專利名稱：粘附搭扣件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粘附搭扣件，它具有許多相互離開一定距離的設 置在一基體件上的粘附元件，它們分別具有一通過一桿部與基體件連 接的頭部。
背景技術：
由WO 2004/105536 Al已知一種粘附搭扣件(Haftverschlu卩teil),
其中各個粘附元件桿部的自由端配備大量單根纖維，相應纖維的直徑 選擇得非常細，使得每個單根纖維自由端上只提供0.2nm至0.5pm數(shù) 量級的非常小的接觸面。
上述在優(yōu)選結構中可以在納米范圍內的數(shù)量級使得可以與周圍的 粘附搭扣件應該固定在它上面的對應物件通過所謂的范德瓦爾斯 (Van-der-Waal)力產生交互作用，此力通常被看作粘附的副族。已 知粘附搭扣件具有良好的連接性能；但是帶來相應的成本高昂的制造 方法費用。
對于按公開文獻WO 01/49776 A2的教導的粘附搭扣件也一樣， 它給專業(yè)人員一種啟示，將壁虎(Geckotier)腳部結構部分直接用作 生物材料或者人工仿造它，其中上述粘附結構由很多所謂的小鏟元件 組成，它們分別以彎曲的圓柱形搭扣元件的類型在自由端上分成大量 單根細絲。
與此不同，為了方《更的制造，在DE 102 23 234 B4中已經推薦一 種搭扣件形式的物體的表面修正方法，其目標是提高粘附元件的粘附
能力。為此外露表面經受結構化，以便形成大量突起，它們分別配備 一腳部和一頭部，其中頭部具有一背向表面的端面，每個突起做成具 有這樣的尺寸，使所有端面具有相同的突出于表面的垂直高度。這產 生一粘附的通過端面之間相互的距離中斷的接觸面，其中突起的腳部相對于表面的表面法線是傾斜的。
用這種已知方案雖然可以對于材料擴大的區(qū)域提供可脫開粘附連 接的結構，它做得具有更高的粘合能力且可以建立規(guī)定附著力或附著
性能的可能性；僅僅由于頭部和基體件之間通過有時傾斜設置的桿部
的比較剛硬的結構仍然留有更好地解決問題的空間。

發(fā)明內容
因此從這種現(xiàn)有技術出發(fā)本發(fā)明的目的是，將已知方案進一步如 下改進，使得一方面對于相應的粘附搭扣件創(chuàng)造更好的粘附和封閉效 果，并同時創(chuàng)造可以經濟和功能可靠地制造上述系統(tǒng)的可能性。具有 權利要求1特征的粘附搭扣件在其總體上實現(xiàn)上述目的。
由于按權利要求1的特征部分頭部包括一頂板，其直徑大于桿部 在任何部位的直徑，桿部做成錐形，通過一鉸接部與頂板鉸接而達到， 頭部在任何情況下粘附在周圍的一物體上，即使基體件要沿與這個物 體平面平行的方向軸向移動一規(guī)定的量。由于通過鉸接部結合，桿部 可以在規(guī)定范圍內向傾斜方向傾斜，而不影響頭部相對于周圍物體的 結合。此外因為頭部包括頂板可以具有非常大的直徑，因此改善了在 所述周圍物體上粘附的可能性。
特別是在出現(xiàn)振動時，這時基體件相對于周圍物體進行短行程的 振動，事實證明本發(fā)明的粘附搭扣件是特別好的連接方案。上述改善 的連接還在于，相應的桿部相對于頭部從一開始就相對于鉛垂線占有 一傾角形式的規(guī)定方位。
通過向基體件方向擴展的桿元件的錐形結構，對于鉸接部位不需 要獨立的構件；而是可以通過桿部錐形縮小的尖端或其末端直接轉變 成頭部構成鉸接部位。因為相應的桿部由此在向基體件的過渡區(qū)內具 有大的直徑，向錐形收縮的桿部末端方向擴大了在相鄰附著元件之間 的中間空隙，因此在這個部位對于帶有其頂板的頭部提供一擴大的分 配和安裝空間。用這種方式方法可以不會由其余桿部結構阻礙地顯著 提高對于頭部的直徑范圍，使得通過加大的接觸面達到更好的粘附。 上述結構還造成始終可重新脫開的粘附搭扣元件功能更可靠地工作，其次本發(fā)明的結構可以大批量經濟地制造。
本發(fā)明粘附搭扣件其他優(yōu)良的實施形式是其他從屬權利要求的內容。


下面借助于一實施例按附圖詳細說明本發(fā)明的粘附搭扣件。其中
以不按比例的原理圖表示
圖1 帶有大量粘附元件的粘附搭扣件的局部俯視透視圖2 按圖l視圖的單個粘附元件的剖視圖3 —相應于圖2的視圖，但是有一個單個粘附元件， 一次垂 直布置； 一次傾斜布置并不帶基體件；以及
閨4至6本發(fā)明方案的帶有在橫截面內看不同頭部形狀的其他 實施形式。
具體實施例方式
結合粘附搭扣件所速的數(shù)量級在幾何實現(xiàn)時應該是足夠的，并且 設計成這樣，使得與對應件(既可以是另一粘附搭扣件的形式，也可 以是本發(fā)明粘附搭扣件應該固定在它上面的周圍物體的表面的形式) 的交互作用可以優(yōu)選通過所謂的范德瓦爾斯力進行。因為在原子內繞 帶正電荷的核飛馳的帶負電的電子短時間集中在一側，便形成所謂的 范德瓦爾斯力，它是粘附力的副族。因此原子在這一側暫時帶負電荷， 而在另一側帶正電荷。這也影響相鄰的原子；在這種情況下原子沿頭 部接觸面的表面造成這樣的結果，即根據(jù)它帶哪種電荷，頭部的接觸 面或者被相應的位于對面的周圍物體表面的正原子或者被其負原子吸 引。
形成的接觸面的總和越大，出現(xiàn)的力越強，因此由于桿端的錐形 收縮得到的尺寸可選擇得大的頭部接觸面對于達到強的范德瓦爾斯力 是有利的。盡管范德瓦爾斯力屬于自然界中最弱的力，但對于達到比 較高的封閉力其效應是足夠了；特別是考慮到在基體件的極小的空間 上可以設置幾千個粘附元件。如果相應頭部的表面應該相應地化學改 性，那么可以考慮真正的化學結合作為粘附連接。在圖1中所示的粘附搭扣件在本發(fā)明的意義上可以例如按在DE 196 46 318 Al中所述的微型復制方法得到。已知方法用來制造粘附搭 扣件，它具有大量與基體件IO做成一體的、具有頭部12形式的卡鉤 元件的桿部14,其中將一塑化或液體狀態(tài)的尤其是熱塑性的塑料輸入 一壓輥和一成形輥之間的輥隙內，其中成形輥配備一網格(Sieb)，具 有向外和向內開口的空腔，和兩個輥子反向旋轉驅動，以進行制造過 程，從而使基體材料在輥子間的輥隙內形成基體件10。因為對于本發(fā) 明的粘附搭扣件桿部14做成錐形，因此網格橫截面與相應支承桿部 14的外輪廓匹配，特別是網格橫截面向輥子內部方向收縮相同的尺 寸。
在DE 100 65 819 Cl中示出用來得到圖中所示的搭扣件系統(tǒng)的另 一種可能性。在這種用來制造粘附搭扣件的已知方法中基體材料在其 表面的至少一個分區(qū)內配備從該表面平面上突起的粘附搭扣元件或粘 附元件，其中構成所述元件的塑料材料施加在作為基體件10的基體元 件上，這里元件至少在一個分區(qū)內不用模具形成，塑料材料借助于至 少一個施加裝置以前后連續(xù)給出的液滴沉積在該分區(qū)里面，盡管施加 裝置通過其噴嘴噴出只有幾微微升液滴體積的塑料材料，這樣仍可以 迅速地實現(xiàn)工藝流程，使得在最短時間內可以得到按圖l的粘附搭扣 件。用上述方法特別是還可以制造按圖3視圖的單個粘附元件，它們 分別由頭部12和具有鉸接部16的錐形桿部14組成。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體件10,這里上述基 體件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 半徑(未畫出)的彎曲的分布路線。
制造本發(fā)明粘附搭扣件的另一種可能性是，在錐形收縮的桿部14 自由端上涂覆例如刮涂薄的塑料膜，以便為了得到相應頭部12所希望 的幾何形狀例如借助于激光對其進行裁割。上述涂膜也可以用于基體 件10。
基體件10以及頭部12和錐形收縮的帶內置鉸接連接的桿部14 最好由塑料材料組成，它特別是從丙烯酸酯族中選擇，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、聚對苯二曱酸
乙二醇酯、聚對苯二曱酸丁二酯、尼龍6、尼龍6， 6和聚丁烯。
原則上具有長的分子鏈和良好取向性的塑料，以及具有觸變性特 性的塑料材料證明可以特別良好地應用。這里在本發(fā)明的意義上觸變 性特性應該意味著在剪切負荷階段結構強度的減小和在后續(xù)的靜止階 段其或多或少迅速的但完全的重建。這種消除/重建循環(huán)是完全可逆的 過程，觸變特性可確定為時間相關的特性。
其次用旋轉黏度計測量的黏度達到7000mPas至15000mPas的塑 料材料證明是合適的；但是在剪切率為10 1/秒時最好具有約 10000mPas的|*度值。此外采用由于其為了用水潤濕的表面能而具有 至少一個大于60。的接觸角的塑料材料在表面自清潔的意義上證明是 有利的。也許上述表面能通過后續(xù)處理方法還可以繼續(xù)改變。
鑒于上述要求，聚乙烯硅氧烷(Polyvinylsiloxan )證明是對于合 適的塑料材料特別有價值的代表，其中上述塑料特別用來形成頭部12 及其外露側表面。
在按圖1的圖示中由于相互距離比較遠更清楚地表示各個粘附元 件。在實際上上述由桿部14、鉸接部位16和頭部12組成的粘附元件 相互很緊密。因此在均質的基體件10上每平方厘米完全可以設置 10000至20000個上述元件。在所有粘附元件相互具有相同距離時優(yōu) 選具有均勻的布局；但是這里也存在采取不均勻布局或以(圓形、星 形、橢圓形等等)圖案形式的可能性。
從外輪廓起盤片形的頭部12也可以具有其他形狀，例如做成橢圓 形或多邊形，其中對于網格成形方法，六角形證明是特別有利的，對 于桿部14也一樣。相應的桿部14的錐度，相對于水平線的傾角至少 為1°，但最好是約2.5°至5。，以便這樣可以得到細長的桿部元件。如 圖2所示，鉸接部位16本身具有一約l|im至5nm，尤其是2nin的直 徑，其中上述直徑范圍在圖2中以Z2表示。
在圖2中所示的實施形式中錐形的桿部14作為成形件與基體件IO連成一體；但是這里也存在這樣的可能性，即通過未詳細表示的同 樣尺寸范圍內的粘接連接建立桿部14與基體件10的連接。在圖2中 用反向箭頭W表示基體件10的厚度并大致相當于所述尺寸Z2的大 小。特別是如果產生按圖3視圖的不帶基體件IO的粘附元件，然后再 例如通過粘接劑或熔接連接方法與它連接，那么基體件10也可以從厚 度W起做得更厚一些。錐形桿部在其背向鉸接部位16的末端處具有 5fim至25inm，尤其是約10nm至20^im的粗度Zl,并且根據(jù)桿部幾 何形狀，頭部12的直徑Y同樣為30jum至100jam，尤其是約40jxm。 頭部12在其厚度X方面特殊選擇為窄唇形的，這里其值可以〈nm。 在一種未詳細畫出的實施形式中還設想，從頭部12的過渡區(qū)起從桿部 14向外其寬度縮小，收縮成一環(huán)形末端邊緣。在上述縮小的窄唇形時 對于頭部12可以期望特別高的結合力。
圖3特別是應該表示頭部12以剝離運動的方式從周圍物體18上 脫開，這時如果桿14繞鉸接部16相對于鉛垂線20傾斜一約20°的角， 那么便發(fā)生剝離運動，亦即向圖3觀察方向看從頭部12左棱邊開始經 過頭部12接觸面22以滾動運動的方式脫開。根據(jù)粘附搭扣元件的方 案，上述角度a也可以大于20。，特別是至少為40。。如果在起始狀態(tài) 桿部14不平行于鉛垂線20設置，而更是占據(jù)一傾斜延伸的預設角a; 亦即桿部14錐形收縮的末端傾斜布置地終止于頭部12的否則平面的 頂板，那么在脫開運動時同樣應該錯開相應的角度，但是這里下降得 比在桿部14相對于頭部12的頂板垂直布置時低。
如圖所示，頂板可以做成平的，因此基本上具有一致的厚度；但 是也存在這樣的可能性，即在本發(fā)明方案的范圍內實現(xiàn)頂板的其他橫 截面形狀。在按圖4的另一種實施形式中頂板在橫截面內看做成雙楔 形，亦即從桿部14區(qū)域的中心出發(fā)，頂板沿相互錐形收縮的斜線向兩 側收縮。在按圖5的實施形式中形成一單楔，它在其一側具有最大厚 度而在相對的一側具有最小厚度，在所示實施形式中只有頂面是傾斜 的，但是這里也存在這樣的可能性，即頂面和底面相向錐形收縮，以 形成楔形。在按圖6的實施形式中與上述方案不同，在該方案中桿部14偏心設置在頭部12的做成平面形的頂板的底面上。代替在按圖6 的實施形式中做成平面形的頂板，它也可以具有其他形狀，特別是按 圖4和5的楔形橫截面形狀。如果對于頂板采用傾斜的楔形形狀，那 么斜面傾斜5。至15。之間，尤其是10。，那么可根據(jù)剝離方向調整與此 有關的角度a,特別是可以加大此角度。在圖中所示的在基體帶、桿 部14及頭部12之間的銳邊過渡部，特別是在頭部12底面和桿部14 之間的過渡部最好被倒圓。其次頭部12的徑向外邊緣同樣可以至少部 分配備相應的倒圓部，這可以使制造更方便。
權利要求
1. 粘附搭扣件，具有大量相互離開一定距離的粘附元件，它們設置在一基體件(10)上，它們分別具有一頭部(12)，該頭部通過一桿部(14)與基體件(10)連接，其特征為頭部(12)包括一頂板，其直徑大于桿部(14)在任何部位的直徑，所述桿部做成錐形的并且通過一鉸接部(16)與頂板鉸接。
2. 按權利要求1的粘附搭扣件，其特征為頂板基本上具有一致 的厚度，或者在橫截面內看具有楔形或雙楔形形狀，并且其外周依照 一彎曲的、特別是圓形的路線，或者是多邊形的，特別是六邊形的。
3. 按權利要求1或2的粘附搭扣件，其特征為頭部(12)的接 觸面(22)能夠借助于粘附力可重新脫開地粘附在周圍的物體上。
4. 按權利要求3的粘附搭扣件，其特征為基體件(10)與粘附 元件連成一體。
5. 按權利要求1至4之任一項的粘附搭扣件，其特征為在初始 狀態(tài)下頭部(12)基本上垂直地站立在相應配設的桿部(14)上。
6. 按權利要求4或5的粘附搭扣件，其特征為當桿部(14)繞 鉸接部(16)相對于垂線(20)傾斜一至少20°、尤其是至少40°的角(a)時，頭部(12)便以剝離運動方式從周圍物體(18)上脫開。
7. 按權利要求1至6之任一項的粘附搭扣件，其特征為它至少 部分由可借助于微型復制法加工的塑料材料組成。
8. 按權利要求3至7之任一項的粘附搭扣件，其特征為至少頭 部(12)的接觸面(22)由聚乙烯硅氧烷組成。
9. 按權利要求1至8之任一項的粘附搭扣件，其特征為桿部(14) 偏心作用在頭部(12)上。
10. 用于按權利要求1至9之任一項的粘附搭扣件的粘附搭扣元 件，其特征為它具有錐形收縮的桿部(14)，該桿部借助于鉸接部(16) 鉸接在平面形延伸的頂板形式的頭部(12)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種粘附搭扣件，它具有大量相互離開一定距離的粘附元件，它們設置在一基體件上并分別具有一頭部(12)，該頭部通過桿部(14)與基體件連接。頭部(12)由其直徑大于桿部(14)任何部位直徑的頂板組成，桿部做成錐形的并通過鉸接部(16)與頂板鉸接，由此達到頭部在任何情況下始終粘附在周圍的物體上，即使基體件沿與該物體平面平行的方向軸向移動一規(guī)定的量。
文檔編號A44B18/00GK101437418SQ200780016412
公開日2009年5月20日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者J·圖馬 申請人:戈特利布捆扎機械有限及兩合公司