DE102005051456B3

DE102005051456B3 - Verfahren zur Herstellung einer Wandverkleidung

Info

Publication number: DE102005051456B3
Application number: DE102005051456A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Pischinger
Original assignee: Frimo Group GmbH
Current assignee: Frimo Group GmbH
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2025-10-28

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Wandverkleidung, bei dem zumindest zwei Folien (1, 2) unterschiedlicher Einfärbung und/oder Oberflächennarbung in zwei Teilwerkzeugen thermogeformt, verfestigt und nach Wunsch seitlich nebeneinanderliegend zusammengefügt werden. Die noch ebenen Folien (1, 2) werden vor dem Thermoformen zu einer Verbundfolie (3) vereint, die beiderseits der Stoßwelle (4) voneinander isolierte Verformungsbereiche (5, 6) aufweist. Die Verbundfolie (3) wird zur gleichzeitigen Thermoformung der beiden Verformungsbereiche (5, 6) und einer diese verbindenden Verbindungslasche (7) unter Verwendung von Teilwerkzeugen thermogeformt, die in einem Abstand voneinander in einem Gesamtwerkzeug enthalten sind. Die Verbundfolie (3) wird derart in das Gesamtwerkzeug eingeführt, thermogeformt und verfestigt, dass sich die Stoßstelle (4) innerhalb der Übergangszone befindet. Anschließend wird die Verbundfolie durch einen an der Grenze des einen Verformungsbereichs (6) angeordneten Schnitt in zwei Teilfolien zerlegt und die den Schnitt an der Grenze ihres Verformungsbereichs (6) aufweisende Teilfolie auf die Verbindungslasche (7) der anderen Teilfolie aufgelegt und derart mit der anderen Teilfolie verbunden, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche (5, 6) in der gewünschten gegenseitigen Zuordnungsposition befinden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wandverkleidung, bei dem zumindest zwei Teilfolien unterschiedlicher Einfärbung und/oder Oberflächennarbung in zwei Teilwerkzeugen thermogeformt, verfestigt und nach Wunsch seitlich neben einander liegend zusammengefügt werden.
Derartige Wand- oder Türverkleidungen werden u.a. für die Ausstattung von Kraftfahrzeugen benötigt. Sie bestehen aus mehreren Teilverleidungen aus Kunstleder, die schalenartig ausgebildet und in den verschiedenen Teilbereichen unterschiedlich geformt, eingefärbt und/oder genarbt sind, um den verschiedensten geschmacklichen Ansprüchen gerecht zu werden und um Sekundärelemente, wie z.b. Lautsprecher, Türöffner und ähnliches stilvoll in die Gesamtverkleidung einbeziehen zu können.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art gelangt bei der Herstellung der Türverkleidungen von im Handel befindlichen Automobilen zur Anwendung. Die einzelnen Teilverkleidungen werden dabei aus Kunststofffolien von einander getrennt hergestellt und durch Thermoformung in die Gestalt von schalenförmigen Verkleidungselementen überführt, was jeweils einen isolierten Randbeschnitt und ein erhebliches Abfallvolumen bedingt. Danach werden die einzelnen Teilverkleidungen unter Verwendung eines gemeinsamen Trägers, der an der Rückseite angebracht wird, zu der Türverkleidung vereint.

Darstellung der Erfindung

Aus der EP 1334 818 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer dekorativen Abdeckung bekannt, bei dem zwei vorgefertigte Formteile anschließend miteinander vernäht werden. Dabei wird angestrebt, eine sichtbare Naht zu erhalten.

Aus der JP 03 275 336 A.PAJ ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wandverkleidung bekannt, bei dem ein Grundmaterial vorgeformt und in Sektionen unterteilt wird, die anschließend wiederum vereint werden. Auch dabei werden sichtbare Nähte erhalten.

Aus der DE 103 10 664 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines zweifarbigen Verkleidungsteils für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem zunächst zwei andersfarbige Teilelemente erzeugt und so übereinandergelegt werden, dass sie sich in einem Teilbereich überlappen. Sie werden anschließend in dem Teilbereich miteinander verbunden. Eine exakte Positionierung der Stoßstelle setzt dabei eine exakte Formgebung der verwendeten Teilelemente voraus, was gleichbedeutend ist mit einem Randbeschnitt und der Erzeugung von Abfallmengen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das Verfahren der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass sich das Abfallvolumen und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung der Wandverkleidung verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen,

a) dass die noch ebenen Folien vor dem Thermoformen zu einer Verbundfolie vereint werden, die beiderseits der Stoßstelle voneinander isolierte Verformungsbereiche aufweisen,
b) dass die Verbundfolie zur gleichzeitigen Thermoformung der beiden Verformungsbereiche und einer diese verbindenden Verbindungslasche unter Verwendung von Teilwerkzeugen thermogeformt wird, die in einem Abstand voneinander in einem Gesamtwerkzeug enthalten sind und das zwischen den beiden Verformungsbereichen mit einer Übergangszone versehen ist,
c) dass die Verbundfolie derart in das Gesamtwerkzeug eingeführt, thermogeformt und verfestigt wird, dass sich die Stoßstelle innerhalb der Übergangszone befindet,
d) dass die verformte und verfestigte Verbundfolie anschließend durch einen an der Grenze des einen Verformungsbereichs angeordneten Schnitt in zwei Teilfolien zerlegt wird
e) dass die den Schnitt an der Grenze ihres Verformungsbereichs aufweisende Teilfolie auf die Verbindungslasche der anderen Teilfolie aufgelegt und derart mit der anderen Teilfolie verbunden wird, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche in der gewünschten gegenseitigen Zuordnung befinden.

Bei der Thermoformung großformatiger Verbundfolien, wie beispielsweise für die Herstellung von Innenwand- und Türverkleidungen von Kraftfahrzeugen benötigt, ergibt sich die Schwierigkeit, dass sich die Stoßstelle zwischen den seitlich nebeneinander liegenden Teilfolien in Abhängigkeit vom Verformungsgrad der einzelnen Teilbereiche sowie in Abhängigkeit vom jeweiligen Verformungsverhalten der in der Verbundfolie vereinten Teilfolien während der Thermoformung seitlich verschieben kann. Bei einer unterschiedlichen Narbung und/oder Einfärbung der Teilfolien kann das zur Folge haben, dass die Stoßstelle in einen sichtbaren Bereich gelangt und wegen ihrer schwierig vorhersehbaren Position am Fertigteil nur schwierig zu kaschieren ist. Die Erfindung überwindet dieses Problem dadurch, dass die Stoßstelle in den Bereich einer hinreichend großen Lasche gelegt wird, die die beiden Teilfolien miteinander verbindet, und dass die eine durch die Thermoformung gewonnene Teilverkleidung im Anschluss an die Thermoformung an ihrer der Lasche zugewandten Grenze abgetrennt und in eine überlappende Position mit der Lasche gebracht wird. Sie kann dabei der anderen Teilverkleidung nach Wunsch angenähert werden, derart, dass der gegenseitige Abstand Null beträgt oder auch einen beliebig großen Wert innerhalb der Länge der Lasche einnimmt, wenn zumindest in einem Teilbereich der Lasche später ein zusätzliches Sekundärteil vorgesehen ist, beispielsweise ein Türöffner, eine weitere Teilverkleidung, ein Dekorationselement aus Holz oder ähnlich, um die Stoßstelle zu überdecken. Die Lasche bildet für solche Sekundärelemente ein zusätzliches Stützelement, wenn alle Elemente gemeinsam auf einem rückseitig angebrachten Träger montiert und/oder durch eine rückseitige Hinterschäumung verbunden werden. Trotz der Herstellung der beiden unterschiedlich geformten, genarbten und/oder gefärbten Teilfolien in einem einzigen Arbeitsgang und einem einzigen Werkzeug gelingt dadurch ganz problemlos, die Stoßstelle zwischen den Teilfolien zu verdecken und das Abfallvolumen auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Alle aus der Verbundfolie erhaltenen Teilelemente werde nur noch gemeinsam in einem einzigen Arbeitsgang beschnitten. Außerhalb der Stoßstelle sichtbare Bestandteile der Lasche können auch als solche einen Bestandteil einer Wandverkleidung bilden.

Das Verfahren kann auch unter Verwendung zumindest eines Teilwerkzeuges in dem Gesamtwerkzeug durchgeführt werden, das mit einem Negativ der gewünschten Oberflächennarbung versehen ist, in dem diese dazu benutzt wird, die bei der Thermoformung mit diesem Teilwerkzeug in Eingriff gelangende Folie zugleich mit der gewünschten Oberflächennarbung zu versehen. Derartige Werkzeuge lassen sich nach dem Inmouldgrinding-Verfahren erhalten, aber auch durch eine mechanische Bearbeitung der Werkzeugoberfläche, durch galvanisches Abbilden oder Abscheidung eines Metalldampfes auf einem Negativ der gewünschten Oberlächenstruktur.

Natürlich ist es möglich, nicht nur zwei, sondern drei oder noch mehr unterschiedlich gefärbte und/oder genarbte Teilfolien zu der Verbundfolie zu vereinen und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gleichzeitig zu verarbeiten.

Die Verbundfolie kann während der Thermoformung auch zugleich auf einen in das Gesamtwerkzeug eingelegten und vorgeformten Träger aufkaschiert werden, wonach der Träger und die Verbundfolie gemeinsam durch den an der Grenze des Verformungsbereichs angeordneten Schnitt in zwei Teilelemente zerlegt werden, wonach das den Schnitt an der Grenze seines Verformungsbereichs aufweisende Teilelement auf die Verbindungslasche des anderen Teilelements aufgelegt und derart mit dem anderen Teilelement verbunden wird, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche in der gewünschten gegenseitigen Zuordnungsposition befinden. Hierdurch wird der Arbeitsschritt des separaten Aufkaschierens eingespart und vermieden, dass sich beim Aufkaschieren technische Fehler ergeben.

Auch in diesem Falle ist es möglich, nicht nur zwei, sondern drei oder noch mehr unterschiedlich erscheindende Teilelemente im Sinne der Erfindung zu vereinen.

Die verwendeten Teilfolien können aus irgend einem der einschlägig zur Anwendung gelangenden Werkstoffe bestehen beispielsweise aus PVC, ABS, PU oder TPO. Je nach Art können sie in noch ebener Gestalt durch gegenseitiges Koextrusion oder druch Verschweißen, Verkleben oder Vernähen zu der Verbundfolie vereint werden.

Die Teilfolien können auch mehrschichtig ausgebildet sein und beipielsweise hinter einer Deckfolie aus ungeschäumtem Kunststoff eine Schicht aus geschäumten Kunststoff und gegebenenfalls eine Verstärkungsein- oder -auflage aus einem Textilmaterial aufweisen, beispielsweise aus einem Gewebe oder Gelege.

Zweckmäßig bestehen beide Teilfolien aus identischen oder artverwandten, polymeren Werkstoffen, was eine gegenseitigie Verbindung an der Stoßstelle durch eine gegenseitige Verschweißung oder durch Koextrusion ermöglicht. Das Erweichungs- und Dehnungsverhalten der Verbundfolie entspricht in einem solchen Falle demjenigen der Teilfolien, was eine Verarbeitung auf die bisher bekannte Weise ermöglicht.

Gelangt hinsichtlich der gegenseitigen Verbindung der Teilfolien ein flexibles Sekundärelement zur Anwendung, beispielsweise eine in der Naht angeordnete und sich parallel zu deren Längsrichtung erstreckende Rundschnur aus einem elastomeren Werkstoff, beispielsweise aus Gummi, dann ergibt sich der sekundäre Vorteil einer zusätzlichen Abstützung der Verbundfolie während der Durchführung der Thermoformung, da derartige Materialien nicht thermisch erweichen. Es können daher in einem Arbeitsgang wesentlich größere Verbundfolien als bisher nach dem Thermoformungsverfahren verarbeitet werden, ohne das die Gefahr von unkontrollierbaren Deformationen entsteht.

Beim Thermoformungsverfahren werden die Verbundfolien in einem randseitigen Rahmen eingespannt und durch Wärmstrahlen in einen plastisch verformbaren Zustand überführt, bevor sie unter Anwendung von Druck und/oder Vakuum an ein Formwerkzeug angelegt und in die gewünschte Gestalt überführt werden. Bedingt durch das mit zunehmender Größe dreidimensional ansteigende Gewicht der Verbundfolie ergibt sich dabei parallel zur Erwärmung zunehmend eine schwierig kontrollierbare Labilität auch in Hinblick auf den Erhalt der Oberflächennarbung solcher Folien. Die Größe war daher bisher erheblich beschränkt. Durch die Verwendung eines flexiblen, thermisch nicht erweichbaren, sekundären Stützelementes als integralem Bestandteil der Verbundfolie werden die diesbezüglichen Grenzen der Größe deutlich erweitert, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Verbundfolien sich bei der Thermoformung unkontrollierbar deformieren und oder eine schädigende Veränderung der Oberflächennarbung erfahren. Kleine Verbundfolien können schneller erwärmt und damit wirtschaftlicher verformt werden als bisher.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die thermogeformten und verfestigten Teilfolien durch einen auf die Rückseite aufkaschierten Träger verbunden werden. Dieser hat vor allem den Zweck, eine Abstützwirkung auszuüben. Er wird im allgemeinen ebenfalls aus Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus PP oder ABS und erleichtert die Montage. Alternativ oder ergänzend kann eine Hinterschäumung der thermogeformten und verfestigten Teilfolien zur Anwendung gelangen, um diese zu verbinden und gemeinsam leicht montieren zu können.

Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigen jeweils in quergeschnittener Darstellung:
1: eine Verbundfolie der erfindungsgemäß zur Anwendung gelangenden Art
2: die Verbundfolie nach 1 im Anschluss an eine vorausgegangene Thermoformung
3: die Verbundfolie nach 2 im Anschluss an das Abtrennen der rechten Teilverkleidung von der Lasche und das Auflegen der rechten Teilverkleidung auf die Lasche
4: eine in bezug auf 3 abweichende Überlappung der rechten Teilverkleidung mit der Lasche
5: eine Wandverkleidung nach 4, bei der im Bereich der Lasche ein zusätzliches Dekorationselement angeordnet ist, um die Stoßstelle der Teilfolien zu verdecken. An der Rückseite ist ein zusätzlicher Träger unter einer Ausschäumung des Zwischenraumes festgelegt
6: eine Wandverkleidung nach 4, bei der im Bereich der Lasche ein zusätzliches Dekorationselement angeordnet ist, um die Stoßstelle der Teilfolien zu verdecken. Auf die Rückseite ist ein zusätzlicher Träger aus Polypropylen unmittelbar aufkaschiert.
7: eine Anwendungsmethode des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der die Verbundfolie während ihrer Thermoformung zugleich auf einen rückseitigen Träger aufkaschiert wird.
Ausführung der Erfindung
Die in 1 in quergeschnittener Darstellung gezeigte Verbundfolie besteht aus zwei thermisch erweichbaren Teilfolien 1, 2, die im Bereich der Stoßstelle 4 mit einer Rundschnur aus Gummi verklebt sind, welche sich parallel zu ihrer Längsrichtung erstreckt. Die Teilfolie 1 hat eine Dicke von 0,5–1,5 mm. Sie besteht aus TPO und ist oberseitig mit einer Rindledernnarbung von roter Einfärbung versehen. Die Teilfolie 2 hat eine Dicke von 0,5–1,5 mm. Sie besteht aus TPO und ist oberseitig mit einer Schweinsledernarbung von grüner Einfärbung versehen.
2 zeigt die Verbundfolie nach 1 im Anschluss an eine vorausgegangene Thermoformung. Im rechten und im linken Teil sind unterschiedlich gestaltete Teilverkleidungen 5 und 6 vorhanden. Sie sind durch die Lasche 7 voneinander getrennt, in der sich die Stoßstelle 4 befindet und in dem Abstand D voneinander angeordnet.
3 zeigt die Verbundfolie nach 2 im Anschluss an das Abtrennen der rechten Teilverkleidung an ihrer Grenze von der Lasche 7 und dem Auflegen der rechten Teilverkleidung 6 auf die Lasche 7. Der Abstand D1 zwischen den Teilverkleidungen 5, 6 ist auf Null reduziert.
4 zeigt eine in bezug auf 3 abweichende Überlappung der rechten Teilverkleidung 6 mit der Lasche 7. Der Abstand D2 zwischen der rechten und der linken Teilverkleidung ist so groß bemesen, daß die Stoßstelle freiliegt und Raum für die spätere Einfügung eines zusätzlichen Abdeck- oder Dekorationselementes erhalten wird.
5 zeigt eine Wandverkleidung nach 4, bei der im Bereich der Lasche 7 ein zusätzliches Dekorationselement 9 angeordnet ist, um die Stoßstelle 4 der Teilfolien zu verdecken. Das Dekorationselement 9 kann auch einen Bestandteil eines Türöffners bilden. An der Rückseite ist ein zusätzlicher Träger 10 mittels einer Ausschäumung 11 des Zwischenraumes festgelegt. Die Ausschäumung 11 besteht aus einem Integralschaum, der Träger 10 aus einem Spritzgussteil Polypropylen.
6 zeigt eine Wandverkleidung nach 4, bei der im Bereich der Lasche 7 ein zusätzliches Dekorationselement 12 angeordnet ist, um die Stoßstelle 4 der Teilfolien 1, 2 zu verdecken. Es kann aus einer Zierleiste bestehen. Auf die Rückseite der Wandverkleidung ist ein zusätzlicher Träger 10 aus Polypropylen unmittelbar aufkaschiert.
7 zeigt das Verfahren in derart abgewandelter Form, dass die Verbundfolie während der Thermoformung zugleich auf einen in das Gesamtwerkzeug 13 eingelegten und vorgeformten Träger 10 aufkaschiert wird. Hierdurch wird der bisherige, separate Schritt des nachträglichen Aufkaschierens eingespart.
Die Verbundfolie und/oder der Träger 10 kann zu diesem Zweck mit einem Kleber beschichtet sein, beispielsweise mit einem thermoplastischen Schmelzkleber, der unter den Bedingungen der Thermoformprozesses vorübergehend erweicht und die Verbundfolie und den Träger beim nachträglichen Erkalten unlösbar verbindet. Natürlich ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern es können auch hiervon abweichende Kleber zur Anwendung gelangen, beispielsweise duroplastische Kleber.
Im Anschluss an die Herstellung des Gesamtelementes, bestehend aus der bereits auf den Träger aufkaschierten Verbundfolie wird das Gesamtelement durch den an der Grenze des Verformungsbereichs angeordneten Schnitt in zwei Teilelemente derart zerlegt, dass das den Schnitt an der Grenze seines Verformungsbereichs aufweisende Teilelement auf die Verbindungslasche des anderen Teilelements aufgelegt und derart mit dem anderen Teilelement verbunden wird, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche in der gewünschten gegenseitigen Zuordnungsposition befinden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Wandverkleidung, bei dem zumindest zwei Folien (1, 2) unterschiedlicher Einfärbung und/oder Oberflächennarbung in zwei Teilwerkzeugen thermogeformt, verfestigt und nach Wunsch seitlich neben einander liegend zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die noch ebenen Folien (1, 2) vor dem Thermoformen zu einer Verbundfolie vereint werden, die beiderseits der Stoßstelle (4) voneinander isolierte Verformungsbereiche (5, 6) aufweisen, dass die Verbundfolie zur gleichzeitigen Thermoformung der beiden Verformungsbereiche (5, 6) und einer diese verbindenden Verbindungslasche (7) unter Verwendung von Teilwerkzeugen thermogeformt wird, die in einem Abstand voneinander in einem Gesamtwerkzeug enthalten sind und das zwischen den beiden Verformungsbereichen (5, 6) mit einer Übergangszone versehen ist, dass die Verbundfolie derart in das Gesamtwerkzeug eingeführt, thermogeformt und verfestigt wird, dass sich die Stoßstelle (4) innerhalb der Übergangszone befindet, dass die verformte und verfestigte Verbundfolie anschließend durch einen an der Grenze des einen Verformungsbereichs (6) angeordneten Schnitt in zwei Teilfolien zerlegt wird, dass die den Schnitt an der Grenze ihres Verformungsbereichs (6) aufweisende Teilfolie auf die Verbindungslasche (7) der anderen Teilfolie aufgelegt und derart mit der anderen Teilfolie verbunden wird, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche (5, 6) in der gewünschten gegenseitigen Zuordnungsposition befinden.
Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung zumindest eines Teilwerkzeuges in dem Gesamtwerkzeug, das mit einem Negativ der gewünschten Oberflächennarbung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Thermoformung mit diesem Teilwerkzeug in Eingriff gelangende Folie zugleich mit der gewünschten Oberflächennarbung versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfolien durch einen nachträglich auf ihre Rückseite aufkaschierten Träger verbunden werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die thermogeformten und verfestigten Teilfolien durch eine rückseitige Hinterschäumung verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie während der Thermoformung zugleich auf einen in das Gesamtwerkzeug eingelegten und vorgeformten Träger aufkaschiert wird, dass der Träger und die Verbundfolie anschließend gemeinsam durch den an der Grenze des Verformungsbereichs angeordneten Schnitt in zwei Teilelemente zerlegt werden, dass das den Schnitt an der Grenze seines Verformungsbereichs (6) aufweisende Teilelement auf die Verbindungslasche (7) des anderen Teilelements aufgelegt und derart mit dem anderen Teilelement verbunden wird, dass sich die Grenzen der beiderseitigen Verformungsbereiche (5, 6) in der gewünschten gegenseitigen Zuordnungsposition befinden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (7) abschließend in zumindest einem Teilbereich mit einem Dekorelement abgedeckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die noch ebenen Folien (1, 2) durch Koextrusion oder durch gegenseitiges Verschweißen, Verkleben oder Vernähen zu der Verbundfolie (3) vereint werden.
Verwendung einer Verbundfolie bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend zumindest zwei randseitig verbundene Teilfolien, die an der Stoßstelle durch ein sich parallel zur Längsrichtung der Ränder erstreckendes, flexibles Sekundärelement aus einem thermisch nicht erweichbaren Werkstoff verbunden sind.
Verwendung einer Verbundfolie nach Anspruch 8, bei der das Sekundärelement aus einer Rundschnur aus elastomerem Werkstoff besteht.