AT410078B

AT410078B - Räumlich verformter gegenstand aus einem compoundmaterial sowie verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: AT410078B
Application number: AT20252000A
Authority: AT
Original assignee: Hat Skinline Ag
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2003-01-27
Also published as: ATA20252000A; WO2002045946A1; AU2002218058A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen räumlich verformten Gegenstand aus einem Compound- material, wie dieser in den Ansprüchen 1 und 2 beschrieben wird.

Mehrlagige Bauteile mit einem Tragkörper sind aus der WO 92/19907 A2 bekannt geworden, bei welchen an einem mehrlagigen Folienverbund ein Tragkörper angeformt ist. Dabei können in diesen Folienverbund unterschiedlichste Druckbilder sowie optische Speicherelemente integriert sein. Weiters ist es dabei auch möglich, in den Tragkörper anorganische oder organische Leucht- stoffe für die Anregung von Strahlung mit vorbestimmbarer Wellenlänge einzubetten, und so im Anschluss an eine Bestrahlung dieser Leuchtstoffe mit einer vorbestimmbaren Wellenlänge eine Abgabe von Licht zu erzielen, um so eine Sicherheitsüberprüfung bzw. Echtheitsüberprüfung durchführen zu können. Gleichfalls kann aber auch im Folienaufbau eine eigene Programmier- schicht bzw. ein Informationsträger eingebettet sein, der einen eigenen Bauteil ausbildet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen räumlich verformten Gegenstand aus einem Compoundmaterial sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, der es ermöglicht unter Ausnutzung der materialspezifischen Eigenschaften Funktionselemente auszubil- den, die kostengünstig und in einem vereinfachten Fertigungsprozess herzustellen sind.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der sich durch die Merkmale des Kennzeichenteiles des Anspruches 1 ergebende überra- schende Vorteil liegt darin, dass durch die Integrierung eines Funktionsbauteils in eine der Lagen des Compoundmaterials je nach dem gewählten Werkstoff bereichsweise unterschiedlichste Funk- tionselemente ausgebildet werden können, welche zur Weiterleitung und/oder Abschirmung und/oder Unterbrechung und/oder als Speichermedium und/oder zum Aufbau elektrischer oder elektromagnetischer Felder ausgebildet sind. Diese Funktionselemente sind integraler Bestandteil des Gegenstandes bzw. Bauteils und können je nach dem Einsatzzweck des herzustellenden Gegenstandes bereits vor dessen endgültiger räumlicher Formgebung in diesem integriert werden und so für unterschiedlichste Einsatzzwecke Verwendung finden. Durch die nachträgliche Verfor- mung ist das Einbringen bzw. Einbetten bzw.

Umschliessen der Funktionselemente in einer der Lagen des Compoundmaterials wirtschaftlich durchführbar. Die nachträgliche räumliche Verfor- mung kann unabhängig von den im Compoundmaterial angeordneten Funktionselementen erfol- gen.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber eigenständig auch durch die Merkmale des Anspruches 2 gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergeben- den Vorteile liegen darin, dass durch die Kombination der das Compoundmaterial bildenden Lagen bereichsweise aufgrund der materialspezifischen Eigenschaften eigene Funktionselemente ausge- bildet werden, welche je nach den gewünschten Funktionen bereits vorbestimmbar vor der Verfor- mung in dem ebenflächigen Zuschnitt entsprechend angeordnet werden können und so nach der Bildung des räumlich verformten Gegenstandes an der vordefinierten Position angeordnet sind.

Dadurch können unterschiedlichste Funktionselemente positionsgenau vorbestimmbar festgelegt werden und es ist deshalb möglich, einen Multifunktionsbauteil mit unterschiedlichsten Funktions- elementen auszubilden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstandes sind in den Ansprüchen 3 bis 34 gekennzeichnet, wobei die dabei erzielbaren Vorteile der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen sind.

Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch unabhängig davon durch ein Verfahren zum Herstel- len von Gegenständen gemäss den im Anspruch 35 angegebenen Merkmalen gelöst. Die sich aus der Merkmalskombination des Kennzeichenteils dieses Anspruches ergebenden Vorteile liegen dann, dass durch zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden, welche zu einem Leiter oder einer Abschirmung zusammengefasst werden, eigene Funktionsbauteile innerhalb des Gegenstan- des ausgebildet werden. Darüber hinaus können durch die Anordnung und Auswahl der Werkstoffe für die Fasern und/oder Fäden unterschiedlichste Funktionselemente ausgebildet werden.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen-
Fig 1 einen erfindungsgemäss ausgebildeten Gegenstand in schaubildlicher, vereinfachter
Darstellung ;
Fig 2 einen anderen Gegenstand gemäss der Erfindung in Stirnansicht, geschnitten und

vereinfachter, schematischer Darstellung; Fig. 3 einen weiteren erfindungsgemässen Gegenstand in Stirnansicht, geschnitten und schematisch vereinfachter Darstellung;
Fig. 4 einen weiteren erfindungsgemässen Gegenstand in Stirnansicht, geschnitten und schematisch vereinfachter Darstellung.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z. B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merk- malskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispie- len für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemässe Lösungen darstellen.

In den unterschiedlichen Fig. 1 bis 4 ist jeweils ein räumlich verformter Gegenstand 1 gezeigt, welcher aus einem ebenflächigen Zuschnitt aus einem Compoundmaterial gebildet ist, welches zumindest eine Lage 2 aus Fasern und/oder Faden und zumindest eine weitere Lage 3 umfasst, die miteinander verbunden sind. Dabei kann auf zumindest einem Teil der Oberflache dieses Com- poundmatenals zumindest ein Bauelement 4 an diesem durch einen Anformvorgang befestigt oder mit diesem über eine Kleberschicht verbunden sein. Wird für das Bauelement 4 als Werkstoff ein Kunststoff gewählt, ist es möglich, diesen direkt durch einen Anspritzvorgang daran zu befestigen bzw. anzuformen.

Die weitere Lage 3 kann aus einem Kunststoff und/oder einem Metall und/oder einem kerami- schen Werkstoff bestehen, wobei dies von dem Werkstoff der Fasern und/oder Fäden der Lage 2 abhängig ist. Wesentlich dabei ist, dass zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden der ersten Lage 2 und/oder zumindest einzelne Bereiche der weiteren Lage 3 zumindest in einem Teilbereich als Funktionselement 5 zur Leitung und/oder Abschirmung und/oder Unterbrechung und/oder als Speichermedium und/oder zum Aufbau elektrischer oder elektromagnetischer Felder ausgebildet sind bzw. ist.

Dabei können die Fasern und/oder Fäden der ersten Lage 2 ein Gewirke, Gewebe, Geflecht, Gestricke, Netz, Gitter, Flies ausbilden. Gleichfalls ist es aber auch moglich, einzelne der Fasern und/oder Fäden in Form eines unidirektional angeordneten Gebildes einzusetzen. Dabei konnen die einzelnen Fasern und/oder Fäden aus einem organischen und/oder anorganischen und/oder metallischen Werkstoff gebildet sein. Als besonders vorteilhaft können die Fasern und/oder Faden aus der Gruppe der Werkstoffe von Glas, Kohle, Aramide, Metall, Stahl, Keramik, Kunststoff, Kar- bon, Baumwolle, Hanf sowie tierischen Ursprungs, wie beispielsweise Haare usw., gewählt wer- den. Die Aramid-Fasern bzw. Fäden werden auch unter dem Handelsnamen Kevlar vertrieben und sind der Gruppe der Polyamide zuzuordnen.

Es ist aber auch möglich, dass die Fasern und/oder Fäden mit einer zusätzlichen Beschichtung versehen sind, welche aus der Gruppe der Werkstoffe von Aluminium, Chrom, Nickel, Chrom- Nickel oder Niob gewählt sein konnen. Als besonders vorteilhaft ist es, wenn die Fasern und/oder Fäden mit einer Nanobeschichtung versehen sind. Unabhängig davon ist es aber auch moglich, mehrere Fasern und/oder Fäden zu einem eigenen Faserbündel und/oder Fädenbündel zusam- menzufassen, um so unterschiedlichste Werkstoffe zur Ausbildung des Funktionsbauteils 5 mitein- ander kombinieren zu können. Dabei sei erwähnt, dass die zuvor beschriebenen Fasern und/oder Fäden für die Bildung der ersten Lage miteinander auf unterschiedlichste Weise kombiniert werden können, wobei dies selbstverständlich aber auch auf die Wahl der zuvor genannten unterschied- lichsten Werkstoffe zutrifft.

Wie nun weiters aus der schematischen Darstellung der Fig. 1 zu entnehmen ist, kann in zu- mindest einer der Lagen 2,3 in zumindest einem Teilbereich des Gegenstandes 1 zumindest ein weiteres Funktionselement 6,7 angeordnet sein. Diese hier vereinfacht dargestellten weiteren Funktionselemente 6,7 können beispielsweise durch ein aus der Gruppe der aktiven oder passi- ven Bauteile gewählt werden. Dies können beispielsweise Piezoelemente, Peltierelemente, Spei- cherelemente, Sensorelemente, Sendeelemente, ein Aktor bzw. ein Anzeigeelement sein. Vorteil- haft ist es, wenn einzelne der Funktionselemente 6 mit einer Steuer- und/oder Auswertevornchtung

wirkverbunden sind.

Gleichfalls ist es möglich, die Steuer- und/oder Auswertevorrichtung mit einer weiteren Sendeeinrichtung zu verbinden, um so beispielsweise von einem Träger eines derartigen Gegenstandes 1 erfasste Daten über drahtlose Verbindung einem hier nicht näher dargestellten Empfänger weiterzuleiten. Als besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn mehrere dieser Funktionselemente 6, 7 miteinander wirkverbunden sind.

Wie nun hier schematisch vereinfacht dargestellt, ist es möglich, eines der Funktionselemente 6 beispielsweise mit einer schematisch dargestellten Kraft - gemäss Pfeil F - zu beaufschlagen und einzelne Fasern oder Fäden der ersten Lage 2 für die Weiterleitung des beim Funktionselement 6 erzeugten Signales an das weitere, vereinfacht dargestelltes Funktionselement 7, wie beispiels- weise ein Anzeigeelement, weiterzuleiten. Dadurch ist es möglich, an einer am Gegenstand 1 vorbestimmbaren Stelle mittels des Funktionselementes 6 ein Signal auf unterschiedlichste Art und Weise zu generieren und dieses Mittels des Funktionselementes 5 innerhalb der Lage 2 an das weitere Funktionselement 7 zu übertragen. Dabei kann die Übertragung bzw.

Leitung dieser Signa- le auf elektrischer oder optischer Basis erfolgen, wobei dies von der Art der gewählten Funktions- elemente 6,7 und den damit kombinierbaren Funktionselementen 5 des den Gegenstand 1 bilden- den Compoundmaterials abhängt. Dabei sei erwähnt, dass selbstverständlich eine Kombination mehrerer Funktionselemente 6,7 sowie mehrerer Funktionselemente 5 innerhalb des Compound- materials möglich ist. Gleichfalls ist eine Mehrfachanordnung der Funktionselemente 5 bis 7 mög- lich.

Durch die Werkstoffwahl des Funktionselementes 5 sowie einer Vielzahl von Kombinations- möglichkeiten ist es möglich, Teilbereiche des Gegenstandes 1 mit einem Funktionselement 5 zur Weiterleitung von Signalen und/oder zur Übertragung von Wärmeenergie zu verwenden. Dabei kann es als vorteilhaft gelten, wenn die äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 zumindest be- reichsweise durch die Lage 2 und/oder die weitere Lage 3 gebildet ist. Werden einzelne Fasern und/oder Faden der ersten Lage 2 als Funktionselement 5 zur Wärmeleitung eingesetzt, ist es vorteilhaft, diese aus einem gut wärmeableitenden Werkstoff, wie beispielsweise Gold, Silber, Kupfer usw. auszubilden.

Dies ist dann von Vorteil, wenn an einer vorbestimmbaren Stelle des Bauelementes 1 eine überschüssige Wärmemenge aufgenommen und abgeleitet werden soll und an einer davon distanzierten Stelle, beispielsweise an die Umgebung abgeführt werden soll. Um hier ein verbessertes Wärmeaufnahme- bzw -abstrahlverhalten der Funktionselemente zu erzie- len, ist es vorteilhaft, die Funktionselemente zur Wärmeaufnahme naher der äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 anzuordnen bzw. dass diese in diesem Teilabschnitt die äussere Oberfläche des Gegenstandes 1 bilden. Gleiches gilt selbstverständlich aber auch für jenen Teilabschnitt der äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1, an welchem die Abstrahlung der Wärmeenergie erfol- gen soll.

Für die Weiterleitung innerhalb des Gegenstandes 1 kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Funktionselemente 5 zur Weiterleitung gegenüber der weiteren Lage 3 isoliert geführt werden.

In der Fig. 2 ist ein anderer räumlich verformter Gegenstand 1 dargestellt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in der vorangegangenen Fig. 1 verwendet werden Wei- ters kann die Anordnung bzw. Ausbildung der einzelnen Funktionselemente 5 bis 7 ähnlich gewählt werden, wie dies in der Fig. 1 bereits beschrieben worden ist.

Zusätzlich zu den beiden das Compoundmaterial bildenden Lagen 2,3 und weiteren in bzw an diesen angeordneten Funktionselementen 7 ist hier dargestellt, dass zwei weitere Funktionselemen- te 8,9 an diesem in Form einer Halbschale ausgebildeten Gegenstand 1 angeordnet sind. Dabei kann das Funktionselement 8 beispielsweise als Sensor und das Funktionselement 9 als Spei- cherelement ausgebildet sein.

Bei dieser hier vereinfacht dargestellten Ausführungsform ist es möglich, das Funktionselement 5, welches die Lage 2 ausbildet, zur Abschirmung der weiteren Funktionselemente 8,9 einzuset- zen, um so den von der Halbschale des Gegenstandes 1 umgrenzten Innenraum vor einer Strah- lenbeeinflussung bzw Belastung von der vom Innenraum gegenüberliegenden Seite abzuschir- men. Zusätzlich ist bei diesem Ausführungsbeispiel dem Gegenstand 1 zumindest in einer der beiden Lagen 2,3 ein Leiterelement 10 zugeordnet. Dieses Leiterelement 10 ist bei diesem Aus- führungsbeispiel vollständig vom Werkstoff der weiteren Lage 3 umschlossen bzw. umhüllt. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, das Leiterelement 10 in zumindest einer der Lagen 2,3 verlaufend anzuordnen und/oder zumindest bereichsweise in einer einzubetten.

Dies ist für ein weiteres, hier vereinfacht dargestelltes Leiterelement 11gezeigt, wobei dieses an den voneinander abgewandten Endbereichen zumindest einen Teil der Oberfläche des Gegen- standes 1 ausbildet und so zur Kontaktierung mit den beiden weiteren Funktionselementen 8,9 eingesetzt werden kann. Um eine Positionierung bzw. Halterung dieser beiden Funktionselemente 8,9 zu erzielen, ist hier vereinfacht dargestellt, dass einzelne Bauelemente 4 an der inneren Ober- flache des Gegenstandes 1 am Compoundmatenal angeordnet sind, welche derart ausgebildet sind, dass eine einfache Lagefixierung erzielbar ist.

Dem Funktionselement 9 kann aber selbstver- ständlich noch ein weiteres Funktionselement in Form einer Steuer- und/oder Auswertevorrichtung zugeordnet sein, welches über das Funktionselement 5 der Lage 2 mit dem als Sendeelement ausgebildeten Funktionselement 7 wirkverbunden ist. Dieses als Sendeelement 7 ausgebildete Funktionselement steht über das vereinfacht dargestellte Leiterelement 10 mit dem weiteren, als Anzeigeelement ausgebildeten Funktionselement 7 in Wirkverbindung, wodurch es beispielsweise möglich ist, vom Sensor 8 unterschiedlichste Messwerte, wie beispielsweise Puls, Blutdruck, Zu- ckergehalt usw.

zu ermitteln, diese ermittelten Werte an das weitere Funktionselement 9 weiterzu- leiten, dort gegebenenfalls zu speichern und entsprechend auszuwerten und von hier an das als Sendeelement ausgebildete Funktionselement 7 weiterzuleiten, welches je nach ermitteltem Mess- wert am Anzeigeelement ein entsprechendes Signal erzeugt bzw. absendet und je nach den ermit- telten Messwerten einen Kontrollwert darstellen kann. So ist es z.B. möglich, entsprechende menschliche Werte während der Sportausübung zu erfassen bzw. zu ermitteln, für eine gegebe- nenfalls spätere detailliertere Auswertung abzuspeichern sowie gegebenenfalls bei einem Über- oder Unterschreiten vorgegebener Sollwerte ein entsprechendes Signal am Anzeigeelement zu generieren.

Dies kann beispielsweise ein Über- oder Unterschreiten der Pulsfrequenz, des Blutdru- ckes sowie anderer wesentlicher Gesundheitswerte sein.

Als Werkstoff für die weitere Lage 3 haben sich solche aus der Gruppe der Thermoplaste, Du- roplaste oder Elastomere als vorteilhaft erwiesen, welche jeweils für sich einzeln bzw. in beliebiger Kombination miteinander Verwendung finden können. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwie- sen, wenn das Leiterelement 10,11 zur Weiterleitung von elektrischen und/oder optischen Signa- len sowie zur Erzeugung und/oder Aufnahme von magnetischen Feldern ausgebildet ist. Unabhän- gig davon ist es aber auch möglich, durch das Leiterelement 10, 11Wärmeenergie zu übertragen.

Als Werkstoff für die Lage 3 können bevorzugt Polyamid (PA), Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polymethyl- methacrylat (PMMA), Thermoplastisches Polyurethan (TPU), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Cellulose-Acetat (CA), Polyvinylchlorid (PVC) sowie Polyester gewählt werden.

In der Fig. 3 ist weitere Möglichkeit zur Ausbildung des Gegenstandes 1 dargestellt, wobei wie- derum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie in den vorangegangenen Fig. 1 und 2 verwen- det werden. Dabei umfasst der räumlich verformte Gegenstand 1 den Zuschnitt aus dem Com- poundmaterial mit den beiden Lagen 2 und 3, wobei hier noch zusätzlich dargestellt ist, dass zu- satzlich zu den beiden Bauelementen 4, welche an einer Oberflache des Compoundmaterials befestigt sind, noch weitere Funktionselemente 12 ausgebildet sind, welche durch den die weitere Lage 3 bildenden Werkstoff ausgebildet sind.

Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass das den Gegenstand 1 bildende Compoundma- terial mit einer grösseren Wandstärke hergestellt wird und während des Umformvorganges der Werkstoff der weiteren Lage 3 ausreichend erweicht und zur Ausbildung des Funktionselementes 12 bzw. mehrerer derselben umgeformt wird.

Wie weiters in der Fig. 3 dargestellt, ist es auch möglich, zumindest bereichsweise an einer äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 bzw. den diesen ausbildenden Compoundmaterials ein Druckbild 13 aufzubringen. Dies kann dadurch erfolgen, dass das Druckbild auf den ebenen Zu- schnitt des Compoundmaterials bereits vor der räumlichen Verformung aufgebracht worden ist.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, das Druckbild erst nach der räumlichen Verformung und der endgültigen Festlegung der räumlichen Aussenformen auf einer der äusseren Oberflächen aufzubringen. Dabei können die unterschiedlichsten Verfahren gewählt werden.

Gleichfalls ist es aber auch möglich, das Druckbild 13 derart auszubilden bzw. anzuordnen, dass dies zur Kennzeichnung der am bzw. im Gegenstand 1 angeordneten Funktionselemente 5 bis 9,12 bzw. für eine nähere Erläuterung für einen Benutzer eines derartigen Gegenstandes dienen

kann.

Weiters ist hier dargestellt, dass bereichsweise der Gegenstand 1 zusätzlich zur ersten Lage 2, welche das Funktionselement 5 ausbildet, noch eine weitere Lage 14 angeordnet sein kann, für welche eine Ausbildung und Anordnung ähnlich der bereits zuvor beschriebenen Lage 2 gewählt werden kann Um hier unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung für die zuvor beschriebene Lage 2 hingewiesen.

Diese Lage 14 ist zumindest bereichsweise in der weiten Lage 3 eingebettet und bildet hier einen Teilabschnitt der äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 bzw Compoundmaterials aus.

Selbstverständlich ist es aber auch möglich, mehrere dieser Lagen 2,14 in der Lage 3 bzw. mehrerer dieser Lagen 3 anzuordnen, wobei die Möglichkeit besteht, dass die ersten Lagen 2,14 zumindest bereichsweise von der weiteren Lage 3 vollständig umschlossen bzw. umhüllt und/oder nur teilweise in dieser eingebettet sind. Bei einer teilweisen Einbettung ist möglich, dass das die erste Lage 2,14 bildende Material einen Teil der äusseren Oberfläche ausbildet, wodurch es möglich ist, dass diese Lagen 2,14 als Funktionselement 5 zur Aufnahme und/oder Abstrahlung von Warmeenergie, optischen Signalen, Aufnahme und/oder Abgabe von Funksignalen, der Abstrahlung von magnetischen Feldern und ähnliches Verwendung finden können
In der Fig. 4 ist eine weitere mögliche Ausführungsform des Gegenstandes 1 gezeigt, welcher wiederum die beiden Lagen 2,3 sowie mehrere Bauelemente 4 umfasst.

Dabei können die einzelnen zuvor beschriebenen Bauelemente gemäss der zuvor in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungen entsprechen, wobei, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, auf diese Beschreibung hingewiesen wird. Gleichfalls werden hier für gleiche Teile gleiche Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Fig. 1 bis 3 verwendet werden.

Bei diesem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einer äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 ein mehrlagiger Folienverbund 15 angeordnet, welcher durch unterschiedlichste Verbindungsmöglichkeiten mit dem Compoundmaterial verbunden sein kann. Dies kann beispielsweise formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder über eine Kleberschicht und/oder über einen Anformvorgang erfolgen Bei diesem hier gezeigten Gegenstand 1 ist ein zweilagiger Folienverbund 15 aus Folien 16,17 gebildet. Zwischen den beiden Folien 16,17 kann noch ein Druckbild 18 angeordnet sein, um dieses vor äusseren Einflüssen, wie Abrieb, UV-Strahlung, thermischen Belastungen, Feuchtigkeit usw. zu schützen.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die einzelnen Folien 16,17 des Folienverbundes 15 aus einem Kunststoff der Gruppe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylentherephthalat (PET), Cellulose-Acetat (CA), Polyvinylchlorid (PVC) und Ethylen Acrylsäure-Copolymer (EAA) gewählt sind. Dabei können die einzelnen Werkstoffe der Folien 16,17 beliebig miteinander kombiniert werden, wobei es selbstverständlich auch möglich ist, mehrere dieser Folien 16,17 zu dem Folienverbund 15 miteinander zu verbinden.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die dem Benutzer zugewandte Folie 16 aus dem Werkstoff Polycarbonat (PC) gewählt wird und der Folie 17 aus dem Werkstoff Polymethylmethacrylat (PMMA) vorgeordnet ist. Das Druckbild 18 kann je nach Druckverfahren aufgedruckt, aufgespritzt oder aufkaschiert werden.

Bei diesem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Folienverbund 15 vollflächig über die äussere Oberfläche des Gegenstandes 1 angeordnet, wobei es aber selbstverständlich möglich ist, diesen nur bereichsweise daran anzuordnen Selbstverständlich ist es aber auch möglich, diesen bereichsweise einzubetten, um so einen ebenflächigen Übergang im Bereich der äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 zu erzielen. Weiters ist hier noch dargestellt, dass bei einem Stirnendbereich des flächigen Zuschnittes des Compoundwerkstoffes auch die Stirnenden der Folien 16,17 sowie des Druckbildes 18 enden, und in diesen Bereichen das Bauelement 4 die Stirnenden übergreifend angeordnet ist. Dadurch kann eine Ablösung der einzelnen Lagen 2,3 sowie der Folien 16,17 in diesen Stirnendbereichen vermieden werden.

Die als Funktionselement 5 ausgebildete Lage 2 ist hier vereinfacht als Faserlage dargestellt und dient zur Weiterleitung von Signalen, ausgehend vom Funktionselement 6, hin zum weiteren Funktionselement 8. Dieses Funktionselement 8 ist unter Zwischenschaltung des Bauelementes 4 an einer äusseren Oberfläche des Gegenstandes 1 gehaltert und steht mit dem Funktionselement 5

in Wirkverbindung. Selbstverständlich können aber auch mehrere dieser Funktionselement 6 bis 9, 12 eingesetzt werden, wobei hier der Einfachheit halber nur die beiden Funktionselemente 6 und 8 dargestellt worden sind.

Zusätzlich ist hier noch angedeutet, dass auf der dem Compoundmaterial zugewandten Seite des Folienverbundes 15, hier im vorliegenden Fall im Bereich der Folie 17 ein weiteres Bauelement 19 an dieser Folie 17 befestigt, insbesondere über einen Anformvorgang und/oder eine Kleber- schicht verbunden ist Diese Bauelemente 19 können bereichsweise am Folienverbund 15 verteilt über die Oberflächen vorgesehen sein und können zur formschlüssigen Verbindung zwischen dem Folienverbund 15 und dem Compoundmaterial dienen. Es ist aber unabhängig davon auch mög- lich, nur den Folienverbund 15 mit den daran angeordneten Bauelementen 19 als eigenständigen Gegenstand auszubilden und diesen gegebenenfalls mit den Funktionselementen 5 bis 9,12 auszustatten.

Als Werkstoff für das Bauelement 4 bzw. das Bauelement 19 hat sich ein Kunststoffwerkstoff als vorteilhaft erwiesen, wenn dieser aus der Gruppe von Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Cellulose-Acetat (CA), Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA), Polyamid (PA), Polybutylen- terephthalat (PBT), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat (PET), Poly- methylmethacrylat (PMMA), Polypropylen (PP), Polyphenylenether (PPE mod ), Polystyrol (PS), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylchlorid (PVC), Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Thermo- plastisches Polyurethan (TPU) und Ethylen Acrylsäure-Copolymer (EAA) gewählt ist.

Diese hier zuvor beschriebenen Gegenstände 1 können vorteilhaft als Verkleidungs- und Ab- deckteile in einem Mehrschichtaufbau Verwendung finden, welche mittels IML-Verfahren als scha- lenförmige, dreidimensionale Formteile hergestellt werden, welche noch partielle und/oder flächige Verstärkungen aus Hochleistungsfasern aufweisen sowie gegebenenfalls integrierten Funktions- elementen zur Aufnahme und/oder Erzeugung und/oder Weiterleitung von physikalischen und/oder chemischen Effekten dienen. Diese physikalischen Effekte können elektrische und/oder mechani- sche und/oder optische Effekte darstellen.

Diese zuvor beschriebenen Funktionselemente 6 bis 9,12 können integriert sowie miniaturi- siert sein, welche physikalische und/oder chemische Effekte generieren, als Reaktion auf physika- lische und/oder chemische Einflussnahmen. So ist es beispielsweise möglich, Funktionselemente einzusetzen, welche unter Einflussnahme von Druck elektrische und/oder optische Signale bzw.

Werte generieren und diese über die Funktionselemente 5 bzw Leiterelemente 10,11 weiterleiten, um beispielsweise Schalt- bzw. Steuervorgänge zu bewirken. So ist es beispielsweise möglich, durch die Aufbringung einer Druckkraft auf ein Piezoelement ein elektrisches Signal bzw. einen Stromfluss zu generieren und diese erzeugte elektrische Energie an ein weiteres Funktionselement weiterzuleiten, welches aufgrund der diesem zugeführten elektrischen Energie einen Schaltvor- gang durchführt. Unabhängig davon ist es aber auch möglich, dass dieses Funktionselement eine Volumenvergrösserung durchführt und so beispielsweise ein Öffnen oder leichteres Öffnen eines Verschlussdeckels ermöglicht wird. Wesentlich erscheint, dass bei derartigen Gegenständen 1 eine Reduzierung der Herstellungs- und/oder Betriebs- und/oder Wiederverwertungskosten ermöglicht wird.

Gleichzeitig kann aber auch eine Erhöhung der Sicherheit, der Umweltverträglichkeit, eine Verringerung von Massen, eine Erhöhung von Wirkungsgraden von technischen Prozessen, eine Erhöhung der Lebensdauer technischer Komponenten, eine Erhöhung der Beständigkeit gegen- über physikalischen Belastungen gefunden werden.

Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Gegenstandes 1 aus dem Compoundmaterial dieser bzw. dessen Bestandteile teil- wiese unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Be- schreibung entnommen werden.

Vor allem konnen die einzelnen in den Fig. 1 ; 3 ; gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemassen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemä- #en Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

PATENTANSPRÜCHE: 1. Räumlich verformter Gegenstand aus einem ebenflächigen Zuschnitt aus einem Com- poundmaterial, welches zumindest eine Lage aus Fasern und/oder Fäden und zumindest eine weitere Lage aus Kunststoff und/oder Metall umfasst, die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einem Teil der Oberfläche des Compoundma- terials zumindest ein Bauelement (4) an diesem durch einen Anformvorgang befestigt oder mit diesem über eine Kleberschicht verbunden ist und dass zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden der ersten Lage (2,14) und/oder zumindest einzelne Bereiche der weite- ren Lage (3) zumindest in einem Teilbereich als Funktionselement (5) zur Leitung und/oder
Abschirmung und/oder Unterbrechung und/oder als Speichermedium und/oder zum Auf- bau elektrischer oder elektromagnetischer Felder ausgebildet sind bzw. ist.

Claims

2. Raumlich verformter Gegenstand aus einem ebenflächigen Zuschnitt aus einem Com- poundmaterial, welches zumindest eine Lage aus Fasern und/oder Fäden und zumindest eine weitere Lage aus Kunststoff und/oder Keramik umfasst, die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einem Teil der Oberfläche des Com- poundmaterials zumindest ein Bauelement (4) an diesem durch einen Anformvorgang be- festigt oder mit diesem über eine Kleberschicht verbunden ist und dass zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden der ersten Lage (2,14) und/oder zumindest einzelne Bereiche der weiteren Lage (3) zumindest in einem Teilbereich als Funktionselement (5) zur Leitung und/oder Abschirmung und/oder Unterbrechung und/oder als Speichermedium und/oder zum Aufbau elektrischer oder elektromagnetischer Felder ausgebildet sind bzw. ist 3.

Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer der Lagen (2,3, 14) in zumindest einem Teilbereich desselben zumindest ein weiteres Funkti- onselement (6 bis 9,12) angeordnet ist.

4. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Funktionselement (6 bis 9,12) durch ein aktives oder passives Bauteil, ein Piezo-Element, ein Peltier-Element, ein Speicherelement, ein Sendeelement, einen Sensor, einen Aktor, ein Anzeigeelement gebildet ist.

5. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Funktionselement (6 bis 9,12) mit einer Steuer- oder Auswertevor- richtung wirkverbunden ist.

6. Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- oder Auswerte- vorrichtung mit eine Sendeeinrichtung verbunden ist 7 Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass mehrere Funktionselemente miteinander wirkverbunden sind.

8. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern oder Fäden der ersten Lage (2,14) ein Gewirke, Gewebe, Geflecht, Gestricke, Netz, Gitter, Vlies oder unidirektional angeordnetes Gebilde ausbilden.

9. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern oder Fäden aus einem organischen und/oder anorganischen und/oder metallischen Werkstoff gebildet sind.

10. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern oder Fäden aus der Gruppe der Werkstoffe von Glas, Kohle, Aramide, Metall, Stahl, Keramik, Kunststoff, Karbon, Baumwolle, Hanf, tierischer Haare gewählt sind.

11 Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern und/oder Faden mit einer Beschichtung aus der Gruppe der Werkstoffe von Aluminium, Chrom, Nickel, Chrom-Nickel oder Niob versehen sind.

12. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Fasern und/oder Fäden mit einer Nanobeschichtung versehen sind.

13. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Werkstoff für die weitere Lage (3) aus der Gruppe der Thermoplas- te gewählt ist.

14. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- <Desc/Clms Page number 8> zeichnet, dass der Werkstoff für die weitere Lage (3) aus der Gruppe der Duroplaste ge- wählt ist.

15. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Werkstoff für die weitere Lage (3) aus der Gruppe der Elastomere gewählt ist.

16. Gegenstand nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermoplaste durch Po- lyamid (PA), Polyester, Polyethylenterephthalat (PET), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copoly- mere (ABS), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Thermo- plastisches Polyurethan (TPU), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) Styrol-Acrylnitril-Co- polymere (SAN), Cellulose-Acetat (CA), Polyvinylchlorid (PVC) gebildet sind.

17. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass mehrere Fasern und/oder Faden zu einem Faserbündel und/oder Fädenbun- del zusammengefasst sind.

18. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass zumindest einer der Lagen (2,3, 14) zumindest ein Leiterelement (10, 11) zugeordnet ist.

19. Gegenstand nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (10,11) in zumindest einer der Lagen (2,3, 14) verlaufend angeordnet und zumindest bereichs- weise darin eingebettet ist.

20. Gegenstand nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (10,11) in zumindest einer der Lagen (2,3, 14) zumindest bereichsweise von dieser um- schlossen bzw. umhüllt ist.

21. Gegenstand nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeich- net, dass das Leiterelement (10,11) zur Weiterleitung von elektrischen und/oder optischen Signalen ausgebildet ist.

22. Gegenstand nach einem oder mehreren der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeich- net, dass das Leiterelement (10,11) zur Übertragung von Wärmeenergie ausgebildet ist.

23. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Fasern und/oder Fäden der ersten Lage (2,14) zur Übertragung von Wärmeenergie ausgebildet sind.

24 Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden bzw. das Leiterelement (10, 11) mit einem Funktionselement (6 bis 9,12) wirkverbunden sind bzw. ist.

25. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass einzelne der Funktionselemente (12) durch den die weitere Lage (3) bilden- den Werkstoff gebildet sind.

26. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest bereichsweise an einer äusseren Oberfläche des Compoundmate- rials ein Druckbild (13) aufgebracht ist.

27. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die erste Lage (2,14) zumindest bereichsweise in der weiteren Lage (3) ein- gebettet ist und einen Teilabschnitt einer äusseren Oberfläche des Compoundmaterials bil- det.

28. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die erste Lage (2,14) zumindest bereichsweise von der weiteren Lage (3) umschlossen ist 29. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest bereichsweise an einer äusseren Oberfläche des Compoundmate- rials ein mehrlagiger Folienverbund (15) aus Folien (16, 17) aufgebracht ist. **WARNUNG** Ende CLMS Feld Kannt Anfang DESC uberlappen**.

30. Gegenstand nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Folien (16,17) des Fo- lienverbundes (15) aus einem Kunststoff der Gruppe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polystyrol (PS), Acrylnitnl-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Styrol-Acryl- nitril-Copolymere (SAN), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyethylen- terephthalat (PET), Cellulose-Acetat (CA), Polyvinylchlorid (PVC) und Ethylen Acrylsäure- Copolymer (EAA) gewählt wird. <Desc/Clms Page number 9>

31. Gegenstand nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (16) aus dem Werkstoff Polycarbonat (PC) der Folie (17) aus dem Werkstoff Polymethylmethacrylat (PMMA) vorgeordnet ist und die Folie (16) aus dem Werkstoff Polycarbonat (PC) zumin- dest bereichsweise eine äussere Oberfläche des Gegenstandes (1) ausbildet.

32. Gegenstand nach einem oder mehreren der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeich- net, dass zwischen den Folien (16,17) des Folienverbundes (15) zumindest bereichsweise ein Druckbild (18) angeordnet ist.

33 Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass zumindest ein weiteres Bauelement (19) auf einem Teil der Oberfläche des Folienverbundes (15) an diesem durch einen Anformvorgang befestigt oder mit diesem uber eine Kleberschicht verbunden ist.

34. Gegenstand nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Bauelement (4,19) aus der Gruppe der Werkstoffe Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymere (ABS), Cellulose-Acetat (CA), Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Poly- ethylenterephthalat (PET), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polypropylen (PP), Poly-phe- nylenether (PPE mod.), Polystyrol (PS), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyvinylchlorid (PVC), Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN), Thermoplastisches Polyurethan (TPU) und Ethylen Acrylsaure-Copolymer (EAA) gewählt ist 35.

Verfahren zum Herstellen von Gegenständen, bei welchem zumindest eine Lage aus Fa- sern und/oder Fäden sowie zumindest eine weitere Lage aus Kunststoff und/oder Metall zu einem ebenflächigen Compoundmaterial miteinander verbunden werden, daran anschlie- #end ein Zuschnitt für den Gegenstand hergestellt und dieser räumlich verformt wird und dass auf zumindest einen Teil der Oberfläche des Compoundmaterials ein Bauelement aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einzelne der Fasern und/oder Fäden zu einem Leiter oder einer Abschirmung zusammengefasst und Anschlussbereiche ausgebildet werden. <Desc/Clms Page number 10>

ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT Patentschrift Nr.: A T 410 078 B Ausgegeben am: 27. 01.2003 Int. Cl. 7: B32B 27112, B32B 3/08, 5/14 Blatt : 1 EMI10.1 <Desc/Clms Page number 11>