专利名称：粘附搭扣件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘附搭扣件，它具有许多相互离开一定距离的设 置在一基体件上的粘附元件，它们分别具有一通过一杆部与基体件连 接的头部。
背景技术：
由WO 2004/105536 Al已知一种粘附搭扣件(Haftverschlu卩teil),
其中各个粘附元件杆部的自由端配备大量单根纤维，相应纤维的直径 选择得非常细，使得每个单根纤维自由端上只提供0.2nm至0.5pm数 量级的非常小的接触面。
上述在优选结构中可以在纳米范围内的数量级使得可以与周围的 粘附搭扣件应该固定在它上面的对应物件通过所谓的范德瓦尔斯 (Van-der-Waal)力产生交互作用，此力通常被看作粘附的副族。已 知粘附搭扣件具有良好的连接性能；但是带来相应的成本高昂的制造 方法费用。
对于按公开文献WO 01/49776 A2的教导的粘附搭扣件也一样， 它给专业人员一种启示，将壁虎(Geckotier)脚部结构部分直接用作 生物材料或者人工仿造它，其中上述粘附结构由很多所谓的小铲元件 组成，它们分别以弯曲的圆柱形搭扣元件的类型在自由端上分成大量 单根细丝。
与此不同，为了方《更的制造，在DE 102 23 234 B4中已经推荐一 种搭扣件形式的物体的表面修正方法，其目标是提高粘附元件的粘附
能力。为此外露表面经受结构化，以便形成大量突起，它们分别配备 一脚部和一头部，其中头部具有一背向表面的端面，每个突起做成具 有这样的尺寸，使所有端面具有相同的突出于表面的垂直高度。这产 生一粘附的通过端面之间相互的距离中断的接触面，其中突起的脚部相对于表面的表面法线是倾斜的。
用这种已知方案虽然可以对于材料扩大的区域提供可脱开粘附连 接的结构，它做得具有更高的粘合能力且可以建立规定附着力或附着
性能的可能性；仅仅由于头部和基体件之间通过有时倾斜设置的杆部
的比较刚硬的结构仍然留有更好地解决问题的空间。
发明内容
因此从这种现有技术出发本发明的目的是，将已知方案进一步如 下改进，使得一方面对于相应的粘附搭扣件创造更好的粘附和封闭效 果，并同时创造可以经济和功能可靠地制造上述系统的可能性。具有 权利要求1特征的粘附搭扣件在其总体上实现上述目的。
由于按权利要求1的特征部分头部包括一顶板，其直径大于杆部 在任何部位的直径，杆部做成锥形，通过一铰接部与顶板铰接而达到， 头部在任何情况下粘附在周围的一物体上，即使基体件要沿与这个物 体平面平行的方向轴向移动一规定的量。由于通过铰接部结合，杆部 可以在规定范围内向倾斜方向倾斜，而不影响头部相对于周围物体的 结合。此外因为头部包括顶板可以具有非常大的直径，因此改善了在 所述周围物体上粘附的可能性。
特别是在出现振动时，这时基体件相对于周围物体进行短行程的 振动，事实证明本发明的粘附搭扣件是特别好的连接方案。上述改善 的连接还在于，相应的杆部相对于头部从一开始就相对于铅垂线占有 一倾角形式的规定方位。
通过向基体件方向扩展的杆元件的锥形结构，对于铰接部位不需 要独立的构件；而是可以通过杆部锥形缩小的尖端或其末端直接转变 成头部构成铰接部位。因为相应的杆部由此在向基体件的过渡区内具 有大的直径，向锥形收缩的杆部末端方向扩大了在相邻附着元件之间 的中间空隙，因此在这个部位对于带有其顶板的头部提供一扩大的分 配和安装空间。用这种方式方法可以不会由其余杆部结构阻碍地显著 提高对于头部的直径范围，使得通过加大的接触面达到更好的粘附。 上述结构还造成始终可重新脱开的粘附搭扣元件功能更可靠地工作，其次本发明的结构可以大批量经济地制造。
本发明粘附搭扣件其他优良的实施形式是其他从属权利要求的内容。
下面借助于一实施例按附图详细说明本发明的粘附搭扣件。其中
以不按比例的原理图表示
图1 带有大量粘附元件的粘附搭扣件的局部俯视透视图2 按图l视图的单个粘附元件的剖视图3 —相应于图2的视图，但是有一个单个粘附元件， 一次垂 直布置； 一次倾斜布置并不带基体件；以及
闺4至6本发明方案的带有在横截面内看不同头部形状的其他 实施形式。
具体实施例方式
结合粘附搭扣件所速的数量级在几何实现时应该是足够的，并且 设计成这样，使得与对应件(既可以是另一粘附搭扣件的形式，也可 以是本发明粘附搭扣件应该固定在它上面的周围物体的表面的形式) 的交互作用可以优选通过所谓的范德瓦尔斯力进行。因为在原子内绕 带正电荷的核飞驰的带负电的电子短时间集中在一侧，便形成所谓的 范德瓦尔斯力，它是粘附力的副族。因此原子在这一侧暂时带负电荷， 而在另一侧带正电荷。这也影响相邻的原子；在这种情况下原子沿头 部接触面的表面造成这样的结果，即根据它带哪种电荷，头部的接触 面或者被相应的位于对面的周围物体表面的正原子或者被其负原子吸 引。
形成的接触面的总和越大，出现的力越强，因此由于杆端的锥形 收缩得到的尺寸可选择得大的头部接触面对于达到强的范德瓦尔斯力 是有利的。尽管范德瓦尔斯力属于自然界中最弱的力，但对于达到比 较高的封闭力其效应是足够了；特别是考虑到在基体件的极小的空间 上可以设置几千个粘附元件。如果相应头部的表面应该相应地化学改 性，那么可以考虑真正的化学结合作为粘附连接。在图1中所示的粘附搭扣件在本发明的意义上可以例如按在DE 196 46 318 Al中所述的微型复制方法得到。已知方法用来制造粘附搭 扣件，它具有大量与基体件IO做成一体的、具有头部12形式的卡钩 元件的杆部14,其中将一塑化或液体状态的尤其是热塑性的塑料输入 一压辊和一成形辊之间的辊隙内，其中成形辊配备一网格(Sieb)，具 有向外和向内开口的空腔，和两个辊子反向旋转驱动，以进行制造过 程，从而使基体材料在辊子间的辊隙内形成基体件10。因为对于本发 明的粘附搭扣件杆部14做成锥形，因此网格横截面与相应支承杆部 14的外轮廓匹配，特别是网格横截面向辊子内部方向收缩相同的尺 寸。
在DE 100 65 819 Cl中示出用来得到图中所示的搭扣件系统的另 一种可能性。在这种用来制造粘附搭扣件的已知方法中基体材料在其 表面的至少一个分区内配备从该表面平面上突起的粘附搭扣元件或粘 附元件，其中构成所述元件的塑料材料施加在作为基体件10的基体元 件上，这里元件至少在一个分区内不用模具形成，塑料材料借助于至 少一个施加装置以前后连续给出的液滴沉积在该分区里面，尽管施加 装置通过其喷嘴喷出只有几微微升液滴体积的塑料材料，这样仍可以 迅速地实现工艺流程，使得在最短时间内可以得到按图l的粘附搭扣 件。用上述方法特别是还可以制造按图3视图的单个粘附元件，它们 分别由头部12和具有铰接部16的锥形杆部14组成。上述粘附元件又 可以施加、例如粘接或熔接上大量任意造型的基体件10,这里上述基 体件10不必需要平面分布的造型，而是完全可以依照具有中凸或中凹 半径(未画出)的弯曲的分布路线。
制造本发明粘附搭扣件的另一种可能性是，在锥形收缩的杆部14 自由端上涂覆例如刮涂薄的塑料膜，以便为了得到相应头部12所希望 的几何形状例如借助于激光对其进行裁割。上述涂膜也可以用于基体 件10。
基体件10以及头部12和锥形收缩的带内置铰接连接的杆部14 最好由塑料材料组成，它特别是从丙烯酸酯族中选择，如聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氧化甲烯、聚偏氟乙烯、聚曱基丙烯酸曱 酯戊烯、聚乙烯氯三氟乙烯、聚氯乙烯、聚氧化乙烯、聚对苯二曱酸
乙二醇酯、聚对苯二曱酸丁二酯、尼龙6、尼龙6， 6和聚丁烯。
原则上具有长的分子链和良好取向性的塑料，以及具有触变性特 性的塑料材料证明可以特别良好地应用。这里在本发明的意义上触变 性特性应该意味着在剪切负荷阶段结构强度的减小和在后续的静止阶 段其或多或少迅速的但完全的重建。这种消除/重建循环是完全可逆的 过程，触变特性可确定为时间相关的特性。
其次用旋转黏度计测量的黏度达到7000mPas至15000mPas的塑 料材料证明是合适的；但是在剪切率为10 1/秒时最好具有约 10000mPas的|*度值。此外采用由于其为了用水润湿的表面能而具有 至少一个大于60。的接触角的塑料材料在表面自清洁的意义上证明是 有利的。也许上述表面能通过后续处理方法还可以继续改变。
鉴于上述要求，聚乙烯硅氧烷(Polyvinylsiloxan )证明是对于合 适的塑料材料特别有价值的代表，其中上述塑料特别用来形成头部12 及其外露侧表面。
在按图1的图示中由于相互距离比较远更清楚地表示各个粘附元 件。在实际上上述由杆部14、铰接部位16和头部12组成的粘附元件 相互很紧密。因此在均质的基体件10上每平方厘米完全可以设置 10000至20000个上述元件。在所有粘附元件相互具有相同距离时优 选具有均匀的布局；但是这里也存在采取不均匀布局或以(圆形、星 形、椭圆形等等)图案形式的可能性。
从外轮廓起盘片形的头部12也可以具有其他形状，例如做成椭圆 形或多边形，其中对于网格成形方法，六角形证明是特别有利的，对 于杆部14也一样。相应的杆部14的锥度，相对于水平线的倾角至少 为1°，但最好是约2.5°至5。，以便这样可以得到细长的杆部元件。如 图2所示，铰接部位16本身具有一约l|im至5nm，尤其是2nin的直 径，其中上述直径范围在图2中以Z2表示。
在图2中所示的实施形式中锥形的杆部14作为成形件与基体件IO连成一体；但是这里也存在这样的可能性，即通过未详细表示的同 样尺寸范围内的粘接连接建立杆部14与基体件10的连接。在图2中 用反向箭头W表示基体件10的厚度并大致相当于所述尺寸Z2的大 小。特别是如果产生按图3视图的不带基体件IO的粘附元件，然后再 例如通过粘接剂或熔接连接方法与它连接，那么基体件10也可以从厚 度W起做得更厚一些。锥形杆部在其背向铰接部位16的末端处具有 5fim至25inm，尤其是约10nm至20^im的粗度Zl,并且根据杆部几 何形状，头部12的直径Y同样为30jum至100jam，尤其是约40jxm。 头部12在其厚度X方面特殊选择为窄唇形的，这里其值可以〈nm。 在一种未详细画出的实施形式中还设想，从头部12的过渡区起从杆部 14向外其宽度缩小，收缩成一环形末端边缘。在上述缩小的窄唇形时 对于头部12可以期望特别高的结合力。
图3特别是应该表示头部12以剥离运动的方式从周围物体18上 脱开，这时如果杆14绕铰接部16相对于铅垂线20倾斜一约20°的角， 那么便发生剥离运动，亦即向图3观察方向看从头部12左棱边开始经 过头部12接触面22以滚动运动的方式脱开。根据粘附搭扣元件的方 案，上述角度a也可以大于20。，特别是至少为40。。如果在起始状态 杆部14不平行于铅垂线20设置，而更是占据一倾斜延伸的预设角a; 亦即杆部14锥形收缩的末端倾斜布置地终止于头部12的否则平面的 顶板，那么在脱开运动时同样应该错开相应的角度，但是这里下降得 比在杆部14相对于头部12的顶板垂直布置时低。
如图所示，顶板可以做成平的，因此基本上具有一致的厚度；但 是也存在这样的可能性，即在本发明方案的范围内实现顶板的其他横 截面形状。在按图4的另一种实施形式中顶板在横截面内看做成双楔 形，亦即从杆部14区域的中心出发，顶板沿相互锥形收缩的斜线向两 侧收缩。在按图5的实施形式中形成一单楔，它在其一侧具有最大厚 度而在相对的一侧具有最小厚度，在所示实施形式中只有顶面是倾斜 的，但是这里也存在这样的可能性，即顶面和底面相向锥形收缩，以 形成楔形。在按图6的实施形式中与上述方案不同，在该方案中杆部14偏心设置在头部12的做成平面形的顶板的底面上。代替在按图6 的实施形式中做成平面形的顶板，它也可以具有其他形状，特别是按 图4和5的楔形横截面形状。如果对于顶板采用倾斜的楔形形状，那 么斜面倾斜5。至15。之间，尤其是10。，那么可根据剥离方向调整与此 有关的角度a,特别是可以加大此角度。在图中所示的在基体带、杆 部14及头部12之间的锐边过渡部，特别是在头部12底面和杆部14 之间的过渡部最好被倒圆。其次头部12的径向外边缘同样可以至少部 分配备相应的倒圆部，这可以使制造更方便。
权利要求
1. 粘附搭扣件，具有大量相互离开一定距离的粘附元件，它们设置在一基体件(10)上，它们分别具有一头部(12)，该头部通过一杆部(14)与基体件(10)连接，其特征为头部(12)包括一顶板，其直径大于杆部(14)在任何部位的直径，所述杆部做成锥形的并且通过一铰接部(16)与顶板铰接。
2. 按权利要求1的粘附搭扣件，其特征为顶板基本上具有一致 的厚度，或者在横截面内看具有楔形或双楔形形状，并且其外周依照 一弯曲的、特别是圆形的路线，或者是多边形的，特别是六边形的。
3. 按权利要求1或2的粘附搭扣件，其特征为头部(12)的接 触面(22)能够借助于粘附力可重新脱开地粘附在周围的物体上。
4. 按权利要求3的粘附搭扣件，其特征为基体件(10)与粘附 元件连成一体。
5. 按权利要求1至4之任一项的粘附搭扣件，其特征为在初始 状态下头部(12)基本上垂直地站立在相应配设的杆部(14)上。
6. 按权利要求4或5的粘附搭扣件，其特征为当杆部(14)绕 铰接部(16)相对于垂线(20)倾斜一至少20°、尤其是至少40°的角(a)时，头部(12)便以剥离运动方式从周围物体(18)上脱开。
7. 按权利要求1至6之任一项的粘附搭扣件，其特征为它至少 部分由可借助于微型复制法加工的塑料材料组成。
8. 按权利要求3至7之任一项的粘附搭扣件，其特征为至少头 部(12)的接触面(22)由聚乙烯硅氧烷组成。
9. 按权利要求1至8之任一项的粘附搭扣件，其特征为杆部(14) 偏心作用在头部(12)上。
10. 用于按权利要求1至9之任一项的粘附搭扣件的粘附搭扣元 件，其特征为它具有锥形收缩的杆部(14)，该杆部借助于铰接部(16) 铰接在平面形延伸的顶板形式的头部(12)上。
全文摘要
本发明涉及一种粘附搭扣件，它具有大量相互离开一定距离的粘附元件，它们设置在一基体件上并分别具有一头部(12)，该头部通过杆部(14)与基体件连接。头部(12)由其直径大于杆部(14)任何部位直径的顶板组成，杆部做成锥形的并通过铰接部(16)与顶板铰接，由此达到头部在任何情况下始终粘附在周围的物体上，即使基体件沿与该物体平面平行的方向轴向移动一规定的量。
文档编号A44B18/00GK101437418SQ200780016412
公开日2009年5月20日 申请日期2007年4月24日 优先权日2006年5月23日
发明者J·图马 申请人:戈特利布捆扎机械有限及两合公司