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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Hakenprodukt gemäß Anspruch 1.
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Hintergrund
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Hakenelemente
für Haken-
und Schlaufen-Kontaktbefestigungen und andere Produkte werden effizient
durch die Maschine und das Verfahren des Fischer
U.S. Patents 4,794,028 hergestellt.
In einer kommerziellen Herstellung bzw. Produktion wird eine Formwalze
durch eine große
Anzahl von dünnen scheibenförmigen Formringen
(die manchmal Formplatten genannt sind) und Abstandhalter- bzw.
Abstandringen ausgebildet, welche konzentrisch um eine zentrale
Trommel gestapelt sind.
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Diskrete
Produkte werden auch spritzgegossen mit Festlegungs- bzw. Befestigungselementen, die
sich von einer Basisoberfläche
erstrecken, indem als Teil der Form eine Serie von gestapelten Formplatten
angewandt wird, die ein Feld bzw. Array von Formhohlräumen definieren.
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Am
Umfang der Formringe oder Formplatten sind Hohlräume zum Formen der Hakenelemente.
In gegenwärtigen
Herstellungsmaschinen wurde jeder Hohlraum eines Formrings einer
pro Zeit durch ein Draht-Elektro-Entladungsbearbeiten (EDM) ausgebildet.
In dem Draht-EDM-Verfahren bzw. -Prozeß entfernt eine elektrische
Entladung zwischen einem Draht und der Platte Material von der Platte,
während der
Draht entlang eines bestimmten Pfads bzw. Wegs bewegt wird, um ein
Profil durch die Formplatte zu schneiden. Der minimale Radius, welcher
geschnitten werden kann, wird durch den Radius des EDM Drahts bestimmt.
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Geschmolzenes
Harz wird in die Formhohlräume
beaufschlagt bzw. gezwungen, was dazu tendiert, die Temperatur der
Formringe zu erhöhen.
In der Praxis bzw. Ausführung
des Fischer-Verfahrens wird ein fluides Kühlmittel durch Kühldurchtritte
innerhalb der Trommel zirkuliert, auf welcher die Ringe montiert
bzw. festgelegt sind, um die Wärme
von den Ringen zu entfernen. Auf diese Weise wird eine geeignete
bzw. entsprechende Temperatur der Formhohlräume so beibehalten, daß das Produkt
ausreichend fest wird, so daß es
auf einer kontinuierlichen Basis typischerweise ohne Öffnen der
Formhohlräume
abgezogen bzw. entfernt werden kann.
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Als
ein weiteres Beispiel bezieht sich
WO 00/15069 ,
von welcher angenommen wird, den relevantesten Stand der Technik
darzustellen bzw. zu repräsentieren,
auf ein mechanisches Festlegungs- bzw. Befestigungssystem, welches
Abschnitte bzw. Querschnitte mit angeordneten Eingriffsgliedern
aufweist, wobei das Verschluß-
bzw. Befestigungselement wenigstens eine erste Verschluß- bzw.
Festlegungskomponente, welche an einem lateralen Seitenabschnitt
bzw. -querschnitt eines ersten Artikel- bzw. Gegenstandsabschnitts
festgelegt ist, und eine zusammenwirkende zweite Verschluß- bzw.
Befestigungskomponente beinhaltet, welche an einem zweiten Artikel-
bzw. Gegenstandsabschnitt festgelegt ist, wobei die erste Festlegungskomponente
einen ersten Eingriffsabschnitt bzw. -querschnitt, welcher eine erste
Vielzahl von nicht isotropen Eingriffsgliedern aufweist, und einen
zweiten Eingriffsabschnitt bzw. -quer schnitt beinhaltet, welcher
eine zweite Vielzahl von nicht isotropen Eingriffsgliedern aufweist.
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EP 0 709 038 bezieht sich
auf eine Hakenstruktur für
eine geformte bzw. gegossene Oberflächenfestlegungseinrichtung,
wobei ein willkürlicher Querschnitt
jedes einen Stiel und eine Hakenform ergreifenden Abschnitts eines
Hakens zur Verfügung gestellt
bzw. vorgesehen ist bzw. wird, die Querschnittsfläche bzw.
der Querschnittsbereich in den vorderen und rückwärtigen Seitenquerschnittsflächenbereichen
in bezug auf die zentrale Linie des Hakens unterteilt ist und der
frontseitige bzw. Vorderseiten-Querschnittsbereich definiert ist,
um größer als
der Rückseiten-Querschnittsbereich
zu sein.
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US 6,163,939 bezieht sich
auf ein Verfahren zum Formen von Hakenfestlegungseinrichtungen, wobei
eine große
Vielzahl von Formplatten, welche einander gegenüberliegend gehalten sind bzw.
werden, zur Verfügung
gestellt wird, wobei das Volumen zwischen den Formoberflächen mit
geschmolzenem Harz gefüllt
wird und nach einem Härten
des Harzes die geformten Vorrichtungen und eine integrale bzw. einstückige Basis
von der Formoberfläche
abgezogen bzw. entfernt werden.
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In
einem Aspekt, welcher nicht durch die Erfindung abgedeckt ist, wie
sie in den beiliegenden Ansprüchen
definiert ist, wird ein Verfahren zum Ausbilden einer Form zur Verfügung gestellt,
welche Hohlräume
für ein
Formen bzw. Gießen
von durch eine Schlaufe ergreifbare hakenförmige Festlegungs- bzw. Befestigungselemente
aufweist. Das Verfahren beinhaltet: ein Abstützen einer ersten Platte, welche
eine äußere Oberfläche aufweist,
welche eine Ebene definiert; ein Manipulieren bzw. Handhaben eines
ein Material schneidenden bzw. Materialschneidstrahls eines Lasers
entlang eines vorbestimmten gekrümmten
Profils, um einen Hohlraum in die äußere Oberfläche der ersten Platte zu schneiden,
wobei das vorbestimmte gekrümmte
Profil allgemein hakenförmig
ist, wobei der Hohlraum durch eine Wand definiert wird, welche sich
in die erste Platte von der äußeren Oberfläche erstreckt;
in einer Serie von aufeinanderfolgenden Tätigkeiten bzw. Vorgängen ein
wiederholtes Indexieren bzw. schrittweises Bewegen der ersten Platte
relativ zu dem Laser, um den Materialschneidstrahl an weiteren Positionen
auf die erste Platte zu richten, und ein Wiederholen des Schritts
eines Handhabens des Materialschneidstrahls des Lasers relativ zu
der ersten Platte, um eine Serie von Hohlräumen auszubilden, wobei jeder ein
hakenförmiges
Profil aufweist; und ein Positionieren einer zweiten Platte benachbart
der äußeren Oberfläche der
ersten Platte, wobei die zweite Platte eine Seitenwandoberfläche für jeden
der Hohlräume der
ersten Platte zur Verfügung
stellt, wobei die erste Platte und die zweite Platte in Kombination
eine Form bilden, welche Hohlräume
für ein
Formen bzw. Gießen
von durch eine Schlaufe ergreifbaren, hakenförmigen Festlegungs- bzw. Befestigungselementen aufweist.
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Abwandlungen
bzw. Variationen dieses Aspekts können eines oder mehrere der
folgenden Merkmale beinhalten. Der Schritt eines Manipulierens eines
Materialschneidstrahls eines Lasers, um einen Hohlraum zu schneiden,
beinhaltet ein Positionieren des Materialschneidstrahls unter einem
spitzen Winkel relativ zu der Ebene, welche durch die obere Oberfläche der
ersten Platte definiert ist, um wenigstens einen Abschnitt der Wand,
welche den Hohlraum definiert, an einem entsprechenden spitzen Winkel
relativ zu der Ebene auszu bilden. Der Schritt eines Handhabens des
Materialschneidstrahls des Lasers, um den Hohlraum zu schneiden, beinhaltet
ein lediglich teilweises bzw. partielles Schneiden durch die erste
Platte, wobei ein verbleibender Abschnitt der ersten Platte eine
zweite Seitenoberfläche
des Hohlraums gegenüberliegend
der Seitenoberfläche
zur Verfügung
stellt, welche durch die zweite Platte gebildet ist bzw. wird. Das
Verfahren beinhaltet darüber
hinaus einen Schritt eines Ausbildens einer Serie von Hohlräumen an
der zweiten Platte, wobei die Hohlräume der zweiten Platte ein Spiegelbild
relativ zu den Hohlräumen
der ersten Platte sind, wobei der Schritt eines Positionierens der zweiten
Platte benachbart der äußeren Oberfläche der
ersten Platte ein Ausrichten der Hohlräume der ersten Platte mit den
Hohlräumen
der zweiten Platte beinhaltet, um eine Serie von hakenförmigen Hohlräumen zu
bilden, welche jeweils eine Seitenoberfläche, welche durch einen verbleibenden
Abschnitt der zweiten Platte gebildet ist bzw. wird, und eine gegenüberliegende
Seitenoberfläche
aufweisen, welche durch einen verbleibenden Abschnitt der ersten
Platte gebildet ist. Die zweite Platte hat gegenüberliegende planare bzw. ebene
Oberflächen,
wobei das Verfahren darüber
hinaus einen Schritt eines Ausbildens einer Serie von Hohlräumen beinhaltet,
welche sich in die zweite Platte von einer der gegenüberliegenden
planaren Oberflächen
erstrecken, wobei der Schritt eines Positionierens der zweiten Platte
benachbart der äußeren Oberfläche der
ersten Platte ein Ausrichten eines nicht mit einem Hohlraum versehenen
Abschnitts von einer der gegenüberliegenden planaren
Oberflächen
der zweiten Platte mit jedem der Hohlräume der ersten Platte beinhaltet,
wobei die zweite Platte eine planare Seitenwand für jeden
der Hohlräume
der ersten Platte zur Verfügung
stellt. Der Schritt eines Handhabens eines Metallschneidstrahls eines
Lasers, um einen Hohlraum zu schneiden, beinhaltet ein vollständiges Schneiden
durch die erste Platte, wobei sich die Wand des Hohlraums von der äußeren Oberfläche der
ersten Platte zu einer gegenüberliegenden äußeren Oberfläche der
ersten Platte erstreckt, wobei das Verfahren darüber hinaus einen Schritt eines
Positionierens einer dritten Platte benachbart der gegenüberliegenden äußeren Oberfläche der
ersten Platte beinhaltet, wobei die zweite Platte und die dritte
Platte gegenüberliegende
Seitenoberflächen
von jedem der Hohlräume
definieren. Die Serie von Formhohlräumen ist auf einem kreisförmigen Umfang
angeordnet, um einen Formring zu definieren.
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In
einem anderen Aspekt, welcher nicht durch die Erfindung abgedeckt
ist, wie sie in den beigeschlossenen Ansprüchen definiert ist, wird ein
Verfahren eines Ausbildens einer Formplatte für ein Ausbilden wenigstens
eines Abschnitts einer benachbarten Serie von einen Haken definierenden
Formhohlräumen
zur Verfügung
gestellt, wobei die Formplatte für
einen Zusammenbau mit zusätzlichen
Platten zur Verfügung
gestellt ist bzw. wird, um eine Form- bzw. Gießvorrichtung für ein Formen
bzw. Gießen
eines Befestigungs- bzw.
Festlegungsglieds zu bilden, welches eine Schlaufe ergreifende Haken-Festlegungs- bzw.
-Befestigungselemente aufweist, welche sich von einer Basis erstrecken.
Das Verfahren beinhaltet: ein Abstützen einer Metallplatte, um
eine planare äußere Oberfläche der
Metallplatte freizulegen; ein regel- bzw. steuerbares Richten eines
Metallschneidstrahls eines Lasers entlang eines vorbestimmten Wegs
bzw. Pfads, um die Metallplatte zu schneiden, um die Formplatte
auszubilden, wobei der vorbestimmte Weg erfordert, daß der Metallschneidstrahl vollständig durch
einen Abschnitt der Metallplatte schneidet, um eine Umfangsrand- bzw. -kantenoberfläche der
Formplatte für
ein Formen bzw. Gießen
eines Abschnitts der Basis des Festlegungs- bzw. Befestigungsglieds
zu definieren, wobei der vorbestimmte Pfad darüber hinaus erfordert, daß der ein Metall
schneidende bzw. Metallschneidstrahl in die planare obere Oberfläche der
Metallplatte an vorbestimmten Intervallen bzw. Abständen schneidet,
um eine Serie von Hohlräumen
in der Formplatte für
ein Ausbilden der eine Schlaufe ergreifenden bzw. mit einer Schlaufe
in Eingriff bringbaren Haken-Befestigungs- bzw. -Festlegungselemente
des Festlegungsglieds auszubilden, wobei jeder der Hohlräume durch eine
Wand definiert ist bzw. wird, welche sich in die Formplatte von
der planaren oberen Oberfläche
erstreckt und in die Formplatte von der Umfangsrandoberfläche erstreckt.
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Abwandlungen
dieses Aspekts können
eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Der Metallschneidstrahl
ist regel- bzw. steuerbar gerichtet, um die Metallplatte zu schneiden,
so daß wenigstens
ein Abschnitt der Wand von jedem der Serie von Hohlräumen einen
spitzen Winkel relativ zu der planaren äußeren Oberfläche bildet.
Der Metallschneidstrahl ist regel- bzw. steuerbar gerichtet, um die
Metallplatte zu schneiden, so daß jeder der Serie von Hohlräumen durch
eine Wand definiert ist, welche sich von der planaren äußeren Oberfläche vollständig hindurch
bis zu einer gegenüberliegenden äußeren Oberfläche der
Metallplatte erstreckt.
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In
einem anderen Aspekt, welcher nicht durch die Erfindung abgedeckt
ist, wie sie in den beigeschlossenen Ansprüchen definiert ist, wird ein
Verfahren zum Ausbilden eines Festlegungs- bzw. Befestigungsglieds
zur Verfügung
gestellt, welches eine Mehrzahl von eine Schlaufe ergreifenden Fest legungs-
bzw. Befestigungselementen aufweist, welche sich von einer Basis
erstrecken. Das Verfahren beinhaltet: (a) ein Bereitstellen einer
Metallplatte, welche eine planare bzw. ebene Oberfläche aufweist; (b)
ein Schneiden der Metallplatte mit einem Energiestrahl von einem
Laser, um einen Formring auszubilden, welcher eine Umfangsrand-
bzw. -kantenoberfläche
aufweist, wobei der Energiestrahl in einer vorbestimmten Weise entlang
eines gekrümmten
Pfads gerichtet bzw. abgelenkt ist, um eine Serie von Hohlräumen in
dem Formring auszubilden, wobei jeder Hohlraum der Serie eine Wand
aufweist, welche durch den Energiestrahl gebildet ist bzw. wird,
welche sich einwärts
von der Umfangsrandoberfläche
erstreckt und sich einwärts
von der planaren Oberfläche
des Formrings erstreckt; (c) ein Wiederholen der Schritte (a) und
(b), um eine Vielzahl von Formringen auszubilden; (d) ein Zusammenbauen
der Vielzahl von Formringen in einer Stapelform, um eine Formvorrichtung
mit einer freigelegten äußeren Oberfläche zur
Verfügung
zu stellen, welche die Umfangsrandoberfläche jedes Formrings und die
Serie von Hohlräumen
beinhaltet, welche sich einwärts
davon erstrecken; (e) ein Einbringen von geschmolzenem thermoplastischem
Harz auf die freigelegte äußere Oberfläche der
Formvorrichtung und in die Serie von Hohlräumen, wobei die Umfangsrandoberflächen das
thermoplastische Harz formen, um eine Oberfläche der Basis des Festlegungs-
bzw. Befestigungsglieds auszubilden, wobei die Serie von Hohlräumen das
thermoplastische Harz formt, um die Vielzahl von eine Schlaufe ergreifenden
Festlegungselementen des Festlegungsglieds zu bilden, welches sich
von der Basis erstreckt; und (f) ein Entfernen des thermoplastischen
Harzes in einem wenigstens teilweise verfestigten Zustand von der
Formvorrichtung, um das Festlegungs- bzw. Befestigungsglied zur
Verfügung
zu stellen.
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Abwandlungen
dieses Aspekts können
eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten. Der Schritt
eines Zusammenbauens der Formplatten kann darüber hinaus ein Bereitstellen
von zusätzlichen
flachen Platten benachbart den Formringen in der Stapelform der
Formvorrichtung beinhalten, wobei die zusätzlichen flachen Platten wenigstens
eine Seite von einigen der Vielzahl der eine Schlaufe ergreifenden
Festlegungselemente des Festlegungsglieds bilden. Wenigstens einer
der Formringe weist lasergeschnittene Hohlräume auf, welche ein Spiegelbild
der Hohlräume
eines anderen der Formringe sind, wobei der eine und der andere
der Formringe benachbart zueinander in der Formvorrichtung zusammengebaut
sind bzw. werden, so daß ihre
entsprechenden Hohlräume
zusammenpassen, um gegenüberliegende
Seiten eines eine Schlaufe ergreifenden Festlegungs- bzw. Verschlußelements
auszubilden, wenn sie mit dem thermoplastischen Harz gefüllt sind
bzw. werden. Der Schritt eines Schneidens der Metallplatte mit einem
Energiestrahl von einem Laser, um einen Formring auszubilden, beinhaltet darüber hinaus
ein regel- bzw. steuerbares Richten des Energiestrahls des Lasers,
um die Metallplatte zu schneiden, um die Umfangsrandoberfläche des Formrings
zu definieren. Der Schritt eines Schneidens der Metallplatte mit
einem Energiestrahl von einem Laser, um einen Formring zu bilden,
beinhaltet darüber
hinaus ein regel- bzw. steuerbares Richten des Energiestrahls des
Lasers, um die Metallplatte zu schneiden, um ein Ausrichtungsloch
in dem Formring zu definieren. Der Schritt eines Zusammenbauens der
Formringe in eine Stapelform, um eine Formvorrichtung zur Verfügung zu
stellen, beinhaltet darüber hinaus:
ein Bereitstellen einer Ausrichtungsschale bzw. -ummantelung, welche
eine kreisförmige
ausrichtende bzw. Ausrichtoberfläche
definiert, und wenigstens einer ausrichtenden bzw. Ausrichtstange; und
ein Anordnen der Ringe in der Stapelform, wobei jeder Ring an seiner äußeren Umfangsoberfläche durch
die Ausrichtoberfläche
abgestützt
ist, wobei sich die Ausrichtstange durch das Ausrichtloch in jedem
Formring erstreckt.
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In
noch einem anderen Aspekt, welcher nicht durch die Erfindung abgedeckt
ist, wie sie in den beigeschlossenen Ansprüchen definiert ist, wird ein
Verfahren eines Ausrichtens einer Vielzahl von dünnen, scheibenförmigen Formringen
zur Verfügung
gestellt, von welchen jeder ein Feld bzw. Array von ausrichtenden
bzw. Ausrichtlöchern
und eine äußere Umfangsoberfläche aufweist,
um eine Formwalze bzw. -rolle zu bilden. Das Verfahren beinhaltet:
ein Bereitstellen einer Ausrichtschale bzw. -ummantelung, welche
eine kreisförmige
ausrichtende bzw. Ausrichtoberfläche
definiert, und wenigstens einer ausrichtenden bzw. Ausrichtstange;
ein gemeinsames Stapeln der Ringe, um einen Stapel auszubilden,
wobei jeder Ring an seiner äußeren Umfangsoberfläche durch die
ausrichtende Oberfläche
abgestützt
ist bzw. wird, wobei sich die ausrichtende Stange durch das Ausrichtloch
in jedem Ring erstreckt; ein axiales Komprimieren des Stapels von
Ringen, um die radiale Ausrichtung beizubehalten, welche durch die
kreisförmige
ausrichtende Oberfläche
zur Verfügung
gestellt wird; und ein Entfernen des ausgerichteten Stapels von
Ringen von der Ausrichtschale.
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Variationen
bzw. Abwandlungen dieses Aspekts können eines oder mehrere der
folgenden Merkmale enthalten. Die Formplatten sind rund und der
Schritt eines Formens bzw. Ausbildens beinhaltet ein Laserschneiden
der äußeren Ränder bzw.
Kanten der Formplatten. Der Schritt eines Stapelns beinhaltet ein
axiales Stapeln der runden Formplatten, um eine Formwalze auszubilden.
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Die
Erfindung stellt ein Hakenprodukt für ein Haken- und Schlaufen-Befestigungssystem
bzw. Haftverschließsystem
gemäß Anspruch
1 zur Verfügung,
wobei das Hakenprodukt eine Mehrzahl von Haken beinhaltet, welche
sich von einer gemeinsamen blattförmigen Basis erstrecken. Jeder
der Haken weist einen Stielabschnitt und einen Hakenabschnitt auf.
Der Stielabschnitt ist integral bzw. einstückig mit der Blattformbasis
bzw. blattförmigen
Basis geformt bzw. gegossen und erstreckt sich von dieser zu einem
distalen Ende, und weist eine planare bzw. ebene Seite auf. Der
Hakenabschnitt erstreckt sich von dem distalen Ende des Stielabschnitts,
um die blattförmige
Basis in einer überhängenden
Richtung zu überhängen bzw.
zu überragen.
Der Hakenabschnitt weist eine flache planare bzw. ebene Seite koplanar mit
der planaren Seite des Stiels und eine obere Oberfläche auf,
welche sich nach oben bzw. aufwärts von
einem oberen Ausmaß der
planaren Seite des Hakenabschnitts zu einem Scheitel bzw. einer
Spitze erstreckt.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die obere Oberfläche
unter einem Winkel von wenigstens 30 Grad in bezug auf die Basis
an dem obersten Bereich des Hakenabschnitts.
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Vorzugsweise
weist die flache planare Seite des Hakenabschnitts eine Breite an
dem obersten Bereich des Hakenabschnitts von wenigstens 50 Prozent
der gesamten Breite des Hakens auf.
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In
einigen Fällen
beinhaltet der Hakenabschnitt auch eine gegenüberliegende Seite, wobei der
Scheitel an einer der Seiten des Hakenabschnitts angeordnet ist.
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In
einigen Ausführungsformen
beinhaltet der Hakenabschnitt darüber hinaus eine zweite obere Oberfläche, welche
sich von der zweiten Seite des Hakenabschnitts zum Scheitel erstreckt,
welcher zwischen der ersten und zweiten Seite des Hakenabschnitts
angeordnet sein kann.
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In
einigen Beispielen hat der Hakenabschnitt auch eine erste untere
Oberfläche,
welche sich in einem Querschnitt, welcher normal auf die Basis und die
erste Seitenoberfläche
durch einen obersten Bereich einer Unterseite des Hakenabschnitts
genommen ist, nach unten von der ersten Seitenoberfläche des
Hakenabschnitts erstreckt. In einigen Fällen weist der Hakenabschnitt
auch eine zweite untere Oberfläche
auf, welche sich in demselben Querschnitt nach unten von der zweiten
Seitenoberfläche des
Hakenabschnitts erstreckt, um die erste untere Oberfläche zu schneiden
bzw. zu kreuzen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die obere Oberfläche
unter einem Winkel von wenigstens 30 Grad in bezug auf die Basis
an dem obersten Bereich des Hakenabschnitts.
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Vorzugsweise
hat die flache planare Seite des Hakenabschnitts eine Breite an
dem obersten Bereich des Hakenabschnitts von wenigstens 50 Prozent
der gesamten Breite des Hakens.
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Die
Erfindung stellt ein vorteilhaftes Hakenprodukt und Vorteile in
dem Design und der Herstellung von Befesti gungselementen und Haken
von derartigen Produkten zur Verfügung, indem eine große Designflexibilität beim Auswählen und
Herstellen von Hohlraumformen zum Ausbilden derartiger Festlegungs-
bzw. Befestigungselemente ermöglicht
wird. Diese Designflexibilität
erlaubt die Herstellung von Befestigungselementen, welche insbesondere
gut für ihre
beabsichtigten bzw. angestrebten Anwendungen geeignet sind, da das
Basis-, Stiel- und Eingriffskopf- oder Haken-Design von derartigen
Befestigungselementen spezifisch geschneidert sein kann, um erwarteten
Festigkeits- und/oder Eingriffs- bzw.
Ergreifbarkeitserfordernissen zu genügen, wie beispielsweise jenen,
die durch niedrig aufragende, nicht gewebte zusammenpassende Schlaufenmaterialien
zur Verfügung
gestellt sind bzw. werden.
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Die
Erfindung stellt weiterhin Vorteile in der Herstellung von Festlegungs-
bzw. Befestigungselementen zur Verfügung, indem eine größere Präzision und
Genauigkeit in der Konstruktion und dem Zusammenbau der verschiedenen
Stücke
zur Verfügung gestellt
werden, welche die Formvorrichtung bilden, von welcher derartige
Befestigungselemente hergestellt werden. Diese Konstruktions- und
Zusammenbaufortschritte stellen Effizienz- und Zuverlässigkeitsgewinne
in der Herstellung von Befestigungsprodukten zur Verfügung.
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Die
Details von einer oder mehreren Ausbildung(en) der Erfindung sind
in den beiliegenden Zeichnungen und der unten folgenden Beschreibung ausgeführt. Andere
Merkmale, Gegenstände
und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen
und aus den Patentansprüchen
ersichtlich werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Formsystems, das eine Formwalze
anwendet;
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2 ist
eine teilweise Ansicht einer Formwalze;
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3 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang einer Linie 3-3 in 2;
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4 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
entlang einer Linie 4-4 in 3;
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4A bis 4C sind
vergrößerte Ansichten
einer bevorzugten Ausführungsform
eines Hakenmerkmals, das durch einen Hohlraum der Formwalze von 2 gebildet
ist bzw. wird;
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5A bis 5D illustrieren
bevorzugte Verfahren einer Formringherstellung;
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6 illustriert
ein Verfahren zum Ausrichten und Anordnen bzw. Zusammenbauen der
Formwalze;
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6A ist
eine Seitenansicht eines geformten Festlegungs- bzw. Befestigungselements mit einer
scharfen Spitze;
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6B ist
eine Vorderansicht des Befestigungselements von 6A;
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6C ist
eine Nahansicht eines Bereichs 200 von 6A;
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7A ist
eine perspektivische Ansicht einer konkaven Formoberfläche;
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7B ist
eine Seitenquerschnittsansicht eines Laserbearbeitens der Formoberfläche von 7A;
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8A ist
eine Rand- bzw. Kantenansicht von benachbarten Formplatten, die
einen Formhohlraum mit einer gekrümmten Formoberfläche und
einer gegenüberliegenden
plattenseitigen Oberfläche bilden;
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8B ist
eine Kantenansicht von Formplatten, die einen Formhohlraum mit zwei
gegenüberliegenden,
gekrümmten
Formoberflächen
bilden; und
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9 ist
eine perspektivische Ansicht einer Spritzgußform, die die Ausrichtung
bzw. Orientierung eines Formhohlraums diagrammartig bzw. schematisch
zeigt.
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10 ist
eine Seitenansicht eines Hakenbefestigungselements, das durch einen
Formring ausgebildet wird, der entsprechend den Techniken hergestellt
ist, die in 5C und 5D illustriert sind.
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10A ist eine Vorderansicht des Hakenbefestigungselements
von 10.
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10B–10E sind Querschnittsansichten entlang
entsprechender Linien in 10.
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11, 11A, 11B, 12, 12A und 12B sind
perspektivische Ansichten von abgewandelten Ausführungsformen von Hakenbefestigungselementen.
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13 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 13-13 in 11.
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14 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 14-14 in 12.
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Gleiche
Bezugszeichen in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche
Elemente.
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Detaillierte Beschreibung
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1–4 illustrieren
eine Einrichtung bzw. Ausrüstung,
die für
das kontinuierliche Formen bzw. Gießen von synthetischem Harz
verwendbar bzw. nützlich
ist, um Merkmale bzw. Elemente herzustellen, welche einstückig bzw.
integral mit einem Basisblatt sind, die eine spezielle Anwendung
für die Herstellung
von Festlegungs- bzw. Befestigungselementen für Kontaktbefestigungen und
dgl. besitzen.
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1 zeigt
ein Gießform-
bzw. Formsystem unter Verwendung der Formwalze für die Herstellung bzw. Produktion
von Hakenelementen für
Berührungs-
bzw. Kontaktbefestigungsprodukte. Das Verfahren und die grundsätzliche
Maschine, die gezeigt sind, sind in Übereinstimmung mit den Fischer-Techniken,
wie sie in
U.S. Patenten 4,775,310 ,
4,794,028 und
4,872,243 beschrieben sind, welche
hierdurch durch Bezugnahme mitumfaßt bzw. aufgenommen sind, als
ob sie vollständig
dargelegt würden.
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Die
Formwalze 1 hat Miniaturhakenausbildungs-Formhohlräume um ihren
Umfang zum Ausbilden von hakenförmigen
bzw. Hakenvorsprüngen
auf einem extrudierten streifenförmigen
Kontaktbefestigungsprodukt 4. Die Formwalze 1 umfaßt zahlreiche ringförmige dünne Formringe,
beispielsweise einer Dicke von 0,006 bis 0,020 Zoll, die als ein
Stapel zusammengehalten sind. Durch Wärme erweichtes synthetisches
Harz 5 wird in die Hohlräume unter Druck gezwungen bzw.
beaufschlagt. In einem kontinuierlichen Verfahren bzw. Prozeß verfestigen
die hakenförmigen
Vorsprünge
wenigstens teilweise in den Formhohlräumen und werden dann aus den Hohlräumen im
Bereich 8 herausgezogen, nachdem sich das Produkt auf eine
Temperatur abgekühlt
hat, bei welcher sich die Vorsprünge
bzw. Erhebungen ausreichend verfestigt haben, um intakt aus ihren Formhohlräumen gezogen
zu werden, wobei sie integral bzw. einstückig mit dem Basisblatt des
Produkts verbleiben. Die Vorsprünge
werden aus der Formwalze 1, indem das Produkt um eine Leer-
bzw. Freilaufwalze 44 geführt wird, und von dort zu der
Aufnahmeanordnung 50 gezogen.
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Die
individuellen Formringe 9 der Formwalze 1 sind
bzw. werden axial um eine gemeinsame Welle 15 ausgerichtet
und gestapelt. Die Ringe 9 sind bzw. werden unter axialer
Kompression durch ein Feld bzw. Array von Zugstangen 16 zusammengehalten, die
sich durch ausgerichtete Löcher
in dem Stapel von Ringen erstrecken, parallel zur Welle 15 laufen und
durch Gewindemuttern 17 an jedem Ende gespannt sind.
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Ein
Feld von zahlreichen Kühlmitteldurchtritten 22 tritt
durch die Formwalze 1 nahe dem Umfang der Formringe 9 für ein verbessertes
Kühlen
der Formhohlräume
an dem Umfang der Formwalze hindurch. In einer Konfiguration wird
Kühlfluid
in die Formwalze durch einen ringförmigen Einlaß 60 in
der Welle 15 gepumpt und tritt durch Wellen- bzw. Schaftlöcher 62 und
Durchtritte 64 eines Einlaßverteilers 26 durch.
Von dem Einlaßverteiler
tritt das Kühlmittel durch
die Formwalze entlang der Kühldurchtritte 22 zu
einem Auslaßverteiler 25 an
dem anderen Ende der Formwalze durch, welches ebenfalls Durchtritte 64 aufweist,
um das Kühlmittel
durch Wellenlöchern 65 und
einen Rückkehrdurchtritt 66 in
der Welle 15 zu einem Auslaß 68 zu richten bzw.
zu leiten.
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Bezugnehmend
auf 3 sind die Formhohlräume 2 nahe dem Umfang
der Formwalze 1 geformt, um Festlegungs- bzw. Befestigungselemente integral
bzw. einstückig
an einem Basisblatt auszubilden. Diese Formhohlräume 2 bilden Merkmale
bzw. Elemente von etwa 0,005 bis 0,100 Zoll in der Höhe, und
in der Größenordnung
von 0,005 bis 0,100 Zoll Breite. Für ein verbessertes Kühlen sind
die Kühlmittellöcher 21 in
naher bzw. unmittelbarer Nachbarschaft zu Formhohlräumen 2 innerhalb
eines Abstands d von beispielsweise 0,2 Zoll. Auch ist in dieser
Ansicht ein Spalt 70 zwischen der Zugstange 16 und
der Wand eines zugehörigen
Lochs 71 durch die Formwalze sichtbar. Dieser Spalt erlaubt
eine verbesserte Formringausrichtung, wie dies später diskutiert
werden wird.
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Wie
dies in 4 ersichtlich ist, sind in bestimmten
Umständen
Formhohlräume 2 derart
geformt bzw. ausgebildet, daß sie
sich nicht durch die gesamte Dicke eines Formrings 9 erstrecken.
Mit den so ausgebildeten Formhohlräumen sind bzw. werden die Formringe 9 direkt
gegeneinander gestapelt, mit der offenen Oberfläche 18 eines Rings,
beispielsweise des Rings 9a, gegen die geschlossene Oberfläche 19 des
nächsten
Rings, beispielsweise des Rings 9b, was eine Seite der
Formhohlräume
in dem Ring 9a ausbildet.
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Ein
Vorteil eines Ausbildens von Formhohlräumen 2, so daß sie sich
nicht durch die Dicke des Formrings 9 erstrecken, ist jener,
daß sie
verwendet werden können,
um Merkmale mit wenigstens einer gekrümmten Seite zu bilden, die
durch eine konkave Oberfläche 20 gebildet
sind. Die resultierende geneigte bzw. verjüngte und konvexe Art der Haken, wie
dies in 4A bis 4C gezeigt
ist, kann zu der Penetrierbarkeit bzw. Eindringbarkeit der Haken in
flache Schlaufen beitragen, wie sie durch nicht gewebte Gewebe dargestellt
bzw. repräsentiert
sind. In dem Fall von extrem kleinen Haken in nahen Reihen trägt der Abschnitt 72 des
Formrings, welcher als ein Abstandhalter zwischen Hakenreihen funktioniert, zur
Dicke des Rings bei und macht es leichter, ihn während der Herstellung und des
Zusammenbaus handzuhaben.
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In
anderen Fällen
(nicht gezeigt) erstrecken sich die Formhohlräume durch die Dicke der Formringe.
In diesen Konfigurationen werden Abstandhalterringe, die frei von
Formhohlräumen
sind, zwischen Formringe gestapelt, um die Formhohlräume einzuschließen bzw.
zu umgeben, welche ansonsten in den Formringen definiert sind. In
noch einer anderen Ausbildung sind Formhohlräume auf beiden Seiten von einigen
Formringen ausgebildet, wobei das Feld von Formhohlräumen auf
den zwei Seiten des Rings in Umfangsrichtung versetzt ist, um eine
Interferenz bzw. Beeinflussung zwischen Formhohlräumen auf zusammenpassenden
Ringen zu vermeiden. In noch einer weiteren bevorzugten Ausbildung
ist bzw. wird ein Formhohlraum für
ein gegebenes Merkmal durch genau ausgerichtete Hohlraumabschnitte
in zwei oder mehr Formringen gebildet, um einen einzigen Formhohlraum
auszubilden.
-
Bezugnehmend
auf 5A wird in bestimmten bevorzugten Fällen ein
photochemisches (PC) Ätzverfahren
verwendet, um Formhohlräume 2, 2', Kühlmitteldurchtritte 22 und
andere Merkmale auszubilden, wie ein Ausrichtmerkmal (nicht gezeigt)
zum Ausrichten benachbarter einzelner bzw. individueller Formringe 9 während eines
Zusammenbaus der Formwalze 1. In der dargestellten bzw.
illustrierten Ausbildung erstreckt sich der Formhohlraum 2 nicht durch
die Dicke des Formrings 9, während der Formhohlraum 2' dies tut. In
dem Ringherstellungsverfahren bzw. -prozeß ist bzw. wird ein ätzbeständiges Photoresistmaterial 131 auf
den Oberflächen
eines Blatts 82 aus Formringmaterial geeigneter Dicke fixiert
und dann durch ein Belichten an ultraviolettes Licht durch eine
Maske (nicht gezeigt) belichtet, welche geschnitten ist, um die
gewünschte
Endoberflächenkonfiguration
auszubilden, enthaltend vorzugsweise die endbearbeiteten bzw. fertiggestellten
Innen- und Außendurchmesser
des Formrings. Das nicht entwickelte Photoresistmaterial in Bereichen bzw.
Flächen
unter der Maske verbleibt an dem Blatt festgelegt bzw. fixiert,
wenn das entwickelte Material 131 entfernt wird. Ein Ätzfluid 32 wird
dann auf die Oberflächen
des Blatts gesprüht,
wobei die Bereiche geätzt
wer den, die nicht durch das ätzbeständige Material 131 abgedeckt
sind. Wenn das Ätzverfahren vollständig bzw.
abgeschlossen ist, wird Material 131 von dem endbearbeiteten
bzw. fertiggestellten Formring 9 entfernt. Als ein natürliches
Ergebnis des PC Ätzverfahrens
ist die Ätzgeschwindigkeit
bzw. -rate langsamer am Boden des Formhohlraums, teilweise aufgrund
der Verdünnung
des Ätzfluids,
was eine konkave Oberfläche 20 an
dem Boden des Formhohlraums 2 ausbildet und verwendbare
bzw. nützliche
Hinterschneidungen (nicht gezeigt) in einigen Anordnungen.
-
In
anderen Fällen,
insbesondere jenen, die große
Hakenelemente und andere Merkmale involvieren, sind bzw. werden
die Formhohlräume
mit PC Techniken durch ein Ätzen
durch die Dicke des Blatts, beispielsweise wie dies durch den Hohlraum 2' von 5A illustriert
ist, entweder von einer Seite oder durch ein Ätzen durch beide Seiten ausgebildet.
-
Ein
Vorteil des PC Verfahrens ist, daß alle Merkmale auf einem Formring 9,
enthaltend die Innen- und Außendurchmesser,
Kühlmittellöcher 21 und
Formhohlräume 2, 2', in vorteilhafter
Weise zur selben Zeit oder in einer geeigneten Sequenz hergestellt
werden können,
indem präzise
positionierte Masken in Übereinstimmung
mit allgemeinen photolithographischen Techniken verwendet werden,
wie sie beispielsweise in der Halbleiterindustrie angewandt bzw.
eingesetzt werden. In einigen Fällen
ist bzw. wird beispielsweise eine Seite eines Blatts eines Formringstapels
geeignet maskiert, um alle Merkmale bis zu der Tiefe der Formhohlräume 2 zu ätzen, und
die andere Seite des Blatts ist bzw. wird durch ein System maskiert,
welches eine Registrierung bzw. Ausrichtung beibehält, um das Ätzen der Innen- und
Außendurchmesser
und Kühlmittelöcher 21 durch
die Dicke des Formrings 9 zu vervollständigen.
-
Bezugnehmend
auf 5B wird eine Laserbearbeitungstechnik in anderen
Fällen
angewandt, um Formringe 9 aus einem Blatt 33 eines
Ringvorrats auszubilden. Unter Verwendung des Laserbearbeitungsverfahrens
werden Hakenprofile, die durch die Dicke des Blatts 33 geschnitten
sind, leicht ausgebildet, und diese können in vorteilhafter Weise
von kleinerer Größe als jene
sein, die zuvor unter Verwendung von EDM Verfahren hergestellt wurden.
Beispielsweise können
so kurze Hakenelemente wie 0,005 bis 0,008 Zoll mit entsprechend
kleinen Radien von 0,001 oder 0,002 Zoll ausgebildet werden. Um
einen Formring durch das Laserbearbeitungsverfahren herzustellen,
wird ein Blatt 33 der geeigneten Dicke festgelegt, um einem
Laserkopf 34 präsentiert
zu werden. Ein Energiestrahl 35 von dem Laserkopf 34 entfernt
Material von dem Blatt 33 entsprechend einem programmierten
Muster, um einen endbearbeiteten bzw. fertiggestellten Formring
herzustellen. Der Kopf 34 ist typischerweise auf einer
positionierbaren Basis montiert, so daß die Bewegung des Kopfs gesteuert
bzw. geregelt werden kann, wie dies gewünscht ist, um die Merkmale
des endbearbeiteten Rings auszubilden. Eine transversale X-Y-Bewegung des
Tischs, der das Blatt 33 trägt, kann ebenfalls angewandt
bzw. eingesetzt werden. Die Tiefe der Rille bzw. Nut, die durch
die Wirkung des Strahls 35 auf dem Blatt 33 erzeugt
wird, ist eine Funktion der Intensität oder Leistung des Strahls 35,
der Materialeigenschaften des Blatts 33 und der Geschwindigkeit,
mit bzw. bei welcher der Kopf 34 oder das Blatt 33 bewegt
ist bzw. wird Ein Variieren dieser Parameter kann die gewünschte Tiefe
der Formhohlräume
erzeugen, während
auch durch die gesamte Dicke des Blatts zum Formen der Kühlmittellöcher 21,
der Löcher 71 für die Zugstangen
und den inneren und äußeren Durchmesser
des Rings geschnitten wird. In dem Fall, wo ein Durchschneiden nicht
gewünscht ist,
wird insbesondere eine enge Steuerung bzw. Regelung bzw. Kontrolle
der Abscheidung von Laserenergie beibehalten, um die Verdampfung
des Ringmaterials zu beschränken,
um beispielsweise die allgemeine Hohlraumform von 4A, 4B und 4C zu
erzeugen.
-
In
einem anderen Fall, der in 5C illustriert
ist, ist ein Laserkopf 234 durch einen gelenkigen bzw.
Gelenkarm bewegbar bzw. manövrierbar,
welcher eine Bewegung um eine Fünf-Achsen-Ausrichtung
(X, Y, Z, A1, A2) eines schneidenden bzw. Schneidlaserstrahls 231 relativ
zu dem Blatt 236 zur Verfügung stellt. Eine Bewegung
des Kopfs 234 wird durch einen programmierbaren Computer
(nicht gezeigt) gesteuert bzw. geregelt, welcher den Kopf relativ
zu dem Blatt 236 so positioniert, daß der emittierte Strahl 231 Bereiche
des Blatts 236 in einer gesteuerten bzw. geregelten Weise
verdampft, um beispielsweise einen Formring 238 zu erzeugen.
In einer alternativen Ausbildung ist bzw. wird der Laserkopf 234 ruhig
gehalten, während
das Blatt 236 an einem Gelenktisch 237 festgelegt
ist, welcher eine fünfachsige Bewegung
(X', Y', Z', A1', A2') des Blatts 236 relativ zu
dem Laserkopf 234 zur Verfügung stellt. In noch anderen
Ausbildungen sind sowohl der Kopf 234 als auch der Blattbefestigungstisch 237 derart
bewegbar, daß sie
in Kombination eine Relativbewegung des Blatts 236 zu dem
Kopf 234 um eine Fünf-Achsen-Ausrichtung
bzw. -Orientierung zur Verfügung stellen.
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Eine
programmierbare Anlenkung des Kopfs 234 relativ zu dem
Blatt 236 erlaubt eine große Designflexibilität beim Aus wählen der
Form bzw. Gestalt eines hakenförmigen
Hohlraums 240, der durch den emittierten Strahl 231 gebildet
wird. Insbesondere der Winkel des Strahls 231 relativ zu
dem Blatt 236 ist manipulierbar bzw. einstellbar, um Formringmerkmale,
wie Umfangskanten bzw. -ränder,
Kühldurchtritte,
Ringausrichtlöcher
oder Merkmale und/oder hakenbildende Hohlräume auszubilden, die Wände aufweisen,
die relativ zu einer Ebene abgewinkelt sind, die durch eine Außenseitenoberfläche 242 des Ringblattvorrats 236 definiert
ist. Darüber
hinaus kann, wie dies in 5D illustriert
ist, die Größe bzw. das
Ausmaß eines
derartigen Winkels entlang des Verdampfungspfads des Formringstapels
bzw. -vorrats 236 variiert werden. Beispielsweise hat der Formring 238 eine
Umfangskantenoberfläche 244, welche
einen im wesentlichen senkrechten Winkel α1 mit der Seitenoberfläche 242 bildet,
während
ein Hohlraum 246 einen eine Hakenbasis bildenden Abschnitt 248 mit
einem spitzen Hohlraumwandwinkel α2
relativ zu der Seitenoberfläche 242 und
einen eine Hakenspitze bildenden Abschnitt 249 mit einem
noch spitzeren Wandwinkel α3
relativ zu der Seitenoberfläche 242 aufweist.
Hakenbildende Hohlräume,
die variabel abgewinkelte Wände
aufweisen, stellen vorteilhafte Hakenformen zur Verfügung, wie
dies in 10 bis 12 illustriert
ist und weiter unten beschrieben ist bzw. wird.
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Bezugnehmend
auf 6 erlaubt die Struktur der Formwalze ein verbessertes
Formringausrichtverfahren unter Verwendung einer radialen Ausrichtschale
bzw. -ummantelung 36 und einer oder mehrerer Orientierungs-
bzw. Ausrichtstange(n) 37. Vorzugsweise werden die Ringe
sequentiell um die Welle bzw. den Schaft 15 gestapelt,
welche(r) konzentrisch mit der Schale 36 durch den Einlaß- und Auslaßverteiler
(d.h. 25) oder andere Mittel ausgerichtet ist. Zugstangen 16 (oder
andere Ausrichtstangen, die durch die Löcher 71 eingesetzt
sind) richten die Löcher 71 aus,
wenn die Ringe 9 gestapelt sind bzw. werden, wobei sie
ebenfalls die Kühlmittellöcher 21 in
jedem Ring ausrichten, um die Kühlmitteldurchtritte
der zusammengebauten Walze zu bilden. Insbesondere verwendbar bzw.
nützlich
beim Zusammenbau einer Formwalze für die Herstellung von Festlegungs-
bzw. Befestigungsprodukten mit guter Basisdickenkonsistenz richtet
die innere Oberfläche 37 der Schale 36 die äußere bzw.
Außenoberfläche der
Ringe derart aus, daß die
zusammengebaute Walze einen sehr zylindrischen Umfang zum Herstellen
einer gleichmäßigen Basisdicke
in dem geformten Befestigungsprodukt aufweist. Zusätzlich ist
der Ringstapel konzentrisch mit der Welle 15 ausgerichtet.
Der Spalt (70, 4) zwischen den Zugstangen 16 und
den Innenkanten bzw. -rändern
der Löcher 71 erlaubt
es jedem Ring, radial durch die Oberfläche 37 der Schale 36 ohne
radiale Beschränkung
von den Zugstangen 16 ausgerichtet zu werden. Nachdem die
Ringe 9 gestapelt sind, wird der andere Verteiler an seinem
Ort festgelegt und der Stapel 38 wird komprimiert und von
der Ausrichtschale 36 entfernt.
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In
einem alternativen Fall (nicht gezeigt) sind bzw. werden die Ringe
mit einer expandierbaren zentralen Welle ausgerichtet.
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In
Formmaschinen, welche im wesentlichen das Fischer-Verfahren anwenden,
können
andere Systeme als diejenigen, die in 1 gezeigt
sind, ein unter Druck gesetztes, durch Wärme bzw. Hitze erweichtes oder
geschmolzenes synthetisches Harz zu der Oberfläche der Formwalze unter Bedingungen einbringen,
welche die Formhohlräume
füllen
und eine Basisschicht bzw. -lage einstückig bzw. integral mit in den Hohlräumen gebildeten
bzw. geformten Merkmalen ausbilden. Beispielsweise kann ein Extruder
näher zu
der Walze bewegt werden, als dies in 1 gezeigt
ist, und die Extruderdüse
kann das Harz so beschränken,
daß es
mit Druck direkt auf der Formwalze aufgebracht wird, wobei die Hohlräume gefüllt werden
und eine Basisschicht gewünschter Dicke
ausgebildet wird. In einer derartigen Konfiguration kann die Struktur
der Formwalze der Erfindung in vorteilhafter Weise die Walze für eine verbesserte Basisdickenkonsistenz
versteifen und ausrichten, was die Produktion von dünneren Basen
und breiteren Produkten ermöglicht.
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In 6A und 6B ist
ein feines Befestigungselement mit scharfer Spitze gezeigt, das
mit Formplatten hergestellt ist, die durch das Laserbearbeitungsverfahren
hergestellt sind, das in 5B illustriert
ist. Elemente mit Spitzen, die Radien R (6C) von
0,001 Zoll oder weniger (vorzugsweise lediglich etwa 0,0005 Zoll)
aufweisen, sind mit laserbearbeiteten Formen erhältlich. Bestimmte Vorteile werden
durch Befestigungselemente mit scharfer Spitze zur Verfügung gestellt,
enthaltend eine Penetrierbarkeit in die Schlaufen von eingreifenden
bzw. Eingriffsschlaufenmaterialien. Die scharfe Spitze erlaubt eine
Penetration bzw. Durchdringung zwischen einer ergreifbaren Schlaufe
und dem Rest der Schlaufenmasse eines mit einer Schlaufe versehenen
Befestigungsglieds. Ein Verbessern der Wahrscheinlichkeit eines
Ergreifens einer Schlaufe eines individuellen Hakens eines Hakenbefestigungsglieds erhöht das Eingriffsverhältnis eines
Felds bzw. einer Anordnung von Haken, d.h. den Gesamtprozentsatz von
Haken des Felds bzw. Arrays, welche zu jedem gegebenen Zeitpunkt
Schlaufen ergreifen. Höhere Eingriffsverhältnisse
resultieren typischerweise in einer besseren Festlegungs- bzw. Befestigungsleistung.
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Wie
dies in 7A illustriert ist, erlaubt
das Laserbearbeitungsverfahren die Ausbildung von Formoberflächen 20,
welche sich nicht durch die gesamte Dicke der Formplatte 9 erstrecken.
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Ein
Vorteil eines Ausbildens von Formoberflächen, welche sich nicht durch
die Formplatte erstrecken, ist, daß sie verwendet werden können, um Befestigungselemente
mit wenigstens einer konvexen Oberfläche auszubilden, welches zu
der Penetrierbarkeit der Elemente in seichte bzw. flache Schlaufen
wie jene beitragen kann, die durch nicht gewebte Gewebe zur Verfügung gestellt
sind. In diesem Fall ist bzw. wird eine besonders enge bzw. genaue
Steuerung bzw. Regelung der Abscheidung von Laserenergie durch geeignete
Maschinensteuerungen bzw. -regelungen aufrecht erhalten, um die
Verdampfung des Plattenmaterials zu begrenzen, um beispielsweise
die konkave Formoberfläche 20 herzustellen,
die in 7A und 7B gezeigt
ist.
-
Bezugnehmend
auf 7B ist die Tiefe des Laserschnitts, der durch
die Wirkung des Strahls 35 auf das Blatt 33 erzeugt
wird, eine Funktion der Intensität
oder Leistung des Strahls 35, der Materialeigenschaften
des Blatts 33 und der Geschwindigkeit, mit welcher der
Laserkopf oder das Blatt 33 bewegt wird. Ein Variieren
dieser Parameter kann entweder eine konkave Formoberfläche einer
gewünschten
Tiefe (7A) produzieren oder kann durch
die gesamte Dicke des Blatts schneiden, um Formhohlräume und/oder
Kühllöcher oder
Innen- oder Außendurchmesser
der Platte auszubilden. Während
eines Laserbearbeitens von Formoberflächen wird heißer geschmolzener
Schmutz bzw. Abfall 106 des Plattenmaterials erzeugt. Ein
Gebläse 108 wird
eingesetzt, um einen Luft strom 105 aufrecht zu erhalten,
der ausreichend ist, um kontinuierlich den Schmutz 106 von
dem Ausbildungsbereich in der allgemeinen Richtung zu verlagern,
die durch den Pfeil 102 angedeutet ist. Dies ist insbesondere
wichtig, wenn konkave Oberflächen
gebildet werden, die sich nicht durch die Platte erstrecken, wie
in 7B.
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Befestigungselemente,
die mit diesen laserbearbeiteten Oberflächen gebildet werden, sind
kleiner als jene, welche zuvor mit Formoberflächen ausgebildet sind, die
durch Draht-EDM-Verfahren hergestellt sind. Beispielsweise werden
kleine Befestigungselemente, die eine Gesamthöhe von 0,020 Zoll aufweisen,
oder noch kleinere Elemente, die beispielsweise eine Höhe in der
Größenordnung
von 0,008 Zoll aufweisen, leicht mit Hohlräumen hergestellt, die durch
dieses Verfahren gebildet sind. Derartige kleine Haken können für ein Ergreifen
von Schlaufenmaterialien mit niedrig liegenden Schlaufen verwendet
werden, wie sie in nicht gewebten Geweben gefunden werden.
-
8A zeigt
einen Formhohlraum 90, der durch ein Stapeln einer Formplatte 9a mit
der laserbearbeiteten Oberfläche 20 von 7A gegen
die flache bzw. ebene Seite einer Abstandhalterplatte 9b gebildet
ist. Ähnliche
Hohlräume
werden auch gebildet, indem Formplatten 9a' und 9a'' miteinander
derart gestapelt werden, daß ihre
Formoberflächen 20 einander
nicht überlappen.
Diese Anordnung kann verwendet werden, um Befestigungsprodukte mit
besonders hohen Dichten herzustellen.
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In
dem Fall, der in 8B gezeigt ist, ist ein Formhohlraum
für ein
gegebenes Merkmal durch genau ausgerichtete und zusammenwirkende
Formoberflächen 118 und 120 in
zwei benachbarten Formplatten 9c und 9d zum Formen
bzw. Ausbilden eines einzigen Formhohlraums 114 gebildet.
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In 9 ist
der hakenformende Abschnitt einer Spritzgußform 130 zum Abgeben
von formbarem Harz zu den Formhohlräumen diagrammartig bzw. schematisch
gezeigt. Das formbare Harz wird in benachbarte Formhohlräume 127 eingespritzt,
wodurch die Befestigungselemente durch ein Spritzgießen gebildet
werden. Die Spritzgußform
ist bzw. wird aus einer Serie von Platten 122 gebildet,
die einander gegenüberliegend
bzw. zueinander gerichtet angeordnet sind, um eine flache (oder
gekrümmte)
Oberfläche 123 zu
erzeugen, die Formhohlräume
aufweist. Die Formhohlräume
können
in einer oder mehreren Platte(n) ausgebildet sein bzw. werden. Nach
einem Formen öffnet
sich die gesamte Form, die Haken werden aus den Formhohlräumen herausgezogen bzw.
entfernt, wenn das geformte bzw. gegossene Stück entfernt wird, und die gesamte
bzw. Gesamtform schließt
sich für
einen weiteren Spritzgußzyklus. Ein
Spritzgußformen
kann angewandt werden, um die Hakenglieder direkt auf einem starren
Boden bzw. einer starren Rückseite
auszubilden, welche(r) wiederum an einem gesonderten Teil festgelegt
sein kann. Ein Spritzgießen
kann auch angewandt werden, um die Hakenglieder einstückig bzw.
integral mit einem Teil auszubilden, so daß die Hakenglieder nicht später an das
Teil festgelegt werden müssen.
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Wie
dies in 10 bis 10D illustriert
ist, können
die Laserbearbeitungstechniken, die oben unter spezieller Bezugnahme
auf 5C und 5D beschrieben
sind, angewandt werden, um Befestigungselementformen mit komplexen
mehrfach gewinkelten Oberflächen
herzustellen. Insbesondere weist ein Haken 250 einen diamantförmigen Querschnitt
auf, wel cher sich in Längsdicke
von einem Stielabschnitt 251, der eine relativ dicke Basis (10B) mit einer Längsdicke T1 aufweist, zu einem
gekrümmten
bzw. Hakenabschnitt 252 verjüngt, der eine relativ dünne Hakenspitze
aufweist (10E), die eine Längsdicke
T2 aufweist. Der gekrümmte
Abschnitt 252 erstreckt sich von einem distalen Ende 284 des
Stielabschnitts 251, um über eine Basis 257 überzuhängen, wodurch
eine Überhangrichtung
definiert wird (die durch einen Pfeil A in 10 angedeutet
ist). Der Stielabschnitt 251 hat gegenüberliegende parallele ebene
bzw. planare Seiten 253, 254 und der Hakenabschnitt 252 hat
gegenüberliegende
parallele ebene Seiten 255, 256. Die ersten Seiten 253, 255 des
Stiel- und Hakenabschnitts sind koplanar, ebenso wie die zweiten
Seiten 254, 256. Wie dies weiter durch den zwischenliegenden
Querschnitt von 10C illustriert ist,
geht die Außenoberfläche glatt
von ihrer dicken Basis zu ihrer dünnen Spitze über.
-
Indem
spezifisch auf 10D bezug genommen
wird, welche einen Querschnitt eines Hakens 250 illustriert,
der in einer Ebene senkrecht zu sowohl der Seite 255 des
Hakenabschnitts als auch der Basis 257 durch einen obersten
Bereich des Hakenabschnitts 252 genommen ist, erstrecken
sich obere Oberflächen 258, 259 nach
oben von den Seiten 255, 256 des Hakenabschnitts 252,
um einen Scheitel 280 zu bilden, während sich untere Oberflächen 281, 282 nach
unten von den Seiten 255, 256 erstrecken und einander
schneiden, um eine Unterseite 283 des gekrümmten bzw.
Hakenabschnitts 252 zu bilden.
-
Der
Haken 250 und andere derartige geneigte bzw. verjüngte Haken
mit gewinkelten bzw. abgewinkelten Außenoberflächen können beispielsweise durch die
Techniken hergestellt wer den, die in 5C und 5D illustriert
sind. Kurz werden zwei Formplatten derart laserbearbeitet, daß ein teilweiser hakenbildender
Hohlraum von einer einen teilweisen hakenbildenden Hohlraum der
anderen spiegelt. Die zwei Formplatten werden dann benachbart zueinander
mit ihren Spiegelbildhohlräumen
zusammenpassend angeordnet, wie dies oben unter Bezugnahme auf 8B beschrieben
ist, wobei die zusammenpassenden Hohlräume kombinieren, um einen einzigen
hakenförmigen
Hohlraum auszubilden.
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Alternativ
wird, wie dies in 11, 11A und 11B illustriert ist, ein nicht symmetrischer Haken,
der gewinkelte Oberflächen
aufweist, durch ein Verfahren hergestellt, das ähnlich zu dem oben unter Bezugnahme
auf 8A beschriebenen ist. Ein Formring zum Ausbilden
des Hakens wird durch ein Schneiden, z.B. mit einem Zugang des abgewinkelten
Lasers von 5C und 5D eines
einen Haken bildenden Hohlraums in einen einzigen Formring ausgebildet.
Der Formring wird dann festgelegt, um teilweise eine Formwalze,
wie beispielsweise die Walze 1 von 2 auszubilden,
so daß der
hakenbildende Hohlraum des Formrings durch eine ebene bzw. flache
Oberfläche
eines benachbarten Rings oder einer Platte begrenzt ist. Das Ergebnis
ist beispielsweise ein Mehrkopfhaken 260 (11),
der einen Stielabschnitt 262 mit gegenüberliegenden ebenen bzw. planaren
Seiten 263, 265 und einen gekrümmten bzw. Hakenabschnitt 264 ebenfalls
mit gegenüberliegenden
planaren Seiten 267, 269 aufweist. Eine abgewinkelte
Oberfläche 261 erstreckt sich
zwischen den Seiten 263 und 265 des Stielabschnitts 262 und
zwischen den Seiten 267 und 269 des gekrümmten Abschnitts 264 entlang
der gesamten Höhe
des Hakens 260 und definiert eine Unterseite 272 des
gekrümmten
Abschnitts 264. Währenddessen
erstreckt sich eine obere abgewinkelte Oberfläche 274 zwi schen den
Seiten 267 und 269 des gekrümmten Abschnitts 264 zu
einem Scheitel 270 des Hakens 260. Der gekrümmte Abschnitt 264 hat
somit eine flache planare Seite 267 koplanar mit der planaren
Seite 263 des Stielabschnitts 262, und eine obere Oberfläche 274,
die sich nach oben von einer oberen Erstreckung einer ebenen Seite 267 zu
dem Scheitel 270 erstreckt, wie dies in 13 gezeigt
ist, wobei der Scheitel 270 an der Seite 269 des
gekrümmten Abschnitts 264 angeordnet
ist.
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13 illustriert
auch, daß der
gekrümmte Abschnitt 264 eine
untere Oberfläche 272 aufweist, welche
sich in diesem Querschnitt, der senkrecht zu der Basis genommen
ist, und der ersten Seitenoberfläche
durch einen obersten Bereich der Unterseite 272 nach unten
von der Seitenoberfläche 267 des gekrümmten Abschnitts
erstreckt. Wie dies in 13 gezeigt ist, ist die Breite "t" der ebenen bzw. planaren Seitenoberfläche 267 signifikant
im Vergleich mit (z.B. wenigstens 50% von) der Gesamtbreite "w" des Befestigungselements. In einigen
Fällen
ist die Breite der ebenen Seiten des gekrümmten Abschnitts etwa dieselbe
wie die Breite des Befestigungselements. Die obere Oberfläche 274 erstreckt
sich nach oben unter einem signifikanten Winkel θ in bezug auf die Basis, wie
beispielsweise wenigstens etwa 30 Grad.
-
Als
ein weiteres Beispiel wird ein Formring beispielsweise lasergeschnitten,
um einen Mehrkopfhaken 260' (11A) auszubilden, der eine gewinkelte Oberfläche 261' aufweist, die
sich entlang des Hakenabschnitts 264' von seiner Spitze nach unten zu
dem distalen Ende von 263' des
Basisabschnitts 262' erstreckt,
wobei jedoch der Basisabschnitt selbst eine gerade Oberfläche hat,
die ihre planaren bzw. ebenen Seiten verbindet, d.h. der Basisabschnitt 262' ist durch die
Seite 266' (und
eine gegenüberliegende
Seitenoberfläche)
und gegenüberliegenden
Kantenoberflächen 268' (eine gezeigt)
definiert, wobei die Seiten 266' im wesentlichen parallel zu der
breiten Oberfläche
sind und die Rand- bzw. Kantenoberflächen 268' im wesentlichen
senkrecht zu der breiten Oberfläche
(z.B. Oberfläche 242 von 5C und 5D)
des Formrings sind, aus welchem der Haken 260' gebildet ist.
In noch einer weiteren Ausbildung ist ein Formring beispielsweise
lasergeschnitten, um einen Mehrkopfhaken 260'' zu bilden
(11B), der eine abgewinkelte Oberfläche 261'' aufweist, die sich entlang eines
Spitzenabschnitts 264'' erstreckt,
während
der Basisabschnitt 262'' und der zwischenliegende
Abschnitt 263'' durch im wesentlichen
gerade Oberflächen
definiert sind.
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Andere
komplexe Formen mit variierenden abgewinkelten Oberflächen sind
ebenfalls möglich. Beispielsweise
sind, wie dies in 12, 12A und 12B illustriert ist, mehrköpfige bzw. Mehrkopf-Befestigungselemente,
die abgewinkelte Oberflächen
aufweisen, die sich entlang verschiedener Abschnitte erstrecken,
z.B. der gesamten Höhe
des Hakens 300 (12), der
Spitze und Zwischenabschnitten nur des Hakens 300' (12A) und dem Spitzenabschnitt nur des Hakens 300'' (12B) möglich. Wiederum
sind die abgewinkelten Oberflächen
des Hakens spitz relativ zu einer Ebene gewinkelt, die durch die
ebene Oberfläche
des ausbildenden Formrings oder der Platten definiert ist. In diesem
Fall weist der gekrümmte
bzw. Hakenabschnitt 302 auch eine zweite obere Oberfläche 304 auf,
die sich von der zweiten Seite des gekrümmten Abschnitts zu dem Scheitel 270 derart
erstreckt, daß der Scheitel 270 zwischen
zwei ebenen bzw. planaren parallelen Seiten 267 und 306 des
gekrümmten
Abschnitts angeordnet ist, wie dies in 14 gezeigt
ist.
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14 illustriert
auch, daß der
gekrümmte Abschnitt 302 auch
eine zweite untere Oberfläche 308 aufweist,
welche sich in diesem Querschnitt, der senkrecht zu der Basis und
Seitenoberfläche 267 durch
einen obersten Bereich der Unterseite 308 des gekrümmten Abschnitts
genommen ist, nach unten von der Seitenoberfläche 306 des gekrümmten Abschnitts
erstreckt, um die untere Oberfläche 272 zu schneiden
bzw. zu kreuzen.
-
Die
Fähigkeit,
hakenförmige
Hohlräume
mit komplexen abgewinkelten Wänden
auszubilden, welche im Winkel und in der Tiefe entlang des Pfads
des Hohlraums übergehen,
stellt spezielle Vorteile zur Verfügung. Beispielsweise erlaubt,
indem eine geneigte bzw. verjüngte
Hakenspitze mit einer abgewinkelten Oberfläche vorliegt, es die Spitze
des Hakens, daß sie
Schlaufenelemente von relativ niedriger Erhebung, z.B. bestimmte,
nicht gewebte Schlaufenmaterialien ergreift. Gleichzeitig ist es
vorteilhaft, eine relativ dickere Hakenbasis und einen Hakenhalsabschnitt
zu besitzen, um eine gesamte Hakenfestigkeit und Dauerhaftigkeit
zur Verfügung
zu stellen, und einen Hakenwiderstand gegen ein Lösen von
ergriffenen Schlaufenfasern zur Verfügung zu stellen. Die Fähigkeit,
hakenbildende Hohlräume komplexer
Form unter Verwendung von Laserbearbeitungstechniken zu schneiden,
erlaubt es dem Hakendesigner, die Hakenform an die speziellen Erfordernisse
einer gegebenen Anwendung anzupassen. Weiterhin stellt das computergesteuerte
bzw. -geregelte Laserschneiden von Formplattenhohlräumen ein
genaues wiederholbares Verfahren zum Herstellen von Befestigungsgliedwerkzeugen
zur Verfügung.
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Das
formbare Harz kann jedes formbare Kunststoffmaterial in Abhängigkeit
von der gedachten bzw. beabsichtigten Anwendung für das Befestigungselement
sein. Gegenwärtig
ist Polypropylen bevorzugt. Nylon, Polyester, Polyethylen, Propylen, Polyethylen
und Copolymere davon oder andere thermoplastische Harze können ebenfalls
verwendet werden.
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Mit
Laserbearbeitungsverfahren können Formoberflächen durch
die Dicke einer Formplatte mit bzw. bei Geschwindigkeiten von bis
zu einem Umfangszoll pro Minute geschnitten werden. Eine endbearbeitete
bzw. fertiggestellte Formplatte kann typischerweise in weniger als
einer Stunde bearbeitet werden. In Anwendungen, wenn eine enge Steuerung
bzw. Regelung der Hohlraumoberflächentiefe gewünscht ist,
ist ein gepulster Laser bevorzugt.
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Um
sehr glatte Oberflächenendbearbeitungen
an laserbearbeiteten Formoberflächen
zur Verfügung
zu stellen, so daß die
verfestigten Haken leichter freigegeben werden, werden die laserbearbeiteten
Formplatten in ein chemisches Ätzmittel
eingetaucht, welches vorzugsweise Formplattenmaterial der mikroskopischen
Oberflächenunebenheiten
entfernt, die durch das Laserbearbeitungsverfahren zurückgelassen
sind bzw. werden. Endbearbeitete Formoberflächen mit einer Rauheit von
63 Mikrozoll wurden beispielsweise als akzeptabel freigebende geformte
Festlegungselemente gefunden.
-
Formoberflächen können auf
beiden Seiten von einigen Formplatten gebildet sein, wobei das Feld
von Formhohlräumen
auf den zwei Seiten der Platte in Umfangsrichtung versetzt ist,
um eine Interferenz bzw. Beeinflussung zwischen Formhohlräumen auf
zusammenpassenden bzw. abgestimmten Platten zu vermeiden. Mehrere
bzw. mehrfache Formplattenzuschnitte können auch miteinander gestapelt
werden, wobei sich Merkmale durch die Dicke der Platten erstrecken,
die gleichzeitig durch alle gestapelten Platten laserbearbeitet
werden. Diese und andere Merkmale und Vorteile werden aus den folgenden
Patentansprüchen
verstanden werden, die gemeinsam mit der vorhergehenden Beschreibung und
den beiliegenden Zeichnungen genommen werden.
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Eine
Anzahl von Ausbildungen der Erfindung wurde beschrieben. Nichtsdestotrotz
wird es verstanden werden, daß verschiedene
Modifikationen gemacht werden können,
ohne von dem Rahmen der Erfindung abzugehen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert
ist.