Einzylinder-Schubwalzverfahren, Vorrichtung hierzu und damit hergestellte Erzeugnisse

Verweis auf frühere Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schwei- zer Patentanmeldung Nr. 141/08, deren gesamter Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Präzisionsinstrumenten wie etwa Pinzetten.

Diese Instrumente weisen zwei Schenkel auf, die an dem einen Ende miteinander verbunden sind, etwa mittels Punkt- schweissen. Die anderen beiden freien Enden der beiden Schen ^¬ kel stehen etwas auseinandergespreizt voneinander ab und können federnd zusammengedrückt werden. Die freien Enden der Schenkel können etwa im Fall einer Pinzette zu feinen Spitzen ausgeformt sein, die genau aufeinander passen müssen, damit die Pinzette ihre Funktion erfüllt. Da die beiden Schenkel erst nach der Herstellung ihrer freien Spitzen am anderen Ende miteinander verbunden werden, müssen die Pinzetten in der Regel anschliessend noch von Hand nachbearbeitet werden, damit die Spitzen aufeinander passen.

Endlose metallischer Formteile wie etwa Schienen, Profile oder Drähte werden andererseits, wie bekannt, mittels Zweizylinderwalzenwerken hergestellt. Diese üben eine symmet- risch quetschende Wirkung auf das Metall aus. Die Kristall-

gitterachsen der neu geschichteten Struktur werden von der Mitte in Walzrichtung sternförmig nach beiden Seiten ausgerichtet; es bildet sich vor den Walzen ein sogenannter "Walzlöffel" aus. Das Walzgut wächst bei diesem Walzverfahren so- mit in die Länge wie auch in die Breite. Das Breitenwachstum des Walzgutes kann nicht dadurch verhindert werden, dass in den Walzzylindern seitliche Begrenzungen oder öffnungen vorgesehen werden, da die seitwärts gerichteten Kräfte im sich ausbreitenden Material eine Sprengwirkung mit Gratbil- düng erzeugen würden. Dies würde zum Bruch der Walzzylinder oder zum Bruch oder Blockieren der ganzen Maschine führen. Um die Ausdehnung des Walzgutes in die Breite zu verhindern muss bei Zweizylinderwalzwerken eine nachgeschaltete Zugvorrichtung vorgesehen werden, die einen derartig grossen Zug auf das Walzgut ausübt, dass es sich beim Walzvorgang nur noch unwesentlich in die Breite ausdehnen kann.

Stand der Technik

In der EP 1 275 472 A wird in Paragraph 5 erwähnt, dass sich komplexe Konturen durch Walzen mit einrolligen me- chanischen Werkzeugen herstellen lassen, wobei der Walzvorgang an einem Wirkpunkt zwischen Rolle und Werkzeugoberfläche stattfindet.

In der WO 01/13756 A wird eine Pinzette aus Leichtmetall offenbart, die aus einem Stück besteht und die keine Schweissstellen aufweist. Sie wird durch Zerlegen eines

Leichtmetall-Strangprofils in eine Mehrzahl solcher Pinzetten, ohne Walzen, hergestellt.

Die vorliegende Erfindung setzt sich erstens zum Ziel,

ein Zwischenprodukt in Form eines Metallstreifens mit neuen Materialeigenschaften bereitzustellen, das zur Herstellung von Instrumenten der eingangs erwähnten Art geeignet ist. Sie setzt sich auch zum Ziel, ein Herstellungsverfahren und die zugehörige Vorrichtung zum Erhalt dieses Metallstreifens bereitzustellen, wobei dieses Verfahren in dem Metallstreifen insbesondere die federnden Teile der Schenkel von Instrumenten der eingangs erwähnten Art ergibt. Sie setzt sich auch zum Ziel, ein Herstellungsverfahren für andere metallische Gegenstände bereitzustellen, die einen federnden Bereich enthalten oder komplexe Profilformen aufweisen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen einstückigen Metallstreifen ohne Schweissnähte und aus einem polykristallinen Metall, umfassend mindestens einen Bereich, in dem die Kristallite vergleichsweise stärker anisotrop orientiert sind, und mindestens einen Bereich, in dem die Kristallite vergleichsweise weniger stark anisotrop orientiert sind; und wobei mit CuKα-Strahlung an zwei belie- bigen Stellen des Streifens gemessene θ-2θ-Röntgendiffrak- togramme keine statistisch signifikanten Unterschiede hinsichtlich Lage und Form der jeweils entsprechenden Piken zeigen. Die vergleichsweise stärker anisotrope Kristallitorien- tierung des einen Bereichs ist im Vergleich zu der ver- gleichsweise weniger stark anisotropen Kristallitorientierung des anderen Bereichs.

Dieser Bereich mit vergleichsweise stärker anisotroper Kristallitorientierung, der federnd ist, ist erhältlich durch ein Walzverfahren zur Umformung eines metallischen Ausgangs-

formkörpers, wobei der Walzvorgang zwischen einer Walze mit einer Drehachse und mit einer Walzenoberfläche einerseits und einer Unterlage mit einer Unterlagenoberfläche andererseits durchgeführt wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelge- schwindigkeit ω der Walze so gesteuert wird, dass an mindestens einer Stelle der Walzenoberfläche, die mit dem Ausgangsformkörper walzend in Berührung kommt,

0≤ω<— , R

gilt, in welcher Formel v die Walzgeschwindigkeit und R der senkrecht zur Drehachse der Walze gemessene Abstand zwischen der Drehachse und der besagten Stelle der Walzenoberfläche ist.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Metallstreifens, seines Herstellungsverfahrens und der zuge- hörigen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Gegenstand der Erfindung sind auch die Walzvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und Pinzetten, die unter Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens erhältlich sind.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Die "Walzgeschwindigkeit v" in obiger Formel (1) ist die Geschwindigkeit, mit der sich ein gedachter Punkt, der auf der Drehachse der Walze in der Mitte zwischen den Durch- stosspunkten der Drehachse durch die beiden Stirnflächen der Walze liegt, relativ zum Ausgangsformkörper vor seinem Eintritt in die Walzzone zwischen Walze und Unterlage bewegt.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird so durchgeführt, dass an mindestens einer Stelle der Walzenoberfläche, die walzend mit dem Ausgangsformkörper in Berührung kommt, die Winkelgeschwindigkeit ω der Walze kleiner ist als v/R, wobei v und R die Bedeutung haben wie vorstehend definiert. Diese walzende Stelle kann diejenige Stelle sein, oder können diejenigen Stellen sein, deren Abstand R zur Drehachse im Vergleich zu den Abständen R der restlichen walzenden Stellen der Walzenoberfläche minimal ist oder sind. Bevorzugt ist es, wenn für jede walzende Stelle der Walzenoberfläche gilt, dass ω kleiner ist als v/R, wobei v und R die Bedeutung haben wie vorstehend definiert. Diese Merkmale unterscheiden sich von einem herkömmlichen Walzverfahren mit zwei gegenläufigen Walzen, wo für jede walzende Stelle der Walzenoberflächen beider Walzen gilt, dass die Winkelgeschwindigkeit ω der fraglichen Walze grösser ist als der Quotient v/R, wobei v und R die Bedeutung haben wie vorstehend definiert.

Die Winkelgeschwindigkeit ω ist derjenige Winkel (im Bogenmass gemessen), den die Walze pro Zeiteinheit rotiert. Die Einheit der Winkelgeschwindigkeit ω ist also s ^"1 .

Bevorzugt beträgt die Winkelgeschwindigkeit ω 30 bis 95 % des Quotienten v/R, eher bevorzugt 50 bis 80%.

Die beim erfindungsgemässen Walzverfahren verringerte Winkelgeschwindigkeit ω kann wie folgt erzielt werden: Die Walze wird auf den zu walzenden, auf der Unterlage liegenden Ausgangsformkörper mit einer Normalkraft F gedrückt, die genügend gross ist, um den Ausgangsformkörper zu verformen. Die Walze wird dann in so angepresstem Zustand mit einer ge-

wünschten Walzgeschwindigkeit v über den Ausgangsformkörper gestossen oder gezogen. Damit die Winkelgeschwindigkeit ω erfindungsgemäss kleiner bleibt als v/R, wird die Drehung der Walze gleichzeitig behindert oder gebremst. Durch die ge- bremste Rotation der Walze wird der Ausgangsformkörper nicht einfach flachgewalzt, sondern es baut sich beim erfindungsge- mässen Verfahren vor der Walze ein gestauchter Materialwulst auf, der wie eine Druckwelle von der Walze hergeschoben wird.

Die besagte Behinderung oder Bremsung der Rotation der Walze kann einerseits mittels einer geeigneten Bremsvorrichtung, die während des Walzvorgangs auf die Walze einwirkt, erfolgen. Andererseits wirkt auch der besagte Materialwulst selber bremsend auf die Winkelgeschwindigkeit ω der Walze ein. Sofern die Parameter des Walzverfahrens wie Anpress- druck, Walzgeschwindigkeit usw. geeignet gewählt werden kann dann, sobald dieser Materialwulst entstanden ist, in günstigen Fällen auf eine explizite Bremsung der Walze verzichtet werden. Wenn eine Bremse verwendet wird, so kann dies jede Art von bekannter Bremse sein, so eine Reibungsbremse, wie etwa eine Trommelbremse, Scheibenbremse oder Keilbremse, eine Wirbelstrombremse oder eine hydraulisch betätigte oder wirkende Bremse (Viskositätsbremse) . Die Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Walze kann auch bewirkt werden, indem ein elektrischer oder hydraulischer Motor vorgesehen wird, der an sich als Antrieb für die Walze wirken kann, aber dessen Drehzahl so gewählt wird, dass wiederum die besagte Steuerung der Winkelgeschwindigkeit der Walze bewirkt wird. Die Bremskraft kann mittels eines geeigneten Bremskraftreglers eingestellt oder reguliert werden. Die mindestens erforderliche Brems- kraft ist dergestalt, dass die Rotation der Walze soweit gebremst wird, dass an mindestens einer walzenden Stelle der

Walzenoberfläche ω < v/R wird. Die Bremskraft ist aber andererseits so gross, dass die Drehung der Walze teilweise oder gar ganz blockiert wird (d.h. ω > 0 wird). Zwischen diesen beiden Grenzwerten kann die Bremskraft variiert werden und ergibt dann eine Winkelgeschwindigkeit ω der Walze, die kleiner ist als v/R und grösser gleich ist als Null.

Die Grosse des Zuges (Schubes) hängt vom Anpressdruck der Walze auf den Ausgangsformkörper, von der dadurch vor der Walze erzeugten Druckwelle und von der Walzgeschwindigkeit v ab. Der Anpressdruck muss dem gewünschten Umformgrad des Walzvorgangs entsprechen, muss aber unterhalb des Drucks bleiben, der zur Annäherung an oder zur überschreitung der Streckgrenze des Materials des Ausgangsformkörpers führen würde. Die Grosse des vor der Walze hergeschobenen, bremsen- den Materialwustes hängt direkt von der Grosse des Walzdruckes ab. Ihre Bremswirkung auf die Winkelgeschwindigkeit ω und die Walzgeschwindigkeit der Walze und somit auf den Zug (Schub) kann erhöht werden, indem die Walze als Profilwalze ausgebildet wird, was einen grosseren Kaltumformungsgrad be- wirkt und somit der Walze eine grossere Arbeitsleistung abverlangt. Die Walzgeschwindigkeit v beeinflusst die Höhe des Materialwulstes mit den anderen Faktoren zusammen.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Walze in einer vorgegebenen Bewegung geradlinig oder gebogen kurven- förmig entsprechend dem gewünschten Profil über den zu walzenden Ausgangsformkörper geführt werden. Erfindungsgemäss bevorzugt wird die Walze dabei gestossen.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist kein kontinuierlich arbeitendes Verfahren, da die Unterlage nur endliche Di-

mensionen hat und ein Walzzyklus spätestens nach Abrollen der Walze über die gesamte Unterlage beendet ist. Andererseits bietet es dadurch die Möglichkeit, einen Ausgangsformkörper in mehreren Zyklen hintereinander zu walzen, wobei diese Zyk- len unmittelbar aufeinander abfolgen können, etwa immer mit der selben Walze, oder indem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen die Walze ausgetauscht wird.

Die Walze muss erfindungsgemäss nicht zwingend eine Zylinderwalze sein; es kann auch eine Walze sein, die von der Zylinderform abweicht. Die Drehachse der Walze, von der aus auch die Abstände R zu den walzenden Stellen der Walzenoberfläche gemessen werden, muss nicht zwingend innerhalb der Walze liegen; bevorzugt ist sie aber innerhalb der Walze. Diese Abstände R sind grösser als Null und können im Extremfall bis gegen unendlich gehen; letzteres entspricht einer Walze mit planer Walzoberfläche. Erfindungsgemäss bevorzugt handelt es sich aber um eine Zylinderwalze oder um eine rotationssymmetrische Profilwalze oder um eine sektorielle Walze mit zylindrischer oder rotationssymmetrisch profilierter wal- zender Oberfläche. Bei einer Zylinderwalze, einer rotationssymmetrischen Profilwalze oder bei einer sektoriellen Walze mit zylindrischer oder rotationssymmetrisch profilierter Oberfläche fällt die Drehachse der Walze bevorzugt mit der Mittelachse der Walze zusammen. In den Fällen einer Zylinder- walze, einer sektoriellen Zylinderwalze, einer rotationssymmetrischen Profilwalze oder bei einer sektoriellen mit rotationssymmetrisch profilierter Oberfläche ist der besagte Abstand zwischen Drehachse und walzender Stelle der Walzoberfläche gerade gleich dem Radius R der Walze an dieser Stelle. Das gewünschtenfalls auf der Walzenoberfläche angebrachte

Walzprofil ist bevorzugt dergestalt, dass die Basislinie sei-

nes Querschnittsprofils der Bandbreite des gewalzten Ausgangsformkörpers (d.h. des gewalzten Bereichs des erfindungs- gemässen Metallstreifens) entspricht. Damit ein erfindungsge- mässes Walzverfahren durchgeführt werden kann, d.h. höchstens eine unbedeutende Breitenzunahme auftritt, bleibt bei der Profilumformung für sich selber betrachtet die Querschnittsfläche des gewalzten Metallstreifens vorzugsweise konstant. Die Walze übernimmt beim erfindungsgemässen Verfahren gleichzeitig zwei Funktionen: 1) Die Pressfunktion zur Verringerung der Dicke des Ausgangsformkörpers, 2) die Zugfunktion zur

Verlängerung des Walzgutes, was einer Verkleinerung des Querschnittes bei gleichbleibender oder nur unbedeutend zunehmen ^¬ der Breite entspricht.

Die Unterlage kann plan sein, sie kann auch eine ge- eignete gekrümmte oder in den drei räumlichen Dimensionen profilierte Oberfläche aufweisen. In diesem Fall wird der Ausgangsformkörper also nicht nur walzend umgeformt, sondern auch gleichzeitig formgewalzt. Vorzugsweise wird im Falle einer Profilierung der Oberfläche diese Profilierung ebenfalls so gewählt, dass sie zu einer für sich selber betrachtet querschnittskonstanten Umformung führt.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird bevorzugt auf eine explizite Zufuhr von Wärme verzichtet, so dass die einzige Wärmequelle, die auf den Ausgangsformkörper einwirkt, die im Formkörper selber während des Walzens entstehende

Wärme ist. Dies bedeutet bevorzugt, dass die Temperatur des Ausgangsformkörpers und des entstehenden gewalzten Metallstreifens während des gesamten Walzvorgangs an keinem Ort den Wert von 100 ⁰ C übersteigt.

Der Ausgangsformkörper, der mittels des erfindungsge- mässen Verfahrens gewalzt werden kann, kann aus jedem genügend duktilen Metall bestehen. Wenn ein erfindungsgemässer Metallstreifen hergestellt werden soll ist der Ausgangsform- körper ausserdem aus einem polykristallinen Metall. Beispiele für das Metall sind etwa Stahllegierungen, Bronze, Aluminium, Kupfer, Titan oder Messing. Bevorzugt ist es ein nach dem kubisch innenzentrierten (bcc) Kristallgitter kristallisierendes Metall, also etwa ein ferritischer, martensitischer oder gemischt ferritisch/martensitischer Stahl. Bei den martensitischen Stählen oder den gemischt ferri- tisch/martensitischen Stählen ist die α ¹ -Modifikation des Martensits bevorzugt. Diese kristallisiert streng genommen in einem tetragonal innenzentrierten Gitter, für praktische Zwe- cke kann sie ebenfalls als kubisch innenzentriert kristallisierend angenommen werden. Bevorzugt ist erfindungsgemäss ein nickel- und molybdänfreier martensitischer Stahl ("frei" heisst hier weniger als 0,01 Gewichtsprozent). Eher bevorzugt ist er von der Zusammensetzung Cr 12,50-14,50 Gewichtspro- zent, C 0,42-0,50 Gewichtsprozent, Si max. 1,00 Gewichtsprozent, Mn max. 1,00 Gewichtsprozent, P max. 0,045 Gewichtsprozent, S max. 0,030 Gewichtsprozent, Rest im Wesentlichem Eisen und unvermeidbare Verunreinigungen. Insbesondere kann es ein Stahl gemäss der Werkstoff-Nr . 1.4034 sein.

Vorzugsweise hat der Ausgangsformkörper bereits selber die Form eines Metallstreifens oder Metallblechs.

Damit die walzende Verformung leichter und mit geringeren Drücken durchgeführt werden kann, kann der metallische Ausgangsformkörper, wenn er aus einer Stahllegierung besteht, vorgängig einer thermischen Behandlung, vorzugsweise mit

anschliessender Abschreckung in kaltem Wasser, unterzogen werden. Diese Behandlung verringert isotrop die Festigkeit des Metalls. Auf dem Gebiet der Stahllegierungen ist diese thermische Behandlung als Lösungsglühung bekannt, wobei ty- pisch ein Temperaturbereich von 1050-1080 ⁰ C gewählt wird, und die Dauer der thermischen Behandlung typisch etwa 10 Minuten bis etwa 1 Stunde, bevorzugt etwa eine halbe Stunde beträgt.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Herstellung aller Arten von Pinzetten, Nadelhaltern, Federn, Dissektoren, Klammern, Scheren (etwa Coiffeurscheren) , Messern (wo das Walzen mit dem erfindungsgemässen Verfahren längs der Klingenachse anstatt wie bisher quer zur Klingenachse durchgeführt werden kann) oder Spezialprofilen jeglicher Art (etwa für den Fassadenbau oder den Rohrbau) . Es eig- net sich insbesondere für die Herstellung von Teilen, die mindestens einen federnden Bereich aufweisen, so für die Herstellung von Pinzetten, Nadelhaltern oder Federn, insbesondere auch für Pinzetten mit angesetzter vorwartswirkender oder rückwärtswirkender Schneidfunktion (Pinzettenscheren) oder für chirurgische und orthopädische Implantate.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung, auf der das erfin- dungsgemässe Verfahren ausgeführt wird, umfasst mindestens eine Walze, eine Unterlage und eine Bremse wie vorstehend exemplifiziert, die während des Walzens zur Bremsung der Win- kelgeschwindigkeit ω der Walze befähigt ist. Die Unterlage selber kann beweglich oder unbeweglich sein, bevorzugt ist sie unbeweglich. Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst des Weiteren die für das Anpressen und die Bewegung der Walze (Schub oder Zug) erforderlichen Lager und ihre Führungen. Diese Führungen der Walze umfassen bevorzugt hydraulische Zy-

linder oder mechanische Systeme, die in der Lage sind, die Walze präzise bei gleichbleibender oder gesteuerter Abstandskurve (gleich bleibende oder variierende Dicke des entstehenden gewalzten Metallstreifens) über die Unterlage zu führen. Diese hydraulischen oder mechanischen Führungen der Walze sind auf dem Gebiet des Walzens bekannt und bedürfen keiner Erläuterung. Durch die geeignet gesteuerte Bremsung der Walze und ihr gleichzeitiges Vorwärtsziehen oder -stossen erübrigt sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung eine zusätzliche Ziehvorrichtung für das Walzgut.

Als Ergebnis des erfindungsgemässen Verfahrens und weiterer fakultativer, vorgängiger Umformungsschritte entsteht ein mindestens teilweise gewalzter Metallstreifen. Dieser Metallstreifen hat nicht zwingend eine regelmässige oder plane Form. Er besteht aus einem Stück, das heisst, dass er nicht aus zwei oder mehreren Einzelteilen verschraubt, vernietet oder verklebt ist. Er weist des Weiteren keine Schweissstelle auf.

Allgemein weist ein erfindungsgemässer Streifen aus einem polykristallinen Metall, der einen wie vorstehend beschrieben gewalzten Bereich umfasst, in diesem Bereich eine vergleichsweise stärker anisotrope Orientierung der Kristal- lite auf. In dem oder den nicht gewalzten Bereichen weist er die Kristallitorientierung des Ausgangsformkörpers auf, d.h. also eine vergleichsweise geringere oder unter Umständen im Wesentlichen isotrope Orientierung der Kristallite. Der Begriff "nicht gewalzt" umfasst auch eine Vorbehandlung des Ausgangsformkörpers unter Walzen, sofern als letzter Schritt dieser Vorbehandlung eine Wärmebehandlung wie vorstehend beschrieben durchgeführt wurde, die allfällige Veränderungen

des Gitters, die durch das Walzen verursacht sein konnten, wieder rückgängig macht.

Die Orientierung der Kristallite wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung über die Orientierungsdichtefunktion, in der Fachsprache auch als ODF abgekürzt, definiert. Im Englischen wird sie als "orientational distribution function", ebenfalls abgekürzt ODF, bezeichnet.

Im Rahmen der hiesigen Anmeldung wird für den gewalzten Streifen ein orthogonales Koordinatensystem angenommen, dessen X-Achse parallel zur Walzrichtung des erfindungsgemäss gewalzten Bereichs des Streifens ist; dessen Y-Achse in Querrichtung zur Walzrichtung ist und, wenn der Streifen von seiner Oberseite betrachet wird, nach links zeigt, und dessen Z-Achse die Normale als Vektorprodukt aus X-Achse und Z-Achse ist.

Die besagte Orientierungsdichtefunktion ODF wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung aus mit CuKα-Strahlung (λ = 1,54 Angström) erhaltenen Röntgenstrukturdaten bestimmt. Es können einerseits beispielsweise scheibenförmigen Proben verwendet werden, die aus den zu untersuchenden Streifen herausgeschnitten werden, und die eine plane, zu bestrahlende Ober- fläche aufweisen. Die zu untersuchende Probe wird dabei so aus dem Streifen herausgeschnitten, dass die besagte zu bestrahlende Oberfläche senkrecht auf der Z-Achse steht. Sofern der Streifen bereits eine plane Oberfläche aufweist, die senkrecht auf der Z-Achse steht, könnte auch der Streifen direkt an dieser Oberfläche vermessen werden.

Diese ODF kann einerseits als

r, ^ s dV Sπ ² f(φ _λ ,φ,φ ₂ )= —- (2a) dφaφ _λ dφ ₂ sinφ definiert werden. In Formel (2a) bedeuten: φi,φ,φ2 ^m . Die drei Eulerwinkel, die die Drehung des kristallitinternen Koordinatensystems gegen- über dem Probenkoordinatensystem beschreiben.

Das kristallitinterne Koordinatensystem ist für jeden einzelnen Kristalliten individuell. dV/dφdψxdφ∑ : Der differentielle Volumenanteil dV derjenigen

Kristallite, bei denen das kristallitinterne Koordinatensystem eine Orientierung innerhalb eines differentiellen, gegebenen Raumwinkelanteils hat (beschrieben mit den differentiellen Eulerwinkeln dφ, dφ _lf dφ ₂ ) .

V: Das gesamte Volumen aller bestrahlten Kristal- lite.

Die Bestimmung dieser ODF als £{φ _lf φ,φ ₂ ) kann aus Polfigurenmessungen vorgenommen werden. Die Polfiguren und die ODF werden als Reihenentwicklungen von verallgemeinerten Kugelfunk- tionen approximiert, diese beiden Approximationen werden in die Fundamentalgleichung der Texturanalyse eingesetzt, und die Koeffizienten der Reihenentwicklung daraus bestimmt. Diese Vorgehensweise ist in den Abschnitten 11.4.1 und 11.6.5 ("harmonische Methode") des Lehrbuchs "Moderne Röntgenbeu- gung", L. Spiess, R. Schwarzer, H. Behnken, G. Teichert, Oktober 2005, B. G. Teubner Verlag, Wiesbaden, Deutschland, beschrieben. Diese Beschreibung ist hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.

Die ODF kann andererseits auch mittels der Formel (2b) :

W(3, φ) ≡^-^- ( 2b ) dω. V definiert werden. In Formel (2b) bedeuten: dV/dω : Der differentielle Volumenanteil dV derjenigen

Kristallite, bei denen die Flächennormalen der be- strahlten Oberfläche der Probe (siehe unten) innerhalb eines differentiellen, gegebenen Raumwinkelanteils dω im kristallitinternen Koordinatensystem (siehe seine Beschreibung bei obiger Formel (2a) ) zu liegen kommt, V: Das gesamte Volumen aller bestrahlten Kristallite.

Diese Orientierungsdichtefunktion W(3,φ) weist als Variablen einen von den z-Achsen der kristallitinternen Koordinatensysteme aus gemessenen Polarwinkel .9 und einen von den x-Achsen aus gemessenen Azimutalwinkel φ auf. Diese ODF wird gemäss den folgenden Schritten a)-c) (Siehe auch J. Appli. Cryst. 1970, 3, p. 313ff . ) erhalten:

a) Die Probe wird auf dem Probenhalter des Diffraktogramms fixiert, so dass die Flächennormale der zu bestrahlenden

Oberfläche senkrecht zur Diffraktometerachse ist. Man wählt den Goniometer-Winkel 2θ dergestalt, dass eine Diffraktion an einer Kristallgitterebenenschar mit einem bestimmten Miller-Index (hkl) detektiert wird. Die Probe (bzw. der Streifen selber) wird dann so geneigt, dass die Flächennormale der zu bestrahlenden Oberfläche um einen Winkel α von der Normalen dieser Ebenenschar zur Diffraktometerachse hin gedreht wird. Mit dieser Neigung, unter gleichzeitiger Rotation der Probe um die Flächennormale der zu bestrahlenden Oberfläche um 360° und unter Beibehalt des vorgängig ge-

wählten Goniometerwinkels 2θ, wird die summierte Diffraktionsintensität I _hk i(oc) gemessen. Diese Messung wird für insgesamt K verschiedene Winkel α, aber mit stets demselben θ durchgeführt .

b) Für jede in a) bestimmte I _hk i(oc) wird wiederum eine Reihenentwicklung der Form

I _hkl (a) = A(h,k,l,θ,λ) (1 + ∑∑ C^C^.^VUcosα)) (3) v w angesetzt. Darin ist K _vw (S _hk i,q>hki) der Wert der an die Kris ^¬ tallgittersymmetrie des fraglichen Metalls adaptierte Kugelfunktion K _v „ (symmetrieadaptierte Kugelfunktion, englisch "symmetry-adapted spherical harmonic", SASH) bei dem Winkelpaar (9,φ) , das die Richtung des Normalvektors der Kristallebenenschar mit Miller-Index (hkl) in den kristal- litinternen Koordinatensystemen angibt. Der Index v läuft nur über die geraden Zahlen grösser Null bis zur maximal berücksichtigten Anzahl V. Je grösser V, desto höher die Genauigkeit. Der Index w läuft über alle linear unabhängi- gen solchen Kugelfunktionen innerhalb der Ordnung v. Die Anzahl K der in a) gemessenen I _hk i(cc) muss um eins grösser sein als die Gesamtzahl der Summanden in der Doppelsumme von Formel (3). P _v (cosa) ist der Wert des Legendre-Polynoms der Ordnung v bei cosα. Des Weiteren ist in Formel (3) : (0ϊ

A{h,k,l, θ,λ) ) (4)

worin bedeuten:

Q: Eine für alle Reflektionen gleiche Konstante.

μ: Der lineare Absorptionskoeffizient des untersuchten Metalls für die CuKα-Strahlung. Diese Absorptionskoeffizienten sind bekannt.

fj[ ): Der Atomformfaktor des j-ten Atoms der

A Elementarzelle, in Abhängigkeit von sin(θ) /λ. λ ist 1,54 Angström. Diese Atomformfaktoren sind bekannt. Die Summe, worin diese Atomformfaktoren vorkommen, läuft über alle N Atome der Elementarzelle. Xj,y _j , Z _j -. Die Koordinaten des j-ten Atoms in der

Elementarzelle in kristallitinternen Koordinaten (siehe oben) .

Phki- Die Multiplizität der detektierten Intensität, d.h. die Anzahl der äquivalenten Kristallebe- nenscharen, die zu I _hk i(oc) beitragen. Diese MuI- tiplizitäten sind für alle Arten von Kristallgittern bekannt.

B: Der näherungsweise als isotrop und für alle Atome der Elementarzelle gleich angenommene Temperaturfaktor. Diese Temperaturfaktoren sind bekannt .

Aus den Gleichungen (3) werden wiederum die Koeffizienten C _vw und auch das Q bestimmt.

c) Die Orientierungsdichtefunktion W(S, φ) wird mittels der in b) erhaltenen Koeffizienten C _vw und mittels der Formel

W{3,φ) = \ ₊ Y∑ C„K„(3,φ) (5)

erhalten, worin K _VW (S, φ) wiederum die oben erwähnten symmetrieadaptierten Kugelfunktionen sind, das Winkelpaar (9, φ) innerhalb des kristallitinternen Koordinatensystems wie vorstehend beschrieben ist, und v, V, w und W die oben an- gegebene Bedeutung haben.

Die Orientierung der Kristallite im erfindungsgemäss gewalzten Bereich ist stärker anisotrop als in einem anderen Bereich, der nicht gewalzt oder herkömmlich gewalzt ist. Vor- zugsweise ist die Anisotropie der Kristallitorientierung in dem Bereich, wo diese Anisotropie vergleichsweise stärker ist, dergestalt, dass die oben beschriebene ODF gemäss Formel (2b) in ihrer approximativen Reihenentwicklung mindestens ein C _vw enthält, das betragsmässig mindestens 0,050 ist; eher be- vorzugt ist dieses C _vw betragsmässig mindestens 0,100 und noch eher bevorzugt mindestens 0,200. Demgegenüber ist die oben beschriebene ODF gemäss (2b) in dem Bereich mit vergleichsweise weniger stark anisotroper Kristallitorientierung bevorzugt dergestalt, dass in der besagten Reihenentwicklung der ODF keines der C _vw betragsmässig grösser ist als 0,050, d.h. dass sie im Wesentlichen isotrop ist (für eine exakt isotrope Kristallitorientierung wären alle C _vw Null) .

Im Falle von Streifen, die sowohl einen erfindungsge- mäss gewalzten Bereich als auch einen nicht gewalzten Bereich aufweisen, und die aus einem ferritischer, martensitischer oder gemischt ferritisch/martensitischer Stahl wie oben beschrieben, bestehen, äussert sich diese Anisotropie der Orientierung speziell wie folgt: Wenn man an einem solchen Streifen θ-2θ-Diffraktogramme von Proben des gewalzten und des nicht gewalzten Bereichs dergestalt aufnimmt, dass die Diffraktometerachse parallel zu der zu bestrahlenden Oberflä-

che der Probe ist, so wird gefunden, dass die Kristallite im erfindungsgemäss gewalzten Bereich vergleichsweise häufiger so orientiert sind, dass ihre Ebenenschar mit Miller-Index {200) parallel zur bestrahlten Oberfläche ist. In geringerem Ausmass sind die Kristallite auch so orientiert, dass ihre Ebenenschar mit Miller-Index {211) häufiger parallel zur bestrahlten Oberfläche ist. Diese besondere Orientierung der Kristallite wird von den Randzonen des erfindungsgemäss gewalzten Bereichs (von aussen) zu seiner Mitte hin (nach in- nen) ausgeprägter. Demgegenüber beobachtet man an einem

Streifen aus demselben Metall, der aber einen nach einem herkömmlichen Verfahren (mit zwei Walzen) gewalzten Bereich um- fasst, keine solche besondere Orientierung.

Ebenfalls allgemein zeigen Streifen, die aus einem polykristallinen Metall, bevorzugt einem im kubisch innenzentrierten (bcc) Kristallgitter kristallisierenden Metall, eher bevorzugt aus einem ferritischen, martensitischen oder gemischt ferritisch/martensitischen Stahl wie oben beschrieben, bestehen (insbesondere gemäss der Werkstoff-Nr . 1.4034), und die einen erfindungsgemäss gewalzten Bereich und einen nicht gewalzten Bereich umfassen, Folgendes: Wenn sie nach dem im vorangehenden Paragraph beschriebenen Diffraktionsverfahren an zwei beliebigen Stellen untersucht werden, so werden keine statistisch signifikanten Unterschiede in der Lage der Piken oder in ihrer Form gefunden, wenn die entsprechenden Piken der beiden Diffraktogramme miteinander verglichen werden, d.h. die beiden Piken sind hinsichtlich Lage und Pikenform nie statistisch signifikant voneinander verschieden. Dies ist wiederum im Unterschied zu einem Streifen aus demselben Metall, der aber einen Bereich umfasst, der nach einem herkömmlichen Verfahren (mit zwei Walzen) gewalzt ist: Dort kann die

Pike aus einem Diffraktogramm des gewalzten Bereichs gegenüber der entsprechenden Pike aus einem Diffraktogramm des nicht gewalzten Bereichs statistisch signifikant in ihrer Lage verschoben und/oder in ihrer Form statistisch signifi- kant verzerrt sein.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden die Symmetrie einer Pike betreffend ihres Maximums und die Schärfe einer Pike (Verhältnis von Halbwertsbreite zu Maximalintensi- tat) als "Form" dieser Pike verstanden. Nicht als "Form" der Pike wird ihre Intensität verstanden.

Ob zwei Piken "hinsichtlich Lage oder Form statistisch signifikant voneinander verschieden" sind, wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung gemäss folgenden Schritten l)-4) festgestellt :

1) Man stellt die beiden zu vergleichenden Diffraktogramme in einer Form bereit, in der die absoluten Intensitätskur- ven der zu vergleichenden Piken als Funktion von 2θ in diskreten Zählintervallen der Breite 0,05° registriert sind. Jedes dieser Zählintervalle wird im Folgenden über einen zugehörigen Index i bezeichnet.

2) Man sucht sich in den beiden Diffraktogrammen den grösstmöglichen zusammenhängenden und übereinstimmenden 2θ- Bereich aus, der die Maxima der beiden zu vergleichenden Piken enthält und in dem immer entweder die absolute Intensität des i-ten Zählintervalls aus dem ersten Diffrak- togramm mindestens doppelt so gross ist wie der zugehörige Untergrund, oder die absolute Intensität des entsprechenden i-ten Zählintervalls des zweiten Diffraktogramms mindestens doppelt so gross ist wie der zugehörige Untergrund, oder

gar beide i-ten Intensitäten mindestens doppelt so gross sind wie der jeweils zugehörige Untergrund. Existiert kein solcher Bereich, werden die beiden Piken als "hinsichtlich Lage statistisch signifikant voneinander verschieden" be- wertet und der Rest des Tests wird nicht mehr durchgeführt.

3) Sofern aber ein solcher Bereich mit insgesamt k zusammenhängenden Zählintervallen existiert, wird aus allen diesen Zählintervallen die Kenngrösse Chi-Quadrat berechnet: In dieser Formel sind ιb _λ bzw. ₂ b _x die untergrundbereinigten und dann auf ein Pikenmaximum von 100 (hundert) Zählimpulse normierten Intensitäten der ersten bzw. zweiten Pike im i- ten Zählintervall. Die Normierung der zu vergleichenden Piken auf ein Maximum von 100 Zählimpulsen geschieht erstens deswegen, weil die Anzahl der bestrahlten Kristallite von Probenort zu Probenort nicht konstant ist (dies führt zu unterschiedlichen Intensitäten bei den an beiden Probenorten aufgenommen Diffraktogrammen) , und zweitens, weil Unterschiede in der Anisotropie der Kristallitorientierung vorhanden sein können (dies führt zu Variationen der Intensitätsverhältnisse der Piken innerhalb eines Diffrak- togramms; insbesondere werden bei einem erfindungsgemässen Streifen ja mindestens ein Bereich mit vergleichsweise stärker anisotroper Kristallitorientierung und mindestens ein Bereich mit vergleichsweise weniger stark anisotroper Kristallitorientierung gefordert) . Der hier beschriebene statistische Test soll aber losgelöst und unabhängig von der Anisotropie der Kristallitorientierung lediglich statistisch signifikante Unterschiede in den Eigenschaften der Kristallite selber zeigen, z.B. eine geringere mittlere Grosse (ersichtlich als Pikenverbreiterung) oder Spannungen

innerhalb des Kristallgitters (ersichtlich als Piken- Maximumsverschiebung, Pikenverbreiterung oder Asymmetrie in der Pikenform). Obige Formel (6) ergibt sich aus der in der Mathematik üblichen Formel für die Chi-Quadrat-Testgrösse für beobachtete Zählintensitäten ιb _x oder ₂ b _±f sofern für den zugehörigen i-ten Erwartungswert μi der Mittelwert aus ιb _λ und ₂ jbi und für die Standardabweichung σ _x die Quadratwurzel aus diesem Mittelwert eingesetzt wird. 4) Man vergleicht die in Schritt 3) berechnete Chi-Quadrat- Kenngrösse mit dem Wert der Chi-Quadrat-Verteilung bei k Freiheitsgraden gemäss der folgenden Tabelle 1 bei einer Signifikanzschranke von 0,001% (k ist die Anzahl der Zählintervalle des unter Schritt 2) ermittelten zusammenhängenden Bereichs) :

Tabelle 1

Wenn die in Schritt 3) berechnete Chi-Quadrat-Kenn- grösse grösser ist als der in Tabelle 1 bei der anwendbaren Zahl Freiheitsgrade k aufgeführte Wert, sind die beiden Piken "hinsichtlich Lage oder Form statistisch signifikant voneinander verschieden", andernfalls sind sie "hinsichtlich Lage und Form statistisch nicht signifikant voneinander verschieden".

Vorzugsweise ist diese Chi-Quadrat-Kenngrösse aus zwei entsprechenden Piken von zwei Diffraktogrammen von zwei beliebigen Stellen eines mindestens teilweise erfindungsgemäss gewalzten Streifens, aber nirgendwo herkömmlich gewalzten Streifens immer so klein, dass die beiden Piken selbst dann noch als "hinsichtlich Lage und Form statistisch nicht signifikant voneinander verschieden" erkannt werden, wenn aus der obigen Tabelle nicht die Werte bei der Signifikanzschranke 0,001%, sondern (in ansteigender Bevorzugung) bei 0,01%, 0,1%, 1%, 5% oder 10% verwendet werden.

Im Fall eines Metalls, das in einem innenzentrierten, inbesondere kubisch innenzentrierten Gitter kristallisiert (darunter die bevorzugten ferritischen, martensitischen oder gemischt ferritisch/martensitischen Stähle) , oder in einem flächenzentrierten Gitter, inbesondere einem kubisch flächenzentrierten Gitter kristallisiert (etwa die austenitischen Stähle) , werden statistisch signifikante Unterschiede zwischen den beiden Diffraktogrammen am ehesten beim Vergleichen der Piken mit Miller-Index (200) beobachtet.

Nach dem oben beschriebenen statistischen Test wurden mit einem Computerprogramm beispielsweise Diffraktogramme von zwei Streifen A und B aus einem Stahl der Werkstoff-Nr . 1.4034, von 70 mm Länge und 10 mm Breite untersucht, die an einem Ende nicht gewalzt sind und eine konstante Dicke von etwa 1,5 mm aufwiesen und am anderen Ende auf eine konstante Dicke von etwa 0,85 mm entweder erfindungsgemäss gewalzt waren (Streifen A) oder herkömmlich gewalzt waren (Streifen B) . Auf statistisch signifikante Unterschiede getestet wurde die Pike bei 2θ = etwa 64,8° (die (200) -Pike) . Das Programm erforderte die manuelle Eingabe der Lage der Pikenmaxima und links und rechts der beiden Piken je ein Untergrundgebiet. Als Untergrund berechnete das Programm den Mittelwert aller Intensitäten aus diesen beiden Untergrundgebieten. Das Pro- gramm ermittelte dann den grösstmöglichen zusammenhängenden 2θ-Bereich gemäss obigem Schritt 2) und die Anzahl der Freiheitsgrade k, und berechnete den Chi-Quadratwert nach obiger Formel (6). Es wurden folgende Chi-Quadrat-Werte und zugehörige Freiheitsgrade k erhalten:

Tabelle 2a (Streifen A)

IV) CTi

ISJ

Tabelle 2b (Streifen B)

OO

IV)

Es ist ersichtlich, dass der herkömmlich gewalzte Streifen B "nach Lage oder Form statistisch signifikant unterschiedliche" Piken bei 64,8° zeigt, wenn Diffraktogramme des nicht gewalzten und des gewalzten Bereichs miteinander verglichen werden. Beim erfindungsgemäss gewalzten Streifen A dagegen sind keine solchen statistisch signifikanten Unterschiede feststellbar, unabhängig von den Messorten der beiden verglichenen Diffraktogramme . Derselbe Befund wird auch dann ermittelt, wenn eine beliebige andere Signifikanz- schranke aus Tabelle 1 gewählt wird.

Bevorzugt weist im erfindungsgemässen Streifen der Bereich mit vergleichsweise stärker anisotroper Kristallito- rientierung auch eine gegenüber dem Bereich mit vergleichs- weise weniger stark anisotroper Kristallitorientierung eine grossere Inhomogenität des Gefüges auf, was ebenfalls durch das erfindungsgemässe Walzverfahren bewirkt wird. Diese Unterschiede in den Gefügehomogenitäten können direkt durch Vergleich von Mikrophotographien an Schnitten des Streifenma- terials aus den fraglichen Gebieten festgestellt werden.

Gleichzeitig bewirkt das erfindungsgemässe Walzverfahren keine inneren Spannungen im Material, was daran erkennbar ist, dass der oder die gewalzten Bereiche bei nachfolgenden Bearbeitungsschritten keine Tendenz zum Verziehen zeigen. Wie jeder Körper weist dieser Metallstreifen drei Hauptträgheitsachsen auf. Da der erfindungsgemässe Metallstreifen eher länglich ist, ist das zu einer der drei Hauptträgheitsachsen zugehörige Trägheitsmoment kleiner als die zu den beiden an- deren Hauptträgheitsachsen zugehörigen Hauptträgheitsmomente. Bevorzugt ist dieses kleinste Hauptträgheitsmoment mindestens

10 mal kleiner als die beiden Hauptträgheitsmomente, eher bevorzugt mindestens 50 mal kleiner.

Es hat sich auch gezeigt, dass mittels des erfindungsgemässen Verfahrens gewalzten Bereiche eines

Metallstreifens um einen Faktor von bis zu 6 besser federnd sind als herkömmlich gewalzte Bereiche. Streifen, die mittels des erfindungsgemässen Walzverfahrens auf eine bestimmte, konstante Dicke gewalzt wurden, weisen in dem gewalzten Be- reich im Vergleich zu einem aus demselben Metall bestehenden Streifen, der aber teilweise mittels eines herkömmlichen Verfahrens mit zwei Walzen auf dieselbe Dicke gewalzt wurde, eine flachere Federkennline auf, d.h. es braucht beim erfin- dungsgemäss gewalzten Streifen zum Erhalt einer bestimmten Biegung weniger Kraft als beim herkömmlich gewalzten, gleich dicken Streifen. Des Weiteren wird die Federkennlinie beim nach erfindungsgemässen Verfahren auf konstante Dicke gewalzten Streifen leicht degressiv, d.h. es braucht mit zunehmender Biegung weniger Kraft, um eine zusätzliche Biegung zu er- zeugen. Wenn man beispielsweise die vorstehend beschriebenen Streifen A und B an ihrem 1,5 mm dicken Ende fest einspannt, so beobachtet man die folgenden Auslenkungen in Abhängigkeit bei verschiedenen an dem 0,85 mm dicken, freien Ende im Abstand von 70 mm angehängten Gewichten (Mittelwert aus jeweils 5 Streifen) :

Tabelle 3

Der Unterschied in den Federkennlinien von erfindungs- gemäss gewalztem Streifen A und herkömmlich gewalztem Strei- fen B wird umso ausgeprägter, je dünner der Streifen ausgewalzt wird, d.h. je kleiner der Stauchgrad (Verhältnis zwischen Streifenhöhe nach dem Walzen und Streifenhöhe vor dem Walzen) ist. Es ist möglich, dass diese änderung der Federkennlinie mit einer Zunahme der vorstehend erwähnten Inhomo- genität des Gefüges zusammenhängt, die bei dem erfindungsge- mässen Walzverfahren gegenüber dem nicht gewalzten Bereich des Streifens auftritt. Andererseits ist es mit dem erfin- dungsgemässen Verfahren möglich, ein Blattfederteil mit progressiver Federkennlinie zu erzielen, indem der zu walzende Bereich auf eine variable Dicke gewalzt wird.

Wenn die vorstehend beschriebenen Streifen A und B an ihren dickeren Enden mit 1,5 mm Walzdicke und an ihren dünneren Enden mit 0,85 mm Walzdicke senkrecht zur Walzrichtung durchgeschnitten werden und diese je zwei Schnittflächen pro Streifen mittels eines Mikrohärtemessgeräts Leitz Miniload 2 gemäss ISO 4516 und ISO 6507/1 auf ihre Vickers-Härte untersucht werden, stellt man die folgenden Werte für die Vickers- Härte (in MPa) fest:

Tabelle 4

Ein vergleichsweise dick erfindungsgemäss gewalzter Be ^¬ reich zeichnet sich also gegenüber einem auf gleiche Dicke herkömmlich gewalzten Bereich durch eine deutlich höhere Vi- ckers-Härte aus. Der Unterschied wird geringer, wenn dünner ausgewalzt wird.

Ebenfalls feststellbar ist an den gewalzten Stellen, sofern der Metallstreifen aus einer Stahllegierung besteht, in der Regel ein merklicher Anteil von Verformungsmartensit , der typisch im Bereich von etwa 5 bis etwa 30 Volumenprozenten des Metalls liegt.

In einer ersten bevorzugten Variante ist der erfin- dungsgemässe Metallstreifen in etwa gerade und ist auf mindestens einem Teil seiner Länge mittels des erfindungsgemäs- sen Verfahrens gewalzt. Als "Länge" wird hier die Projektion des Metallstreifens auf seine besagte Hauptträgheitsachse mit kleinstem Trägheitsmoment verstanden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens teilweise gewalzte Metallstreifen U-förmig umgebo-

gen, dergestalt, dass er zwei Schenkel aufweist. Jeder dieser Schenkel weist einen oder mehrere (bevorzugt genau einen) Bereich auf, der an die U-förmige Umbiegungsstelle angrenzt, der mittels des erfindungsgemässen Walzverfahrens erhältlich ist, und der die vorstehend erwähnten Eigenschaften aufweist. Die Länge dieses bevorzugten U-förmig umgebogenen Metallstreifens in Projektion auf die vorstehend erwähnte Hauptträgheitsachse mit kleinstem Trägheitsmoment gesehen beträgt bevorzugt etwa 90 bis etwa 200 mm, eher bevorzugt etwa 100 bis etwa 160 mm. Die Länge der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereiche der beiden Schenkel beträgt, in Projektion auf diese Hauptträgheitsachse gesehen, bevorzugt etwa 30 bis etwa 90 mm, eher bevorzugt etwa 40 bis 80 mm. Die Dicke der beiden Schenkel des U-förmig umgebogenen Metall- Streifens vor dem Walzen liegt bevorzugt im Bereich von etwa 1 bis etwa 3 mm, bevorzugt im Bereich von etwa 1,25 bis etwa 2,75 mm. Die Dicke der nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereiche der Schenkel ist bevorzugt im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 1 mm, eher bevorzugt im Bereich von etwa 0,7 bis etwa 0,9 mm. Der Umformungsgrad φ, berechnet nach der Formel

worin I ₁ die Dicke des gewalzten Bereichs des Schenkels und Io die Dicke desselben Bereichs vor dem Walzen ist, liegt bevorzugt in einem Bereich von etwa 50% bis etwa 120%. Der U- förmig umgebogene Metallstreifen kann entweder zuerst U-förmig umgebogen werden und dann können an den beiden Schenkeln je ein Bereich mittels eines erfindungsgemässen Walzverfahrens mit zwei Walzen und einer dazwischen liegenden Unterlage

gleichzeitig gewalzt werden. Es können auch zunächst an einem noch nicht U-förmig umgebogenen Ausgangsformkörper zwei Bereiche mittels eines erfindungsgemässen Verfahrens mit nur einer Walze und einer Unterlage einzeln gewalzt werden und der Ausgangsformkörper anschliessend zwischen den beiden gewalzten Bereichen U-förmig umgebogen werden. Die Unterlage, auf der gewalzt werden soll, weist in dem Fall bevorzugt eine Oberflächenkontur auf, die genau der Innenkontur des bereits U-förmig umgebogenen Ausgangsformkörpers einschliesslich der beiden zu walzenden Bereiche der beiden Schenkel entspricht. Der zu walzende Ausgangsformkörper kann dann passgenau auf die Unterlage gelegt werden, so dass die beiden zu walzenden Schenkel an beiden Oberflächenseiten der Unterlage herunterhängen. Werden nun die beiden Schenkel gleichzeitig gewalzt, bevorzugt mit einer erfindungsgemässen Walzvorrichtung, die zwei gleiche Teilvorrichtungen mit je einer Walze aufweist; und bevorzugt so, dass die Walzrichtung von oben nach unten ist, so ist ein Verrutschen des Ausgangsformkörpers während des Walzens ausgeschlossen.

Der erfindungsgemässe Metallstreifen eignet sich als

Zwischenprodukt zur Herstellung diverser Gegenstände wie vorstehend exemplifiziert. Hierzu kann der Metallstreifen mittels weiterer Verarbeitungsschritte, wie etwa dem Stanzen, Bohren, Fräsen, Biegen, Hobeln oder auch mittels des erfin- dungsgemässen Walzverfahrens zu einem gewünschten Endprodukt weiterverarbeitet werden.

Wenn der erfindungsgemässe Metallstreifen etwa gerade ist, kann er etwa zu Federn, insbesondere Blattfedern, Spiralfedern oder Uhrfedern, oder Messerklingen weiterverarbei- tet werden. In letzterem Fall ist die Klinge des Messers der-

jenige Teil, der mittels des erfindungsgemässen Verfahrens gewalzt wurde.

Wenn der erfindungsgemässe Metallstreifen, wie erfin- dungsgemäss bevorzugt, U-förmig umgebogen ist, so kann er zu aus einem Stück bestehenden Instrumenten mit Greiffunktion, wie etwa Pinzetten, Pinzettenscheren, Zangen (z.B. Zuckeroder Eiswürfelzangen) weiterverarbeitet werden. Pinzettenscheren sind Pinzetten, bei denen die beiden freien Enden der Schenkel zu Scherenklingen ausgebildet werden, die beim Zu- sammendrücken der Schenkel scherend aneinanderreiben. Diese Scherenwirkung kann nach vorne gerichtet oder nach hinten gerichtet sein. Eine Pinzettenschere mit nach hinten gerichteter Scherenwirkung kann durch Ausbilden von Scherenklingen an den Enden der Schenkel und anschliessendem Umbiegen der Enden der Schenkel nach innen und nach hinten erhalten werden.

Für eine Pinzette mit nach vorne gerichteter Scherenwirkung kann im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch der Begriff "vorwärtsschneidende Pinzettenschere" verwendet werden. Für eine Pinzette mit nach hinten gerichteter Scheren- Wirkung kann im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch der Begriff "rückwärts schneidende Pinzettenschere" verwendet werden.

Die erfindungsgemässen Pinzetten mit oder ohne Scherwirkung lassen sich aufgrund der U-förmigen Biegestelle leichter sterilisieren und reinigen, da an ihrem rückwärtigen Ende keine Fügestelle vorhanden ist, an der die beiden Schenkel in spitzem Winkel zusammenkommen. An dieser bei den vorbekannten Instrumenten vorhandenen spitzwinkligen, nur schlecht zugänglichen Fügestelle können sich Schmutz und Bak-

terien ansammeln. Die Pinzetten mit oder ohne Scherenwirkung der vorliegenden Erfindung weisen längere und besser federnde Schenkel auf als die vorbekannten Instrumente und erlauben daher eine feinere Regulierung des Pressdrucks beim manuellen Zusammendrücken oder Loslassen der beiden Schenkel. Die bei vorbekannten Instrumenten vorhandene Schweissstelle am rückwärtigen Ende stellt eine auf Korrosion anfällige Stelle dar, die durch das erfindungsgemässe Walzen und U-förmige Biegen in einem Arbeitsgang (wenn eine Verfahrensvariante mit zwei Teilvorrichtungen mit je einer Walze gewählt wird) ohne Schweissen bei den erfindungsgemässen Pinzetten vermieden wird. Die Enden der beiden Schenkel passen genauer aufeinander, so dass die Nachbearbeitung der Schenkel von Hand, wie sie bei dem vorbekannten Herstellungsverfahren mit Zusammen- schweissen der beiden Schenkel oft nötig wird, vermieden wird.

Der erfindungsgemässe Metallstreifen lässt sich auch zur Herstellung von Unterstützungsimplantaten und Gelenkpro- thesen, die eine beeinträchtigte Gelenkfunktion unterstützen sollen, verwenden. Diese fördern die Distraktion der zusammenwirkenden Teile des Gelenks (Unterstützungsimplantate, insbesondere etwa zur Unterstützung eines Hüft-, Knie- oder anderen Gelenks) oder ersetzen eine verlorene Gelenkfunktion (Gelenkprothesen) .

Gemeinsames Merkmal aller solchen Unterstützungsimplantate oder Prothesen ist, dass Blattfederteile, die mittels des erfindungsgemässen Verfahrens gewalzt wurden, in der Hauptbelastungsrichtung des fraglichen Gelenks für Mobilität sorgen. Je nach Bewegungsart des Gelenks, also FIe- xion/Extrusion, Abduktion/Adduktion, Lateralflexion oder In-

nen- und Aussenrotation, kommen ein oder mehrere solche Blattfederteile vor, welche vorzugsweise auf Zug belastet werden, aber je nach Konstruktion auch Druck und Torsion aufnehmen können.

Erfindungsgemässe Gelenkprothesen dienen dem Totalersatz eines Gelenks und können grundsätzlich an jedes Gelenk angepasst werden, z.B. die Hüfte, Wirbelsäule, Hand- und Fussgelenke oder das Kiefergelenk. Letzteres ist ein bevorzugtes Beispiel eines Gelenks. Die Befestigung kann entweder bei beiden von dem Gelenk übriggebliebenen Knochenenden an der Beugeseite, bei beiden Knochenenden an der Streckseite oder gekreuzt beim einen Knochenende an der Beugeseite und beim anderen Knochenende an der Streckseite erfolgen. Im Falle der Wirbelsäule kann die Befestigung beidseits in der Gegend der Dornfortsätze / Rippenansätze erfolgen.

Erfindungsgemässe ünterstützungsimplantate umfassen neben den besagten Blattfederteilen U-förmige Biegestellen, die nicht gewalzt sind und in denen die Kristallite daher wiederum vergleichsweise weniger stark anisotrop orientiert sind. Eine "U-förmige" Biegestelle heisst im Rahmen der Erfindung nicht zwingend, dass die Biegestelle eine Umlenkung um 180° bewirkt; "U-förmig" heisst typisch eine Umlenkung um 90° bis 220°, bevorzugt um 160° bis 210°, eher bevorzugt um 170° bis 200°, am meisten bevorzugt um 175° bis 186° oder um genau 180°. Die Blattfederteile selber können plan sein oder selber eine gewisse Krümmung von konstantem oder variablem Radius oder eine Bombierung aufweisen. Die Blattfederteile können auch als progressiv oder partiell wirkender Frosch asugebildet werden, um ihre Streckwirkung zu stabilisieren. Bei den erfindungsgemässen Unterstützungsimplantaten wechseln

sich Blattfederteile und Biegungen bevorzugt ab. Bevorzugte Beispiele von Gelenken, die mittels der erfindungsgemässen Unterstützungsimplantate unterstützt werden können, sind etwa Ellipsoidgelenke (Articulatio ellipsoidea) ; Scharniergelenke (Ginglymus, z. B. die Fingergelenke), Zapfengelenke (Articulatio trochoidea, z.B. das Gelenk zwischen Elle und Speiche); oder bicondyläre Gelenke (Articulatio bicondylaris, etwa das Kniegelenk) . Ein besonders bevorzugtes Beispiel sind Kniegelenke .

Die Erfindung wird nun unter Beizug der Figuren weiter veranschaulicht, in welchen Figuren

- Figuren 1 und 2 schematisch zwei Varianten des erfin- dungsgemässen Walzverfahrens und der zugehörigen Vorrichtung zeigen;

- Figuren 3 bis 6 Pinzetten und Pinzettenscheren zeigen, die unter Verwendung des erfin- dungsgemäss bevorzugten U-förmig umgebogenen Metallstreifens als Zwischenprodukt erhältlich sind;

- Figuren 7.und 8 ein erfindungsgemässes Unterstützungsimplantat für ein Kniegelenk in gestreckter Stellung des Knies zeigen;

- Figur 9 das Unterstützungsimplantat von Figuren 7 und 8 in Beugestellung des Knies zeigen; und

- Figuren 10 und 11 schematisch die Funktion einer erfin- dungsgemässen Kiefergelenkprothese zeigen.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform (Figur 1) zeichnet sich das erfindungsgemässe Verfahren durch nur gerade eine einzige, zylindrische Walze 21 und eine Unterlage 31 aus. Der Ausgangsformkörper 11 wird unter Ausbildung eines mindestens teilweise gewalzten Metallstreifens 111 umgeformt. Gezeigt sind in der Figur auch ein Abstand R, die Winkelge- schwindigkeit ω sowie die Walzgeschwindigkeit v, wie sie in Anspruch 1 verwendet werden. Die Drehachse 2111 der Walze ist hier nur als Punkt gezeigt, da sie senkrecht auf der Blattebene steht. Der Einschub von Figur 1 rechts oben zeigt als Schnitt die zugehörige Walze 21 in Form einer rotationssym- metrischen Profilwalze. Gezeigt ist im Einschub ein Abstand Ri von der Drehachse zu einer walzenden Stelle der Walzenoberfläche, der minimal ist im Vergleich zu einem anderen Abstand R ₂ einer anderen walzenden Stelle der Walzenoberfläche. Gezeigt sind im Einschub auch die gestrichelte Drehachse 211 und ihre beiden Durchstosspunkte 213, 214 durch die Walze 21. Da hier die Unterlage 31 eine plane Unterlagenoberfläche 311 aufweist, resultiert in der Regel eine gerade Walzrichtung v. In der Figur gezeigt ist eine Reibungsbremse 41, etwa eine Scheibenbremse, die die Bremsung der Winkelgeschwindigkeit ω der Walze 21 bewirken kann. Für das erfindungsgemäss Verfahren ist die Bremse 41 optional, für die erfindungsgemässe Vorrichtung ist sie wesentlich. Gezeigt ist auch, wie sich mittels des erfindungsgemässen Walzverfahrens vor der Walze eine Materialwulst 112 aufbaut, die zum Bremsen der Walze 21 beiträgt. Gezeigt sind auch zwei hydraulische Führungen 511 und 512, die zum Anpressen und Vorwärtsstossen der Walze 21

dienen .

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemässen Verfahrens (Figur 2) sind genau zwei Walzen 221, 222 vorhanden, etwa von der Art wie sie im Einschub von Figur 1 gezeigt ist, die je von einer Seite der Unterlage 32 her auf den Ausgangsformkörper 12 (hier vorgängig U-förmig umgebogen, mit zwei Schenkeln 121, 122) walzend einwirken. Ein erster Walzvorgang wird am ersten Schenkel 121 mit einer ersten Walze 221 und an einer ersten Unterlagenoberfläche 321 durchgeführt; gleichzeitig wird ein weiterer Walzvorgang am zweiten Schenkel 122 mit der zweiten Walze 222 und einer zweiten Unterlagenoberfläche 322 durchgeführt, die der ersten Unterlagenoberfläche 321 abgewandt ist. Da hier die Unterlagenoberflächen 321, 322 nicht mehr plan sind, resultiert für die beiden Walzen 221, 222 eine Walzrichtung v, die nicht mehr gerade ist, sondern gekrümmt, und die die Oberflächenkrümmung der Unterlagenoberflächen 321, 322 widerspiegelt. Ebenfalls resultiert hier möglicherweise eine Walzgeschwindigkeit -v, die nicht nur nicht mehr gerade, sondern auch be- tragsmässig variabel ist. Gezeigt sind zwei Reibungsbremsen 421 bzw. 422 (etwa Trommelbremsen) , die die Bremsung der Walzen 221 bzw. 222 bewirken können. Für das erfindungsgemäss Verfahren sind die Bremsen optional, für die erfindungsge- mässe Vorrichtung sind sie wesentlich. Jede der beiden Walzen 221 bzw. 222 wird wiederum je durch ein Paar von hydraulischen Führungen 521, 522 bzw. 523, 524 auf den Ausgangsformkörper 12 gedrückt und vorwärts gestossen. Die Vorrichtung gemäss Figur 2 könnte aus zwei gleichen Teilvorrichtungen bestehen, einer ersten Teilvorrichtung mit der Walze 221, der Bremse 421 und den hydraulischen Führungen 521, 522; und einer zweiten Teilvorrichtung mit Walze 222, Bremse 422 und

hydraulischen Führungen 523, 524; wobei diese Teilvorrichtungen konstruktiv identisch sind und synchron miteinander arbeiten.

Figuren 3 bis 6 zeigen Ausführungsformen der erfin- dungsgemässen Pinzetten mit oder ohne Scherenwirkung. Gemeinsame Merkmale aller dieser Pinzetten sind die U-förmige Biegung 133, 143, 153, 163 und die je zwei Schenkel 131/132, 141/142, 151/152 bzw. 161/162, wobei jeder der Schenkel 131 bzw. 132 bzw. 141 bzw. 142 bzw. 151 bzw. 152 bzw. 161 bzw. 162 einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1312 bzw. 1322 bzw. 1412 bzw. 1422 bzw. 1512 bzw. 1522 bzw. 1612 bzw. 1622 aufweist, der an die Biegung 133 bzw. 143 bzw. 153 bzw. 163 angrenzt. Diese gemeinsamen Merkmale stammen alle aus dem U-förmig umgebogenen Metallstreifen, der als Zwischenprodukt mittels eines Verfahrens und einer Vorrichtung nach Figur 2 erhalten wurde. Diese Pinzetten, ob mit oder ohne Scherenwirkung, bestehen alle bevorzugt aus einer Stahllegierung .

Figur 3 zeigt eine erfindungsgemässe Pinzette 13. Der eine Schenkel 131 weist einen nach dem erfindungsgemässen

Verfahren gewalzten Bereich 1312 und der andere Schenkel 132 einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1322 auf. Die beiden freien Enden 1311, 1321 der beiden Schenkel 131, 132 sind als Spitzen ebenfalls gewalzt und zahnförmig zugestanzt und die Spitzen wurden danach zueinander gekrümmt, so dass die Zähne ineinander greifen können; die hier gezeigte Ausführungsform ist also eine chirurgische Pinzette. Das untere freie Ende 1321 weist einen einzigen Zahn auf, währenddem das obere freie Ende 1311 zwei Zähne aufweist.

Figur 4 zeigt eine erfindungsgemässe Pinzette 14 in Form eines Nadelhalters. Der eine Schenkel 141 weist einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1412 und der andere Schenkel 142 einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1422 auf. Die beiden freien Enden 1411, 1421 der beiden Schenkel 141, 142 sind leicht voneinander abgeknickt, um eine Pinzettenspitze mit relativ grosser Auflagefläche zu erhalten, damit eine Nadel festgehalten werden kann. Diese Ausführungsform weist auf den nicht gewalzten Teilen der Schenkel in Querrichtung verlaufende Rillen auf, die in der Figur nur im Profil ersichtlich sind. Diese Querrillen können dazu verwendet werden, um den Nadelhalter 14 mittels eines Halterings 64, der die beiden Schenkel 141, 142 umfasst, in geschlossenem Zustand zu arretieren.

Figur 5 zeigt eine erfindungsgemässe vorwärtsschneidende Pinzettenschere 15. Der eine Schenkel 151 weist mindestens einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1512 und der andere Schenkel 152 mindestens einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1522 auf. Die freien Enden 1511 bzw. 1521 überkreuzen sich und weisen je eine Klinge 15111 bzw. 15211 auf. Beim Zusammendrücken der beiden Schenkel 151, 152 wippt der zweite Schenkel 152 über einen im ersten Schenkel 151 ausgebildeten Angelpunkt 1513 (dieser steht in senkrecht zur Blattebene gesehe- ner Richtung etwas nach vorne hervor) , wodurch die Enden

1511, 1521 sich aufeinander zubewegen und die Klingen 15111, 15211 vorwärts fortschreitend aneinander scheren.

Figur 6 zeigt eine erfindungsgemässe rückwärtsschneidende Pinzettenschere 16. Der eine Schenkel 161 weist mindes- tens einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten

Bereich 1612 und der andere Schenkel 162 mindestens einen nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 1622 auf. Die freien Enden 1611 bzw. 1621 sind über eine erste Knickstelle 164 bzw. eine zweite Knickstelle 165 nach innen und rückwärts in Richtung der U-förmigen Biegestelle 163 umgebogen und weisen je eine Klinge 16111 bzw. 16211 auf, die sich von den besagten Knickstellen 164 bzw. 165 an entlang der gesamten Enden 1611 bzw. 1621 erstreckt. Wenn die Schenkel 161, 162 zusammengedrückt werden, bewegen sich die Knick- stellen 164, 165 aufeinander zu und überkreuzen sich, wodurch von da an die Klingen 16111, 16211 sich ebenfalls überkreuzen und von da an nach rückwärts, in Richtung der U-förmigen Biegestelle 163 fortschreitend, scherend aneinander gleiten, so dass eine nach rückwärts wirkende Scherwirkung auftritt.

Figuren 7 und 8 zeigen ein erfindungsgemässes Unterstützungsimplantat für ein Kniegelenk. Das Unterstützungsimplantat weist, wenn es von der Seite her betrachtet wird (Figur 8), etwa die Form eines abgeplatteten griechischen Grossbuchstabens Omega "ω" auf. Der aktive Teil des Unterstüt- zungsimplantates ist in Form einer zusammengesetzten C-Feder, wobei die C-Feder gebildet ist aus drei nach dem erfindungs- gemässen Verfahren gewalzten Blattfederteilen 173, 174, 175 und vier U-förmigen Biegungen 178, 179, 180 und 181. Die Blattfederteile sind etwas dünner gezeichnet als die restli- chen Teile des aktiven Teils des Unterstützungsimplantates um zu zeigen, dass sie durch den Walzvorgang in der Regel dünner werden. Das Gelenk ist in den Figuren 7 und 8 schematisch durch den Oberschenkelknochen 171 und durch das Wadenbein 172 dargestellt (ebenfalls angedeutet, ohne Bezugszeichen, ist die Kniescheibe) . Das Unterstützungsimplantat umfasst des Weiteren zwei Fussteile, die dazu verwendet werden, um das

Unterstützungsimplantat an der Beugeseite des Kniegelenks anzubringen. Das erste Fussteil umfasst einen Bereich 176, der in der Regel nicht nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzt ist und daher in diesem Bereich eine weniger stark ani- sotrope Kristallitorientierung aufweist als in den drei

Blattfederteilen 173, 174, 175, und der in der Regel platten- förmig ist. Das erste Fussteil kann entweder direkt an die erste Biegung 178 angrenzen oder, bevorzugt, über ein drittes kürzeres Blattfederteil 1761, was eine erhöhte Flexibilität ergibt. Analoges gilt für das zweite Fussteil mit seinem nicht nach dem erfindungsgemässen Verfahren gewalzten Bereich 177, das direkt oder, ebenfalls bevorzugt, über ein viertes kürzeres Blattfederteil 1771 an die vierte U-förmige Biegung 181 angrenzen kann. In der in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist das Unterstützungsimplantat zum Befestigen an den Beugeseiten von Oberschenkelknochen 171 und Wadenbein 172 konzipiert; sofern die nicht erfindungsgemäss gewalzten Bereiche 176, 177 anders als wie gezeigt ausgeformt sind, könnte das Unterstützungsimplantat auch beispielsweise an einer anderen Stelle von Oberschenkelknochen 171 und Wadenbein 172 befestigt werden, also auch an der Streckseite oder seitlich am Gelenk. Die drei Blattfederteile 173, 174, 175 sind untereinander und mit den Fussteilen über U-förmig umgebogene, in der Regel nicht erfindungsgemäss gewalzte Biegungen 178, 179, 180, 181 verbunden. Die erste Biegung 178 verbindet das erste Fussteil mit dem ersten kürzeren Blattfederteil 173; die zweite Biegung 179 verbindet das erste kürzere Blattfederteil 173 mit dem längeren Blattfederteil 175; die dritte Biegung 180 verbindet das längere Blattfederteil 175 mit dem zweiten kürzeren Blattfederteil 174 und die vierte Biegung 181 verbindet das zweite kleinere Blattfederteil 174 mit dem zweiten Fussteil. Erstes kürzeres Blattfe-

derteil 173, zweite U-förmige Biegung 179, längeres Blattfederteil 175, dritte U-förmige Biegung 180 und zweites kürzeres Blattfederteil 174 bilden zusammen den besagten aktiven Teil des Unterstützungsimplantates in Form einer C-Feder. Der Rücken dieser C-Feder wird gerade vom längeren Blattfederteil 175 gebildet. Das längere Blattfederteil 175 weist dabei eine Krümmung auf, die den U-förmigen Krümmungen von zweiter U- förmiger Biegung 179 und dritter U-förmiger Biegung 180 entgegengesetzt ist, d.h. konkav ist, und die zur öffnung der C- Feder hin zeigt. In am Knie befestigtem Zustand weist also die Biegung der C-Feder zum Knie hin, insbesondere zur Kniekehle hin. Das längere Blattfederteil 175 weist eine vorzugsweise langlochförmige oder rechteckige öffnung 1751 auf, die in Längsrichtung des längeren Blattfederteils 175 verläuft und sich, ebenfalls bevorzugt, über seine gesamte Länge erstreckt. Diese öffnung 1751 wird beim Beugen des Knies wichtig (siehe Beschrieb von Figur 9 unten) . Das Unterstützungsimplantat ist entsprechend der Asymmetrie der Knochenköpfe von Oberschenkelknochen und Wadenbein insgesamt nicht symmet- risch ausgebildet.

Figur 9 zeigt, wie sich das Unterstützungsimplantat von Figuren 7 und 8 zusammenlegt oder zusammenfaltet, wenn das Knie gebeugt ist. Dabei treten erste U-förmige Biegung 178 und vierte U-förmige Biegung 181 durch die öffnung 1751 im längeren Blattfederteil 175 hindurch, desgleichen mindestens ein Teil des ersten kürzeren Blattfederteils 173 und mindestens ein Teil des zweiten kürzeren Blattfederteils 174. Dazu gegenläufig biegt sich das längere Blattfederteil 175 weiter zur Kniekehle hin durch. Die Aussenkanten der beiden kürzeren Blättfederteile 173, 174 und die längeren Innenkanten der öffnung 1751 des längere Blattfederteil 175 bewegen

sich nahezu scherend aneinander vorbei. Da das Unterstüt- zungsimplantat aufgrund der drei Blattfederteile 173, 174, 175 und der zwei weiteren optionalen Blattfederteile 1761, 1771 über eine hohe Flexibilität in mehreren Richtungen ver- fügt, könnte es auch eine Protrusionsbewegung oder eine

Retrusionsbewegung des Gelenks unter seitlichem Gegeneinan- derverschieben von erster Biegung 178 und vierter Biegung 181 nachvollziehen. Durch das Zusammenlegen oder Zusammenfalten weist das Unterstützungsimplantat in gebeugtem Zustand des Knies einen vergleichbar geringen Raumbedarf auf wie in gestrecktem Zustand des Knies.

Das Unterstützungsimplantat der Figuren 7-9 garantiert durch seine Distraktionswirkung in jeder beliebigen Gelenk- Stellung bei Einwirkung extremer Stauchkräfte die Offenhaltung des Gelenkspaltes, so dass die am Gelenk beteiligten Knochen sich berührungsfrei gegeneinander bewegen können (die durch Abnützung fehlende oder teilweise zerstörte Knorpelschicht ermöglicht das Reiben von Knochen auf Knochen und ist ursächlich für die Schmerzen) . Seine von der Seite gesehene Form eines abgeplatteten Omega haben sich nach gegenwärtigem Kenntnisstand der Anmelderin als beste Ausführungsform herausgestellt, um die Bewegungsabläufe eines Kniegelenks möglichst naturnah nachzuvollziehen.

Figuren 10 und 11 zeigen eine erfindungsgemässe Gelenkprothese, die sich insbesondere als Kiefergelenkprothese eignet. Diese umfasst ein Oberkieferteil 191, ein Blattfederteil 192, ein aufsteigendes Schenkelteil 193, ein Stützteil 194, ein absteigendes Schenkelteil 195 und ein Unterkiefer- teil 196. Figur 10 zeigt die Kiefergelenkprothese in implantiertem Zustand, wenn der Patient den Mund geschlossen hat.

Dabei ist das Oberkieferteil 191 mittels Schrauben 199 an dem verbleibenden Teil des Oberkiefers befestigt und das Unterkieferteil 196 ist mit Schrauben 198 an dem verbleibenden Teil des Unterkiefers befestigt. Das Stützteil 194 liegt von unten an dem Oberkieferteil 191 an; Stützteil 194 und die Unterseite des Oberkieferteils 191 sorgen zusammen für eine das natürliche Kiefergelenk nachahmende Beweglichkeit (Rotation und Verschiebung von Unterkiefer und Oberkiefer gegeneinan ^¬ der) . Das Blattfederteil 192, das erfindungsgemäss gewalzt ist, sorgt für die hierzu erforderliche federnde Flexibilität der Prothese. Figur 11 zeigt dieselbe Kiefergelenkprothese nocheinmal, wenn der Patient den Mund geöffnet hat. Dabei biegt sich das Blattfederteil 192 etwas nach rückwärts und streckt sich etwas, und das Stützteil 194 dreht sich zusammen mit absteigendem Schenkelteil 195 und Unterkieferteil 196 nach unten, wobei das Stützteil 194 gleichzeitig an der Unterseite des Oberkieferteils 191 etwas nach vorne gleiten kann. Diese Kiefergelenkprothese verhindert übermässige Distraktionsbewegungen von Ober- und Unterkiefer: Die Verhin- derung dieser Distraktion setzt dann ein, wenn das Blattfe ^¬ derteil 192 nahezu völlig gerade ist.