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Title:
TOOL INSERT FOR MANUFACTURING AN OBJECT, MANUFACTURING METHOD, AND OBJECT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/253572
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a tool insert for manufacturing an object using an injection-moulding process, the proposed injection-moulding tool comprising an insert frame and at least one laminated core comprising a plurality of individual sheets, the at least one laminated core being inserted in the insert frame. Additional aspects of the invention relate to a method and a system for manufacturing an object having curved surfaces using the proposed tool insert, and to an object that can be manufactured using the proposed method. The system for manufacturing an object comprises a tool insert, as well as a sliding element. A basic idea of the invention is that curved surfaces can be formed in the object due to the insert frame having curved surfaces and/or due to at least one deformation pad being located between the insert frame and the at least one laminated core.

Inventors:
MARDER JOHANNES ALFRED (AT)
BARTHOLOMEE WARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/063402
Publication Date:
December 08, 2022
Filing Date:
May 18, 2022
Export Citation:
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Assignee:
HILTI AG (LI)
International Classes:
A44B18/00; B24D9/08; B29C33/30; B29C45/26; B29C45/37; B29C45/44; B29C45/00; B29C45/16; B29K77/00; B29L31/00
Foreign References:
KR20180065316A2018-06-18
US6224364B12001-05-01
DE102013009091A12014-12-04
US5656226A1997-08-12
US20050238844A12005-10-27
EP3444092A12019-02-20
DE3244410A11983-10-13
US20030221273A12003-12-04
US2831394A1958-04-22
EP1380388A12004-01-14
DE1435838A11969-03-13
JP2002200619A2002-07-16
US3171319A1965-03-02
US1906655A1933-05-02
US5656226A1997-08-12
Attorney, Agent or Firm:
HILTI AKTIENGESELLSCHAFT (LI)
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Claims:
Patentansprüche

1. Werkzeugeinsatz (7) für die Herstellung eines Gegenstands (1) im Spritzguss verfahren, wobei der Werkzeugeinsatz (7) einen Einsatzrahmen (10) und mindestens ein Blechpaket (8) mit einer Vielzahl von Einzelblechen (11) umfasst, wobei das min destens eine Blechpaket (8) in dem Einsatzrahmen (10) eingesetzt vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine gewölbte Oberfläche (12) in den Gegenstand (1) dadurch einbringbar sind, dass der Einsatzrahmen (10) gewölbte Oberflächen (13) aufweist und/oder min destens ein Verzugskissen (9) zwischen dem Einsatzrahmen (10) und dem mindes tens einen Blechpaket (8) angeordnet vorliegt.

2. Werkzeugeinsatz (7) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbleche (11) des Blechpakets (8) unterschiedliche Funktionalitäten aufweisen, die durch eine unterschiedliche Mikrostrukturierung (14) der Einzelbleche (11) vermit telt wird.

3. Werkzeugeinsatz (7) nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlich strukturierte Einzelbleche (11) alternierend innerhalb des mindestens einen Blechpakets (8) des Werkzeugeinsatzes (7) angeordnet vorliegen.

4. Werkzeugeinsatz (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Verzugskissen (9) und/oder die gewölbten Oberflächen (13) des Einsatzrahmens (10) eine Oberflächenlinie einer gewünschten Oberfläche des Gegenstands (1) nach bilden.

5. Werkzeugeinsatz (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Verzugskissen (9) zum Gegenhalten etwaiger Verzüge ausgebildet ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands (1) mit gewölbten Oberflächen (12) un ter Verwendung eines Werkzeugeinsatzes (7) nach einem der vorhergehenden An sprüche gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) Bereitstellung von mindestens einem Blechpaket (8), das eine Vielzahl von Einzel bleche (11) umfasst, b) Bereitstellung eines Einsatzrahmens (10) zur Aufnahme des Blechpakets (8), wobei der Einsatzrahmen (10) und das Blechpaket (8) den Werkzeugeinsatz (7) bilden, c) Einbringen von gewölbten Oberflächen (12) in den Gegenstand (1) dadurch, dass der Einsatzrahmen (10) gewölbte Oberflächen (13) aufweist und/oder dadurch dass mindestens ein Verzugskissen (9) zwischen dem Einsatzrahmen (10) und dem min destens einen Blechpaket (8) angeordnet vorliegt.

7. Gegenstand (1), der mit dem Verfahren nach Anspruch 6 herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (1 ) einen Grundkörper (2) und eine Mikrostruktur (3) auf der Oberflä che (5) des Grundkörpers (2) aufweist, wobei der Grundkörper (2) einen faserverstärk ten Kunststoff umfasst und die Mikrostruktur (3) einen unverstärktem Kunststoff um fasst.

8. Gegenstand (1) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass

Sub-Strukturen (4) der Mikrostruktur (3) in Reihen (6) auf der Oberfläche (5) des Ge genstands (1) angeordnet vorliegen, wobei die Sub-Strukturen (4) in den Reihen (6) entsprechend der Anordnung der Einzelbleche (11) in dem Blechpaket (8) orientiert sind.

9. Gegenstand (1) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (5) des Gegenstands (1) im Wesentlichen vollständig mit den Sub- Strukturen (4) der Mikrostruktur (3) bedeckt ist.

10. System zur Herstellung eines Gegenstands (1), wobei das System einen Werkzeugei nsatzes (7) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst, sowie ein Schiebe-Element (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebe-Element (15) eine Oberfläche aufweist, die als Gegenkontur zu einer ge wölbten Oberfläche (13) des Einsatzrahmens (10) ausgebildet ist.

11 . System nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebe-Element (15) beweglich in einer Öffnung des Einsatzrahmens (10) aus gebildet ist.

12. System nach Anspruch 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebe-Element (15) eine funktionelle Oberfläche aufweist, wobei die funktionelle Oberfläche des Schiebe-Elements (15) als Gegenkontur zu einer gewölbten Oberflä- che (13) des Einsatzrahmens (10) ausgebildet ist und dieser gewölbten Oberfläche

(13) des Einsatzrahmens (10) bei Herstellung des komplex geformten Gegenstands (1) gegenüberliegt.

Description:
WERKZEUGEINSATZ FÜR DIE HERSTELLUNG EINES GEGENSTANDS, HERSTELLUNGSVERFAHREN UND GEGENSTAND

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz für die Herstellung eines Gegenstands im Spritzguss-Verfahren, wobei das vorgeschlagene Spritzguss-Werk-zeug einen Einsatzrah men und mindestens ein Blechpaket mit einer Vielzahl von Einzelblechen umfasst, wobei das mindestens eine Blechpaket in dem Einsatzrahmen eingesetzt vorliegt. In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung ein Verfahren und ein System zur Herstellung eines Gegenstands mit ge wölbten Oberflächen unter Verwendung des vorgeschlagenen Werkzeugeinsatzes, sowie einen Gegenstand, der mit dem vorgeschlagenen Verfahren hergestellt werden kann. Das System zur Herstellung eines Gegenstands umfasst einen Werkzeugeinsatz, sowie ein Schiebe-Element. Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass gewölbte Oberflächen in den Gegenstand dadurch einbringbar sind, dass der Einsatzrahmen gewölbte Oberflächen aufweist und/oder mindestens ein Verzugskissen zwischen dem Einsatzrahmen und dem mindestens einen Blech paket angeordnet vorliegt.

Hintergrund der Erfindung:

Im Stand der Technik ist die Verwendung von Werkzeugeinsätzen für die Verwendung als Form in Spritzguss-Verfahren bekannt, wobei die Werkzeugeinsätze Blechpakete aus einer Vielzahl von Einzelpaketen umfassen können. Solche Werkzeugeinsätze können auch Spritzguss- Werkzeuge bezeichnet werden. Solche Spritzguss- Werkzeuge können insbesondere für die Herstellung von komplex geformten Gegenständen, wie zum Beispiel Schleifteller für Schleif scheiben zur Verwendung in einer Schleifmaschine, verwendet werden. Die Blechpakete kön nen in einem Einsatzrahmen angeordnet vorliegen und die Einzelbleche der Blechpakete kön nen vertiefte Mikrostrukturen aufweisen, die eine Mikrostrukturierung der Oberfläche des herzu stellenden Gegenstands ermöglichen. Beispielsweise wäre es wünschenswert, wenn mit sol chen Werkzeugeinsätzen Kletthaken auf einer Oberfläche des Schleiftellers angespritzt werden könnten. Die Kletthaken können dann mit einem Klettvlies auf einer Unterseite eines Schleifauf satzes Zusammenwirken und eine Klett(verschluss)verbindung bilden, mit der der Schleifaufsatz an dem Schleifteller befestigt werden kann. Im Stand der Technik sind Schleifmaschinen zur Bearbeitung von Untergründen bekannt. Sol che Schleifmaschinen weisen einen Motor auf, mit dem eine Schleifscheibe angetrieben werden kann. Die Schleifscheibe umfasst einen Schleifteller, sowie einen Schleifaufsatz. Der Schleifauf satz umfasst ein Schleifmittel, das in Kontakt mit dem Untergrund gebracht wird und durch eine Rotationsbewegung der Schleifscheibe den Untergrund bearbeitet. Es ist bekannt, dass sich der Schleifaufsatz bzw. das Schleifmittel abnutzen kann, so dass der Aufsatz regelmäßig ausge tauscht werden muss. Um einen solchen Austausch zu ermöglichen, sind im Stand der Technik verschiedene Verbindungsmethoden zwischen Schleifteller und Schleifaufsatz bekannt. Insbe sondere können Schleifteller und Schleifaufsatz mit einer Klettverschlussverbindung miteinander verbunden werden. Dabei sind die Kletthaken üblicherweise auf dem Schleifteller und das Klett- vlies auf dem Schleifaufsatz angebracht. Die Kletthaken bilden zumeist ein Kletthakengewebe, das auf den Schleifteller aufgeklebt wird, wobei sich diese Klebeverbindung in der Vergangen heit als technisch herausfordernd herausgestellt hat. Insbesondere gehen mit der Klebeverbin dung Nachteile einher, wie eine aufwändige Vorbehandlung der beteiligten Komponenten durch mechanisches Nacharbeiten, Entfetten, Applikation eines Primers, eine geringe Prozesssicher heit, das Erfordernis von manuellen Arbeitsschritten, sowie einer mehrteiligen Prozesskette mit einem Spitzgießen des Grundkörpers des Schleiftellers, einer Nachbearbeitung der Komponen ten und einer Applikation des Klettbandes. Als Folge ist der Herstellungsprozess für Schleif scheiben, bei denen ein Kletthakengewebe mit einer Klebeverbindung an dem Schleifteller be festigt wird, kostenintensiv, komplex und personalaufwändig.

Um die Nachteile einer Klebeverbindung zu überwinden, ist im Stand der Technik vorgeschla gen worden, die Kletthaken im Spritzgussverfahren herzustellen und an den Schleifteller „anzu spritzen“. Beispielsweise wird in der US 5 656226 A vorgeschlagen, geschichtete Werkzeugein sätze zu verwenden, um die Kletthaken an einer Oberfläche des Schleiftellers zu applizieren. Dabei wird die Geometrie der Kletthaken wiederholt in dünne Bleche geschnitten, wobei diese Bleche zu einem Blechstapel zusammengefügt werden, wodurch der geschichtete Werkzeugein satz erhalten wird. Insbesondere könne auf diese Weise hinterschnittige Mikrostrukturen reali siert werden.

Das Einbringen der Geometrie der Kletthaken in die Einzelbleche kann beispielsweise durch ein Funkenerosionsverfahren erfolgen, das im Kontext der vorliegenden Erfindung als Mikrostruktu rierung bezeichnet wird. Die Kletthaken werden im Kontext der vorliegenden Erfindung verall gemeinernd als Sub-Strukturen bezeichnet. Sie bilden vorzugsweise eine Mikrostruktur auf der Oberfläche des Gegenstands, womit in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Klettha- kenschicht bezeichnet wird, die auf der Oberfläche des Schleiftellers angebracht bzw. ange spritzt werden kann.

Allerdings weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, wie sie beispielsweise in US 5656 226 A beschrieben werden, verschiedene Nachteile auf. Zum einen steht häufig bei den mit konventionellen Spritzguss-Verfahren nur ein Teil der Gesamtfläche für das Aufbringen der Mikrostruktur zur Verfügung. Das bedeutet, dass nur ein Teil der zur Verfügung stehenden Oberfläche des Gegenstands, der hergestellt werden soll, mit der Mikrostruktur und ihren Sub- Strukturen versehen sein kann. In dem konkreten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann sich dies nachteilig auf die Haftwirkung zwischen dem Schleifteller und dem Schleifaufsatz auswir ken, wenn nicht die gesamte Oberfläche des Schleiftellers mit der Kletthakenschicht versehen ist, um mit dem Klettvlies des Schleifaufsatzes die Klebverbindung zu bilden.

Darüber hinaus sind die Sub-Strukturen, die mit konventionellen Werkzeugeinsätzen hergestellt werden, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, zumeist entlang einer Geraden und parallel zueinander angeordnet. Eine solche Anordnung kann aber zur einer nicht-optimalen Kraftübertragung führen, wenn die Sub-Strukturen zum Beispiel als Kletthaken für einen Schleif teller einer Schleifscheibe verwendet werden. Der Schleifteller weist üblicherweise eine im We sentlichen kreisförmige Grundform auf, während seine Oberfläche, die mit dem Schleifsausatz verbunden werden soll, im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist. Für diese runden oder ring förmigen Gegenstände kann die Verwendung von Blechpaketen, die üblicherweise eine eckige Grundform aufweisen und bei denen die Sub-Strukturen entlang einer Geraden und parallel zu einander vorliegen, zu einer ungünstigen Anordnung der Mikrostrukturierung führen.

Mithin zeigen sich insbesondere die folgenden Nachteile bei den konventionellen Spritzguss verfahren, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind:

1. Die Sub-Strukturen weisen zumeist eine einzige, gerade Orientierung auf. Sollen die Sub-Strukturen entlang der Lastrichtung einer nicht geradlinig wirkenden Schubspan nung orientiert werden, ist eine Einteilung in gerade Segmente erforderlich.

2. Werden komplexe Bauteile aus Kunststoffen im Mehrkomponenten-Spritzguss-Verfahren hergestellt, kann sich ein dreidimensionaler „Verzug“ einstellen. Der Begriff „Verzug“ ist im Sinne der Erfindung als Abweichung von einer Geometrie der Werkzeugkavität durch prozessinduzierte Spannungen zu verstehen. Für gewöhnlich muss eine solche unge wollte Verformung in einem iterativen Prozess „gegengehalten“ werden, d.h. die Verfor mung des Bauteils wird invertiert in das Werkzeug eingebracht. Hierzu muss die Oberflä- che des Spritzguss-Werkzeugs mechanisch bearbeitet werden. Mit Kletthaken oder an deren Sub-Strukturen funktionalisierte Oberflächen verlieren so ihre gewünschte, die Funktionalität tragende Mikrostrukturierung. Tests haben gezeigt, dass der dreidimensio nale Verzug bei im Wesentlichen radialsymmetrischen Formen in radialsymmetrischer Form auftritt.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die vorstehend be schriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Werk zeugeinsatz und ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands im Spritzguss-Verfahren an zugeben, mit der eine lastpfadgerechte Orientierung der Sub-Strukturen der Mikrostruktur er möglicht wird. Darüber hinaus soll das Gegenhalten von Verzügen ermöglicht werden, um einen herstellungsbedingten Funktionalitätsverlust der Oberflächen der Gegenstände zu vermeiden. Die Fachwelt würde es des Weiteren begrüßen, wenn die Sub-Strukturen in einer Umfangsrich tung des komplex geformten Gegenstands orientiert sein könnten und mit der Erfindung eine verbesserte Mikrostrukturierung von solchen Gegenständen ermöglicht werden könnte, die eine runde oder ringförmige Grundform aufweisen. Ein weiteres Anliegen, das der Erfindung zugrun de liegt, besteht darin, dass eine Verbindung zwischen dem Gegenstand und einem damit zu verbindenden anderen Gegenstand möglichst robust und stark sein soll. Beispielsweise soll im Kontext der vorliegenden Erfindung eine möglichst haltbare und schwer zu lösende Verbindung zwischen einem Schleifteller und einem Schleifaufsatz bereitgestellt werden. Neben dem Werk zeugeinsatz und dem Herstellungsverfahren soll darüber hinaus ein Gegenstand bereitgestellt werden, der unter Verwendung des Werkzeugeinsatzes und mit dem Herstellungsverfahren her gestellt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Aus führungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängi gen Ansprüchen

Beschreibung der Erfindung:

Erfindungsgemäß ist ein Werkzeugeinsatz für die Herstellung eines Gegenstands im Spritzguss verfahren vorgesehen, wobei der Werkzeugeinsatz einen Einsatzrahmen und mindestens ein Blechpaket mit einer Vielzahl von Einzelblechen umfasst, wobei das mindestens eine Blechpa ket in dem Einsatzrahmen eingesetzt vorliegt. Der Werkzeugeinsatz ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine gewölbte Oberfläche in den Gegenstand dadurch eingebracht werden können, dass der Einsatzrahmen gewölbte Oberflächen aufweist und/oder mindestens ein Ver zugskissen zwischen dem Einsatzrahmen und dem mindestens einen Blechpaket angeordnet vorliegt. Der Begriff „Werkzeug“ wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als „Gussform“ verstan den, wobei eine solche Gussform zur Herstellung von Gegenständen oder Objekten verwendet werden kann. Der Gegenstand ist vorzugsweise ein komplex geformter Gegenstand, wobei der bevorzugt komplex geformte Gegenstand insbesondere ein Schleifteller für ein Schleifscheibe eines Schleifgeräts sein kann.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Werkzeugeinsatz, der aufgrund des Blech pakets, das er umfasst, vorzugsweise als «laminarer Werkzeugeinsatz» bezeichnet werden kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass in dem Werkzeugeinsatz die abzuformende Mikrostruktur mit ihren Sub-Strukturen als negativ enthalten ist. Diese negative Gegenstruktur, die in dem Werkzeugeinsatz bzw. in den Einzelblechen der Blechpakete enthalten ist, wird im Sinne der Erfindung als „vertiefte Mikrostruktur“ oder als „negative Mikrostruktur“ bezeichnet. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Gegenstand die Struktur des Werkzeugeinsatzes bei der Herstellung des Gegenstands im Spritzguss-Verfahren abbildet, indem diese Struktur des Werkzeugeinsatzes nachgebildet wird. Dadurch weist der Gegenstand vorteilhafterweise eine dreidimensionale spiegelbildliche Gegenstruktur der Struktur des Werkzeugeinsatzes auf.

Ein Anliegen der Erfindung ist es, dass in den herzustellenden Gegenstand gewölbte Flächen eingebracht werden können. Dazu schlägt die Erfindung vor, dass der Einsatzrahmen des Spritzguss- Werkzeugs mindestens eine gewölbte Oberfläche aufweist. Alternativ oder ergän zend dazu kann ein Verzugskissen zwischen dem Einsatzrahmen und dem mindestens einen Blechpaket angeordnet vorliegen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Ver zugskissen und/oder die gewölbten Oberflächen des Einsatzrahmens eine Oberflächenlinie ei ner gewünschten Oberfläche des Gegenstands nachbilden. Indem das Verzugskissen und/oder die gewölbten Oberflächen des Einsatzrahmens die Oberflächenlinie der gewünschten Oberflä che des Gegenstands nachbilden, kann bei der Herstellung des Gegenstands eine gewölbte Oberfläche mit gewünschter Ausgestaltung erzeugt werden. Dieser Vorteil der vorgeschlagenen Erfindung kann beispielsweise bei der Herstellung von Schleiftellern als Gegenstand ausgenutzt werden, indem der Schleifteller nach seiner Herstellung trotz des auftretenden Verzugs eine ebene, mikrostrukturierte Fläche aufweist. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass der Werkzeugeinsatz eine gewölbte Fläche zur Herstellung eines mikrostrukturierten Schleiftellers mit einer hohen Ebenheit aufweist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Wölbung in Zusammenspiel mit der Mikrostrukturierung durch die Sub-Strukturen die Kom plexität des zu formenden Gegenstands ausmacht. Es war vollkommen überraschend, dass Werkzeugeinsätze für die Herstellung solcher komplexen Strukturen, wie beispielsweise Schleif teller, bereitgestellt werden können. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Wölbung eine nicht-plane Oberfläche des Gegenstands darstellt, wobei im Sinne der Erfindung auch Vertiefungen oder Öffnungen solchen nicht-planen Oberflächen darstellen können. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der vorgeschlagene Werkzeugeinsatz beispielsweise eine Wölbung aufweist, die vorzugsweise dazu eingerichtet ist, die Herstellung eines nicht-planen Gegenstands mit Mikrostrukturierung zu ermöglichen. Selbstverständlich kann der Werkzeugeinsatz auch andere, bevorzugt nicht-plane Bereiche aufweisen, um beispielsweise Vertiefungen oder Öffnungen in den Gegenstand einzubringen.

Es stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, dass mit einem nicht-ebenen Werkzeugeinsatz ein Produkt hergestellt werden kann, dass aufgrund der im Herstellungsprozess berücksichtigten und eingeplanten Verzüge eine gewünschte Form, die beispielsweise eben sein kann, einnimmt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die bevorzugt ebene Werkzeugoberfläche mit Mikrostrukturierung durch eine Bearbeitung des Verzugskissens iteriert werden kann, ohne dass die Bleche des bevorzugt laminar ausgebildeten Werkzeugeinsatzes veränderte werden müssen. Dieser Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, dass ein Gegenhalten durchgeführt wird, bei dem das Inverse des Verzugs des gewünschten Gegenstands zum Einsatz kommt. Der Begriff des „Inversen des Verzugs des gewünschten Gegenstands“ umfasst beispielsweise eine Gegenform, die gedanklich zum Beispiel durch einen dreidimensionalen Abdruck erhalten werden kann. Das Inverse einer Wölbung ist beispielsweise eine Vertiefung, oder umgekehrt. Mit anderen Worten kann das Inverse eines konkav geformten Gegenstands von einer konvexen Struktur gebildet werden, oder umgekehrt.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Einzelbleche des Blechpakets unterschiedliche Funktionalitäten aufweisen, die durch eine unterschiedliche Mikrostrukturierung der Einzelbleche vermittelt wird.

Beispielsweise können die Sub-Strukturen der Mikrostruktur bzw. die Kletthaken der Kletthaken- schicht mit Werkzeugeinsätzen erzeugt werden, die beispielsweise alternierend gestapelte Blechpakete umfassen. Der vorgeschlagene Schleifteller bzw. der vorgeschlagene Gegenstand können insbesondere mit einem laminaren Werkzeugeinsatz hergestellt werden, wobei die Werkzeugeinsätze als Formen für das Spritzguss-Verfahren dienen. Dabei kann der laminare Werkzeugeinsatz eine Vielzahl von einzelnen Blechen umfassen, die einen Blechstapel bzw. ein Blechpaket bilden. Aus diesem Blechpaket können bei Einbringen der Mikrostrukturen einzelne Bleche entfernt werden, die beim Aufbau des finalen Blechpakets als Abstandhalter in Normalenrichtung der mikrostrukturierten Bleche dienen können. Die verbliebenen Bleche können funktionalisiert werden, indem negative Mikrostrukturen in die Bleche eingebracht werden. Diese negativen oder vertieften Mikrostrukturen können die Formen für die zu erzeugenden Kletthaken der Kletthakenschicht oder für die Sub-Strukturen der Mikrostruktur bilden. Die negativen Mikro strukturen bilden vorzugsweise Vertiefungen, in das ein bevorzugt unverstärkter Kunststoff ein- dringen kann. Nach der Abkühlung und einer Zwangsentformung des Schleiftellers bzw. des Gegenstands bildet das Material, das in den vertieften Mikrostrukturen des laminaren Werk zeugeinsatzes vorlag, die Kletthaken der Kletthakenschicht bzw. die Sub-Strukturen der Mikro struktur.

Der Blechstapel kann nach dem Einbringen der vertieften Mikrostrukturen beispielsweise alter nierend zusammengesetzt werden, wodurch ein Orientierungsmuster von abwechselnd A- und B-orientierten radial angeordneten Kletthakenreihen bzw. Reihen von Sub-Strukturen gebildet werden kann. Dadurch wird vorteilhafterweise eine Anordnung der radialen Reihen ermöglicht, bei der die Reihen abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn orientiert sein können. Beispielsweise kann der Blechstapel eine Abfolge von wie folgt angeordneten Blechen enthalten: 1) Blech mit einer Mikrostruktur, die Kletthaken oder Sub-Strukturen mit einer A- Orientierung erzeugt, 2) Distanzblech als Abstandhalter, 3) Blech mit einer Mikrostruktur, die Kletthaken oder Sub-Strukturen mit einer B-Orientierung erzeugt, 4) Distanzblech als Abstand halter usw.

Die einzelnen Reihen von Sub-Strukturen werden bevorzugt jeweils von einem Einzelblech er zeugt. Beispielsweise können die A- und B-orientierten Kletthaken die Funktion(alität) aufwei sen, den Schleifteller besonders fest mit dem Schleifaufsatz zu verbinden, während die Bleche, die als Abstandhalter fungieren, beispielsweise eine Entlüftung des beim Spritzguss-Verfahrens eingefüllten flüssigen Kunststoffmaterials ermöglichen. Insofern tragen die unterschiedlich struk turierten Einzelbleche zu den unterschiedlichen Funktionen der Sub-Strukturen der Mikrostruktur bei.

Die Formulierung «Blech» ist im Sinne der Erfindung als Walzwerkerzeugnis zu verstehen; die Formulierung «Blechpaket» ist im Sinne der Erfindung als geschichtete dreidimensionale Struk tur aus Schichten solcher Bleche zu verstehen.

Der Begriff «Blech» ist im Sinne der Erfindung als bevorzugt metallischer Bestandteil eines la minaren Werkzeugeinsatzes zu verstehen, in den beispielsweise negative Mikrostrukturen ein gebracht werden können oder der als Abstandhalter zwischen funktionalisierten «Blechen» in nerhalb des Werkzeugeinsatzes dienen kann. Der Begriff «Blechpaket» ist im Sinne der Erfin dung als Anordnung einer Vielzahl solcher Bleche zu verstehen, wobei eine laminarer Werk- zeugeinsatz mindestens ein Blechpaket aus vorzugsweise alternierend angeordneten Einzelble chen umfasst.

Ein weiterer Vorteil, der mit der Erfindung realisiert werden kann, besteht darin, dass nicht nur eine lastgerechte Orientierung der Sub-Strukturen der Mikrostruktur ermöglicht werden kann, sondern, dass mit der Erfindung auch Gegenstände mit erweiterten bzw. zusätzlichen Funktio nalitäten hergestellt werden können. Wenn der Gegenstand beispielsweise eine Öffnung oder eine Vertiefung aufweisen soll, um eine spezielle Aufgabe zu erfüllen, kann die Erfindung bei spielsweise dazu verwendet werden, die Mikrostrukturierung des Gegenstands um die Öffnung oder Vertiefung herum zu führen. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Sub- Strukturen der Mikrostruktur so auf dem Gegenstand angeordnet werden können, dass sie ge rade nicht im Bereich der Öffnung oder der Vertiefung vorliegen, sondern in einer für den spezi fischen Gegenstand optimierten Anordnung. Vorzugsweise können mit dieser optimierten An ordnung weitere Funktionalitäten des Gegenstands bereitgestellt werden.

Eine Erkenntnis, der der Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, dass laminaren, nicht mitei nander verbundene Einzelbleche der Blechpakete des vorgeschlagenen Werkzeugeinsatzes nur in sehr geringem Maße Schubspannungen durch Querkraft aufnehmen können. Entsprechend weisen die Einzelbleche lediglich ein geringes Flächenträgheitsmoment auf. Der Begriff „Flä chenträgheitsmoment“ wird im Sinne der Erfindung bevorzugt als ein Widerstand gegen eine Verformung verstanden. Diese Eigenschaft ermöglicht es, konkave und konvexe Wölbung durch eine Verspannung des Blechpakets zwischen zwei konturgebenden Oberflächen zu erzielen. Somit lassen sich die Mikrostrukturen durch die gezielte Formgebung eines Einsatzrahmens in der Ebene frei orientieren.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung somit ein System zur Herstellung eines Gegen stands, wobei das System einen vorgeschlagenen Werkzeugeinsatz umfasst, sowie ein Schie- be-Element, wobei das Schiebe-Element eine Oberfläche aufweist, die als Gegenkontur zu einer gewölbten Oberfläche des Einsatzrahmens ausgebildet ist. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass das Schiebe-Element eine funktionelle Oberfläche aufweist, wobei die funktionelle Oberfläche des Schiebe-Elements als Gegenkontur zu einer gewölbten Oberflä che des Einsatzrahmens ausgebildet ist und dieser gewölbten Oberfläche des Einsatzrahmens bei Herstellung des komplex geformten Gegenstands gegenüberliegt. Es ist im Sinne der Erfin dung bevorzugt, dass ein Schiebe-Element verwendet werden kann, dass vorzugsweise eine Gegenkontur zur bevorzugt gewölbten Oberfläche des Blechpakets aufweist. Das Schiebe- Element kann im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als „Schieber“ oder als Stempel bezeich- net werden. Gemeint ist mit diesen Begriffen ein vorzugsweise beweglich ausgebildetes Form- Element in einem Werkzeugeinsatz, dass mit oder unabhängig von der Öffnungsbewegung be wegt werden kann. Solche Schiebe-Element können insbesondere bei Spritzgussverfahren zum Einsatz kommen. Sie sind insbesondere dazu eingerichtet, hinterschnittige Teile oder Strukturen zu entformen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Schiebe-Element ein konka ve/konvexe Gegenkontur zu einer konvexen/konkaven Oberfläche des Einsatzrahmens des Werkzeugeinsatzes aufweist. Dabei kann die Oberfläche des Einsatzrahmens des Werkzeugei nsatzes als konturgebende Seite für den herzustellenden Gegenstand bezeichnet werden, wäh rend das Schiebe-Element vorzugsweise dazu korrespondierend ausgebildet ist. Das Schiebe- Element ist vorzugsweise stempelartig und/oder beweglich ausgebildet, um das Schiebe- Element aus der Öffnung des Einsatzrahmens des Werkzeugeinsatzes zu entfernen und die Bleche bzw. Blechpakete einlegen zu können. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Schiebe-Element beweglich und aus der Öffnung des Einsatzrahmens des Werkzeug einsatzes entfernbar ausgebildet ist, um ein Einlegen der Bleche bzw. Blechpakete zur Erzeu gung der Mikrostrukturierung des herzustellenden Gegenstands zu ermöglichen. Das vorge schlagene System zur Herstellung eines Gegenstands wird in Fig. 1 dargestellt.

Die Möglichkeit der der Orientierung der Mikrostrukturen durch eine Verpressung des Blechsta pels zwischen konturgebenden Oberflächen des Einsatzrahmens, wird im Kontext der vorlie genden Erfindung dadurch erreicht, dass gewölbte Oberflächen dadurch in den Gegenstand eingebracht werden können, dass der Einsatzrahmen gewölbte Oberflächen aufweist.

Neben der Möglichkeit, die Mikrostrukturen in der Ebene frei zu orientieren, wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Möglichkeit vorgeschlagene, die Oberfläche der Mikrostruktur in Z- Richtung zu beeinflussen, ohne dass die Blechpakete mit der Mikrostruktur mechanisch nach gearbeitet werden müssen. Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens ein sogenanntes „Ver zugskissen“ zwischen dem Einsatzrahmen und dem mindestens einen Blechpaket angeordnet vorliegt, um gewölbte Oberflächen in den herzustellenden Gegenstand einzubringen. Mit ande ren Worten ist das Verzugskissen zum Gegenhalten etwaiger Verzüge ausgebildet.

Beispielsweise lässt sich unter dem Blechpaket ein „Verzugskissen“ platzieren, welches die Oberflächenlinie der gewünschten Oberfläche abbildet. Da die Einzelbleche an diesem „Ver zugskissen“ anschlagen, bilden sie Oberflächenlinie bzw. die gewünschte Oberflächenform ge stuft ab. Zur Nacharbeit oder Iteration des Verzugs ist lediglich ein Anpassen des Verzugskis sens erforderlich, ohne dass das Blechpaket nachgearbeitet werden muss. Insbesondere er- möglicht die Vorsehung eines Verzugskissens ein Gegenhalten von Verzug in Z-Richtung. Die X-, Y- und Z-Richtungen werden in den Figuren und in der Figurenbeschreibung erläutert.

Vorteilhaft an der Verwendung eines Verzugskissens ist insbesondere, dass die einmal herge stellten Blechpakete nicht geändert werden müssen, wenn iterativ minimale Korrekturen oder Veränderungen an dem herzustellenden Gegenstand bzw. den herzustellenden Sub-Strukturen erforderlich sind. Vielmehr ermöglicht die Vorsehung eines Verzugskissens, dass nur das Ver zugskissen selbst bearbeitet und verändert werden muss, um minimale Korrekturen oder Verän derungen an dem durch das Spritzguss-Verfahren zu erzeugenden Gegenstand, hier dem Schleifteller, vorzunehmen.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Blechpaket in einem Einsatzrahmen ange ordnet vorliegt, wobei das Blechpaket in dem Einsatzrahmen den laminaren Werkzeugeinsatz bildet. Bei Einsatz eines Verzugskissens ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Ver zugskissen zwischen den Einsatzrahmen und dem Blechpaket angeordnet vorliegt. Vorzugswei se bildet das Verzugskissen die Oberflächenlinie der gewünschten Oberfläche ab. Da die Ble che des Blechpakets an dem Verzugskissen anschlagen, bilden die Bleche bzw. die Blechpake te diese Oberfläche - vorzugsweise gestuft - ab. Zur Nacharbeit bzw. Iteration des Verzugs ist lediglich ein Anpassen des Verzugskissens erforderlich, ohne dass das Blechpaket bzw. der Werkzeugeinsatz nachgearbeitet werden muss.

Eine alternative Möglichkeit, Bauteile herzustellen, besteht darin, dass der Einsatzrahmen kon kav oder konvex gewölbte Oberflächen aufweist, die wie ein Verzugskissen wirken können. Die Wölbungen der Oberfläche des Einsatzrahmens übertragen sich auf das Blechpaket, das - wie beschrieben - in den Einsatzrahmen eingesetzt wird. Es ist im Kontext dieser Ausgestaltung der Erfindung bevorzugt, dass die Blechpakete beispielsweise zwischen zwei konturgebende Ober flächen verspannt wird, so dass sich die gewünschten Mikrostrukturen, wie die Kletthaken der Kletthakenschicht, durch eine gezielte Formgebung des Einsatzrahmens hersteilen lassen. Dar über hinaus können die Mikrostrukturen durch das vorgeschlagene Verfahren in der Ebene frei orientiert werden.

Mit der Erfindung ermöglichen die Erfinder eine wirtschaftliche und kostengünstige Herstellung von Spritzguss-Werkzeugen für komplex geformte Bauteile mit einer nicht ebenen, nicht linear orientierten Oberfläche, die darüber hinaus mit einer Mikrostruktur funktionalisiert sein kann. Die Erfindung kann vorteilhafterweise zur Orientierung der Mikrostrukturierung in der Werkzeugebe ne (x-y Ebene) oder beispielsweise zum Gegenhalten von Verzug mit einer Z-Orientierung ge nutzt werden. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines formten Ge genstands mit gewölbten Oberflächen unter Verwendung eines vorgeschlagenen Werkzeugein satzes. Das Verfahren zur Herstellung des Gegenstands ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Bereitstellung eines Blechpakets, das eine Vielzahl von Einzelblechen umfasst, b) Bereitstellung eines Einsatzrahmens zur Aufnahme des Blechpakets, wobei der Einsatz rahmen und das Blechpaket den Werkzeugeinsatz bilden, c) Einbringen von gewölbten Oberflächen in den Gegenstand dadurch, dass der Einsatz rahmen gewölbte Oberflächen aufweist und/oder dadurch dass mindestens ein Ver zugskissen zwischen dem Einsatzrahmen und dem mindestens einen Blechpaket ange ordnet vorliegt.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Blechpaket in einen Einsatzrahmen des Werkzeugeinsatzes eingesetzt vorliegt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Gegenstand, der mit dem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren herstellbar ist, wobei der Gegenstand einen Grundkörper und eine Mikro struktur auf der Oberfläche des Grundkörpers aufweist, wobei der Grundkörper einen faserver stärkten Kunststoff umfasst und die Mikrostruktur einen unverstärktem Kunststoff umfasst. Die für den Werkzeugeinsatz eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise für das vorgeschlagene Herstellungsverfahren, sowie für den Gegenstand analog. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann es sich bei dem Gegenstand um einen Schleifteller handeln, an dessen Oberfläche eine Kletthakenschicht mit Kletthaken angespritzt werden kann. Dabei kann der Schleifkörper ein faserverstärktes Material und die Kletthaken schicht ein unverstärktes Material umfassen.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel einen Schleifteller, der einen Grundkörper als tragende Struktur umfasst, sowie eine vorzugsweise vollständig mit Klett haken bedeckte, spritzgegossenen Schicht auf der Oberfläche des Schleiftellers umfasst. Der Grundkörper ist vorzugsweise aus einem steifen Material hergestellt, während die Kletthaken schicht eine Weichkomponente darstellt und aus einem weicheren, unverstärkten Kunststoff- Material besteht. Der Schleifteller dient zur Aufnahme eines Schleifaufsatzes mit einer Vliesun terseite und einer Funktionsseite, wobei die Funktionsseite vorzugsweise mit einem Schleifmittel versehen ist. Tests haben gezeigt, dass Schleifteller, bei denen der Grundkörper einen faserverstärkten Kunststoff umfasst und die Kletthakenschicht einen unverstärktem Kunststoff umfasst, eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen und damit sehr gut für das Schleifen, insbesondere von harten Unter gründen, wie Beton, geeignet sind. Darüber hinaus können die vorgeschlagenen Schleifteller durch das 2K-Spritzguss-Verfahren besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, wobei insbesondere der Personalaufwand und die Anzahl der manuellen Prozessschritte erheb lich reduziert werden kann.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass als faserverstärkter Kunststoff für den Grundkör per des Schleifteller Materialien, wie faserverstärktes Polyamid 6 (PA6) bzw. Polyamid 66 (PA66) mit einem Masseanteil an Glasfasern, der größer als 30 % ist, verwendet werden. Es ist im Sinne der Erfindung insbesondere bevorzugt, für den strukturellen Grundkörper den faser verstärkte Kunststoff PA6GF30 zu verwenden. Die Weichkomponente, aus der vorzugsweise die Kletthakenschicht mit den Kletthaken gebildet wird, kann beispielsweise aus PA6 gefertigt wer den. Es hat sich gezeigt, dass diese Materialkombination besonders gut geeignet ist, um die Komponenten des vorgeschlagenen Schleiftellers, vorzugsweise in einem Prozess, herzustel len. Insbesondere ermöglicht die Materialkombination aus PA6GF30 für den Grundkörper und PA6 für die Kletthakenschicht eine starke, robuste Verbindung zwischen den Komponenten des vorgeschlagenen Schleiftellers, sowie Flexibilität bei der Herstellung. Es ist beispielsweise mög lich, die Komponenten des Schleiftellers form- oder stoffschlüssig miteinander zu verbinden.

Mit dem vorgeschlagenen Schleifteller können insbesondere Schleifteller mit einer niedrigen Bruchdehnung und einer hohen Viskosität im Bereich des Grundkörpers bereitgestellt werden, während die vorgeschlagenen Schleifteller im Bereich der Kletthakenschicht eine ausreichend hohe Versagensdehnung aufweisen, um die Zwangsentformung der Kletthaken zu ermöglichen.

Durch die Erfindung kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass eine Oberfläche des Schleif tellers im Wesentlichen vollständig von der Kletthakenschicht bedeckt ist. Somit steht im We sentlichen die gesamte Oberfläche des Schleiftellers für die Erzeugung der Klettverschlussver bindung mit dem Schleifaufsatz zur Verfügung, wodurch eine bessere Haftwirkung zwischen Schleifteller und Schleifaufsatz ermöglicht werden kann. Dadurch wird das Risiko eines uner wünschten Ablösens des Schleifaufsatzes von dem Schleifteller erheblich reduziert.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass Sub-Strukturen der Mikrostruktur in Reihen auf der Oberfläche des Gegenstands angeordnet vorliegen, wobei die Sub-Strukturen in den Reihen entsprechend der Anordnung der Einzelbleche in dem Blechpaket orientiert sind. Vorzugsweise liegen die Reihen der Sub-Strukturen in gleichmäßigen Abständen zwischen den Begrenzungen der des Gegenstands vor. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Reihen im Wesent lichen äquidistant zueinander angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten, dass die Abstände zwischen den Reihen im Wesentlichen gleich sind. Vorzugsweise weisen die Reihen einen Ab stand in einem Bereich von 0,3 bis 2 mm auf, bevorzugt einen Abstand in einem Bereich von 0,5 bis 1 ,5 mm, besonders bevorzugt einen Abstand von 0,7 bis 1 ,0 mm und am meisten bevorzugt einen Abstand von 0,8 mm.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die bevorzugt in Reihen angeordneten Sub- Strukturen unterschiedliche Orientierungen aufweisen. Beispielsweise kann eine erste Reihe von Sub-Strukturen eine Orientierung A aufweisen, während eine zweite Reihe von Sub- Strukturen eine Orientierung B aufweisen kann. Wenn die Sub-Strukturen als Kletthaken ausge bildet sind, kann beispielsweise eine erste Reihe von Kletthaken eine Öffnung in eine erste Raumrichtung aufweisen, während die zweite Reihe von Kletthaken eine Öffnung in eine entge gengerichtete Raumrichtung aufweist.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Kletthaken der Reihen abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn orientiert sind. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Kletthaken von außen nach innen reihenweise vorlie gen, wobei zum Beispiel in der äußersten Schicht die Kletthaken im Uhrzeigersinn orientiert sind (Orientierung A), während die Kletthaken in derzweit-äußersten Schicht gegen den Uhrzeiger sinn orientiert sind (Orientierung B). Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise ein Orientierungs muster von abwechselnd A- und B-orientierten radial angeordneten Kletthakenreihen.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Oberfläche des komplex geformten Gegen stands im Wesentlichen vollständig den Sub-Strukturen der Mikrostruktur bedeckt ist. Durch die Erfindung kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass eine Oberfläche eines Schleiftellers als komplex geformter Gegenstand im Wesentlichen vollständig von bzw. mit der Kletthakenschicht bedeckt ist. Somit steht im Wesentlichen die gesamte Oberfläche des Schleiftellers für die Er zeugung der Klettverschlussverbindung mit dem Schleifaufsatz zur Verfügung, wodurch eine bessere Haftwirkung zwischen Schleifteller und Schleifaufsatz ermöglicht werden kann. Dadurch wird das Risiko eines unerwünschten Ablösens des Schleifaufsatzes von dem Schleifteller er heblich reduziert. Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figuren, die Be schreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert.

Es zeigen:

Fig. 1 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines vorgeschlagenen Werkzeug einsatzes

Fig. 2 weitere Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Werk zeugeinsatzes

Fig. 3 Einsatz einer bevorzugten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Werkzeugeinsat zes mit Verzugskissen

Fig. 4 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines Schleiftellers als Beispiel für einen komplex geformten Gegenstand Fig. 5 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines vorgeschlagenen Werkzeug einsatzes

Fig. 6 Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines Kletthakens mit seinen Abmes sungen

Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines vorgeschlagenen Werkzeugeinsatzes 7. Insbesondere zeigt Fig. 1 einen Einsatzrahmen 10, der eine gewölbte Oberfläche 13 aufweist. An diese gewölbte Oberfläche 13 des Einsatzrahmens 10 können die Einzelbleche 11 des mindestens einen Blechpakets 8 anschlagen und so die gewölbte Oberfläche 13 des Einsatzrahmens 10 nachbilden. Im Ergebnis weist auch das Blechpaket 8 eine gewölbte Oberfläche auf und kann diese an den herzustellenden Gegenstand 1 weitergeben. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die gewölbte Oberfläche 13 des Einsatzrahmens 10 konkav oder konvex ausgebildet sein kann. Der Begriff «konkav» steht dabei bevorzugt für eine Vertiefung, die beispielsweise wie ein Gebirgstal geformt sein kann. Der Begriff «konvex» steht dabei bevorzugt für eine Erhöhung, die beispielsweise wie ein Berg eines Gebirges geformt sein kann.

Darüber hinaus ist in Fig. 1 ein Schiebe-Element 15 abgebildet, das zusammen mit dem vorgeschlagenen Werkzeugeinsatz 7 ein System zur Herstellung eines komplex geformten Gegenstands 1 bilden kann. Das Schiebe-Element 15 weist eine Oberfläche auf, die als Gegenkontur zu einer gewölbten Oberfläche 13 des Einsatzrahmens 10 ausgebildet ist. Darüber hinaus kann das Schiebe-Element 15 beweglich in einer Öffnung des Einsatzrahmens 10 ausgebildet sein.

Fig. 2 zeigt eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eines vorgeschlagenen Werkzeugeinsatzes 7. Dargestellt ist ein Einsatzrahmen 10, der in dem linken, oberen Bild der Fig. 2 aus einer Oberseite 10a und einer Unterseite 10b gebildet wird. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Gegenstand 1 zwischen den Hälften des Einsatzrahmens 10 ausgeformt wird, insbesondere durch ein Spritzgussverfahren. In dem Einsatzrahmen 10 befindet sich in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Blechpaket 8, das aus einer Vielzahl von Einzelblechen 11 gebildet ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Blechpaket 8 eine gewölbte Oberfläche aufweist, wobei diese gewölbte Oberfläche durch eine gewölbte Oberfläche 13 in dem Einsatzrahmen 10 zustande kommen kann und/oder durch die Vorsehung eines Verzugskissens 9 in dem Einsatzrahmen 10. Ein solches Verzugskissen 9 ist insbesondere in den Fig. 2, 3 und 5 zu sehen. Das Verzugskissen 9 ist vorzugsweise zwischen dem Blechpaket 8 und dem Einsatzrahmen 10 vorgesehen. Das Blechpaket 8, das in Fig. 2 dargestellt ist, wird im Sinne der Erfindung bevorzugt auch als «gebogenes Blechpaket» 8 bezeichnet, da es mindestens eine gewölbte Oberfläche aufweist.

Mit dem in Fig. 2 dargestellten Werkzeugeinsatz 7 kann insbesondere ein Schleifteller 1 mit angespritzten Kletthaken 4 hergestellt werden. Für den Schleiftellerl ist es vorteilhaft, wenn die Kletthaken 4 in Umfangsrichtung orientiert sind. Zudem ist es bevorzugt, dass die Oberfläche 5 des Schleiftellers 1 sehr eben ist. Der Verzug des Schleiftellers 1 bildet sich in guter Näherung rotationssymmetrisch aus. Dieser rotationssymmetrische Verzug kann durch einen Blecheinsatz 8 aus im Wesentlichen kreisförmig gebogenen Einzelblechen 11 und einem Verzugskissen 9 gegengehalten werden. Das Verzugskissen 9 kann konisch, gerade oder rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Es stellt einen wesentlichen Vorteil der Erfindung dar, dass das Verzugskissen verschiedene denkbare Oberflächenformen annehmen kann. Dadurch kann das vorgeschlagene Verfahren und der Werkzeugeinsatz 7 zur Herstellung von ganz unterschiedlichen Gegenstän den und Objekten verwendet werden. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass die Oberfläche bzw. ihre Form durch eine beliebige Funktion des Radius definier- oder festlegbar ist. Eine entsprechende Funktion ist vorzugsweise für alle Rotationswinkel um die Mittelachse identisch bzw. im Wesentlichen identisch.

In Fig. 3 ist in der linken Bildhälfte ein gerade ausgebildetes Verzugskissen 9 dargestellt, wäh rend in der rechten Bildhälfte ein konisch ausgebildetes Verzugskissen 9 dargestellt ist. Für die Iteration des Werkzeugeinsatzes 7 muss lediglich das bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebil dete Verzugskissen 9 bearbeitet werden. Vorteilhafterweise ergibt sich die Oberfläche 5 des Schleiftellers 1 entsprechend durch die Möglichkeit der Relativbewegung der Einzelbleche 11 . Fixiert wird der Werkzeugeinsatz 7 bevorzugt reibschlüssig durch einen zentralen Spannmecha nismus.

Fig. 3 zeigt den Einsatz einer bevorzugten Ausgestaltung des vorgeschlagenen Werkzeugein satzes 7 mit Verzugskissen 9. Dabei wird das Verzugskissen 9 insbesondere zum Gegenhalten eines rotationssymmetrischen Verzugs des Schleiftellers 1 verwendet. Dargestellt sind in Fig. 3 insbesondere der Schleifteller 1 , das gebogene Blechpaket 8 mit seinen Einzelblechen 11 , so wie das gerade oder konisch ausgebildete Verzugskissen 9.

Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines vorgeschlagenen Schleiftellers 1, wobei der Schleifteller 1 ein Beispiel für einen bevorzugt komplex geformten Gegenstand 1 darstellt, wobei der bevorzugt komplex geformte Gegenstand 1 insbesondere ein Schleifteller 1 sein kann. Der Schleifteller 1 umfasst einen Grundkörper 2 und eine Kletthakenschicht 3, die einzelne Klettha- ken 4 umfasst. Die Kletthakenschicht 3 entspricht der Mikrostruktur 3 des Gegenstands 1 , wäh rend die Kletthaken 4 den Sub-Strukturen 4 entsprechen. Die Kletthaken 4 sind vorzugsweise in Reihen 6 angeordnet, die zwischen den Begrenzungen einer Oberfläche 5 des Schleiftellers 1 angeordnet sind. Bei den Reihen handelt es sich bevorzugt um sogenannte radiale Reihen 6, die in gleichmäßigen, vorzugsweise äquidistanten Abständen von außen nach innen auf der Oberfläche 5 des Schleiftellers 1 angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Kletthaken 4 in radia- len Reihen 6 angeordnet sind, wobei die Kletthaken 4 der radialen Reihen 6 abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn orientiert sind. Dadurch wird eine besonders starke und robuste Verbindung zwischen dem Schleifteller 1 und einem Schleifaufsatz (nicht dargestellt), mit dem der Schleifteller 1 mittels einer Klettverschlussverbindung verbunden werden kann, ermöglicht. In Fig. 4 ist gut zu sehen, dass die Kletthaken 4 Öffnungen aufweisen, die in einer Reihe 6 mit A-Orientierung beispielsweise im Uhrzeigersinn ausgerichtet sind, während die Öffnungen der Kletthaken 4 in einer Reihe 6 mit B-Orientierung beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn ausgerichtet sind.

Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Oberfläche 5 des Schleiftellers 1 als Wirkfläche fungiert und ringförmig ausgebildet ist. Der Grundköper 2 des Schleiftellers 1 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet oder umfasst einen solchen, während die Kletthakenschicht 3 aus einem unverstärkten Kunststoff besteht oder einen solchen umfasst.

Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Werkzeugeinsatzes 7. Der Werkzeugeinsatz 7 umfasst einen Einsatzrahmen 10, sowie mindestens ein Blechpaket 8. Das Blechpaket 8 ist aus einzelnen Blechen 11 gebildet, die beispielsweise alternierend in den Einsatzrahmen 10 eingesetzt werden können. Zwischen dem Einsatzrahmen 10 und dem Blechpaket 8 kann ein Verzugskissen 9 zum Gegenhalten von etwaigen Verformungen und/oder Verzügen angeordnet vorliegen. Die Einzelbleche 11 des Blechpakets 8 weisen Vertiefungen auf, die im Sinne der Erfindung als negative Mikrostrukturierung 14 bezeichnet wird. Die negative Mikrostrukturierung 14 ist dazu vorgesehen, beim Herstellungsprozess das flüssige Kunststoffmaterial aufzunehmen und ihm seine Form zu geben. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die negative Mikrostrukturierung 14 eine negative Abbildung der Kletthakenschicht 3 bzw. der Mikrostruktur 3 darstellt und diese beim Spritzgussverfahren formt.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Kletthakens 4 mit seinen Abmessungen. Insbesondere zeigt Fig. 6 die Länge L, die Dicke D und die Höhe H eines beispielhaften Kletthakens 4. Die Öffnungs- bzw. Längsrichtung der Kletthaken 4 wird in Fig. 6 durch den zweidimensionalen Pfeil verdeutlicht, der in der Figur nach rechts zeigt. Die Dicke D der Kletthaken 4 kann im Sinne der Erfindung auch als Breite bezeichnet werden. Vorzugsweise entspricht diese Dicke D im Wesentlichen der Breite eines Bleches 11 des Blechpakets 8 abzüglich einer etwaigen Schwindung des Kunststoffs. Bezugszeichenliste

1 Schleifteller bzw. Gegenstand

2 Grundkörper

3 Kletthakenschicht

4 Kletthaken

5 Oberfläche des Schleiftellers

6 radiale Reihen

7 Werkzeugeinsatz

8 Blechpakete

9 Verzugskissen

10 Einsatzrahmen

10a: Oberseite 10b: Unterseite

11 Einzelbleche

12 gewölbte Oberfläche des Gegenstands

13 gewölbte Oberflächen im Einsatzrahmen

14 negative Mikrostrukturierung der Einzelbleche bzw. des Werkzeugeinsatzes

15 Schiebe-Element

L Länge eines Kletthakens

D Dicke oder Breite eines Kletthakens

H Höhe eines Kletthakens