DE19921143A1

DE19921143A1 - Zierelement

Info

Publication number: DE19921143A1
Application number: DE1999121143
Authority: DE
Inventors: Hans Bauer; Johannes Dyckhoff; Hans-Guenther Haldenwanger; Peter Thiele
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2019-05-08
Also published as: DE19921143C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Zierelement (3, 3'), das auf einem eine feste Fläche (1) aufweisenden Gegenstand durch mindestens ein Haftmittel (2, 2') befestigbar ist. Ein Basiskörper dieses Zierelementes (3) ist mit einer Deckschicht versehen, die aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften besteht. Zur Erweiterung des Anwendungsspektrums derartiger Zierelemente (3, 3') wird vorgeschlagen, daß der Basiskörper ebenfalls transluzent oder transparent ist. Dabei ist eine der Fläche (1) zugewandte Unterseite des Basiskörpers so ausgeführt, daß sie hinter Randkonturen (4, 4' bzw. 5, 5') der Deckschicht zurückspringt. Es ergibt sich so ein wannenförmiges Querschnittsprofil mit einer Vertiefung (13), in die ein der Befestigung an der festen Fläche (1) dienendes Haftmittel (2, 2') ablegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zierelement gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Ein derartiges Zierelement ist durch offenkundige Vorbenutzung bekannt und wird beispielsweise im Internet unter der Adresse "http://www.schreiner etiketten.de" in der Rubrik "Automobilindustrie" beschrieben. Unter der Bezeichnung "Plastoclear" ist dort ein Kunststoff mit Selbstheilungseigen schaften als Deckschicht auf einem Emblemträger angebracht. Dieser Emblemträger wird seinerseits mittels Klebestreifen an einer festen Fläche eines Gegenstandes, also beispielsweise einem Fahrzeugwandteil oder Fahrzeugverkleidungsteil, befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für erfindungsgemäße Zierelemente wenigstens ein weiteres Anwendungsfeld zu erschließen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Zierelement gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die darauf bezogenen Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Zierelementes. Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zierelementes ist Gegenstand des Patentanspruches 8. Die darauf bezogenen Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Erfindungsgemäß ist also der im Stand der Technik als Emblemträger aus geführte Basiskörper transluzent oder transparent ausgeführt. Gegenüber einem beispielsweise farbig ausgeführten Wandelement verhält sich damit das Zierelement farbneutral. Diese Farbneutralität bleibt auch nach länger andauernder Applikation an schmutzbeaufschlagten Gegenständen erhalten, in dem auf einer der festen Fläche zugewandten Unterseite des Basiskörpers Randkonturen in der Weise vorgesehen werden, daß sich für den Verbund aus Deckschicht und Basiskörper in etwa ein wannenförmiges Quer schnittsprofil ergibt. Die durch das wannenförmige Querschnittsprofil gebil dete Vertiefung dient der Applikation eines Haftmittels, daß seinerseits die Befestigung des Zierelementes beispielsweise an einer Fahrzeugwand oder Möbel- beziehungsweise Küchengerätewand sicherstellt. Die vorgewölbten Randkonturen stellen sicher, daß sich im Bereich des Haftmittels keine Schmutzpartikel anlegen können.

Das erfindungsgemäß ausgeführte Zierelement ist hervorragend als Rammschutz verwendbar, weil durch Zusammenstoß mit anderen Gegenständen resultierende Verformungen wie Kratzer und Dellen aufgrund der Selbstheilungseigenschaften des Kunststoffes innerhalb kurzer Zeit durch elastische Rückverformung verschwinden.

Besonders bewährt für diesen Zweck haben sich dreidimensional vernetzte aliphatische Polyurethane, die das Reaktionsprodukt eines oder mehrerer der folgenden Isocyanate und Polyole ist: bifunktionelle Isocyanate wie Hexamethylendiisocyanat, Trimethylhexamethylendiisocyanat, m-Xylylendii socyanat, 4,4-Methylenbis(cyclohexylisocyanat), Isophorondiisocyanat oder deren tri- oder mehrfunktionelle Biurete, Isocyanurate und dergleichen, sowie mehrfunktionelle, das heiß verzweigte Polyole, zum Beispiel Polyester oder Polyäther, wie sie durch Reaktion von mehrfunktionellen Alkoholen wie Gly cerin, Trimethylolpropan, Hexantriol, Pentaerythrit, Sorbit und dergleichen mit aliphatischen Dicarbonsäuren wie Adipinsäure oder mit cyclischen Äthern wie Äthylenoxid, Propylenoxid oder Tetrahydrofuran erhalten werden.

Schichten aus derartigen selbstheilenden Kunststoffen, insbesondere Po lyurethanen, sind zwar infolge ihrer hohen Elastizität relativ weich, doch unterliegen sie, da sie sich ausschließlich elastisch verformen, keiner blei benden plastischen Verformung. Kratzer und kratzerartige Eindrücke, wie sie bei leichten Kollisionen des Zierelementes auf der Oberfläche dieser selbst heilenden Schicht entstehen, verschwinden daher nach einigen Minuten von selbst, und es bildet sich stets eine ungestörte Oberfläche zurück.

Prinzipiell nutzbar sind als selbstheilender Kunststoff auch Werkstoffe, wie sie beispielsweise in den Schriften EP-0 402 212-B1, DE 38 31 503 C2, DE- PS 26 29 779, DE 36 05 765 A1 beschrieben sind.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Deckschicht und der Basiskörper einteilig ausgeführt, und zwar materialeinheitlich kom plett aus einem Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften. Man erhält damit auf einfach herzustellende Weise einen einigermaßen gestaltfesten aber immer noch ausreichend elastisch verformbaren Gegenstand, der insbeson dere auf mehrachsig gekrümmten Oberflächen, wie sie beispielsweise im Fahrzeugbau auf Türaußenblechen oder Stoßfängerverkleidungen anzutreffen sind, appliziert werden kann. Bevorzugt wird zur Befestigung derartiger Zierelemente ein ebenfalls transparent ausgeführtes Haftmittel nach Art eines doppelseitig wirkenden Klebestreifens verwendet. Vorstellbar ist allerdings auch die Verwendung eines gefärbten Klebestreifens, um so je nach Gestaltungswunsch ein Streifenmuster auf einem Gegenstand zu erzeugen, das seinerseits durch Schlagbeanspruchung von außen nicht beschädigt werden soll.

Der bevorzugte Anwendungsfall für die erfindungsgemäßen Zierelemente sind Ausführungen nach Art von Rammschutzleisten, die auf in Wagenfarbe lackierten Stoßfängerüberzügen oder Türen befestigt werden.

Das gemäß Patentanspruch 8 vorgeschlagene Verfahren bildet die Basis für eine besonders kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Zierelemente. Es kann damit durch Vergießen eines den selbstheilenden Kunststoff erzeugenden Reaktionsgemisches in Massenfertigung eine Vielzahl von Zierelementen hergestellt werden. Die Werkzeugform selbst ist bevorzugt nach Art einer Pfanne ausgeführt, die von oben mit dem Reaktionsgemisch befüllt wird. Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbil dung ist als Werkstoff für die Werkzeugform ein im Kunststoffspritzverfahren verarbeitbarer Polyethylen-Werkstoff vorgesehen, der aufgrund seiner spezi fischen Oberflächenspannung gegenüber Polyurethan nicht haftet und außerdem für das noch flüssige Reaktionsgemisch an dessen freier Oberflä che im Übergangsbereich zur Werkzeugform für einen Flüssigkeitsmeniskus sorgt, der die Ausbildung der eingangs beschriebenen Randkontur begün stigt. Die bevorzugt aus Polyethylen-Werkstoff hergestellten Werkzeugfor men können ihrerseits selbst ebenfalls in Spritzwerkzeugen kostengünstig durch Umschmelzen verschlissener Formen erstellt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein auf einer festen Fläche appliziertes Zierelement,

Fig. 2 eine Variante des in Fig. 1 gezeigten Zierelementes,

Fig. 3 in symbolischer Darstellung die Verdeutlichung des erfin dungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Zierelementes,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5 die Gestalt eines erfindungsgemäßen Elementes vor und nach der Applikation auf einer festen Fläche.

Gleiche Bauteile und Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleiche Bezifferung auf.

Man erkennt in Fig. 1 in einer Ausschnittsdarstellung eine feste Fläche 1 eines Gegenstandes, der beispielsweise eine Fahrzeugaußenwand oder ein Stoßfängerüberzug ist. Auf dieser festen Fläche 1 ist über einen Klebestreifen 2 ein Zierelement 3 befestigt, das hier einteilig ausgeführt und aus einem selbstheilenden Kunststoff erzeugt worden ist. Sowohl das Zierelement 3 als auch der Klebestreifen 2 sind transparent und verhalten sich damit gegenüber der Oberflächenfärbung der festen Fläche 1 farbneutral. Je nach gewünschtem Erscheinungsbild kann die Zusammensetzung des selbstheilenden Kunststoffes so gewählt sein, daß sich eine mattierte oder hochglänzende Oberfläche ergibt. Randkonturabschnitte 4 und 5 des Zierelementes 3 sind so gewählt, daß keinerlei Schmutzpartikel (in der Zeichnung symbolisch angedeutet und mit 6 beziffert) zwischen die feste Fläche 1 und das Zierelement 3 gelangen können. Damit wird vermieden, daß sich an den Rändern des Zierelementes 3 häßliche Schmutzflecken bilden können, die nur durch Entfernung des Zierelementes 3 beseitigt werden könnten.

Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist das Zierelement 3' in Zweikompo nenten-Bauweise erstellt. Ein Basiskörper 7 aus transparentem Werkstoff wird von einer ebenfalls transparent ausgeführten Deckschicht 8 eingefaßt, die zusammen mit Randkonturabschnitten 4' und 5' wiederum einen wan nenförmigen Querschnitt für das Zierelement 3' erzeugt. In eine Vertiefung dieses wannenförmigen Querschnittes ist hier ein doppelseitig wirksamer Klebestreifen 2' eingelegt. Wie auch in Fig. 1 ist die Haftkraft der Klebe streifen 2 bzw. 2' und ihre Materialdicke auf den Betrag der jeweiligen Vertiefung- so abgestimmt, daß für das gesamte Zierelement 3 insgesamt eine ausreichende Haltekraft erzeugt wird und außerdem im Bereich der Randkonturen 4, 4' bzw. 5, 5' aus der elastischen Rückstellung des Werkstoffes heraus Anpreßkräfte zur Fläche 1 hin erzeugt werden, die einerseits nicht zu einer Ablösung des Zierelementes 3 in Randbereichen führen dürfen und andererseits eine genügende Abdichtung gegenüber Schmutzpartikeln sicherstellen.

Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Erzeugung der vor genannten Zierelemente 3 bzw. 3' weist hier im wesentlichen einen gemäß Pfeil A verfahrbaren Behälter 9 auf, in dem Reaktionsgemisch R eingefüllt ist. Dieses Reaktionsgemisch R kann über eine mittels eines Ventils 10 steuerbare Düseneinrichtung 11 in eine bevorzugt aus Polyethylen erzeugte Werkzeugform 12 eingegossen werden, bis sich ein in Fig. 4 angedeuteter Füllungsgrad ergibt. Die Geometrie der Werkzeugform 12 ist für den Gießprozeß mit Bezug auf die jeweils vorliegenden Oberflächenspannungsverhältnisse so gewählt, daß sich an der hier nach Art einer Pfanne ausgebildeten Werkzeugform 12 im Randbereich ein Meniskus ergibt, aus dem über Vorwölbungen die Randkonturabschnitte 4, 5 resultieren. Der sich insgesamt aus den jeweiligen Oberflächenspannungs verhältnissen - gegebenenfalls unter Zusatz von Haftvermittlern - ergebende Meniskus führt zu einer hier ebenfalls nur symbolisch angedeuteten Vertiefung 13, in die der Klebestreifen 2 bzw. 2' einlegbar sind. Es ist an dieser Stelle daraufhin zuweisen, daß die Dimensionen der Vertiefung stark überhöht dargestellt sind, um in der Zeichnung die wesentlichen Gedanken der Erfindung herauszuarbeiten. Tatsächlich sind die Klebestreifen 2, 2' jedoch in der Regel als Film ausgeführt und damit sehr dünn, so daß auch mit geringen Vertiefungen bereits dafür gesorgt werden kann, daß die in Fig. 1 angedeuteten Verhältnisse zur Vermeidung von dauerhafter Verschmutzung erreicht werden kann.

Fig. 5 zeigt etwas vergrößert das Zierelement 3 mit durchgezogenen Linien im nicht verbauten Zustand. Durch Befestigung auf der gestrichelt angedeuteten Fläche 1 ergibt sich im Bereich der Randkonturen 4 und 5 eine ebenfalls mit gestrichelten Linien dargestellte Verformung, die für eine satte Auflage der Randbereiche des Zierelementes 3 auf der Werkstückfläche 1 sorgt. Diese Verformung führt auch zu Rückstellkräften, die auf die Fläche 1 einwirken und somit für eine erhöhte Dichtwirkung gegenüber Schmutzpartikeln sorgen.

Die Befestigung des Zierelementes 3 auf der Fläche 1 muß nicht zwangsläu fig über Klebestreifen erfolgen, sondern kann auch über Klebstoff vorge nommen werden, der in einem flüssigen Ausgangszustand in die Vertiefung 13 eingebracht wird.

Erfindungsgemäße Zierelemente sind in beliebigen Formen darstellbar. Als Grundmuster können streifenförmige Gestaltungen, diskusartige Abdeckun gen oder Freiformen aller Art gewählt werden. Insbesondere die Herstellung der Werkzeugformen aus Polyethylen unterstützt diese vielfältige Gestal tungsmöglichkeiten, weil sie ebenfalls ohne großen Aufwand in beliebigen Formen herstellbar sind. Alternativ zu Polyethylen können auch andere thermoplastische Werkstoffe mit relativ niedriger Oberflächenspannung gewählt werden, die in Abstimmung mit dem jeweils gewählten Reaktionsgemisch zu den erfindungsgemäß angestrebten Randkonturen führen. Hervorzuheben ist außerdem, daß die aus Kunststoff hergestellten Werkzeugformen als Transportmedium für die Zierelemente genutzt werden können, um so beispielsweise die Aushärtezeit des Reaktionsgemisches schon für Transportzwecke nutzen zu können. Bis zur Verbauung an der festen Fläche sind somit keine weiteren Aufwendungen für Verpackung und Handling erforderlich.

Claims

1. Auf einem eine feste Fläche (1) aufweisenden Gegenstand durch wenigstens ein Haftmittel (2) befestigbares Zierelement (3, 3'), das an einem Basiskörper (7) eine Deckschicht (8) aufweist, die aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften besteht, dadurch gekennzeichnet, daß

- der Basiskörper transluzent oder transparent ist,
- eine der Fläche (1) zugewandte Unterseite des Basiskörpers hinter den Randkonturen (4, 4' bzw. 5, 5') der Deckschicht in der Weise zurückspringt, daß sich für das Zierelement (3, 3') ein wannenförmiges Querschnittsprofil ergibt,
- eine durch den wannenförmigen Querschnitt gebildete Vertiefung (13) zur Aufnahme des Haftmittels ausgebildet ist.

2. Zierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper und die Deckschicht einteilig aus einem Kunststoff mit Selbstheilungseigenschaften bestehen.

3. Zierelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randkonturen (4, 4' bzw. 5, 5') als im Gießprozeß erzeugte Vorwöl bungen ausgebildet sind.

4. Zierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (13) zur Aufnahme eines Haftmittels nach Art eines zweiseitig wirksamen Klebebandes (2, 2') ausgebildet ist.

5. Zierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Gestalt nach Art einer Möbelleiste.

6. Zierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Gestalt nach Art einer Fahrzeugzierleiste.

7. Zierelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Gestalt nach Art einer Rammschutzleiste.

8. Verfahren zur Herstellung eines Zierelementes nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Erstellen einer Werkzeugform (12), durch die für Oberflächenabschnitte, die nicht der festen Fläche des Gegenstandes zugeordnet sind, eine Gestalt vorbestimmt wird,
b) Vergießen des den selbstheilenden Kunststoff bildenden Reaktionsgemisches in der Werkzeugform (12) und Erzeugung der Randkontur (4, 4' bzw. 5, 5') aus dem Gießprozeß.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu einem transparenten Polyurethan ausreagierendes Reaktionsgemisch in eine nach Art einer Pfanne gebildete Werkzeugform gegossen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch in eine Werkzeugform gegossen wird, die auf Basis eines thermoplastischen Werkstoffes, insbesondere Polyethylen, hergestellt worden ist.

11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zu vergießende Reaktionsgemisch in der Weise in die pfannenartige Werkzeugform eingießbar ist, daß sich unter Ausnutzung der Oberflächenspannung des vergossenen Reaktions gemisches eine von der Pfannenoberfläche weggerichtete Vorwölbung ergibt.

12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch in eine Werkzeugform vergossen wird, die als Kunststoffspritzteil hergestellt ist.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vergießen des Reaktionsgemisches die Werkzeugform als Transportmedium für das Zierelement genutzt wird.