DE102008005178A1

DE102008005178A1 - Verfahren zur Herstellung von Verschlusselementen für metallische Haftverschlüsse sowie nach dem Verfahren hergestelltes Verschlusselement

Info

Publication number: DE102008005178A1
Application number: DE102008005178A
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. Tuma; Metin Efe
Original assignee: Gottlieb Binder GmbH and Co KG
Current assignee: Gottlieb Binder GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-19
Filing date: 2008-01-19
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2028-01-20
Also published as: ES2381062T3; US20100257704A1; US8683840B2; ATE551133T1; EP2229069A1; WO2009089881A1; EP2229069B1; DE102008005178B4

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Verschlusselementen für metallische Haftverschlüsse, wobei in einem metallischen Träger (3) dem Umriss von zu bildenden Verhakungselementen (1) entsprechende Einschnitte (13) unter Belassung jeweils einer Verbindungslinie vorgenommen und Biegevorgänge durchgeführt werden, um die durch die Einschnitte (13) begrenzten Bereiche als Verhakungselemente (1) um die als Biegelinien dienenden Verbindungslinien aus der Ebene des Trägers (3) hochzustellen, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) durch den Bereich (5) des Verzahnungseingriffes zwischen eine umfängliche Verzahnung aufweisenden Rotationskörpern (7, 9) hindurchgeführt wird, wobei die Zahnformen der Rotationskörper (7, 9) und die Art des Verzahnungseingriffes so gewählt werden, dass der Verzahnungseingriff sowohl für die Bildung der Einschnitte (13) schneidend wirksam als auch für die Biegevorgänge prägend wirksam wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verschlusselementen für metallische Haftverschlüsse, wobei in einem metallischen Träger dem Umriss von zu bildenden Verhakungselementen entsprechende Einschnitte unter Belassung jeweils einer Verbindungslinie vorgenommen und Biegevorgänge durchgeführt werden, um die durch die Einschnitte begrenzten Bereiche als Verhakungselemente um die als Biegelinien dienenden Verbindungslinien aus der Ebene des Trägers hochzustellen. Außerdem betrifft die Erfindung ein nach einem solchen Verfahren hergestelltes Verschlusselement.
Ein Verfahren der oben genannten Art ist bereits in DE 10 2006 015 145 A1 offenbart. Die Herstellung einer Art metallischer Haftverschlüsse eröffnet die Möglichkeit, die Vorteile der bewährten Haftverschlusssysteme auf Kunststoffbasis, wie sie für eine Vielzahl von Anwendungsgebieten weiteste Verbreitung gefunden haben, auch in solchen Anwendungsfällen zu nutzen, bei denen Kunststoff-Haftverschlüsse nicht einsetzbar sind, beispielsweise wegen fehlender Temperaturstabilität, zu geringer mechanischer Festigkeit und dergleichen. Bei aus temperaturfesten Metalllegierungen, etwa Edelstahl, bestehenden Verhakungselementen lassen sich derartige metalli sche Haftverschlüsse auch in Bereichen einsetzen, bei denen hohe thermische und mechanische Belastungen auftreten. Hierbei ermöglichen derartige Befestigungssysteme eine schnelle und einfache Montage von Drittbauteilen ohne dass ein Bedarf an zusätzlichen Halterungsvorrichtungen und deren Betätigung durch spezielle Werkzeuge erforderlich wäre.
Ein wesentlicher Nachteil metallischer Haftverschlusssysteme besteht jedoch darin, dass die Herstellung der Verschlusselemente im Vergleich zu Haftverschlüssen auf Kunststoffbasis kompliziert, zeitraubend und daher teuer ist. Diesbezügliche Schwierigkeiten sind dadurch begründet, dass für die Herstellung einer ausreichenden Vielzahl von Verhakungselementen eine hohe Anzahl von Einschnitten, beispielsweise durch Stanzen, vorgenommen werden müssen, wonach Formbiegevorgänge an jedem von den Einschnitten begrenzten Bereich des betreffenden Trägers durchgeführt werden müssen, um die Verhakungselemente hoch zu stellen und in die für den Verhakungseingriff geeignete Hakenform zu bringen.
Der Erfindung liegt im Hinblick hierauf die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels dessen eine einfache, rationelle und dadurch kostengünstige Herstellung von Verschlusselementen für metallische Haftverschlüsse ermöglicht wird.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 besteht die wesentliche Besonderheit der Erfindung nicht nur darin, dass die vollständige Ausbildung jedes Verhakungselementes durch einen kombinierten Bearbeitungsschritt durchgeführt wird, der sowohl den Schneidvorgang als auch den eine Formbiegung bewirkenden Prägevorgang umfaßt, sondern dass der jeweilige kombinierte Schneid- und Prägevorgang im Durchlauf durch geführt wird, indem der Träger durch den Eingriffsbereich miteinander kämmender Verzahnungen von Rotationskörpern hindurchgeführt wird. Dadurch läßt sich eine äußerst große Anzahl von Verhakungselementen, ausgehend von einem noch unbearbeiteten Träger, in kontinuierlichem Durchlauf mit sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit zum endgültigen Fertigzustand ausbilden. Somit lassen sich metallische Haftverschlüsse auf besonders rationelle Weise und mit sehr hoher Arbeitsgeschwindigkeit herstellen.
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass zumindest einer der Rotationskörper durch einen Antrieb in Drehung versetzt wird und der Träger in Form eines Bandes durch die mittels des Antriebes erzeugte Vorschubkraft durch den Eingriffsbereich der Verzahnung hindurchgezogen wird. Dadurch lassen sich besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeiten realisieren.
In besonders vorteilhafter Weise lassen sich mittels Rotationskörpern in Form von Walzenscheiben, die an ihrem Umfang mehrere nebeneinanderliegende Verzahnungsreihen aufweisen, mehrere nebeneinanderliegende Reihen von Verhakungselementen an dem betreffenden Träger ausbilden.
Vorzugsweise werden hierbei Einschnitte in Rechteckform gebildet, deren Langseiten in der Richtung der Verzahnungen verlaufen und deren zumindest eine kurze Seite durch die belassene Verbindungslinie gebildet wird.
Ein besonders vorteilhaftes Muster der Verhakungselemente kann in der Weise gebildet werden, dass bei nebeneinanderliegenden Reihen von Verhakungselementen diese so gestaltet werden, dass die Verhakungselemente in zueinander benachbarten Reihen zueinander in Längsrichtung so versetzt sind, dass die Verhakungselemente in jeder übernächsten Reihe zueinander fluchtend sind.
Dabei kann so vorgegangen werden, dass die Verhakungselemente in jeder Reihe durch in der gleichen Richtung erfolgendes Biegen um die Biegelinie hochgestellt werden oder dass die Verhakungselemente in zueinander benachbarten Reihen mit zueinander jeweils entgegengesetzten Biegerichtungen um die Biegelinie hochgestellt werden. Je nach Anforderungen, die bei dem jeweiligen Einsatzzweck gegeben sind, lassen sich dadurch Haftverschlüsse realisieren, die eine gewünschte Haltekraft gegen ein Abheben der Träger voneinander sowie eine definierte Sicherungskraft gegen Verschiebebewegungen der Träger zur Verfügung stellen.
Im Hinblick hierauf kann es von Vorteil sein, wenn die Verhakungselemente in jeder Reihe mit sich abwechselnden Biegerichtungen um die Biegelinie hochgestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Verschlusselement, das die Merkmale des Patentanspruches 9 aufweist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Schrägansicht eines Abschnittes eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Verschlusselementes;
2 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Abschnittes;
3 eine Draufsicht des in 1 und 2 gezeigten Abschnittes;
4 eine stark schematisch vereinfacht gezeichnete perspektivische Schrägansicht, in der zur Verdeutlichung des Ablaufes des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich derjenige Teil einer Enrichtung gezeigt ist, in dem mittels Verzahnungseingriffes kombinierte Schneid- und Prägevorgänge stattfinden;
5 eine der 1 ähnliche Schrägansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles des Verschlusselementes;
6 eine Seitenansicht des in 5 gezeigten Abschnittes;
7 eine Draufsicht des Abschnittes von 5 und
8 eine der 4 ähnliche Teildarstellung zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes zur Herstellung von Verschlusselementen mit Verhakungselementen in C-förmiger Hakenform.
Die 4 verdeutlicht den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Verschlusselementen mit Verhakungselementen 1, die eine Hakenform aufweisen, wie sie bei den Beispielen von 1 bis 3 gezeigt ist, wo nicht sämtliche Verhakungselemente 1 beziffert sind. Wie aus 4 entnehmbar ist, wird ein noch unverformter, bandförmiger metallischer Träger 3, beispielsweise aus einer Edelstahllegierung und mit einer Materialstärke, die je nach Einsatzzweck des herzustellenden Verschlusselementes 0,1 bis mehrere mm betragen kann, durch den Bereich 5 des Verzahnungseingriffes zwischen zwei drehbaren, eine umfängliche Verzahnung aufweisende Walzenscheiben 7 und 9 hindurchgeführt, wobei vor und hinter dem Eingriffsbereich 5 Führungsrollen 11 angeordnet sind. Bei dem Beispiel von 4 ist zumindest eine der Walzenscheiben 7, 9 mittels eines Antriebes drehbar, so dass das Trägerband 3 durch die im Eingriffsbereich 5 wirkende Vorschubkraft durch den Bereich 5 hindurchgezogen wird, d. h. in 4 nach links bewegt wird. Wie aus dieser Fig. ebenfalls ersichtlich ist, sind Zahnformen und Flankenspiel derart gewählt und aufeinander abgestimmt, dass im Bereich 5 an dem zunächst unbearbeiteten Trägerband 3 ein kombinierter Schneid- und Biegevorgang stattfindet, bei dem die Zähne der Walzenscheibe 9 eine Art Stanzvorgang von der in 4 untenliegenden Seite des Bandes 3 her durchführen, wobei Einschnitte 13, von denen in den Fig. lediglich einige beziffert sind, in Form von in Vorschubrichtung langgestreckten Rechtecken gebildet werden, wobei die Rechteckform je weils an Verbindungslinien 15 geschlossen ist, die sich zur Vorschubrichtung in Querrichtung erstrecken und Biegelinien bilden, um die der jeweilige Innenbezirk der Einschnitte 13 hochgestellt wird. Dies geschieht durch den Stirnbereich der Zähne der Walzenscheibe 9, die nicht nur schneidend (stanzend) wirksam sind, sondern die betreffenden Bereiche in die Zahnlücken 17 (lediglich einige in 4 beziffert) der Walzenscheibe 7 drücken, wobei die Innenwände der Zahnlücken 17 so geformt sind, dass das Eindrücken der Materialbereiche in die Zahnlücken 17 einen Prägevorgang zur Bildung der in 1 bis 4 gezeigten Zahnform der Verhakungselemente 1 führt.
Wie am besten aus 1 und 2 zu entnehmen ist, weisen die Verhakungselemente 1 zu den Biegelinien, d. h. den Verbindungslinien 15, benachbart jeweils ein zur Ebene des Trägerbandes 3 schräg verlaufendes Fußteil 19 sowie ein daran anschließendes, in Richtung auf das Trägerband 3 gewölbtes Hakenendteil 21 auf. Diese Hakenendteile 21 sind lediglich in 2 und teilweise in 3 beziffert.
Während in 4 ein schmales Trägerband 3 durch einen Bereich 5 hindurchgezogen wird, in dem lediglich eine Verzahnungsreihe zur Bildung nur einer Reihe von Verhakungselementen 1 vorgesehen ist, verdeutlichen die 1 bis 3 Beispiele, bei denen mittels mehrerer nebeneinanderliegender Verzahnungsreihen sechs nebeneinanderliegende Reihen von Verhakungselementen 1 gleichzeitig gebildet werden. Wie am deutlichsten aus 1 und 3 zu entnehmen ist, sind die Verhakungselemente 1 bei sämtlichen nebeneinanderliegenden Reihen gleich geformt, wobei die Biegerichtung, in der die Verhakungselemente 1 um die Verbindungslinien 15 abgebogen sind, innerhalb jeder Reihe gleich ist. Jedoch ist bei den in Querrichtung miteinander fluchtenden Verhakungselementen 1 benachbarter Reihen jeweils die Biegerichtung umgekehrt, so dass die Verhakungselemente 1, die in Querrichtung miteinander fluchten, bei jeder übernächsten Reihe gleich orientiert sind.
Das in 5 bis 8 dargestellte Beispiel unterscheidet sich demgegenüber im wesentlichen in zweierlei Hinsicht. Zum einen ist jeder der rechteckförmigen Einschnitte 13 an beiden kurzen Seiten durch eine Verbindungslinie 15 begrenzt, von denen in den Fig. lediglich einige beziffert sind, und die Verhakungselemente 1 weisen eine C-förmige Gestalt auf. Dies wird, wie 8 verdeutlicht, dadurch bewirkt, dass die Zähne der Walzenscheibe 9 eine zentral gelegene, in Querrichtung verlaufende, vorspringende Schneide 23 aufweisen, die beim Zahneingriff in eine Gesenkvertiefung 25 in den Zahnlücken 17 der Walzenscheibe 7 so eingreift, dass das Trägerband 3 durch die Schneide 13 durchtrennt wird. Dadurch kann je ein Teil-Innenbereich jedes Einschnittes 13 um die eine und die andere Verbindungslinie 15 hochgestellt werden, d. h. an jedem Einschnitt 13 ergeben sich zwei Verhakungselemente 1. Diese sind, entsprechend der Form der Zahnlücken 17 der Walzenscheibe 8, in C-Form ausgeprägt, d. h. sie weisen, vom Fußteil 19 ausgehend bis zum Hakenendteil 21 hin, eine stetige Wölbung auf. Der Übersichtlichkeit der Zeichnung wegen sind in den 5 bis 8 nicht sämtliche Einschnitte 13, Verbindungslinien 15, Zahnlücken 17, Fußteile 19 sowie Hakenendteile 21 beziffert.
5 und 7 verdeutlichen die Anordnung und Orientierung der C-förmigen Verhakungselemente 1. Wie ersichtlich, sind die Verhakungselemente 1 in den Reihen jeweils abwechselnd in der einen oder anderen Biegerichtung um die Verbindungslinien 15 abgebogen, so dass bei aufeinanderfolgenden Verhakungselementen 1 jeweils die offenen Seiten der C-Form einander zugewandt sind. Auch sind die Verhakungselemente 1 in den nebeneinanderliegenden Reihen wie beim Beispiel von 1 bis 4 zueinander so ersetzt, dass die Verhakungselemente 1 bei jeder übernächsten Reihe in Querrichtung zueinander fluchtend orientiert sind. Es versteht sich, dass je nach Einsatzzweck andersartige Muster von Verhakungselementen 1 gebildet werden können, sowohl was die Hakenform betrifft als auch die Orientierung sowie die Dimensionierung hinsichtlich Hakenbreite, Hakenlänge, Folgefrequenz in den Hakenreihen und dergleichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006015145 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung von Verschlusselementen für metallische Haftverschlüsse, wobei in einem metallischen Träger (3) dem Umriss von zu bildenden Verhakungselementen (1) entsprechende Einschnitte (13) unter Belassung jeweils einer Verbindungslinie (15) vorgenommen und Biegevorgänge durchgeführt werden, um die durch die Einschnitte (13) begrenzten Bereiche als Verhakungselemente (1) um die als Biegelinien dienenden Verbindungslinien (15) aus der Ebene des Trägers (3) hochzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) durch den Bereich (5) des Verzahnungseingriffes zwischen eine umfängliche Verzahnung aufweisenden Rotationskörpern (7, 9) hindurch geführt wird, wobei die Zahnformen der Rotationskörper (7, 9) und die Art des Verzahnungseingriffes so gewählt werden, dass der Verzahnungseingriff sowohl für die Bildung der Einschnitte (13) schneidend wirksam als auch für die Biegevorgänge prägend wirksam wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Rotationskörper (7, 9) durch einen Antrieb in Drehung versetzt wird und der Träger (3) in Form eines Bandes durch die mittels des Antriebes erzeugte Vorschubkraft durch den Eingriffsbereich (5) der Verzahnung hindurch gezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Rotationskörpern in Form von Walzenscheiben (7, 9), die an ihrem Umfang mehrere nebeneinander liegende Verzahnungsreihen aufweisen, mehrere nebeneinanderliegende Reihen von Verhakungselementen (1) gebildet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Einschnitte (13) in Rechteckform gebildet werden, deren Langsei ten in der Richtung der Verzahnungen verlaufen und deren zumindest eine kurze Seite durch die belassene Verbindungslinie (15) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinanderliegenden Reihen von Verhakungselementen (1) derart gebildet werden, dass die Verhakungselemente (1) in zueinander benachbarten Reihen zueinander in Längsrichtung so versetzt sind, dass die Verhakungselemente (1) in jeder übernächsten Reihe zueinander fluchtend sind.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente (1) in jeder Reihe durch in der gleichen Richtung erfolgendes Biegen um die Biegelinie (15) hochgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente (1) in zueinander benachbarten Reihen mit zueinander jeweils entgegengesetzten Biegerichtungen um die Biegelinie (15) hochgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente in jeder Reihe mit sich abwechselnden Biegerichtungen um die Biegelinie (15) hochgestellt werden.
Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestelltes Verschlusselement für metallische Haftverschlüsse, mit einem metallischen Träger (3), der in einer Längsrichtung nebeneinanderliegend verlaufende Reihen von Einschnitten (13) aufweist, an denen Verbindungslinien (15) belassen sind, wobei die Verbindungslinien (15) der nebeneinanderliegenden Reihen jeweils in zur Längsrichtung quer verlaufender Richtung miteinander fluchten und die durch die Einschnitte (13) begrenzten Bereiche als Verhakungselemente (1) um die als Biegelinien dienenden Verbindungslinien (15) aus der Ebene des Trägers (3) hochgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den in der Querrichtung miteinander fluchtenden Verbindungslinien (15) die Verhakungselemente (1) jeweils mit zueinander entgegengesetzter Biegerichtung hochgestellt und derart gebogen sind, dass sie eine Hakenform besitzen, bei der der an den Träger (3) angrenzende Fußbereich (19) zur Ebene des Trägers (3) geneigt verläuft.
Verschlusselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente (1) in einer C-förmigen Hakenform gebogen sind und dass bei in den Reihen aufeinanderfolgenden Verhakungselementen (1) diese jeweils mit der offenen Seite der C-Form einander zugewandt sind.
Verschlusselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente (1) in einer Hakenform gebogen sind, bei der sich an ein zur Ebene des Trägers (3) schräg verlaufendes Fußteil (19) ein in Richtung auf den Träger (3) gewölbtes Hakenendteil (21) anschließt.
Verschlusselement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhakungselemente (1) in zueinander benachbarten Reihen in Längsrichtung so zueinander versetzt sind, dass in jeder übernächsten Reihe gleichartige, miteinander in Querrichtung fluchtende Verhakungselemente (1) vorhanden sind.