DE102020205984A1 - Component filled with metal foam with an oligodynamic outer surface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bauteil (1), das in einer keimfrei zu haltenden Umgebung eingesetzt werden soll. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Bauteil (1) mit wenigstens einer eine Außenfläche (4) des Bauteils bildenden Decklage (2) aus einem oligodynamischen Metallwerkstoff. Das Bauteil (1) ist mit einem Metallschaum (6) ausgeschäumt und der Metallschaum (6) ist mit der Decklage (2) stoffschlüssig verbunden. Der Metallschaum (6) besteht aus oder enthält einen Metallwerkstoff, der ein geringeres Standardpotentials aufweist als der Metallwerkstoff der Decklage (2). Durch die Verwendung des oligodynamischen Metallwerkstoffes wird eine Außenfläche (4) geschaffen, die auf Krankheitserreger eine schädigende Wirkung erzielt. Der Metallschaum gibt dem Bauteil Stabilität, so dass nur eine dünne Decklage benötigt wird. Da der Metallschaum zudem ein geringeres Standardpotential aufweist, wird die Oxidation der Decklage verhindert und die Freisetzung der keimschädigenden Metallionen erleichtert.The invention relates to a component (1) which is to be used in an environment that is to be kept sterile. This object is achieved by a component (1) with at least one cover layer (2) made of an oligodynamic metal material and forming an outer surface (4) of the component. The component (1) is foamed with a metal foam (6) and the metal foam (6) is materially connected to the cover layer (2). The metal foam (6) consists of or contains a metal material which has a lower standard potential than the metal material of the cover layer (2). The use of the oligodynamic metal material creates an outer surface (4) which has a damaging effect on pathogens. The metal foam gives the component stability so that only a thin top layer is required. Since the metal foam also has a lower standard potential, oxidation of the cover layer is prevented and the release of the germ-damaging metal ions is facilitated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das eine antiseptische Oberfläche aufweist und dadurch insbesondere für den Einsatz in einer keimbelasteten Umgebung, wie beispielsweise einem Krankenaus, oder in einer Umgebung, in der Keime besonders zu vermeiden sind, wie beispielsweise im Lebensmittelbereich, in Pflegeheimen oder Krankenhäusern geeignet ist.The invention relates to a component that has an antiseptic surface and is therefore particularly suitable for use in a germ-contaminated environment, such as a hospital, or in an environment in which germs are particularly to be avoided, such as in the food sector, in nursing homes or hospitals is.
Bekannt ist es, in den Oberflächen solcher Bauteile antibakterielle Wirkstoffe einzubetten. Beispielsweise können Silberionen in eine Kunststoffoberfläche eingebracht sein. Ferner ist es bekannt, Türbeschläge aus speziellen Kupferlegierungen massiv zu gießen. Ferner ist es bekannt, Edelstahlbeschläge mit einer keimhemmenden Silberionen-Beschichtung zu versehen.It is known to embed antibacterial agents in the surfaces of such components. For example, silver ions can be introduced into a plastic surface. It is also known to solidly cast door fittings from special copper alloys. It is also known to provide stainless steel fittings with a germ-inhibiting silver ion coating.
Problematisch bei diesen bekannten Bauteilen ist, dass die Beschichtung nicht dauerhaft ist, dass die Metalloberflächen zur Oxidation und damit zu einer Verringerung der keimhemmenden bzw. antibakteriellen Wirkung neigen und/oder dass die eingesetzten Materialien teuer sind und eine geringe mechanische Belastbarkeit aufweisen.The problem with these known components is that the coating is not permanent, that the metal surfaces tend to oxidize and thus reduce the germ-inhibiting or antibacterial effect and / or that the materials used are expensive and have a low mechanical load-bearing capacity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Bauteile so zu verbessern, dass eine dauerhaft antibakterielle Oberfläche bei einem mechanisch belastbaren Bauteil zur Verfügung gestellt wird und mit überschaubaren Kosten zu fertigen ist.The invention is based on the object of improving the known components in such a way that a permanently antibacterial surface is made available in the case of a mechanically resilient component and can be manufactured at manageable costs.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Bauteil mit wenigstens einer eine Außenfläche des Bauteils bildenden Decklage aus einem oligodynamischen Metallwerkstoff, wobei das Bauteil mit einem Metallschaum ausgeschäumt und der Metallschaum mit der Decklage stoffschlüssig verbunden ist und wobei der Metallschaum aus einem Metallwerkstoff besteht oder einen Metallwerkstoff enthält, der ein geringeres Standardpotential aufweist als der Metallwerkstoff der Decklage.This object is achieved according to the invention by a component with at least one outer surface of the component forming cover layer made of an oligodynamic metal material, wherein the component is foamed with a metal foam and the metal foam is firmly bonded to the cover layer and wherein the metal foam consists of a metal material or contains a metal material , which has a lower standard potential than the metal material of the top layer.
Die erfindungsgemäße Lösung verwendet den Metallschaum zur Stabilisierung der Decklage, die daher sehr dünn gehalten sein kann. Da die oligodynamischen Metallwerkstoffe nur eine geringe Festigkeit aufweisen, entsteht so eine belastbare, sandwichartige Struktur. Zudem wird die benötigte Menge an teurem oligodynamischem Werkstoff verringert. Gleichzeitig wird der Metallschaum erfindungsgemäß dazu genutzt, um über die Differenz des Standardpotentials den lonenausstoß des oligodynamischen Metallwerkstoffs zu verbessern und die Oxidation der Außenfläche zu verringern.The solution according to the invention uses the metal foam to stabilize the top layer, which can therefore be kept very thin. Since the oligodynamic metal materials only have a low level of strength, a resilient, sandwich-like structure is created. In addition, the required amount of expensive oligodynamic material is reduced. At the same time, the metal foam is used according to the invention to improve the ion output of the oligodynamic metal material via the difference in the standard potential and to reduce the oxidation of the outer surface.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung wird folglich ein stabiles und belastbares Bauteil mit antiseptischer Oberfläche bei gleichzeitig verringertem Einsatz teurer oligodynamischer Metallwerkstoffe bereitgestellt.As a result of the solution according to the invention, a stable and resilient component with an antiseptic surface is provided with a simultaneous reduction in the use of expensive oligodynamic metal materials.
Die erfindungsgemäße Lösung kann durch die folgenden, für sich jeweils vorteilhaften sowie beliebig und unabhängig miteinander kombinierbaren Weiterbildungen nochmals verbessert werden.The solution according to the invention can be further improved by the following developments, which are advantageous in each case and which can be combined with one another as desired and independently.
So kann der Metallwerkstoff der Decklage aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen oder Kupfer oder eine Kupferlegierung aufweisen. Kupfer weist eine sehr gute schädigende Wirkung auf unterschiedliche Krankheitserreger, beispielsweise Bakterien, Viren und Pilze auf.For example, the metal material of the cover layer can consist of copper or a copper alloy or contain copper or a copper alloy. Copper has a very good damaging effect on various pathogens such as bacteria, viruses and fungi.
Die Decklage kann alternativ aus einem Metallwerkstoff bestehend aus oder enthaltend Silber oder eine Silberlegierung, Quecksilber oder eine Quecksilberlegierung, Zinn oder eine Zinnlegierung, Eisen oder eine Eisenlegierung, Blei oder eine Bleilegierung, Bismut oder eine Bismutlegierung, Gold oder eine Goldlegierung oder Osmium oder eine Osmiumlegierung gefertigt sein.The cover layer can alternatively consist of a metal material consisting of or containing silver or a silver alloy, mercury or a mercury alloy, tin or a tin alloy, iron or an iron alloy, lead or a lead alloy, bismuth or a bismuth alloy, gold or a gold alloy or osmium or an osmium alloy be made.
Der Metallwerkstoff des Metallschaums besteht bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder weist Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf. Alternativ zu einem Metallschaum aus oder enthaltend Aluminium oder eine Aluminiumlegierung kann auch ein Metallschaum aus oder enthaltend Kuper, Zink, Blei oder Stahl bzw. Eisen oder eine Legierung mit einem dieser Metalle als Basismetall verwendet werden.The metal material of the metal foam preferably consists of aluminum or an aluminum alloy or comprises aluminum or an aluminum alloy. As an alternative to a metal foam made from or containing aluminum or an aluminum alloy, a metal foam made from or containing copper, zinc, lead or steel or iron or an alloy with one of these metals as the base metal can also be used.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umgibt die bevorzugt einstückige Decklage einen Hohlraum, der mit dem Metallschaum ausgeschäumt ist. Der Hohlraum kann von der wenigstens einen Decklage gebildet sein. Der Metallschaum ist bei dieser Ausgestaltung von der Außenumgebung des Bauteils durch die Decklage bevorzugt vollständig abgeschirmt, so dass sich im Metallschaum keine Verschmutzungen ablagern können.According to a further advantageous embodiment, the preferably one-piece cover layer surrounds a cavity which is filled with the metal foam. The cavity can be formed by the at least one cover layer. In this embodiment, the metal foam is preferably completely shielded from the external environment of the component by the cover layer, so that no dirt can accumulate in the metal foam.
Die Decklage kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eine Öffnung aufweisen, die durch ein Verschlusselement verschlossen sein kann. Das Verschlusselement kann aus demselben Werkstoff wie die Decklage gefertigt sein. Eine solche Öffnung kann aus Fertigungsgründen vorteilhaft sein, da durch diese Öffnung der aufzuschäumende Metallwerkstoff in den Hohlraum eingelegt werden kann. Alternativ kann die Decklage den Hohlraum auch lückenlos umschließen.According to a further advantageous embodiment, the cover layer can have an opening which can be closed by a closure element. The closure element can be made of the same material as the cover layer. Such an opening can be advantageous for manufacturing reasons, since the metal material to be foamed can be inserted into the cavity through this opening. Alternatively, the cover layer can also completely enclose the cavity.
Das Verschlusselement kann vor dem Ausschäumen an der Decklage angebracht sein, so dass es mit dem Metallschaum unmittelbar, insbesondere stoffschlüssig, verbunden ist.The closure element can be attached to the cover layer before the foaming, so that it is connected directly, in particular with a material fit, to the metal foam.
Alternativ kann das Verschlusselement auch nach dem Ausschäumen an der Decklage angebracht sein. In diesem Fall besteht keine unmittelbare stoffschlüssige Verbindung zwischen Verschlusselement und Metallschaum. Decklage und Verschlusselement können stoffschlüssig, beispielsweise durch Löten oder Schweißen, formschlüssig, kraftschlüssig oder reibschlüssig miteinander verbunden sein. Bevorzugt ist eine spaltfreie bzw. lückenlose Verbindung zwischen dem Verschlusselement und der wenigstens einen Decklage. Dies verhindert, dass sich Keime festsetzen können.Alternatively, the closure element can also be attached to the cover layer after the foaming. In this case, there is no direct material connection between the closure element and the metal foam. The cover layer and the closure element can be connected to one another in a materially bonded manner, for example by soldering or welding, in a form-fitting, force-fitting or frictional connection. A gap-free or gap-free connection between the closure element and the at least one cover layer is preferred. This prevents germs from settling.
Die Decklage weist bevorzugt ein umgeformtes Metallblech auf bzw. kann aus einem umgeformten Metallblech bestehen oder gefertigt sein. So kann beispielsweise das Metallblech durch Druckumformen wie Hydroformen, Biegen, Falzen und/oder Zugumformen in die für das Bauteil benötigte Form gebracht werden. Bevorzugt ist die Decklage vor dem Ausschäumen umgeformt.The cover layer preferably has a shaped metal sheet or can consist of or be manufactured from a shaped metal sheet. For example, the sheet metal can be brought into the shape required for the component by pressure forming, such as hydroforming, bending, folding and / or tensile forming. The cover layer is preferably reshaped before the foaming.
Die Decklage kann ein- oder mehrlagig bzw. ein- oder mehrschichtig sein. Bei einer mehrlagigen oder mehrschichtigen Decklage ist wenigstens die die Außenfläche bildende Lage oder Schicht aus einem oligodynamischen Werkstoff. Eine zwischen dieser Lage oder Schicht und dem Metallschaum angeordnete Schicht oder Lage kann vorgesehen sein, um eine verstärkte metallurgische Verbindung zwischen dem oligodynamischen Werkstoff an der Außenfläche und dem Metallschaum zu vermitteln.The cover layer can be single or multilayer or single or multilayer. In the case of a multi-layer or multi-layer cover layer, at least the layer or layer forming the outer surface is made of an oligodynamic material. A layer or layer arranged between this layer or layer and the metal foam can be provided in order to provide a reinforced metallurgical connection between the oligodynamic material on the outer surface and the metal foam.
Die Decklage kann auch von einem Hohlprofil gebildet sein. Ein solches Hohlprofil kann stranggezogen, stranggepresst, gewalzt und/oder extrudiert sein. An den Enden des Hohlprofils kann jeweils ein Verschlusselement wie oben beschreiben angebracht sein.The cover layer can also be formed from a hollow profile. Such a hollow profile can be drawn, extruded, rolled and / or extruded. A closure element as described above can be attached to each end of the hollow profile.
Die Form des Bauteils ist gemäß einer Ausgestaltung durch die Form der Decklage bestimmt.According to one embodiment, the shape of the component is determined by the shape of the cover layer.
Bei komplizierten Formen kann die Decklage wenigstens zwei miteinander verbundene Schalenteile aufweisen, die jeweils einen Teil der Außenfläche des Bauteils bilden. Die Schalenteile können unmittelbar miteinander stoff-, kraft-, form- und/oder reibschlüssig verbunden sein. Sie sind zudem bevorzugt mittelbar miteinander über den Metallschaum verbunden. Der stoff-, kraft-, form- und/oder reibschlüssige Verbund der Schalenteile stellt sicher, dass die durch die Schalenteile bzw. die von den Schalenteilen gebildete Decklage beim Ausschäumen formstabil bleibt. Die Schalenteile können beispielsweise verlötet, verschweißt oder verklebt sein.In the case of complex shapes, the cover layer can have at least two shell parts connected to one another, each of which forms part of the outer surface of the component. The shell parts can be connected directly to one another in a material, non-positive, positive and / or frictional manner. In addition, they are preferably indirectly connected to one another via the metal foam. The material, force-locking, form-fitting and / or frictional connection of the shell parts ensures that the cover layer formed by the shell parts or the cover layer formed by the shell parts remains dimensionally stable when foamed. The shell parts can be soldered, welded or glued, for example.
Die Außenfläche ist bevorzugt stoß-, ecken- und/oder kantenfrei ausgebildet, damit sie leicht zu reinigen ist.The outer surface is preferably designed to be free of joints, corners and / or edges so that it is easy to clean.
Das Bauteil ist bevorzugt ein Bauteil aus der folgenden Liste:
- - wenigstens ein Teil einer Drückergarnitur für eine Tür oder eines Türbeschlags;
- - ein Türgriff;
- - ein Türknauf;
- - eine Stellwand;
- - eine Armatur für den Sanitärbereich;
- - ein Handlauf;
- - ein Handgriff;
- - ein Gestell für ein Möbel.
- - At least part of a handle set for a door or a door fitting;
- - a door handle;
- - a doorknob;
- - a partition;
- - a fitting for the sanitary area;
- - a handrail;
- - a handle;
- - a frame for a piece of furniture.
Das Bauteil kann eine für den Handgebrauch ausgestaltete Grifffläche aufweisen. Wenigstens die Grifffläche ist aus dem oligodynamischen Metallwerkstoff gefertigt. Als Grifffläche ist nicht nur eine zum Ergreifen des Bauteils oder eines Abschnitts des Bauteils von Hand ausgestaltete Fläche, sondern auch eine Fläche zum Abstützen oder Auflegen einer Hand anzusehen. Die Grifffläche ist bevorzugt von der wenigstens einen Decklage gebildet.The component can have a gripping surface designed for hand use. At least the grip surface is made of the oligodynamic metal material. A gripping surface is not only to be regarded as a surface designed by hand for gripping the component or a section of the component, but also a surface for supporting or placing a hand on it. The gripping surface is preferably formed by the at least one cover layer.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen werden dabei für Elemente, die einander hinsichtlich Aufbau und/oder Funktion entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference symbols are used for elements that correspond to one another in terms of structure and / or function.
Nach Maßgabe der obigen Ausführungen kann auf ein Merkmal eines Ausführungsbeispiels verzichtet werden, wenn es bei einer bestimmten Anwendung auf dieses Merkmal nicht ankommen sollte. Umgekehrt kann ein Merkmal eines anderen Ausführungsbeispiels oder ein oben beschriebenes Merkmal einem Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden, wenn es auf den mit diesem Merkmal verbundenen technischen Effekt bei einer bestimmten Anwendung ankommen sollte.In accordance with the above statements, a feature of an exemplary embodiment can be dispensed with if this feature is not relevant in a particular application. Conversely, a feature of another exemplary embodiment or a feature described above can be added to an exemplary embodiment if the technical effect associated with this feature should be important in a specific application.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Perspektivansicht eines Bauteils; -
2 eine schematische Ansicht einer Decklage des Bauteils der1 ; -
3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III der1 ; -
4 eine schematische Perspektivdarstellung eines weiteren Bauteils; -
5 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie V-V der4 ; -
6 eine schematische Perspektivdarstellung eines weiteren Bauteils; -
7 eine schematische Schnittdarstellung entlang der Linie VII-VII der 6 ; -
8 eine schematische Darstellung eines weiteren Bauteils; -
9 eine schematische Perspektivdarstellung eines weiteren Bauteils.
-
1 a schematic perspective view of a component; -
2 a schematic view of a cover layer of the component of FIG1 ; -
3 a schematic sectional view along the line III-III of FIG1 ; -
4th a schematic perspective view of a further component; -
5 a schematic sectional view along the line VV of FIG4th ; -
6th a schematic perspective view of a further component; -
7th a schematic sectional view along the line VII-VII of6th ; -
8th a schematic representation of a further component; -
9 a schematic perspective view of a further component.
Zunächst wird die Erfindung anhand des Bauteils
Das Bauteil
Das Bauteil
Die Decklage
Der Metallschaum
Bevorzugt ist die Decklage
Bei dem Bauteil
Das Bauteil
Anstelle der in
Ein weiteres Bauteil
Die Blende
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1, 1a, 1b1, 1a, 1b
- BauteilComponent
- 22
- DecklageTop layer
- 33
- Metallblechmetal sheet
- 44th
- AußenflächeExterior surface
- 66th
- MetallschaumMetal foam
- 88th
- Hohlraumcavity
- 1010
- Blechsheet
- 12a, 12b12a, 12b
- SchalenteilShell part
- 1414th
- FalzFold
- 1616
- InnenflächeInner surface
- 1818th
- Öffnungopening
- 2020th
- VerschlusselementClosure element
- 2121
- GriffflächeGrip surface
- 2222nd
- TürknaufDoorknob
- 2323
- Blendecover
- 2424
- Gestellframe
- 2626th
- TürgriffDoor handle
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020205984.5A DE102020205984A1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Component filled with metal foam with an oligodynamic outer surface |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102020205984A1 true DE102020205984A1 (en) | 2021-11-18 |
Family
ID=78280340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020205984.5A Pending DE102020205984A1 (en) | 2020-05-12 | 2020-05-12 | Component filled with metal foam with an oligodynamic outer surface |
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DE (1) | DE102020205984A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009039668A1 (en) | 2009-09-02 | 2011-03-03 | Dorma Gmbh + Co. Kg | Wing element e.g. door leaf, has disinfection device for disinfecting handle that comprises open-porous foam body and body shell, where open-porous foam body is formed for receiving and delivering disinfectant |
DE102015118787A1 (en) | 2015-11-03 | 2017-05-04 | HAVEL metal foam GmbH | Method and device for producing metal foam composite bodies and metal foam composite bodies |
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2020
- 2020-05-12 DE DE102020205984.5A patent/DE102020205984A1/en active Pending
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