CN102905867A - 用于制造附着封闭件的方法、用于制造成型辊的方法以及成型辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造附着封闭件（1）的方法，所述附着封闭件具有载体（2）和由突起的杆形件与钩挂件（4）构成的一体单元，所述钩挂件位于杆形件（3）的与载体相反的区域中，在该方法中，加热的热塑性塑料被供应给间隙（5），所述间隙由一个设有成型空腔（7）的成型辊以及一个对应面、尤其是压力辊（8）构成，加热的热塑性塑料被送入成型空腔（7）中，加热的热塑性塑料在成型空腔（7）中凝固，带有钩挂件（4）的杆形件（3）从成型空腔（7）中脱出，带有杆形件（3）和钩挂件（4）的载体（2）被连续抽出，并且，成型辊（6）在成型空腔（7）的区域中至少局部地由多孔材料制成，所述多孔材料确保透气性，其中，所述多孔材料是材料泡沫、烧结材料、堆焊的材料和/或喷涂的材料。

Description

用于制造附着封闭件的方法、用于制造成型辊的方法以及成型辊

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于制造附着封闭件的方法。此外本发明还涉及一种用于制造成型辊的方法以及一种成型辊。

背景技术

本发明涉及使用附着封闭件、如菌形或鱼叉形粘合搭扣的机械搭扣、例如维可牢搭扣或钩环搭扣领域，借助其可分开地封闭衣服、可分开地封闭尿布以及可分开地连接其它物体。

现在，这种附着封闭件被广泛应用。DE19828856C1公开了一种这类用于制造附着封闭件的方法。在该方法中使用一个成型辊，其具有带有侧凹的成型空腔。为此该成型辊具有一个带有贯通的空腔的筛网，该筛网在筛网的背离压力工具的一侧上具有一个与其空腔共同作用的第二成型元件、例如是第二筛网的形式。由此产生的成型辊具有带有阶梯形形状的空腔。因此这种带有头部的杆形件的造型受到限制。因而在该已知的方法中需要借助压延辊使杆形件端部经受整形过程。此外将第一和第二筛网在筛孔相互准确一致地对齐的情况下安装到成型辊上也很困难。另外筛网由镍制成，其在热负荷下稳定性有限。

DE69403475T2公开了一种用于借助激光器制造加工工具的方法。借助该方法不能制造带有侧凹的成型空腔。

DE102007057905A1公开了一种附着封闭件和其制造方法，该方法使用具有成型空腔的成型辊，成型空腔壁构造成拱形的。这种同样带有侧凹的成型空腔很难制造。

DE69218952T2公开了一种用于制造表面撕扯搭扣的筛网压制方法，其中使用一种具有内部存储容器的多孔辊，由此位于存储容器中的熔化的材料可通过孔隙度被供应给工作区域。

DE69422273T2公开了一种用于制造表面粘合搭扣的方法以及装置，其中，首先制造带有钩件的带材并且同时或在紧接着的第二方法步骤中在该带材上通过另一成型辊附加地施加环形元件。在所述另一成型辊区域中设有抽吸区段。

最后，DE69822852T2公开了一种用于制造具有带有侧凹的成型空腔的成型辊的表面的方法。在此依次在工件的表面上以预定的图案通过电镀技术沉积出极薄的层。作为材料可使用多孔镍，其允许在填充成型空腔期间被包围的空气从成型空腔中泄出。成型空腔表面的制造持续数周并且因此极为费时。因而借助该方法可达到的孔隙度在工艺技术方面局限于极其细的孔隙度。

发明内容

本发明的任务在于提供一种新型的同类方法，其能够以简单且有效的方式形成多种结构的钩挂件、即任意形状的钩挂件。

此外还拟提供一种用于制造成型辊的方法以及一种新型的成型辊。

上述任务通过一种用于制造附着封闭件的方法得以解决，所述附着封闭件具有载体和由突起的杆形件和头部构成的一体单元，所述头部位于杆形件的与载体相反的端部上，在该方法中，加热的热塑性塑料被供应给间隙，所述间隙由设有成型空腔的成型辊以及对应面、尤其是压力辊构成，加热的热塑性塑料被送入成型空腔中，加热的热塑性塑料在成型空腔中凝固，将带有头部的杆形件从成型空腔中脱出，带有杆形件和头部的载体被连续抽出，并且成型辊在成型空腔的区域中至少局部地由多孔材料制成，所述多孔材料确保透气性，其中，所述多孔材料是材料泡沫、烧结材料、堆焊的材料和/或喷涂的材料。出于这个原因，在填充时被夹入的空气能够从成型空腔中泄出。

合乎目的的是，成型空腔是带有侧凹的成型空腔。多孔材料沿成型空腔的纵向延伸方向延伸。

合乎目的的是，成型辊的侧面、即多孔材料的外侧区域例如通过施加一个附加层或通过机械加工向外部密封。该密封使得在向多孔材料施加负压或过压时的压力下降或压力上升的效果非常明显。此外或作为替换方案可由此在载体区域中实现另一表面特性。

根据本发明的一个方案，气孔也用于在填充成型空腔期间接收熔体，由此在脱开后这些区域作为突出于杆形件的、额外起扣接作用的突起存在，所述突起额外增强了与毛圈材料或类似物的钩挂强度。

尤其是当钩挂件以其突起额外伸入成型材料的孔隙度中时，通过在成型空腔的区域中设置提高滑动能力的涂层、优选纳米颗粒层使钩挂件的脱模更加简单。

压力辊的孔隙度的类型不仅允许空气在填充时通过孔隙度泄出，而且还能够主动地有针对性地形成负压和/或过压。这有利于复杂部件的脱模并且允许快速和因此有效的运行。

可这样为成型空腔加载压力或负压，使得根据旋转位置在成型空腔上出现负压或过压。

多孔层的成型空腔的定向基本上是垂直的。该垂直定向通过基本上垂直于侧面进行的加工、如钻孔、激光或腐蚀来形成。在成型空腔的与侧面相反的区域上在垂直于表面延伸的壁区段上邻接扩宽的壁区段。该壁区段适宜通过事后的蚀刻、优选喷蚀来形成。

在施加3bar和7bar之间的压力下，如果孔隙度处于0.010-0.09l/min-cm²-bar、优选0.015-0.08l/min-cm²-bar、特别优选0.02-0.07l/min-cm²-bar的范围中，则可实现特别好的结果。该孔隙度范围允许向成型空腔主动施加负压或过压。

本发明还涉及一种用于制造用于应用在根据上述权利要求至少之一的方法中的成型辊的方法。根据该方法，制造一体的多孔层，该多孔层与成型辊的基体连接，随后在所述多孔层中形成孔穴。

通过蚀刻、优选喷蚀形成扩宽的区域。

具有多孔层的模具侧面在成型辊的外侧区域中密封。

本发明还涉及一种成型辊，其用于应用在权利要求1至11中所描述的方法中。

附图说明

下面借助附图详细说明本发明的优选方案。附图如下：

图1为根据本发明制造附着封闭件的基本原理的高度简化的示意图；

图2为根据第一种方案的通过成型辊成型空腔区域的部分剖面的高度简化的示意图；

图3为根据本发明第二种方案的成型辊成型空腔区域的部分剖面的高度简化的示意图；

图4为根据本发明第三种方案的成型辊成型空腔区域的部分剖面的高度简化的示意图；

图5为通过使用根据图2的模具形成的菌状的杆形件的高度简化的示意图；

图6分别为示例性的显微镜下可见的金属泡沫材料（图6A）和烧结材料（图6B）；

图7为成型辊局部区域的高度简化的示意性透视图；

图8为分别具有工作点A（填充成型空腔）和工作点B（型件从成型空腔中脱出）的成型辊的高度简化的示意图；

图9为具有待扇段式施加到成型空腔上的负压和过压的成型辊的高度简化的示意性局部剖面图。

具体实施方式

图1中的附图标记1表示附着封闭件整体。该附着封闭件具有载体2和从载体的基面上突起的杆形件3，在杆形件的与载体2相反的端部上连接有扩宽的钩挂件4。

为了制造附着封闭件1，由挤压机16向辊间隙5供应热塑性材料、例如聚乙烯、聚丙烯或类似物作为熔体带17。辊间隙5由一个成型辊6以及一个压力辊8构成。

成型辊6在其外圆周表面区域中具有许多极小的成型空腔7。为了更好地显示，在图1中高度放大示出成型空腔7。事实上每平方厘米上通常设置10-900、优选150至400个成型空腔。成型辊6的具有成型空腔的区域设置在成型辊6的基体13上。

在辊间隙5中，熔化的热塑性材料被压入各个成型空腔7中。成型辊6和压力辊8均保持在适合的温度上、即被调温，以确保熔化的热塑性材料在辊间隙5以及成型空腔的区域中凝固。

在位于成型辊圆周上的一个工作点上凝固后，附着封闭件1被拉出并且杆形件3连同位于其上的钩挂件4从成型空腔7中脱出。附着封闭件由此立即具有其上设有这样的钩挂件4的杆形件3，即这些钩挂件即使在没有后处理的情况下、例如在不借助压延辊进行压延的情况下也可加以使用。

作为替换方案，可在随后的（在图1中未示出的）加工过程中借助加热装置（例如等离子体）、超声波焊头、压延辊或上述方法的组合改变钩挂件4形状、例如将其削平。如图1可见，所讨论的方法为连续的生产方法。

图2示出成型空腔7（为简明起见图2仅示出唯一一个成型空腔）。成型辊6具有一个由具有开放孔隙度的多孔材料制成的层12。在根据图2的方案中涉及被喷射的材料、尤其是金属。气孔22穿过垂直延伸的壁区段26并且允许熔体能够基于透气性渗入通道22中并在那里凝固。此外，在填充时在成型空腔7中不形成气垫。多孔材料层12位于成型辊6的基体13上。基体13也可由多孔材料制成或具有（图2中未示出的）设置用于将空气从区域12中导出或供应到该区域中的通道。如图所示，压力辊6的外侧面可借助层29向外部密封。所述层29可以是额外加设的层或者是由多孔材料层12的材料的被机械压缩或热压缩的层。

如不施加真空，则亦可不需要层29。

熔体也并非一定渗入通道22中。当通道22较小时，空气可穿过该通道泄出，而熔体不会渗入相应通道中。

层12通过连接层、例如粘合层21与成型辊6的基体13连接。为了确保空气通路，粘合层21仅设置在部分表面上。例如粘合表面可构造为分段的表面，由此粘合表面可在两个成型空腔7之间的中间区域中起作用或者说存在于那里。

成型空腔7具有一个垂直延伸的壁区段26以及一个与该壁区段端部邻接的、扩宽的壁区段27。

该造型这样产生：首先以常见方式制造垂直延伸的壁区段26、例如借助钻机、激光器或腐蚀机。之后，通过所谓的喷蚀在垂直延伸的壁区段的下侧端部上形成扩宽的壁区段27。

因此根据本发明形成带有侧凹的成型空腔7。

由根据图2的成型空腔制造出的附着封闭件示出带有扩宽的头部、即钩挂件4的杆形件3，其中在杆形件3以及扩宽的头部上设有各个蠕虫形的突起30（参见图5）。所述突起30可在特定要求下设置。

为了使如此形成的杆形件的脱模更加简单，可在成型空腔7的区域中设置提高凝固的材料的滑动能力的涂层、例如纳米颗粒层23。纳米颗粒层23在图2所示的成型空腔7中既位于垂直延伸的壁区段26区域中又至少部分位于从该壁区段分支出的气孔22中。对于从扩宽的壁区段27分支出的气孔也是如此。

图2所示的层12的多孔材料为发泡的硬材料、尤其是金属泡沫。

在图3所示的方案中，在层12的区域中设置所谓的烧结材料，其也确保开放孔隙度。成型空腔7在此也通过层12的孔隙度以及在此情况下例如通过基体13的排气通道11与（未示出的）真空泵或（未示出的）压力加载泵连接。但排气通道11也可仅用于泄出被围在成型空腔7中的空气（在没有真空或压力加载泵的情况下）。

根据图3的成型辊6的其它特征与根据图2的方案相同。

按照本发明成型辊的一种变型方案，根据图4以下述方式实现位于杆形件上的头部的侧凹，即在成型空腔7中形成具有沿成型空腔7的高度变化的直径的电镀涂层28。该电镀涂层28导致成型空腔7内的侧凹并因此在脱模的产品中导致向外突出的头部区域。

在制造多孔层12方面存有多种可能性。重要的是，借助相应方法可产生定义的气孔大小，该气孔大小允许定义的用于从成型空腔7抽气和/或为成型空腔7加压。这又简化了具有多种钩挂件4的附着封闭件1的制造。气孔大小应大于10μm、优选大于15μm、优选大于20μm。

作为用于制造多孔材料层12的方法尤其是可使用下述方法：

a)喷涂的材料、尤其是喷涂且粘合的颗粒形式的金属（铝、铜、钢及其合金、或碳例如煅烧碳或石墨）；等离子粉末涂敷焊接、等离子喷镀、火焰喷涂、电弧喷涂、高速氧燃气喷涂。在多数情况下使用粒度在1-150μm之间的粉末状的喷涂材料。但也可使用杆状或线状的材料。

b)等离子粉末涂敷焊接。

c)烧结；在此将上面提到的材料的具有规定的粒度或者说粒度分布的颗粒的堆积物在压力和高温下彼此结合为一种具有孔隙度的固体。通过选择粒度可有针对性地影响待达到的孔隙度。

d)发泡的材料、尤其是开孔金属泡沫；金属泡沫的制造借助于金属粉末和金属氢化物、例如脱氢钛粉（Titandehydrid）进行。将这两种粉末彼此混合，然后通过压制压缩成一种预制材料。接着将此预制材料加热到大于该金属熔点的温度上。在此脱氢钛粉释放出气态氢并且使混合物起泡沫。作为替换方案也可将气体吹入金属熔体中，该金属熔体之前通过添加固态组分可起泡沫。此外还有所谓的浆反应泡沫烧结法Schlickerreaktionsschaumsinter（SRSS法），借助其尤其可制造铁泡沫、钢泡沫和镍泡沫。

基于在填充过程期间直接存在于成型空腔中的负压将熔体极为快速地吸入成型空腔中以及在型件从成型空腔中脱模的工作点区域中通过过压将凝固的型件有效压出对于提高制造方法的通过速度起到极为重要的作用。但并非必须施加负压。

上面所有方法的共同之处在于：借助其可实现足够的孔隙度。与此相比，借助电镀方法不能达到这种孔隙度。图6A可见显微镜下看到的具有开放孔隙度的金属泡沫。图6B中示出显微镜下看到的烧结体和其由各个颗粒的设置形成的孔隙度。

多孔材料层12适宜构造为一体的平面层并且随后套到基体13上并且例如借助于与基体12局部粘接的粘合层21与基体连接。层厚12在0.1-15mm的范围中、优选在400-600μm的范围中。粘合层21为了允许空气通过而设有结构化部、例如许多通孔或者说通过面。

在喷涂或堆焊多孔材料的情况下，这可直接在成型辊6或者说其基体13上进行。

如图7所示，优选各个扇段20沿成型辊6的表面接合直到以扇段20覆盖成型辊6的所有表面。在此涉及具有至少三个沿成型辊6圆周的扇段20的侧面局部扇段。出于绘图原因在图7中仅示出一个扇段20中的成型空腔7，尽管所有扇段20中均有成型空腔。

基于层12的孔隙度可在脱模期间——这在图8中以高度简化的示意图示出——通过将过压（压缩空气流18）引入成型空腔7中来辅助脱模。图8所示位置为脱模位置B，其在图9中参照成型辊6的位置被再次示出。

同样，可通过在成型空腔7内部施加负压来辅助以热塑性树脂对成型空腔7的填充（参见图8中位置A）。

例如根据图9的成型辊6适宜具有用于在成型空腔7中建立负压的扇段24以及用于在成型空腔7中建立过压的扇段25。所述扇段24和25位置固定，即成型辊6在生产附着封闭件1期间旋转通过扇段24、25。为清楚起见，在图9中未示出附着封闭件1以及压力辊8。如果成型辊在附着封闭件1制造期间连续旋转，则在扇段24的区域中向成型辊6的成型空腔7施加负压并且成型辊6在工作区域A中被加载负压。这允许热塑性熔体能够迅速到达成型空腔7中并且在那里时效硬化。

与此相反，在扇段25的区域中在工作点B（脱模）上施加过压（这例如已在图8中简化示出），该过压使带有钩挂件4的杆形件3从成型空腔7中的脱模更加简单。因此层12的孔隙度允许实施一种特别有效的方法。层12的材料的气孔处于10μm至100μm、优选20μm至80μm的范围中。

还要求保护一种成型辊，其通过上述方法制造。要明确指出：所示实施例的单个特征应可互换，也就是说这属于本申请的公开内容。

根据本发明的方法能够以有效的方式制造具有杆形件和位于杆形件上的钩挂件的附着封闭件。因此本发明为相关技术领域做出非常显著的贡献。

附图标记列表

1    附着封闭件

2    载体

3    杆形件

4    钩挂件

5    辊间隙

6    成型辊

7    成型空腔

8    压力辊

9    位置

10   位置

11   排气通道

12   层

13   基体

14   气流

15   颗粒材料

16   挤压机

17   熔体带

18   压缩空气流

19   颗粒

20   扇段

21   粘合层

22    气孔

23    纳米颗粒层

24    负压扇段

25    过压扇段

26    垂直延伸的壁区段

27    扩宽的壁区段

28    电镀涂层

29    层

30    突起

Claims (16)

1.用于制造附着封闭件（1）的方法，所述附着封闭件包括载体（2）和由突起的杆形件与钩挂件（4）构成的一体单元，所述钩挂件位于杆形件（3）的与载体相反的区域中，在该方法中，

将被加热的热塑性塑料供应给间隙（5），所述间隙由设有成型空腔（7）的成型辊以及对应面、尤其是压力辊（8）构成，

将被加热的热塑性塑料送入成型空腔（7）中，

被加热的热塑性塑料在成型空腔（7）中凝固，

将带有钩挂件（4）的杆形件（3）从成型空腔（7）中脱模，

连续抽出带有杆形件（3）和钩挂件（4）的载体（2），并且，

成型辊（6）在成型空腔（7）的区域中至少局部地由多孔材料制成，所述多孔材料确保透气性，

其特征在于，

所述多孔材料是材料泡沫、烧结材料、堆焊的材料和/或喷涂的材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成型辊（6）的侧面设有防止空气通过或至少相对于多孔材料减少空气通过的层（29）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述成型空腔（7）的区域中与邻接成型空腔壁的气孔（22）的大小有关地熔体渗入所述气孔（22）中，并且熔体在从成型空腔（7）中脱模后在附着封闭件（1）上作为从杆形件（3）突出的突起（30）。

4.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述成型空腔（7）区域中的表面、优选包括气孔（22）的至少一部分在内加设提高滑动能力的涂层、优选纳米颗粒层（23）。

5.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，在填充成型空腔（7）之前和/或期间，处于成型空腔中的空气通过成型辊（6）材料的孔隙度被吸走。

6.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，为了辅助带有钩挂件（4）的杆形件（3）的脱模，通过成型辊（6）材料的孔隙度在成型空腔（7）内部建立过压。

7.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，与成型辊（6）的旋转位置相关地在成型空腔（7）内部建立负压或过压。

8.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述成型空腔（7）的定向基本上垂直于成型辊（6）的侧面。

9.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，所述成型空腔（7）具有：一个壁区段（26），该壁区段优选基本上垂直于表面延伸；以及一个与该壁区段邻接的扩宽的壁区段（27）。

10.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，蚀刻出、优选喷蚀出所述成型空腔（7）的局部区域、优选成型空腔（7）的扩宽的壁区段（27）。

11.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，钻出、腐蚀出或借助激光器产生所述成型空腔（7）的局部区域、优选成型空腔（7）的基本上垂直于表面延伸的壁区段（26）。

12.根据上述权利要求至少之一所述的方法，其特征在于，当施加3bar和7bar之间的压力时，所述孔隙度处于0.010-0.09l/min-cm²-bar、优选0.015-0.08l/min-cm²-bar、特别优选0.02-0.07l/min-cm²-bar的范围中。

13.用于制造用于应用在根据上述权利要求至少之一所述的方法中的成型辊的方法，其特征在于，制造一体的多孔层（12），该多孔层与成型辊（6）的基体（13）连接并且随后在所述多孔层（12）中形成孔穴。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，然后通过蚀刻、优选喷蚀形成扩宽的区域。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述多孔层（12）在成型辊（6）的侧面区域中向外部密封。

16.用于应用在根据上述权利要求1至12至少之一所述的方法中的成型辊，其特征在于，所述成型辊按照根据权利要求13-15所述的方法来制造。

Images