SEIFERT, Guntmar (Schillerstrasse 37, Plauen, 08525, DE)
| P ATENT ANS PRÜ CHE Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlussteils (1) mit einem Träger (2), einer einstückigen Anordnung aus emporragenden Stielen (3) mit Verhakungselementen (4) in dem dem Träger (2) gegenüberliegenden Bereich der Stiele (3), bei dem ein erwärmter, thermoplastischer Kunststoff einem Spalt (5) zugeführt wird, welcher gebildet wird aus einer mit Formhohlräumen (7) ausgestatteten Formwalze (6) sowie einer Gegenfläche, insbesondere einer Druckwalze (8), der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in die Formhohlräume (7) eingebracht wird, der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in den Formhohlräu- men (7) verfestigt, die Stiele (3) mit Verhakungselemente (4) aus den Formhohlräumen (7) entfernt werden und der Träger (2) mit den Stielen (3) und Verhakungselemente (4) kontinuierlich abgezogen wird, wobei die Formhohlräume (7) eine Hinterschneidung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwalze (6) im Bereich der Formhohlräume (7) gekörntes Material (15) aufweist. Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlussteils (1) mit einem Träger (2), einer einstückigen Anordnung aus emporragenden Stielen (3) mit Verhakungselementen (4) in dem dem Träger (2) gegenüberliegenden Bereich der Stiele (3), bei dem ein erwärmter, thermoplastischer Kunststoff einem Spalt (5) zugeführt wird, welcher gebildet wird aus einer mit Formhohlräumen (7) ausgestatteten Formwalze (6) sowie einer Gegenfläche, insbesondere einer Druckwalze (8), der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in die Formhohlräume (7) eingebracht wird, der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in den Formhohlräumen (7) verfestigt, die Stiele (3) mit Verhakungselemente (4) aus den Formhohlräumen (7) entfernt werden und der Träger (2) mit den Stielen (3) und Verhakungselemente (4) kontinuierlich abgezogen wird, wobei die Fomihohlräume (7) eine Hinterschneidung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwalze (6) im Bereich der Fomihohlräume (7) schmelzgesintertes Material aufweist. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Formwalze (6) im Bereich der Formhohlräume (7) über eine Melirzahl von Lagen (9, 10) aus gekörntem Material oder schmelzgesintertem Material verfügt. 4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gekörnte Material (15) eine offenporige Mikroporosität besitzt. 5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formwalze (6) im Bereich der Formhohlräume (7) mindestens Entlüftungskanal (1 1) aufweist. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gekörnte Material (15) oder schmelzgesinterte Material entlan der Oberfläche der Formwalze (7) in einzelne Segmente (10) aufgeteilt ist. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gekörnte Material (15) oder das schmelzgesinterte Material als einstückige Schicht (12) mit einem Grundträger (13) der Formwalze (6) verbunden ist. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundträger (13) zumindest teilweise aus einem Material mit offenporigen Porosität besteht. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formhohlräume (7) über deren Längsachse behaltet mehrere Lagen von Hinterschneidungen aufweisen. 10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung des Entfernens der Stiele (3) aus den Formhohlräumen (7) die Formhohlräume (7) mit Überdruck beaufschlagt werden. 11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterstützung das Einbringen des thermoplastischen Kunststoffes in die Formhohlräume diese mit Unterdruck beaufschlagt werden. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Wandung des Formhohlraums (7) mit einer Gleitbeschichtung (24), insbesondere einer PTFE-Beschichtung oder einer Nanobeschichtung versehen ist. Verfahren zur Herstellung einer Formwalze für den Einsatz in einem Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine insbesondere einstückige Schicht (12) mit Formhohlräumen (7) durch Lasersintern oder Laserschmelzen erzeugt wird und die Schicht (12) anschließend mit Grundträger (13) der Formwalze (6) verbunden wird. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (12) in einzelne, mantelausschnittförmige Segmente (10) aufgeteilt ist, wobei entlang des Umfangs mindestens vier Segmente (10) vorgesehen sind. 15. Formwalze für den Einsatz in einem Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14 hergestellt ist. Haftverschlussteil umfassend einen Träger (2) sowie von der Grundfläche des Trägers (2) emporragende Stiele (3), wobei mindestens ein Teil der Stiele (3) an dem dem Träger (2) entgegengesetzten Ende ein sich erweiterndes Verhakungselement (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Haftverschlussteil (1) aus gekörnt gesintertem oder schmelzgesintertem Material aufgebaut ist. 17. Haftverschlussteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lagen aus gekörntem oder schmelzgesintertem Material vorgesehen ist. Haftverschluss umfassend ein Haftverschlussteil, letzteres umfassend einen Träger (2) sowie von der Grundfläche des Trägers (2) emporragende Stiele (3), wobei mindestens ein Teil der Stiele (3) an dem dem Träger (2) entgegengesetzten Ende ein sich erweiterndes Verhakungselement (4) aufweist, ein zum Haftverschlussteil (1) vorgesehenes Gegenstück (26), letzteres umfassend einen Träger (30) sowie Ausnehmungen (29) mit Hinterschneidungen, dadurch gekennzeichnet, dass das Haftverschlussteil (1) sowie dessen Gegenstück (26) aus gekörnt gesintertem oder schmelzgesintertem Material aufgebaut sind. Haftverschlussteil nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem gekörnten oder schmelzgesinterten Material um Me tall, Keramik oder Kunststoff handelt. |
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Haftver- schlussteils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2. Femer betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Formwalze sowie eine Formwalze.
Allgemeiner Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft den Bereich mechanischer Verschlüsse, wie z.B. Klettoder Haken-Schlaufen- Verschlüsse unter Verwendung von Haftverschlussteile, beispielsweise pilzförmigen oder harpunenförmigen Haftverschlüssen, mit denen ein Bekleidungsstück lösbar verschlossen werden kann, Windeln lösbar verschlossen werden können sowie sonstige Gegenstände miteinander lösbar verbunden werden können usw.
Derartige Haftverschlussteile werden heutzutage in vielfältigen Anwendungsbe- reichen eingesetzt.
BESTÄTiGUNGS OPlE Nächstliegender Stand der Technik
Aus der DE 198 28 856 Cl ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlussteils bekannt. Bei dem Verfahren wird eine Formwalze eingesetzt, welche Formhohlräume mit Hinterschneidungen aufweist. Hierzu weist die Formwalze ein durchgehende Hohlräume aufweisendes Sieb auf, welches an der vom Druckwerkzeug abgekehrten Seite des Siebes ein mit dessen Hohlräumen zusammenwirkendes, zweites formgebendes Element, beispielsweise in Form eines zweiten Siebes, aufweist. Die hierdurch gebildete Formwalze besitzt Formhohlräume mit stufiger Form. Der Formgebung der mit den Köpfen ausgebildeten Stiele sind daher Grenzen gesetzt. Dementsprechend ist es bei dem bekannten Verfahren notwendig, die Stielenden mit einer Kalandrierwalze einem Nachfor- mungsprozess zu unterziehen. Darüber hinaus ist es schwierig, das erste und zwei- te Sieb in exakter deckungsgleicher Ausrichtung der Sieböffnungen zueinander auf die Formwalze aufzuziehen. Ferner bestehen die Siebe aus Nickel, welches bei thermischer Belastung nur über eine begrenzte Haltbarkeit verfügt.
Aus der DE 694 03 475 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Arbeitswerk- zeuges mittels Laser bekannt. Formhohlräume mit Hinterschneidungen können mit diesem Verfahren nicht hergestellt werden.
Aus der DE 10 2007 057 905 AI ergibt sich ein Haftverschlussteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung unter Verwendung einer Formwalze mit Formhohl- räumen, deren Wände bogenförmig ausgebildet sind. Diese ebenfalls mit Hinterschneidungen versehenen Formhohlräume sind schwierig herzustellen.
Aus der DE 692 18 952 T2 ist ein Siebdruckverfahren zur Herstellung eines Flächenreißverschlusses bekannt, bei dem eine poröse Walze mit einem inneren Vorratsbehälter verwendet wird, so dass im Inneren des Vorratsbehälters befindliches, geschmolzenes Material durch die Porosität dem Arbeitsbereich zugeführt werden kann.
Aus der DE 694 22 273 T2 ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Flächenhaftverschlusses bekannt, bei dem zunächst ein mit Haken versehenes Band erzeugt wird und gleichzeitig oder in einem daran sich anschließenden zweiten Verfahrensschritt auf das Band zusätzlich durch eine weitere Formwalze Schlaufenelemente aufgebracht werden. Im Bereich dieser weiteren Formwalze befindet sich im Inneren ein Saugabschnitt.
Aus der DE 698 22 852 T2 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung der Oberfläche einer Formwalze mit Hinterschneidungen aufweisenden Formhohlräumen bekannt. Hierbei werden sukzessive sehr dünne Schichten auf die Oberfläche eines Werkstücks in vorbestimmten Mustern galvanotechnisch abgeschieden. Als Material kann poröses Nickel verwendet werden, welches die Möglichkeit bieten soll, dass während der Befüllung der Formhohlräume eingefangene Luft aus dem Formhohlraum entweichen kann. Die Herstellung einer Formhohlfläche dauert Wochen und ist daher sehr langwierig. Die mit diesem Verfahren erzielbare Porosität ist auf eine äußerst feine Porosität begrenzt. Die Wahl der Form des Verha- kungselements unterliegt verfahrensbedingt Einschränkungen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neuartiges, gattungsgemäßes Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Ausbildung von multistrukturellen Verhakungselementen, d. h. Verhakungselementen in beliebiger Form auf einfache und effiziente Weise ermöglicht. Femer soll ein neuartiges Verfahren zur Herstellung einer Formwalze sowie eine neuartige Formwalze zur Verfügung gestellt werden.
Schließlich soll gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein neuartiges Haft- verschlussteil zur Verfügung gestellt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung Die vorstehende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Haftverschlussteils mit einem Träger, einer einstückigen Anordnung aus emporragenden Stielen mit Köpfen an dem dem Träger gegenüberliegenden Ende der Stiele gelöst, bei dem ein erwärmter, thermoplastischer Kunststoff einem Spalt zugeführt wird, welcher gebildet wird aus einer mit Formhohlräumen ausgestatteten Form- walze sowie einer Gegenfläche, insbesondere einer Druckwalze, der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in die Formhohlräume eingebracht wird, der erwärmte, thermoplastische Kunststoff in den Formhohlräumen verfestigt, die Stiele mit Köpfen aus den Formhohlräumen entfernt werden und der Träger mit den Stielen und Köpfen kontinuierlich abgezogen wird, wobei die Formhohlräume eine Hin- terschneidung aufweisen und die Formwalze im Bereich der Formhohlräume gekörntes Material (Sintermaterial bzw. gesinterte Partikel) aufweist.
Alternativ oder zusätzlich zu dem vorgenannten gekörnten Material kann die Formwalze im Bereich der Formhohlräume auch schmelzgesintertes d. h. laser- schmelzgesintertes Material umfassen.
Vorteilhafterweise können auch über die Tiefe des Formhohlraums betrachtet Schichten aus gekörntem Material sowie schmelzgesintertem Material vorgesehen sein, z.B. nämlich dann, wenn unterschiedliche von der Tiefe der Form abhängige Effekte, wie z.B. ein Entweichen von Luft, gewünscht sind. Bei dem gekörnten Material handelt es sich um durch Sintern, d. h. durch Lasersintern untereinander verbundene Partikel. Dies ermöglicht es zum einen, eine Schicht im Bereich der Formhohlräume der Formwalze mit sehr genau einzuhal- tenden beliebigen hinterschnittenen Formen vorzusehen, zum anderen durch schichtweise Festlegung der Partikelgröße die Porosität, d.h. die Luftdurchlässigkeit, zu variieren. Es besteht daher die Möglichkeit, ein entsprechendes Haftverschlussteil mit Stielen und Köpfen in einem einzigen Formgebungsprozess, also ohne Nachbehandlung, zu produzieren.
Durch entsprechende Auswahl der Körnung lassen sich Zusatzeffekte, wie z.B. den Grad der Luftdurchlässigkeit (Porosität) des die Formhohlräume umgebenden Materials, einstellen. Im Gegensatz zu dem bisher bekannten Stand der Technik, bei dem unter Verwendung eines Plattierens eines porösen Materials lediglich ein Belüften des Formhohlraums unter Formdruck möglich war, kann aufgrund der Freiheitsgrade bei der Einstellung der Porosität eine Porosität mit einer Durchlässigkeit vorgesehen sein, die es ermöglicht, den Formhohlraum gezielt und schnell unter Druck oder unter ein Vakuum zu setzen. Hierdurch kann der Herstellungs- prozess von Haftverschlussteilen mit aufwändigen Formen verbessert werden.
Zweckmäßigerweise verfügt die Formwalze im Bereich der Formhohlräume über eine Vielzahl von Lagen aus gekörntem Material und/oder aus schmelzgesintertem Material. Hierbei können, bei der Variante einer Lage aus gekörntem Material aufgrund der einzelnen Lagen bei unterschiedlichen Partikelgrößen gewisse Ef- fekte hinsichtlich der Einstellung von Parametern, wie z.B. der Grad der Durchlässigkeit oder dergleichen vorgenommen werden.
Dadurch dass das gekörnte Material eine offenporige Mikroporosität besitzt, kann Luft beim Befüllen des Formhohlraums mit Schmelze leicht entweichen, so dass keine Lunker oder ähnliche Störstellen im Bereich der Stiele bzw. Köpfe sich ausbilden.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der jeweilige Formhohlraum über mindes- tens einen Entlüftungskanal verfügen, welcher ebenfalls die im Formhohlraum während der Befüllung eingeschlossene Luft leicht entweichen lässt.
Dadurch dass das gekörnte Material bzw. das schmelzgesinterte Material entlang des Umfangs der Oberfläche der Formwalze in mindestens 4 vorzugsweise in eine Vielzahl einzelner mantelausschnittförmiger Segmente aufgeteilt ist, kann das gekörnte Material bzw. schmelzgesinterte in einfacher Weise segmentweise auf einer geeigneten Anlage hergestellt werden und anschließend durch Zusammenfügen der Segmente die Oberfläche der Formwalze gebildet werden. Zweckmäßigerweise wird die das gekörnte Material bzw. schmelzgesinterte Material umfassende Schicht bzw. das Segment als einstückige Schicht mit einem Grundträger der Formwalze verbunden, d.h. die Oberfläche des Grundträgers der Formwalze mit der vorgenannten Schicht beschichtet. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Grundträger der Formwalze ebenfalls zumindest teilweise aus einem Material mit einer offenporigen Porosität bestehen.
Die Formhohlräume der Formwalze können beliebige Form besitzen und deren Ausformungen unterschiedlichste Orientierung aufweisen. Vor allem ist es mög- lieh, entlang des Stiels eines Verhakungselements mehrere Lagen von Haken vorzusehen. Auch ist es möglich, dass die Fonnhohlräume zusätzliche Ausformungen (Arme, verlängerte Längsbalken etc) bilden.
Zur Unterstützung des Entfernens der Stiele mit dem Kopf aus dem jeweiligen Formhohlraum werden die Formhohlräume während des betreffenden Herstel- lungsvorgangs mit Überdruck beaufschlagt. Dies ist vor allem dann möglich, wenn im Bereich der Formhohlräume poröses Material vorherrscht. Ebenso können beim Befüllen der Formhohlräume diese unter Unterdruck gestellt werden. Gemäß der Erfindung ist es möglich die Form der Köpfe der Stiele des Haftverschlussteils nach dem Abziehen desselben von der Formwalze nicht mehr zu verändern.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Köpfe der Stiele des Haftverschluss- teils nach dem Abziehen desselben von der Form walze in ihrer Form noch nachzuarbeiten.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung einer Formwalze für den Einsatz in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 - 12 sowie eine durch das Verfahren hergestellte Formwalze.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein neuartiges Haftverschlussteil umfassend einen Träger sowie eine Vielzahl von der Grundfläche des Trägers emporragender Stiele, wobei der jeweilige Stiel an dem dem Träger entgegengesetzten Ende ein sich erweiterndes Verhakungselement, beispielsweise einen sogenannten Pilzkopf oder einen Haken oder ein hakenartiges, z. B. aus mehreren Einzelhaken bestehendes Verhakungsgebilde aufweist. Erfindungsgemäß ist das Haftverschlussteil aus gekörnt gesintertem oder schmelzgesintertem Material aufgebaut. Aufgrund dessen kann das Haftverschlussteil im Bereich der Verhakungselemente unter- schiedlichste sich vom Stiel nach außen erweiternde Verhakungselementformen aufweisen. Der Formvielfalt sind keine Grenzen gesetzt.
Auch die Gegenstücke können aus gekörnt gesintertem oder schmelzgesintertem Material aufgebaut sein. Hierdurch lassen sich für verschiedenste Anwendungen ideale Haftverschlussteile herstellen. Diese können mit hinterschnittenen Aus- nehmungen ausgestattet sein. Beispielsweise können solche Haftverschlussteile mit entsprechendem Gegenstück als Ersatz für eine Verklebung flächiger, dünner Metallschichten, z.B. im Flugzeugbau, zum Einsatz kommen. Derartige Verbindungen sind im Vergleich zu Verklebungen temperaturunabhängig mechanisch aber sehr beanspruchbar.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem gekörnten oder schmelzgesintertem Material des Haftverschlussteils bzw. seines Gegenstücks um Metall, Keramik oder Kunststoff.
Das Haftverschlussteil und/oder dessen Gegenstück können in der Vertikalen zum jeweiligen Träger betrachtet zweckmäßigerweise eine Mehrzahl von Schichtenfolgen von gekörnt gesintertem Material aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellungsweise des Grundprinzips der Herstellung eines Haftverschlussteils gemäß der vorliegenden Erfindung; eine stark vereinfachte schematische Detaildarstellung eines pilzförmigen Stiels hergestellt durch das erfindungsgemäße Verfahren; eine stark vereinfachte schematische Detaildarstellung im Schnitt durch die Formwalze im Bereich eines Formhohlraums gemäß einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; eine stark vereinfachte schematische Detaildarstellung im Schnitt durch die Formwalze im Bereich eines Formhohlraums gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine stark vereinfachte schematische perspektivische Ansicht eines
Teilbereichs der Formwalze ;
Fig. 6 eine stark vereinfachte schematische Detaildarstellung im Schnitt durch die Formwalze im Bereich eines Formhohlraums gemäß erster Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung während des Entformens des Haftverschlussteils;
Fig. 7 verschiedene Formen der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Haftverschlussteile; Fig. 8 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Haftverschlussteils sowie
Fig. 9 ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Haftverschlussteils mit
Gegenstück.
Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet das Haftverschlussteil in seiner Gesamtheit. Es umfasst einen Träger 2 sowie von der Grundfläche des Trägers emporragende Stiele 3 (vgl. auch Fig. 2), an deren dem Träger 2 entgegengesetzten Ende sich ein erweitertes Verhakungselement 4 anschließt.
Zur Herstellung des Haftverschlussteils 1 wird thermoplastisches Material, z.B. Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen, aus einem Extruder 16 als Schmelzfahne 17 einem Walzenspalt 5 zugeführt. Der Walzenspalt 5 wird gebildet durch eine Formwalze 6 sowie eine Druckwalze 8.
Die Formwalze 6 besitzt im Bereich ihrer Außenumfangsfläche eine Vielzahl von kleinsten Formhohlräumen 7. Die Formhohlräume sind in Fig. 1 aus Gründen der besseren Darstellbarkeit stark vergrößert wiedergegeben. Tatsächlich können sich auf einem Quadratzentimeter üblicherweise zwischen 10 - 900, zweckmäßigerweise 150 bis 400 Formhohlräume befinden. Der die Formhohlräume umfassende Bereich der Formwalze 6 ist auf einen Grundträger 13 der Formwalze 7 aufgebracht. Im Walzenspalt 5 wird das geschmolzene thermoplastische Material in die einzelnen Formhohlräume 7 eingedrückt. Sowohl die Formwalze 6 als auch die Druckwalze 8 werden auf einer geeigneten Temperatur gehalten, d.h. getempert, um zu gewährleisten, dass sich das geschmolzene thermoplastische Material im Bereich des Walzenspalts 5 sowie der Formhohlräume verfestigt. Nach der Verfestigung an einem sich am Umlauf der Formwalze befindlichen Arbeitspunkt wird das Haftverschlussteil 1 abgezogen und die Stiele 3 mit den daran befindlichen Verhakungselementen 4 von den Formhohlräumen 7 entfernt. Das Haftverschlussteil weist hierdurch sogleich Stiele 3 mit daran befindlichen Verhakungselementen 4 auf, die als solche auch ohne Nachbehandlung, z.B. ohne ein Kalandrieren mittels Kalandrierwalze, zum Einsatz kommen können.
Alternativ besteht die Möglichkeit, die Form der Verhakungselemente 4 im Rahmen eines nachfolgenden (in Fig. 1 nicht dargestellten) Bearbeitungsvorgangs, mittels einer Heizeinrichtung (z. B. Plasma), einer Ultraschallsonotrode, mit einer Kalanderwalze oder einer Kombination der vorerwähnten Verfahren die Form zu verändern, beispielsweise abzuflachen. Wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem in Rede stehenden Verfahren um einen kontinuierlichen Produkti- onsprozess.
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, bildet der dort konkret abgebildete Stiel 3 mit dem an dessen Oberseite befindlichen Verhakungselement 4 insgesamt ein pilzförmiges Aussehen. Die jeweiligen Formhohlräume 7 sind, wie aus Fig. 3A deutlich wird, ebenfalls entsprechend geformt. In Fig. 3A ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein einziger Formhohlraum wiedergegeben. Zur Erhöhung der Gleitfähigkeit kann - wie dies lediglich beispielhaft in Fig. 3A angedeutet ist - eine die Entformung erleichternde Schicht 24, z.B. eine Nanopartikelschicht, eine PTFE- Schicht oder eine galvanische Schicht zumindest partiell vorgesehen sein. Diese Schicht kann auch bei den anderen Ausfuhrungsformen vorgesehen sein.
Ebenso kann (vgl. Fig. 3A sowie 3B) eine Schicht 25 an der Außenfläche der Formwalze vorgesehen sein, die die Außenfläche dichtet. Hierbei kann es sich um einen Auftrag oder aber um eine mechanische Bearbeitung oder aber um eine schmelzgesinterte Schicht handeln. Die Schicht 25 bewirkt, dass bei Anlagen ei- nes Unter- unaVoder Überdrucks sich die hierdurch ergebende Wirkung auf die Formhohlräume 7 konzentriert.
Gemäß der Erfindung umfasst die Formwalze 6 im Bereich der Formhohlräume 7 eine Schicht 12, welche aus körnigem Material besteht. Unter„körnigem Material" ist ein Material zu verstehen, bei dem einzelne Partikel 19 im Bereich ihrer Berührungsflächen untereinander fest verbunden sind. Im Fachjargon wird dies auch Sinterstruktur genannt. Hierbei kann es sich vorzugsweise um Partikel aus Metall, z.B. Stahl, aber auch aus anderen Materialien, wie z.B. Kohlenstoffparti- kel, wie z.B. Graphit (z. B. insbesondere amorpher mikroporöser Kohlenstoff oder insbesondere amorpher mikroporöser Graphit oder Halbgraphit) oder dergleichen handeln.
Je nach Auswahl der Korngröße der einzelnen Partikel 19 kann das körnige Mate- rial eine gut luftdurchlässige Porosität bilden, die es ermöglicht, dass in dem Formhohlraum 7 während des Befüll Vorgangs mit Schmelze eingeschlossene Luft über die Schicht 12 entweichen kann, wie dies stark vereinfacht durch den mit 14 gekennzeichneten Luftstrom wiedergegeben ist. Gemäß einer alternative Ausgestaltung, bei der zumindest an bestimmten Stellen des Formhohlraums keine Porosität für einen Luftdurchtritt benötigt wird, kann die Schicht 12 auch aus einzelnen Lagen von schmelzgesintertem Material bestehen, bei dem keine Partikel mehr vorliegen bzw. zumindest eine erheblicher Teil der Masse der einzelnen Partikel in einen geschmolzenen und anschließend er- starrten Zustand übergegangen ist.
Es ist aus Fig. 3B eine Variante ersichtlich, bei der in dem Formhohlraum 7 Entlüftungskanäle 11 eingearbeitet sind. Die Luft entweicht aus dem Formhohlraum 7 daher über den Entlüftungskanal 1 1. Vorzugsweise ist der Grundträger der Formwalze 6 ebenfalls aus einem porösen Material aufgebaut. Hierbei kann es sich um Metall oder Carbon (z. B. insbesondere amorpher mikroporöser Kohlenstoff oder insbesondere amorpher mikroporöser Graphit oder Halbgraphit) handeln. Gemäß Fig. 4 umfasst die Schicht 12 eine Lage 9 mit Partikeln 19 kleinen Durchmessers, wodurch sich eine geringfügige geringe Porosität oder keine Porosität einstellt, so dass ein Entweichen der Luft über diese Lage nicht oder nur erschwert möglich ist. Unterseitig zur Lage 9 befindet sich eine weitere Lage 10 mit Partikeln 19 größeren Durchmessers, welche aufgrund einer höheren Porosität einen vereinfachten Luftaustritt ermöglichen. Die Entlüftungskanäle 1 1 sind vor allem auch bei einer schmelzgesinterten Schicht von Bedeutung, da sie die Zuführung bzw. das Absaugen von Luft ermöglichen, wenn keine Luftdurchlässigkeit wegen fehlender Porosität vorliegt beispielsweise bei schmelzgesintertem Material.
Die aus den Fig. 3A, 3B sowie 4 ersichtliche Schicht 12 wird in sogenannten Lasersinterverfahren oder Laserschmelzverfahren als einstückige ebene Schicht hergestellt und anschließend auf den Grundträger 13 aufgezogen und mit letzterem verbunden, z.B. mittel einer Klebeschicht 21 partiell verklebt. Die Schichtdicke der Schicht 12 liegen im Bereich von 0,1 bis 15 mm, zweckmäßigerweise im Bereich von 400 bis 600 μιτι. Die Klebeschicht 21 kann zur Ermöglichung eines Luftdurchtritts mit einer Strukturierung, z.B. einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehen sein. Vorzugsweise werden einzelne Segmente 20 wie in Fig. 5 gezeigt, entlang der Oberfläche der Formwalze 6 aneinander gefugt bis die gesamte Oberfläche der Formwalze 6 mit Segmenten 20 bedeckt ist. Diese Segmentierung der Schicht 12 erleichtert deren Herstellung. Die Formhohlräume 7 sind aus zeichnerischen Gründen lediglich auf einem Segment 20 dargestellt. Es ist selbstverständlich, dass jedes Segment 20 mit Formhohlräumen 7 versehen ist. Bei der Porosität handelt es sich um eine Porengröße von größer 10 μπι, vorzugsweise größer 15 μπι, vorzugsweise größer 20 μπι. Zweckmäßigerweise liegen die Porengrößen des Materials der Schrift 12 im Bereich von 10 μιη bis 100 μπι, vor- zugsweise 20 μιη bis 80 μπι. Aufgrund der Porosität der Schicht 12 kann während des Entformens, das in Fig. 6 in stark vereinfachter schematischer Weise wiedergegeben ist, das Entfernen der die Verhakungselemente 4 aufweisenden Stiele aus den Formhohlräumen 7 durch Einbringen eines Überdrucks (Druckluftstrom 18) in das Innere des Formhohlraums unterstützt werden. Ebenso kann ein Befüllen der Formhohlräume mit thermoplastischem Harzen durch ein Anlegen eines Unterdrucks im Inneren des Formhohlraums eingebracht werden.
Wie aus Fig. 7 deutlich wird, können die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Haftverschlussteile unterschiedlichste, unregelmäßige Form aufwei- sen. Fig. 7A zeigt einen symmetrischen Haken mit eckigem Stiel 3 sowie symmetrischem Verhakungselement 4.
Fig. 7B zeigt eine Form mit rundem Stiel 3 sowie spitz nach oben verlaufendem Ende des Verhakungselements 4 nach Art einer Harpune.
Fig. 7C zeigt ein Gebilde nach Art einer Doppelharpune mit entlang des Stiels 3 mehrlagigen Verhakungselementen 4.
Fig. 7D zeigt eine säulenartige Form mit ausfächernden an ihren Enden nach in- nen orientierten Verhakungselementen 4 in Seitendarstellung sowie Draufsicht.
Fig. 7E zeigt eine säulenartige Form mit ausfächernden nach außen gedrehten sowie spitz zulaufenden Verhakungselementen 4 nach Art einer Windrose in Seitendarstellung sowie Draufsicht. Fig. 7F zeigt ebenfalls eine harpunenförmige Gestaltung mit Widerhaken 22 sowohl im Außen- als auch Innenbereich des Verhakungselements 4.
Fig. 7G zeigt strahlenförmig angeordnete Verhakungselemente 4 am Ende des Stiels, wobei die Verhakungselemente 4 unterschiedliche Größe aufweisen.
Fig. 7H zeigt eine Ausgestaltung mit einer Mehrzahl von Verhakungselementen 4 etwa auf halber bis dreiviertel der Höhe des Stiels 3 mit einem an der Oberseite konisch zulaufenden Penetrationskopf 23.
Fig. 71 zeigt eine im Vergleich zu Fig. 7H mehrlagige Anordnung von Verha- kungsmitteln 4 entlang der Höhe des Stiels 3.
Allen Ausgestaltungen gemeinsam ist, dass die Verhakungselemente 4, die durch den jeweiligen Formhohlraum 7 gebildet werden, variabel und ohne Symmetrievorgabe gestaltet werden können. Gleiches gilt für die Querschnittsform des Stiels.
Von der Erfindung umfasst ist auch ein entsprechendes Herstellungsverfahren für eine Formwalze 6, bei der die Schicht 12 zunächst in ebener Ausrichtung in ihrer
Schicht sukzessive aufgebaut wird. Hierbei wird in einzelnen Lagen von z. B.
5 μηι Sinterrohmaterial mittels eines Lasers lasergesintert oder schmelzgesintert unter gleichzeitigem Formen der Formhohlräume 7 mit Hinterschneidungen. Nach
Fertigstellung der Schicht 12 wird diese auf den Grundträger 13 der Formwalze 6 aufgezogen und mit letzterer verbunden. Die Ausgestaltung der Schicht 12 kann segmentiert sein, d. h. die Formwalze wird durch einzelne Segmente 10, die mit dem Grundträger 13 der Formwalze 6 verbunden sind.
Aufgrund des beschriebenen Herstellungsverfahrens können Haftverschlussteile mit unterschiedlichsten Formen hergestellt werden. Vom Schutz umfasst ist ebenfalls eine Formwalze, die durch das oben genannte Verfahren hergestellt worden ist. Fig. 8 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Haftverschlussteil 1 , welches einen Träger 2 sowie eine Vielzahl von der Grundfläche des Trägers 2 emporragender Stiele 3 mit sich nach außen erweiternden Verhakungselementen 4 aufweist. In Fig. 8 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein Stiel 3 dargestellt. In Wirklichkeit ist eine Vielzahl von flächig auf einnem gemeinsamen Träger 2 angeordneter Stiele 3 vorgesehen. Gemäß der Erfindung ist das gesamte Haftverschlussteil 1 aus gekörntem (z.B. gekörnt gesintertem bzw. laser-gesintertem) Material aufgebaut. Alternativ kann das Haftverschlussteil auch aus schmelzgesintertem Material aufgebaut sein. In letzterem Fall ist die Kornstruktur nicht mehr sichtbar. In Fig. 8 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich ein Teil der gekörnten Innenstruktur des Haftverschlussteils 1 gezeigt. Allerdings ist das gesamte Haftverschlussteil 1 entsprechend aufgebaut.
Insbesondere können auch eine Vielzahl von Lagen aus gekörntem Material entlang der Längsachse des Stiels 3 aneinander angeordnet sein, was in Fig. 8 zeichnerisch nicht dargestellt ist.
Ein entsprechend konzipiertes Haftverschlussteil 1 kann je nach gewünschtem Einsatzzweck beispielsweise aus Metall (z. B. bei geforderter Hitzebeständigkeit) oder aus Kunststoff (z. B. bei geforderter Geräuschdämpfung) bestehen. Auch besteht die Möglichkeit, ein entsprechendes Haftverschlussteil aus Keramik (z. B. bei geforderter elektrischer Isolationsfähigkeit) herzustellen.
Das Haftverschlussteil dient dazu, mit einem (in Fig. 8 nicht dargestelltem) Gegenstück oder einer (ebenfalls in Fig. 8 nicht dargestellten) Gegenstückstruktur zusammenzuwirken, so beispielsweise mit einer Metallfädenstruktur oder derglei- chen. Aus laser-gesinterten Flächenstücken bestehend aus einem gemeinsamen Träger 2 sowie einer Vielzahl von emporragenden Stielen 3 mit daran befindlichen Verhakungselementen 4 können für die den jeweiligen Einsatz benötigten Flächenstü- cke in einfacher Weise abgeschnitten werden.
Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 9 beispielhaft und stark vereinfacht schematisch dargestellt. Bei dieser Ausgestaltung sind sowohl das Haftverschlussteil 1 als auch das Gegenstück 26 aus gekörntem (kornge- sintertem bzw. laser- gesintertem) Material aufgebaut. Auch hier kann alternativ schmelzgesintertes Material zum Einsatz kommen. Auch hier können (wie in Fig. 9 nicht dargestellt) eine Vielzahl von Schichten in Querrichtung zu dem Verbund (d. h. Längsrichtung der Stiele) sowohl in dem Haftverschlussteil 2 als auch in dem Gegenstück 26 vorgesehen sein. Auch hier handelt es sich um ein Haftver- schlussteil bzw. um ein Gegenstück mit einer Vielzahl von einzelnen Stielen 3 mit Verhakungselementen 4 bzw. Ausnehmungen 27 mit Hinterschneidungen. Der Stiel 3 mit Verhakungselement 4 ist dazu vorgesehen, in die Ausnehmung 27 mit Hinterschneidung zur Gewährleistung einer Haltekraft einzugreifen. Beide Teile sind aus gekörntem Material 15 aufgebaut.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch Einzelmerkmale der dargestellten Ausführungsbeispiele untereinander ausgetauscht werden können, d.h. dies vom Offenbarungsgehalt der Anmeldung abgedeckt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es in einfacher Weise, Haftverschlussteile mit Stielen und sich erweiternden Köpfen in vielfältigster Form herzustellen. Die Erfindung stellt daher einen ganz wesentlichen Beitrag auf dem Gebiet der Technik dar. BE ZU G S ZEI CHENLI STE
Haftverschlussteil
Träger
Stiele
Verhakungselement
Walzenspalt
Formwalze
Formhohlräume
Druckwalze
Lage
Lage
Entlüftungskanal
Schicht
Grundträger
Luftstrom
gekörntes Material
Extruder
Schmelzfahne
Druckluftstrom
Partikel
Segment
Klebeschicht
Widerhaken
Penetrationskopf Beschichtung
Schicht
Gegenstück zu Haftverschlussteil Ausnehmung mit Hinterschneidung Träger (Gegenstück)