Klettverschluss

Haken

Schleifen

Klettverschlüsse , allgemein bekannt als Velcro (eine geschützte Marke ^{[ 1 ] [ 2 ]} , die vom Hersteller in Großbuchstaben als VELCRO geschrieben wird ) ^{[ 3 ],} sind vielseitige Befestigungselemente, mit denen sich zwei Oberflächen einfach und wiederholt verbinden und trennen lassen. Sie wurden Mitte des 20. Jahrhunderts erfunden und finden breite Anwendung in Bekleidung, Accessoires sowie in verschiedenen Industrie- und Konsumgüterbereichen. Der Verschluss besteht aus zwei sich ergänzenden Komponenten: einer mit kleinen Haken und einer mit weichen Schlaufen. Beim Zusammendrücken haken sich die Haken in die Schlaufen ein und bilden eine sichere, aber temporäre Verbindung. Die Verschlüsse lassen sich durch Abziehen oder Auseinanderziehen der Oberflächen lösen, wobei oft ein charakteristisches Reißgeräusch entsteht.

Der ursprüngliche Klettverschluss wurde 1941 von dem Schweizer Ingenieur George de Mestral entwickelt [ ^{4 ] [ 5 ] [ 6 ] und von ihm Velcro genannt. Das Wort Velcro ist eine Wortkombination aus den französischen Wörtern „velours“ (Samt )} und „crochet“ (Haken). Die Idee kam ihm eines Tages nach seiner Rückkehr von einem Jagdausflug mit seinem Hund in den Alpen . Er betrachtete die Kletten der Klette , die sich immer wieder an seiner Kleidung und dem Fell seines Hundes festsetzten, genauer. Unter dem Mikroskop entdeckte er Hunderte von Haken, die sich an allem mit einer Schlaufe verfingen, wie Kleidung, Tierfell oder Haare. ^{[ 7 ]} Er erkannte die Möglichkeit, zwei Materialien auf einfache Weise reversibel zu verbinden, wenn er herausfinden könnte, wie man die Haken und Schlaufen nachbilden könnte. ^{[ 4 ] [ 6 ]} Der Klettverschluss wird von einigen wie Steven Vogel ^{[ 8 ]} oder Werner Nachtigall ^{[ 9 ]} als ein Paradebeispiel für die Inspiration durch die Natur oder die Nachahmung von Mechanismen der Natur (genannt Bionik oder Biomimesis ) angesehen.

Der große Durchbruch von de Mestral bestand darin , Hakenverschlüsse in stark verkleinertem Maßstab zu betrachten . Hakenverschlüsse sind seit Jahrhunderten gebräuchlich, doch die Miniaturisierung von Haken und Ösen war neu an Klettverschlüssen. Die Verkleinerung der Haken führte zu zwei weiteren wichtigen Unterschieden. Erstens besitzen Klettverschlüsse anstelle einer einreihigen Hakenreihe eine zweidimensionale Oberfläche. ^{[ 10 ]} Dies war notwendig, da die Verkleinerung der Haken auch die Festigkeit verringerte, sodass für die gleiche Festigkeit mehr Haken benötigt wurden. Der zweite Unterschied besteht darin, dass bei Klettverschlüssen die Zuordnung von Haken und Ösen nicht eindeutig ist. Bei größeren Hakenverschlüssen hat jeder Haken seine eigene Öse. Im so kleinen Maßstab wie bei Klettverschlüssen ist die Zuordnung jedes einzelnen Hakens zur entsprechenden Öse unpraktisch, was zu der nicht eindeutigen Zuordnung führt. ^{[ 10 ]}

De Mestrals Vorschlag wurde zunächst von führenden Vertretern der Branche abgelehnt, als er seine Idee in Lyon vorstellte , das damals ein Zentrum der Weberei war. Es gelang ihm jedoch, einen Weber für sich zu gewinnen, der zwei Baumwollstreifen nach de Mestrals Entwürfen herstellte . Da die Baumwolle aber relativ schnell ausfranselte und verschlissen war, begann de Mestral, die Verwendung von Kunstfasern zu untersuchen , in der Annahme, dass diese ein haltbareres Produkt liefern würden. ^{[ 7 ]} Schließlich entschied sich de Mestral für Nylon , da es nicht so leicht ausfranst, nicht schimmelt, nicht biologisch abbaubar ist und in Fäden unterschiedlicher Stärke hergestellt werden kann. ^{[ 11 ]} Nylon war erst kurz zuvor erfunden worden, und durch Ausprobieren entdeckte de Mestral schließlich, dass Nylon beim Nähen unter heißem Infrarotlicht kleine Haken bildet. ^{[ 4 ]} Er hatte jedoch noch keine Möglichkeit gefunden, den Prozess zu mechanisieren und die Schlaufenseite herzustellen. Dann entdeckte er, dass Nylonfaden, wenn er in Schlaufen gewebt und wärmebehandelt wird, seine Form behält und elastisch ist; Die Schlaufen mussten jedoch genau an der richtigen Stelle eingeschnitten werden, damit sie mehrmals geöffnet und geschlossen werden konnten. Kurz bevor er aufgeben wollte, hatte er eine neue Idee: Er kaufte eine Schere und schnitt die Schlaufen oben ab, wodurch Haken entstanden, die zu den Schlaufen im Flor passten. ^{[ 7 ]}

Die Mechanisierung des Webprozesses der Haken dauerte acht Jahre, und die Entwicklung des Webstuhls, der die Schlaufen nach dem Weben abtrennte, benötigte ein weiteres Jahr. Insgesamt dauerte es zehn Jahre, bis ein funktionierender mechanisierter Prozess entwickelt war. ^{[ 7 ]}

De Mestral reichte seine Idee 1951 in der Schweiz zur Patentanmeldung ein, die 1955 erteilt wurde. ^{[ 4 ]} Innerhalb weniger Jahre erhielt er weitere Patente und eröffnete Geschäfte in Deutschland , der Schweiz , Großbritannien , Schweden , Italien , den Niederlanden , Belgien und Kanada . 1957 expandierte er in das Textilzentrum Manchester, New Hampshire , in den USA .

Die Kolumnistin Sylvia Porter erwähnte das Produkt erstmals in ihrer Kolumne „ Your Money's Worth“ vom 25. August 1958 und schrieb: „Mit verständlicher Begeisterung präsentiere ich Ihnen heute exklusiv diese Neuigkeit: Ein ‚reißverschlussloser Reißverschluss‘ wurde erfunden – endlich. Die neue Verschlussvorrichtung ist in vielerlei Hinsicht potenziell revolutionärer als der Reißverschluss vor einem Vierteljahrhundert.“ ^{[ 12 ]}

Die Firma Velek, Ltd. aus Montreal erwarb die Exklusivrechte für die Vermarktung des Produkts in Nord- und Südamerika sowie in Japan. American Velcro , Inc. aus New Hampshire und Velcro Sales aus New York vermarkteten den „reißverschlusslosen Reißverschluss“ in den Vereinigten Staaten. ^{[ 12 ]}

De Mestral sicherte sich unmittelbar nach der Erfindung der Klettverschlüsse Patente in zahlreichen Ländern, da er mit einer sofort hohen Nachfrage rechnete. Aufgrund ihres Aussehens dauerte es jedoch eine Weile, bis sich Klettverschlüsse in der Textilindustrie durchsetzten. Damals wirkten die Verschlüsse, als wären sie aus Resten billiger Stoffe gefertigt, und wurden daher bei ihrer Markteinführung Anfang der 1960er-Jahre weder in Kleidung eingenäht noch weit verbreitet eingesetzt. ^{[ 13 ]} Sie galten zudem als unpraktisch. ^{[ 13 ]}

Die Produkte der Velcro Corporation wurden 1959 auf einer Modenschau im Waldorf-Astoria Hotel in New York präsentiert ^{[ 15 ]} . Der Klettverschluss erlebte seinen Durchbruch in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wo er Astronauten das An- und Ausziehen ihrer sperrigen Raumanzüge erleichterte . Diese Anwendung bestärkte jedoch in der Bevölkerung die Ansicht, Klettverschlüsse hätten nur sehr begrenzte praktische Anwendungsmöglichkeiten. Der nächste große Einsatzort für Klettverschlüsse waren Skifahrer, die die Ähnlichkeit ihrer Oberbekleidung mit der der Astronauten erkannten und so die Vorteile eines Anzugs erkannten, der sich leichter an- und ausziehen ließ. Tauch- und Bootsausrüstung folgten bald darauf. Nachdem Astronauten ihre Lebensmittelbeutel an Wänden befestigt hatten ^{[ 16 ]} , stiegen auch Hersteller von Kinderbekleidung ein ^{[ 13 ]} . Da Klettverschlüsse erst nach der Einführung der Technologie durch die NASA weit verbreitet waren , wird die NASA fälschlicherweise als Erfinderin genannt.

Mitte der 1960er Jahre wurden Klettverschlüsse in den futuristischen Kreationen von Modedesignern wie Pierre Cardin , André Courrèges und Paco Rabanne verwendet . ^{[ 17 ]}

Zu den späteren Verbesserungen gehörte die Verstärkung des Filaments durch Zugabe von Polyester . ^{[ 11 ]}

1978 lief de Mestrals Patent aus, was eine Flut billiger Nachahmungen aus Taiwan , China und Südkorea auf den Markt brachte. Heute ist die Marke in über 159 Ländern in mehr als 300 Fällen eingetragen. George de Mestral wurde für seine Erfindung in die National Inventors Hall of Fame der USA aufgenommen . ^{[ 7 ]}

Es gibt verschiedene Ausführungen und Festigkeitsklassen. Klettverschlüsse aus Teflon- Schlaufen, Polyester-Haken und Glasfaserverstärkung werden in der Luft- und Raumfahrt, beispielsweise bei Space Shuttles , eingesetzt . Die Festigkeit der Verbindung hängt davon ab, wie gut die Haken in den Schlaufen verankert sind, wie groß die Kontaktfläche der Haken ist und welche Kraft auf die Verbindung wirkt. Werden zwei starre Oberflächen, wie beispielsweise Karosserieteile und Rahmen, mit Klettverschluss verbunden, ist die Verbindung besonders fest, da sich die Kraft, die die Teile auseinanderzieht, gleichmäßig auf alle Haken verteilt. Auch die Kraft, die die Teile zusammendrückt, wirkt überproportional auf die Haken und Schlaufen. Vibrationen können die Haftung starrer Teile verbessern. Es wurden sogar Ganzkörperanzüge mit Klettverschluss entwickelt, die eine Person an einer entsprechend beschichteten Wand fixieren können.

Wenn eines oder beide Teile flexibel sind, z. B. eine Taschenklappe, lassen sie sich durch eine abziehende Bewegung trennen, wobei die Kraft jeweils auf relativ wenige Haken wirkt. Wird ein flexibles Teil parallel zur Oberfläche gezogen, verteilt sich die Kraft gleichmäßig, wie bei starren Teilen.

Drei Möglichkeiten, die Festigkeit der Verbindung zwischen den beiden flexiblen Teilen zu maximieren, sind:

• Vergrößern Sie die Klebefläche, z. B. durch Verwendung größerer Stücke.
• Stellen Sie sicher, dass die Kraft parallel zur Ebene der Befestigungsoberfläche wirkt, z. B. beim Biegen um eine Ecke oder eine Rolle .
• Erhöhen Sie die Anzahl der Haken und Schlaufen pro Flächeneinheit.

Schuhverschlüsse können mit nur wenigen Klettverschlüssen hohen Kräften standhalten. Dies liegt daran, dass der Riemen durch einen Schlitz geführt wird, wodurch die auf die Verbindung wirkende Kraft halbiert wird, da der Riemen wie ein Flaschenzug wirkt (und somit einen mechanischen Vorteil erzielt ). Zusätzlich wird ein Teil der Reibungskraft an der engen Biegung absorbiert. Diese Konstruktion gewährleistet außerdem, dass die Kraft parallel zu den Riemen verläuft.

Klettverschlüsse sind sicher und wartungsfrei. Ihre Wirksamkeit nimmt auch nach häufigem Öffnen und Schließen nur minimal ab. Das dabei entstehende Geräusch kann zudem Taschendiebe abschrecken. Allerdings kann dieses laute Geräusch insbesondere bei Militärkleidung wie der Army Combat Uniform der US-Armee , wo es im Gefechtseinsatz unerwünschte Aufmerksamkeit erregen kann, auch ein Nachteil sein.

Es gibt jedoch auch einige Nachteile: Nach einigen Monaten regelmäßiger Nutzung sammeln sich Haare, Staub und Tierhaare in den Haken. Die Schlaufen können sich bei längerem Gebrauch ausdehnen oder brechen. Die Haken verhaken sich oft in Kleidungsstücken, insbesondere in locker gewebten Stoffen wie Pullovern . Diese Kleidungsstücke können beschädigt werden, wenn man versucht, den Klettverschluss zu entfernen, selbst wenn man die Seiten vorsichtig auseinanderzieht. Außerdem saugt der Klettverschluss Feuchtigkeit und Schweiß auf, wenn er direkt auf der Haut getragen wird, was bedeutet, dass er unangenehm riecht, wenn er nicht gewaschen wird.

Aufgrund ihrer einfachen Handhabung werden Klettverschlüsse in vielen Bereichen eingesetzt, in denen eine temporäre Verbindung erforderlich ist. Sie sind besonders beliebt bei Kleidung, wo sie Knöpfe oder Reißverschlüsse ersetzen, und dienen Kindern, die noch nicht Schnürsenkel binden können, als Schuhverschluss . Klettverschlüsse werden auch in adaptiver Kleidung verwendet , die für Menschen mit körperlichen Behinderungen, ältere und gebrechliche Menschen konzipiert ist, denen das Anziehen aufgrund der Unfähigkeit, Verschlüsse wie Knöpfe und Reißverschlüsse zu bedienen, schwerfällt.

Klettverschlüsse (US-Patent Nr.: US8,469,996 B2) werden beim Menschen als temporäre Faszienexpanderprothese zur Behandlung des Abdominalkompartmentsyndroms und bei mehreren notwendigen abdominalen Eingriffen zur Kontrolle und Beseitigung intraabdomineller Pathologien eingesetzt. Klettverschlüsse dienten bei der ersten künstlichen Herzoperation zur Fixierung eines menschlichen Herzens . Sie werden in Kernkraftwerken und Panzern verwendet, um Taschenlampen an Wänden zu befestigen. In Autos werden Klettverschlüsse zum Verbinden von Dachhimmel, Fußmatten und Lautsprecherabdeckungen verwendet. Im Haushalt kommen sie zum Falten von Vorhängen, zum Fixieren von Teppichen und zum Befestigen von Polstermöbeln zum Einsatz. ^{[ 7 ]} Verschlüsse an Rucksäcken, Aktentaschen und Notizbüchern verwenden häufig Klettverschlüsse. Auch Stoffwindeln werden oft mit Klettverschlüssen verschlossen. Es ist ein fester Bestandteil von Spielen wie Tag-Rugby und Flag Football und wird in Surfbrettleinen und orthopädischen Orthesen verwendet .

Die NASA verwendet Klettverschlüsse in großem Umfang. Jedes Space Shuttle war mit 25.400 cm eines speziellen Verschlusses ausgestattet, der aus Teflon- Schlaufen, Polyesterhaken und einer Glasfaserverstärkung besteht . ^{[ 11 ]} Klettverschlüsse finden breite Anwendung, von den Raumanzügen der Astronauten bis hin zur Befestigung von Ausrüstung. In der nahezu schwerelosen Umlaufbahn dienen sie dazu, Objekte vorübergehend zu fixieren und ein Wegtreiben zu verhindern. ^{[ 18 ]} Ein Klettverschluss dient im Inneren der Astronautenhelme als Nasenkratzer. ^{[ 7 ] [ 11 ]} Während der Mahlzeiten verwenden die Astronauten Tabletts, die mithilfe von Federn und Verschlüssen an ihren Oberschenkeln befestigt werden. ^{[ 16 ]} Auch an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) kommen Klettverschlüsse zum Einsatz .

Gitarrenpedale werden üblicherweise mit Klettstreifen an Pedalboards befestigt.

Der Gleitverschluss wurde entwickelt, um verschiedene Probleme herkömmlicher Klettverschlüsse zu lösen. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Hochleistungsvarianten (wie „Dual Lock“ oder „Duotec“) verfügen über pilzförmige Stifte auf beiden Seiten des Verschlusses, die beim Zusammenfügen der beiden Seiten ein hörbares Einrasten erzeugen. Ein starker, druckempfindlicher Klebstoff verbindet die einzelnen Komponenten mit dem jeweiligen Untergrund.

Es gibt eine geräuschlose Variante von Klettverschlüssen, die manchmal auch als Quiet Closures bezeichnet werden.

• ASTM D5169-98 (2010) Standardprüfverfahren für die Scherfestigkeit (dynamisches Verfahren) von Klettverschlüssen
• ASTM D5170-98 (2010) Standardprüfverfahren für die Schälfestigkeit („T-Verfahren“) von Klettverschlüssen
• ASTM D2050-11 Standardterminologie für Befestigungselemente und Verschlüsse für Textilien

Klettsprung ist ein Spiel, bei dem Personen in mit Haken besetzten Anzügen Anlauf nehmen und sich so hoch wie möglich gegen eine mit Schlaufen versehene Wand werfen. ^{[ 11 ] [ 21 ]} Die Wand ist aufgeblasen und ähnelt anderen aufblasbaren Strukturen . Sie ist nicht unbedingt vollständig mit dem Material bedeckt – oft gibt es vertikale Hakenstreifen. Manchmal benutzen die Teilnehmer anstelle eines Anlaufs ein kleines Trampolin.

Der Fernsehmoderator David Letterman machte dies in der Folge von „ Late Night with David Letterman“ auf NBC am 28. Februar 1984 unsterblich . Letterman bewies, dass man mit genügend Material einen Mann gegen eine Wand schleudern und kleben bleiben kann, indem er diese Leistung während der Fernsehübertragung vorführte. ^{[ 22 ] [ 7 ] [ 13 ] [ 21 ]}

Das Wandspringen wurde nicht nur von David Letterman betrieben; Vergnügungsunternehmen mieteten Wände und Overalls für 400–500 Dollar pro Tag. ^{[ 21 ]} Auch in Pubs in New York und Neuseeland war es ein gängiger Brauch, bei dem es darum ging, so hoch wie möglich mit den Füßen über den Boden zu springen. ^{[ 23 ]} Jeremy Bayliss und Graeme Smith von der Cri Bar and Grill in Napier, Neuseeland, hatten die Idee dazu, nachdem sie amerikanische Astronauten während ihrer Raumflüge an Wänden kleben sahen. Sie entwickelten ihre eigene Ausrüstung für die „Human Fly“-Wettbewerbe und verkauften sie an mehrere andere in Neuseeland. ^{[ 23 ]} Bis 1992 wurde Wandspringen in Dutzenden neuseeländischen Bars praktiziert und galt damals als eine der beliebtesten Baraktivitäten. ^{[ 23 ]}

Das Spiel gelangte in die USA, nachdem Sports Illustrated 1991 einen Artikel darüber veröffentlicht hatte. Adam Powers und Stephen Wastell von der Perfect Tommy's Bar in New York City lasen von dem Spiel und wurden bald darauf zum US-amerikanischen Vertriebspartner für die Human Bar Fly-Ausrüstung.

• 1969–1972 – Bei allen Apollo- Missionen zum Mond wurden Klettverschlüsse der Marke Velcro an den Raumanzügen, Probenbeuteln und Mondfahrzeugen verwendet . ^{[ 24 ]} Die Untersuchungskommission zum Apollo-1- Unglück führte die große Menge an Klettverschluss – fast 3,2 m² ^{– in der Nähe der Zündquelle als Teil des brennbaren Materials in der Nähe des Feuers im Kommandomodul an, das zum Tod der} Astronauten Gus Grissom , Ed White und Roger Chaffee führte . ^{[ 25 ]}
• 1966–1969 – In Star Trek: Die Originalserie wurde Klettverschluss anstelle von Gürteln oder Holstern verwendet, um Phaser und Kommunikatoren an den Uniformen der Crew zu befestigen – eine futuristische Lösung. ^{[ 26 ] [ 27 ]}
• 1984 – David Letterman trägt einen Klettanzug und springt während eines Interviews mit dem US-amerikanischen Vertriebsleiter für Industriekunden der Velcro Companies von einem Trampolin gegen eine mit Klettverschluss bedeckte Wand. ^{[ 22 ] [ 28 ] [ 15 ] [ 29 ]}
• 1996 – In John Frankenheimers Film „Die Insel des Dr. Moreau“ behauptet Moreaus Assistent scherzhaft, der Doktor habe seinen Nobelpreis für die Erfindung von Klettverschluss erhalten. ^{[ 30 ]}
• 1997 – Der Klettverschluss ist in verschiedenen Medien zu einem Running Gag geworden, in dem behauptet wird, moderne Menschen wären nicht in der Lage, ihn zu erfinden, und er sei in Wirklichkeit eine Form hochentwickelter Technologie. So behauptet beispielsweise K in Men in Black, Klettverschluss sei ursprünglich außerirdische Technologie gewesen. ^{[ 31 ]}
• 2002 – In der Star Trek: Enterprise- Folge „ Carbon Creek “ wird gezeigt, wie Klettverschluss 1957 von Vulkaniern in die menschliche Gesellschaft eingeführt wurde. Einer der Vulkanier in der Folge trägt den Namen „Mestral“, nach dem eigentlichen Erfinder des Verschlusses und Gründer der Marke. ^{[ 32 ]}
• 2004 – Eine der Figuren im Film Garden State verdiente ein fiktives Vermögen mit der Erfindung des „geräuschlosen Klettverschlusses“. ^{[ 33 ]}
• 2016 – Als Aprilscherz führte Lexus die „Variable Load Coupling Rear Orientation (V-LCRO)“-Sitze ein, eine Technologie, die den Fahrer mit Klettverschluss am Sitz fixiert, um aggressivere Kurvenfahrten zu ermöglichen . ^{[ 34 ]}

• Metaklett

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