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Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung von Dekorteilen für Fahrzeuge, aufweisend ein Trägerteil und eine Trägerverkleidung mit zumindest einer Dekorschicht und einer damit verbundenen Verbindungsschicht mit Fasern zur Verbindung mit einer oberen Schicht des Trägerteils. Durch ein erfindungsgemäßes Verfahren kann die Verkleidung eines Trägerteils in einem separaten Schritt erfolgen, ohne dass ein Haftvermittler zwischen der Trägerverkleidung und dem Trägerteil notwendig ist, wobei gleichzeitig die Dekoroberfläche der Trägerverkleidung geschont wird.
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Derartige Verfahren sind grundsätzlich bekannt und werden verwendet, um Dekorteile für Fahrzeuge herzustellen. Üblicherweise wird versucht, die Anzahl der Werkzeuge und die damit einhergehende notwendige Anzahl der Verfahrensschritte auf ein Minimum zu reduzieren. Gemäß der bekannten Verfahren wird das jeweilige Dekorteil in einem einzigen Schritt, in einem sogenannten One-Shot-Prozess, hergestellt. Dabei werden in einem einzigen Werkzeug sowohl das Verformen des Trägerteils wie auch das Kaschieren des Trägerteils mit der Trägerverkleidung durchgeführt. Bei den bekannten Verfahren werden üblicherweise im Wesentlichen ebene Platten als Ausgangsmaterial für das Trägerteil und Dekorfolien oder Stoffe/Teppiche als Trägerverkleidung verwendet. Diese werden übereinander gelegt und in einem Werkzeug gleichzeitig miteinander kaschiert und verformt. Das Verformen bezieht sich dabei insbesondere auf das Trägerteil, welches die mechanisch stabilisierende Komponente des herzustellenden Dekorteils ist. Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist es, dass zum Verformen des Trägerteils ein relativ großer Formdruck aufgewendet werden muss. Dieser liegt üblicherweise im Bereich von oder sogar über 3 bar. Da sich zum Zeitpunkt des Verformens bei bekannten Verfahren die Dekorfolie bereits zumindest auf einer Seite des Trägerteils als Trägerverkleidung befindet, wird auch die Trägerverkleidung mit dem Formdruck belastet. Die Belastung mit dem Formdruck ist insbesondere dann nachteilig für die Trägerverkleidung, wenn diese auf ihrer nach außen gewandten Oberseite eine Mikrostruktur, also ein Dekor, aufweist, wie dies zum Beispiel durch eine Narbung ausgestaltet sein kann. Durch die hohe Quantität des Formdrucks und in Verbindung mit den Temperaturen der Matte besteht das Risiko, dass die Mikrostruktur der Trägerverkleidung beeinträchtigt oder sogar zerstört wird. Jedoch kann dieser Formdruck nicht reduziert werden, da ansonsten die notwendige Verformung des Trägerteils nicht oder nur in unzureichender Weise erzeugt werden kann.
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Ein weiterer Nachteil bei bekannten Verfahren ist es, dass bei der Erzeugung von Hinterschnitten in der Form des Trägerteils und der dieser Form folgenden Form der Trägerverkleidung die Oberfläche der Trägerverkleidung ebenfalls nachteilig beeinflusst wird. So ist es bei der Ausbildung von Hinterschnitten im Trägerteil notwendig, dass ein Abkanten des Materials des Trägerteils erfolgt, um einen Hinterschnitt zu erzeugen. Dieses Abkanten kann entweder durch die entsprechend ausgebildete Negativform eines Werkzeugs oder aber durch einen zusätzlichen Schieber erfolgen. An der Stelle des Abkantens entsteht eine besonders große Materialspannung sowohl im Trägerteil, als auch in der bereits mit diesem verbundenen Trägerverkleidung und eine hohe Druckbelastung der Werkzeugtrennung zum Schieber. Diese hohe Materialspannung und Werkzeugdrücke werden im hergestellten Dekorteil durch Linien sichtbar, die entlang dieser Abkantungen, also entlang der Umrandung der Hinterschnitte verlaufen. Es sind somit auf der Dekorseite, also auf der Oberseite der Trägerverkleidung die Werkzeugkanten der Hinterschnitte beim hergestellten und gefertigten Dekorteil immer noch zu erkennen, was optisch die Qualität des Dekorteils beeinträchtigt.
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Ein weiterer Nachteil des One-Shot-Verfahrens ist es, dass, bedingt durch die Dekorschicht, welche kleberlos mit der Trägerschicht verbunden wird, die thermische Energie der Trägerschicht über die isolierende Wirkung der Dekorschicht an die Kontaktflächen zwischen Trägerverkleidung und Trägerteil zum Werkzeug transportiert werden muss. Dies hat zum einen den Nachteil, dass eine deutlich geringere Energiemenge übertragen werden kann. Zwar ist grundsätzlich auch ein thermisches Kaschieren möglich, jedoch ist das bekannte Verfahren beim Kaschieren mit thermischen Mitteln nachteilig, da, um an der gewünschten Position, also im Kontaktbereich zwischen Trägerverkleidung und Trägerteil, die notwendige Energiedichte, also die notwendige Temperatur zu erzielen, eine hohe Energiemenge eingebracht werden muss.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend erläuterten Probleme zu lösen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches in besonders kostengünstiger Weise eine hohe Qualität der Trägerverkleidung, insbesondere hinsichtlich aufgebrachter Mikrostruktur auf der Oberseite der Trägerverkleidung, aufweist und gleichzeitig die Dauer der Prozessschritte auf ein Minimum reduziert.
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Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den daran anschließenden Unteransprüchen.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren für die Herstellung von Dekorteilen für Fahrzeuge, aufweisend ein Trägerteil und eine Trägerverkleidung mit zumindest einer Dekorschicht und einer damit verbundenen Verbindungsschicht mit Fasern zur Verbindung mit einer oberen Schicht des Trägerteils, weist die folgenden Schritte auf:
- • Vorsehen eines fertiggestellten und geformten Trägerteils,
- • Beheizen der für die Verbindung mit der Trägerverkleidung vorgesehenen oberen Schicht des Trägerteils derart, dass die obere Schicht angeschmolzen wird,
- • Positionieren der Trägerverkleidung mit der Verbindungsschicht gegenüber der Oberseite des Trägerteils, während sich die obere Schicht im angeschmolzenen Anlegen der Trägerverkleidung an das Trägerteil, wobei der Schritt des Beheizens derart ausgeführt ist, dass die Fasern der Verbindungsschicht in die angeschmolzene obere Schicht des Trägerteils abschnittsweise eindringen.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren stellt somit jeweils einen eigenen Schritt für die Erstellung des Trägers sowie der Kaschierung, also die Verkleidung des Trägerteils mit der Trägerverkleidung zur Verfügung. Dieser eigene Schritt ist durch das Vorsehen eines bereits fertiggestellten und geformten Trägerteils separat von einem ersten Schritt zum Formen des Trägerteils. Mit anderen Worten wird in einem ersten Schritt und vorzugsweise auch in einem eigenen ersten Werkzeug das Trägerteil für sich separat geformt. Erst nachfolgend, in einem zweiten Schritt, wird das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Dabei kann im Gegensatz zu den bekannten Verfahren das Beheizen der oberen Schicht des Trägerteils derart erfolgen, dass dies direkt, ohne Überwindung der Trägerverkleidung möglich ist. Es muss also keine Materialbarriere in Form der Trägerverkleidung überwunden werden, weshalb die Energie direkt an der gewünschten Stelle eingebracht werden kann und auf ein Minimum reduziert werden konnte. Auch eine Beeinträchtigung der Trägerverkleidung, insbesondere der Dekorschicht der Trägerverkleidung ist auf diese Weise vermieden.
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Die Positionierung der Trägerverkleidung mit der Verbindungsschicht gegenüber der Oberseite des Trägerteils wird vorzugsweise direkt im Anschluss an die Beheizung dieser oberen Schicht durchgeführt. Jedoch sind auch geringe Zeitspannen zwischen diesen beiden Schritten als Pause denkbar, solange die obere Schicht des Trägerteils sich zum Zeitpunkt der Positionierung, insbesondere während des anschließenden Anlegens der Trägerverkleidung noch in einem ausreichend angeschmolzenen Zustand befindet. Vergrößert sich also die Pause zwischen den Schritten des Beheizens und des Positionierens sowie des Anlegens, so ist es notwendig, eine höhere Heiztemperatur, bzw. ein stärkeres Anschmelzen der oberen Schicht des Trägerteils durchzuführen.
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Bei den Fasern der Verbindungsschicht handelt es sich beispielsweise um Polypropylen(PP)-Fasern oder Polyethylen(PE)-Fasern. Diese können unterschiedliche oder im Wesentlichen identische Längen aufweisen. Die Fasern dienen einer Verbesserung des kraftschlüssigen Verbundes zwischen der Trägerverkleidung und dem Trägerteil. Sie bieten die Möglichkeit des Eindringens, An- oder Aufschmelzens der Fasern in, bzw. mit dieser oberen Schicht des Trägerteils und beim Aushärten ein Rekristallisieren der oberen Schicht des Trägerteils eine materialschlüssige z. T auch formschlüssige und damit noch besser kraftschlüssige Verbindung zwischen der oberen Schicht des Trägerteils und der Verbindungsschicht und damit mit der Trägerverkleidung. Dabei können die Polypropylen-Fasern oder die Polyethylen-Fasern selbst aufgeschmolzen werden oder auch nicht. Das Aufschmelzen der Polypropylen- oder Polyethylen-Fasern hat den Vorteil, dass der Formschluss zusätzlich durch einen Materialschluss zwischen den Fasern und der oberen Schicht des Trägerteils zumindest abschnittsweise ergänzt wird. Im letzteren Fall des Materialschlusses zwischen den Fasern und dem Trägerteil ist es vorteilhaft, wenn das Trägerteil ebenfalls zumindest abschnittsweise oder teilweise aus Polypropylen und/oder Polyethylen hergestellt ist.
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Die Trägerverkleidung ist mehrschichtig aufgebaut, jedoch vorteilhafterweise flexibel, beispielsweise in Form einer Flexibilität wie ein Blatt Papier. Die Flexibilität ist notwendig, um die Trägerverkleidung an die bereits ausgeformte Form des Trägerteils anzupassen. Jedoch ist zu berücksichtigen, dass keine vollelastischen Materialien notwendig aber möglich sind, um den Kaschiervorgang durchzuführen. Die notwendige Kraft zum Anlegen der Trägerverkleidung an das Trägerteil hängt nicht nur von der Form des Trägerteils sondern auch von der Flexibilität, also der Biegsamkeit der Trägerverkleidung ab. Je flexibler eine Trägerverkleidung ist, desto leichter wird sie sich von selbst an das Trägerteil anlegen lassen und desto weniger Kraft wird hierfür benötigt. Die Kaschierkraft bzw. der Kaschierdruck für das Aufbringen der Trägerverkleidung an das Trägerteil hängt somit direkt mit der Flexibilität der Trägerverkleidung zusammen.
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Da, je nach Flexibilität der Trägerverkleidung, eine Kaschierkraft unterschiedlicher Größe notwendig ist, hängt auch direkt mit der Kaschierkraft bzw. dem Kaschierdruck die Beeinträchtigung der Oberflächenstruktur des Dekorteils, insbesondere der Dekorschicht zusammen. Jedoch bleibt festzuhalten, dass der notwendige Kraftaufwand, also der maximale Kaschierdruck, auch in extrem unflexiblen Trägerverkleidungen und/oder bei extrem schwierigen Formen des bereits vorgeformten Trägerteils geringer ist als der notwendige Formdruck zur Ausbildung der Form des Trägerteils. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Kaschierdruck über die Oberfläche der Trägerverkleidung variiert wird und nur in Bereichen, in denen ein höherer Kaschierdruck notwendig ist, ein entsprechend höherer Kaschierdruck angelegt wird, um in den anderen Bereichen die Beeinträchtigung der Oberfläche, also des Dekors der Dekorschicht auf ein Minimum zu begrenzen. Im Vergleich zu dem bekannten One-Shot-Verfahren wird auf diese Weise eine Verbesserung der Oberflächenstruktur der Dekorschicht erzielt. Damit sind nicht nur bereits bestehende Dekorteile mit besserer Oberflächenstruktur herzustellen, sondern es wird auch die Herstellung von Dekorteilen ermöglicht, die eine deutlich feinere Oberflächenstruktur aufweisen, die bei bekannten Verfahren in ihrer Qualität zu stark, also in unverkäuflicher Weise beeinträchtigt worden wäre.
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Durch das Vorsehen eines Beheiz-Schrittes direkt auf die obere Schicht des Trägerteils kann der Heizschritt mit weniger Energie und deutlich schneller erfolgen, da keine Wärmeleitung im Material, bzw. nur die Wärmeleitung im Material der oberen Schicht des Trägerteils zu berücksichtigen ist, um diese aufzuschmelzen. Im Vergleich dazu muss bei bekannten Verfahren die Wärmeleitung berücksichtigt, also der Wärmeleitungswiderstand der Dekorschicht überwunden werden, bis die Wärme die gewünschte Einflusszone, also die obere Schicht des Trägerteils erreicht. Damit kann neben einer Energieeinsparung auch eine Zeitreduzierung des Beheizvorganges erfolgen. Die Reduktion des Zeitaufwands für den Beheizvorganges reduziert die Taktseiten für das erfindungsgemäße Verfahren. Dadurch, dass die Schritte des Formens des Trägerteils und des Kaschierens, also des Verkleidens des Trägerteils mit einer Trägerverkleidung voneinander separiert werden, sind zwar zwei Werkzeuge notwendig, jedoch können diese parallel betrieben werden. Auf diese Weise erhöht sich zwar die Taktzeit für ein einzeln herzustellendes Dekorteil minimal, jedoch können mit einer solchen Anordnung durch die zumindest teilweise parallele Ausführung des Gesamtherstellungsverfahrens, also durch das parallele Ausführen des Formprozesses des Trägerteils und des Kaschiervorgangs gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in gleicher Zeit eine höhere Anzahl an Dekorteilen hergestellt werden.
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Weiter ist es auf diese Weise möglich, auch komplexe Formen des Trägers zur Verfügung zu stellen, da ein Verstrecken der Oberfläche der Trägerverkleidung nur mit minimalem Risiko geschieht. Das Verstrecken bezieht sich dabei insbesondere auf sichtbare Werkzeugkanten an Hinterschneidungen, welche aufgrund des Kaschierdruckes, der deutlich unter dem Formdruck beim Formen eines Trägerteils liegt, weniger oder überhaupt nicht ausgeprägt sind. Die beiden Schichten der Trägerverkleidung sind vorteilhafterweise miteinander verklebt, wobei die Trägerverkleidung als Rollenware für die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung steht. Die Trägerverkleidung ist also ein Roh-, bzw. Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren und wird üblicherweise von separaten Lieferanten bezogen. Die Oberseite der Dekorschicht ist vorteilhafterweise mit einem Dekor versehen, welche beispielsweise in Form einer Mikrostruktur, zum Beispiel mit einer Narbung ausgeführt sein kann. Diese Narbung, also das Dekor der Dekorschicht kann deutlich feiner ausgeführt sein als bei bekannten Verfahren, da die Beeinträchtigung der Oberfläche durch den geringeren Kaschierdruck auf ein Minimum reduziert ist.
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Unter dem Begriff ”Kaschieren” ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein kraftschlüssiges und im Wesentlichen vollflächiges Verbinden zur Verkleidung einer Seite des Trägers zu verstehen. Kraftschlüssig bedeutet dabei, dass die Trägerverkleidung nur mit großem Kraftaufwand, also mit Gewalt, von dem Trägerteil wieder entfernt werden könnte. Ein Ablösen der Trägerverkleidung von selbst während der Nutzungszeit soll auf diese Weise möglichst verhindert werden. Das vollflächige Verbinden reicht dabei in Abschnitten aus, welche eine ausreichende kraftschlüssige Verbindung zwischen Trägerteil und Trägerverkleidung ermöglichen. Beispielsweise kann es ausreichend sein, wenn das vollflächige Verbinden nur in einem umlaufenden Randbereich des Trägerteils erfolgt und dazwischen die Trägerverkleidung nicht oder nur punktuell bzw. abschnittsweise mit dem Trägerteil verbunden ist. Allerdings ist auch eine im Wesentlichen vollflächige Verbindung möglich. Der Verbindungsprozess zwischen Trägerverkleidung und Trägerteil erfolgt dabei während des Anlegens der Trägerverkleidung auf dem Trägerteil. Die kraftschlüssige Verbindung formt sich durch das Abkühlen der angeschmolzenen oberen Schicht des Trägerteils aus, wobei dieses abkühlen sowohl aktiv als auch passiv, durch einfaches Abwarten erfolgen kann. Bei Situationen, bei welchen die Fasern selbst nicht eingeschmolzen werden, sondern sich ausschließlich durch ihre Bewegung abschnittsweise in die obere Schicht des Trägerteils hinein zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Trägerverkleidung und dem Trägerteil bewegen, ist es ausreichend, wenn die Beheizung der oberen Schicht des Trägerteils derart erfolgt, dass die Hitze ausreicht, die Fasern für diese Bewegung freizugeben. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen, dass durch die angeschmolzene obere Schicht des Trägerteils nach dem Anlegen der Trägerverkleidung Wärme an diese, insbesondere an die Verbindungsschicht abgegeben wird. Das Abgeben der Wärme kann beispielsweise ein einfaches leichtes Anschmelzen der Verbindungsschicht an den Kontaktbereichen zur Trägerverkleidung zur Folge haben, so dass darin enthaltene Fasern abschnittsweise nach unten in die angeschmolzene obere Schicht des Trägerteils sinken. Nach dem Abkühlen verbinden die Fasern, die abschnittsweise in der oberen Schicht der Trägerverkleidung und abschnittsweise in der Verbindungsschicht der Trägerverkleidung aufgenommen sind, diese beiden Komponenten miteinander.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dahingehend weitergebildet sein, dass anschließend ein Schritt durchgeführt wird, in welchem das Trägerteil und/oder die damit verbundene Trägerverkleidung abgekühlt werden, so dass die angeschmolzene obere Schicht des Trägerteils und/oder die darin eingebrachten Fasern der Verbindungsschicht wieder aushärten. Das aktive Abkühlen des Trägerteils bzw. der damit verbundenen Trägerverkleidung hat den Vorteil, dass die Taktzeit eines erfindungsgemäßen Verfahrens weiter reduziert wird. Damit erhöht sich die Geschwindigkeit des Verfahrens und damit die Anzahl der produzierbaren Dekorteile. Das aktive Kühlen kann beispielsweise mittels Kühlgebläse oder Kühlschleifen in einem der Werkzeuge für das Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgen.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei einem Trägerteil durchgeführt wird, welches wenigstens einen Durchbruch mit umlaufendem Rand aufweist. Solche Durchbrüche sind beispielsweise bei Dekorteilen notwendig, die als kompaktes Dekorteil in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen sollen, wobei die durch das Dekorteil abgedeckte Fläche Bedienelemente oder Anzeigeelemente aufweist, die durch das Dekorteil hindurch ragen. Dies ist beispielsweise in Abschnitten der Fall, welche Türöffnungsmechanismen aufnehmen, Schalteinrichtungen für ein Getriebe enthalten oder Anzeigeinstrumenten einer Cockpittafel aufweisen. Solche Durchbrüche weisen einen umlaufenden Rand auf, was bedeutet, dass sie im Wesentlichen vollständig im Inneren des Trägerteils angeordnet sind. Solche Durchbrüche werden dementsprechend bereits während des Formprozesses hergestellt und sind dementsprechend unabhängig vom Kaschieren mit einer erfindungsgemäßen Verfahrensanleitung.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dahingehend weitergebildet sein, dass in einem zusätzlichen Schritt am Ende des Verfahrens die Trägerverkleidung im Bereich des Durchbruchs im Trägerteil derart beschnitten wird, dass die Trägerverkleidung zumindest abschnittsweise über den Rand des Durchbruchs übersteht. Dies ist nur bei einem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, da hier eine Trennung des Formprozesses und der Ausbildung des Durchbruches von dem Kaschieren also dem Verkleiden des Trägerteils mit der Trägerverkleidung durchgeführt worden ist. Das Beschneiden der Trägerverkleidung erfolgt dabei nicht nur um das Trägerteil herum, sondern auch zum Ausformen eines Durchbruchs in der Trägerverkleidung, welcher mit dem Durchbruch im Trägerteil korrespondiert. Jedoch ist es hier möglich, dass der Durchbruch in der Trägerverkleidung kleiner ist als der Durchbruch im Trägerteil, so dass die Trägerverkleidung über den Rand des Durchbruchs übersteht. Dieses Überstehen ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Durchbruch besonders hohe Qualität hinsichtlich seiner optischen Wirkung aufweisen soll. Ein solcher Überstand kann dazu verwendet werden, die Trägerverkleidung um den Rand des Durchbruchs umzubugen so dass auch der Rand des Durchbruchs sowie der Durchgang des Durchbruchs selbst zumindest kaschiert sind. Das Umbugen kann dabei sowohl in dem Kaschierwerkzeug selbst als auch in einem separaten Werkzeug erfolgen.
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Auch kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt des Beschneidens zumindest teilweise im gleichen Kaschierwerkzeug erfolgt, wie das Kaschieren des Trägerteils mit der Trägerverkleidung. Mit anderen Worten ist ein erfindungsgemäßes Verfahren auf diese Weise weitergebildet, ohne dass ein zusätzliches Werkzeug für den Beschnitt der Trägerverkleidung notwendig wird. Damit erhöht sich zwar die Komplexität des Kaschierwerkzeuges, es entfällt jedoch der Aufwand des Transports zu einem zusätzlichen Werkzeug sowie die Herstellkosten für dieses zusätzliche Werkzeug.
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Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt des Anlegens der Trägerverkleidung an dem Trägerteil derart ausgeführt wird, dass die Trägerverkleidung zumindest abschnittsweise mit einem Kaschierdruck auf das Trägerteil aufgedrückt wird. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn es sich bei dem Trägerteil um eine Form von relativ großer Komplexität handelt, und/oder wenn die Trägerverkleidung eine besonders geringe Flexibilität aufweist. Das Aufwenden eines Kaschierdrucks unterstützt somit das Anlegen und erzeugt eine höhere Sicherheit hinsichtlich der Verbindung zwischen der Trägerverkleidung und dem Trägerteil. Es wird also vermieden, dass Bereiche entstehen, in welchen die Trägerverkleidung während des Kaschierprozesses gemäß der vorliegenden Erfindung nicht an dem Trägerteil anliegt.
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Der Kaschierdruck liegt dabei üblicherweise im Bereich von 1 bis 2 bar und ist damit signifikant kleiner als der Formdruck bei der Herstellung des Trägerteils, welcher üblicherweise gleich oder größer als 3 bar ist. Auch in den Bereichen, in welchen ein Kaschierdruck aufgebracht wird, ist demnach die Beeinträchtigung einer Struktur auf der Oberseite der Dekorschicht der Trägerverkleidung im Vergleich zur Beeinträchtigung durch einen Formdruck deutlich reduziert. Der Kaschierdruck kann dabei beispielsweise durch die Ausformung des Werkzeugs bestimmt sein. So ist es möglich, dass das Werkzeug den Spalt zwischen dem Werkzeug und dem Trägerteil, also der Oberseite des Trägerteils variiert. Je kleiner dieser Spalt ist, desto stärker wird beim Anfahren des Werkzeuges an das Trägerteil die Trägerverkleidung auf das Trägerteil, also auf die angeschmolzene obere Schicht des Trägerteils gedrückt werden. Je größer dieser Spalt ist, um so geringer wird der Druck sein, bis er überhaupt nicht mehr, aufgrund fehlenden Kontaktes zwischen dem Werkzeug und der Trägerverkleidung, auf die Trägerverkleidung wirkt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann dahingehend weitergebildet sein, dass das Trägerteil eine Hinterschneidung aufweist und der Kaschierdruck in Abschnitten der Trägerverkleidung, in dem die Trägerverkleidung die Hinterschneidung des Trägerteils überspannt, am größten ist. Solche Bereiche mit Hinterschneidungen sind die komplexesten Bereiche eines Trägerteils. Überspannt beim Auflegen, bzw. beim Positionieren der Trägerverkleidung diese den Bereich der Hinterschneidung, so reicht es nicht aus, dass die Schwerkraft die Trägerverkleidung in eine solche Hinterschneidung des Trägerteils hinein bewegt. Vielmehr ist ein aktives Anlegen der Trägerverkleidung an das Trägerteil notwendig, wodurch ein Kaschierwerkzeug bzw. ein Schieber des Kaschierwerkzeuges notwendig wird. Je nach Komplexität der Hinterschneidung und nach Flexibilität der Trägerverkleidung ist die Quantität des Kaschierdrucks anzupassen. Insbesondere ist der Kaschierdruck in Bereichen ohne Hinterschneidung auf ein Minimum, also vorteilhafterweise auf den Wert Null gesetzt. Das bedeutet also, dass in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Kaschierdruck ausschließlich in Bereichen aufgebracht wird, in welchen dieser notwendig ist, also in Bereichen, die eine komplexe Form in Form einer Hinterschneidung aufweisen, die von der Trägerverkleidung überspannt wird.
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Auch kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Trägerverkleidung wenigstens eine Zwischenschicht aufweist, die kraftschlüssig sowohl mit der Dekorschicht als auch mit der Verbindungsschicht verbunden ist und eine elastische Schaumstruktur aufweist. Diese Zwischenschicht liegt also zwischen der Verbindungsschicht und der Dekorschicht und bildet die Möglichkeit aus, haptische Eigenschaften des Dekorteils, insbesondere der Trägerverkleidung zu variieren. Durch das Vorsehen einer schaumartigen Struktur für die Zwischenschicht wird eine relativ weiche Haptik erzeugt, die in Kombination einer feineren Optik der Dekorschicht eine höhere Qualitätsanmutung des Dekorteils ermöglicht. So ist es möglich, feine Lederimitate mit der damit einhergehenden, von einem Benutzer erwarteten Haptik, durch eine entsprechende Schaumstruktur der Zwischenschicht herzustellen. Die Schaumstruktur kann zum Beispiel in Form eines Polyurethan(PU)-Schaums ausgebildet sein.
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Auch ist es möglich, dass bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Trägerteil wenigstens eine Hinterschneidung aufweist, in welche die Trägerverkleidung mittels eines Schiebers zum Anlegen an das Trägerteil gebracht wird. Solche Hinterschneidungen sind nicht nur einfache Vertiefungen, sondern Vertiefungen, die sich in einer Ausrichtung befinden, die mit zwei aufeinander zu bewegbaren Werkzeugen nicht kaschierbar wäre. Ein zusätzlicher Schieber dient dazu, die Trägerverkleidung auch in einer solchen schwierigen Situation, bzw. einer entsprechend komplexen Form des Trägerteils, zum Anliegen zu bringen. In diesem Bereich ist vorteilhafterweise ein Kaschierdruck aufzubringen, welcher das Anlegen der Trägerverkleidung am Trägerteil unterstützt.
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Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Schritt des Beheizens der oberen Schicht des Trägerteils mit einer Hochenergieheizung ausgeführt wird. Die Ausführung als Hochenergieheizung hat den Vorteil, dass in relativ kurzer Zeit eine hohe Menge an Energie zum Aufheizen der oberen Schicht des Trägerteils zur Verfügung gestellt wird. Damit reduziert sich die Taktzeit, die notwendig ist, um das Aufschmelzen der oberen Schicht in erfindungsgemäßer Weise zu gewährleisten. Solche Hochenergieheizungen sind vorteilhafterweise als Strahlungsheizer, zum Beispiel in Form von Infrarotheizern ausgebildet.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass der Schritt des Beheizens der oberen Schicht des Trägerteils direkt in einem Kaschierwerkzeug durchgeführt wird, welches die anschließenden Schritte der vorliegenden Erfindung ausführt. Das Beheizen der oberen Schicht direkt im Kaschierwerkzeug bringt den Vorteil mit sich, dass keine separate Heizstation im Verfahrensablauf bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Dekorteilen notwendig ist. Dies reduziert die Komplexität und den Kostenaufwand bei einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Alternativ ist es bei einem erfindungsgemäßen Verfahren auch möglich, wenn der Schritt des Beheizens der oberen Schicht des Trägerteils durchgeführt wird, bevor das Trägerteil in ein Kaschierwerkzeug eingesetzt wird, indem die weiteren Schritte des Verfahrens durchgeführt werden. Bei dieser alternativen Ausführungsform wird also der Schritt des Beheizens von dem Kaschierprozess entkoppelt, so dass auch diese Prozesse parallel zueinander ablaufen können. Dies erhöht zwar in geringem Maße die Komplexität der Werkzeuge, führt jedoch durch die Parallelität des Beheizens und des Kaschierens dazu, dass die Produktionsanzahl von herzustellenden Dekorteilen mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ansteigt. Darüber hinaus ist eine solche Trennung nur bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung möglich, da ausschließlich die obere Schicht des Trägerteils angeschmolzen wird und damit das Trägerteil durch die verbleibende Festigkeit der nicht angeschmolzenen Abschnitte des Trägerteils weiterhin mit mechanischen Greifern oder anderen mechanischen Strukturen transportabel ist. Damit ist es möglich, das Trägerteil mit angeschmolzener oberer Schicht in das Kaschierwerkzeug einzulegen, ohne dass eine zusätzliche Stabilisierung des Trägerteils notwendig wäre.
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Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Trägerteil in einem aufgeheizten Zustand vorgesehen ist und das Beheizen der oberen Schicht des Trägerteils derart ausgeführt wird, dass auf der Unterseite, die der Oberseite gegenüber liegt, gekühlt wird, so dass nur die obere Schicht in einem angeschmolzenen Zustand verbleibt. Dies kann mit anderen Worten auch als indirektes Beheizen der oberen Schicht des Trägerteils beschrieben werden. So macht man sich bei dieser Ausführungsform die Restwärme aus einem ersten Verfahrensschritt bei der Herstellung des Trägers, beispielsweise einer Restwärme aus dem Formprozess des Trägerteils zu nutze. Auf diese Weise kann der Beheiz-Schritt mit minimaler Energie durchgeführt werden und darüber hinaus die Taktzeit zwischen dem Formprozess und dem Kaschierprozess gemäß der vorliegenden Erfindung weiter reduziert werden, da kein vollständiges Abkühlen des Trägerteils mehr notwendig ist.
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Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Dabei beziehen sich die verwendeten Begriffe ”links”, ”rechts”, ”oben” und ”unten” auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen:
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1a zeigt in Draufsicht eine Ausführungsform eines Trägerteils.
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1b zeigt das Trägerteil von 1a im Querschnitt in Richtung der Pfeillinien.
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2 zeigt im Querschnitt ein Formwerkzeug zur Formung des Trägerteils.
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3 zeigt eine Hochenergieheizung für die Erwärmung der oberen Schicht des Trägerteils.
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4 zeigt eine Ausführungsform eines Kaschierwerkzeugs.
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5 zeigt das Kaschierwerkzeug aus 4 in einer weiteren Verfahrenssituation.
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6 zeigt das Kaschierwerkzeug aus 4 und 5 in einer weiteren Verfahrenssituation.
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7 zeigt das Kaschierwerkzeug der 4 bis 6 in einer weiteren Verfahrenssituation.
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8 zeigt das fertig kaschierte und beschnittene Dekorteil einer Ausführungsform.
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9a zeigt einen Ausschnitt eines kaschierten Trägers nach bekannten Verfahren.
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9b zeigt einen Ausschnitt in einem Dekorteil nach 9a.
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10a zeigt ein kaschiertes Trägerteil nach einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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10b zeigt die Ausführungsform gemäß 10a mit beschnittener Trägerverkleidung.
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10c zeigt das Dekorteil nach 10b mit umgebugten überstehenden Rändern der Trägerverkleidung.
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11 zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt einer Trägerverkleidung.
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12 zeigt im Querschnitt die Trägerverkleidung nach 11 im kaschierten Zustand auf dem Trägerteil.
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13 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trägerverkleidung.
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14 zeigt eine Ausführungsform der Kaschierdruckverteilung bei einem erfindungsgemäßen Verfahren.
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Die 1a und 1b zeigen eine Ausführungsform eines Trägerteils 20, das bereits in einem vorangegangenen Schritt geformt worden ist. Das Trägerteil 20 dieser Ausführungsform weist einen Durchbruch 24 auf, der einen umlaufenden Rand 26 aufweist. Mit anderen Worten durchbricht der Durchbruch 24 das Trägerteil 20 vollständig und weist keine Öffnung zum Äußeren des Trägerteils 20 auf, sondern wird vollständig von einem Rand 26 umlaufen. Im Querschnitt gemäß 1b ist zu erkennen, dass das Trägerteil 20 eine Oberseite 20b und eine Unterseite 20a aufweist. Darüber hinaus ist die Form des Trägerteils 20 durch das Vorsehen des Durchbruchs 24 mit umlaufendem Rand 26 sowie eine Hinterschneidung 28 komplexer gestaltet.
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Ein derartiges Trägerteil 20 wird beispielsweise durch ein Formwerkzeug 200 hergestellt, wie es in 2 dargestellt ist. Ein solches Formwerkzeug weist insbesondere ein unteres Formwerkzeugteil 200a und ein oberes Formwerkzeugteil 200b auf, wobei die Hinterschneidung 28 des Formteils 20 durch einen Schieber 210 im Formwerkzeug 200 erzeugt wird. 2 zeigt den Endzustand des Formprozesses im Formwerkzeug 200. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auf die 1a, 1b und 2 verwiesen, als eine Möglichkeit, ein geformtes Trägerteil 20 für das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfügung zu stellen. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten denkbar, ein bereits fertig geformtes Formteil für das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfügung zu stellen.
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In 3 ist eine Möglichkeit dargestellt, auf welches Weise das Beheizen der oberen Schicht des Trägerteils 20 durchgeführt werden kann. Für das Beheizen ist bei dieser Ausführungsform eine Hochenergieheizung 120 vorgesehen, die ein unteres Teil 120a der Hochenergieheizung 120 sowie ein oberes Teil 120b der Hochenergieheizung 120 aufweist. Die beiden Teile der Hochenergieheizung 120 sind mit Heizstrahlern 122 in Form von Infrarotheizstrahlen ausgestattet, die über das Wärmeübertragungsphänomen ”Wärmestrahlung” Energieeintrag in die obere Schicht 20c an der Oberfläche 20b des Trägerteils 20 ermöglichen. Die Energie durch die Hochenergieheizung 120 wird derart gewählt, dass die obere Schicht 20c des Trägerteils 20, welche die Oberseite 20b enthält, angeschmolzen wird, während die Unterseite 20a sowie die Schicht, welche die Unterseite 20a beinhaltet, stabil und ungeschmolzen verbleibt. Die Aufheizung mit einer Hochenergieheizung 120 wie in 3 dargestellt, kann in einem separaten Werkzeug erfolgen oder einstückig, also integral mit den nachfolgend erläuterten Werkzeugen für den Kaschiervorgang des Trägerteils 20 ausgeführt sein.
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In 4 ist der Startpunkt für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Hier ist ein Trägerteil 20 vorgesehen, welches bereits vorgeformt worden ist, wie dies beispielsweise mit Bezug auf die 1a, 1b und 2 bereits beschrieben worden ist. Das Trägerteil 20 ist auf ein unteres Kaschierwerkzeugteil 100a eines Kaschierwerkzeugs 100 aufgesetzt. Das untere Kaschierwerkzeug 100a weist demnach im Wesentlichen eine Negativform auf, die der Positivform des Trägerteils 20 in Aufnahmerichtung des Trägerteils 20 auf dem unteren Kaschierwerkzeugteil 100a entspricht. Die obere Schicht 20c, die die Oberseite 20b des Trägerteils 20 beinhaltet, befindet sich in der Situation, wie sie in 4 dargestellt ist, in einem angeschmolzenen Zustand. Das Anschmelzen dieser oberen Schicht 20c des Trägerteils 20 kann zum Beispiel durch eine Hochenergieheizung 120 erfolgt sein, wie dies mit Bezug auf 3 bereits erläutert worden ist. Über der angeschmolzenen oberen Schicht 20c des Trägerteils 20 ist eine Trägerverkleidung 40 positioniert. Die Trägerverkleidung 40 ist hier schematisch in der Positionierung dargestellt und kann beispielsweise durch einen Spannrahmen in der gezeigten Position gehalten werden. Oberhalb der Trägerverkleidung 40, also noch nicht im Einsatz, befindet sich ein oberes Kaschierwerkzeugteil 100b sowie ein Schieber 110 des Kaschierwerkzeugs 100. Ebenfalls noch nicht im Einsatz, sind bereits Schneidmittel 102 im Kaschierwerkzeug 100, insbesondere im unteren Kaschierwerkzeugteil 100a des Kaschierwerkzeugs 100 dargestellt. Diese sind bei der Ausführungsform gemäß der 4 als Schneidmittel 102 in Form von Klingen ausgeführt. Jedoch sind auch anders geartete Schneidmittel, insbesondere in Form von Rollenschneidern, Laserschneidern oder ähnlichem denkbar.
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5 zeigt einen nachfolgenden Zustand im ablaufenden Verfahren für eine Ausführungsform wie sie bereits in 4 erläutert worden ist. Die Elemente des Kaschierwerkzeugs 100, die vorher noch nicht im Eingriff waren, also das obere Kaschierwerkzeugteil 100b und der Schieber 110 des Kaschierwerkzeugs 100 wurden nach unten gefahren. Dadurch kamen beide Elemente mit der Trägerverkleidung 40 in Kontakt und bewegten diese mit sich nach unten. Damit erfolgte ein erster Schritt eines Anlegens der Trägerverkleidung 40 an das Trägerteil 20, insbesondere auf dessen Oberseite 20b, also ein in Kontakt bringen der Trägerverkleidung 40 mit der angeschmolzenen oberen Schicht 20c des Trägerteils 20. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich beim Trägerteil 20 um eine relativ komplexe Form, welche eine Hinterschneidung 80 aufweist. In dieser Hinterschneidung ist noch kein Anlegen erfolgt, weshalb dieser erste Schritt nur ein abschnittsweises Anlegen der Trägerverkleidung 40 an das Trägerteil 20 erlaubt.
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Das vollständige Anlegen erfolgt unter Zuhilfenahme des Schiebers 110 des Kaschierwerkzeugs 100 und ist in seinem Endzustand in 6 dargestellt. Der Schieber ist vollständig eingefahren und hat auf diese Weise den vorher noch abstehenden Teil der Trägerverkleidung 40 auch in der Hinterschneidung 28 an das Trägerteil 20 angelegt, so dass ein Kontakt zwischen Trägerverkleidung 40 und der angeschmolzenen oberen Schicht 20c des Trägerteils 20 zustande kommen konnte. In 6 befindet sich die Trägerverkleidung 40 also in der vollständig angelegten Position, wie sie für die Finalisierung des Dekorteils 10 notwendig ist. In dieser Position konnten sich die Fasern 46 der Verbindungsschicht 44 der Trägerverkleidung 40 bereits in die obere Schicht 20c des Trägerteils 20 bewegen, so dass eine Verbindung zwischen Trägerverkleidung 40 und Trägerteil 20 hergestellt werden konnte. In der Situation wie sie in 6 dargestellt ist, kann entweder durch aktives Kühlen, also durch das Vorsehen beispielsweise einer Luftkühlung oder durch das Ausbilden von Kühlungskanälen in einem der beiden Kaschierwerkzeugteile 100a oder 100b oder auch in beiden dieser Werkzeugteile 100a und 100b, ein Abkühlen der Trägerverkleidung 40 und des Trägerteils 20 erfolgen. Auch ein passives Kühlen durch Abwarten ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Das Ergebnis des Abkühlvorgangs ist das Aushärten insbesondere der vorher angeschmolzenen oberen Schicht 20c des Trägerteils 20, wodurch sich die Fasern, die sich in die obere Schicht 20 des Trägerteils 20 abschnittsweise hinein bewegt haben, als zumindest ein Teil der formschlüssigen und kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Trägerverkleidung 40 und dem Trägerteil 20 erstrecken.
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In 7 ist der nachfolgende optionale Schneidvorgang nach dem Kaschieren dargestellt. Dieser wird ebenfalls im Kaschierwerkzeug 100 durchgeführt, wobei die Kosten für ein weiteres zusätzliches Schneidwerkzeug vermieden werden konnten. Bei der Ausführungsform, wie sie in 7 dargestellt ist, werden zwei verschiedene Schneidvorgänge gleichzeitig durchgeführt. Zum einen wird mittels der Schneidmittel 102 am Rand des Kaschierwerkzeuges 100 bzw. am Rand des herzustellenden Dekorteils 10 die Trägerverkleidung 40 abgeschnitten, so dass entweder kein Überstand oder ein für einen Umbug um den Rand des Dekorteils 10 notwendiger Überstand der Trägerverkleidung 40 verbleibt. Darüber hinaus sind auch im zentralen Bereich des unteren Kaschierwerkzeugteils 100a des Kaschierwerkzeugs 100 Schneidmittel 102 vorgesehen, welche mit der Öffnung 24 im Trägerteil 20 korrespondieren. Die Schneidmittel 102 im Kaschierwerkzeug, die eine solche Korrespondenz aufweisen, dienen dazu, die Trägerverkleidung mit Bezug auf den Durchbruch 24 zu schneiden. Auf diese Weise wird sozusagen ein korrespondierender Durchbruch in der Trägerverkleidung 40 erzeugt.
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8 zeigt das aus dem Kaschierwerkzeug 100 entformte Ergebnis eines Dekorteils 10, wie es mit dem Verfahren nach der Ausführungsform in den 4 bis 7 dargestellt, hergestellt worden ist. Man erkennt hier, dass nur ein sehr geringer Überstand an den Enden des Dekorteils 10 von der Trägerverkleidung 40 vorliegt. Im Bereich des Durchbruchs 24 ist ein deutlich größerer Überstand der Trägerverkleidung 40 über die Ränder 26 des Durchbruchs 24 zu erkennen. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass ein größerer Überstand der Trägerverkleidung 40 auch an den Enden des Dekorteils 10 vorgesehen ist, um dort ein Umbugen, insbesondere auf die Unterseite 20a des Trägerteils 20 zu ermöglichen und damit die beiden Enden des Dekorteils 10 in optisch ansprechender Weise zu gestalten.
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Wie bereits in Grundzügen anhand der Beschreibung der 4 bis 8 zu erkennen ist, weist ein erfindungsgemäßes Verfahren hinsichtlich des Durchbruchs einen wesentlichen Vorteil auf. Um diesen Vorteil zu veranschaulichen, soll nachfolgend mit Bezug auf die 9a und 9b zuerst der Nachteil bei bekannten Verfahren dargestellt werden.
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Bei den bekannten Verfahren wird der Formprozess des Trägerteils 20 und der Kaschierprozess, also die Verkleidung des Trägerteils 20 mit der Trägerverkleidung 40 in einem Schritt durchgeführt. In 9a ist im Ausschnitt ein Ergebnis eines solchen sogenannten One-Shot-Verfahrens dargestellt. Das Trägerteil 20 mit einer Unterseite 20a und einer Oberseite 20b ist mit einer Trägerverkleidung 40 verkleidet. Um nun einen möglicherweise notwendigen Durchbruch 24 in das Dekorteil 10 hineinzubringen, muss dieser aus dem Dekorteil 10, also aus dem bereits mit der Trägerverkleidung 40 kaschierten Trägerteil 20 herausgeschnitten werden. Ein solches Schneiden kann nur vollständig durchgängig erfolgen und ist im Ergebnis in 9b dargestellt. Auf diese Weise ist es also möglich, einen Durchbruch 24 im Dekorteil 10 zu erzeugen, wobei dieser Durchbruch 24 exakt die gleichen Dimensionen im Trägerteil 20 wie auch in der Trägerverkleidung 40 aufweist. Es ist also weder möglich, einen Überstand der Trägerverkleidung 40 über den Rand 26 des Durchbruchs 24 zu erzeugen, noch einen Rücksprung der Trägerverkleidung von diesem Rand 26.
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Im Gegensatz zu den voranstehenden Nachteilen mit Bezug auf die 9a und 9b wird in 10a bis 10c im Detail der erfindungsgemäße Schneidvorgang bei einem erfindungsgemäßen Verfahren näher erläutert. Hier werden die entscheidenden Vorteile hinsichtlich der Kaschierung des Durchbruchs 24 deutlich. In 10a ist im Ausschnitt ein erfindungsgemäß kaschiertes Trägerteil 20 dargestellt. Das Trägerteil 20 wurde gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren bereits vorgeformt und mit einem Durchbruch 24 mit umlaufenden Rändern 26 versehen zur Verfügung gestellt. Anschließend wurde ein Kaschiervorgang durchgeführt, also die Oberseite 20b des Trägerteils 20 mit einer Trägerverkleidung 40 verkleidet. Diese erstreckt sich, da sie noch ungeschnitten ist, vollständig über den Durchbruch 24 hinüber. In einem Schneidvorgang kann nun ein Durchbruch in der Trägerverkleidung 40 hergestellt werden, welcher grundsätzlich mit der Position des Durchbruchs 24 im Trägerteil 20 korrespondiert. Dabei muss jedoch die geometrische Abmessung des Durchbruchs in der Trägerverkleidung 40 nicht zwingend mit der geometrischen Abmessung des Durchbruchs 24 im Trägerteil 20 übereinstimmen. Vielmehr ist es auch möglich, dass die Abmessungen des Durchbruchs in der Trägerverkleidung 40 kleiner sind als die Abmessungen des Durchbruchs 24 im Trägerteil 20. Eine solche Variante ist in 10b dargestellt. Mit anderen Worten kann also ein Überstand der Trägerverkleidung 40 über den Rand 26 des Durchbruchs 24 im Trägerteil 20 hinaus verbleiben. Dieser Überstand der Trägerverkleidung 40 kann genutzt werden, wie dies in 10c gezeigt ist. Mit anderen Worten wird also der Überstand zur Verkleidung der Ränder 26 genützt, indem ein Umbug 12 erzeugt wird, der den Überstand des Trägerteils 40 in die in den Durchbruch 24 hinein biegt und dort die Ränder 26 verkleidet. Ein solches Umbugen ist mit dem bekannten Verfahren nicht möglich, da, wie mit Bezug auf die 9a und 9b erläutert, kein Überstand der Trägerverkleidung 40 über den Rand 26 des Durchbruchs 24 erzielbar ist.
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11 zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer Trägerverkleidung 40. Diese ist bei dieser Ausführungsform zweischichtig aufgebaut. Die im Bezug auf die spätere Einsatzposition obere Schicht ist eine Dekorschicht 42, weist vorteilhafterweise auf der Sichtseite, also in 11 auf der Oberseite, eine optisch erfassbare Struktur auf, die beispielsweise eine Mikrostruktur in Form einer Narbung sein kann. Auf der gegenüberliegenden Seite der Strukturierung der Dekorschicht 42 ist eine Verbindungsschicht 44 vorgesehen, die mit der Dekorschicht 42 verbunden ist. Diese Verbindung der beiden Schichten kann beispielsweise durch Verschmelzen der beiden Schichten miteinander oder aber auch durch die Verwendung eines Haftvermittlers, also durch das Verkleben der beiden Schichten miteinander erfolgen. In der Verbindungsschicht 44 sind Fasern 46 angeordnet, die bei dieser Ausführungsform aus Polypropylen und/oder Polyethylen gebildet sind. Die Fasern weisen unterschiedliche Längen auf, wobei sie jedoch eine Mindestlänge überschreiten und unterhalb einer gewissen Maximallänge liegen. Die Fasern 46 können dabei sowohl geordnet sein, wie auch in ungeordneter Form vorliegen, wie dies in 11 dargestellt ist.
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Diese Fasern 46 können sich bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in die obere Schicht 20c in angeschmolzenem Zustand eines Trägerteils 20 bewegen. Der Endzustand einer solchen Bewegung ist in 12 dargestellt. In 12 befindet sich das gesamte Dekorteil 10 wieder in abgekühltem Zustand. Das bedeutet, dass auch die während des Verfahrens angeschmolzene obere Schicht 20c wieder abgekühlt ist und die Fasern 46 sich abschnittsweise in diese obere Schicht 20c hinein bewegen konnten. Nach dem Abkühlen erstrecken sich die Fasern 46 also abschnittsweise in der Verbindungsschicht 44 der Trägerverkleidung 40 und abschnittsweise in der oberen Schicht 20c des Trägerteils 20. Unabhängig von möglichen plastischen Materialschlüssen zwischen der Verbindungsschicht 44 und der oberen Schicht 20c des Trägerteils 20 stellen die abschnittsweise aufgenommenen Fasern 46 damit einen Formschluss und damit einen Kraftschluss zwischen der Trägerverkleidung 40 und dem Trägerteil 20 dar. Mit anderen Worten wurde auf diese Weise die Trägerverkleidung 40 an dem Trägerteil 20 befestigt, dieses also kaschiert.
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13 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Trägerverkleidung 40. Diese entspricht im Wesentlichen der Trägerverkleidung gemäß 11, wobei jedoch hier eine Zwischenschicht 43 vorgesehen ist. Die Zwischenschicht 43 dieser Ausführungsform dient dazu, die haptischen Eigenschaften des herzustellenden Dekorteils zu beeinflussen. So ist die Zwischenschicht 43 der Ausführungsform gemäß 13 mit einer schaumartigen Struktur ausgebildet, die vorzugsweise als Polyurethanschaum ausgebildet ist. Die schaumartige Struktur dient dazu, die Widerstandskraft, die beim Druck auf die Trägerverkleidung 40 nach dem Kaschieren abgegeben wird, zumindest für eine erste Wegstrecke zu reduzieren. Mit anderen Worten wird damit eine gewisse Weichheit in Bezug auf die Haptik des Dekorteils 10 erzeugt. Je nach dem wie dick die Zwischenschicht 43 ausgebildet ist, kann diese Weichheit verstärkt oder reduziert werden. Die Zwischenschicht 43 ist sowohl mit der Dekorschicht 42, als auch mit der Verbindungsschicht 44 verbunden. Diese Verbindung kann sowohl durch Kleben, also durch die Verwendung von Haftvermittlern erzeugt werden, als auch durch ein materialschlüssiges Verbinden, beispielsweise durch ein Verschmelzen, also ein Verschweißen der Schichten miteinander.
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In 14 ist schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Bezug auf Druckverläufe des Kaschierdrucks dargestellt. Der Übersichtlichkeit halber ist hier kein Kaschierwerkzeug 100 dargestellt, um die Druckverläufe des Kaschierdrucks KD besser zu zeigen. Das Trägerteil 20 weist eine weiter komplexe Form auf, wobei zwei Hinterschneidungen 28 vorgesehen sind. In einem Zustand, wie er beispielsweise in 5 im laufenden erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt ist, müsste gemäß 14 ein Anliegen der Trägerverkleidung 40 in den Hinterschneidungen 28 des Trägerteils 20 erfolgen. Um dies zu gewährleisten, ist bei der rechten Hinterschneidung 28, wie dies auch in 5 dargestellt ist, ein Schieber 110 vorgesehen, der die Trägerverkleidung 40 in die Hinterschneidung 28 drückt. In ähnlicher Weise kann ein nasenartiger Fortsatz am oberen Kaschierwerkzeugteil 100b des Kaschierwerkzeugs 100 gemäß 5 vorgesehen sein, der die Trägerverkleidung 40 auch in die oben gelegene Trägerverkleidung 28 hineinschiebt. Das Hineinschieben erfolgt selbstverständlich gegen die Widerstandskraft der Trägerverkleidung 40 und benötigt daher einen entsprechenden Kaschierdruck KD. Dabei ist das jeweilige Kaschierwerkzeugteil 100b bzw. der Schieber 110 des Kaschierwerkzeugs 100 so ausgestaltet, dass der zu erreichende Kaschierdruck KD unterhalb der Grenze von 2 bar, insbesondere im Bereich zwischen 1 und 2 bar liegt.
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Bei der Hinterschneidung am rechten Ende des Trägerteils 20 ist es möglich, dass ein im Wesentlichen konstanter Kaschierdruck KD über die Hinterschneidung 28 aufgebracht wird, um das Anlegen der Trägerverkleidung 40 am Trägerteil 20 zu ermöglichen. Bei der Hinterschneidung 28 ist der Kaschierdruck KD gestaffelt vorgesehen, also in Abhängigkeit der Tiefe der Hinterschneidung 28 ansteigend, bzw. absteigend im Verlauf der Trägerverkleidung 40 vorgesehen. In dem Bereich, in dem die Hinterschneidung 28 an Tiefe zunimmt, nimmt proportional dazu der Kaschierdruck ebenfalls zu, bis er die maximale Kraft bei maximaler Tiefe der Hinterschneidung 28 erreicht hat. Am rechten Ende der Hinterschneidung 28 im oberen Bereich des Trägerteils 20 nimmt die Tiefe der Hinterschneidung 28 ab, so dass auch der Kaschierdruck KD anhand der kleiner werdenden Pfeile dargestellt, abnehmen kann. Die restlichen Bereiche der Trägerverkleidung 40 sind nicht mit einem Kaschierdruck KD beaufschlagt, also kraftfrei, wodurch die Oberflächenstruktur der Trägerverkleidung 40 in idealer Weise geschont wird.
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Die voranstehend erläuterten Ausführungsformen sind ausschließlich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die deren Rahmen in keiner Weise einschränken. So ist es selbstverständlich möglich, dass die einzelnen konstruktiven und funktionalen Lösungen der einzelnen Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dekorteil
- 12
- Umbug
- 20
- Träger
- 20a
- Unterseite
- 20b
- Oberseite
- 20c
- obere Schicht
- 24
- Durchbruch
- 26
- Rand
- 28
- Hinterschneidung
- 40
- Trägerverkleidung
- 42
- Dekorschicht
- 43
- Zwischenschicht
- 44
- Verbindungsschicht
- 46
- Faser
- 100
- Kaschierwerkzeug
- 100a
- unteres Kaschierwerkzeugteil
- 100b
- oberes Kaschierwerkzeugteil
- 102
- Schneidmittel im Kaschierwerkzeug
- 110
- Schieber im Kaschierwerkzeug
- 120
- Hochenergieheizung
- 120a
- unteres Teil der Hochenergieheizung Formwerkzeugteil
- 120b
- oberes Teil der Hochenergieheizung Formwerkzeugteil
- 122
- Heizstrahler
- 200
- Formwerkzeug
- 200a
- unteres Formwerkzeugteil
- 200b
- oberes Formwerkzeugteil
- 210
- Schieber im Formwerkzeug
- KD
- Kaschierdruck
