Die Erfindung betrifft einen Filamentverbinder zum Verbinden jeweiliger Enden von Filamenten für die additive Fertigung eines dreidimensionalen Objekts in einem Schmelzschichtungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei additiven Fertigungsverfahren in Form von 3D-Druckverfahren kommen derartige Filamente aus schmelzfähigem Kunststoff bei der Fused Filament Fabrication (FFF; Deutsch: Schmelzschichtungsverfahren) zum Einsatz. Hierbei werden anhand eines Rasters Partikel aus geschmolzenem Filamentwerkstoff mittels eines 3D-Druckers schichtweise aufgebracht, um das gewünschte dreidimensionale Modell aus dem aufgeschmolzenen und anschließend wieder erstarrten Filamentwerkstoff zu erhalten.

Auch für erfahrende Anwender ist es mitunter schwierig einzuschätzen, ob eine Filamentrolle oder dergleichen für den bevorstehenden Druck eines bestimmten, dreidimensionalen Objektes ausreicht. Gerade bei größeren Objekten, welche in einem mehrstündigen Druckprozess hergestellt werden müssen, neigt der Anwender daher häufig zu einem vorsorglichen Wechsel des Filaments, das für das zu druckende Objekt mit großer Wahrscheinlichkeit ausreichend ist. Nicht zuletzt hierdurch entstehen unter Umständen größere Mengen an Filamentresten, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erheblich beeinträchtig.

Um Abhilfe für die beschriebenen Probleme zu schaffen, sind aus dem Stand der Technik bereits eine Mehrzahl von Filamentverbindern bekannt, mittels welchen jeweiligen Enden schmelzfähiger Filamente durch Aufschmelzen und Erstarren miteinander verbunden werden können.

So ist aus dem Stand der Technik ein Filamentverbinder unter dem englischen Namen filament join oder filament connector (am 21.09.2020 abrufbar unter htps://www.aliexpress.eom/i/32941125704.html ) bekannt, welche im Wesentlichen zwei zusammensetzbare und voneinander trennbaren Formelementen/Formhälften aufweisen. Hierbei ist jeweils ein Filamentende über einander entgegengesetzte Öffnungen in den Filamentverbinders einschiebbar, bis sich die beiden Filamentenden im Bereich einer zentralen, nach außen offenen Erwärmungsöffnung treffen. Die eine Öffnung für das eine Filamentende wird dabei durch eine Bohrung innerhalb des Filamentverbinders gebildet, die andere Öffnung wird durch eine Filament-Negativform aus Teflon oder dergleichen gebildet. Nachdem die beiden Filamentenden in den Bereich der zentralen Öffnung gebracht worden sind, können diese mittels einer offenen Flamme erwärmt und aufgeschmolzen werden. Sodann können die beiden Filamentenden durch gegeneinander drücken in Axialrichtung der Filamente miteinander verbunden und gemeinsam in Richtung der Filament-Negativform bewegt werden, innerhalb welcher das Erstarren der aufgeschmolzenen Enden erfolgt. Die Filament-Negativform aus Teflon sorgt hierbei dafür, dass die miteinander verbundenen Filamentenden sodann ein nunmehr zusammengefügtes Filament bilden, welches im Querschnitt identisch ist mit den nicht während des Verbindungsverfahrens erwärmten Bereichen des Filaments. Mithin soll durch die Filament-Negativform somit ein durchgängiger Querschnitt erzielt werden, sodass es im Bereich der Verbindungsstelle im nachfolgenden 3D-Druck zu keinen Komplikationen innerhalb des 3D-Druckers kommt.

Nachteilig bei dem beschriebenen Filamentverbinder ist es jedoch, dass das Aufschmelzen, das nachfolgende Verbinden der Filamentenden und das Bewegen der aufgeschmolzenen Filamentenden von der zentralen Erwärmungsöffnung in die Filament- Negativform hinein sehr viel Fingerfertigkeit erfordert beziehungsweise sehr fehleranfällig ist, sodass die Verbindung der Filamentenden zu einem dann durchgängigen Filament nicht ohne Weiteres gewährleistet ist. Durch die Erwärmung der Filamentenden unmittelbar mit einer offenen Flamme entsteht zudem die Problematik, dass sich die Filamentenden durch den Ruß der Flamme verfärben, was schlussendlich das Druckergebnis des zu druckenden dreidimensionalen Objekts negativ beeinflusst. Durch das Erwärmen mit offener Flamme können zudem gesundheitsschädliche Dämpfe freigesetzt werden.

Ein weiterer Filamentverbinder (am 21.09.2020 abrufbar unter: https://www. heise.de/select/make/2017/6/1513988716514761. html) we i st j ewe i I i g e , hülsenartige Verbindungselemente auf, welche auf die beiden Enden der jeweils zu verbindenden Filamente aufzustecken sind. Nachdem beide Enden der jeweiligen Filamente mit einer offenen Flamme erhitzt worden sind, können diese durch Zusammenpressen der beiden Hülsen miteinander verbunden werden. Die erstarrte Verbindungsstelle kann sodass durch Drehen der beiden Hülsen geglättet beziehungsweise im Durchmesser auf denjenigen des übrigen Filaments reduziert werden.

Problematisch hierbei ist jedoch, dass es sehr viel Übung und Fingerfertigkeit erfordert, um zu einem zufriedenstellenden Ergebnis zu kommen. Überdies können die beiden Hülsen nicht vom zusammengefügten Filament entfernt werden, sondern lediglich entlang von diesem verschoben werden. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei einer am 3D- Drucker neu angesetzten Filamentrolle diese abgewickelt werden muss, um die beiden Hülsen zu entfernern. Zudem ist auch hier eine unmittelbare Erwärmung der Filamentenden mit einer offenen Flamme erforderlich, so dass es auch hier zu einer Verrussung oder dergleichen Verfärbung des Filaments kommen kann. Auch hierbei können durch das Erwärmen mit offener Flamme wiederum gesundheitsschädliche Dämpfe freigesetzt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Filamentverbinder der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich die jeweiligen Enden der zu verbindenden Filamente auf bedeutend zuverlässigere und einfachere Weise miteinander verbinden lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Filamentverbinder mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Filamentverbinder weist wenigstens zwei zusammensetzbare Formelemente beziehungsweise Formhälften auf sowie eine Filament-Negativform, in welcher die zuvor in einem Schmelzbereich des Filamentverbinders aufgeschmolzenen Enden der Filamente unter Erstarrung der Schmelze der Filamentwerkstoffe der beiden Enden miteinander verbindbar sind. Um dabei eine besonders einfache und zuverlässige Verbindung der beiden Enden der jeweiligen Filamente zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Filament-Negativform den Schmelzbereich des Filamentverbinders bildet, innerhalb welcher die Enden der Filamente durch einen Wärmeeintrag aufschmelzbar und unter Erstarrung der Schmelze der Filamentwerkstoffe der beiden Enden miteinander verbindbar sind. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik werden demzufolge die jeweiligen Enden der Filamente bereits vor dem Wärmeeintrag im Bereich der Filament-Negativform positioniert, welche dann den Schmelzbereich des Filamentverbinders ausbildet, indem diese Filament-Negativform entsprechend erhitzt wird. Einhergehend mit der Erwärmung der Filament-Negativform erfolgt dabei das Aufschmelzen der beiden, innerhalb der Filament-Negativform angeordneten Filamentenden. Dies kann in einfacher Weise beispielsweise mittels einer äußeren Flamme erfolgen. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik kommt es dabei zu keinem direkten Kontakt der Flamme mit den Filamentenden, sondern vielmehr wird die Filament-Negativform entsprechend erwärmt, innerhalb welcher die Filamentenden aufgenommen sind. In einer anderen Ausführungsform wäre es auch denkbar, die Filament-Negativform mittels einer Wärmepatrone oder mittels eines andersartigen Heizelements zu erhitzen. Jedenfalls soll die Filament-Negativform den Schmelzbereich des Filamentverbinders ausbilden, in welcher die jeweiligen, zu verbindenden Enden der Filamente nach deren Positionierung erwärmt beziehungsweise aufgeschmolzen werden. Auch die Erstarrung der aufgeschmolzenen Enden des dann einteiligen Filaments erfolgt in der Filament-Negativform, sodass im Unterschied zum Stand der Technik zwischen dem Aufschmelzen und dem Erstarren der Schmelze der Filamentwerkstoffe zumindest weitestgehend keine Bewegung der zu verbindenden Filamente erforderlich ist, sondern dass vielmehr alles an Ort und Stelle - nämlich innerhalb der Filament-Negativform - erfolgt. Es ist vielmehr lediglich ein leichtes Zusammendrücken der Filamentenden innerhalb der Filament-Negativform gegen Ende des Schmelzprozessen um wenige Millimeter erforderlich, und ein sicheres Verbinden der Filamentenden zu gewährleisten - jedoch ist keine Bewegung der Filamentenden in die Filament-Negativform hinein oder eine Bewegung der Formteile des Filamentverbinders erforderlich.

Dies ermöglicht nicht nur eine zuverlässige Verbindung der jeweiligen Enden der Filamente, da keine übermäßige Bewegungen der Filamente während der Verbindung erforderlich sind, sondern auch eine äußerst stabile Verbindung der Enden der Filamente nach dem Erstarren der Filamentwerkstoffe. Zudem ist innerhalb der Filament- Negativform auf einfache Weise sichergestellt, dass das neu geschaffene, einteilige Filament im Bereich der Verbindungsstelle der ursprünglichen Enden der zu verbindenden Filamente zumindest im Wesentlichen kein anderer Querschnitt gegeben ist als in den übrigen Längenbereichen des dann geschaffenen neuen, einteiligen Filaments. Vielmehr ist die Filament-Negativform vorzugsweise im Querschnitt auf den Querschnitt der zu verbindenden Enden der Filamente abgestimmt, sodass sich beim Erstarren der Schmelze der Filamentwerkstoffe automatisch im Verbindungsbereich derjenige Querschnitt ergibt, welchen das Filament im übrigen Bereich ebenfalls hat. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Filamentverbinders ist es zudem, dass auch buntes Filament hergestellt werden kann, welches eine individuell gestaltete Reihenfolge des Filaments in Farbe, Anteilen und (Gesamt-)Länge ermöglicht. Der wesentliche Vorteil des Filamentverbinders ist hierbei, dass gegebenenfalls auch ein Ansetzen eines neuen Filamentstücks an ein sich bereits im Drucker befindenden Filamentstücks möglich ist, wobei der Filamentverbinder nach dem Verbinden der einzelnen Filamente wieder entfernt werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Filament-Negativform hierbei aus Metal Iwerkstoff hergestellt. Zum einen lässt sich hierdurch ein besonders günstiger Wärmeübergang beim Anlegen einer äußeren Flamme oder eine besonders günstige Wärmeübertragung beim Einsatz einer internen Heizpatrone oder dergleichen Heizelement schaffen, zum anderen ist die Filament-Negativform somit besonders robust und einfach herstellbar. Weitere Vorteile sind die Hitzebeständigkeit und die Formstabilität der Formteile des Filamentverbinders.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Filament-Negativform aus einer Mehrzahl von Formteilen, insbesondere von in Erstreckungsrichtung des Filaments unterteilbaren Teilschalen, gebildet. Hierdurch kann die Filament-Negativform besonders einfach aus der Verbindungsstelle des dann einteiligen, aus den beiden Enden gefertigten Filaments entfernt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Formelemente des Filamentverbinders durch jeweilige Schiebeführungselemente miteinander zusammensetzbar. Hierdurch ergibt sich ein baulich besonders einfacherer Filamentverbinder. In diesem Zusammenhang hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweiligen Schiebeführungselemente der Formelemente des Filamentverbinders beim Zusammensetzen konisch miteinander zusammen wirken. Die Schiebeführungselemente können hierbei insbesondere kegel- oder zylinderförmig oder stumpfförmig ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass beim Erreichen einer Endposition die beiden Formelemente des Filamentverbinders besonders günstig relativ zueinander positioniert sind, um Ungenauigkeiten zwischen den zweiten Formelementen zu vermeiden. Zudem ermöglichen die konisch miteinander zusammenwirkenden Schiebeführungselemente der Formelemente des Filamentverbinders deren besonders einfaches Finden beziehungsweise gegenseitiges Einführen. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Formelemente des Filamentverbinders jeweilige, bei zusammengesetzten Formelementen zumindest in teilweiser Überdeckung zueinander angeordnete Fixieröffnungen aufweisen, in welche ein Sicherungsmittel, insbesondere ein Filamentabschnitt, einsteckbar ist. Somit sind die beiden Formelemente mittels der Fixieröffnung besonders einfach in ihrer gegenseitigen Endlage zueinander fixierbar.

In diesem Zusammenhang hat es sich als weiter vorteilhaft gezeigt, wenn jeweilige Zentren der miteinander zusammen wirkenden Fixieröffnungen in den entsprechenden Formelementen einen Versatz zueinander aufweisen. Hierdurch kann eine besonders günstige Klemmwirkung zwischen den jeweiligen Fixieröffnungen innerhalb der beiden Formelemente erreicht werden. Zudem ergibt sich die Möglichkeit des Nachsteuerns bei ungünstigen Toleranzkombinationen, um ein abschließendes Aufliegen der Formelemente beziehungswiese Einsatzteile zu gewährleisten.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Formelemente und das zugehörige Formteil der Filament-Negativform jeweils einstückig ausgebildet sind. Hierdurch lassen sich die jeweiligen Formelemente mit den zugehörigen Formteilen der Filament-Negativform besonders einfach herstellen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Filament-Negativform zur Erwärmung mittels einer Flamme ausgebildet ist. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, zumindest die Filament-Negativform entsprechend zu beschichten, beispielsweise mittels einer Chromoxid-Schicht, damit die optische Erscheinungsform des Filamentverbinders auch nach vielen Anwendungen unverändert bleibt. Eine derartige Beschichtung beziehungsweise ein derartiger Aufbau hat insbesondere den Vorteil einer besonders guten Hitzebeständigkeit und ist gesundheitssicher bei einem Kontakt mit einer Flamme. Zudem kann eine Herabsetzung der Korrosionsbeständigkeit vermieden und eine sehr dünne Schichtdicke realisiert werden. Ein weiterer großer Vorteil einer solche Beschichtung ist es, dass gerade im Bereich der Filament-Negativform eine äußerst glatte Oberfläche realisiert werden kann, was insbesondere dazu beiträgt, dass das jeweilige Filament 3, 4 in diesem Bereich nicht am jeweiligen Formelement 5, 6 festklebt.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Filament-Negativform als in dem Filamentverbinder wechselbares Einsatzteil ausgebildet ist. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, unterschiedliche Filament-Negativformen für unterschiedliche Durchmesser von Filamenten einzusetzen. In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das jeweilige Formelement jeweilige, zapfenartige Schiebeführungselemente auf, welche gegenüber einer Trennfläche in Richtung des jeweils anderen Formelements überstehen, in welchem Zapfenaufnahmen zur Aufnahme der zapfenartige Schiebeführungselemente ausgespart sind. Durch derartige, quer zur Trennebene beziehungsweise zur jeweiligen Breitseite der Formelemente sich erstreckende zapfenartige Schiebeführungselemente und zugehörige Zapfenaufnahmen lassen sich die Formelemente beziehungsweise Formhälften besonderes einfach in Querrichtung der Trennebene zusammensetzen oder trennen, wobei die Schiebeführungselemente und zugehörigen Zapfenaufnahmen als Anschläge und Führungen zur gegenseitigen Positionierung der Formelemente dienen.

Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die jeweiligen Schiebeführungselemente und die jeweiligen Zapfenaufnahmen der Formelemente jeweilige Führungs- und Anschlagsflächen aufweisen, entlang welchen die Formelemente relativ zueinander positionierbar sind. Vorzugsweise verlaufen die jeweiligen, miteinander zusammen wirkenden Führungs- und Anschlagsflächen im Wesentlichen senkrecht zur Trennebene beziehungsweise Breitseite der beiden Formelemente, um hierdurch eine geometrisch besonders genaue und einfache gegenseitige Führung der Formelemente zu erreichen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in die jeweiligen Formelemente jeweilige, quer zu den Trennfläche der Formelemente verlaufende Aufnahmeöffnungen für Fixierungsmittel zum gegenseitigen Fixieren der Formelemente eingebracht sind, in welchen Magnetelemente oder mechanische Verbindungselemente angeordnet sind. Werden demzufolge die beiden Formelemente mittels der zapfenartigen Schiebeführungselemente und der zugehörigen Zapfenaufnahmen zusammensetzt, so lassen sich die Formelemente mittels der in den Aufnahmeöffnungen angeordneten Fixierungsmittel besonders einfach gegenseitig fixieren. Insbesondere sind hierbei jeweilige Magnetelemente in den Aufnahmeöffnungen angeordnet, um ein besonders schnelles Zusammensetzen und anschließendes Lösen der Formelemente zu ermöglichen. Alternativ hier sind beispielsweise auch Schraubelemente denkbar, mit denen die Formelemente miteinander verschraubt werden können. Aus hierdurch ist es schnelles und einfaches Verbinden und Lösen der Formelemente möglich.

In diesen Zusammenhand sich die Aufnahmeöffnungen des jeweiligen Formelements in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf entgegen gesetzten Seiten der jeweils zugeordneten Nut eingebracht. Hierdurch ergibt sich beiderseits der Nut eine optimale gegenseitige Fixierung der Formelemente aneinander.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Grundformen der beiden Formhälften formidentisch ausgebildet sind. Unter Grundform ist dabei beispielsweise die Gestaltung der Formelemente mitsamt der jeweiligen Schiebeführungselemente und der jeweiligen Zapfenaufnahmen zu verstehen. Diese Grundform ermöglicht insbesondere eine einheitliche Gussform und/oder eine einheitliche spanende Bearbeitung der Formelemente. Falls erforderlich, können lediglich und insbesondere die Aufnahmeöffnungen unsymmetrisch beziehungsweise so angeordnet sein, dass sich die Formhälften voneinander unterscheiden. Diese Aufnahmeöffnungen sind allerdings einfach einbringbar und ermöglichen bei unsymmetrischer Anordnung eine besonders günstige Fixierung der Formhälften aneinander.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht auf eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filamentverbinders mit zwei zusammengesetzten Formelementen beziehungsweise Formhälften die gemeinsam eine Filament-Negativform zur Aufnahme jeweiliger Enden von Filamenten ausbilden;

Fig. 2a-2c jeweilige Perspektivansichten auf eines der beiden Formelemente beziehungsweise Formhälften des Filamentverbinders gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform des Filamentverbinders, wobei insbesondere erkennbar ist, dass jedes Formelement beziehungsweise jede Formhälfte eine in Erstreckungsrichtung des Filaments unterteilte Teilschale der Filament-Negativform ausbildet, sowie eine schematische Schnittansicht durch die miteinander verbundenen Formelemente beziehungsweise Formhälften des Filamentverbinders gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform im Bereich jeweiliger, zumindest teilweise in Überdeckung zueinander angeordneter Fixieröffnungen, deren Zentren vorliegend einen Versatz zueinander aufweisen;

Fig. 3a, 3b eine Perspektivansicht sowie eine Seitenansicht auf den Filamentverbinder gemäß der ersten Ausführungsform mit eingelegten jeweiligen Enden von Filamenten, welche durch eine angedeutete Wärmequelle im Bereich der Filament-Negativform zum Aufschmelzen erwärmt sind;

Fig. 4a, 4b jeweilige Perspektivansichten auf eins der beiden Formelemente beziehungsweise eine der Formhälften des Filamentverbinders gemäß einer zweiten und einer dritten Ausführungsform;

Fig. 5a, 5b jeweilige Perspektivansichten auf eins der beiden Formelemente beziehungsweise einen Filamentverbinder gemäß einer vierten und einer fünften Ausführungsform;

Fig. 6 in Perspektivansicht eine Formhälfte beziehungsweise einen

Filamentverbinder gemäß einer sechsten Ausführungsform;

Fig. 7 in Perspektivansicht eine Formhälfte eines Filamentverbinder gemäß einer siebten Ausführungsform;

Fig. 8a, 8b jeweilige Perspektivansichten auf eine Formhälfte eines Filamentverbinders gemäß einer achten und einer neunten Ausführungsform;

Fig. 9 jeweilige Perspektivansichten auf entsprechende Formhälfte von

Filamentverbindern gemäß einer zehnten Ausführungsform;

Fig. 10 jeweilige Perspektivansichten auf eine Filament-Negativform eines

Filamentverbinders gemäß einer elften Ausführungsform; Fig. 11 eine Perspektivansicht auf eine Formhälfte eines Filamentverbinders gemäß einer zwölften Ausführungsform;

Fig. 12 eine Perspektivansicht auf einer rund ausgebildete Formhälfte eines

Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 13 eine Perspektivansicht auf eine Formhälfte eines Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform, welcher wahlweise mit einer Filament-Negativform für ein dickeres beziehungsweise ein dünneres Filament versehen werden kann;

Fig. 14 eine Perspektivansicht auf eine Formhälfte beziehungsweise einen

Filamentverbinder gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welchem der Rohrkörper ganzseitig einen rechteckigen Querschnitt aufweist;

Fig. 15 jeweilige Perspektivansichten auf Formhälften beziehungsweise einen

Filamentverbinder gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher die Schiebeführungen eine schwalbenschwanzartige Führung ermöglichen;

Fig. 16a, 16b in Perspektivansicht eine Formhälfte beziehungsweise beide zusammen gesetzten Formhälften eines Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 17a, 17b jeweilige Perspektivansichten auf zwei Formhälften eines

Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 18 eine Perspektivansicht des aus den beiden Formhälften gemäß den Fig.

17a und Fig. 17b zusammen gesetzen Filamentverbinders;

Fig. 19 eine perspektivische Schnittansicht durch den Filamentverbinder gemäß

Fig. 18; Fig. 20a-20c zwei Perspektivansichten auf eine Formhälfte und eine weitere Perspektivansicht auf eine weitere Formhälfte eines Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform; und

Fig. 21 eine Perspektivansicht des aus den beiden Formhälften gemäß den Fig.

20a beziehungsweise Fig. 20b sowie aus Fig. 20c zusammen gesetzten Filamentverbinders.

Von einem Filamentverbinder zum Verbinden jeweiliger Enden 1 , 2 von entsprechenden, in den Fig. 3a und 3b erkennbaren Filamenten 3, 4 für die additive Fertigung eines dreidimensionalen Objekts in einem Schmelzschichtungsverfahren (Englisch: fused filament fabrication; FFF) sind in Fig. 1 in einer Perspektivansicht jeweilige Formelemente beziehungsweise Formhälften 5, 6 dargestellt, welche in den Fig. 2a und 2b in jeweiligen Perspektivansichten separat voneinander gezeigt sind. Die beiden Formhälften 5, 6 sind vorliegend formidentisch ausgebildet, sodass diese vorteilhafter Weise in lediglich einer Form hergestellt werden können. Im vorliegenden Fall können die Formhälften 5, 6 insbesondere in einem Feingussverfahren aus einem Edelstahlwerkstoff hergestellt sein. Denkbar sind auch andere Werkstoffe, insbesondere Metalle. Dabei sind auch andere Fertigungsverfahren, insbesondere spanende Fertigungsverfahren, denkbar.

Die Formhälften 5, 6 weisen eine jeweils im Wesentlichen rechteckförmige Grundkontur auf, welche eine zentrale Öffnung 7 umgibt. Innerhalb der Formelemente 5, 6 ist eine Filament-Negativform 8 dadurch ausgebildet, dass jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige, rinnenartige Nut 10 ausgebildet ist. Diese Nut 9 beziehungsweise 10 ist im Bereich der zentralen Öffnung 7 durch ein jeweilige Formteil in Form einer sich in Erstreckungsrichtung des jeweiligen Filaments 3, 4 unterteilbare Teilschale 11, 12 gebildet, welche vorliegend einteilig mit dem jeweiligen Formelement beziehungsweise der jeweiligen Formhälfte 5, 6 ausgebildet ist. Mithin sind die beiden Teilschalen 11 , 12 als jeweilige Halbröhren ausgebildet, welche im Inneren die als Nut 9 beziehungsweise 10 ausgebildete Öffnung aufweisen.

In zusammengebautem Zustand der beiden Formhälften 5, 6 bilden die Teilschalen 11 , 12 somit einen in Fig. 1 erkennbaren Rohrkörper 13 aus, welcher wesentlicher Teil der Filament-Negativform 8 ist. Im Übrigen wird die Filament-Negativform durch diejenigen Längenbereiche der jeweiligen Nuten 9, 10 gebildet, welche sich an die jeweiligen Teilschalen 11 , 12 nach außen hin bis an die Schmalseiten der jeweiligen Formelemente beziehungsweise Formhälften 5, 6 erstrecken. Aus Fig. 1 ist dabei erkennbar, dass sich die Nuten 9, 10 somit zu einem im Querschnitt kreisrunden Kanal 14 ergänzen, welche die Filament-Negativform 8 ausbildet. Die Filament-Negativform 8 ist hierbei im Querschnitt auf den Querschnitt der Enden 1 , 2 der jeweils miteinander zu verbindenden Filamente 3, 4 angepasst. Insbesondere bedeutet dies, dass der Kanal 14 beziehungsweise die Filament-Negativform 8 somit im Wesentlichen einen Querschnitt von beispielsweise 1 , 75 Millimeter oder 2,85 Millimeter aufweist, welche die gängigen Querschnitte entsprechender Filamente für den 3D-Druck darstellen. Dabei kann die Filament-Negativform 8 leicht größer ausgebildet sein, beispielsweise etwa 1 ,8 Millimeter beziehungsweise etwa 3 Millimeter.

Weiterhin ist aus den Fig. 2 und 3 erkennbar, dass vom jeweiligen Formelement 5, 6 jeweilige Schiebeführungselemente 22 beziehungsweise 23 abstehen, welche vorliegend zumindest im Wesentlichen als Negativform beziehungsweise Positivform eines Kegelstumpfes ausgebildet sind. Die jeweils paarweise angeordneten Schiebeführungselemente 22, 23 greifen dabei beim Zusammensetzen beziehungsweise Zusammenschieben der Formhälften 5, 6 konisch ineinander ein, das heißt beim Zusammenschieben der beiden Formhälften 5, 6 entlang einer in Fig. 1 dargestellten Schieberichtung (Pfeil 17) bewirken die Schiebeführungselemente 22, 23 in der Endlage der beiden Formhälften 5, 6, welche in Fig. 1 angedeutet ist, dass diese mit ihren jeweiligen Breitseiten 15, 16 plan aufeinander aufliegen. Somit wird in der Endstellung der beiden Formhälften 5, 6 deren passgenaue und enge Anlage zueinander erreicht. Durch Riffelungen 40, 41 an den jeweiligen Schmalseiten der Formhälften 5, 6 wird die Handhabung beim Zusammenschieben beziehungsweise Lösen der beiden Formhälften erleichtert. Anstelle der Riffelungen 40, 41 können auch andere Handhabungsstellen vorgesehen sein.

Wenn diese gegenseitige Relativposition der beiden Formhälften 5, 6 analog zu Fig. 1 erreicht ist, kann eine Sicherung der beiden Formhälften 5, 6 in ihrer gegenseitigen Relativlage mittels jeweiliger, zumindest in teilweiser Überdeckung zueinander angeordneter Fixieröffnungen 18, 19 in jeder der beiden Formhälften 5, 6 erreicht werden. Jede der beiden Formhälften 5, 6 weist dabei eine Fixieröffnungen 18, 19 auf, so dass bei fertig zusammengesetzten Formhälften 5, 6 jeweils eine Fixieröffnungen 18 der einen Formhälfte 5,6 mit einer Fixieröffnung 19 der anderen Formhälfte 5, 6 in Überdeckung kommt. Aus Fig. 2c ist hierbei erkennbar, dass die jeweils zueinander korrespondierenden Fixieröffnungen 18, 19 in jeder der beiden Formhälften 5, 6 einen Versatz ihrer Zentren um beispielsweise 0,25 Millimeter aufweisen können, sodass ein durch die jeweiligen Fixieröffnungen 18, 19 hindurchstreckbares Fixierungselement die beiden Formhälften 5, 6 immer miteinander verklemmt beziehungsweise verkeilt, auch wenn ungünstige Toleranzkombinationen gegeben sind. Jede der Fixieröffnungen 18, 19 weist - wie dies aus Fig. 2c erkennbar ist - jeweilige Fasen 20 auf, die ein Einführen des jeweiligen Sicherungsmittels erleichtern. Als Sicherungsmittel kann insbesondere ein Filamentstück 21 dienen, wie dies in den Fig. 3a und 3b beispielsweise angedeutet ist. Im vorliegenden Fall sind die Fixierungsöffnungen 19 im Durchmesser etwas größer ausgebildet als die Fixierungsöffnungen 18. Beispielsweise weisen die Fixierungsöffnungen 19 einen Durchmesser von etwa 2 Millimeter und die Fixierungsöffnungen 18 einen Durchmesser von etwa 1,8 Millimeter auf. Hierdurch kann beispielsweise ein entsprechendes Sicherungsmittel, beispielsweise ein Filamentstück 21, welches im vorliegenden Fall bei den angegebenen Durchmessern der Fixierungsöffnungen 18, 19 insbesondere einen Durchmesser von 1 ,75 Millimeter aufweist, in seiner Steckrichtung zunächst in die kleinere Fixierungsöffnungen 18 und dann weiter durch die größere Fixierungsöffnungen 19 geführt werden. Durch die in Steckrichtung sich an die Fixierungsöffnungen 18 mit kleineren Durchmesser anschließende Fixierungsöffnungen 19 mit größeren Durchmesser lässt sich somit ein komplikationsfreies Einstecken des Sicherungsmittels/Filamentstücks 21 gewährleisten. Es ist klar, dass die Fixierungsöffnungen 18, 19 auch andere Durchmesser aufweisen können. Wird der Filamentverbinder beispielsweise zum Verbinden jeweiliger Filamentenden mit einem Durchmesser von 2,85 Millimeter eingesetzt, und sollen dabei Filamentstücke diesen Durchmessers als in die Fixierungsöffnungen einsteckbare Sicherungsmittel dienen, so weisen die Fixierungsöffnungen entsprechend andere Durchmesser auf. Vorzugsweise ist jedoch auch dann jeweils eine der zusammenwirkenden Fixierungsöffnungen im Durchmesser größer ausgebildet als die andere.

Das Verbinden der jeweiligen Enden 1 , 2 der entsprechenden Filamente 3, 4 erfolgt dabei folgendermaßen:

Vorzugsweise werden zunächst die beiden Formhälften 5, 6 miteinander verbunden, indem diese beispielsweise mittels der Schiebeführungselement 22, 23 entlang der Richtung des Pfeils 17 gegeneinander verlagert beziehungsweise geschoben werden, bis diese ihre gegenseitige Endposition erreicht haben beziehungsweise insbesondere die beiden Breitseiten 15, 16 flächig aufeinander anliegen. Hierdurch ist die durch die Nuten 9, 10 gebildete Filament-Negativform 8 verschlossen. Sodann können die Formhälften 5, 6 durch Einstecken des Filamentstücks 21 in die entsprechenden Fixieröffnungen 18, 19 in ihrer gegenseitigen Relativlage gesichert werden. Nach dem so durchgeführten Schließen des Filamentverbinders können dann die beiden Enden 1 , 2 der entsprechenden Filamente 3, 4 von beiden Seiten her in den entsprechenden, durch die Nuten 9 und 10 gebildeten Kanal 14 eingeführt werden, bis diese im Bereich des Rohrkörpers 13 miteinander in Kontakt kommen. Vorzugsweise soll dieser Kontakt etwa mittig des Rohrkörpers 13 der Filament-Negativform 8 erfolgen. Um das Einführen der beiden Filamentenden 1, 2 in den Kanal 14 zu erleichtern, kann dieser im Durchmesser ein leichtes Übermaß gegenüber dem Querschnitt der Filamente 3, 4 aufweisen. Bei Filamenten 3, 4 mit einem Durchmesser von 1,75 Millimeter kann der Kanal beispielsweise einen Durchmesser von 1 ,8 Millimeter aufweisen.

Alternativ zu dieser Positionierung wäre es theoretisch auch denkbar, die beiden Enden 1, 2 der miteinander zu verbindenden Filamente 3, 4 beispielsweise in eine der beiden Formhälften 5 oder 6 in die entsprechende Nut 9 oder 10 einzulegen, und zwar vorzugsweise so, dass sich die Enden 1 , 2 berühren. Sodann werden die Formhälften 5, 6 mittels der Schiebeführungen miteinander verbunden, bis diese ihre gegenseitige Endposition erreicht haben beziehungsweise insbesondere die beiden Breitseiten 15, 16 flächig aufeinander anliegen. Hierdurch ist die durch die Nuten 9, 10 gebildete Filament- Negativform 8 verschlossen. Sodann können die Formhälften 5, 6 durch Einstecken des Filamentstücks 21 in die entsprechenden Fixieröffnungen 18, 19 in ihrer gegenseitigen Relativlage gesichert werden.

Nach dem Positionieren der Enden 1, 2 der Filamente 3, 4 innerhalb des Filamentverbinders kann sodann durch eine externe Wärmequelle, hier eine Flamme 25 einer Kerze oder eines Feuerzeugs oder dergleichen, erwärmt werden. Hierbei dient im vorliegenden Fall der Rohrkörper 13 der Filament-Negativform 8 als Schmelzbereich 24 des Filamentverbinders, in welchem der Wärmeeintrag mittels der Flamme 25 erfolgt beziehungsweise in dessen Bereich die Enden 1, 2 der Filamente 3, 4 durch den Wärmeeintrag aufgeschmolzen. Nach dem Aufschmelzen werden die beiden Filamentenden 1 , 2 beziehungsweise die jeweiligen Filamente 3, 4 vorzugsweise etwas gegeneinander zur Mitte hin gedrückt beziehungsweise in den Kanal 24 hinein geschoben, beispielsweise jeweils um einige Millimeter, um eine sichere Verbindung der Filamentenden 1 , 2 zu gewährleisten. Die Filamentenden 1, 2 werden dabei beziehungsweise im Weiteren unter Erstarrung der Schmelze der Filamentwerkstoffe der beiden Enden 1, 2 miteinander verbunden. Mithin erfolgt der Wärmeeintrag der Flamme 25 nicht unmittelbar in die Filamentenden 1 , 2, sondern in die Filament-Negativform 8. Zudem bleiben die Enden 1, 2 der beiden zu verbindenden Filamente 3, 4 während des Wärmeeintrags mittels der Flamme 25 an Ort und Stelle innerhalb der Filament-Negativform 8 und werden demzufolge entsprechend aufgeschmolzen und nach Beendigung des Wärmeeintrags, beispielsweise durch Wegnehmen der Flamme 25, werden die Enden 1 , 2 unter Erstarrung der Schmelze der Filamentwerkstoffe der beiden Filamente 3, 4 zu dem dann einteiligen Filament verbunden.

Nach Beendigung der Verbindung kann dann das Filamentstück 21 zur Sicherung der beiden Formhälften 5, 6 entnommen und die beiden Formhälften 5, 6 durch eine Bewegung entgegen der Schieberichtung (Pfeil 17) geöffnet werden, um das dann einteilige Filament zu entnehmen. Durch die Gestaltung 10 beziehungsweise der Filament-Negativform 8 ist somit sichergestellt, dass das neu gebildete, einteilige Filament durchgängig, also insbesondere auch im Verbindungsbereich der ursprünglichen Enden 1 , 2, einen zumindest im Wesentlichen einheitlichen oder lediglich leicht vergrößerten Querschnitt von beispielsweise 1 ,75 bis 1,8 Millimeter oder von 2,85 bis 3 Millimeter aufweist.

Da der Filamentverbinder im Anschluss an die Verbindung vollständig abgenommen werden kann, kann ohne weiteres während eines Druckprozesses eine neue Filamentrolle an das Ende einer annähernd zu Ende gedruckten Filamentrolle angestückt werden. Somit kann auch innerhalb eines 3D-Druckprozesses eine Verbindung einer neuen Filamentrolle erreicht werden.

In den Fig. 4a und 4b sind eine zweite und eine dritte Ausführungsform einer jeweiligen Formhälfte 5, 6 eines entsprechenden Filamentverbinders dargestellt. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind hierbei keine Schiebeführungselemente 22, 23 vorgesehen, sondern vielmehr Öffnungen 26 zum Verbinden der jeweiligen Formhälften 5, 6. Durch diese Öffnungen 26 können entsprechende Sicherungsmittel hindurchgesteckt werden, um die beiden Formhälften 5, 6 gegenseitig zu positionieren. Dies stellt eine einfache Ausführungsform dar. Alternativ können Gewindeöffnungen vorgesehen sein. Denkbar wäre auch eine magnetische Lösung, beispielsweise mit zwei unterschiedlich magnetisierten Formhälften 5, 6 oder in den Formhälften 5, 6 eingesetzter Magnete. Um Bewegungen der Formhälften 5, 6 relativ zueinander entlang von deren Breitseiten 15, 16 zu verhindern, könnten diese mit Erhebungen ähnlich wie im Weiteren in Fig. 13 erläutert gelöst werden. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 4a ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4b ein jeweiliger Längenbereich 27 der entsprechenden Teilschale 11 , 12 des Rohrkörpers 13 aus einem anderen Metall, beispielsweise aus Kupfer, gebildet. Hierdurch kann der Schmelzbereich 24, in welchem die Enden 1 , 2 der jeweiligen Filamente 3, 4 miteinander verbunden werden, entsprechend beeinflusst werden.

Fig. 5a zeigt in einer Perspektivansicht eine Formhälfte 5, 6 eines Formverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform, in welcher die jeweilige Teilschale 11 , 12 des Rohrkörpers 13 als separates Einsatzteil ausgebildet ist, welches beispielsweise mittels jeweiliger Schrauben an der entsprechenden Formhälfte 5, 6 festgelegt ist. Durch Wahl des geeigneten jeweiligen Einsatzteils 28 kann somit der Querschnitt des Rohrkörpers 13 variiert werden, beispielsweise zwischen 1 ,75 und 2,85 Millimetern, damit Filamente unterschiedlicher Stärken miteinander verbunden werden können, je nachdem, welches der Einsatzteile 28 gerade zum Einsatz kommt. Bei dem Einsatzteil für Filamente kleinen Durchmessers können demzufolge Filamentenden entsprechend kleinen Durchmessers miteinander verbunden werden, bei dem Einsatzteil für Filamente großen Durchmessers können entsprechend Filamentenden großen Durchmessers miteinander verbunden werden. Das jeweilige Einsatzteil kann insbesondere auch durch Verpressen/Einpressen oder eine andere Verbindungstechnologie mit der jeweils zugeordneten Formhälfte 5, 6 verbunden sein. Zudem wäre es denkbar, das jeweilige Einsatzteil auf magnetischem Weg mit der zugehörigen Formhälfte 5, 6 zu verbinden. Auch bei dieser Ausführungsform wäre eine magnetische Verbindung der Formhälften 5, 6 analog zur Ausführungsform gemäß den Fig. 4a und 4b denkbar.

Fig. 5b zeigt in jeweiligen Perspektivansichten eine Formhälfte 5, 6 für einen Filamentverbinder gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der die beiden Formhälften 5, 6 über jeweilige Scharnierungsmittel 29 miteinander verbunden sind. Somit können die beiden Formhälften 5, 6 besonders einfach miteinander verbunden beziehungsweise voneinander gelöst werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wäre es möglich, das jeweilige Einsatzteil auf magnetischem Weg mit der zugehörigen Formhälfte 5, 6 zu verbinden. Außerdem könnten auch hier die Formhälften 5, 6 nach dem Zusammenklappen magnetisch aneinander fixiert sein.

In Fig. 6 ist in jeweiligen Perspektivansichten eine weitere Ausführungsform des Filamentverbinders gezeigt, welche im Wesentlichen jedoch auf diejenige Ausführungsform gemäß Fig. 5a zurückgeht. Auch hier ist ein entsprechendes Einsatzteil 28 vorgesehen, wobei die beiden Formhälften 5,6 über jeweilige formschlüssige Schiebeverbindungen 30 miteinander zu verbinden sind. Die Schiebeverbindungen 30 sind hierbei als im Querschnitt T-förmige beziehungsweise Y-förmige Positivbeziehungsweise Negativformen ausgebildet, sodass die beiden Formhälften 5, 6 entlang der Erstreckungsrichtung der Schiebeführungsmittel 30 miteinander verbunden beziehungsweise voneinander gelöst werden können. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann das jeweilige Einsatzteil 28 auf magnetischem Weg mit der zugehörigen Formhälfte 5, 6 verbindbar ausgebildet sein.

Fig. 7 zeigt in einer weiteren Perspektivansicht eine besonders einfache Ausführungsform, bei welcher die jeweiligen Formhälften 5, 6 jeweilige, leistenartige Elemente 31 aufweisen, zwischen welchen sich die jeweiligen Teilschalen 11 beziehungsweise 12 erstrecken. Innerhalb der Leisten 31 beziehungsweise der Teilschalen 11 , 12 sind wiederum die jeweiligen Nuten 9, 10 zur Bildung der Filament- Negativform 8 eingebracht. Auch bei dieser Ausführungsform wäre eine magnetische Verbindung der Formhälften 5, 6 analog zur Ausführungsform gemäß den Fig. 4a und 4b denkbar.

In den Fig. 8a und 8b sind jeweilige Perspektivansichten auf weitere Ausführungsformen der jeweiligen Formhälften 5, 6 entsprechender Filamentverbinder dargestellt. Fig. 8a geht dabei auf diejenige Ausführungsform gemäß Fig. 7 zurück, wobei zwischen den jeweiligen leistenartigen Elementen 31 entweder eine jeweilige Teilschale 11 beziehungsweise 12 oder ein vollständig außenumfangsseitig umlaufender Rohrkörper 14 in entsprechende Aufnahmen 32 der Elemente 31 eingesetzt ist.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 8b zeigt in einer Perspektivansicht eine jeweilige Formhälfte 5, 6, die in ihrer Grundkonstruktion auf diejenige gemäß Fig. 5a zurückgeht. Auch hier ist eine jeweilige rechteckförmige Rahmenform für jede der Formhälften 5, 6 gewählt, mit entsprechenden Aufnahmen 33, in welche wiederum jeweils zugeordnete Teilschalen 11 , 12 oder ein kompletter Rohrkörper 13 eingelegt werden können.

Auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 8 a und 8 b wäre eine magnetische Verbindung der Formhälften 5, 6 analog zur Ausführungsform gemäß den Fig. 4a und 4b denkbar. Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des Filamentverbinders, bei welcher die beiden Formhälften 5, 6 unterschiedlich ausgebildet sind. Die eine Formhälfte 5 ist hierbei im Wesentlichen U-förmig gestaltet und zur Aufnahme der anderen Formhälfte 6 ausgebildet, welche zwei leistenartige Elemente 33 aufweist, zwischen welchen sich eine Teilschale 12 erstreckt, welche mit der auf Seiten der U-förmigen Formhälfte 5 verlaufenden Teilschale

11 dadurch zusammengesetzt werden kann, dass die beiden Formhälften 5, 6 miteinander verbunden werden. Hierbei sind in den leistenartigen Elementen 33 jeweilige Öffnungen 34 vorgesehen, welche mit Fixierungsöffnungen 35 in der Formhälfte 5 derart Zusammenwirken, dass die beiden Formhälften 5, 6 miteinander in einer entsprechenden Relativlage fixiert werden können.

In Fig. 10 ist in jeweiligen Perspektivansichten ein als Einsatzteil ausgebildeter Rohrkörper 13 gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filamentverbinders dargestellt. Der Rohrkörper 13 weist dabei wiederum zwei Teilschalen 11, 12 auf, welche miteinander zusammengesetzt und durch jeweilige Rohrstutzen 36 miteinander verbunden werden, welche endseitig auf den Rohrkörper 13 mittels jeweiliger Bajonettführungen 37 aufgesteckt werden, welche mit korrespondierenden Zapfen 38 auf Seiten der Teilschalen 11, 12 miteinander Zusammenwirken. Durch die Bajonettführung 37, welche mit den Zapfen 38 zusammenwirkt, können somit die beiden T eilschalen 11 ,

12 miteinander verbunden werden. Zudem dienen die Rohrstutzen 36 zur Anordnung innerhalb jeweiliger Aufnahmen 33, wie diese beispielsweise bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 8a und 8b dargestellt sind.

In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform einer Formhälfte 5, 6 für einen erfindungsgemäßen Filamentverbinder in einer entsprechenden Perspektivansicht dargestellt. Dieser Filamentverbinder weist beispielsweise eine kleinere Passform auf, in welcher beispielsweise ein im Zusammenhang mit der Fig. 10 erläuterter Rohrkörper 13 eingesetzt werden kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wäre es möglich, das jeweilige Einsatzteil auf magnetischem Weg mit der zugehörigen Formhälfte 5, 6 zu verbinden.

In Fig. 12 ist in einer Perspektivansicht eine jeweilige Formhälfte 5, 6 dargestellt, welche im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen zumindest im Wesentlichen kreisrund ausgebildet ist. Ansonsten ist der vorliegende Filamentverbinder ähnlich demjenigen gemäß Fig. 4a ausgebildet. In Fig. 13 ist eine Formhälfte 5, 6 gemäß einer weiteren Ausführungsform des Filamentverbinders dargestellt, welche mit einer identischen Formhälfte 5, 6 zusammengesetzt werden kann. In jede der Formhälften 5, 6 ist dabei ein Einsatzteil 39 einsetzbar, deren jeweilige Nut 9, 10 wahlweise auf ein dünnes Filament beziehungsweise ein dickes Filament abgestimmt ist. Hierbei sind jeweilige Fixieröffnungen 42 (klein), 43 (groß) in unterschiedlichen Durchmessern bereits vorhanden, immer passend zum gewählten Einsatzteil 39. Alternativ wäre es auch bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, das jeweilige Einsatzteil auf magnetischem Weg mit der zugehörigen Formhälfte 5, 6 zu verbinden.

Fig. 14 zeigt eine Formhälfte 5, 6 beziehungsweise einen Filamentverbinder, welcher zumindest im Wesentlichen demjenigen gemäß Fig. 4a entspricht. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 4a ist jedoch der Rohrkörper 13 außenumfangsseitig im Querschnitt rechteckförmig ausgebildet.

Auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 12 bis 14 wäre eine magnetische Verbindung der Formhälften 5, 6 analog zur Ausführungsform gemäß den Fig. 4a und 4b denkbar.

In Fig. 15 ist in jeweiligen Perspektivansichten eine jeweilige Formhälfte 5, 6 beziehungsweise ein Filamentverbinder dargestellt, welcher zumindest im Wesentlichen demjenigen gemäß der ersten Ausführungsform entspricht. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind jedoch vorliegend Schiebeführungselemente 22, 23 vorgesehen, welche eine schwalbenschwanzförmige Führung der beiden Formhälften 5, 6 ermöglicht.

Allen Teilschalen 11, 12 beziehungsweise Rohrkörper 13 der Filament-Negativform 8 sind vorliegend aus einem Meta II Werkstoff entweder einteilig mit der jeweiligen Formhälfte 5, 6 oder separat davon ausgebildet. Dies ermöglicht eine homogene Erwärmung und Erstarrung der Filamentwerkstoffe der beiden Filamentenden 1 , 2.

Die Formhälften 5, 6 sowie Teilschalen 11, 12 beziehungsweise Rohrkörper 13 der Filament-Negativform 8 sind vorzugsweise aus einem Edelstahlwerkstoff gebildet und mit einem Aufbau in Form einer transparenten Chromoxidschicht versehen. Hierdurch können die besagten Bauteile vorzugsweise schwarz eingefärbt werden, um auch bei vielfacher Erwärmung mittels der Flamme 25 ein optisch günstiges Erscheinungsbild des Filamentverbinders zu gewährleisten. Die Fig. 16a und 16b zeigen in jeweiligen Perspektivansichten eine Formhälfte 5, 6 beziehungsweise beide zusammen gesetzten Formhälften 5, 6 des Filamentverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche grundsätzlich mit derjenigen gemäß Fig.

6 übereinstimmt. Allerdings ist vorliegend kein separates Einsatzteil vorgesehen. Vielmehr sind die beiden Teilschalen 11, 12 vorliegend einteilig mit dem jeweiligen Formelement beziehungsweise der jeweiligen Formhälfte 5, 6 ausgebildet. Mithin sind die beiden Teilschalen 11, 12 wiederum als jeweilige Halbröhren ausgebildet, welche im Inneren die als Nut 9 beziehungsweise 10 ausgebildete Öffnung aufweisen. In zusammengebautem Zustand der beiden Formhälften 5, 6 bilden die Teilschalen 11, 12 somit wiederum den in Fig. 16b erkennbaren Rohrkörper 13 aus, welcher wesentlicher Teil der Filament- Negativform 8 ist. Im Übrigen wird die Filament-Negativform durch diejenigen Längenbereiche der jeweiligen Nuten 9, 10 gebildet, welche sich an die jeweiligen Teilschalen 11 , 12 nach außen hin bis an die Schmalseiten der jeweiligen Formelemente beziehungsweise Formhälften 5, 6 erstrecken.

Analog zur Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind auch hier die beiden zumindest im Wesentlichen formidentisch ausgebildeten Formhälften 5, 6 über jeweilige formschlüssige Schiebeverbindungen 30 miteinander zu verbinden. Die Schiebeverbindungen 30 sind hierbei wiederum als im Querschnitt T-förmige Positiv- beziehungsweise Negativformen ausgebildet, sodass die beiden Formhälften 5, 6 entlang der Erstreckungsrichtung der Schiebeführungsmittel 30 beziehungsweise entlang der Schieberichtung 17 miteinander verbunden beziehungsweise voneinander gelöst werden können.

Im Zusammenhang mit den Fig. 17a bis 21 soll im Weiteren zwei weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Filamentverbinders erläutert werden, welche hinsichtlich ihrer Grundform im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Diese beiden Filamentverbinder sich hinsichtlich ihrer Grundform - mit Ausnahme der jeweiligen Schiebeführungselemente - zumindest im Wesentlichen identisch ausgebildet wie die Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 2c, so dass insoweit auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen und im Weiteren insbesondere auf spezielle Eigenschaften eingegangen werden wird.

Die Formhälften 5, 6 weisen auch hier eine jeweils im Wesentlichen rechteckförmige Grundkontur auf, welche eine zentrale Öffnung 7 umgibt. Innerhalb der Formelemente 5, 6 ist eine Filament-Negativform 8 dadurch ausgebildet, dass jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige, rinnenartige Nut 10 ausgebildet ist. Diese Nut 9 beziehungsweise 10 ist im Bereich der zentralen Öffnung 7 durch ein jeweilige Formteil in Form einer sich in Erstreckungsrichtung des jeweiligen Filaments 3, 4 unterteilbare Teilschale 11, 12 gebildet, welche vorliegend einteilig mit dem jeweiligen Formelement beziehungsweise der jeweiligen Formhälfte 5, 6 ausgebildet ist. Die beiden Formelemente 5, 6 weisen wiederum jeweilige Breitseiten beziehungsweise Trennflächen 15, 16 auf, an welchen die beiden Formelemente 5, 6 in zusammen gesetztem Zustand gemäß Fig. 18 plan aneinander anliegen.

Wie insbesondere anhand der Fig. 17a und 17b in jeweilige Perspektivansichten auf die beiden Formhälften 5, 6 erkennbar ist, weist das jeweilige Formelement 5, 6 jeweilige, zapfenartige Schiebeführungselemente 44 auf, welche gegenüber der Trennfläche/Breitseite 15, 16 der Formelement 5, 6 in Richtung des jeweils anderen Formelements 5, 6 übersteht beziehungsweise absteht, in welchem eine jeweils korrespondierende Zapfenaufnahme 45 zur Aufnahme der zapfenartige Schiebeführungselemente 45 ausgespart sind. Demzufolge dienen jeweils zwei Zapfenaufnahmen 45 des einen Formelements 5, 6 zur Aufnahme von jeweils zwei zapfenartigen Schiebeführungselementen 44 des anderen Formelements 5, 6. Sowohl die zapfenartigen Schiebeführungselemente 44 als auch die Zapfenaufnahmen 45 sind dabei im Querschnitt - bezogen auf eine parallel zu den Breitseiten beziehungsweise Trennflächen 15, 16 verlaufenden Schnittebene - zumindest im Wesentlichen rechteckförmig. Hier wären gegebenenfalls auch andere Formen denkbar.

Die jeweiligen Schiebeführungselemente 44, welche im Wesentlichen senkrecht von den korrespondierenden Breitseiten 15, 16 abstehen, und die jeweiligen Zapfenaufnahmen 45 der Formelemente 5, 6 weisen dabei jeweilige Führungs- und Anschlagsflächen 46 auf, entlang welchen die Formelemente 5, 6 in einer Richtung parallel zu den Breitseiten 15, 16 und in einer Richtung senkrecht zu den Breitseiten 15, 16 relativ zueinander verschiebbar und positionierbar sind. Hierdurch lassen sich die getrennt voneinander ausgebildeten Formelemente 5, 6 manuell problemlos zusammen setzen und miteinander so zu verbinden, dass die beiden Formelemente 5, 6 in gegenseitige Überdeckung kommen und plan im Bereich der Trennflächen/Breitseiten 15, 16 aneinander anliegen.

Wie insbesondere aus den Fig. 17a und 17b erkennbar ist, sind in die jeweiligen Formelemente 5, 6 jeweilige, quer - und insbesondere senkrecht - zu den Trennflächen/Breitseiten 15, 16 der Formelemente 5, 6 verlaufende Aufnahmeöffnungen 47 für Fixierungsmittel zum gegenseitigen Fixieren der Formelemente 5, 6 eingebracht. In diesen Aufnahmeöffnungen 47 sind bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 17a bis 19 jeweilige Magnetelemente 48 aufgenommen, welche beispielsweise zylinderförmig ausgebildet und in die Aufnahmeöffnungen durch Kleben oder dergleichen eingesetzt sind. Die Aufnahmeöffnungen 47 sind hierbei beispielsweise als zu den Breitseiten 15, 16 offene Sacklöcher ausgebildet. Werden die beiden Formelemente 5, 6 gemäß Fig. 18 miteinander verbunden, so liegen die Magnetelemente 48 im Bereich der Breitseiten 15, 16 der beiden Formelemente 5, 6 in Überdeckung zueinander und sorgen somit dafür, dass die beiden Formelemente 5, 6 infolge der durch die Magnetelemente 48 gegenseitig aufeinander ausgeübte Magnetkraft aneinander fixiert sind, so dass nunmehr mit dem Verbinden Enden 1, 2 der Filamente 3, 4 begonnen werden kann. Die gegenseitige Lage der Magnetelemente 48 im Bereich der Breitseiten 15, 16 der beiden Formelemente 5, 6 in Überdeckung zueinander ist dabei insbesondere aus Fig. 19 erkennbar, welche einen Schnitt durch den Filamentverbinder im Bereich eines Paares von Magnetelementen 48 zeigt.

Als Magnetelemente 48 werden beispielsweise Neodym-Stabmagnete mit einem Durchmesser von 4 mm und einer Länge von 5 mm eingesetzt, welche beispielsweise verzinkt oder vernickelt sind und versenkt eingeklebt werden.

Nach Beendigung des Verbindens der Enden 1, 2 der Filamente 3, 4 können dann durch manuelles Betätigen und Überwinden der Magnetkräfte die beiden Formelemente 5, 6 wieder voneinander gelöst werden. Hierbei dienen die Führungs- und Anschlagsflächen

46 der jeweiligen Schiebeführungselemente 44 und der zugehörigen Zapfenaufnahmen 45 zur leichteren Trennung der beiden Formhälften 5, 6.

Wie des Weiteren aus den Fig. 17a und 17b erkennbar ist, sind die Aufnahmeöffnungen

47 des jeweiligen Formelements 5, 6 auf entgegen gesetzten Seiten der jeweils zugeordneten Nut 9, 10 eingebracht. Mit Ausnahme dieser Aufnahmeöffnungen 47 sind beide Formhälften 5, 6 formidentisch ausgebildet. Dies bedeutet, dass die beiden Formelemente 5, 6 hinsichtlich ihrer Grundform, welche durch die rahmenartige Grundgestalt und die Schiebeführungselemente 46 und deren korrespondierende Zapfenaufnahmen 45 gebildet wird, formidentisch ausgebildet sind. Hierdurch können beide Formelemente 5, 6 einheitlich gefertigt werden mit Ausnahme des Einbringens der Aufnahmeöffnungen 47.

Die Ausführungsform gemäß den Fig. 20a bis 21 ist im Wesentlichen identisch der gemäß den Fig. 17a bis 19 ausgebildet; es sind lediglich die Aufnahmeöffnungen 47 andersartig gestaltet, damit die beiden Formelemente 5, 6 durch mechanische Verbindungselemente 49 in Form von Schrauben miteinander verbunden werden können. Demzufolge ist das eine Formelement 5 gemäß den Fig. 20a und 20b mit Aufnahmeöffnungen in Form von durchgehenden Senklöchern 47 und das Formelement 6 gemäß Fig. 20c mit Aufnahmeöffnungen in Form von Gewindelöchern versehen, so dass die beiden Formelemente 5, 6 mit jeweiligen, in Fig. 21 erkennbaren Schrauben als mechanische Verbindungselemente 49 miteinander verbunden werden können. Anstelle der hier eingesetzten Schrauben können natürlich auch jegliche andere Schraubelemente zum Einsatz kommen.

Insbesondere die jeweilige Nut 9, 10 zur Bildung der Filament-Negativform 8 ist vorliegend mit einer Antihaft-Beschichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) versehen. Zur Befestigung dieser Beschichtung an dem an sich aus einem Edelstahlwerkstoff hergestellten Formelement 5, 6 wird die Nut 9, 10 durch Sandstrahlen aufgeraut.

Hierbei sind unterschiedliche Verfahren denkbar:

Entweder, es wird das gesamte jeweilige Formelement 5 oder 6 durch Sandstrahlen oder ein ähnliches Verfahren aufgeraut und anschließend zunächst die PVD-Beschichtung (PVD= physical vapour deposition), beispielsweise aus Titanaluminiumnitrid auf das gesamte Formelement 5, 6 aufgebracht, wonach der Bereich der Nuten 9, 10 mit der PTFE-Beschichtung versehen wird.

Oder die Formelemente 5, 6 werden durch eine PVD-Beschichtung, beispielsweise aus Titanaluminiumnitrid und anschließend werden die Formelemente 5, 6 im Bereich der Nuten 9, 10 aufgeraut und mit der PTFE-Beschichtung versehen.

Alternativ zu der PVD-Beschichtung sind auch andere Verfahren zur Färbung der Formelemente 5, 6 denkbar. Hierbei ist beispielsweise eine DLC-Beschichtung (DLC= diamond like carbon), also eine amorphe Kohlenstoffbeschichtung, möglich. Außerdem wären auch feuerbeständige Farben oder Lacke oder dergleichen Beschichtungen oder Hochtemperatur-Farben oder - Lacke denkbar. Eine Färbung der Formelemente 5, 6 ist auch durch ein Brüniermittel oder durch Plasmanitrierung mit anschließender Nachoxidation und Interferenzbeschichtung, beispielsweise mit einer Chromoxidbeschichtung, denkbar. Bezugszeichenhste

Ende Ende Filament Filament Formelement Formelement Öffnung Filament-Negativform Nut Nut

Teilschale Teilschale Rohrkörper Kanal Breitseite Breitseite Pfeil (Schieberichtung) Fixieröffnung Fixieröffnung Fase

Filamentstück

Schiebeführungselement Schiebeführungselement Schmelzbereich

Flamme Öffnungen Längenbereich Einsatzteil Scharnierungsmittel Schiebeführungen leistenartige Elemente Aufnahmen leistenartige Elemente

Fixieröffnung Fixieröffnung

Rohrstutzen

Bajonettführungen

Zapfen

Einsatzteil

Riffelung

Riffelung

Fixieröffnungen

Fixieröffnungen

Schiebeführungselemente

Zapfenaufnahmen

Anschlagsflächen

Aufnahmeöffnungen

Magnetelemente

Verbindungselemente