AT8044U1

AT8044U1 - Gegenstand, insbesondere dekorations- oder spielgegenstand

Info

Publication number: AT8044U1
Application number: AT0071504U
Authority: AT
Original assignee: Wagenhofer Coating Services Gm
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-01-15
Also published as: WO2006037727A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand (1), insbesondere Dekorations- oder Spielgegenstand, mit mindestens einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage (2) zur Aufnahme von Flüssigkeit (5) mit mindestens einer Begrenzung (3), wobei die zumindest eine Unterlage (2) zumindest teilweise mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung (4), insbesondere hydrophoben Beschichtung, versehen ist, welche flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen, aufweist .

Description

2 ÄT 008 044 U1

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand, insbesondere einen Dekorations- oder Spielgegenstand, mit mindestens einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage zur Aufnahme von Flüssigkeit mit mindestens einer Begrenzung. 5 Dekorationsgegenstände erfüllen in erster Linie den Zweck einen Wohn- bzw. Arbeitsbereich, aber auch einen Außenbereich optisch attraktiver zu gestalten. Vor allem Dekorationsgegenstände, die Wasser oder andere Flüssigkeiten umfassen, wie beispielsweise sogenannte Schneekugeln oder Zimmerbrunnen, erfreuen sich bei Konsumenten großer Beliebtheit, da derartige Gegenstände durch die entstehenden Bewegungen der Flüssigkeiten neben dekorati-io ven auch beruhigende Eigenschaften aufweisen können. Flüssigkeiten enthaltende Dekorationsgegenstände weisen häufig auch schwimmende oder schwebende Objekte auf.

Auch Spielgegenstände, insbesondere Geschicklichkeitsspiele, z.B. zur Schulung der motorischen Fähigkeiten sind sowohl bei Kindern als auch bei erwachsenen Menschen sehr beliebt. 15 Ebenso wie Dekorationsgegenstände sind auch Spielgegenstände bekannt, die Flüssigkeiten umfassen, bei denen es beispielsweise darum geht im Wasser schwebende Gegenstände unter Zuhilfenahme von Strömungen, die vom Benützer erzeugt werden, von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt zu bewegen. 20 Bekannte Gegenstände, die Flüssigkeiten enthalten, weisen den Nachteil auf, dass die Flüssigkeit im Laufe der Zeit verdampft und auf den mit der Flüssigkeit in Kontakt getretenen Oberflächen Verunreinigungen Zurückbleiben, die den Gegenstand schließlich unattraktiv und in der Folge unbrauchbar machen. 25 Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde neuartige Gegenstände, insbesondere Dekorations- oder Spielgegenstände, zur Verfügung zu stellen, welche die Nachteile bekannter Gegenstände vermeiden oder reduzieren.

Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe durch einen oben genannten Gegenstand, bei dem 30 zumindest eine Unterlage zumindest teilweise mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung, insbesondere hydrophoben Beschichtung, versehen ist, welche flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen, aufweist.

Somit weist der erfindungsgemäße Gegenstand mindestens eine flüssigkeitsundurchlässige 35 Unterlage auf, die in der Lage ist Flüssigkeiten an der Oberfläche aufzunehmen. Die Unterlage kann dabei aus unterschiedlichen Materialien bestehen, die inert gegenüber den verwendeten Flüssigkeiten sind. Die Form und die Abmessungen der Unterlage richten sich dabei an die Zwecke, die der erfindungsgemäße Gegenstand erfüllen soll. So kann die Unterlage eine geometrische Form, wie beispielsweise ein Rechteck, Dreieck oder Kreis, oder aber auch jede nicht 40 geometrische Form aufweisen. Des Weiteren kann die Unterlage auch mit Vertiefungen versehen werden, die beispielsweise dazu dienen Flüssigkeitstropfen aufzunehmen. Eine derartige Unterlage würde sich besonders gut für Geschicklichkeitsspiele eignen, bei denen es darum geht, einen an der Oberfläche befindlichen Tropfen durch eine ebensolche Unterlage zu bewegen, ohne dass dieser in diese Vertiefung fließt. 45

Die Unterlage weist des Weiteren eine Begrenzung auf. Das Vorhandensein einer derartigen Begrenzung verhindert, dass die auf der Oberfläche der Unterlage befindliche Flüssigkeit aufgrund beispielsweise einer Kippbewegung versehentlich von der Unterlage abfließt. Die Begrenzung ist dabei entweder einstückig mit der Unterlage herstellbar oder wird zusätzlich auf die so Unterlage aufgebracht. Die Begrenzung kann beispielsweise auch durch die Unterlage gebildet sein, wenn diese einen Kugelabschnitt darstellt.

Um eine Flüssigkeit, die vorzugsweise Wasser enthält, auf der Oberfläche einer erfindungsgemäßen Unterlage derart aufzubringen, dass diese an der Oberfläche abperlt, ist es notwendig 55 die Unterlage zumindest teilweise flüssigkeitsabweisend bzw. hydrophob zu gestalten. Als 3 AT 008 044 U1 „hydrophob“ gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Oberfläche bezeichnet, die mit einem aufgebrachten Wassertropfen einen Kontaktwinkel/Randwinkel von mindestens 80° aufweist. Die Verfahren und Geräte zur Ermittlung derartiger Kontaktwinkel/Randwinkel sind dem Fachmann hinreichend bekannt (z.B. Randwinkelmessgerät). Die zumindest teilweise flüssigkeits-5 abweisende Eigenschaft bzw. Hydrophobizität der Unterlagenoberfläche wird erfindungsgemäß durch eine flüssigkeitsabweisende Beschichtung, insbesondere hydrophobe Beschichtung, erreicht. Durch eine teilweise flüssigkeitsabweisenden bzw. hydrophobe Beschichtung der Unterlage bildet die Flüssigkeit auf der Oberfläche Tropfen (vergleichbar mit Quecksilber), die durch die Bewegung des Gegenstandes in einfacher Weise bewegt werden können. Durch die io Bildung beweglicher Tropfen eignet sich der erfindungsgemäße Gegenstand besonders gut zur Verwendung in einem Geschicklichkeitsspiel. Der Tropfen kann dabei beispielsweise eine Kugel in einem Kugellabyrinth ersetzen. Auch optische Effekte können erzielt werden, so dass sich die Unterlage hervorragend zum Einsatz in einem Dekorationsgegenstand eignet. 15 Die flüssigkeitsabweisende Eigenschaft, insbesondere die Hydrophobizität, der Oberfläche wird durch flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen, auf der Beschichtung erzielt. Diese Erhebungen erzeugen den so genannten Lotus-Effekt, der zu einer Unbenetzbarkeit der Oberfläche führt. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl an Verwendungen (z.B. Fassadenanstrich, Glasfassaden) und Herstellungsverfahren bekannt, wobei diese 20 Verfahren auch zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gegenstandes herbeigezogen werden können (WO 96/04123, WO 01/49424, WO 01/62682, EP 1 210 221 B1, DE 101 636 46, WO 2004/014575, WO 2004/033202). Den meisten Verfahren ist die initiale Strukturierung der Oberfläche, gefolgt von einer chemischen oder physikalischen Hydrophobierung gemeinsam. 25 Gemäß der vorliegenden Erfindung sind „flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen“ per Definition flüssigkeitsabweisend bzw. hydrophob, d.h. unabhängig von den physikalischen Eigenschaften der Erhebungen selbst ergibt die Summe der Erhebungen eine flüssigkeitsabweisende bzw. hydrophobe Oberfläche. Dennoch bestehen die Erhebungen der Unterlage vorzugsweise aus einem flüssigkeitsabweisenden bzw. hydrophoben 30 Material und/oder sind mit einer flüssigkeitsabweisenden bzw. hydrophoben Beschichtung versehen (siehe obige Schriften).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind diese flüssigkeitsabweisenden Erhebungen, insbesondere hydrophoben Erhebungen, Mikro- und/oder Nanoerhebungen. 35

Die Bezeichnungen „Mikroerhebungen“ und „Nanoerhebungen“ beziehen sich auf die Abmessungen (Nano- bzw. Mikrometerbereich) der Erhebungen (Höhe der Erhebungen bzw. Abstand zwischen diesen Erhebungen). Als besonders vorteilhaft haben sich Erhebungen erwiesen, die eine Höhe zwischen 50 nm und 200 pm und einen Abstand zwischen 50 nm und 500 pm auf-40 weisen.

Diese Art der Beschichtung ist im Stand der Technik auch als „Nanobeschichtung“ bekannt und wird vielseitig, z.B. bei Glasfassaden und Dachziegeln, eingesetzt. Als nachteilig hat sich die Abriebempfindlichkeit solcher Schichten erwiesen. 45

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Umhüllung vorgesehen.

Da die erfindungsgemäßen Erhebungen in der Regel abriebempfindlich sind und aufgrund der möglichen Verwendung von leichtflüchtigen Flüssigkeiten, hat sich eine Umhüllung um die so Unterlage als vorteilhaft erwiesen. Diese Umhüllung dient somit einerseits dazu, die flüssigkeitsundurchlässige Unterlage vor mechanischen Schäden zu bewahren und andererseits wird die Verflüchtigung der auf der Unterlage befindlichen Flüssigkeit unterbunden bzw. zeitlich verzögert. Weiters ist ein derartiger Gegenstand auch einfacher zum Transport geeignet. 55 Das Vorsehen einer Umhüllung führt zur Ausbildung eines Hohlkörpers. Der Hohlkörper kann 4 AI 008 044 U1 dabei in beliebiger Form, wie z.B. als Würfel, Quader, Kugel aber auch in unregelmäßiger Gestalt ausgebildet sein. Die Unterlage mit der flüssigkeitsabweisenden bzw. hydrophoben Beschichtung liegt an der Umhüllung auf. 5 Ebenso ist es möglich die Begrenzung, die Umhüllung und allenfalls die Unterlage einstückig herzustellen. Bei einer einstückigen Herstellung des erfindungsgemäßen Gegenstands ist die Unterlage mit der Begrenzung Teil der Umhüllung. Somit kann der Gegenstand beispielsweise die Form einer Kugel aufweisen, wobei die innere Oberfläche zur Gänze oder teilweise mit einer hydrophoben Beschichtung versehen ist. 10

Vorzugsweise ist die Unterlage zumindest teilweise aus Glas gebildet.

Das Aufbringen einer flüssigkeitsabweisenden bzw. hydrophoben Beschichtung eignet sich besonders gut auf Glas. Erfindungsgemäß kann die Unterlage selbst aus Glas bestehen oder 15 mit Glas beschichtet sein. Natürlich wäre auch ein Verbundmaterial, welches Glas umfasst, für einen derartigen Einsatz denkbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Begrenzung und/oder die Umhüllung und/oder die Unterlage zumindest teilweise transparent ausgebildet. 20

Das Vorsehen von transparenten Bereichen am Gegenstand ermöglicht es, beispielsweise optische Effekte, die auf der Unterlage bzw. im Inneren der Umhüllung erzielt werden, sichtbar zu machen. Dabei können entweder der gesamte Gegenstand oder aber nur Teilbereiche transparent sein. 25

Vorzugsweise wird die Transparenz des Gegenstandes dadurch erreicht, dass die Begrenzung und/oder Umhüllung zumindest teilweise aus Glas besteht.

Erfindungsgemäß werden unter der Bezeichnung „Glas“ auch eine Vielzahl von weiteren Mate-30 rialien, insbesondere Kunststoffe, mit umfasst, die ebenfalls transparente Eigenschaften aufweisen. Das Glas kann gegebenenfalls getönt (z.B. mit einer Farbe) sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Begrenzung und/oder Umhüllung zumindest teilweise mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung, insbesondere hydropho-35 ben Beschichtung, versehen, welche flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen, insbesondere Mikro- und/oder Nanoerhebungen aufweist.

Nicht nur die flüssigkeitsundurchlässige Unterlage sondern auch die Begrenzung bzw. die Umhüllung können flüssigkeitsabweisende bzw. hydrophobe Bereiche aufweisen, wobei dabei 40 auch die Begrenzung und die Umhüllung flüssigkeitsundurchlässig ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Gegenstand eine vorzugsweise verschließbare Öffnung zur Einbringung und/oder Entnahme der Flüssigkeit auf. 45 Die Verwendung einer gegebenenfalls verschließbaren Öffnung am Gegenstand erweist sich als besonders vorteilhaft, da dadurch in einfacher Weise Flüssigkeit in das Innere des Gegenstandes eingebracht bzw. daraus entnommen werden kann. So ist es mit Hilfe einer derartigen Öffnung beispielsweise möglich, verdampfte Flüssigkeit nachzufüllen oder Flüssigkeit zur Gänze zu entfernen bzw. auszutauschen. 50

Vorzugsweise umfasst die Begrenzung und/oder Umhüllung und/oder die Unterlage hydrophile Bereiche.

Durch das Vorhandensein von sowohl hydrophilen als auch hydrophoben Bereichen ist es 55 möglich, „Bahnen“ auf die Oberfläche aufzubringen, an denen beispielsweise ein Wassertropfen 5 AT 008 044 U1 entlang bewegt werden kann. Vorteilhafter Weise kann eine derartige Ausführungsform bei Geschicklichkeitsspielen, bei denen es darum geht einen Flüssigkeitstropfen entlang einer vordefinierten Bahn von einem Anfangspunkt zu einem Endpunkt zu bewegen, vorgesehen sein. Solche Geschicklichkeitsspiele können somit alternativ zu den bisherigen Spielen einge-5 setzt werden, bei denen auf einer Grundplatte eine Kugel von einem Anfangs- bis zu einem Endpunkt gerollt werden soll.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Begrenzung und/oder Umhüllung und/oder die Unterlage Hindernisse auf. 10

Diese Hindernisse dienen dazu die Bewegung der Flüssigkeit in einem Dekorationsgegenstand zu behindern und somit optische Effekte zu erzeugen oder dazu bei neuartigen Geschicklichkeitsspielen die Bewegung beispielsweise eines Flüssigkeitstropfens zu einem Zielpunkt zu erschweren. Erfindungsgemäß können auch die Hindernisse hydrophobe oder hydrophile Be-15 reiche aufweisen, je nachdem ob das Hindernis die Flüssigkeit anziehen oder abstoßen soll.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im erfindungsgemäßen Gegenstand eine Beleuchtung vorgesehen. 20 Die Beleuchtung kann einerseits dazu dienen optische Effekte verstärkt zu erzeugen oder aber auch bei Spielgegenständen eine bessere Sicht zu ermöglichen. Die Verwendung einer stark wärmeabstrahlenden Lichtquelle, welche ein Verdampfen der Flüssigkeit bewirken würde, soll vermieden werden. Daher eignen sich beispielsweise Leuchtdioden für einen derartigen Einsatz besonders gut, da diese eine relativ hohe Lichtstärke bei geringer Wärmeentwicklung und ge-25 ringem Stromverbrauch aufweisen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Set, umfassend einen erfindungsgemäßen Gegenstand und eine von diesem Gegenstand aufzunehmende Flüssigkeit, welche hydrophil und/oder hydrophob ist. 30

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Flüssigkeit des Sets Wasser oder Öl.

Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit des Sets einen Farbstoff. 35 Die vorliegende Erfindung ist beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.

Dabei zeigen Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der 40 Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Gegenstand 1, insbesondere einen Spielgegenstand, der eine flüssigkeitsundurchlässige Unterlage 2 aufweist, welche durch seitliche Begrenzungen 3 eingefriedet ist, wobei zur besseren Darstellung die vordere Begrenzung geschnitten wurde. Auf 45 der Oberfläche der Unterlage 2 befinden sich hydrophobe Bereiche 4, auf denen aufgrund des Lotus-Effekts ein Flüssigkeitstropfen 5 bewegt werden kann. Des Weiteren sind auf der Unterlage 2 Hindernisse 6 angeordnet, zwischen denen der Flüssigkeitstropfen 5 von einem Startpunkt 7 zu einem Endpunkt 8 bewegt werden soll. Verlässt der Tropfen 5 den hydrophoben Bereich 4 und gelangt dieser somit auf einen hydrophilen Bereich 11, bleibt der Tropfen 5 „hän-50 gen".

Fig. 2 zeigt einen kugelförmigen Gegenstand 1, insbesondere einen Dekorationsgegenstand, mit einer Unterlage 2, welche von einer Umhüllung 9 umschlossen ist. Auf der Unterlage 2 befindet sich ein Flüssigkeitstropfen 5, der über einen transparenten Bereich 10 in der Umhül-55 lung zu beobachten ist.

Claims

6 AT 008 044 U1 Ansprüche: 1. Gegenstand (1), insbesondere Dekorations- oder Spielgegenstand, mit mindestens einer flüssigkeitsundurchlässigen Unterlage (2) zur Aufnahme von Flüssigkeit (5) mit mindestens 5 einer Begrenzung (3), wobei die zumindest eine Unterlage (2) zumindest teilweise mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung (4), insbesondere hydrophoben Beschichtung, versehen ist, welche flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere hydrophobe Erhebungen, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umhüllung (9) vorgesehen ist. io 2. Gegenstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssigkeitsabweisenden Erhebungen, insbesondere hydrophoben Erhebungen, Mikro- und/oder Nanoerhebun-gen sind.
3. Gegenstand (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung 15 (3), die Umhüllung (9) und allenfalls die Unterlage (2) einstückig hergestellt sind.
4. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage (2) zumindest teilweise aus Glas gebildet ist.
5. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (3) und/oder die Umhüllung (9) und/oder die Unterlage (2) zumindest teilweise transparent ausgebildet ist.
6. Gegenstand (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (3) 25 und/oder die Umhüllung (9) zumindest teilweise aus Glas besteht.
7. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (3) und/oder die Umhüllung (9) zumindest teilweise mit einer flüssigkeitsabweisenden Beschichtung (4), insbesondere hydrophoben Beschichtung, versehen ist, wel- 30 che flüssigkeitsabweisende Erhebungen, insbesondere Mikro- und/oder Nanoerhebungen, aufweist.
8. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise verschließbare Öffnung zur Einbringung und/oder Entnahme der Flüssigkeit 35 vorgesehen ist.
9. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (3) und/oder die Umhüllung (9) und/oder die Unterlage (2) hydrophile Bereiche umfasst. 40
10. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzung (3) und/oder die Umhüllung (9) und/oder die Unterlage (2) Hindernisse (6) aufweist.
11. Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beleuchtung vorgesehen ist.
12. Set umfassend einen Gegenstand (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und eine vom Gegenstand aufzunehmende Flüssigkeit, welche hydrophil und/oder hydrophob ist. 50
13. Set nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch Wasser gebildet ist.
14. Set nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit durch Öl gebildet ist. 55 7 ÄT 008 044 U1
15. Set nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit einen Farbstoff enthält. 5 Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55