DE10010088C1 - Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente (10), wie einer Türverkleidung, eines Armaturenbrettes, einer Mittelkonsole o. dgl. beschrieben, die mindestens eine Schalteinrichtung (28) aufweist. Ein hochproduktives Verfahren mit einem ausgezeichneten Schutz der Schalteinrichtung (28) gegen äußere Einwirkungen ergibt sich, wenn in einem Formwerkzeug eine Haut (12) aus einem Weichcoatingmaterial gegossen wird, wenn die Innenseite (16) der Haut (12) im Formwerkzeug mit einer Schicht (20) aus einem Reaktions-Schaummaterial (18) hinterschäumt, und wenn an der Innenseite (22) der Schaumschicht (20) ein formstabiler Trägerkörper (24) flächig festgelegt wird, der mindestens eine Ausnehmung (26) aufweist, in der die jeweilige Schalteinrichtung (28) angeordnet wird. Die Haut (12) wird an ihrer Außen- bzw. Sichtseite (14), der Schalteinrichtung (28) zugeordnet, mit einer Konturierung und/oder mit einer Markierung (44) ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente, wie einer Türverkleidung, eines Armaturenbrettes, einer Mittelkonsole o. dgl., die mindestens eine Schalteinrichtung aufweist.
Bekanntermaßen werden die entsprechenden Fahrzeugkomponenten mit Ausnehmungen für die Schalteinrichtungen ausgebildet, wobei die besagten Ausnehmungen von der Sichtseite der Fahrzeugkomponenten ausgehen. Die Schalteinrichtungen sind bei den bekannten Fahrzeugkomponenten also an der Sichtseite vorgesehen und von der Sichtseite her direkt und unmittelbar zugänglich. Zwischen der jeweiligen Schalteinrichtung und dem Rand der zugehörigen Ausnehmung in der Fahrzeugkomponente sind Spalte kaum bzw. nicht vermeidbar. In diese Spalte kann Staub und Feuchtigkeit eindringen, wodurch die Funktion der Schalteinrichtung beeinträchtigt werden kann.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formkörpers mit Bereichen unterschiedlicher Härte, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine dünne Haut aus einem Weichcoatingmaterial hergestellt und anschließend an der Innenseite der dünnen Haut ein Formteil aus einem zweiten Kunststoffmaterial festhaftend vorgesehen wird, ist beispielsweise in der DE 43 21 920 A1 der Anmelderin beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren kann an der Innenseite des zweiten Kunststoffmaterials festhaftend eine Innenlage aus einem dritten Kunststoffmaterial vorgesehen werden.
Aus der EP 0 177 199 A2 ist ein Formwerkzeug zur Herstellung eines Kunststoffschaumgegenstandes bekannt, das ein Grundteil und einen ersten und einen zweiten Deckel aufweist. Der erste Deckel legt gemeinsam mit dem Grundteil einen ersten Formhohlraum fest, in den ein erstes Schaummaterial eingebracht wird. Nach dem Einbringen des ersten Schaummaterials wird der erste Deckel vom Grundteil entfernt und das Grundteil mit dem in ihm ausgeformten ersten Schaummaterial mit dem zweiten Deckel verschlossen, an dessen Innenseite ein formstabiler Flächenkörper festgelegt ist. Anschließend wird in den zweiten Formhohlraum zwischen dem Grundteil bzw. dem in ihm verbleibenden ersten Schaummaterial und dem zweiten Deckel bzw. dem an diesem festgelegten Flächenkörper ein zweites Kunststoffmaterial eingebracht, das den zweiten Formhohlraum ausfüllt.
In Kenntnis dieser Gegebenheiten liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei die mindestens eine Schalteinrichtung an der Fahrzeugkomponente von deren Sichtseite her zuverlässig gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Bei dem Weichcoatingmaterial für die Gießhaut kann es sich beispielsweise um Polyurethan handeln. Bei dem Polyurethan kann es sich um ein sortenreines Polyurethan oder um ein Polyurethan handeln, das mindestens einen Füllstoff aufweist. Dieser Füllstoff kann z. B. dazu dienen, die Entflammbarkeit der Fahrzeugkomponente zu verzögern, d. h. einen Brandschutz zu gewährleisten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und mit hoher Produktivität durchführbar und weist den Vorteil auf, daß die jeweilige Schalteinrichtung gegen Einwirkungen von außen bzw. gegen Staub und Feuchtigkeit von der Außen- bzw. Sichtseite der Fahrzeugkomponente her zuverlässig geschützt ist, weil die in der entsprechenden Ausnehmung im formstabilen Trägerkörper lokalisierte Schalteinrichtung durch die Haut vollständig und spaltfrei bedeckt ist.
Erfindungsgemäß kann an eine lichtundurchlässige Haut gegossen werden. Eine solche lichtundurchlässige Haut ist ausreichend, wenn die mindestens eine Schalteinrichtung unbeleuchtet ist. Zur Kenntlichmachung der mindestens einen Schalteinrichtung ist die Haut dann beispielsweise mit einer Konturierung in Gestalt einer Erhebung oder einer Vertiefung und/oder mit einer Markierung in Form eines Schaltsymboles o. dgl. versehen.
Kommt eine Schalteinrichtung zur Anwendung, die mit einer Lichtquelle kombiniert ist, dann wird erfindungsgemäß eine zumindest bereichsweise, d. h. zumindest im Bereich der jeweiligen Schalteinrichtung lichtdurchlässige Haut gegossen. Die Haut kann auch insgesamt lichtdurchlässig sein. In diesem Falle werden die neben der jeweiligen Schalteinrichtung befindlichen Flächenbereiche der Haut mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen, um nur den zur jeweiligen Schalteinrichtung zugehörigen Flächenbereich der Haut bzw. die jeweilige dort vorgesehene Markierung wunschgemäß zu beleuchten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Innenseite der Haut mit einer Schicht aus einem lichtundurchlässigen Schaummaterial versehen werden. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn erfindungsgemäß eine lichtundurchlässige Haut gegossen wird und wenn die mindestens eine Schalteinrichtung keine Lichtquelle aufweist bzw. nicht mit einer Lichtquelle kombiniert ist, oder wenn eine zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Haut gegossen und die Schaummaterial-Schicht mit einer bis zur Haut reichenden Ausnehmung ausgebildet wird, um der zur entsprechenden Schalteinrichtung zugehörigen Lichtquelle einen Zugang bis zur besagten zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen Haut zu ermöglichen.
Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit besteht darin, daß die Innenseite der Haut mit einer Schicht aus einem lichtdurchlässigen Schaummaterial versehen wird.
Die Haut und die Schicht aus dem Schaummaterial können in verschiedenen Formwerkzeugen hergestellt und miteinander verklebt werden. Das bedingt jedoch einen bestimmten Manipulationsaufwand. Gleiches gilt, wenn erfindungsgemäß anstelle einer gegossenen Haut beispielsweise ein Kunstleder o. dgl. angewandt wird. Um den besagten Manipulationsaufwand zu reduzieren, ist es bevorzugt, wenn die Haut und die Schicht aus dem Schaummaterial im selben Formwerkzeug aufeinanderfolgend hergestellt werden. Entsprechend kann erfindungsgemäß der formstabile Trägerkörper in einem vom Formwerkzeug zur Herstellung der Haut und der Schaumschicht verschiedenen Formwerkzeug hergestellt und ander Schaumschicht großflächig befestigt werden. Bei dieser Befestigung kann es sich um eine Klebung handeln. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der formstabile Trägerkörper im gleichen Formwerkzeug wie die Haut und die Schaumschicht hergestellt wird, weil dann der Manipulationsaufwand entsprechend klein, d. h. die Produktivität relativ groß ist. Ein solches Formwerkzeug mit verschiedenen Deckeln bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Polsterteils mit einem Polsterkern und mit einer den Polsterkern bedeckenden und mit dem Polsterkern flächig verbundenen Oberflächenschicht ist beispielsweise in der DE 196 31 060 C1 der Anmelderin beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren wird in einem Formhohlraum einer Kerngießform zuerst der Polsterkern aus einem Weichschaummaterial hergestellt. Der Polsterkern wird anschließend in eine Hautgießform eingebracht, wobei zwischen dem Polsterkern und der Hautgießform ein der Oberflächenschicht entsprechender Spaltraum verbleibt. In den Spaltraum wird dann ein Hautmaterial eingebracht. Dort wird eine Kerngießform mit einem Formunterteil und mit einem Deckel verwendet, der zwischen einer ersten und einer zweiten Verschlußstellung verstellbar ist. In der ersten Verschlußstellung legt der Deckel gemeinsam mit dem Formunterteil der Kerngießform den Formhohlraum für den Polsterkern fest. In seiner zweiten Verschlußstellung legt der Deckel gemeinsam mit dem in der Kerngießform verbleibenden Polsterkern einen Hartcoating-Hohlraum fest, in den dann durch den in der zweiten Verschlußstellung befindlichen Deckel ein Hartcoating- Material eingebracht wird, das sich mit dem Polsterkern flächig verbindet. Bei dem Weichschaummaterial handelt es sich um ein Polyurethan-Weichschaummaterial. Bei dem Hautmaterial handelt es sich um ein Polyurethan-Hautmaterial und bei dem Hartcoating-Material handelt es sich um ein Hart-Polyurethan.
Erfindungsgemäß hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Innenseite der Schaumschicht mit einem den formstabilen Trägerkörper mit der mindestens einen Ausnehmung für die zugehörige Schalteinrichtung bildenden Hartcoatingmaterial bedeckt wird, was - wie ausgeführt worden ist - zweckmäßigerweise in dem Formwerkzeug zur Ausbildung der Haut und zur Ausbildung der Schaumschicht erfolgt.
Erfindungsgemäß kann die Schalteinrichtung an der Haut oder an der Schaumschicht anliegen oder gegen diese gezwängt und am formstabilen Träger befestigt werden. Wird die Schafteinrichtung gegen die Schaumschicht gezwängt, so wird die Dicke der Schaumschicht im Bereich der Schalteinrichtung reduziert, um die Durchscheineigenschaften durch die Schaumschicht zu verbessern. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schaumschicht im Bereich der jeweiligen Schalteinrichtung mit einer reduzierten Wanddicke zu dimensionieren oder an diese Stelle auf die Schaumschicht überhaupt zu verzichten. Die an der Innenseite der Weichcoating-Haut flächig befestigte Schaumschicht dient dazu, eine gewünschte Griffigkeit bzw. begrenzte polsternde Nachgiebigkeit der Fahrzeugkomponente an ihrer Außen- bzw. Sichtseite zu erzielen.
Um auch bei Nacht bzw. in der Dunkelheit die jeweilige Schalteinrichtung an der erfindungsgemäß hergestellten Fahrzeugkomponente nicht nur ertastbar sondern optisch erkennbar zu machen, ist es bevorzugt, wenn eine mit einer Lichtquelle versehene Schalteinrichtung verwendet wird. Desgleichen ist es möglich, daß der Schalteinrichtung eine Lichtquelle zugeordnet wird. Bei der genannten Lichtquelle kann es sich um einen Lichtleiter, um ein Lämpchen, um eine Elektroluminiszenzfolie o. dgl. handeln.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn in das Formwerkzeug zuerst mindestens eine Lackschicht, vorzugsweise zwei verschiedenfarbige Lackschichten nacheinander eingebracht werden, auf die dann eine zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Haut gegossen wird, und wenn die erste Lackschicht zur Ausbildung von die Markierung bildenden Symbolen partiell entfernt wird. Bei der ersten Lackschicht handelt es sich beispielsweise um eine schwarze oder dunkelfarbige lichtundurchlässige Lackschicht und bei der zweiten Lackschicht handelt es sich beispielsweise um eine helle, weiße oder andersfarbige, z. B. rote, blaue, grüne o. dgl. lichtdurchlässige Lackschicht. Der partielle Abtrag der ersten Lackschicht kann z. B. mittels eines Lasers erfolgen. Damit sind zeitsparend exakt, d. h. scharfkonturiert die entsprechenden Symbole realisierbar.
Erfindungsgemäß kann die Haut mit mindestens einer der jeweiligen Schalteinrichtung zugeordneten Konturierung und/oder Markierung ausgebildet werden. Bei dieser Konturierung kann es sich um eine konvexe Erhebung, eine konkave Vertiefung, eine rahmenförmig gestaltete Konturierung oder um einen durch mindestens ein Symbol gekennzeichneten Bereich handeln.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in vorteilhafter Weise zur hochproduktiven Herstellung von Fahrzeugkomponenten mit Schalteinrichtungen, die in die Fahrzeugkomponenten zuverlässig geschützt integriert sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch abschnittweise dargestellten Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäß hergestellten Fahrzeugkomponente. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Schnittdarstellung einen Abschnitt einer erfindungsgemäß hergestellten Fahrzeugkomponente,
Fig. 2 das Detail II gemäß Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab, und
Fig. 3 eine Ansicht des Details gemäß Fig. 2 in Blickrichtung des Pfeiles III.
Fig. 1 zeigt schematisch und nicht maßstabsgetreu in einer Schnittdarstellung einen Abschnitt einer Fahrzeugkomponente 10, bei der es sich beispielsweise um eine Türverkleidung, ein Armaturenbrett o. dgl. handelt. Die Fahrzeugkomponente 10 weist eine Haut 12 aus einem Weichcoatingmaterial auf. Hierbei handelt es sich beispielsweise um ein Polyurethan-Weichcoatingmaterial. Die Wanddicke der gegossenen Weichcoating- Haut 12 kann beispielsweise 0,5 bis 1 mm betragen. Selbstverständlich sind auch andere Wanddicken realisierbar.
Die Außen- bzw. Sichtseite der Haut 12 ist mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet, sie ist dem Fahrzeuginnenraum zugewandt.
Die der Außen- bzw. Sichtseite 14 gegenüberliegende Innenseite 16 der Weichcoating- Haut 12 ist mit einer Schicht aus einem Reaktions-Schaummaterial 18 hinterschäumt, um eine Polsterschicht 20 auszubilden. Die Wanddicke der Polsterschicht kann beispielsweise zwischen größenordnungsmäßig 1 mm und 10 mm betragen.
Das Weichcoating-Material der Haut 12 und das Reaktions-Schaummaterial 18 der Polsterschicht 20 sind jeweils durchscheinend bzw. lichtdurchlässig.
An der Innenseite 22 der Polsterschicht 20 ist ein formstabiler Trägerkörper 24 flächig befestigt.
Die mehrlagige Fahrzeugkomponente 10 aus Haut 12, Polsterschicht 20 und formstabilem Trägerkörper 24 kann in einem Mehrfach-Formwerkzeug, d. h. in einem Formwerkzeug mit den entsprechenden, voneinander verschiedenen Deckeln mit großer Produktivität hergestellt werden.
Der formstabile Trägerkörper 24 weist mindestens eine Ausnehmung 26 auf, in der eine zugehörige Schalteinrichtung 28 angeordnet ist. Bei der Schalteinrichtung kann es sich um einen handelsüblichen Einfach- oder Mehrfach-Folienschalter, Kippschalter, Druckschalter o. dgl. handeln. Die Schalteinrichtung 28 kann mit einer Lichtquelle 30 kombiniert sein. Bei der Lichtquelle 30 kann es sich um ein Lämpchen oder um eine Leuchtdiode handeln, die mit der Schalteinrichtung 28 direkt kombiniert sind, bei der Lichtquelle 30 kann es sich beispielsweise auch um eine elektroluminiszierende Folie 32 oder um einen Lichtleiter handeln. Die Anschlußelemente für die Schalteinrichtung 28 und die Lichtquelle 30 sind mit der Bezugsziffer 34 bezeichnet.
Die Befestigung der Schalteinrichtung 28 in der Ausnehmung 26 des formstabilen Trägerkörpers 24 kann mit Hilfe eines Montageelementes 36 erfolgen, das beispielsweise als Befestigungsbügel gestaltet ist. Das Montageelement 36 ist mit dem formstabilen Trägerkörper 24 beispielsweise verklebt und/oder verschraubt. Die entsprechenden Schrauben sind nur schematisch angedeutet und mit der Bezugsziffer 38 bezeichnet.
Bei der Fahrzeugkomponente 10 kann die Haut 12 aus dem Weichcoatingmaterial und die Polsterschicht 20 aus dem Reaktions-Schaummaterial 18 mit einer Erhebung oder einer Vertiefung ausgebildet sein, um an der Fahrzeugkomponente 10 die Schalteinrichtung 28 gleichsam blind ertasten zu können.
Fig. 2 verdeutlicht in einem vergrößerten Maßstab eine sichtseitige erste Lackschicht 40, die lichtundurchlässig ist, und eine zweite Lackschicht 42, die durchscheinend bzw. lichtdurchlässig ist. Die erste Lackschicht 40 bildet die Außen- bzw. Sichtseite 14 der Fahrzeugkomponente 10. Die zweite Lackschicht 42 ist zur Haut 12 aus dem Weichcoatingmaterial benachbart. Mit der Bezugsziffer 18 ist auch in Fig. 2 das Reaktions-Schaummaterial für die Polsterschicht 20 der Fahrzeugkomponente 10 bezeichnet.
Die opake erste Lackschicht 40 wird zur Ausbildung der entsprechenden Markierung 44 - siehe auch Fig. 3 - partiell entfernt. Am entsprechenden Flächenbereich der Markierung 44 wird also die lichtdurchlässige zweite Lackschicht 42 sichtbar. Wird die der Schalteinrichtung 28 zugeordnete Lichtquelle 30 eingeschaltet, so ergibt sich eine Durchleuchtung der zweiten Lackschicht 42 im Bereich der Markierung 44, d. h. eine Beleuchtung derselben. In Fig. 3 ist beispielsweise die Symbolbeleuchtung für einen Lichtschalter angedeutet.
Bezugsziffernliste
10
Fahrzeugkomponente
12
Haut (von
10
)
14
Außen- bzw. Sichtseite (von
10
bzw.
12
)
16
Innenseite (von
12
)
18
Reaktions-Schaummaterial (für
20
)
20
Schicht (von
10
)
22
Innenseite (von
20
)
24
formstabiler Trägerkörper (von
10
)
26
Ausnehmung (in
24
)
28
Schalteinrichtung (in
26
)
30
Lichtquelle (für
28
)
32
elektroluminiszierende Folie (von
30
)
34
Anschlußelemente (von
28
und
30
)
36
Montageelement (für
28
)
38
Schrauben (für
36
)
40
erste Lackschicht (von
10
)
42
zweite Lackschicht (von
10
)
44
Markierung (an
10
)

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente, wie einer Türverkleidung, eines Armaturenbrettes, einer Mittelkonsole o. dgl., die mindestens eine Schalteinrichtung (28) aufweist, wobei eine Haut (12) aus einem Weichcoatingmaterial gegossen wird, die Innenseite (16) der Haut (12) mit einer Schicht (20) aus einem Schaummaterial (18) versehen wird, und an der Innenseite (22) der Schaumschicht (20) ein formstabiler Trägerkörper (24) flächig festgelegt wird, der mindestens eine Ausnehmung (26) aufweist, in der die jeweilige Schalteinrichtung (28) angeordnet wird, wobei die Haut (12) an ihrer Außen- bzw. Sichtseite (14), der Schalteinrichtung (28) zugeordnet, mit einer Konturierung und/oder mit einer Markierung (44) ausgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtundurchlässige Haut (12) gegossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zumindest bereichsweise lichtdurchlässige Haut (12) gegossen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (16) der Haut (12) mit einer Schicht (20) aus einem lichtundurchlässigen Schaummaterial (18) versehen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (16) der Haut (12) mit einer Schicht (20) aus einem lichtdurchlässigen Schaummaterial (18) versehen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (12) und die Schicht (20) aus dem Schaummaterial (18) in verschiedenen Formwerkzeugen hergestellt und miteinander verklebt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (12) und die Schicht (20) aus dem Schaummaterial (18) im selben Formwerkzeug aufeinanderfolgend hergestellt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite (22) der Schaumschicht (20) mit einem den formstabilen Trägerkörper (24) mit der mindestens einen Ausnehmung (26) bildenden Hartcoatingmaterial bedeckt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (28) an der Haut (12) oder an der Schaumschicht (20) anliegt oder gegen diese gezwängt und am formstabilen Trägerkörper (24) befestigt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer Lichtquelle (30) versehene Schalteinrichtung (28) verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalteinrichtung (28) eine Lichtquelle (30) zugeordnet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in das Formwerkzeug zuerst mindestens eine Lackschicht, vorzugsweise zwei verschiedenfarbige Lackschichten (40, 42) nacheinander eingebracht werden, auf welche dann die Haut (12) gegossen wird, und daß die erste Lackschicht (40) zur Ausbildung von die Markierung (44) bildenden Symbolen partiell entfernt wird.
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