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Die Erfindung betrifft ein Dekorteil für den Innenraum eines Fahrzeugs, das aus einem Trägerteil, einer Dekorschicht und einer zwischen diesen gelegenen Schaumschicht gebildet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dekorteils. Zur mechanischen Verstärkung eines Randabschnitts des Dekorteils ist dabei in der Schaumschicht eine Verstärkungsvorrichtung angeordnet, die über Abstandshalter einen definierten Abstand zur Dekorschicht einhält.
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Derartige Dekorteile sind grundsätzlich bereits bekannt. So werden im Bereich von Randabschnitten von Dekorteilen, also beispielsweise im Bereich von Ausnehmungen oder Öffnungen im Dekorteil, Verstärkungsvorrichtungen in Form von Drähten verwendet, die eine mechanische Stabilisierung dieser Randabschnitte bewirken. Nachteilig bei der Verwendung der bekannten Drahteinleger ist jedoch, dass sie während des Schäumprozesses undefiniert in der zu bildenden Schaumschicht verbleiben. Auf diese Weise kann es vorkommen, dass die eingelegten Drähte in direkten Kontakt mit der Dekorschicht kommen, so dass auf diese Weise die Drähte sowohl optisch als auch haptisch auf der Sichtseite des Dekorteils erkennbar sind. So zeichnet sich ein derart eingelegter Draht optisch an der Oberfläche des Dekorteils, also an der Oberfläche der Dekorschicht, ab. Darüber hinaus ist beim Kontakt der Hand eines Benutzers mit der Dekorschicht, insbesondere beim Druck auf die Dekorschicht, der eingelegte Draht an dieser Stelle auch haptisch spürbar. Sowohl optisch als auch haptisch stellt eine solche Situation einen Nachteil dar, da sie von einem Benutzer als qualitativ minderwertig empfunden wird.
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Die
DE 20 2008 000 082 U1 beschreibt ein Dekorteil für den Innenraum eines Fahrzeuges, das aus einer Dekorschicht und einer diese unterfütternden Schaumschicht gebildet ist. In die Schaumschicht ist eine Verstärkungsvorrichtung in Form einer Verstärkungseinlage, die als Gitter, als Lochblech oder Geflecht ausgeführt sein kann. Um zu erreichen, dass in dem Dekorteil die Verstärkungseinlage in einem definierten Abstand zur Innenseite der Dekorschicht verläuft, werden in einem Werkzeugteil der Herstellungsvorrichtung zur Herstellung des Dekorteils Abstandshalter eingesetzt, auf die die Verstärkungseinlage befestigt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verstärkungseinlage bei Einbringung des Schaumstoffs zur Bildung der Schaumschicht zwischen diesem Werkzeugteil und der Dekorschicht und somit beim herzustellenden Dekorteil in einem vorbestimmten Abstand zur Dekorschicht angeordnet ist. Hierzu weisen die Abstandshalter jeweils eine Noppe, ein Haken, Gabelaufnahmen oder eine Adhäsionsschicht auf, auf die die Verstärkungseinlage aufgedrückt wird, um diese an den Abstandshaltern zu befestigen.
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Die
DE 10 2005 050 242 B3 beschreibt ein Dekorteil für den Innenraum eines Fahrzeuges mit einer Dekorschicht und einer Schaumschicht. Um das Dekorteil im Gebrauch biegen zu können, sind in der Schaumschicht Verstärkungseinsatzteile und zwischen diesen jeweils ein Weichschaumteil gelegen.
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Die
DE 198 57 454 A1 beschreibt eine Sonnenblende, die aus einer Schaumschicht und eine diese umhüllende Dekorschicht gebildet ist.
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Des Weiteren beschreibt die
DE 101 59 814 A1 ein beheiztes Innenverkleidungsteil und ein Verfahren zur Erzeugung eines solchen. Dabei weist das Innenverkleidungsteil ein Trägerteil eine Dekorschicht und eine dazwischen angeordnete Schaumschicht auf, in die ein Heizelement eingearbeitet ist, das durch Abstandhalter von der Dekorschicht beabstandet wird. Das Innenverkleidungsteil wird hergestellt durch ein Verfahren, in dem eine Dekorschicht und ein Trägerteil in einer Schäumvorrichtung platziert werden, sowie ein Heizelement durch Abstandshalter zur Dekorschicht beabstandet in dieser positioniert wird, um dann mit Schaummaterial hinterschäumt zu werden, wobei das Heizelement in das Schaummaterial eingebettet wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Dekorteil vorzusehen, welches in einem Randabschnitt mit einer Verstärkungsvorrichtung versehen ist, wobei diese Verstärkungsvorrichtung weder optisch noch haptisch eine Qualitätsminderung des Dekorteils hervorruft.
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Die voranstehend beschriebene Aufgabe wird gelöst durch ein Dekorteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die an die beiden unabhängigen Ansprüche anschließenden Unteransprüche.
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Dabei weist ein erfindungsgemäßes Dekorteil für den Innenraum eines Fahrzeugs, das aus einem Trägerteil, einer Dekorschicht und einer zwischen diesen gelegenen Schaumschicht gebildet ist, zumindest eine Verstärkungsvorrichtung auf. Diese Verstärkungsvorrichtung dient zur mechanischen Verstärkung eines Randabschnitts des Dekorteils und ist in der Schaumschicht des Dekorteils angeordnet. Weiter weist die Verstärkungsvorrichtung einen Drahteinleger und wenigstens zwei Abstandshalter in unterschiedlichen Positionen des Drahteinlegers auf. Unter mechanischer Verstärkung des Randabschnittes ist dabei zu verstehen, dass die mechanische Stabilität, also die Widerstandsfähigkeit des Dekorteils in dem Randabschnitt gegen plastische und/oder elastische Verformung erhöht wird. Dies ist insbesondere in Bereichen vorteilhaft, die in der Nähe des Randes des Dekorteils, also in dessen Randabschnitten liegen. Ein solcher Rand liegt zum Beispiel bei Innenkanten, also bei Durchbrüchen oder Öffnungen im Dekorteil, vor. Ein solcher Randabschnitt ist jedoch nicht zwingend mit einem vollständigen Durchbruch, also mit dem gänzlichen Fehlen von Material zu verbinden. Vielmehr ist es auch möglich, dass bestimmte Bereiche des Dekorteils eine Materialschwächung aufweisen, zum Beispiel eine Dickenreduzierung. In gewissen Einsatzbereichen kann es vorteilhaft sein, wenn in solchen Abschnitten die Schaumschicht nicht oder nur kaum vorhanden ist, sondern die Dekorschicht im Wesentlichen direkt auf dem Trägerteil befestigt ist.
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Auch das Vorsehen von Bereichen des Dekorteils ohne ein unterstützendes Trägerteil kann vorteilhaft sein, wenn zum Beispiel Sollbruchstellen im Dekorteil für das Austreten von Airbags vorgesehen werden sollen. In solchen Einsatzsituationen handelt es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls um einen Randabschnitt, welcher um eine solche Schwachstelle, bzw. Sollbruchstelle herum verläuft und durch eine Verstärkungsvorrichtung mechanisch verstärkt wird. Die Verstärkungsvorrichtung dient somit dem Verhindern oder zumindest dem Verringern von ungewolltem Verformen, zum Beispiel Verwinden oder Verziehen des Dekorteils an seinem Einsatzort in einem Kraftfahrzeug.
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Der Drahteinleger der Verstärkungsvorrichtung kann dabei unterschiedlich ausgestaltet sein. Insbesondere ist er an die Form und geometrische Erstreckung des Randabschnitts angepasst. So ist es zum Beispiel möglich, dass der Drahteinleger an den Randabschnitt angepasste Krümmungen bzw. Kurvenverläufe aufweist. Auch ist es möglich, dass der Drahteinleger eine geschlossene, zum Beispiel ringförmige Struktur aufweist, welche um eine Öffnung entlang einem Randabschnitt herum verläuft.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist die Verstärkungsvorrichtung derart im Dekorteil gelegen, dass der Drahteinleger entlang des Randabschnitts verläuft und die Abstandshalter an der Dekorschicht anliegen, so dass der Drahteinleger in einem vorbestimmten Abstand der Dekorschicht verläuft, also von der Dekorschicht beabstandet gehalten ist.
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Nach der vorliegenden Erfindung sind die Abstandshalter dabei aus einem schaumartigen Material gebildet. Dieses schaumartige Material hat den entscheidenden Vorteil, dass es nach dem Fertigstellen des Dekorteils weder optisch noch haptisch an der Oberseite der Dekorschicht in Erscheinung tritt. Drückt ein Benutzer im Bereich der Abstandshalter auf die Dekorschicht, so gibt das schaumartige Material in ähnlicher Weise wie auch das Material der Schaumschicht nach. Eine haptische Erkennung der Abstandshalter ist damit vom Äußeren der Dekorschicht nicht möglich. Durch das schaumartige Material der Abstandshalter ist der Abstandshalter auch optisch vom Äußeren der Dekorschicht nicht zu erkennen. Vielmehr verläuft die Dekorschicht in der gewünschten Erstreckung unabhängig von dem darunter liegenden Abstandshalter und damit auch unabhängig von dem darunter liegenden Drahteinleger der Verstärkungsvorrichtung. Der Drahteinleger der Verstärkungsvorrichtung selbst ist dabei durch die Abstandshalter von der Dekorschicht beabstandet, so dass er ebenfalls weder haptisch, noch optisch die Qualität des Dekorteils negativ beeinflussen kann. Erst durch die Kombination von an der Dekorschicht anliegenden Abstandshaltern und deren Materialwahl aus schaumartigem Material konnte überraschenderweise eine erfindungsgemäße Verstärkungsvorrichtung vorgesehen werden, die trotz eines direkten Kontakts über die Abstandshalter keine optische und/oder haptische Qualitätsminderung in Kauf nehmen muss.
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Unter der Bezeichnung „schaumartiges Material“ ist dabei ein Material zu verstehen, welches sowohl porös, als auch komprimierbar vorteilhafter Weise elastisch komprimierbar ist. Mit anderen Worten weist ein schaumartiges Material im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Leervolumen, zum Beispiel in Form von Poren, auf, welches unter Druckeinwirkung verringert werden kann. Dabei sind vorteilhafter Weise die einzelnen Poren des porösen, also schaumartigen Materials miteinander verbunden, so dass ein Zusammendrücken und damit eine temporäre Innendruckerhöhung in einzelnen Poren durch einen Volumenstrom des enthaltenen Gases ein Komprimieren des Materials und damit ein Komprimieren der Abstandshalter durch eine Reduktion des Leervolumens und damit eine Reduktion des Gesamtvolumens der Abstandshalter erlaubt.
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Die Matrixstruktur des schaumartigen Materials, also das Material, welches um die Poren herum in Form von Materialbrücken vorhanden ist, ist dabei gemäß der vorliegenden Erfindung ausreichend flexibel ausgebildet, so dass es sich in den abzudeckenden Verformungsbereichen vorteilhafter Weise hauptsächlich oder gänzlich elastisch verformen kann. Dies ermöglicht, dass die Komprimierbarkeit des schaumartigen Materials reversibel ausgebildet ist, das bedeutet im Wesentlichen beliebig häufig durchgeführt werden kann. Eine Alterung des schaumartigen Materials, also eine Veränderung der Fähigkeit des Komprimierens ist dabei vorteilhafter Weise ausgeschlossen bzw. auf ein Minimum reduziert. Ein solches schaumartiges Material kann zum Beispiel als zweikomponentiger Polyurethanschaum, sogenannter 2K-PU-Schaum ausgebildet sein. Das Aushärten des Schaums kann durch den Zeitpunkt des Vermischens der beiden Komponenten miteinander bestimmt und beeinflusst werden. Auch die Art des Schaums, also zum Beispiel die Porengröße, bzw. die Elastizität der Materialbrücken kann durch die Wahl unterschiedlicher Komponenten und deren Mischungsverhältnis zueinander eingestellt werden. Damit ist eine Einstellbarkeit der elastischen Eigenschaften, also der Kompressionseigenschaften der Abstandshalter möglich.
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Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass ein schaumartiges Material mit relativ geringem Aufwand zumindest teilweise um den Drahteinleger herum erzeugt werden kann. So ist es möglich, dass das schaumartige Material um den Drahteinleger herum geschäumt wird und so an wenigstens zwei unterschiedlichen Positionen des Drahteinlegers Abstandshalter definiert bzw. durch das zumindest teilweise Umschäumen an diesem gehalten ist. Auf diese Weise ist es möglich, dass der Drahteinleger der Verstärkungsvorrichtung zum Zeitpunkt des Anbringens der Abstandshalter bereits eine finale, an den Randabschnitt des Dekorteils angepasste Form aufweist. Insbesondere ist es hier möglich, dass der Drahteinleger eine geschlossene Form aufweist, die zum Beispiel ringförmig ausgeführt ist. Dies erleichtert den Herstellprozess dahingehend, dass der Drahteinleger in einem Schritt gebogen und verschweißt bzw. verlötet werden kann. Anschließend wird in einem einzigen zweiten Schritt der jeweilige Abstandshalter aufgebracht. Ein abschließender Schritt zum Schließen bzw. zum Finalisieren der Form der Verstärkungseinrichtung ist nicht erforderlich. Dies spart durch die Reduktion der Komplexität zum einen Zeit und zum anderen Kosten bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Dekorteils.
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Das erfindungsgemäße Dekorteil kann eine Verstärkungsvorrichtung aufweisen, deren Drahteinleger einen Durchmesser im Bereich von 2 bis 6 mm, vorteilhafter Weise von 4 mm aufweist. Der Abstand zur Dekorschicht liegt insbesondere im Bereich zwischen 1 und 4 mm und weist dabei vorteilhafter Weise 2 mm auf. Dabei ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass auch Drahteinleger verwendet werden können, die unterschiedliche Querschnittsformen wie auch unterschiedliche Durchmesserwerte aufweisen. So ist es möglich, dass je nach Form und mechanischer Anfälligkeit eines entsprechenden Randabschnitts des Dekorteils der Drahteinleger unterschiedliche Geometrien seines Querschnitts zur besseren oder schlechteren Versteifung der jeweiligen Randabschnittsgeometrie aufweist. Solche Dickenvariationen sind unproblematisch hinsichtlich des Anbringens der Abstandshalters, da diese unabhängig von solchen Dickenvariationen um den Drahteinleger herum geschäumt werden können. Auch der Abstand zwischen dem Drahteinleger und der Dekorschicht kann über unterschiedliche Abstandshalterdimensionierung variiert und dabei insbesondere konstant gehalten werden.
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Die Abstandshalter selbst erstrecken sich entlang der Hauptachse des Drahteinlegers im Wesentlichen im Bereich des ein- bis fünffachen der Dicke des Drahteinlegers, also des Durchmessers des Drahteinlegers. Dies ist zwar hinsichtlich der optischen und haptischen Unsichtbarkeit des Abstandshalters von der Außenseite des Dekorteils nicht weiter von Belang, jedoch kann auf diese Weise der Aufwand zur Herstellung der Abstandshalter so wie die Materialkosten auf ein Minimum reduziert werden. Die Abstandshalter an zwei unterschiedlichen Positionen, insbesondere mit einer Erstreckung im Bereich der ein- bis fünffachen der Dicke des Drahteinlegers, bedecken also nur einen geringen Teil des Drahteinlegers. Insbesondere kann auf diese Weise mit geringem Materialeinsatz eine definierte Position des Drahteinlegers der Verstärkungsvorrichtung in Bezug auf seinen Abstand zur Dekorschicht hergestellt werden. Bei relativ langen und dünnen Drahteinlegern reduziert sich die Abmessung der Abstandshalter damit auf punktuelle Anordnungen an dem Drahteinleger.
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Auch kann es vorteilhaft sein, wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Verstärkungsvorrichtung den Randabschnitt eines erfindungsgemäßen Dekorteils durchläuft. Unter dem Begriff „Durchlaufen“ ist dabei zu verstehen, dass die Verstärkungsvorrichtung diesen Randabschnitt im Wesentlichen vollständig mechanisch stabilisiert. Für den Fall, dass es sich bei dem Randabschnitt um die Umrandung einer Öffnung im Dekorteil handelt, umläuft bei einer solchen Ausführungsform die Verstärkungsvorrichtung diese Öffnung vollständig. Um dies zu ermöglichen, ist bei einer solchen Ausführungsform ein Verbinden der Enden des Drahteinlegers zur Ausbildung eines ringförmigen Drahteinlegers, also zu einer ringförmigen Verstärkungsvorrichtung sinnvoll. Vorteilhafter Weise kann bei einer solchen Ausführungsform der Abstandshalter an seiner jeweiligen Position zusätzlich zum Abstand zwischen dem Drahteinleger und der Dekorschicht auch den Abstand zwischen dem Drahteinleger und dem Rand des Randabschnitts, also dem Außenrand der jeweiligen Öffnung auf ein Mindestmaß definieren. Mechanisch ist es auch möglich, dass die Verstärkungsvorrichtung nicht vollständig, sondern zumindest 70%, 75%, 80%, 85%, 90% oder 95% um die jeweilige Verschwächung, zum Beispiel die jeweilige Öffnung im Dekorteil läuft. In einem solchen Fall ist zwar kein Verschweißen mehr notwendig, jedoch ist ein grundsätzliches Anpassen der Form des Drahtteils an die Form des Randabschnitts erforderlich.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Dekorteil wenigstens drei Abstandshalter in unterschiedlichen Positionen des Drahteinlegers vorgesehen sind und der Drahteinleger eine gekrümmte Form hat. Die gekrümmte Ausbildung des Drahteinlegers wird häufig alleine schon durch die gekrümmte Ausbildung der Randabschnitte vorgegeben. Das Vorsehen von drei Abstandshaltern an drei unterschiedlichen Positionen bei einem gekrümmten Drahteinleger führt zu einer Ausführungsform, welche im Wesentlichen kippfrei ist. Beim Einsetzen des Drahteinlegers während des Produktionsprozesses auf die Dekorschicht wird damit sichergestellt, dass eine definierte Position des Drahteinlegers eingenommen werden kann. Die zumindest drei Punkte der drei Abstandshalter an unterschiedlichen Positionen liegen durch die gekrümmte Ausbildung des Drahteinlegers nicht auf einer Geraden, so dass sich zumindest ein Dreieck durch die Auflagepunkte der Abstandshalter auf der Dekorschicht ergibt. Ein solches Dreieck dient, ähnlich einem dreibeinigen Stuhl, einer kippfreien definierten Positionierung des Drahteinlegers. Vorteilhafter Weise ist beim Vorsehen von mehr als drei Abstandshaltern eine ungerade Zahl von Abstandshaltern zu verwenden, so dass unabhängig von der Gesamtzahl der Abstandshalter durch die Wahl einer ungeraden Gesamtzahl der Drahteinleger eine kippfrei definierte Position erhält.
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Auch kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Dekorteil das Schaumartige Material der Abstandshalter eine Härte im Bereich von plus/minus 50% der Härte der Schaumschicht des Dekorteils aufweist. Mit anderen Worten ist der Abstandshalter also maximal 50% härter oder 50% weicher als die Schaumschicht des Dekorteils. Die Härte des Abstandshalters kann dabei durch die Wahl des schaumartigen Materials angepasst werden und zum Beispiel mittels der gängigen Härtetestmethoden für weiche Materialien, wie zum Beispiel Brinell-, Vickers- oder Rockwell-Härte, ermittelt werden. Zum einen ist dies durch unterschiedliche Materialien einer porösen Matrix mit unterschiedlichen Elastizitätswerten ausführbar. Zum anderen ist es auch möglich bei gleich bleibendem Matrixmaterial unterschiedliche Porositäten, also unterschiedliche Porenvolumina zu erzeugen, welche ebenfalls zu unterschiedlichen Elastizitätswerten des schaumarteigen Materials und damit des Abstandshalters führen. Vorteilhafter Weise ist der Bereich, in welchem das schaumartige Material härter oder weicher als die Schaumschicht des Dekorteils ist, dabei noch weiter eingegrenzt. Insbesondere liegt die Härte des schaumartigen Materials der Abstandshalter dabei im Bereich von plus/minus 45%, plus/minus 40%, plus/minus 35%, plus/minus 30%, plus/minus 25%, plus/minus 20%, plus/minus 15% und besonders bevorzugt im Bereich von plus/minus 10% der Härte der Schaumschicht des Dekorteils. Auf diese Weise wird die Härte des schaumartigen Materials des Abstandshalters derart an die Härte der Schaumschicht des Dekorteils angenähert, dass selbst für den Fall, wenn ein Benutzer exakt im Bereich des Abstandshalters auf die Dekorschicht Kraft ausübt, also drückt, er keine unterschiedliche haptische Widerstandskraft vom Abstandshalter erfährt. Je näher die Widerstandskraft, also die Elastizität, bzw. die Härte des Abstandshalters an der Härte der Schaumschicht des Dekorteils liegt, umso schwieriger wird es für den Benutzer, einen Unterschied festzustellen, ob er im Bereich eines Abstandshalters oder separat davon auf das Dekorteil drückt. Besonders vorteilhaft ist es demnach, wenn der Grad der Härte des schaumartigen Materials des Abstandshalters in einem Bereich der Härte der Schaumschicht des Dekorteils liegt, welcher unterhalb der diesbezüglichen haptischen sensorischen Sensibilität eines Benutzers liegt. Ganz besonders bevorzugt ist demnach eine Ausführungsform, bei welcher die Härte der Schaumschicht des Dekorteils identisch mit der Härte des schaumartigen Materials des Abstandshalters ist.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können die Abstandshalter eines erfindungsgemäßen Dekorteils den Drahteinleger vorteilhafter Weise in dessen Umfangsrichtung vollständig umschließen. Dies ist nicht zwingend notwendig, jedoch äußerst sinnvoll, um während des Herstellungsprozesses des Dekorteils die Abstandshalter an ihrer exakten Position festzulegen. Das Umschließen dient also einer mechanischen Sicherung des Abstandshalters an den Drahteinleger für die Phase der Produktion, wie auch während des Transports zum Produktionsort, in welcher der Drahteinleger zum Schäumen der Schaumschicht auf die Dekorschicht des Dekorteils aufgelegt wird. Darüber hinaus hat das vollständige Umschließen des Abstandhalters um den Drahteinleger herum den weiteren Vorteil, dass auf diese Weise zusätzlich der Abstand zwischen dem Drahteinleger und der Trägerschicht hinsichtlich eines Mindestabstands definiert wird. Vorteilhafter Weise füllt dabei der Abstandshalter bei der Definition des Mindestabstandes Richtung Dekorschicht und Richtung Trägerteil die gesamte Schaumschicht des Dekorteils aus. Mit anderen Worten addiert sich der Mindestabstand zwischen Drahteinleger und Dekorschicht, der Mindestabstand zwischen Drahteinleger und Trägerteil sowie der Durchmesser des Drahteinlegers zusammen zu dem Abstand zwischen der Dekorschicht und dem Trägerteil. Auf diese Weise ist die Position des Drahteinlegers nicht nur relativ zur Dekorschicht, sondern absolut bezogen auf das gesamte Dekorteil definiert.
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Alternativ zu einem vollständigen Umfassen des Abstandshalters des Drahteinlegers kann der Abstandshalter auch anderweitig fixiert sein. Dabei sind zum Beispiel Klebeverfahren denkbar, welche insbesondere bereits während des Schäumens des Abstandshalters auf dem Drahteinleger direkt durchgeführt werden können. Das schaumartige Material des Abstandshalters dient dabei gleichzeitig als Klebemittel oder als Haftvermittler zwischen Abstandshalter und Drahteinleger. Auch ist es möglich, dass mittels spezieller Schweißmethoden, beispielsweise Diffusionsschweißen der Abstandshalter an dem Drahteinleger befestigt wird.
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In besonderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn in der Dekorschicht und/oder dem Trägerteil Vertiefungen vorgesehen sind, die eine zur Sollposition der Abstandshalter korrespondierende Position aufweisen. Mit anderen Worten dienen diese Vertiefungen dazu, ein zumindest temporäres Einrasten der Abstandshalter in diesen Vertiefungen zu ermöglichen. Dieses Einrasten ist dabei jedoch nicht in Form eines Schnapprastverschlusses als mechanischer Verschluss zu verstehen, sondern vielmehr als ein einfaches Ausrichten der Abstandshalter und damit des Drahteinlegers relativ zur Dekorschicht bzw. relativ zum Trägerteil. Neben der Definition des Mindestabstandes durch die Abstandshalter zwischen Drahteinleger und Dekorschicht wird durch das Vorsehen von Vertiefungen eine weitere Festlegung zumindest temporärer Natur des Drahteinlegers in Richtungen quer zur Dickenrichtung des Dekorteils hergestellt. Diese ist deswegen als temporär anzusehen, da nach dem Ausschäumen des Bereichs zwischen Dekorschicht und Trägerteil, also nach dem Erstellen der Schaumschicht, ein Verrutschen bzw. ein Bewegen des Drahteinlegers innerhalb der ausgehärteten Schaumschicht nicht mehr möglich ist. Die Vertiefungen dienen demnach zum temporären Definieren der Position des Drahteinlegers vor bzw. während dem Schäumprozess.
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Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Dekorteil das schaumartige Material der Abstandshalter durch ein Material mit zumindest teilweise thixotropen Eigenschaften gebildet wird. Die thixotropen Eigenschaften sind dabei insbesondere während des Schäumprozesses, also während des Herstellprozesses der Abstandshalter von Vorteil. So kann durch das Aufbringen von Scherkräften das thixotrope schaumartige Material fließfähig gehalten werden, so dass es zumindest teilweise um den Drahteinleger herum läuft. Nach dem Erkalten des Schaums bzw. nach dem Ablassen des Aufbringens von Scherkräften wird die thixotrope Eigenschaft dazu führen, dass das Material in der aufgebrachten Form verbleibt. Die thixotrope Eigenschaft dient somit einem verbesserten Aufbringen der Abstandshalter auf den Drahteinleger.
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Je nach Art des Aufbringens kann dabei eine stärkere oder eine schwächere thixotrope Eigenschaft vorteilhaft sein. Je schwächer die thixotrope Eigenschaft ist, umso fließfähiger ist demnach das schaumartige Material beim Aufbringen und umso einfacher kann es um den Drahteinleger herum fließen. Je stärker die thixotrope Eigenschaft ausgebildet ist, umso sicherer ist nach dem Umfließen des Drahteinlegers der Abstandshalter hinsichtlich seiner äußeren Form. Je nach Einsatzsituation im Dekorteil und je nach Produktionssituation bei der Produktion des Dekorteils sind dabei unterschiedliche thixotrope Eigenschaften für unterschiedliche Dekorteile sinnvoll und entsprechend auszuwählen.
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Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn der Mindestabstand zwischen dem Drahteinleger und der Dekorschicht dem Abstand zwischen dem Drahteinleger und dem Träger entspricht. Auf diese Weise wird der Drahteinleger im Wesentlichen mittig zwischen der Dekorschicht und dem Trägerteil angeordnet. Beim Zusammenpressen der Schaumschicht, beispielsweise durch den Druck eines Benutzers auf die Außenseite der Dekorschicht befindet sich der Drahteinleger also in der Mitte zwischen der Dekorschicht und der Trägerschicht und verbleibt dort auch während des Zusammendrückvorgangs. Auf diese Weise wird sowohl der Bereich zwischen dem Drahteinleger und der Dekorschicht wie auch der Bereich zwischen dem Drahteinleger und dem Trägerteil gleichmäßig zusammen gedrückt, wodurch für den Benutzer eine gleichmäßige Kraftcharakteristik bei der Ausübung des Drucks auf die Außenseite des Dekorteils entsteht.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dekorteils mit wenigstens einem verstärkten Randabschnitt zur Verwendung im Innenraum eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren mittels einer Werkzeugvorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Werkzeug und mit den folgenden Schritten durchgeführt wird:
- - ausgehend von einem Zustand, bei dem eine Dekorschicht (10) mit einem Randabschnitt (14), der eine Öffnung (12) oder eine Vertiefung (13) umläuft, in ein unteres Werkzeug einer Werkzeugvorrichtung gelegen ist, Positionieren der Verstärkungsvorrichtung (50), die mit Abstandshaltern (54) aus schaumartigem Material an unterschiedlichen Positionen des Drahteinlegers (52) versehen ist, auf der Dekorschicht (10) in dem Randabschnitt (14),
- - mit einem zweiten Werkzeug der Werkzeugvorrichtung, in das ein Trägerteil (20) eingelegt ist, Zusammenfahren des ersten Werkzeuges und des zweiten Werkzeuges in eine Schäumposition und Ausschäumen des Bereichs zwischen der Dekorschicht (40) und dem Trägerteil (20) mit einer Schaumschicht (30), so dass eine Schaumschicht (30) gebildet wird, in der die Verstärkungsvorrichtung (50) mit den Abstandshaltern (54) gelegen ist.
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Mit einem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein erfindungsgemäßes Dekorteil hergestellt werden. Dabei weist ein erfindungsgemäßes Verfahren die gleichen Vorteile auf, wie diese bereits hinsichtlich des Dekorteils beschrieben worden sind. Insbesondere kann hier ein Abstandshalter hergestellt und verwendet werden, der bereits zum Zeitpunkt des Vorsehens von wenigstens zwei Abstandshaltern aus schaumartigem Material und deren Verbinden mit dem Drahteinleger seine finale, an den Randabschnitt der Dekorschicht angepasste Form aufweist. Die Werkzeuge für ein solches Verfahren sind dabei zum Beispiel in Form von Halbschalen ausgebildet, die als Negativform der jeweiligen Elemente, also als Negativform der Dekorschicht, wie auch als Negativform des Trägerteils ausgebildet sind. Die Werkzeuge können vorteilhafter Weise über Fixiermittel verfügen, mit welchen sowohl die Dekorschicht als auch das Trägerteil im jeweiligen Werkzeug fixiert werden kann. Um den gesamten Prozess möglichst einfach durchführbar zu gestalten, ist dabei das erste Werkzeug ein unteres Werkzeug, so dass das Bedienpersonal die Dekorschicht mit Hilfe der Schwerkraft in das untere Werkzeug einlegen kann. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn es sich bei der Dekorschicht um eine Kunststofffolie handelt, die keine eigene mechanische Stabilität aufweist. Das Trägerteil selbst ist üblicherweise deutlich stabiler und kann auf Grund seiner mechanischen Stabilität auch über Kopf, also gegen die Schwerkraft, in ein zweites Werkzeug eingelegt werden. Insbesondere beim zweiten Werkzeug ist dabei eine Fixierhilfe sinnvoll, welche das Trägerteil entgegen der Schwerkraft in dem zweiten Werkzeug hält.
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Dabei ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren grundsätzlich unerheblich, auf welche Weise das Herstellen der Abstandshalter, also das Vorsehen und Verbinden der Abstandshalter mit dem Drahteinleger durchgeführt wird. Vorteilhafter Weise ist es derart ausgestaltet, dass die Abstandshalter an oder um den Drahteinleger herum geschäumt werden. Ein solches Schäumen an oder um den Drahteinleger herum ist eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltungsform dieses Verfahrens. Insbesondere das Schäumen um den Drahteinleger herum ermöglicht ein Umgreifen des Drahteinlegers durch die Abstandshalter, so dass eine mechanische Fixierung des jeweiligen Abstandshalters an den Drahteinleger ohne Zusatzelemente oder Zusatzmittel möglich wird. Auch ist es möglich, je nach Ausgestaltungsform des schaumartigen Materials eine Klebeverbindung zwischen dem schaumartigen Material des Abstandshalters und dem Drahteinleger zur Fixierung des Abstandshalters an dem Drahteinleger zu verwenden. In beiden Fällen wird ohne einen weiteren Zusatz der Abstandshalter direkt mit dem Drahteinleger während des bzw. durch das Schäumverfahren verbunden.
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Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn beim Schäumen der Abstandshalter der Drahteinleger im Bereich der Position der Abstandshalter in eine Haltschale eingelegt wird, in weicher der Abstandshalter um die Verstärkungsvorrichtung herum geschäumt wird. Eine solche Halbschale ist dabei hinsichtlich ihrer Längserstreckung an die Längserstreckung des jeweiligen Abstandshalters angepasst. Dabei wird die Halbschale sozusagen als Halbkavität im Wesentlichen vollständig ausgeschäumt. Das Ausschäumen erfolgt dabei durch das Einpressen bzw. Einspritzen eines schaumartigen Materials, welches bereits geschäumt sein kann und thixotrope Eigenschaften aufweist oder welches erst beim Einspritzen in diese Halbkavität, also in die Halbschale aufgeschäumt wird. Für das Aufschäumen wird üblicherweise ein Treibmittel verwendet, welches während des Einspritzvorgangs das Volumen des schaumartigen Materials durch das Aufblasen einzelner Poren vergrößert.
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Der Draht selber wird dabei im Wesentlichen schwebend in dieser Halbschale gehalten. Dies geschieht dadurch, dass der Draht an den beiden axialen Enden der Halbschale im Material um die Halbschale herum gehalten werden kann. Dies kann über Fixiermittel wie Klemmen erfolgen, jedoch in einfacher Weise auch in einer axialen Aufnahme für den Draht ausgestaltet sein, mittels welcher der Draht so zu sagen frei schwebend durch die Halbschale verläuft. Je nach gewünschter Endform des Abstandshalters kann die Halbschale unterschiedlich weit mit schaumartigem Material aufgefüllt werden. Ist ein reiner Kontakt zwischen dem Abstandshalter und dem Drahteinleger gewünscht, so wird die Halbschale nur teilweise mit schaumartigem Material gefüllt und nach dem Entformen der Verstärkungsvorrichtung befindet sich der Abstandshalter nur teilweise an dem Drahteinleger. Wird jedoch weiter Material in die Halbschale eingebracht, so kommt es zum Überlaufen der Halbschale, so dass sich auch schaumartiges Material oberhalb des Drahteinlegers ansammelt. Mit anderen Worten umschließt bei einem solchen Vorgang das schaumartige Material während des Schaumprozesses den Drahteinleger an der anzubringenden Position vollständig. Das vollständige Umschließen führt zu einer mechanischen Fixierung des Abstandshalters an den Drahteinleger. Unabhängig von dem Grad des Ausschäumens der Halbschale wird anschließend die Verstärkungsvorrichtung aus der Halbschale entformt und im erfindungsgemäßen Verfahren weiter eingesetzt.
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Die Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe „links“, „rechts“, „oben“ und „unten“ auf die Zeichnungsfiguren mit einer Ausrichtung mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen:
- 1 den Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dekorteils,
- 2 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dekorteils,
- 3 den Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dekorteils,
- 4a eine Halbschale zur Erzeugung eines Abstandshalters in einem ersten Zustand eines Verfahrens,
- 4b eine Halbschale zur Erzeugung eines Abstandshalters gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren in einem zweiten Zustand, der nach dem Zustand der 4a liegt,
- 4c eine Halbschale zur Erzeugung eines Abstandshalters mit einem erfindungsgemäßen Verfahren in einem dritten Zustand der nach dem Zustand der 4b liegt,
- 5 eine isometrische Darstellung einer Halbschale zur Erzeugung eines Abstandshalters mit einem erfindungsgemäßen Verfahren,
- 6 isometrische Darstellung eines Drahteinlegers, aufgelegt auf einer Dekorschicht.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dekorteils 10. Wie alle weiteren erfindungsgemäßen Dekorteile 10, weist auch das hier dargestellte ein Trägerteil 20 sowie eine Dekorschicht 40 auf. Zwischen der Dekorschicht 40 und dem Trägerteil 20 erstreckt sich eine Schaumschicht 30. Mit anderen Worten lässt sich sagen, dass sich die Dekorschicht 40 über die Schaumschicht 30 auf dem Trägerteil 20 abstützt. Das Trägerteil 20 ist dabei als mechanisch stabiles Trägerteil 20 ausgeführt, so dass eine mechanisch stabile Lagerung der Schaumschicht 30 sowie der darauf angeordneten und mit dieser verbundenen Dekorschicht 40 ermöglicht wird.
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Das Dekorteil 10 der 1 weist eine Öffnung 12 auf. Diese Öffnung 12 kann zum Beispiel dazu vorgesehen sein, nach dem Einbau eines Dekorteils 10 an seinem verwendungsgemäßen Platz in einem Kraftfahrzeug ein Zusatzelement, beispielsweise einen Lautsprecher aufzunehmen. Der Randabschnitt 14 des Dekorteils 10, der die Öffnung 12 umläuft, ist dabei ein Schwachpunkt des Dekorteils 10. Dieser Schwachpunkt besteht insbesondere hinsichtlich seiner mechanischen Stabilität, da in diesem Fall auch das unterstützende Trägerteil 20 an der Stelle der Durchgangsöffnung 12 eine Öffnung aufweist. Insofern ist das Dekorteil 10 in seinem Randabschnitt 14 bei Biegebelastungen oder Druckbelastungen leichter verformbar.
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Um eine unerwünschte Verformung des Randabschnitts 14 zu vermeiden, ist in diesem Randabschnitt eine Verstärkungsvorrichtung 50 vorgesehen. Die Verstärkungsvorrichtung 50 ist in der Schaumschicht 30 des Dekorteils 10 angeordnet. Im fertigen Zustand des Dekorteils 10, wie er in 1 dargestellt ist, wird die Verstärkungsvorrichtung 50 nach unten ebenfalls von der Schaumschicht 30 gestützt. Die Verstärkungsvorrichtung 50 verläuft also, vollständig von der Schaumschicht 30 umgeben, durch dieselbe. An voneinander unterschiedlichen Positionen der Verstärkungsvorrichtung 50 sind wenigstens zwei Abstandshalter 54 vorgesehen. Diese Abstandshalter 54 sind in direktem Kontakt und verbunden mit einem Drahteinleger 52, welcher die Öffnung 12 im Randabschnitt 14 des Dekorteils 10 vollständig umläuft. Durch die dreidimensionale Erstreckung der beiden Abstandshalter 54 von dem Querschnitt des Drahteinlegers 52 weg nach oben und hin zu der Dekorschicht 30, wird ein Mindestabstand zwischen der Dekorschicht und dem Drahteinleger 52, der in den Figuren mit der Ziffer A bezeichnet ist, definiert. Je größer die Erstreckung des Abstandshalters 54 an der entsprechenden Position ist, desto größer ist auch der Mindestabstand A. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass es sich bei der Querschnittsdarstellung in der 1 um zwei voneinander separate Abstandshalter 54 handelt.
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Zum besseren Verständnis der unterschiedlichen Positionen der Abstandshalter wird dabei zum Beispiel auf 6 verwiesen, welche die isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dekorteils 10 zeigt und darin erkennbar insgesamt acht Abstandshalter 54 an unterschiedlichen Positionen aufweist. 1 zeigt also einen einzigen Drahteinleger 52, welcher im Randabschnitt 14 die Öffnung 12 umläuft und zwei Abstandshalter 54, welche voneinander separat an unterschiedlichen Positionen des Drahteinlegers 52 angeordnet sind.
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Die Abstandshalter 54 der Ausführungsform gemäß 1 sind aus einem schaumartigen Material gebildet. Dieses schaumartige Material weist Poren auf und ist aus einer Matrix mit elastischen Eigenschaften gebildet. Mit anderen Worten lässt sich der Abstandshalter 54 elastisch komprimieren und nach Wegnahme einer komprimierenden Kraft wieder automatisch expandieren. Drückt nun der Benutzer bei einem erfindungsgemäßen Dekorteil 10 der 1 auf die Außenseite der Dekorschicht 40 im Bereich des Randabschnitts 14, so wird er sowohl die Schaumschicht 30 als auch den Abstandshalter 54 zumindest teilweise komprimieren. Durch die Ausgestaltung des Abstandshalters 54 mit einem schaumartigen Material wird jedoch die Kompression des Abstandshalters 54 sich kaum hinsichtlich ihres Widerstands gegen die Kompression von der Kompression der Schaumschicht 30 unterscheiden. Aufgrund des fehlenden oder sehr geringen Unterschiedes ist es für den Benutzer während des Drückens kaum oder nicht möglich, einen Unterschied zwischen einem Bereich mit Abstandshalter 54 und einem Bereich mit reiner Schaumschicht 30 zu erkennen.
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Durch die Tatsache, dass durch die Abstandshalter 54 der Drahteinleger 52 einen definierten Mindestabstand A von der Dekorschicht 40 aufweist, ist darüber hinaus sichergestellt, dass in Bereichen, in welchen keine Abstandshalter 54 vorgesehen sind, beim Druck des Benutzers auf die Außenseite der Dekorschicht 40 auch kein direkter Kontakt zwischen Dekorschicht 40 und Drahteinleger 52 bestehen kann. Vielmehr wird auch hier die direkt unter der Dekorschicht 40 liegende Schaumschicht 30 komprimiert, ohne dass eine haptische Rückmeldung von dem dahinter befindlichen Drahteinleger 52 den Benutzer erreicht. Die Verstärkungsvorrichtung 50 ist mit anderen Worten optisch und haptisch unsichtbar.
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Die Abstandshalter 54 sind aus einem schaumartigen Material, beispielsweise aus einem Zweikomponenten Polyurethanschaum gefertigt. Sie sind gemäß der Ausführungsform in 1 zumindest temporär mit dem Drahteinleger 52 verbunden, so dass sie während des Produktionsprozesses des Dekorteils 10 nicht von ihrer definierten Position verrutschen können. In der Situation, wie sie im fertigen Dekorteil 10 vorliegt und in 1 dargestellt ist, ist diese Fixierung zu vernachlässigen, da durch das vollständige Umschäumen mit der Schaumschicht 30 nicht nur den Drahteinleger 52, sondern auch die Abstandshalter 54 in der definierten Position zur Festlegung des Mindestabstandes A gehalten werden.
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In 2 ist hinsichtlich mehrerer Komponenten des Dekorteils 10 eine Variation eines erfindungsgemäßen Dekorteils 10 dargestellt. Anstelle einer Öffnung 12 ist hier eine Vertiefung 13 vorgesehen. Diese Vertiefung 13 resultiert in einer Dickenreduktion des Dekorteils 10. Da sich die Dicke der Dekorschicht 40 und die Dicke des Trägerteils 20 konstant fortsetzen, ist hier die Schaumschicht 30 reduziert. Da sich weiter aufgrund der reduzierten Gesamtdicke des Dekorteils 10 bei der Vertiefung 13 ebenfalls eine mechanische Beeinträchtigung einstellt, ist auch hier ein Randabschnitt 14 des Dekorteils 10 zu definieren, welcher einer Verstärkung in mechanischer Hinsicht bedarf. Mit gleicher Funktionsweise wie bei der Ausführungsform gemäß 1 ist auch hier eine Verstärkungsvorrichtung 50 mit einem Drahteinleger 52 in diesem Randabschnitt 14 vorhanden. Die mechanische Stabilisierung durch den Drahteinleger 52 erfolgt auch hier durch einen vorteilhafterweise die Vertiefung 13 vollständig umlaufenden Drahteinleger 52. Vielmehr ist es jedoch auch hier möglich, dass der Drahteinleger 52 nur teilweise, zum Beispiel zu 70%, die Vertiefung 13 umläuft.
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Der Drahteinleger 52 entspricht dabei in seiner geometrischen Erstreckung einer Krümmung, welche dem Krümmungsradius des Außenrands der Vertiefung 13 bzw. bei einer runden Vertiefung 13 dem Kreisradius derselben entspricht. Durch die Krümmung des Drahteinlegers 52 und bei der Ausführungsform gemäß 2 optional drei vorgesehenen Abstandshaltern 54 ist ein Verkippen der Verstärkungsvorrichtung 50 während des Produktionsprozesses des Dekorteils 10 unmöglich. Vielmehr ist kippfrei durch drei Auflagepositionen der drei Abstandshalter 54 an unterschiedlichen Positionen der Verstärkungsvorrichtung 50 eine exakt definierte Position des Drahteinleger 52 relativ zur Dekorschicht 40 sichergestellt.
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Ein weiterer Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 ist, dass bei 2 die Abstandshalter 54 den Drahteinleger 52 vollständig umschließen. Wie im Querschnitt zu erkennen ist, ist dabei die Materialstärke des Abstandshalters 54 bei ungefähr 75% des Umschließens des Drahteinlegers 52 relativ gering, da sie in diesen Bereichen nur zur temporären Fixierung des Abstandshalters 54 während des Schäumprozesses, also während des Fertigungsprozesses für das Dekorteil 10, zu dienen hat. In den restlichen 25% der den Drahteinleger 52 umlaufenden Erstreckung, welche in Richtung der Dekorschicht 40 ausgerichtet sind, ist eine deutlich größere geometrische Erstreckung der Abstandshalter 54 zu erkennen. Diese größere geometrische Erstreckung, welche bei einem hier mit rundem Querschnitt versehenen Drahteinleger 52 eine radiale Erstreckung der Abstandshalter 54 ist, definiert den Mindestabstand A zwischen der Dekorschicht 40 und dem Drahteinleger 52.
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Wie in den beiden unterschiedlichen Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 zu erkennen ist, kommt es bei der Definition des Mindestabstandes A nicht auf die exakte Form der Abstandshalter 54 an. Vielmehr ist entscheidend, dass durch deren geometrische Erstreckung von dem Drahteinleger 52 weg zur Dekorschicht 40 hin ein ausreichend großer Abstand definiert wird, der den Mindestabstand A vorgibt. Auch die Abstandshalter 54 gemäß 2 sind aus einem schaumartigen Material gebildet, welches komprimierbar ist und durch elastische Rückstellungskräfte wieder in die entspannte Position gemäß 2 zurückführbar ist.
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Dabei kann vorteilhafter Weise bei Ausführungsformen wie der 1 oder der 2 oder in weiteren erläuterten Ausführungsformen das schaumartige Material der Abstandshalter 54 derart ausgebildet sein, dass deren Härte plus/minus 50% der Härte der Schaumschicht 30 entspricht. Insbesondere ist der Unterschied der Härtegrade deutlich geringer, so dass ein Unterschied von plus/minus 10% oder noch weniger vorliegt. Durch einen möglichst geringen Härteunterschied zwischen den Abstandshaltern 54 und der Schaumschicht 30 wird erzielt, dass ein Benutzer, der Kraft auf die Dekorschicht 40 ausübt, beim Komprimieren der Schaumschicht 30 im Wesentlichen den gleichen oder zumindest einen sehr ähnlichen Widerstand verspürt, wie bei der Kompression eines Abstandshalters 54. Unabhängig davon, wo der Benutzer genau auf die Dekorschicht 40 drückt, also ob er einen Bereich mit reiner Schaumschicht 30 oder einen Bereich mit einem Abstandshalter 54 trifft, wird eine im Wesentlichen gleiche Rückstellkraft von der unter Dekorschicht 40 befindlichen Komponente vermittelt. Aus haptischer Sicht wird für den Benutzer somit kein Unterschied erkennbar, weshalb ein Qualitätsmangel durch eine spürbare, also haptisch erkennbare Verstärkungsvorrichtungen unterbleibt.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Auch hier sind Abstandshalter 54 aus schaumartigem Material vorgesehen, welche sich elastisch komprimieren lassen. Jedoch ist hier optional vorgesehen, dass die ebenfalls optional den Drahteinleger 52 vollständig umlaufenden Abstandshalter 54 hier deutlich dicker ausgeführt sind. Insbesondere sind hier die geometrischen Erstreckungen nicht nur von dem Drahteinleger 52 bis zur Dekorschicht 40 gezogen, sondern vielmehr auch auf der anderen Seite von dem Drahteinleger 52 bis zum Trägerteil 20 gezogen. Auch bei dieser Ausführungsform handelt es sich um eine Mehrzahl von Abstandshaltern 54, während nur ein einziger Drahteinleger 52 im Randabschnitt 14 des Dekorteils vorgesehen ist. Auch hier wird durch das Vorsehen der Verstärkungsvorrichtung 50 eine Öffnung 12 in ihrem Randabschnitt 14 des Dekorteils 10 verstärkt.
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Ein Unterschied zu den voranstehenden Figuren ist, dass sowohl in der Dekorschicht 40 als auch im Trägerteil 20 Vertiefungen 22 bzw. 42 vorgesehen sind. Diese Vertiefungen 22 und 42 definieren die Position der Verstärkungsvorrichtung 50 in radialer Richtung bezogen auf die kreisförmige Ausprägung der Öffnung 12, bzw. in Richtungen quer zur Dickenrichtung des Dekorteils 10. Dies ist insbesondere während des Schäumprozesses, also während des Herstellprozesses des Dekorteils 10, von Bedeutung. In dieser Phase besteht grundsätzlich die Gefahr, dass einströmendes Schaummaterial während des Schäumens der Schaumschicht 30 die Verstärkungsvorrichtung 50 relativ zu der Dekorschicht 40 und/oder zum Trägerteil 20 bewegt. Diese Bewegung kann sowohl in der Dickenrichtung des Dekorteils 10, als auch in einer Richtung radial zu der Öffnung 12 geschehen. In Dickenrichtung ist eine Bewegung ausgeschlossen durch die Abstandshalter 54. Dabei ist erfindungswesentlich, dass zumindest eine Bewegung in Richtung der Dekorschicht 40 auf einen Mindestabstand A begrenzt wird, um sowohl die haptische als auch die optische Beeinträchtigung des Dekorteils 10 durch die Verstärkungsvorrichtung 50 auf ein Minimum zu begrenzen.
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Bei der Ausführungsform in 3 ist darüber hinaus auch der Abstand zwischen dem Drahteinleger 52 und dem Trägerteil 20 definiert. Auf diese Weise besteht eine exakte Positionierung des Drahteinlegers 52 hinsichtlich der Dicke des Dekorteils 10. Mit anderen Worten ist der Mindestabstand A durch das Einklemmen der Abstandshalter 54 zwischen dem Trägerteil 20 und der Dekorschicht 40 auch gleichzeitig der Maximalabstand zwischen Dekorschicht 40 und Drahteinleger 52 und damit der eindeutig definierte Abstand zwischen dem Drahteinleger 52 und der Dekorschicht 40.
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Darüber hinaus dienen die Vertiefungen 22 und 42 dazu auch eine letzte Bewegungsfreiheit des Drahteinlegers 52 zu nehmen und diesen vollständig hinsichtlich seiner Position festzulegen. Die Vertiefungen dienen dazu, dass während des Herstellprozesses die Abstandshalter 54 in diesen Vertiefungen 22 und 42 einrasten und ein Verschieben in radialer Richtung, bezogen auf die Kreisform der Öffnung 12, mit großer Wahrscheinlichkeit unterbleibt. Nach der Beendigung des Schäumprozesses, also nach dem Herstellprozess des Dekorteils 10 sind diese Vertiefungen 22 und 42 hinsichtlich einer radialen Absicherung nicht weiter von Belang. Die Dickenreduzierung im Tragerteil 20, insbesondere jedoch in der Dekorschicht 40, ist ebenfalls nicht weiter von Belang, da die mechanische Stabilität des Trägerteils 20 durch eine geringfügige Vertiefung 22 nicht weiter beeinträchtigt und die haptische wie auch optische Beeinträchtigung der Dekorschicht 40 durch die schaumartige Materialwahl für die Abstandshalter 54 ebenfalls unterbleibt.
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Anhand der 4a, 4b und 4c soll nachfolgend eine Möglichkeit beschrieben werden, anhand welcher Abstandshalter 54 an dem Drahteinleger 52 erzeugt werden können. Die hier dargestellten drei Situationen während des Verfahrens sind nur Momentaufnahmen, da es sich hier um einen kontinuierlichen Fertigungsprozess handeln kann.
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4a zeigt die Startsituation. In dieser Situation ist bei der Verstärkungsvorrichtung 50 nur der Drahteinleger 52 vorgesehen, der in einer Halbschale 70 eingelegt ist. Im Querschnitt der 4a wie auch in den 4b und 4c ist zu erkennen, dass der Drahteinleger 52 sozusagen in der Halbschale 70 schwebend gelegen ist. Um den Drahteinleger 52 in dieser Position zu halten, kann er, zum Beispiel wie in 5 dargestellt, an den Rändern der Halbschale 70 durch die Werkzeugform, in welcher die Halbschale 70 ausgebildet ist, gehalten werden. Ebenfalls anhand von 5 ist zu erkennen, dass die Ausbildung des Abstandshalters 54 nicht über die gesamte Erstreckung des Drahteinlegers 52, sondern vielmehr nur über einen Teilbereich, also an einer exakt definierten Position stattfindet. Wie in 5 dargestellt, kann entweder ein weiteres Werkzeug mit gleicher oder ähnlicher Ausprägung vorgesehen sein oder in einem zweiten Schritt ein anderer Bereich, also eine andere Position des Drahteinlegers 52, in der Halbschale 70 positioniert werden, so dass der Fertigungsvorgang eines Abstandshalters 54 beliebig oft wiederholbar ist. Ob der Fertigungsvorgang parallel verläuft oder hintereinander wiederholt ausgeführt wird, ist dabei unabhängig und kann je nach Einsatzsituation frei gewählt werden, um eine Vielzahl von Abstandshaltern 54 zu erzeugen.
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4b zeigt den Schritt des Verfahrens, in welchem das Füllen der Halbschale 70 mit schaumartigem Material bereits begonnen hat. Das schaumartige Material ist dabei zum Beispiel thixotrop ausgestaltet, so dass es während des Einspritzens, also während des Aufbringens von Scherkräften einen fließfähigen Zustand erreicht. In diesem fließfähigen Zustand läuft das Material in den Spalt zwischen dem Drahteinleger 52 und dem Rand der Halbschale 70 hinein. Es verteilt sich in diesem Spalt und steigt um den Drahteinleger mit zunehmender Zeit des Spitzvorganges an. Je nach gewünschter Endform des Drahteinlegers wird dabei der Spritzvorgang zu einem bestimmten Zeitpunkt unterbrochen. Um zum Beispiel einen Abstandshalter wie in 2 zu erzielen, wird der Spritzvorgang relativ lange fortgeführt, so dass sich das schaumartige Material oberhalb des Drahteinlegers 52 wieder schließt und ein Materialpfropfen aufgesetzt wird. Durch das Beenden des Spritzvorgangs werden auch die Scherkräfte von dem Material wieder weg genommen und anschließend entsteht durch die Aushärtung des Schaums ein komprimierbarer elastischer Schaum für den Abstandshalter 54 welcher eine elastisch stabile Form gemäß 4c aufweist.
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Ist eine Ausführungsform des Abstandshalters 54 gemäß der Ausführungsform die in 1 dargestellt ist gewünscht, kann ein deutlich höher thixotrop gestalteter Schaum verwendet werden, welcher auf Grund dieser geänderten Eigenschaft trotz Aufbringen von Scherkräften nicht mehr in den Spalt zwischen dem Drahteinleger 52 und dem Rand der Halbschale 70 hinein läuft. Vielmehr bildet sich direkt auf dem Drahteinleger 52 ein Pfropfen, welcher nach dem Erkalten bzw. nach dem Aushärten des Schaums ein flexibel elastisch komprimierbares schaumartiges Material in Form eines Abstandshalters 54 bildet, welcher gemäß 1 eingesetzt werden kann.
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Um auch den Herstellvorgang des Dekorteils 10 zu erläutern, ist in 6 ein Zwischenschritt dieses Verfahrens dargestellt. In dieser Situation ist in einem nicht dargestellten unteren Werkzeug bereits eine Dekorschicht 40 eingelegt. Auf diesem aufgebracht bzw. aufgesetzt wird eine Verstärkungsvorrichtung 50 in Form eines ringförmigen Drahteinlegers 52 mit daran angeordneten und befestigten acht Abstandshaltern 54. Die acht Abstandshalter 54 sind jeweils aus schaumartigem Material gefertigt und in einer Art und Weise ausgeformt, wie sie in den 1, 2 oder 3 dargestellt ist. Jedoch sind auch andere explizite Ausführungsformen der Abstandshalter 54 denkbar, solange sie in der Lage sind einen Mindestabstand A zwischen dem Drahteinleger 52 und der Dekorschicht 40 zu definieren, wie dies bei den Ausführungsformen gemäß der 1, 2 und 3 erfolgt.
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Der Drahteinleger 52 und damit auch die Verstärkungsvorrichtung 50 sind bei der Ausführungsform gemäß 6 ringförmig ausgebildet. Das heißt, sie umlaufen die Öffnung 12 des Dekorteils 10 vollständig. Dabei ist in einem ersten Schritt unerheblich, ob der Drahteinleger 40 bereits ringförmig gefertigt worden ist oder ob der Drahteinleger 52 als länglicher Draht gefertigt worden ist, welcher anschließend zu einer Ringform verschweißt wurde. Die Verstärkungsvorrichtung 50 ist dabei im Randabschnitt 14 des Dekorteils 10 um die Öffnung 12 herum angeordnet.
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Es ist zu verstehen, dass es sich bei den erläuterten Ausführungsformen nur um beispielhafte Ausführungsformen handelt, welche exemplarisch die vorliegende Erfindung beschreiben und deren Schutzbereich nicht einschränken. Die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen der einzelnen Merkmale, insbesondere die Ausführungsformen der Abstandshalter sind dabei als Optionen zu verstehen, welche in technischer Sinnhaftigkeit frei miteinander kombinierbar sind, ohne den generellen Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dekorteil
- 12
- Öffnung
- 13
- Vertiefung
- 14
- Randabschnitt
- 20
- Trägerteil
- 22
- Vertiefung im Träger
- 30
- Schaumschicht
- 40
- Dekorschicht
- 42
- Vertiefung in der Dekorschicht
- 50
- Verstärkungsvorrichtung
- 52
- Drahteinleger
- 54
- Abstandshalter
- 70
- Halbschale
- A
- Abstand zwischen Dekorschicht und Drahteinleger
