DE102005022566A1

DE102005022566A1 - Verfahren zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums

Info

Publication number: DE102005022566A1
Application number: DE200510022566
Authority: DE
Inventors: Heinz Busskamp
Original assignee: Global Safety Textiles GmbH
Current assignee: Global Safety Textiles GmbH
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2006-11-23
Also published as: WO2006122597A1

Abstract

Verfahren zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte: Lösen und/oder Lockern der die Form der Oberfläche (6) fixierenden Strukturen, Inschwingungversetzen des Mediums (2), derart, daß sich an den Oberflächen (6) des Mediums (2) wellenförmige Verformungen bilden, und Fixieren der wellenförmigen Verformungen, und Vorrichtung hierzu.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums.

Flächenartige Medien, haben z. B. als dünne glatte Folien und Planen aufgrund ihrer glatten Oberfläche einen sehr hohen Reibwert, der beispielsweise bei Fahrzeuginsassenschutzeinrichtungen (z. B. Luftsäcken) von großem Nachteil sein kann, wenn z. B. menschliche Haut mit einem derartigen Medium in Berührung kommt und daran entlangreibt. Es können hierbei ernsthafte Brandverletzungen entstehen. Die glatte Oberfläche solcher Medien hat noch den weiteren Nachteil, dass sie, wenn sie aufeinander liegen, aufgrund des "Glasplatteneffekts" regelrecht aneinander "kleben" und sich damit schlecht voneinander trennen lassen. Auch ist das Einbringen derartiger Materialien in Behältnisse wie z. B. Tüten erschwert ist, das sie u.a. aufgrund ihrer "Klebrigkeit" Widerstand bieten und schwierig einzufädeln sind. Von Nachteil ist unter Umständen auch, dass glatte Oberflächen von flächenartigen Medien Licht reflektieren können.

Um nun die geschilderten Nachteile abzumildern wurden verschiedene Maßnahmen ergriffen. So wurde durch Aufbringen einer zusätzlichen Materialschicht auf die Oberfläche, welche das Kleben reduziert oder die Oberfläche aufrauht, der Reibwert und die Klebeneigung verringert. Eine Mehrschichtoberfläche, deren oberste Schicht nur zur Reduzierung der Reibung dient, ist jedoch nur sehr arbeits- und kostenaufwendig herzustellen. Aufbringen eines Antihaftmittels wie z. B. Talkum bedeutet zusätzliche Kosten und einen eigenen Arbeitsgang. Darüberhinaus wurde durch mechanisches oder chemisches Aufrauhen der Oberfläche zur Erzeugung eines Lotuseffekts die Reibung verringert. Dies jedoch unter In-Kauf-Nehmen von sehr aufwendigen Prozessen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums vorzuschlagen, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden oder zumindest stark verringert werden.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Durch Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein verformtes flächenartiges Medium erreicht, dessen Oberflächenreibung sehr stark herabgesetzt ist, so dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht mehr vorliegen. Es herrscht aufgrund der durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichten wellenförmigen Oberflächenverformung eine stark herabgesetzte Reibung und Klebeneigung. Das Medium kann erfindungsgemäß mit Schallwellen, Licht-, Röntgenradar- oder Mikrowellen beaufschlagt werden, so dass sich an der Oberfläche des Mediums wellenartige Verformungen ergeben. Je nach gewählter Frequenz, Frequenzquelle und Anzahl der Frequenzquellen sowie daraus resultierenden Interferenzen entstehen erfindungsgemäß unterschiedlichste Muster auf der Oberfläche des Mediums, die Kreise, Linien, Hügel oder sonstige Kombinationen daraus darstellen. Im Ergebnis hat das aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichte Produkt eine Oberfläche mit Eigenschaften, die einem Lotus-Effekt ähnlich sind, d. h. es liegt nahezu keine Haftneigung vor. Kern der Erfindung ist es, die Oberfläche eines Materials in einem verformbarem Stadium durch Frequenzbeaufschlagung – insbesondere berührungslos – so zu verformen, dass sich eine unebene Oberfläche bildet, wobei diese bis zum und nach dem Erstarren der unebenen Oberfläche erhalten bleibt. Daneben ist erfindungsgemäß der Einsatz von Produkten mit derart hergestellten Oberflächen vorgesehen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese kurz anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Zeichnung im Folgenden beschrieben.
Die Zeichnung zeigt eine Anordnung zur dauerhaften Verformung eines flächenartigen Mediums. Auf Lagern 1 und 1a ist eine Platte 2 aufgelegt, welche Oberflächenbereiche 6 und 6a aufweist. Ein Frequenzerzeuger 4 ist (in der Zeichnung) von links nach rechts bewegbar, während er über ein damit verbundenes Schallleitsystem 5 Frequenzwellen 3 auf das zu bearbeitende Material abstrahlt. Im Zustand nach der vorgelegten Zeichnung wurde der links vom Frequenzerzeuger befindliche Abschnitt des Materials 6a bereits mit Wellen beaufschlagt, nachdem er mittels einer (nicht gezeigten) Vorrichtung erwärmt oder in eine Lösungsmittelumgebung gebracht wurde, wodurch die Oberflächenverformbarkeit durch Lösen und/oder Lockern der die Form der Oberfläche fixierenden Strukturen ermöglicht wurde.
Danach wurde durch (nicht gezeigte) Einrichtungen per Abkühlen oder Verdampfen des im Medium befindlichen Lösungsfluids ein Fixieren der wellenförmigen Verformungen durchgeführt. In der Figur rechter Hand des dargestellten Frequenzerzeugers 4 ist der Bereich 6 des Materials dargestellt, der noch nicht in Schwingungen versetzt wurde. Der in der Zeichnung dargestellte Pfeil zeigt die Wanderrichtung des Frequenzerzeugers beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens an. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden als erster Schritt Oberflächenbereiche 6a plastisch verformbar (z. B. erwärmt oder gelöst) gemacht, bevor durch den Frequenzerzeuger 4 Wellen 3 erzeugt und über eine optionale Führung gegen die Platte 2 gerichtet werden. Die Oberfläche 6 wird dadurch zu einer unebenen bzw. rauhen Oberfläche 6a. Nach anschließendem Erstarren durch Erkalten, Verdampfen des Lösungsmittels und Ähnliches bleibt die verformte Oberfläche 6a erhalten.
Das hier in Kürze vorgestellte Verfahren kann auf einer stand-alone-Anlage, auf welcher das Material 2, 6, 6a vorgelegt wird, durchgeführt werden, wobei sich das Aggregat bewegt oder in kinematischer Umkehr bei stehendem Aggregat das zu behandelnde Material daran vorbeigeführt werden kann. Dies wäre dann eine kontinuierliche Zuführung des Materials zum Frequenzwellen abgebenden Aggregat.
Die Vorteile für das erfindungsgemäße Verfahren bestehen darin, dass es in einen kontinuierlichen Herstellungsprozess integrierbar, universell einsetzbar und nicht materialabhängig durchgeführt werden kann. Es ist durch unterschiedliche Frequenz bzw. Frequenzquellenkonstellationen und -varianten einstellbar und dadurch äußerst flexibel. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich kostengünstig durchführen. In geschickter Anordnung unterschiedlicher Frequenzquellen können reibungsarme Oberflächen z. B. mit Lotus-Effekt wesentlich einfacher hergestellt werden.
Daneben ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, reflexionsfreie Glasoberflächen herzustellen.

Claims

Verfahren zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Lösen und/oder Lockern die Form der Oberfläche fixierender Strukturen, b) In-Schwingung-Versetzen des Mediums derart, daß sich an den Oberflächen des Mediums wellenförmige Verformungen bilden, c) Fixieren der wellenförmigen Verformungen.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Erwärmen des Mediums, b) In-Schwingung-Versetzen des Mediums derart, daß sich an den Oberflächen des Mediums wellenförmige Verformungen bilden, c) Abkühlen des Mediums, während Schritt b) abläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bedampfen des Mediums mit Lösungsmittel, b) In-Schwingung-Versetzen des Mediums derart, daß sich an den Oberflächen des Mediums wellenförmige Verformungen bilden, c) Verdampfen des im Medium befindlichen Lösungsfluids, während Schritt b) abläuft.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium mit Sinusschwingungen beschallt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium mit Sinusschwingungen zwischen 10 und 150 Hz beschallt wird.
Vorrichtung zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums, gekennzeichnet durch a) eine Einrichtung zum Erwärmen des Mediums, b) eine Einrichtung zum In-Schwingung-Versetzen des Mediums derart, daß sich an den Oberflächen des Mediums wellenförmige Verformungen bilden, c) eine Einrichtung zum Abkühlen des Mediums, während Schritt b) abläuft.
Vorrichtung zum dauerhaften Verformen eines flächenartigen Mediums, insbesondere einer Oberfläche des flächenartigen Mediums, gekennzeichnet durch a) eine Einrichtung zum Bedampfen des Mediums mit Lösungsmittel, b) eine Einrichtung zum In-Schwingung-Versetzen des Mediums derart, daß sich an den Oberflächen des Mediums wellenförmige Verformungen bilden, c) eine Einrichtung zum Verdampfen des im Medium befindlichen Lösungsfluids, während Schritt b) abläuft.