WO2014154734A1 - Haftvorrichtung - Google Patents

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WO2014154734A1
WO2014154734A1 PCT/EP2014/056029 EP2014056029W WO2014154734A1 WO 2014154734 A1 WO2014154734 A1 WO 2014154734A1 EP 2014056029 W EP2014056029 W EP 2014056029W WO 2014154734 A1 WO2014154734 A1 WO 2014154734A1
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adhesive device
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conductive material
holding
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Hilti AG
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    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
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    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0811—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using induction
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    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/0272—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould using lost heating elements, i.e. heating means incorporated and remaining in the formed article

Definitions

  • the present invention relates to an adhesive device for detachable attachment to a molded part of a thermoplastic material, in particular housing components.
  • the adhesive device includes a thermoplastic resin layer having a first surface and a second surface, and at least one passive heating element made of an electrically conductive material. The passive heating element can be acted upon by an alternating magnetic field.
  • housing parts or complete housing for machine tools such. Drills, screwdrivers, saws, etc. are made for the most part of thermoplastics. These housings or housing parts are often exposed during use of the associated machine tools strong mechanical or chemical stresses. These stresses repeatedly lead to abrasive wear on individual local or large areas on the housings of these machine tools. In addition to the aesthetics, this wear also often compromises the protective function of the tool housing. For example, the excessive wear and the associated weakening of the housings can mean that a housing can not afford sufficient protection against mechanical or chemical stresses. In the worst case, the wear can cause a hole in the housing wall is formed, through which water, dust or other foreign substances enter the interior of the machine tool and thereby cause damage to the machine tool.
  • paving elements and paving that are placed over the housing locations to be protected or damaged are well known.
  • These plasters often consist of several layers of plastic, which are glued by means of an adhesive to the appropriate locations of the housing.
  • a plastic layer of the plaster plaster is heated by means of a heat source so that it liquefies and is thereby welded to the housing to be repaired.
  • a plaster element is known inter alia from DE-Offenbarungsschrift 10 201 1076463.
  • a repair method for a molding made of a plastic material is disclosed.
  • a paving element made of a plastic material is applied to a damaged region of the molded part and connected by the action of heat with this cohesively.
  • a heat protection film is attached on the plaster element.
  • a mechanical decoupling layer and then a passive heating element in the form of a steel plate are positioned on this heat-shielding foil.
  • the heat generated in the heating element is discharged predominantly in the direction of the molded part, so that the plaster element and the damaged portion of the molded part can be heated to a temperature above the melting point of the plastic material. Due to the high temperature and the contact pressure of the paving element on the molded part, there is a cohesive connection between the paving element and the damaged area along the common contact surfaces.
  • a disadvantage of the known plaster elements is that a renewed detachment of the plaster element from the housing is possible only with some problems. If the position of the paving element on the housing is to be corrected or if a new paving element is to be applied to the damaged housing site, the plastic layer, by which the paving element is held on the housing, must be rendered liquid again by heating, after which the paving element is removed from the housing is solvable. However, reheating the paving element often results in weakening the cohesion between the individual layers of the paving element. The weakened cohesion between the individual layers of the paving element can, in turn, cause the metal charge (passive heating element), which serves for inductive heating, to either separate from the other layers or even stick to the housing. As a result, either the paving element, whose position should only be corrected on the housing, can not be reused, or a costly reworking to completely remove the constituents of the paving element from the housing is additionally necessary.
  • the object of the present invention is therefore to provide an adhesive device by which the above-mentioned disadvantages are eliminated and a renewed removal or a position correction of an already applied adhesive device is simplified on a housing.
  • an adhesive device for releasable attachment to a molding of a thermoplastic material, in particular housing components.
  • the adhesive device includes a thermoplastic resin layer having a first surface and a second surface, and at least one passive heating element made of an electrically conductive material.
  • the passive heating element can be acted upon by an alternating magnetic field.
  • the electrically conductive material may be an iron-containing metal (such as iron, steel, etc.), a non-ferrous metal (such as copper, aluminum, zinc, bronze, brass, etc.) or a non-metallic material (such as eg carbon, carbon based composites, etc.).
  • the alternating magnetic field, which is applied to the heating element is produced by a coil with alternating current (so-called inductor). The particular shape of this coil is variable and can be adapted to the shape as well as the area to which the adhesive device is to be applied.
  • a retaining element made of an electrically non-conductive material for holding the heating element is provided at least partially in the adhesive device.
  • the holding element consists of an electrically non-conductive material, this is not heated when the heating element with the alternating magnetic field.
  • the material of the holding member does not liquefy, whereby the holding member for holding the heating element effectively remains stable and overall the structural configuration of the sticking device is improved.
  • the holding element may be at least partially integrated into the heating element, whereby even better prevents detachment of the heating element from the thermoplastic layer and further stabilization of the heating element is achieved in the adhesive device.
  • the retaining element In order to achieve a better adaptability and generally a higher flexibility of the adhesive device, it is further possible for the retaining element to be realized in the form of a fibrous layer.
  • the heating element can be realized in the form of a fiber layer. This can also be a higher flexibility and thus a more accurate adaptation to a damaged molding can be achieved.
  • the heating element and the holding element may be formed in the form of a multi-component fiber layer, whereby the manufacturing effort for the adhesive device can be reduced.
  • This multicomponent fiber layer contains fibers of electrically non-conductive material and fibers of electrically conductive material.
  • the fibers of the electrically non-conductive material thus fulfill the function of the holding element and the fibers of electrically conductive material perform the function of the passive heating element.
  • the multi-component fiber layer is constructed so that the fibers of the electrically non-conductive material are positioned in the upper portion of the multi-component fiber layer and the fibers of the electrically conductive material are positioned in the lower portion of the multi-component fiber layer.
  • a protective layer may be arranged on the first surface of the thermoplastic resin layer.
  • FIG. 1 shows an inventive adhesive device with a thermoplastic resin layer and a passive heating element according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows the inventive adhesive device according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows the inventive adhesive device according to a third embodiment
  • FIG. 4 shows the inventive adhesive device according to a fourth embodiment
  • 5 shows the inventive adhesive device according to a fifth embodiment
  • 6 shows the adhesive device according to the invention according to a sixth embodiment
  • the area to be protected 12 of the molded part 10 is a particularly heavily stressed point of a machine tool housing, which is exposed to high wear and therefore has signs of wear. These wear phenomena can lead in extreme cases to holes in the housing of the machine tool.
  • the machine tool may be a drill, a screwdriver, a saw, or the like.
  • the housing of this machine tool is typically made of a thermoplastic material.
  • the adhesive device 1 includes a thermoplastic resin layer 20, a passive heating element 30 made of an electrically conductive material, and a holding element 40.
  • the thermoplastic resin layer 20 has a first surface 22 and a second surface 24.
  • the second surface 24 serves as a contact surface to the region 12 of the molded part 10 to be protected.
  • the passive heating element 30 is in the form of a thin metal plate and is in the lower portion of the adhesive device 1, i. positioned near the second surface 24 of the thermoplastic resin layer 20.
  • the holding element 40 consists essentially of an electrically non-conductive material.
  • the retaining element 40 is a glass fiber mat and is contained in the upper portion of the adhesive device 1.
  • the fibers of the glass fiber mat consist of an elastic material whose resistance or elasticity is so great that the fibers straighten up again after they have been coated with the thermoplastic resin layer 20.
  • the holding member 40 is connected to the passive heating element 30. As shown in Fig. 1, the connection is extensive, i. the entire surface of the heating element 30 is in contact with the surface of the holding member 40. However, it is also possible that the connection between holding element 40 and heating element 30 is locally limited, i. only individual sections, forms or protrusions of the retaining element 40 are designed for connection to the heating element 30.
  • any other suitable material may be used for the holding element 40, which has the corresponding electrically non-conductive property.
  • the retaining element 40 is connected to the heating element 30.
  • This second embodiment differs from the first embodiment in that the holding element 40 is formed in the form of a fiber layer.
  • the material of the fiber layer is an electrically non-conductive material, such as. B. glass fiber.
  • the fibrous layer of the support member 40 is connected to the heating element 30 by weaving or linking. For weaving or linking the fiber layer to the heating element 30, connecting elements are provided on the surface of the heating element 30, which faces the fiber layer. These fasteners are configured in the form of eyelets, hooks or the like.
  • a third embodiment of the adhesive device 1 wherein the holding member 40, as in the second embodiment, is also in the form of a fibrous layer.
  • the holding member 40 is connected to the heating element 30.
  • the connection of the fiber layer of the holding element 40 with the fiber layer of the heating element 30 is achieved by interweaving the fibers of both fiber layers.
  • a fourth embodiment of the adhesive device 1 is shown in FIG.
  • the fourth embodiment corresponds essentially to the first embodiment of the adhesive device 1, wherein, however, the passive heating element 30 is realized in the form of a fiber layer of an electrically conductive material.
  • the electrically conductive material may in this case be the same electrically conductive material that is selected for the passive heating element 30 according to the first, second or third exemplary embodiment.
  • the holding member 40 is realized as in the first embodiment as a glass fiber mat.
  • the holding member 40 is connected to the heating element 30.
  • the connection of the holding element 40 with the fiber layer of the heating element 30 is achieved by interweaving or linking. For weaving or linking the fiber layer to the holding element 40, connecting elements are provided on the surface of the holding element 40, which faces the fiber layer. These fasteners are configured in the form of eyelets, hooks or the like.
  • a fifth embodiment of the adhesive device 1 is shown.
  • the fifth embodiment substantially corresponds to the first embodiment of the adhesive device 1.
  • a protective layer 50 is mounted on the first surface 22 of the thermoplastic resin layer 20.
  • the surface of the protective layer corresponds approximately to the first surface 22 of the thermoplastic resin layer 20.
  • the material of the protective layer 50 is also a thermoplastic material.
  • Fig. 6 shows a sixth embodiment of the adhesive device 1.
  • the sixth embodiment substantially corresponds to the second embodiment of the adhesive device 1.
  • the heating element 30 in the form of a first and a second tapered wedges 32, 34 is formed.
  • the heating element 30 is formed in the form of a ring, wherein the ring has a wedge-shaped cross-section.
  • another suitable shape than a wedge shape or wedge-shaped cross section for the heating element 30 can be selected.
  • the material of the fibrous layer of the holding member 40 is an electrically non-conductive material, such as e.g. Glass fiber.
  • the fibrous layer of the support member 40 is connected to the heating element 30 by weaving or linking.
  • connecting elements are provided on the surface of the heating element 30, which faces the fiber layer. These fasteners are configured in the form of eyelets, hooks or the like.
  • a seventh embodiment of the adhesive device 1 is shown.
  • the seventh embodiment substantially corresponds to the sixth embodiment, but wherein the holding member 40 in the form of a first and second fiber layer 42, 44 is configured.
  • the first fiber layer 42 is disposed over the heating element 30 formed as the first wedge 32
  • the second fiber layer 44 is disposed over the heating element 30 formed as the second wedge 34.
  • the first fiber layer 42 is connected to the first wedge 32 formed as heating element 30
  • the second fiber layer 44 is connected to the second wedge 34 formed as heating element 30.
  • the number of heating elements 30 is not limited to two, more or less wedge-shaped heating elements 30 may be used.
  • the heating element 30 is formed in the form of a ring, wherein the ring has a wedge-shaped cross-section.
  • the material of the fiber layers of the holding member 40 is an electrically non-conductive material, such as glass fiber.
  • the fibrous layers of the support member 40 are connected to the wedges 32, 34 by weaving or linking. For weaving or linking the fiber layer with the wedges 32, 34 are on the surface of the wedges 32, 34, which of the Fibrous layer facing connecting elements provided. These fasteners are configured in the form of eyelets, hooks or the like.
  • the adhesive device 1 is placed on the appropriate location.
  • the passive heating element 30 i. E.
  • an induction coil 60 which generates a magnetic alternating field 62
  • the passive heating element 30 is heated.
  • the heat of the heating element 30 liquefies the thermoplastic material at the lower region of the adhesive device 1 and the thermoplastic material in the region of the molded part on which the adhesive device 1 is placed.
  • the adhesive device 1 adheres to the molded part 10.
  • the heating elements 30 are also inductively heated. Characterized in that these wedge-shaped heating elements 30 at least partially protrude from the adhesive device 1, the thermoplastic material of the molded part 10 is heated by the heating elements 30 and the heating elements 30 sink into the liquefied molded part.
  • thermoplastics cool the adhesive device 1 and the molding 10, thereby re-hardening the thermoplastics.
  • the adhesive device 1 is then firmly connected to the molding 10.
  • the passive heating element 30 is heated again by means of an induction coil 60.
  • the plastics of the adhesive device 1 and the molded part 10 liquefies again and the adhesive device 1 can be removed from the molded part 10.
  • the adhesive device 1 according to the invention thus makes it possible that only the lower region of the thermoplastic polymer layer is liquefied by the heating element 30 and then only the lower region of the thermoplastic polymer layer adheres to a molded part 10.
  • the middle and upper regions of the thermoplastic layer thus remain hard, whereby the general structure of the adhesive device 1 and in particular the original position of the heating element 30 are maintained.
  • An improved attachment and detachment of the adhesive device 1 on and from a molded part 10 can be ensured thereby.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Haftvorrichtung zum wiederlösbaren Anbringen auf einem Formteil aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Gehäusekomponenten, wobei die Haftvorrichtung eine thermoplastische Kunststoffschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche sowie wenigstens ein passives Heizelement aus einem elektrisch leitenden Material enthält. Das Heizelement ist dabei mit einem magnetischen Wechselfeld beaufschlagbar. Des Weiteren ist ein Halteelement aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material zum Halten des Heizelements zumindest teilweise in der Haftvorrichtung vorgesehen.

Description

HILTI Aktiengesellschaft in Schaan Fürstentum Liechtenstein
„Haftvorrichtung"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haftvorrichtung zum wiederlösbaren Anbringen auf einem Formteil aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Gehäusekomponenten. Die Haftvorrichtung enthält eine thermoplastische Kunststoffschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche sowie wenigstens ein passives Heizelement aus einem elektrisch leitenden Material. Das passive Heizelement ist mit einem magnetischen Wechselfeld beaufschlagbar.
Gehäuseteile bzw. komplette Gehäuse für Werkzeugmaschinen, wie z.B. Bohrmaschine, Schrauber, Sägen, etc., bestehen zum grössten Teil aus thermoplastischen Kunststoffen. Diese Gehäuse bzw. Gehäuseteile sind häufig während der Verwendung der dazugehörigen Werkzeugmaschinen starken mechanischen oder auch chemischen Beanspruchungen ausgesetzt. Diese Beanspruchungen führen dabei wiederholt zu einem abrasiven Verschleiss an einzelnen lokalen oder auch grossflächigen Bereichen an den Gehäusen dieser Werkzeugmaschinen. Durch diesen Verschleiss ist neben der Ästhetik auch oftmals die Schutzfunktion der Werkzeuggehäuse beeinträchtigt. So kann es unter anderem durch den exzessiven Verschleiss und die damit verbundene Schwächung der Gehäuse dazu kommen, dass ein Gehäuse keinen ausreichenden Schutz gegen die mechanischen oder chemischen Beanspruchungen leisten kann. Im schlimmsten Fall kann der Verschleiss dazu führen, dass ein Loch in der Gehäusewand entsteht, durch welches Wasser, Staub oder andere Fremdstoffe in das Innere der Werkzeugmaschine eintreten und dadurch Beschädigungen an der Werkzeugmaschine herbeiführen kann.
Zur Behebung bzw. zur Reparatur von beschädigten Gehäusen sind Pflasterelemente und - pflaster, welche über die zu schützenden oder beschädigten Gehäusestellen angebracht werden, allgemein bekannt. Diese Pflaster bestehen dabei oftmals aus mehreren Kunststofflagen, der mittels eines Klebstoffes auf die entsprechenden Stellen des Gehäuses aufgeklebt werden. Alternativ zu dem Klebstoff ist es auch möglich, dass eine Kunststoffschicht des Pflasterpflasters mit Hilfe einer Hitzequelle so angewärmt wird, dass diese sich verflüssigt und hierdurch an das zu reparierenden Gehäuse geschweißt wird. Ein derartiges Pflasterelement ist unter anderem aus der DE-Offenbarungsschrift 10 201 1 076 463 bekannt. In dieser Druckschrift zum Stand der Technik ist insbesondere ein Reparaturverfahren für ein Formteil aus einem Kunststoffmaterial offenbart. Hierbei wird ein Pflasterelement aus einem Kunststoffmaterial auf einen beschädigten Bereich des Formteils aufgebracht und durch Einwirkung von Wärme mit diesem stoffschlüssig verbunden. Auf dem Pflasterelement ist eine Wärmeschutzfolie angebracht. Auf dieser Wärmeschutzfolie ist wiederum eine mechanische Entkopplungsschicht und darauf ein passives Heizelement in Form einer Stahlplatte positioniert. Wenn das Pflasterelement auf das beschädigte Formteil angebracht ist, wird das Heizelement mit Hilfe von magnetischen Wechselfeldern, welche durch eine Induktionsspule induziert werden, beaufschlagt. Durch die Wirbelströme erwärmt sich das Heizelement. Aufgrund einer thermischen Isolierung, die oberhalb des Heizelements angeordnet ist, wird die in dem Heizelement erzeugte Wärme überwiegend in Richtung des Formteils abgegeben, so dass das Pflasterelement und der beschädigte Bereich des Formteils auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Kunststoffmaterials aufgeheizt werden können. Durch die hohe Temperatur und die Anpressung des Pflasterelements an den Formteil kommt es zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Pflasterelement und dem beschädigten Bereich entlang der gemeinsamen Kontaktflächen.
Nachteilig an den bekannten Pflasterelementen ist jedoch, dass ein erneutes Ablösen des Pflasterelements von dem Gehäuse nur mit einigen Problemen möglich ist. Wenn die Position des Pflasterelements auf dem Gehäuse korrigiert werden oder ein neues Pflasterelement auf die beschädigte Gehäusestelle aufgebracht werden soll, muss die Kunststoffschicht, durch welche das Pflasterelement an dem Gehäuse gehalten ist, durch Erwärmen wieder flüssig gemacht werden, wonach anschliessend das Pflasterelement von dem Gehäuse lösbar ist. Das erneute Erwärmen des Pflasterelements führt jedoch oftmals dazu, dass der Zusammenhalt zwischen den einzelnen Schichten des Pflasterelements geschwächt wird. Der geschwächte Zusammenhalt zwischen den einzelnen Schichten des Pflasterelements kann wiederum dazu führen, dass die Metallgage (passives Heizelement), welche zum induktiven Erwärmen dient, sich entweder von den anderen Schichten löst oder sogar auf dem Gehäuse kleben bleibt. Hierdurch kann entweder das Pflasterelement, dessen Position auf dem Gehäuse lediglich korrigiert werden sollte, nicht wieder verwendet werden, oder aber eine aufwendige Nachbearbeitung zum vollständigen Entfernen der Bestandteile des Pflasterelements von dem Gehäuse ist zusätzlich notwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher das Bereitstellen einer Haftvorrichtung, durch welches die vorstehend genannten Nachteile beseitigt werden sowie ein erneutes Entfernen bzw. eine Positionskorrektur einer bereits aufgetragenen Haftvorrichtung auf einem Gehäuse vereinfacht wird.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den entsprechenden Unteransprüchen.
Demnach ist eine Haftvorrichtung zum wiederlösbaren Anbringen auf einem Formteil aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Gehäusekomponenten, vorgesehen. Die Haftvorrichtung enthält eine thermoplastische Kunststoffschicht mit einer ersten Oberfläche und einer zweiten Oberfläche sowie wenigstens ein passives Heizelement aus einem elektrisch leitenden Material. Das passive Heizelement ist mit einem magnetischen Wechselfeld beaufschlagbar. Bei dem elektrisch leitfähigen Material kann es sich um ein eisenhaltiges Metall (wie z.B. Eisen, Stahl, etc.), ein nichteisenhaltiges Metall (wie z.B. Kupfer, Aluminium, Zink, Bronze, Messing, etc.) oder auch um ein nichtmetallisches Material (wie z.B. Kohlenstoff, auf kohlenstoffbasierende Verbundwerkstoffe, etc.) handeln. Das magnetische Wechselfeld, mit dem das Heizelement beaufschlagt wird, entsteht durch eine mit Wechselstrom durchflossene Spule (sog. Induktor). Die jeweilige Form dieser Spule ist variable und kann an die Form sowie an den Bereich, auf den die Haftvorrichtung aufgetragen werden soll, angepasst sein.
Erfindungsgemäss ist ein Halteelement aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material zum Halten des Heizelements zumindest teilweise in der Haftvorrichtung vorgesehen. Dadurch, dass das Haltelement aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material besteht, wird dieses beim Beaufschlagen des Heizelements mit dem magnetischen Wechselfeld nicht erwärmt. Das Material des Haltelements verflüssigt sich somit nicht, wodurch das Halteelement zum effektiven Halten des Heizelements stabil bleibt und insgesamt der strukturelle Aufbau der Haftvorrichtung verbessert wird.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Halteelement wenigstens teilweise in das Heizelement integriert sein, wodurch noch besser ein Ablösen des Heizelements aus der thermoplastischen Kunststoffschicht verhindert und eine weitere Stabilisierung des Heizelements in der Haftvorrichtung erreicht wird.
Um eine bessere Anpassungsfähigkeit und allgemein eine höhere Flexibilität der Haftvorrichtung zu erreichen, ist es weiterhin ebenfalls möglich, dass das Halteelement in Form einer Faserschicht verwirklicht ist.
Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Heizelement in Form einer Faserschicht verwirklicht sein. Hierdurch kann ebenfalls eine höhere Flexibilität und damit eine genauere Anpassung an ein beschädigtes Formteil erreicht werden.
Darüber hinaus können das Heizelement sowie das Halteelement in Form einer Mehrkomponentenfaserschicht ausgebildet sein, wodurch der Herstellungsaufwand für die Haftvorrichtung reduzieren lässt. Diese Mehrkomponentenfaserschicht enthält dabei Fasern aus elektrisch nicht-leitfähigem Material sowie Fasern aus elektrisch leitfähigem Material. Die Fasern aus dem elektrisch nicht-leitfähigem Material erfüllen damit die Funktion des Halteelements und die Fasern aus elektrisch leitfähigem Material erfüllen die Funktion des passiven Heizelements. Die Mehrkomponentenfaserschicht ist dabei so aufgebaut, dass die Fasern aus dem elektrisch nicht-leitfähigen Material in dem oberen Bereich der Mehrkomponentenfaserschicht positioniert sind und die Fasern aus dem elektrisch leitfähigen Material in dem unteren Bereich der Mehrkomponentenfaserschicht positioniert sind.
Um die Oberfläche der thermoplastischen Kunststoffschicht, welche von dem Gehäuse weggerichtet und welche verstärkt einem Verschleiss ausgesetzt ist, besser zu schützen und die Widerstandsfähigkeit der Haftvorrichtung zu erhöhen, kann gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eine Schutzschicht auf der ersten Oberfläche der thermoplastischen Kunststoffschicht angeordnet sein.
Die vorliegende Erfindung wird bezüglich vorteilhafter Ausführungsbeispiele näher erläutert, hierbei zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Haftvorrichtung mit einer thermoplastischen Kunststoffschicht und einem passiven Heizelement gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem fünften Ausführungsbeispiel; Fig. 6 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss einem siebten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 8 die erfindungsgemässe Haftvorrichtung gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel und eine Induktionsspule zum Erzeugen von Wirbelströmen. AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Haftvorrichtung 1 zum wiederlösbaren Anbringen auf einem Formteil 10 und insbesondere auf einen zu schützenden Bereich 12 des Formteils 10 gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel. Der zu schützende Bereich 12 des Formteils 10 ist eine besonders stark beanspruchte Stelle eines Werkzeugmaschinengehäuses, die einem hohen Verschleiss ausgesetzt ist und daher Abnutzungserscheinungen aufweist. Diese Abnutzungserscheinungen können in Extremfällen zu Löchern in dem Gehäuse der Werkzeugmaschine führen.
Bei der Werkzeugmaschine kann es sich um eine Bohrmaschine, einen Schrauber, eine Säge, oder ähnlichem handeln. Das Gehäuse dieser Werkzeugmaschine besteht typischerweise aus einem thermoplastischen Kunststoff.
Die Haftvorrichtung 1 enthält eine thermoplastischen Kunststoffschicht 20, ein passives Heizelement 30 aus einem elektrisch leitenden Material und ein Halteelement 40. Die thermoplastische Kunststoffschicht 20 weist eine erste Oberfläche 22 und eine zweite Oberfläche 24 auf. Die zweite Oberfläche 24 dient als Kontaktfläche zu dem zu schützenden Bereich 12 des Formteils 10.
Das passive Heizelement 30 weist die Form einer dünnen Stahlplatte (Metallgage) auf und ist in dem unteren Anteil der Haftvorrichtung 1 , d.h. in der Nähe der zweiten Oberfläche 24 der thermoplastischen Kunststoffschicht 20 positioniert.
Das Halteelement 40 besteht im Wesentlichen aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material. Gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist das Halteelement 40 eine Glasfasermatte und ist in dem oberen Anteil der Haftvorrichtung 1 enthalten. Die Fasern der Glasfasermatte bestehen dabei aus einem elastischen Material, deren Widerstandskraft bzw. Elastizität so gross, dass sich die Fasern wieder aufrichten, nachdem diese mit der thermoplastischen Kunststoffschicht 20 überzogen wurden. Das Halteelement 40 ist mit dem passiven Heizelement 30 verbunden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Verbindung großflächig, d.h. die gesamte Oberfläche des Heizelements 30 ist mit der Oberfläche des Halteelements 40 in Berührung. Es ist jedoch auch möglich, dass die Verbindung zwischen Halteelement 40 und Heizelement 30 lokal begrenzt ist, d.h. nur einzelne Abschnitte, Ausprägungen oder Ausbuchtungen des Halteelements 40 sind zur Verbindung mit dem Heizelement 30 ausgestaltet. Alternativ zu den Glasfasern kann jedoch für das Halteelement 40 auch jedes andere geeignete Material verwendet werden, welches die entsprechende elektrisch nicht-leitfähige Eigenschaft aufweist.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1. Das Halteelement 40 ist mit dem Heizelement 30 verbunden. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Halteelement 40 in Form einer Faserschicht ausgebildet ist. Das Material der Faserschicht ist ein elektrisch nicht-leitfähiges Material, wie z. B. Glasfaser. Die Faserschicht des Haltelements 40 ist durch ein Verweben oder Verknüpfen mit dem Heizelement 30 verbunden. Zum Verweben bzw. Verknüpfen der Faserschicht mit dem Heizelement 30 sind an der Oberfläche des Heizelements 30, welche der Faserschicht zugewandt ist, Verbindungselemente vorgesehen. Diese Verbindungselemente sind in Form von Ösen, Haken oder ähnlichem ausgestaltet.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 gezeigt, wobei das Halteelement 40, wie im zweiten Ausführungsbeispiel, ebenfalls in Form einer Faserschicht ausgebildet ist. Das Halteelement 40 ist mit dem Heizelement 30 verbunden. Die Verbindung der Faserschicht des Halteelements 40 mit der Faserschicht des Heizelements 30 wird durch ein Verweben bzw. Verknüpfen der Fasern beider Faserschichten erreicht.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 ist in Fig. 4 gezeigt. Das vierte Ausführungsbeispiel entspricht dabei im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 , wobei jedoch das passive Heizelement 30 in Form einer Faserschicht aus einem elektrisch leitfähigen Material verwirklicht ist. Das elektrisch leitfähige Material kann hierbei dasselbe elektrisch leitfähige Material sein, welches für das passive Heizelement 30 gemäss dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel gewählt ist. Das Halteelement 40 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel als Glasfasermatte verwirklicht. Das Haltelement 40 ist mit dem Heizelement 30 verbunden. Die Verbindung des Haltelements 40 mit der Faserschicht des Heizelements 30 wird durch ein Verweben bzw. Verknüpfen erreicht. Zum Verweben bzw. Verknüpfen der Faserschicht mit dem Halteelement 40 sind an der Oberfläche des Halteelements 40, welche der Faserschicht zugewandt ist, Verbindungselemente vorgesehen. Diese Verbindungselemente sind in Form von Ösen, Haken oder ähnlichem ausgestaltet.
Entsprechend Fig. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 gezeigt. Das fünfte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 . Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Schutzschicht 50 auf der ersten Oberfläche 22 der thermoplastischen Kunststoffschicht 20 angebracht. Die Oberfläche der Schutzschicht entspricht dabei ungefähr der ersten Oberfläche 22 der thermoplastischen Kunststoffschicht 20. Das Material der Schutzschicht 50 ist ebenfalls ein thermoplastisches Kunststoff. Es ist jedoch auch möglich jedes andere geeignete Material für die Schutzschicht 50 zu verwenden. Darüber hinaus ist insbesondere auch möglich ein Material für die Schutzschicht 50 zu wählen, welches härter als das Material der thermoplastischen Kunststoffschicht 20 ist, wodurch die Widerstandsfähigkeit der Haftvorrichtung 1 gegen Verschliess und mechanische oder chemische Einflüsse weiter verbessert wird.
Fig. 6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1. Das sechste Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1. Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ist jedoch das Heizelement 30 in Form von einem ersten und einem zweiten spitzzulaufenden Keilen 32, 34 ausgebildet. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass mehr oder weniger als zwei spitzzulaufende Keile als Heizelemente 30 verwendet werden. Des Weiteren ist es auch möglich, dass das Heizelement 30 in Form eines Ringes ausgebildet ist, wobei der Ring einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Darüber hinaus kann auch eine andere geeignete Form als eine Keilform oder keilförmiger Querschnitt für das Heizelement 30 gewählt werden. Das Material der Faserschicht des Halteelements 40 ist ein elektrisch nicht-leitfähiges Material, wie z.B. Glasfaser. Die Faserschicht des Haltelements 40 ist durch ein Verweben oder Verknüpfen mit dem Heizelement 30 verbunden. Zum Verweben bzw. Verknüpfen der Faserschicht mit dem Heizelement 30 sind an der Oberfläche des Heizelements 30, welche der Faserschicht zugewandt ist, Verbindungselemente vorgesehen. Diese Verbindungselemente sind in Form von Ösen, Haken oder ähnlichem ausgestaltet.
In Fig. 7 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel der Haftvorrichtung 1 gezeigt. Das siebte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem sechsten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch das Halteelement 40 in Form einer ersten und zweiten Faserschicht 42, 44 ausgestaltet ist. Die erste Faserschicht 42 ist über dem als ersten Keil 32 ausgebildeten Heizelement 30 und die zweite Faserschicht 44 ist über dem als zweiter Keil 34 ausgebildeten Heizelement 30 angeordnet. Die erste Faserschicht 42 ist dabei mit dem als ersten Keil 32 ausgebildeten Heizelement 30 und die zweite Faserschicht 44 ist mit dem als zweiter Keil 34 ausgebildeten Heizelement 30 verbunden. Die Anzahl der Heizelemente 30 ist nicht auf zwei begrenzt, es können auch mehr oder weniger keilförmige Heizelemente 30 verwendet werden. Insbesondere ist es auch möglich, dass das Heizelement 30 in Form eines Ringes ausgebildet ist, wobei der Ring einen keilförmigen Querschnitt aufweist. Darüber hinaus kann auch eine andere geeignete Form als eine Keilform oder keilförmiger Querschnitt für das Heizelement 30 gewählt werden. Das Material der Faserschichten des Halteelements 40 ist ein elektrisch nicht-leitfähiges Material, wie z.B. Glasfaser. Die Faserschichten des Haltelements 40 sind durch ein Verweben oder Verknüpfen mit den Keilen 32, 34 verbunden. Zum Verweben bzw. Verknüpfen der Faserschicht mit den Keilen 32, 34 sind an der Oberfläche der den Keile 32, 34, welche der Faserschicht zugewandt ist, Verbindungselemente vorgesehen. Diese Verbindungselemente sind in Form von Ösen, Haken oder ähnlichem ausgestaltet.
ANWENDUNG
Zum Auftragen des Halteelements 40 auf einen zu schützenden Bereich 12 eines Formteils 10, wird die Haftvorrichtung 1 auf die entsprechende Stelle gelegt. Gemäss Fig. 8 werden anschliessend mit Hilfe einer Induktionsspule 60, welche ein magnetisches Wechselfeld 62 erzeugt, in dem passiven Heizelement 30, d.h. in der elektrisch leitfähigen Metallgage, Wirbelströme induziert. Hierdurch erwärmt sich das passive Heizelement 30. Die Wärme des Heizelements 30 verflüssigt den thermoplastischen Kunststoff an dem unteren Bereich der Haftvorrichtung 1 sowie den thermoplastischen Kunststoff in dem Bereich des Formteils, an dem die Haftvorrichtung 1 aufgelegt ist. Durch das Verflüssigen der thermoplastischen Kunststoffe haftet die Haftvorrichtung 1 an dem Formteil 10. Bei der Haftvorrichtung 1 gemäss dem sechsten und siebten Ausführungsbeispiel werden ebenfalls die Heizelemente 30 induktiv erwärmt. Dadurch, dass diese keilförmig geformten Heizelemente 30 wenigstens teilweise aus der Haftvorrichtung 1 herausragen, wird der thermoplastische Kunststoff des Formteils 10 durch die Heizelemente 30 erwärmt und die Heizelemente 30 versinken in das verflüssigte Formteil.
Nachdem die Induktionsspule 60 abgeschaltet wurde und keine Wirbelströme mehr in dem passiven Heizelement 30 induziert werden, kühlen die thermoplastischen Kunststoffe der Haftvorrichtung 1 und des Formteils 10 ab, wodurch die thermoplastischen Kunststoffe wieder erhärten. Die Haftvorrichtung 1 ist daraufhin fest mit dem Formteil 10 verbunden.
Um die Haftvorrichtung 1 wieder von dem Formteil 10 zu trennen, wird erneut mit Hilfe einer Induktionsspule 60 das passive Heizelement 30 erhitzt. Hierdurch verflüssigt sich der Kunststoffe der Haftvorrichtung 1 sowie des Formteils 10 wieder und die Haftvorrichtung 1 kann von dem Formteil 10 entfernt werden.
Durch das elektrisch nicht-leitfähige Material werden keine magnetischen Wirbelströme in dem Halteelement 40 induziert, wodurch sich das Halteelement 40 weder erwärmt noch verflüssigt. Als Folge hieraus bleibt das Halteelement 40 fest, wodurch es einen stabilen Halt für das Heizelement 30 in der Haftvorrichtung 1 bietet. Das weiterhin harte und stabile Halteelement 40 verhindert somit, dass die Haftvorrichtung 1 bei einem Ablösungsversuch von dem Formteil 10 auseinanderfällt und Teile der Haftvorrichtung 1 sowie insbesondere das passive Heizelement 30 auf dem Formteil 10 zurückbleiben. Diese zurückgebliebenen Teile und das abgelöste passive Heizelement 30 müssten anderenfalls umständlich in einem separaten Arbeitsgang entfernt werden. Die erfindungsgemässe Haftvorrichtung 1 ermöglicht es somit, dass lediglich der untere Bereich der thermoplastischen Kunststoffschicht durch das Heizelement 30 verflüssigt wird und daraufhin auch nur der untere Bereich der thermoplastischen Kunststoffschicht auf einem Formteil 10 anhaftet. Der mittlere und obere Bereich der thermoplastischen Kunststoffschicht bleibt damit hart, wodurch die generelle Struktur der Haftvorrichtung 1 und insbesondere die ursprüngliche Position des Heizelements 30 erhalten bleiben. Ein verbessertes Anbringen und erneutes Ablösen der Haftvorrichtung 1 auf und von einem Formteil 10 kann hierdurch sichergestellt werden.

Claims

ANSPRÜCHE
Haftvorrichtung (1) zum wiederlösbaren Anbringen auf einem Formteil (10) aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Gehäusekomponenten, enthaltend
- eine thermoplastische Kunststoffschicht (20) mit einer ersten Oberfläche (22) und einer zweiten Oberfläche (24); und
- wenigstens ein passives Heizelement (30) aus einem elektrisch leitenden Material, wobei das Heizelement (30) mit einem magnetischen Wechselfeld (62) beaufschlagbar ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Halteelement (40) aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Material zum Halten des Heizelements (30) zumindest teilweise in der Haftvorrichtung (1 ) vorgesehen ist.
Haftvorrichtung (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (40) wenigstens teilweise in das Heizelement (30) integriert ist.
Haftvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (40) in Form einer Faserschicht ausgebildet ist.
Haftvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) in Form einer Faserschicht ausgebildet ist.
Haftvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) sowie das Halteelement (40) in Form einer Mehrkomponentenfaserschicht ausgebildet ist.
Haftvorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Schutzschicht (50) auf der ersten Oberfläche der thermoplastischen Kunststoffschicht (20) angeordnet ist.
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