial permanent an das Substrat gebunden bzw. gebondet wird und deshalb ein integrales Teil des Endprodukts wird, sollte es für seine niedrigen Materialkosten und sein Gewicht ausgewählt werden.
13 illustriert ein alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausbilden der oben beschriebenen elektrischen Kabel. Die konturierte Oberfläche eines Extrusionskopfs 200 (manchmal auch ein Einspritzkopf genannt) wird benachbart einer Formwalze 104 angeordnet (Formwalze 104, welcher neuerlich als ein Verschlußvorsprung geformte Hohlräume fehlen, um das Schlaufen tragende Leiterkabel von 8 herzustellen) und ein kontinuierlicher Strom von geschmolzenem Harz wird unter Druck in den Spalt 202 eingespritzt, der zwischen dem Kopf 200 und der Formwalze 104 definiert ist, was den Spalt 202 füllt und die vordere und rückwärtige Oberfläche des Substrats ausbildet. Die Konfiguration und Konstruktion der Formwalze 104 sind dieselben, wie dies in 8 gezeigt ist, in welcher das Glied 106 genommen werden kann, um der benachbarte Extrusionskopf zu sein. Um das Schlaufen tragende elektrische Kabel auszubilden, wie dies in 8-8E dargestellt bzw. illustriert ist und oben beschrieben ist, unter Verwendung dieses Verfahrens und der Vorrichtung, wird der Streifen 144 des Schlaufenmaterials durch einen vorbestimmten Bereich des Spalts 202 geführt und gegen die Oberfläche der Formwalze 104 durch Harzdruck in dem Spalt gehalten. In Anwendungen, wo es nicht möglich ist, den Spalt 202 zu füllen, ohne vollständig das Schlaufenmaterial 144 mit Harz zu sättigen, kann ein Streifen von Barrierematerial 128 durch den Spalt 202 zwischen dem Kopf 200 und dem Schlaufenmaterial 110 zugeführt werden, um eine Harzpenetration des Schlaufenmaterials entlang vorbestimmter Bereiche bzw. Regionen zu verhindern. Barrierematerial 128 wird in größerem Detail oben in bezug auf 9 diskutiert. Das elektrische Leiterprodukt 110 wird auf die Rückfläche des Substrats laminiert, während das geformte Produkt auf der Formwalze 104 durch Druck zurückgehalten wird, der durch die Druckwalze 206 zugeführt ist bzw. wird.
13 illustriert auch ein alternatives Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen des Befestigungs- bzw. Verschlußvorsprungs, der ein leitfähiges Kabel trägt, wie dies in 7 illustriert ist. In dieser Ausbildung sind das Schlaufenmaterial 144 und das Barrierematerial 128 nicht vorhanden und die Formwalze 104 hat festgelegte Befestigungs- bzw. Verschlußelement-Formhohlräume, wie dies oben in bezug auf 9 beschrieben ist. Harz allein wird durch den Extrusionskopf 200 in den Spalt 202 zwischen dem Extrusionskopf 200 und der Formwalze 104 zugeführt, wo der Spaltdruck das Harz zwingt, die Formhohlräume, wie zuvor beschrieben, zu füllen. Das elektrische Leiterprodukt 110 wird auf die Rückfläche des Substrats laminiert, während das geformte Produkt auf der Formwalze 104 durch Druck gehalten bzw. zurückgehalten ist, der durch die Druckwalze 206 ausgeübt wird, um einen elektrischen Kabelstreifen zu erzeugen, der vorragende Verschlußelemente trägt.
In einem alternativen Verfahren und einer Vorrichtung, die in 13 illustriert ist, wird das elektrische Leiterprodukt 110'' (wie dies durch strichlierte Linien angedeutet ist) direkt in den Spalt 202 zugeführt. Das elektrische Leiterprodukt 110'' besteht entweder aus freiliegenden oder isolierten Strängen eines elektrischen Leiters (wie es unten unter Bezugnahme auf 14 beschrieben ist) oder hat eine Rückseitenschicht bzw. Verstärkung von wenigstens ausreichender Porosität, daß Harz, das zu dem Spalt 202 eingebracht ist bzw. wird, wenigstens teilweise durch oder um das elektrische Leiterprodukt fließt, um die Leiter zu isolieren und die Materialien zu binden bzw. zu bonden, um ein einstückiges bzw. integrales Kabelprodukt auszubilden.
14 illustriert ein zusätzliches Verfahren und einen Apparat zum Erzeugen bzw. Herstellen der oben beschriebenen elektrischen Leiterkabel. In dieser Ausführungsform liefert der Extruderkopf 300 Harzflüsse oder Filme 140, 141 in eine Klemmstelle 102, die jeweils durch die Formwalze 104 (wobei die Formwalze fixierte, ein Befestigungselement formende Hohlräume 155 aufweist, wie dies oben unter Bezugnahme auf 9 beschrieben ist, um ein Kabelprodukt wie beispielsweise jenes zu erzeugen, das in 7 illustriert ist) und die Druckwalze 106 gebildet wird. Die Anordnung der Klemmstelle 102 ist, wie dies oben unter Bezugnahme auf 9 und 9A beschrieben ist. Gleichzeitig mit der Harzzufuhr werden mehrere Stränge von bloßem leitfähigem Material 310 durch eine Extrusionspreßform bzw. einen Extrusionsstempel eines Extruderkopfs 300 in die Klemmstelle 102 zwischen den getrennten Harzflüssen oder Filmen 140, 141 zugeführt. Druck- und Temperaturbedingungen in der Klemmstelle 102 drücken bzw. beaufschlagen den Harzfluß oder Film 140, um wie oben beschrieben in die formenden Hohlräume zu fließen bzw. zu strömen, kapseln das leitende bzw. leitfähige Material 310 innerhalb der Harze 140, 141 ein und binden bzw. bonden getrennte Harzflüsse oder Filme 140, 141, um ein integrales Kabelprodukt zu erzeugen, das Leiter, die innerhalb eines Substrats isoliert sind, und Befestigungselementvorwölbungen bzw. -erhebungen aufweist, die sich von einer Oberfläche des Substrats erstrecken.
Das Verfahren und der Apparat, die in 14 illustriert sind, sind auch fähig, ein Kabelprodukt wie beispielsweise jenes zu erzeugen, das in 8 illustriert und oben beschrieben ist. In einer derartigen Anordnung fehlt es der Formwalze 102 an als eine Befestigungselementvorwölbung geformten Hohlräumen, und ein Schlaufenmaterial 144 (gezeigt als strichlierte Linien in 14), wie oben unter Bezugnahme auf 8 beschrieben, wird direkt auf die Oberfläche der Formwalze 102 vor dem Eintritt eines Harzflusses 140 in die Klemmstelle 102 zugeführt. Wie oben unter Bezugnahme auf 9 und 13 beschrieben, können Markierungs- bzw. Verkerbungsringe, Barriereschichten, oder beide verwendet werden, um die Bereiche und Mengen einer Durchdringung von Harz 140 in das Schlaufenmaterial 144 zu regeln bzw. zu steuern, um die Materialien zu verbinden bzw. zu bonden.
Die Verfahren und Apparate von 9, 13 und 14 sind auch fähig, elektrische Kabel auszubilden, die sowohl Befestigungselementvorwölbungen bzw. -erhebungen (beispielsweise Haken oder Pilze) als auch ein Schlaufenbefestigungsmaterial aufweisen, das fähig ist, Vorwölbungen zu ergreifen, um eine Befestigung auszubilden. Unter Verwendung der oben beschriebenen Techniken, wobei die Formwalze 104 Befestigungselementvorwölbungen ausbildende Hohlräume aufweist und Schlaufenmaterial 144 in die Klemmstelle oder den Spalt zugeführt wird, während Harz und ein elektrisches Leiterprodukt eingeführt werden, ergibt ein selbst in Eingriff bringbares elektrisches Kabelprodukt, das beide Typen bzw. Arten von Befestigungselementen aufweist.
Wie in 15 illustriert, ist bzw. wird eine Bandkabelanordnung 330 innerhalb eines Computergehäuses 309 gesichert, wobei Anschlußenden 332 mit internen Komponenten 333 und 334 verbunden sind, um Energie bzw. Leistung oder elektrische Kommunikationssignale dazwischen zu liefern. Bezugnehmend nun auch auf 16, weist die Kabelanordnung 330 eine Vielzahl von Leitersträngen 336 innerhalb eines isolierenden Substrats 338 auf, welches Verschluß- bzw. Befestigungselemente 334 ähnlich jenen, die oben unter Bezugnahme auf 7 beschrieben sind, auf seiner Oberfläche aufweist. Das Paneel 311 des Computergehäuses 309 weist zusammenpassende Befestigungselemente, beispielsweise Schlaufen 316 auf, wie beispielsweise jene, die oben unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben sind. Während eines Zusammenbaus des Computers werden die Anschlüsse 332 zuerst jeweils mit den internen Komponenten 333, 334 verbunden. Die Befestigungselemente 334 der Kabelanordnung 330 sind dann einstellbar und lösbar in Eingriff mit zusammenpassenden Befestigungselementen, beispielsweise Schlaufen 316 am Paneel 309. Dies erlaubt einen leichteren Eintritt oder eine Entfernung von zusätzlichen Computerkomponenten, beispielsweise Platten 313, 314, innerhalb des Computergehäuses 309, und hält das Kabellayout innerhalb des Schrankes bzw. Gehäuses organisiert.
Jedes(r) der oben beispielsweise unter Bezugnahme auf 9, 13 und 14 beschriebenen Verfahren und Apparate kann verwendet werden, um einen kontinuierlichen Strang eines Bandkabels zur Verwendung in Bandkabelanordnungen (beispielsweise Anordnung 330) mit angefügten bzw. festgelegten Befestigungselementen, beispielsweise Haken 334 oder Schlaufen (nicht gezeigt) zu erzeugen. In einem in 17 illustrierten Beispiel ist bzw. wird das vorgeformte elektrische Leiterprodukt 410 bereitgestellt, das mehrere leitfähige Drähte 336 aufweist, die an das isolierende Band 338 angefügt sind. Die Drähte 336 können von kreisförmigem oder abgeflachtem rechteckigem oder anderem abgeflachtem Querschnitt einer Strang- bzw. Litzenkonstruktion sein, oder können Streifen von leitfähigem Material sein, das auf dem isolierenden Band 338 abgelagert oder auf eine andere Weise angeordnet ist. In einer Ausführungsform sind die Leiter 336 Streifen, die auf dem Verstärkungsband 338 abgelagert sind, um eine Schaltung oder einen anderen leitfähigen Pfad auszubilden. Beispielsweise kann irgendeines der hierin beschriebenen streifenförmigen Produkte (insbesondere, jedoch nicht ausschließlich die Produkte, die in 40 und 41 illustriert sind) durch eine Haken ausbildende Klemmstelle (wie oben beschrieben) zugeführt werden, um eine Schicht eines Haken tragenden thermoplastischen Harzes entweder als eine elektrische Isolationsschicht unmittelbar benachbart den Leitern oder als eine Schicht auszubilden, die integral mit einer vorher existierenden elektrischen Isolations schicht verbunden ist. Beispielsweise kann eine ein flexibles Kabel enthaltende Schaltung, wie beispielsweise eingebettete Oberflächen-Montagekomponenten oder andere elektronische Vorrichtungen, direkt durch die Klemmstelle zugeführt werden, um Haken auf einer Seite des Schaltungskabels auszubilden. In einer anderen Ausführungsform ist das Verstärkungsband 336 selbst ein vorgeformtes Hakenband (ähnlich der Schicht 140), wobei die Leiter 336 auf einer Oberfläche des Hakenbands gegenüberliegend den Haken angeordnet sind.
Das Leiterprodukt 410 zusammen mit dem Kunststoffharz 140 wird durch eine Klemmstelle oder einen Spalt bzw. eine Lücke zugeführt, um ein Kabel auszubilden, wobei das Harz die geformten bzw. gegossenen Befestigungselemente 334 ausbildet und an dem Isolatorband 338 festlegt, wodurch die mehreren leitfähigen Drähte 336 isoliert werden und das integrale bzw. einstückige Befestigungskabel von 18 erzeugt wird. Alternativ werden das Schlaufenmaterial 144 (nicht gezeigt) und das Harz gleichzeitig in die Klemmstelle eines der oben beschriebenen Apparate zugeführt (wobei die Formwalze keine ein Befestigungselement ausbildende Hohlräume aufweist), so daß sich das Harz an das Isolatorband 338 bindet, um die mehreren leitfähigen Drähte 336 zu isolieren, und wenigstens teilweise in das Schlaufenmaterial 144 eindringt, um den kontinuierlichen Strang des leitfähigen Kabels auszubilden (wie oben unter Bezugnahme auf 9, 13 beschrieben).
In einem weiteren Beispiel, das in 18A illustriert ist, hat das vorgeformte Bandkabel 510 mehrere Leiter 336, die vollständig durch Isolatormaterial 338 isoliert sind. Das vorgeformte Bandkabel 510 wird in den Spalt 102 (9, 13, 14) als Element 110 bzw. 310 zugeführt, und Verschlußelemente (Verschlußvorsprünge 334 oder Schlaufenmaterial, nicht gezeigt) werden an wenigstens einen Abschnitt einer Oberfläche des Bandkabels 510 gebondet. Auf diese Weise kann ein vollständig vorgeformtes Bandkabel modifiziert werden, um daran festgelegte Verschlußelemente darauf geformt zur Verwendung in einem Zusammenbau von elektrischen Produkten aufzuweisen.
Bezugnehmend nun auf 19 wird das kontinuierliche elektrische Kabel 600 durch ein Zuführen von mehreren elektrisch leitfähigen bzw. leitenden Drähten 602 in eine Klemmstelle 604 hergestellt, die durch eine rotierende Formwalze 606 und eine gegenläufig rotierende Druckwalze 608 ausgebildet ist. Die Drähte 602 sind blank, d.h. ohne einen isolierenden Überzug, und sind seitlich voneinander beabstandet, wenn sie in die Klemmstelle 604 eintreten. Um die seitliche Position der Drähte zu regeln bzw. zu steuern, wenn sie in die Klemmstelle eintreten, sind Führungswalzen 616 mit individuellen Rillen bzw. Nuten, eine für jeden eingeführten Draht bereitgestellt, um die Drähte am seitlichen Wandern zu hindern, wenn sie sich der Klemmstelle nähern. Außerdem weist die Druckwalze 608 entsprechende Rillen auf, die beim Ausrichten der Drähte 602 während des Einkapselungsprozesses helfen, der nun zu beschreiben ist.
Gleichzeitig mit den Drähten 602 wird ein Band 610 von geschmolzenem thermoplastischem Harz zur Klemmstelle 604 von einem Extruderkopf 612 eingeführt. Druck- und Temperaturbedingungen in der Klemmstelle bewirken, daß das geschmolzene Harz die Drähte umhüllt, und bewirken auch, daß ein Anteil des Harzes hakenförmige Hohlräume 614 füllt, die in der Formwalze 606 vorgesehen bzw. bereitgestellt sind. Wenn die gekühlte Formwalze fortsetzt zu rotieren, bleiben das Harz und die eingekapselten bzw. umschlossenen Drähte dem Umfang der Formwalze benachbart, bis Abzugswalzen 618 und 620 wirken, um das Produkt 600 von der Formwalze abzustreifen, wodurch die nun festgewordenen bzw. verfestigten Haken 622 von ihren jeweiligen Hohlräumen 614 herausgeholt bzw. entnommen werden.
Bezugnehmend nun auf 20 und 20A weist das Produkt 600 einen elektrisch isolierenden Körper 632 aus thermoplastischem Harz mit einer oberen Oberfläche 624 und einer unteren Oberfläche 626 auf. Mit Schlaufen in Eingriff bringbare Haken 622 erstrecken sich von der oberen Oberfläche 624, wobei jeder Haken eine integrale Ausdehnung bzw. Erstreckung des thermoplastischen Harzes des isolierenden Körpers ist. Die Haken 622 weisen einen Stielabschnitt 623 und einen mit einer Schlaufe in Eingriff bringbaren Kopfabschnitt 625 auf, der sich nach außen vom Stiel erstreckt, um die obere Oberfläche 624 zu überhängen bzw. zu überragen. Die Bodenoberfläche 626 weist Spitzen 628 auf, die den Drahtführungsrillen in der Druckwalze 608 entsprechen, wobei ein Tal 630 von verringerter Dicke benachbarte Spitzen 628 trennt. Jeder leitfähige Draht 602 ist innerhalb einer Spitze 628 eingekapselt und von einem benachbarten leitfähigen Draht durch einen isolierenden thermoplastischen Harzkörper 632 getrennt. In einem Beispiel besteht der Harzkörper 632 aus einem flexiblen PVC-Material. Die Position von Drähten 602 in bezug auf die obere Oberfläche 624 und die untere Oberfläche 626 ist durch die relativen Positionen des Drahts und des geschmolzenen thermoplastischen Harzes, wenn bzw. wie sie in die Klemmstelle eintreten, und durch die Flußdynamik des ge schmolzenen thermoplastischen Harzes innerhalb der Klemmstelle diktiert. Wie in 19 illustriert, besteht durch ein Einführen der Drähte 602 über dem Extruderkopf 612 die Tendenz für die Drähte, relativ näher zu der oberen Oberfläche 624 des Endprodukts 600 zu sein (wie durch Drähte 602' angegeben, gezeigt als strichlierte Linien in 20). Dagegen besteht, wenn die Drähte von unterhalb des Extruderkopfs zugeführt werden (wie durch eine Drahtzufuhr 602A angegeben bzw. angedeutet, illustriert in strichlierten Linien in 19) die Tendenz für die Drähte, relativ näher zur unteren Oberfläche 626 im Endprodukt 600 zu sein (wie durch Drähte 602' angegeben, gezeigt als strichlierte Linien in 20).
Eine Alternative zum Regeln bzw. Steuern der vertikalen Position von Drähten 602 innerhalb des isolierenden Körpers 632 besteht darin, ein unterstützendes Substrat 633 unterhalb der Drähte bereitzustellen, wenn der Formprozeß stattfindet. Wie in 19 illustriert, wird das Substrat 633 (als strichlierte Linien gezeigt) auf die mit Rillen versehene Druckwalze 608 zugeführt, so daß es an den Spitzen der Rillen der Walze sitzt. Das Substrat 633 kann jegliches Material sein, das dienlich bzw. förderlich ist, um die Drähte zu unterstützen, während es auch dem geschmolzenen thermoplastischen Harz erlaubt, durchzufließen und das Substrat während des Formprozesses einzukapseln. In einem Beispiel ist das Substrat 633 eine Matte aus nicht gewebten Fasern. Die Drähte 602A werden dann auf das Substrat bei Positionen entsprechend den Führungsrillen der Druckwalze 608 zugeführt. Das etwas rückstellfähige Substrat 633 erlaubt den Drähten 602A, nur teilweise in ihre jeweiligen Führungsrillen der Druckwalze 608 einzutreten, wodurch erlaubt wird, daß die seitliche Position der Drähte geregelt bzw. gesteuert wird, während die Drähte daran gehindert werden, den Boden der Rillen zu erreichen. Beim Eintreten in die Klemmstelle fließt bzw. strömt das geschmolzene Harz 610 nach oben, um die Hohlräume 614 zu füllen, und nach unten durch das Substrat 633, um die Rillen der Druckwalze 608 zu füllen, währenddessen das Substrat verhindert, daß die Drähte 602A in Kontakt mit der Druckwalze 608 sinken.
Das resultierende Produkt 600' (21) weist das unterstützende Substrat 633 unterhalb der Drähte 602 innerhalb des isolierenden Körpers 632 eingebettet auf.
In einer alternativen Ausführungsform, die auch in 20 illustriert ist, und weiterhin auf 22 und 22A bezugnehmend, sind Formhohlräume 612 von einer Form bzw. Gestalt, die gerade nach innen vom Umfang der Formwalze 606 zu ihrem Zentrum vorragt, d.h. die Hohlräume 612 sind geformt, um nur Stiele auszubilden, und weisen keinen unterschnittenen Abschnitt zum Ausbilden eines ergreifenden Kopfs eines Befestigungselements auf. Der Rest des das Kabel ausbildenden Verfahrens schreitet wie oben beschrieben fort, mit der Ausnahme, daß das Produkt 600' (22), das von der Formwalze abgestreift bzw. abgezogen wird, nur integral geformte Stiele 622' aufweist, die von seiner oberen Oberfläche 624' vorragen. Nachfolgend auf die Abstreiftätigkeit wird das Kabel 600'' zwischen einer erhitzten Rolle 634 und einer Amboßrolle 636 (gezeigt in strichlierten Linien) durchgeführt, um ein Endprodukt 600''' zu erzeugen (22A). Die Rollen 634, 636 sind so angeordnet, daß die erhitzte Rolle 634 den Spitzenabschnitt 623' jedes Stiels 622' kontaktiert und deformiert, um einen durch eine Schlaufe ergreifbaren Kopfabschnitt 625' auszubilden, der die obere Oberfläche 624' überragt.
Bezugnehmend auf 23-25 ist eine andere Technik zum Vermeiden von jeglichen potentiellen Problemen eines Zentrierens und/oder vollständigen Verkapselns der Drähte in dem isolierenden Körper, den isolierenden Körper in einem zweistufigen Verfahren herzustellen. Zu Beginn wird ein Zwischenprodukt 640 (23) durch ein Zuführen von Drähten 602 und eines Bands 610 aus thermoplastischem Harz in einen Spalt gebildet, der durch zwei Druckwalzen 644 und 646 gebildet ist. Ähnlich zur Druckwalze 608, die oben unter Bezugnahme auf 20 beschrieben ist, hat die untere bzw. niedrigere Druckwalze 646 Spitzen und Täler ausbildende Nuten bzw. Rillen auf ihrer Oberfläche, um beim lateralen bzw. seitlichen Führen der Drähte zu helfen, wobei jedoch in diesem zweistufigen Verfahren die obere Walze 644 eine ebene Umfangsoberfläche aufweist, welche die flache obere Oberfläche 648 (24) des Zwischenprodukts 640 ausbildet. Das Zwischenprodukt 640 wird dann in einen zweiten Spalt 651 zugeführt, der durch eine mit Nuten versehene bzw. gerillte untere Druckwalze 650 und eine Formwalze 652 ausgebildet ist, die Hakenhohlräume aufweist, wie dies oben beschrieben ist. Gleichzeitig mit dem Zwischenprodukt 640 wird ein Band von thermoplastischem Harz 654 von dem Extruderkopf 653 zu dem Spalt bzw. zu der Klemmstelle direkt benachbart dem Umfang der Formwalze 652 zugeführt und Haken 656 (25) werden in einer Weise ähnlich zu jener ausgebildet, die oben unter Bezugnahme auf 20 beschrieben ist. Das resultierende Endprodukt 658 hat eine mehrschichtige bzw. -lagige Struktur, beinhaltend eine obere Haken tragende Schicht 660, die permanent während der Hakenformtätigkeit an eine untere Schicht 662 gebondet ist, welche zu Beginn als Zwischenprodukt 640 ausgebildet wurde. Drähte 602 sind bzw. werden entweder vollständig durch die untere Schicht 662 verkapselt oder sind bzw. werden vollständig durch ein sandwichförmiges Aufnehmen zwischen der oberen und unteren Schicht 660 bzw. 662 verkapselt.
Bezugnehmend nun auf 26 und 27 wird in einem noch anderen Verfahren zum Ausbilden eines kontinuierlichen Kabels mit integral bzw. einstückig geformten Befestigungselementstielen, die sich von einer Oberfläche eines einen Leiter isolierenden Körpers erstrecken, ein Stempel bzw. Prägestempel 670 unmittelbar stromaufwärts der Klemmstelle 672 positioniert. Der Stempel 670 beinhaltet eine Drahtführungsplatte 674, die individuelle Führungsbuchsen 676 definiert, von denen jede einen leitfähigen Draht 678 empfängt bzw. aufnimmt und führt. Die Führungsbuchsen bzw. -hülsen 676 können zylindrisch geformt sein, um Drähte von rundem Querschnitt aufzunehmen, oder können von rechteckigem Querschnitt sein, um abgeflachte Leiter aufzunehmen, um relativ flache Kabel herzustellen. Angeordnet senkrecht zur Zufuhrrichtung der Drähte ist ein Extruder 680, welcher geschmolzenes thermoplastisches Harz durch die Düse 681 zu einem internen Harzflußpfad 683 einführt, der durch den Stempel 670 definiert ist. Der Strömungs- bzw. Flußpfad 680 lenkt das geschmolzene Harz, um über, unter und zwischen der Mehrzahl von Drähten 678 zu fließen bzw. zu strömen, bevor die Kombination 682 von Drähten und geschmolzenem Harz durch den Schlitz 684 und in die unmittelbar benachbarte Klemmstelle 672 gezwungen bzw. beaufschlagt wird. Sobald das Material einmal in der Klemmstelle 672 ist, schreitet der Formprozeß wie oben unter Bezugnahme auf 20 beschrieben fort, ohne eine weitere Notwendigkeit für eine seitliche oder vertikale Drahtführung und/oder Ausrichtung.
In einer besonderen Ausführungsform, illustriert in 28 und 29, werden die Drähte und das thermosplastische Harz durch eine Klemmstelle 700 zugeführt, die durch zwei Formwalzen 702, 704 ausgebildet ist, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Jede Formwalze 702, 704 definiert ein Feld bzw. Array von einen Haken (oder Stiel) ausbildenden Hohlräumen 706, ähnlich den oben beschriebenen. In der gezeigten Ausführungsform werden zwei Ströme 708, 710 von geschmolzenem thermoplastischem Harz in die Klemmstelle 700 zugeführt, während eine Mehrzahl von seitlich bzw. lateral beabstandeten leitfähigen Drähten 709, in der Form von flachen leitfähigen Streifen, wie illustriert, zur Klemmstelle 700 zwischen den Strömen 708, 710 eingeführt wird. Alternativ sind die Ströme 708, 710 anfänglich zwei verfestigte thermoplastische Harzfilme. Die Temperatur- und Druckbedingungen in der Klemmstelle zwingen das thermoplastische Harz (ob am Anfang geschmolzen oder fest), um wenigstens teilweise die Hohlräume zu füllen, so daß das verfestigte Produkt 712, das von der Austritts- bzw. Ausgangsseite der Klemmstelle abgestreift bzw. abgezogen wird, mit einer Schlaufe in Eingriff bringbare Befestigungselemente 714 aufweist (oder Stiele, die später, wie oben beschrieben, nachträglich ausgebildet werden können), die von gegenüberliegenden breiten Oberflächen 716, 718 des elektrisch isolierenden Körpers 720 des thermoplastischen Harzes vorragen.
Ein noch anderes Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kabeln der vorliegenden Erfindung ist in 30-33 illustriert. Das Verfahren ist ein Laminationsprozeß bzw. -verfahren, in welchem ein vorher ausgebildetes Hakenband 730, beabstandete elektrische Leiter 732 und ein Verstärkungsband 734 gleichzeitig zwischen zwei Bonding- bzw. Verbin dungsrollen 736, 738 zugeführt werden. Das voraus gebildete Hakenband 730 besteht aus einem elektrisch isolierenden thermoplastischen Harz, wobei ein Beispiel ein Polyestermaterial ist, wobei das Hakenband 730 eine Basis 740 aufweist, das eine erste bzw. zweite Oberfläche 742, 744 definiert. Haken 746 sind Vorwölbungen des thermoplastischen Harzes der ersten Oberfläche 742 und sind geeignet zum Ergreifen eines Schlaufenmaterials. Das Hakenband 730 wird zwischen den Druckwalzen 736 und 738 zugeführt, wobei seine Haken tragende erste Oberfläche 742 der Umfangsoberfläche der ersten Druckwalze 736 unmittelbar benachbart ist. Das Verstärkungsband 734, auch aus einem elektrisch isolierenden Material (aber nicht notwendigerweise aus demselben Material wie das Hakenband 730), definiert eine erste Oberfläche 748 und eine zweite Oberfläche 750 und wird zwischen den Walzen 736 und 738 zugeführt, wobei seine erste Oberfläche 748 der Umfangsoberfläche der Druckwalze 738 unmittelbar benachbart ist.
Gleichzeitig mit dem Hakenband 730 und dem Verstärkungsband 734 wird eine Mehrzahl von flachen leitfähigen Streifen (oder Drähten von kreisförmigem Querschnitt) zwischen den Druckwalzen 736, 738 in seitlich beabstandeter Weise zugeführt. Die Leiter 732 sind zwischen der zweiten Oberfläche 744 des Hakenbands 730 und der zweiten Oberfläche 750 des Verstärkungsbands 734 angeordnet. Die Druckwalze 736 weist eine Serie bzw. Reihe von vorragenden Ringen 752 auf, die angeordnet sind, um die erste Oberfläche 742 des Hakenbands 732 nur entlang von Bereichen bzw. Regionen 753 des sich ausbildenden Laminats 754 zu kontaktieren, die zwischen den voneinander beabstandeten Leitern 732 liegen. Die Walzen 736 und 738 werden erwärmt bzw. erhitzt und positioniert, um einen Druck in den Bereichen 753 entsprechend jedem Ring 752 zu erzeugen, so daß ein thermisches Verbinden bzw. Bonden entlang der kontaktierten Bereiche des Laminats 754 auftritt. Die thermischen Bondinglinien wirken, um permanent das Hakenband 730 mit dem Verstärkungsband 734 in einer Weise zu verschweißen, die die Leiter 732 voneinander elektrisch isoliert und die Leiter zwischen dem Hakenband und dem Verstärkungsband isoliert. Das voraus gebildete Hakenband 734 kann mit Bereichen bzw. Regionen 753 versehen sein, die durch flache Bereiche (wie in 31 illustriert) an der ersten Oberfläche 742 unterschieden sind, d.h. Bereiche, denen Reihen von Haken 746 fehlen. Alternativ kann die erste Oberfläche 742 eines voraus gebildeten Hakenbands ein gleichförmiges Feld von Haken 746 über seine Oberfläche aufweisen, wobei die Haken in den Bereichen 753 anschließend in Kontakt kommen mit den Ringen 753, wodurch die Haken durch den angewandten bzw. aufgebrachten Druck und die Hitze bzw. Wärme geschmolzen und/oder zerkleinert bzw. zerbrochen werden. Auf jede Weise sind die Haken, die an der Oberfläche 742 verbleiben, d.h. jede, die zwischen den Ringen 752 während des Laminationsprozesses positioniert sind, ausreichend, um die notwendige Befestigungsfähigkeit mit zusammenpassenden bzw. abgestimmten Schlaufenmaterialien bereitzustellen.
In einer anderen Alternative wirkt die Druckwalze 736 als ein Amboß (rotierend oder stationär), während die Druckwalze 734 bei einer Frequenz im Ultraschallbereich vibriert wird, was bewirkt, daß das Hakenband 730 mit dem Verstärkungsband 734 entlang der Bereiche 753 verschweißt wird, wo die Ringe 752 das Hakenband 730 kontaktieren.
Wiederum auf 30 bezugnehmend und nun auch auf 34, wird das elektrische Kabel 800 durch ein anderes Lamina tionsverfahren hergestellt. Das Hakenband 730 (wie oben unter Bezugnahme auf 30 und 31 beschrieben) wird mit einer Schicht eines elektrisch isolierenden Klebers 770 versehen (gezeigt als strichlierte Linien in 30), der auf seine zweite Oberfläche 744 aufgebracht wird, wenn bzw. wie es zwischen glatten Druckwalzen 760 und 762 zugeführt wird. Auf ähnliche Weise ist das Verstärkungsband 734 mit einer Schicht eines Klebers 771 (strichlierte Linien) versehen, der auf seine zweite Oberfläche 750 aufgebracht wird, wenn es zwischen die Walzen 736, 738 zugeführt wird. Jedoch weisen im Gegensatz zu den oben diskutierten Verfahren in diesem besonderen Beispiel die Walzen 736 und 738 beide eine glattere Außenoberfläche auf, d.h. keine Walze weist die Druckringe 752 auf, die oben unter Bezugnahme auf 33 diskutiert wurden. Leiter 732 werden zwischen den Walzen so eingeführt, um zwischen dem Hakenband und dem Verstärkungsband sandwichartig eingeschlossen zu werden. Die glatten Druckwalzen sind angeordnet, um zu bewirken, daß der Kleber 770 an der zweiten Oberfläche 744 des Hakenbands 730 und der Kleber 771 an der zweiten Oberfläche 750 des Verstärkungsbands 734 einander kontaktieren, wodurch die zwei Bänder miteinander verbunden werden. Der Kleber kontaktiert auch die Leiter 732, wobei er sie wenigstens teilweise umgibt und in Kombination mit dem Hakenband und/oder dem Verstärkungsband wirkt, um die Leiter zu umhüllen und voneinander elektrisch zu isolieren. Es ist auch möglich, eine der Kleberschichten 771, 772 zu eliminieren bzw. zu beseitigen, wobei die verbleibende Kleberschicht ausreichend ist, um das Hakenband 730 mit der Verstärkungsschicht 734 zu verbinden bzw. an diese zu bonden, während die Leiter 734 zwischen den Schichten umhüllt und elektrisch isoliert werden.
In noch einer anderen Alternative ist das Verstärkungsband 734 in der Form eines zweiten Streifens des Hakenbands, ähnlich zu oder identisch mit dem Hakenband 730, das oben beschrieben ist, so daß das resultierende elektrisch leitfähige Kabel mit einer Schlaufe in Eingriff bringbare Haken aufweist, die sich von gegenüberliegenden freigelegten Oberflächen erstrecken.
Es sollte erwähnt werden, daß in den eben diskutierten, durch einen Kleber laminierenden Beispielen die Haken 746 nicht permanent zu einem bedeutenden Ausmaß durch ihren Durchtritt durch die glatten Druckwalzen deformiert bzw. verformt werden. Eher sind die Haken rückstellfähig genug, um den Drücken zu widerstehen, die durch die nicht erhitzten Walzen aufgebracht werden.
Wie in 35 illustriert, weist das Hakenbefestigungselementband 810 Hakenbefestigungselemente 814 auf, die sich von einer ersten 812 von zwei gegenüberliegenden breiten Oberflächen 812, 813 von einer Basis 816 erstrecken. Während die illustrierten Hakenbefestigungselemente 814 von 35 tatsächlich hakenförmig sind, bezieht sich der Ausdruck "Hakenbefestigungselemente", wie er hierin verwendet wird, generell auf Vorwölbungen bzw. Erhebungen, die Spitzen bzw. Enden aufweisen, die zum Eingriff mit einem komplementären Schlaufenmaterial oder alternativ mit anderen gleichen oder ungleichen komplementären Vorwölbungen geformt sind. Jedes Hakenbefestigungselement 814 weist einen ergreifenden Kopf 818 auf, der zum lösbaren Ergreifen eines zusammenpassenden Befestigungselementmaterials, beispielsweise Schlaufenmaterials, fähig ist. Beispiele von anderen geeigneten Hakenbefestigungselementformen enthalten, sind aber nicht beschränkt auf Stiele, die pilzartige, scheibenartige mit flachem Kopf und palmförmige Köpfe aufweisen.
Wiederum ist, wie oben unter Bezugnahme auf 5 diskutiert, ein Beispiel eines im Handel erhältlichen Hakenbefestigungselementbands, das für eine Verwendung in der Erfindung geeignet ist, das Hakenprodukt mit der Bezeichnung CFM-29, erhältlich von Velcro USA, Corp. von Manchester N.H. Das CFM-29-Hakenprodukt weist Haken von 0,38 mm (0,015 Zoll) Höhe, einer Basisdicke von 0,0762 mm (0,003 Zoll) und eine Hakenbefestigungselementdichte in der Größenordnung von 1000 oder mehr Hakenbefestigungselementen pro Quadratzoll auf.
Das Befestigungselementband 810 kann vorteilhafterweise kontinuierlich und integral bzw. einstückig aus thermoplastischem Harz, wie oben beschrieben, wiederum unter Bezugnahme auf US Patent Nr. 4,794,028 , erteilt am 27. Dezember 1988 an Fischer, hergestellt werden. Kurz gesagt, wie im rechten Abschnitt von 1004 in 2 illustriert, verwendet das Fischer-Verfahren eine Klemmstelle, die zwischen einer Formwalze 1006 und einer Druckwalze 1008 ausgebildet ist. Geschmolzenes thermoplastisches Harz 1000 wird in die Klemmstelle 1004 zugeführt, während sich die Form- und Druckwalze in entgegengesetzten Richtungen drehen, wie dies durch die Pfeile in 36 angedeutet ist. Der Druck in der Klemmstelle zwingt extrudiertes Harz, eine Mehrzahl von hakenbefestigungselementförmigen Hohlräumen (1010) zu füllen, die in der Formwalze 1006 bereitgestellt sind. Harz im Überschuß des Hohlraumvolumens nimmt die Form der Klemmstelle an, um das Basissubstrat auszubilden, beispielsweise (Basis 816 von 35). Anschließend verfestigt sich das Harz und wird von der Formwalze abgestreift bzw. abgezogen, um das kontinuierliche Befestigungselementband 810 herzustellen.
Andere Techniken zum kontinuierlichen und integralen Ausbilden eines thermoplastischen Hakenbefestigungselementbands sind gleichermaßen für eine Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet. Eine derartige Technik involviert die Extrusion von thermoplastischem Harz in eine Lücke bzw. einen Spalt, die bzw. der zwischen dem Extrusionskopf und der Formwalze ausgebildet ist, ohne die Verwendung einer gesonderten Druckwalze. Diese Technik wird vollständiger, beispielsweise in U.S. Patent 5,441,687 , erteilt am 15. August 1999 an Murasaki et al., beschrieben, auf welches der Leser für weitere Information verwiesen wird.
In einer anderen geeigneten Technik sind bzw. werden Stiele statt als Hakenverschlußelement geformte Vorsprünge zu Beginn einstückig bzw. integral mit einer thermoplastischen Basis geformt. Nachfolgend werden die Oberseiten der Stiele geformt, um ein- bzw. ergreifende Köpfe beispielsweise durch ein Kontaktieren der Stielspitzen mit einer erhitzten Walze oder Erhitzen der Stielspitzen zu bilden, indem sie mit einer nicht erhitzten oder gekühlten Walze kontaktiert werden, um Stiele auszubilden, die Köpfe aufweisen, die fähig sind, in komplementäre Schlaufen oder dgl. oder anders geformte Hakenverschluß- bzw. -befestigungselemente einzugreifen. Beispiele dieser Techniken sind vollständiger im U.S. Patent Nr. 5,077,870 , ausgegeben am 7. Januar 1992 an Melbye et al. und U.S. Serien Nr. 09/231,124 , hinterlegt am 15. Januar 1999, illustriert. Der Leser wird auf beide dieser Referenzen für eine weitere Information verwiesen.
In noch einer anderen geeigneten Technik wird eine thermoplastische Basis extrudiert, die kontinuierliche Schienen von hakenverschlußförmigen Profilen aufweist. Die Schienen, jedoch nicht die Basis, sind bzw. werden nachfolgend seitlich bzw. lateral an Intervallen entlang der Länge der Extrusion geschlitzt, um gesonderte Abschnitte der verschlußförmigen bzw. als Befestigungselement geformten Schiene auszubilden, wobei jeder Abschnitt von einem benachbarten Abschnitt durch einen Schlitz getrennt ist. Die Basis wird dann permanent in Längsrichtung gedehnt, um einen Raum zwischen benachbarten Abschnitten der verschlußförmigen Schienen auszubilden. Das resultierende Befestigungs- bzw. Verschlußband hat Reihen von beabstandeten individuellen Hakenverschluß- bzw. -befestigungselementen. Eine derartige Technik ist vollständiger beispielsweise im U.S. Patent Nr. 4,894,060 , ausgegeben bzw. erteilt am 16. Januar 1990 an Nestegard, beschrieben, auf welches der Leser für weitere Information verwiesen wird.
Wie in 35A illustriert, hat das Verschlußband 910 eine relativ dünne Schicht 902 aus einem elektrisch leitfähigen bzw. leitenden Material, das auf seiner ein Hakenverschlußelement tragenden Oberfläche 912 angeordnet bzw. festgelegt ist. Das elektrisch leitfähige Material bildet eine Schicht von grob gleichmäßiger Dicke, welche unmittelbar der Kontur des Verschlußbands 910 folgt. Vorzugsweise ist das Beschichtungsmaterial hoch leitfähig, beispielsweise Silber, wobei die dünne Schicht des Materials einen niedrigen Widerstand gegenüber der Übertragung von elektrischen Signalen entlang des Verschlußbands zur Verfügung stellt. Es ist auch bevorzugt, daß die leitfähige Beschichtung 902 an dem Befestigungs- bzw. Verschlußband 910 in einer Weise festgelegt ist, welche es dem Verschlußband ermöglicht bzw. erlaubt flexibel zu bleiben. Wo die leitfähige Beschichtung Hakenverschlußelemente umfaßt, ist es wichtig, daß die leitfähige Beschichtung den Hakenverschlußelementen ermöglicht, soweit wie erforderlich sich zu verbiegen, um komplementäre Schlaufen oder andere Hakenverschlußelemente zu ergreifen und loszulassen, während sie mit dem Verschlußband einstückig verbleiben.
Neuerlich auf 36 bezugnehmend ist eine Technik zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Schicht 902 auf ein Verschlußband 910 zum Herstellen eines leitfähigen Hakenbands, das die bevorzugten Eigenschaften aufweist, die zuvor beschrieben sind, illustriert. Das Verfahren beinhaltet ein Reduktionsverfahren, in welchem das leitfähige Material mit einem zuvor aufgebrachten Sensibilisierungsmittel reagiert, um das leitfähige Material auf dem Verschlußband 910 festzulegen. In einem Beispiel, das hierin als "Versilbern" bezeichnet ist und nun zu beschreiben ist, umfaßt das Sensibilisierungsmittel Zinn und das elektrisch leitfähige Material umfaßt Silber. Das Versilberungsverfahren ist eine chemische Reaktion, welche resultiert, wenn eine Lösung von Silbersalzen in Kontakt mit einem Reduktionsmittel gelangt. Das Silber scheidet sich ab, wo die Oberfläche mit einem Sensibilisierungsmittel behandelt wurde, welches die Oberfläche mit einer dünnen Schicht, beispielsweise einer Dicke der Größenordnung der molekularen bzw. Molekülgröße der Sensibilisierungsverbindung, von Zinn beschichtet, auf welcher das Silber anhaftet.
Wie dies in 36 illustriert ist, wird ein geschmolzenes Harz 1000 von einem Extruderkopf 1002 in einen Spalt 1004 extrudiert, der zwischen der Formwalze 1006 und der Druck walze 1008 ausgebildet ist. Die Formwalze 1006 hat eine Mehrzahl von hakenförmigen Hohlräumen 1010, die ausgebildet sind, um sich nach innen von der den Spalt bildenden Oberfläche zu erstrecken. Ein Druck, der in dem Spalt erzeugt wird, beaufschlagt bzw. zwingt das geschmolzene Harz 1000, in die Hohlräume 1010 einzudringen, während überschüssiges Harz in dem Spalt zwischen der Form- und Druckwalze verbleibt. Wenn sich die Walzen drehen (in der Richtung, die durch die entsprechenden Pfeile angedeutet ist), bleibt das Harz mit der Formwalze assoziiert, wenn es abkühlt und sich zu verfestigen beginnt. Das Harz in den Hohlräumen bildet Hakenverschluß- bzw. -befestigungselemente (beispielsweise Hakenverschlußelemente 814 von 35) und das Harz, das mit der Umfangsoberfläche der Formwalze 1006 assoziiert verbleibt, bildet eine Basis (beispielsweise Basis 816 von 35), von welcher sich die Hakenverschlußelemente erstrecken. Das resultierende Befestigungs- bzw. Verschlußband 1020 wird von der Formwalze 1006 durch Abstreifwalzen 1022 und 1024 abgestreift, wird dann zu der "Versilberungsstufe" geleitet, wo das leitfähige Material aufgebracht wird.
In einigen Fällen wird, um die Oberfläche vorzubereiten, um leitfähig beschichtet zu werden, ein Benetzungsmittel zuerst bei einer Station 1030 aufgebracht. In einem Beispiel ist das thermoplastische Harz des Verschlußbands Polypropylen und das Benetzungsagens bzw. -mittel ist ein Produkt, das als C22 bekannt ist und von Peacock Laboratories Inc. in Philadelphia, PA erhältlich ist. Das C22 wird mit Wasser (vorzugsweise deonisiert) in einem Verhältnis von 14 ml zu 0,4 kg (16 Unzen) vermischt und wird dann gesprüht, wie dies durch einen Sprüher 1032 dargestellt bzw. illustriert ist, getaucht oder auf den ge wünschten Bereich des Hakenverschlußprodukts gewischt bzw. aufgebracht.
Mit dem aufgebrachten Benetzungsagens wird das Hakenverschlußprodukt dann zu einer Station 1040 übergeleitet, wo eine Sensibilisierungslösung aufgebracht wird. Neuerlich unter Verwendung des Beispiels eines thermoplastischen Polypropylenharzes ist eine geeignete Sensibilisierungslösung eine Sensibilisierungslösung Nr. 93 erhältlich von Peacock Laboratories Inc. in Philadelphia, PA. Die Nr. 93 Sensibilisierungslösung wird mit Wasser (vorzugsweise deonisiert) in einem Verhältnis von 14 ml zu 16 Unzen vermischt und wird dann, wie dies durch einen Sprüher 1042 illustriert ist, aufgesprüht, getaucht oder auf die gewünschte Fläche des Hakenverschlußprodukts gewischt.
Nachdem der Sensibilisierungslösung ermöglicht wurde, auf dem Hakenverschlußprodukt auszuhärten, beispielsweise etwa 60 Sekunden in dem Fall von der Sensibilisierlösung Nr. 93 auf Polypropylen, wird das Hakenverschlußprodukt zu einer Station 1050 gerichtet bzw. geleitet, wo die behandelten Flächen bzw. Bereiche mit Wasser (vorzugsweise deonisiert) gespült werden. Ein Spülen wird effektiv durch ein Sprühen, wie dies durch einen Sprüher bzw. eine Sprüheinrichtung 1052 illustriert ist, Tauchen oder Wischen des gewünschten Bereichs mit dem Spülwasser ausgeführt.
Das Hakenverschlußprodukt wird dann zu einer Station 1060 gerichtet, wo es mit einer Versilberungslösung gesättigt wird, um die elektrisch leitfähige Beschichtung aufzubringen. Im Fall eines Hakenverschlußprodukts aus Polypropylen ist eine geeignete Versilberungslösung HE-300, verfügbar bzw. erhältlich von Peacock Laboratories Inc. in Philadelphia, PA. Die HE-300 Versilberungslösung ist aus drei wesentlichen bzw. Komponenten bildenden Lösungen hergestellt, beinhaltend HE-300 Silberlösung "A", HE-300 Aktivatorlösung "B" und HE-300 Reduktionslösung "C". Alle drei Komponenten der Versilberungslösung werden gleichzeitig durch eine Doppeldüsen-Sprühpistole 1062 aufgebracht. Eine erste Düse 1064 der Sprühpistole 1062 wird von einem Tank versorgt, enthaltend die folgende Mischung: gleiche Mengen von HE-300 Silberlösung "A" und HE-300 Aktivatorlösung "B", die jeweils mit Wasser (vorzugsweise deonisiert) in einem Verhältnis von 14 ml zu 0,2 kg (8 Unzen) vermischt sind. Um eine möglicherweise explosive Reaktion in dem Mischtank zu vermeiden, ist es bevorzugt, jede der konzentrierten HE-300 "A" und "B" Lösungen mit dem Wasser zu vermischen, statt die konzentrierten Lösungen direkt miteinander zu vermischen.
Gleichzeitig mit dem Sprühen aus der ersten Düse 1024 sprüht eine zweite Düse 1066 eine Lösung, die von einem Zufuhrtank zugeführt wird, in welcher HE-300 Silberreduktionsmittel mit Wasser (vorzugsweise deonisiert) in einem Verhältnis von 14 ml zu 0,4 kg (16 Unzen) vermischt wurde.
Die Doppeldüsen-Sprühpistole 1062 arbeitet, um gleichzeitig gleiche Mengen der Mischungen aus beiden Sprühdüsen 1064, 1066 zu sprühen. Wie illustriert, sind die Düsen 1064 und 1066 zueinander derart gerichtet, daß sich ihre entsprechenden Ausgaben an etwa ihrem Kontaktpunkt mit dem Hakenverschlußprodukt vermischen. Das Ergebnis ist, daß sich die gesonderten Ströme ungefähr kombinieren, wenn die Ströme die Oberfläche des Hakenverschlußprodukts kontaktieren. Die zu beschichtende Fläche ist bzw. wird mit dem Sprühnebel bzw. Spray aus der Doppeldüsen-Sprühpistole 1062 gesättigt, bis sich die Oberfläche zu einer Grau/Goldfarbe verändert. An diesem Punkt ist die leitfähige Beschichtung ausreichend vollständig.
In einer anderen Ausbildung ist bzw. wird das geformte Hakenverschlußprodukt durch ein Maskierungsmaterial vor dem Versilberungsverfahren abgedeckt. Wie dies in 2 illustriert ist, kann eine fakultative Maskierungsstation 1070 (die durch strichlierte Linien angezeigt bzw. angedeutet ist) einen Film zur Verfügung stellen, welcher die nachfolgende Beschichtung blockiert, die an Stationen 1030, 1040, 1050 und 1060 aufgebracht wird. Wenn der Film gemustert ist, um einen Durchtritt der nachfolgenden Beschichtungen in lediglich ausgewählten Bereichen zu ermöglichen, ist das Ergebnis ein Hakenverschlußprodukt, das eine Schicht aus leitfähigem Material aufweist, die auf lediglich einen Bereich entsprechend dem Muster aufgebracht ist bzw. wird. Der Maskierungsfilm kann nachfolgend entfernt werden, wobei er ein leitfähiges Muster zurückläßt, das auf einer ansonsten nicht leitfähigen Oberfläche abgeschieden bzw. angeordnet ist.
In noch einer anderen Ausbildung ist bzw. wird eine Durchstechstation 1080 zur Verfügung gestellt, in welcher das geformte Hakenverschlußband beispielsweise durch Stifte 1082 durchstochen ist bzw. wird, um Durchgangslöcher auszubilden, welche sich von einer ersten zu einer zweiten breiten Oberfläche der Verschlußbandbasis erstrecken. Ein nachfolgendes Versilbern des Hakenverschlußbands beschichtet die Oberflächen, die die Durchtritts- bzw. Durchgangslöcher definieren, mit leitfähigem Material. Diese leitfähigen Durchgangslochoberflächen stellen Durchtritte für elektrische Signale zur Verfügung, die von einer ersten zu einer zweiten Oberfläche des Hakenverschlußbands durchzuleiten sind.
In einem anderen Beispiel, das in 37A-37E illustriert ist, ist bzw. wird ein geformtes Hakenband 1100 (37A) zu Beginn als ein kontinuierliches Blatt aus thermoplastischem Harz 1102 zur Verfügung gestellt, das gegenüberliegende erste und zweite breite Oberflächen 1101, 1103 aufweist, mit einem Feld bzw. Array von einstückig bzw. integral geformten Hakenverschlußelementen 1104, die sich von der ersten breiten Oberfläche 1101 erstrecken. Wie dies in 37B illustriert ist, ist bzw. wird das Hakenband 1100 durchstochen, um Durchgangslöcher 1112 an verschiedenen vorbestimmten Orten entlang des Bands zur Verfügung zu stellen. Nachfolgend wird ein Maskierungsfilm 1120 (37C), der ein Muster von Öffnungen 1122 aufweist, die an einer ansonsten festen bzw. durchgehenden Oberfläche 1124 ausgebildet sind, auf das durchstochene Hakenband aufgebracht (37D). Der Ort und die Frequenz der Durchstechungen, welche die Durchgangslöcher des durchstochenen Hakenbands 1100 ausbilden, und das Muster der Öffnungen 1122 auf dem Maskierungsfilm 1120 sind so ausgewählt, daß die Aufbringung des Maskierungsfilms 1120 auf das durchstochene Hakenband 1110 in einem maskierten Hakenband 1130 (37D) resultiert, das wenigstens ein Durchgangsloch 1112 aufweist, das innerhalb wenigstens einer Öffnung 1122, und in einigen Ausbildungen innerhalb jeder Öffnung 1122 angeordnet ist. Das maskierte Hakenband 1130 wird dann mit dem leitfähigen Material beschichtet, beispielsweise wie dies oben beschrieben ist, und die Maske wird entfernt, um ein selektiv leitfähiges Hakenverschlußprodukt 1140 zu erzeugen, das gewählte Bereiche bzw. Regionen aufweist, welche elektrisch leitfähig bzw. leitend sind. Die leitfähigen Bereiche 1142 entsprechen den Öffnungen 1122 des Maskierungsfilms 1120 und jeder leitfähige Bereich 1142 hat wenigstens ein Durchgangsloch 1112, dessen definierende Oberflächen 1144 ebenfalls leitfähig beschichtet sind. Die beschichten Durchgangslochoberflächen stellen die Übertragung von elektrischen Signalen von der das Hakenverschlußelement tragenden Seite des Hakenbands zu der entgegengesetzten Seite zur Verfügung.
Das oben unter Bezugnahme auf 36 und 37A-37E beschriebene Verfahren kann in vorteilhafter Weise angewandt bzw. eingesetzt werden, um eine große Vielzahl von elektrisch leitfähigen Befestigungs- bzw. Verschlußprodukten herzustellen. In einem Beispiel wird ein Hakenverschlußkabel 1200, das sich zwischen gegenüberliegenden Längskanten 1221 und 1223 erstreckt, wie dies in 38A und 38B illustriert ist, hergestellt. Das Kabel wird aus einem Substrat 1201 gebildet, das zwei breite gegenüberliegende Oberflächen 1204, 1206 aufweist, wobei sich Hakenverschlußelemente 1202 von der breiten Oberfläche 1204 erstrecken. Die Hakenverschlußelemente 1202 und die breite Oberfläche 1204 können einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz, beispielsweise Polypropylen gebildet sein, indem das oben unter Bezugnahme auf 36 beschriebene Verfahren angewandt wird. Kontinuierliche leitende Bänder 1208 sind bzw. werden auf die Oberfläche 1204 aufgebracht und erstrecken sich entlang der Länge des Kabels. Die Bänder sind bzw. werden voneinander, beispielsweise durch ein Aufbringen von geeigneten Maskierungsfilmstreifen auf die Kabeloberfläche 1202 ähnlich zu dem oben unter Bezugnahme auf 36 beschriebenen Verfahren getrennt. Ein derartiges Kabel kann in einer kontinuierlichen bzw. durchgehenden Länge erzeugt und nachfolgend auf eine ge wünschte Länge für seine gedachte Verwendung geschnitten werden.
Das Kabel 1200 hat elektrische Verbinder 1222 an seinen terminalen Längsenden. Die leitfähigen bzw. leitenden Bänder 1208 erlauben einen Durchtritt von elektrischen Signale zwischen den zwei Anschlußverbindern 1222, während Hakenverschlußelemente 1206 es dem Kabel ermöglichen, lösbar an einer Oberfläche (nicht gezeigt) festgelegt bzw. gesichert zu sein, welche mit komplementärem Befestigungs- bzw. Verschlußmaterial, beispielsweise einem Schlaufenmaterial versehen ist. Wie dies in 38A illustriert ist, ist eine ein elektrisches Signal verarbeitende Komponente 1230, beispielsweise ein Mikrochip oder eine Leiterplatte, die Filter, Dioden usw. aufweist, mit einem oder mehreren Fleck(en) von komplementärem Verschlußmaterial 1232 versehen, das lösbar durch die Hakenverschlußelemente 1202 ergreifbar ist. Die elektrische Komponente 1230 kann lösbar an einer gewählten Position entlang der Länge des Kabels 1220 festgelegt sein, wie dies durch eine festgelegte elektrische Komponente 1230' angedeutet ist, die mit strichlierter Linie in einer gesicherten Position auf dem Kabel 1220 gezeigt ist. In einigen Fällen sind die leitfähigen Bänder 1208 positioniert, um einige der Hakenverschlußelemente 1202 des Kabels 1220 zu umfassen, und wo die ein elektrisches Signal verarbeitende Komponente 1230 mit elektrisch leitfähigem komplementärem Verschlußmaterial, beispielsweise metallisiertem Schlaufenmaterial versehen ist, kann ein elektrisches Signal zwischen dem Band 1208 des Kabels 1220 und der ein elektrisches Signal verarbeitenden Komponente 1230 mittels der lösbaren ineinander eingreifenden komplementären Befestigungs- bzw. Verschlußelemente 1202 und 1232 übertragen werden.
In dem in 39A-39C illustrierten Beispiel hat das Kabel 1300 Hakenverschlußelemente 1302, die integral ausgebildet sind und sich von der breiten Oberfläche 1304 erstrecken. Diskrete Streifen 1308 von elektrisch leitfähigem Material sind festgelegt an und erstrecken sich in kontinuierlicher Weise entlang einer gegenüberliegenden breiten Oberfläche 1306 des Kabels 1300. Das Kabel 1300 kann durch das oben unter Bezugnahme auf 36 beschriebene Verfahren hergestellt werden, indem die extrudierte geformte thermoplastische Bahn derart manipuliert wird, daß ihre Oberfläche gegenüberliegend den Hakenverschlußelementen dem Aufbringverfahren eines leitfähigen Materials ausgesetzt ist. Eine Verwendung von geeignet geformten Masken erlaubt es dem leitfähigen Material, auf das thermoplastische Substrat als diskrete Streifen 1308 aufgebracht zu werden.
In dem in 40A-40B illustrierten Beispiel hat das Kabel 1400 diskontinuierliche Streifen 1408 von elektrisch leitfähigem Material, das auf einer breiten Oberfläche 1406 gegenüberliegend der das Hakenverschlußelement tragenden Oberfläche 1404 aufgebracht ist. Die Diskontinuitäten 1410 können von vorbestimmter Abmessung sein, beispielsweise durch ein geeignetes Maskendesign, wenn das Kabel 1400 durch das in 36 illustrierte Verfahren hergestellt wird, so daß elektrische Komponenten 1420 nachfolgend festgelegt werden können, beispielsweise durch Lötstellen bzw. -verbindungen 1422, um die Diskontinuität zu überbrücken. Das resultierende Hakenverschlußkabel 1400 wird ein flexibler Träger von einer oder mehreren elektrischen Komponente(n) 1420 (d.h. das Kabel 1400 ist eine flexible Leiterplatte) und das Kabel 1400 kann lösbar an irgendeiner Oberfläche gesichert sein bzw. werden, die komplementäre Schlaufen oder andere Hakenverschluß- bzw. -festlegungselemente aufweist, welche mit den Hakenverschlüssen bzw. -festlegungseinrichtungen 1402 in Eingriff bringbar sind.
Wie dies in 41 illustriert ist, können verschiedene andere Muster von elektrisch leitfähigen Bahnen auf der Oberfläche 1506 eines Hakenverschlußkabels 1500 derart ausgebildet werden, daß elektrische Komponenten 1520 zum Bearbeiten und/oder Modifizieren von elektrischen Signalen festgelegt werden können, welche durch das Kabel durchtreten. Neuerlich kann das gewünschte Muster des elektrisch leitfähigen Materials durch Verwendung eines geeigneten Maskendesigns festgelegt werden, um eine flexible Leiterplatte 700 auszubilden.
Darüber hinaus können die flexiblen Schaltungen 1400 und 1500 von 40A, 40B und 41 zu Beginn durch jedes eine Schaltung bildende Verfahren ausgebildet werden und ohne einstückige bzw. integrale Verschlüsse bzw. Befestigungseinrichtungen, die sich davon erstrecken. Die Schaltungen bzw. Schaltkreise (beispielsweise leitfähige Pfade 1409, 1509) können auf einer freigelegten Oberfläche eines Substrats (wie gezeigt) sein oder können innerhalb eines Substrats 1401, 1501 eingebettet, beispielsweise elektrisch isoliert sein. Derartige flexible Schaltungen können dann unter Verwendung von einer oder mehreren der Techniken bearbeitet werden, die oben beschrieben sind, um ein vorgeformtes Haken- oder Schlaufenverschlußelemente tragendes Band daran zu laminieren oder um gleichzeitig ein ein Hakenelement tragendes Verschlußband zu formen und daran zu laminieren. Ebenfalls kann, falls gewünscht, das Hakenband laminiert und/oder geformt sein bzw. werden, um gleichzeitig elektrisch einen vorab freigelegten leitfähigen Pfad zu isolieren. Entweder vor einem Zuführen des flexiblen Schaltkreises durch den Laminier/Formspalt oder danach kann das isolierende Material entfernt werden (beispielsweise durch die Lochstanztechnik, die oben beschrieben ist, oder durch jedes andere Verfahren), um Teile bzw. Abschnitte des leitfähigen Pfads 1409, 1509 für eine elektrische Verbindung mit anderen elektrischen Schaltungen und/oder Vorrichtungen freizulegen.
Indem nun auch auf 41A, 41B und 41C bezug genommen wird, wird ein zweites Substrat 1530, beispielsweise ein Polyesterfilm zur Verfügung gestellt. Der Film 1530 definiert eine erste 1534 und eine zweite 1536 gegenüberliegende breite Oberfläche und kann ein ebenes bzw. flaches Substrat sein oder kann alternativ einstückig bzw. integral geformte Hakenverschlußelemente 1532 aufweisen (die durch strichlierte Linien illustriert sind und wie oben beschrieben hergestellt sind), die von der ersten Oberfläche 1532 vorragen. Der Film 1530 kann auf irgendein einen leitfähigen Pfad tragenden Substrat 1300, 1400 oder 1500 in einer derartigen Weise laminiert sein bzw. werden, daß der leitfähige Pfad zwischen der den leitfähigen Pfad tragenden Oberfläche, beispielsweise 1306, 1406, 1506 des Substrats 1300, 1400, 1500 und der zweiten Oberfläche 1536 des Films 1530 angeordnet ist, so daß das flexible Schaltungs- bzw. Schaltkreisprodukt 1550 ausgebildet wird (41C). Ein Laminieren des Films 1530 über den leitfähigen Pfad 1308, 1409, 1509 kann durch irgendein Verfahren durchgeführt werden, beispielsweise traditionelle Verfahren, wie Klebstoffe 1538 (in strichlierten Linien gezeigt), thermisches oder Ultraschallbonden und/oder jede andere Laminiertechnik, beinhaltend jegliche oben beschriebenen.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung sind bzw. werden Abschnitte 1540 des Films 1530 entfernt, beispielsweise durch Stanzen oder durch Stechen an gewünschten Orten, so daß nach einem Laminieren Abschnitte 1542 des leitfähigen Pfads 1308, 1409, 1509 beispielsweise für (eine) elektrische Verbindung(en) zugänglich sind. Wenn ein Kleber in dem Laminierverfahren verwendet wird, ist es wünschenswert, daß der Kleber 1538 auf die Oberfläche 1536 des Films 1530 vor dem Entfernungsprozeß, beispielsweise durch Stanzen und/oder Stechen aufgebracht wird, so daß nach dem Laminieren der Kleber nicht mit der (den) elektrischen Verbindung(en) zu dem freigelegten Abschnitt 1540 des leitfähigen Pfads 1308, 1409, 1509 zusammenwirkt bzw. diese beeinflußt.
Wie dies insbesondere in 41D illustriert ist, ist, wenn der Film 1530 Hakenverschlußelemente 1532 aufweist, welche sich von der ersten Oberfläche 1534 erstrecken, und ein den leitfähigen Pfad tragendes Substrat 1300, 1400, 1500 in gleicher Weise Hakenverschlußelemente 1302, 1402 aufweist, die sich von seiner freigelegten Oberfläche 1304, 1404, 1504 erstrecken, das resultierende Laminat ein doppelseitiger hakentragender flexibler Schaltkreis 1550. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da es eine flache Sicherung bzw. Festlegung des flexiblen Schaltkreises in einem Bereich sicherstellt, der erfordert, daß der Pfad der Schaltkreissicherung sich drastisch, beispielsweise mit einer 90° Wendung ändert. Dies wird durch beginnendes Festlegen von Hakenverschlußelementen 1302, 1402 des Substrats 1300, 1400, 1500 an abgestimmten bzw. zusammenpassenden Elementen (beispielsweise freiliegenden Schlaufen) einer unterstützenden Oberfläche 1554 und dann Falten des Schaltkreises über sich selbst (wie dies bei 1552 dargestellt bzw. illustriert ist) und Festlegen der Hakenverschlußelemente 1532 des Films 1530 auf der abstützenden bzw. Unterstützungsoberfläche 1554 (oder einer anderen unterstützenden bzw. Supportoberfläche) erreicht.
In einer Ausbildung, die in 42 illustriert ist, hat ein Verschlußprodukt 1600 eine erste Oberfläche 1602 mit leitfähigen beschichteten Hakenverschlußelementen 1604 und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche 1606 mit leitfähigem Schlaufenmaterial 1608. Ein derartiges "Rückseite-zu-Rückseite" leitfähiges Verschlußprodukt kann durch eine Modifikation an dem oben unter Bezugnahme auf 36 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Wie dies in strichlierten Linien angedeutet ist, wird ein leitfähiges Schlaufenmaterial 1610 von einer Walze 1612 in den Spalt 1004 gleichzeitig mit extrudiertem Harz 1000 eingebracht bzw. zugeführt. Eine Außenoberfläche des Schlaufenmaterials kontaktiert die Druckwalze 1008 und eine innere Oberfläche kontaktiert das geschmolzene Harz 1000, wenn das Harz in die hakenbildenden Hohlräume 1010 der Formwalze 1006 gezwungen bzw. beaufschlagt wird. Der Druck in den Spalten bewirkt, daß die innere Oberfläche des Schlaufenmaterials und das Harz permanent gebondet bzw. verbunden werden, wenn die Haken geformt werden. Ein derartiges Verfahren und Variationen davon sind vollständiger beispielsweise im U.S. Patent Nr. 5,260,015 an Kennedy et al., ausgegeben am 9. November 1993, beschrieben, auf welches der Leser für weitere Information verwiesen wird.
Ein Beispiel eines leitfähigen Schlaufenmaterials 1610, das zur Verwendung beim Herstellen eines Rückseiten-zu-Rückseiten leitfähigen Verschlusses 1600 geeignet ist, ist ein Produkt, das unter dem Markennamen HI-MEG BRAND Loop Tape verkauft wird und von Velcro U.S.A. Corp., Manchester, NH erhältlich ist. Die leitfähige Natur wenigstens der äußeren Oberfläche des Schlaufenmaterials 1610 verbleibt im wesentlichen unbeeinflußt durch die Temperaturen des Formverfahrens, da die Druckwalze typischerweise entweder nicht erhitzt oder gekühlt ist. Alternativ kann das Schlaufenmaterial 1610 zu Beginn ein nicht beschichtetes, nicht leitfähiges Schlaufenmaterial sein, welches in den Spalt 1004 zugeführt wird, und nachfolgend können sowohl die Haken- als auch die Schlaufenoberfläche des resultierenden Produkts leitfähig in einem Nachformverfahren beschichtet werden.
Eine Anzahl von Ausbildungen der Erfindung wurde beschrieben. Nichtsdestotrotz wird es verstanden werden, daß verschiedene Modifikationen gemacht werden können, ohne von dem Rahmen der Erfindung abzugehen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise kann als eine Alternative des oben beschriebenen Maskierungsverfahrens für ein Herstellen eines gewünschten Musters von elektrisch leitfähigem Material auf einem Hakenverschlußmaterial ein Entfernungsverfahren bzw. -prozeß angewandt werden. Ein derartiges Entfernungsverfahren kann implementiert werden, indem zuerst ein Hakenverschlußband zur Verfügung gestellt wird, das eine oder beide breite(n) Oberfläche(n) mit einer leitfähigen Beschichtung beschichtet aufweist, wie dies oben unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben wurde, und nachfolgend gewählte Abschnitte der leitfähigen Beschichtung entfernt werden, um ein gewünschtes leitfähiges Muster auf dem Substrat zurückzulassen. Eine Entfernung kann beispielsweise durch ein Bearbeiten, ein Schleifen oder Schneiden des leitfähigen Materials erzielt werden, um es von den gewünschten Flächen bzw. Bereichen zu entfernen.
Selbstverständlich können elektrische Komponenten (beispielsweise 1420 und 1520, wie oben beschrieben) dann gelötet werden oder anders elektrisch in gewünschten Bereichen auf dem Substrat verbunden bzw. angeschlossen werden.
Weiterhin und ziemlich bemerkenswert, können einige der oben beschriebenen Techniken kombiniert werden, um Verschlüsse bzw. Befestigungseinrichtungen herzustellen, die Kombinationen der verschiedenen beschriebenen Merkmale aufweisen, wie dies für die spezielle Anwendung des resultierenden elektrisch leitfähigen Verschlusses gewünscht ist. Beispielsweise können die Schaltkreisdrucktechniken und resultierenden Produkte, die unter Bezugnahme auf 36-41 beschrieben sind, mit den Techniken kombiniert werden, die unter Bezugnahme auf 9, 13, 19, 23 oder 28 beschrieben sind. Das Ergebnis ist es, ein gedrucktes oder anders abgeschiedenes Schaltkreismuster auf einem Substrat (möglicherweise einem Substrat, das bereits Befestigungs- bzw. Verschlußelemente auf einer freigelegten Oberfläche gegenüberliegend dem Schaltkreismuster trägt) auszubilden, und dann Hakenverschlußelemente, beispielsweise Haken auszubilden, während gleichzeitig das andernfalls freigelegte Schaltkreismuster abgedeckt und isoliert wird. Das resultierende Produkt kann beispielsweise Haken auf einer oder beiden größeren freigelegten Oberfläche(n) aufweisen, oder Haken auf einer freigelegten größeren bzw. Hauptoberfläche mit Schlaufen auf der gegenüberliegenden freigelegten Hauptoberfläche. Auch die Durchstechtechniken, die unter Bezugnahme auf 37A-37D beschrieben sind, können angewandt werden, um freigelegte Bereiche des ansonsten isolierten Schaltkreismusters für beispielsweise ein Verbinden bzw. Anschließen einer Leistungszufuhr und anderen An schlüssen und Verbindern zur Verfügung zu stellen. Dementsprechend sind andere Ausbildungen innerhalb des Rahmens der folgenden Ansprüche.
Eine Anzahl von Ausbildungen der Erfindung wurde beschrieben. Nichtsdestotrotz wird es verstanden werden, daß verschiedene Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Dementsprechend sind andere Ausbildungen innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Ansprüche.

Claims

Elektrisches Kabel (1200, 1300, 1400, 1500), umfassend: ein streifenförmiges bzw. Streifenform-Substrat (1201), das erste (1204, 1304, 1404, 1504) und zweite (1206, 1306, 1406, 1506) gegenüberliegende breite Oberflächen und ein Feld bzw. Array von Hakenbefestigungselementen (1202, 1302, 1402) aufweist, die sich von der ersten breiten Oberfläche erstrecken, wobei die erste breite Oberfläche und das Feld von Hakenbefestigungselementen einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet sind; und ein kontinuierliches leitfähiges bzw. leitendes Material (1208, 1308, 1409, 1509), das auf eine aus der ersten und zweiten breiten Oberfläche aufgebracht ist, wobei sich das kontinuierliche leitfähige Material in Längsrichtung gemeinsam mit dem streifenförmigen Substrat erstreckt.
Elektrisches Kabel (1200, 1300) nach Anspruch 1, wobei der kontinuierliche leitfähige Pfad (1208, 1308) einen kontinuierlichen Streifen von leitfähigem Material umfaßt, oder wobei der kontinuierliche leitfähige Pfad (1409, 1509) diskontinuierliche Streifen von leitfähigem Material (1408, 1508) umfaßt, die elektrisch durch eine elektrische Komponente (1420, 1520) verbunden sind.
Elektrisches Kabel (1200, 1300) nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine Mehrzahl von kontinuierlichen leitfähigen Pfaden, die jeweils durch einen kontinuierlichen Streifen aus einem leitfähigen Material (1208, 1308) gebildet sind, wobei die kontinuierlichen leitfähigen Pfade voneinander beabstandet sind.
Elektrisches Kabel (1200) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der kontinuierliche leitfähige Pfad (1208) auf wenigstens einem Abschnitt der Hakenbefestigungselemente (1202) angeordnet ist.
Elektrisches Kabel nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche in der Form einer flexiblen Schaltung (1550), wobei der kontinuierliche leitfähige Pfad (1308, 1409, 1509) auf der zweiten breiten Oberfläche angeordnet ist.
Verfahren zum Ausbilden eines elektrisch leitfähigen bzw. leitenden Hakenklebebands (1140), wobei das Verfahren umfaßt: Bereitstellen eines Substrats (1100), das erste (1101) und zweite (1103) gegenüberliegende breite Oberflächen und ein Feld bzw. Array von Hakenbefestigungselementen (1104) aufweist, die sich von der ersten breiten Oberfläche (1101) erstrecken, wobei die erste breite Oberfläche und das Feld von Hakenbefestigungselementen einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet werden; Anwenden bzw. Aufbringen eines Sensibilisators (1040) auf einer Außenoberfläche des Substrats; und Anwenden bzw. Aufbringen einer Lösung (1060), umfassend ein leitfähiges bzw. leitendes Material (1064) an der äußeren Oberfläche wenigstens an einem Abschnitt einer Fläche, wo der Sensibilisator aufgebracht wurde, um eine chemische Reduktionsreaktion zwischen dem leitfähigen Material und dem Sensibilisierer bzw. Sensibilisator zu erzeugen, wobei das leitfähige Material an der Außenoberfläche des Substrats anhaftet.
Flexible Leiterplatte (1100), umfassend: ein Substrat (1102), das erste (1101) und zweite (1103) gegenüberliegende breite Oberflächen aufweist, und eine Durchgangslochoberfläche (1144), die sich von der ersten zu der zweiten breiten Oberfläche erstreckt, indem sie einen Durchtritt zwischen der ersten (1101) und zweiten (1103) breiten Oberfläche definiert, wobei das Substrat darüber hinaus ein Feld bzw. Array von Hakenbefestigungselementen (1102) aufweist, die sich von der ersten breiten Oberfläche (1101) erstrecken, wobei die erste breite Oberfläche und das Feld von Hakenbefestigungselementen einstückig bzw. integral aus einem thermoplastischen Harz gebildet sind; und ein Muster von elektrisch leitfähigem bzw. leitendem Material (1142), das auf dem thermoplastischen Substrat aufgebracht ist, wobei das Muster wenigstens einen Abschnitt der Durchgangslochoberfläche (1144) umfaßt.