DE102007023474A1

DE102007023474A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit integriertem elektrostatischem Flächenlautsprecher

Info

Publication number: DE102007023474A1
Application number: DE102007023474A
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Opfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-05-15
Filing date: 2007-05-15
Publication date: 2008-11-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit integrierten elektrostatischen Flächenlautsprechern (4), umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Herstellen eines als Träger dienenden Rohlings (2) aus Kunststoff mittels einer Form, wobei in die Form mindestens ein Platzhalter-Element eingesetzt wird, das mindestens den Abmessungen des elektrostatischen Flächenlautsprechers entspricht, b) Entfernen des Platzhalter-Elementes aus dem Rohling (2), c) Einsetzen des elektrostatischen Flächenlautsprechers (4) in die durch Entfernung des Platzhalter-Elements im Rohling (2) entstandene Aussparung, d) Verpressen des Rohlings (2) mit elektrostatischem Flächenlautsprecher (4) mit einer Wirkware (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils, insbesondere eines Formhimmels in einem Kraftfahrzeug, mit integrierten elektrostatischen Flächenlautsprechern.
Aus der DE 102 27 406 A1 ist ein Formhimmel für Fahrzeuge bekannt. Dabei umfasst der Formhimmel üblicherweise einen harten PU-Schaum (Polyurethan) als Träger und einen weichen Schaum als Dekorschicht. Ein sehr häufig benutztes Verfahren zur Herstellung von Formhimmeln ist das so genannte Tramicoverfahren. Dabei wird ein PU-Weichschaum als Trägermaterial von einer Rolle gleichmäßig in eine Maschine eingebracht, mit Isocyanat getränkt und beidseitig mit Glasfasern berieselt. Anschließend wird dann das Material mit Wasser und einem Aktivator besprüht und durch Kalandrieren (Ausquetschen) vermischt. Danach wird das Material diskontinuierlich in eine heiße Form eingefahren und verpresst. Unter Druck und Temperatur reagiert dann das Material chemisch zur gewünschten Form aus. Diese Rohlinge werden in einem zweiten Arbeitsgang mit einer Wirkware (Dekor) kaschiert, wobei die Wirkware ein flammkaschierter Verbund eines Textils oder eine Dekorfolie mit Weichschaum ist. Dabei wird der Rohling sowie die Wirkware, die auf der Schaumseite mit einem thermoplastischen Klebstoff beschichtet ist, erwärmt und zusammen mit dem Rohling in einem kalten Werkzeug zusammengepresst und so verklebt.
Elektrostatische Flächenlautsprecher haben sich überraschenderweise als äußerst geeignete Lautsprecher in einem Kraftfahrzeug herausgestellt, wobei aus verschiedenen Gründen eine Integration in den Formhimmel wünschenswert ist.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit integrierten elektrostatischen Flächenlautsprechern zu schaffen, mittels dessen die Integration des Flächenlautsprechers in den Herstellungsprozess des Formteils integriert wird, ohne dessen akustischen und/oder mechanischen Eigenschaften wesentlich zu verändern.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren umfasst hierzu die Verfahrensschritte, dass zunächst ein als Träger dienender Rohling aus Kunststoff mittels einer Form hergestellt wird, wobei in die Form mindestens ein Platzhalter-Element eingesetzt wird, das mindestens den Abmessungen des elektrostatischen Flächenlautsprechers entspricht, wobei nach Herstellung des Rohlings das Platzhalter-Element aus dem Rohling entfernt wird und der elektrostatische Flächenlautsprecher eingesetzt wird. Anschließend wird der Rohling mit eingesetztem elektrostatischem Flächenlautsprecher mit einer Wirkware verpresst, vorzugsweise kaschiert. Durch das vorgeschlagene Verfahren wird die Integration des Flächenlautsprechers in den Herstellvorgang des Formhimmels integriert, ohne dass die Flächenlautsprecher mechanisch und/oder thermisch stark belastet werden, da die üblicherweise beim Verpressen des Rohlings mit der Wirkware auftretenden Drücke und Temperaturen niedriger als die beim Herstellen des Rohlings sind. Beispielsweise liegen die Temperaturen beim Kaschieren bei 60–70°C, was für die elektrostatischen Flächenlautsprecher unkritisch ist. Dadurch bleiben auch die akustischen Eigenschaften der Flächenlautsprecher weitgehend erhalten.
Vorzugsweise besteht der Rohling aus PU-Schaum, der durch Pressen unter Temperatureinwirkung hergestellt wird, wobei die Temperaturen über 100°C sein können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Platzhalter-Element aus Hartgummi. Allerdings sind auch andere Materialien möglich, die ausreichend temperatur- und druckbeständig sind und sich gut von dem PU-Schaum bzw. Kunststoff lösen lassen.
Weiter vorzugsweise werden in die Vorder- und/oder Rückseite des Rohlings Glasfasern eingearbeitet, beispielsweise durch Berieseln oder Einlegen von Vliesen. Hierdurch wird die mechanische Stabilität des Rohlings erhöht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nimmt das Platzhalter-Element zusätzlich ein Rückvolumen für den elektrostatischen Flächenlautsprecher ein. Alternativ wird nach Entfernung des Platzhalter-Elements aus der Rückseite des Rohlings im Bereich der Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher mindestens eine weitere Aussparung freigestanzt, die mindestens teilweise mit der Aussparung des elektrostatischen Flächenlautsprechers eine von der Vorder- zur Rückseite durchgehende Öffnung im Rohling erzeugt. Auch hierdurch wird ein entsprechendes Rückvolumen für den elektrostatischen Flächenlautsprecher erzeugt. Dabei kann sowohl bei der Variante mit dem Platzhalter-Element als auch beim Ausstanzen vorgesehen sein, dass Verbindungsstege in der Aussparung des Rückvolumens zur Erhöhung der Stabilität stehen bleiben. Dabei bilden beispielsweise die Stege ein Gitter.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Fläche parallel zur Vorderseite und/oder Rückseite des Rohlings für das Rückvolumen kleiner als die Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher. Dies ergibt eine mechanische Abstützung des Flächenlautsprechers im Rohling und die vorstehenden Flächen können gut als Anlageflächen verwendet werden.
Vorzugsweise wird der elektrostatische Flächenlautsprecher in die Aussparung des Rohlings geklebt, wobei der Kleber vorzugsweise derart ausgewählt wird, dass dieser die Porosität des Rohlings weitgehend ungestört lässt.
Die Wirkware ist vorzugsweise als Schaum, insbesondere Weichschaum, vorzugsweise als PU-Weichschaum, ausgebildet, auf dem ein Überzug aufgebracht ist, der beispielsweise aus Leder oder ähnlichen Materialien besteht. Da beim Kaschieren von Rohling und Wirkware vorzugsweise auch Klebstoffe zur Anwendung kommen, sind diese vorzugsweise ebenfalls derart gewählt, dass diese die Porosität des Schaums der Wirkware nicht beeinträchtigen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch den Herstellvorgang eines in einem Formhimmel eines Kraftfahrzeuges integrierten elektrostatischen Flächenlautsprechers.
Der Formhimmel 1 umfasst einen Rohling 2, eine Wirkware 3 und einen elektrostatischen Flächenlautsprecher 4. In einem ersten Schritt wird der Rohling 2 hergestellt, wobei in die Form für den Rohling 2 ein nicht dargestelltes Platzhalter-Element eingebracht wird, das den Abmessungen des elektrostatischen Flächenlautsprechers 4 entspricht. Anschließend wird das Platzhalter-Element entfernt, so dass in dem Rohling 2 eine Aussparung ist, in die der elektrostatische Flächenlautsprecher 4 einsetzbar ist. Zuvor wird jedoch aus der Rückseite R des Rohlings 2 im Bereich der Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher 4 eine weitere Aussparung freigestanzt, die mindestens teilweise mit der Aussparung des elektrostatischen Flächenlautsprechers eine von der Vorderseite V zur Rückseite R durchgehende Öffnung im Rohling 2 erzeugt. Vorzugsweise erfolgt diese Ausstanzung symmetrisch zur Aussparung des elektrostatischen Flächenlautsprechers 4. Im dargestellten Beispiel weist das ausgestanzte Rückvolumen 5 eine Zylinderform auf, wobei die Fläche (Boden- oder Deckelfläche des Zylinders) parallel zur Vorderseite V oder Rückseite R des Rohlings 2 für das Rückvolumen 5 kleiner als die Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher 4 ist. Hierdurch ergibt sich im Innern des Rohlings 2 eine Auflagefläche. Auf diese Auflagefläche sind dann ein Kleber 8 aufgebracht und der elektrostatische Flächenlautsprecher 4 eingelegt. Die elektrischen Verbindungen des Flächenlautsprechers 4 werden dann vorzugsweise durch das freigestanzte Rückvolumen 5 geführt.
Die Wirkware 3 umfasst einen weichen Schaum 6 (z. B. PU-Weichschaum) mit einem Überzug 7, der beispielsweise aus Leder besteht. Auf die Seite des Schaums 6 wird dann ein Klebstoff aufgebracht, der die Porosität des weichen Schaums 6 nicht beeinträchtigt. Anschließend werden dann der Rohling 2 mit elektrostatischem Flächenlautsprecher 4 und die Wirkware 3 miteinander kaschiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10227406 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit integrierten elektrostatischen Flächenlautsprechern (4), umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Herstellen eines als Träger dienenden Rohlings (2) aus Kunststoff mittels einer Form, wobei in die Form mindestens ein Platzhalter-Element eingesetzt wird, das mindestens den Abmessungen des elektrostatischen Flächenlautsprechers entspricht, b) Entfernen des Platzhalter-Elementes aus dem Rohling (2), c) Einsetzen des elektrostatischen Flächenlautsprechers (4) in die durch Entfernung des Platzhalter-Elements im Rohling (2) entstandene Aussparung, d) Verpressen des Rohlings (2) mit elektrostatischem Flächenlautsprecher (4) mit einer Wirkware (3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (2) aus PU-Schaum besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (2) durch Pressen unter Temperatureinwirkung hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhalter-Element aus Hartgummi besteht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vorderseite (V) und/oder Rückseite (R) des Rohlings (2) Glasfasern eingearbeitet werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Platzhalter-Element zusätzlich ein Rückvolumen für den elektrostatischen Flächenlautsprecher (4) einnimmt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Entfernung des Platzhalter-Elements aus der Rückseite (R) im Bereich der Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher (4) eine weitere Aussparung freigestanzt wird, die mindestens teilweise mit der Aussparung des elektrostatischen Flächenlautsprechers (4) eine von der Vorder- zur Rückseite durchgehende Öffnung im Rohling (2) erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche parallel zur Vorderseite (V) und/oder Rückseite (R) des Rohlings (2) für das Rückvolumen (5) kleiner als die Aussparung für den elektrostatischen Flächenlautsprecher (4) ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrostatische Flächenlautsprecher (4) in die Aussparung geklebt wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkware (3) als Schaum (6) mit Überzug (7) ausgebildet ist.