DE102010045729A1

DE102010045729A1 - Verbundteil sowie Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils

Info

Publication number: DE102010045729A1
Application number: DE102010045729A
Authority: DE
Inventors: Frank Schäfer
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2012-03-15
Also published as: US8784964B2; US20120100342A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundteil (1; 24) mit einer ersten Haut (11), einer zweiten Haut (12), einer die ersten (11) und zweite Haut (12) verbindende Naht (15), einem Halteprofil (2) und einem Untermaterial (19; 22) mit einer Ausnehmung (18), wobei das Halteprofil (2) eine durch Seitenwände (4, 6) und einen Boden (5) begrenzte, sich in einer ersten Richtung erstreckende Nut (3) aufweist, wobei ein Endabschnitt (13) der ersten Haut, ein Endabschnitt (14) der zweiten Haut und die Naht (15), welche als vorzugsweise mindestens ein Garn umfassende erste Naht ausgebildet ist, in der Nut (3) angeordnet sind, wobei das Halteprofil (2) mindestens einen, vorzugsweise zwei, Flügel (9, 10) aufweist und wobei das Halteprofil (2) in die Ausnehmung (18) eingebracht ist. Dadurch, dass das Untermaterial (19; 22) eine Stauchhärte von höchstens 50 kPa bei einer Kompression von 40% aufweist, wird eine weiche Haptik des Verbundteils erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundteil nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundteils.
Gattungsgemäße Verbundteile sind hauptsächlich im Automobilbereich und insbesondere bei Innenverkleidungsteilen wie Instrumententafeln, Mittelkonsolen, Fahrzeugsitzen, Armlehnen, Türinnenverkleidungen oder dergleichen anwendbar.
In der Anmeldung PCT/EP2010/001890 werden Verbundteile offenbart, die einen Träger umfassen, auf dem zwei durch eine Naht verbundene Häute mittels eines Halteprofils positioniert sind. Das Halteprofil umfasst zwei Flügel, die eine Justage des Nahtverlaufs auf dem Träger vereinfachen. Für verschiedene Träger, d. h. feste Substrate, wird somit ein einfaches Aufbringen von zwei durch Nähte verbundenen Häuten möglich. Bei derartigen Verbundteilen ergibt sich jedoch eine relativ feste Haptik im Bereich des Halteprofils.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verbundteil vorzuschlagen, bei dem ein Nahtverlauf auf einfache Weise positioniert wird und das zugleich eine weiche Haptik aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verbundteil nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich mit den Merkmalen der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verbundteil umfasst eine erste und eine zweite Haut, ein Halteprofil und ein Untermaterial. Das Untermaterial weist erfindungsgemäß eine Stauchhärte von höchstens 50 kPa bei einer Kompression von 40% auf. Dies bedeutet, dass höchstens ein Druck von 50 kPa notwendig ist, um das Untermaterial um 40% zu komprimieren. Dieser Wert der Stauchhärte kann beispielsweise durch die Prüfmethode nach ISO 3386/1 ermittelt werden. In das Untermaterial ist eine Ausnehmung eingebracht, in der das Halteprofil angeordnet ist. Das Halteprofil weist eine durch zwei Seitenwände sowie einen Boden begrenzte, sich in eine Längsrichtung erstreckende Nut und mindestens einen ersten Flügel und vorzugsweise einen zweiten Flügel auf, wobei sich der erste Flügel an die erste Seitenwand und der zweite Flügel an die zweite Seitenwand am offenen Ende, d. h. der dem Boden gegenüberliegenden Seite der Nut anschließt. Die Flügel erstrecken sich dabei in einer, sowohl zur Längsrichtung, als auch zu einer Öffnungsrichtung der Nut, im Wesentlichen orthogonalen Richtung von der Nut weg nach außen. Unter im Wesentlichen orthogonal wird verstanden, dass ein Winkel zwischen der Längsrichtung bzw. der auch als Höhenrichtung bezeichneten Öffnungsrichtung und den Flügeln zwischen 80 und 100° beträgt. Vorzugsweise weisen die Flügel jeweils eine Dicke auf (d. h. Ausdehnung in Höhenrichtung) die kleiner ist als eine Tiefe der Nut. In einer weiteren Ausführungsform weisen die Flügel eine Dicke auf, die maximal 80%, 60%, 40% oder 20% der Tiefe der Nut beträgt. Die erste und die zweite Haut ragen jeweils mit einem Endabschnitt in die Nut des Halteprofils, wobei die beiden Endabschnitte der Häute durch eine in der Nut angeordnete Naht miteinander verbunden sind. Als Naht soll nicht nur eine ein Garn umfassende Naht, sondern auch eine Verbindung der beiden Endabschnitte der Häute durch eine Klebung oder eine Schweißnaht angesehen werden. Der Boden der Nut ist in einer weiteren Ausführungsform überwiegend geschlossen oder durchgehend geschlossen ausgebildet.
Durch die Verwendung eines erfindungsgemäß weichen Untermaterials ergibt sich eine weiche Haptik des gesamten Verbundteils. Dies ist unter anderem bei Verwendung des Verbundteils für Fahrzeugsitze oder Armlehnen vorteilhaft. Das auf diese Weise eine Positionierung von Häuten auf einem weichen Untermaterial mittels eines Halteprofils möglich ist, war für den Fachmann nicht zu erwarten, denn es war zu befürchten, dass eine Weichheit des Untermaterials eine Positioniersicherheit des Halteprofils in der Ausnehmung verringert.
Das Untermaterial wird bevorzugt vor dem Einbringen des Halteprofils gefertigt. Somit besteht keine direkte stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Träger und dem Halteprofil. Eine indirekte Verbindung zwischen dem Untermaterial und dem Halteprofil, beispielsweise durch Einkleben des Halteprofils in die Ausnehmung, kann jedoch vorgesehen sein.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung beträgt eine Stauchhärte gegenüber einer Kompression um 40% höchstens 30 kPa, 20 kPa, 10 kPa oder 5 kPa. Hierdurch ergibt sich eine besonders weiche Haptik, wobei trotzdem eine hohe Positionierungssicherheit gegeben ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als Untermaterial eine Schaumschicht verwendet. Besonders bevorzugt kann das Untermaterial aus Frontschaum, d. h. einem gespritzten Schaum, oder aus Schnittschaum bestehen. Die Schaumschicht weist vorzugsweise eine Dichte von weniger als 500 kg/m³, besonders vorzugsweise von weniger als 200 kg/m³ und des Weiteren vorzugsweise von weniger als 150 kg/m³, 100 kg/m³, 80 kg/m³ oder 50 kg/m³ auf. Durch die Verwendung eines Untermaterials mit einer derart geringen Dichte ergibt sich ein vorteilhaft geringes Gewicht des Verbundteils. Außerdem wird eine verringerte Menge an Kunststoff für die Herstellung der Schaumschicht verbraucht, wodurch die Produktionskosten sinken. Außerdem wird durch eine derart geringe Dichte die Haptik des Verbundteils in positiver Weise beeinflusst.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Untermaterial und den Häuten Klebstoff, vorzugsweise in Form einer Klebstoffschicht, aufgebracht. Hierdurch wird ein besonders sicherer Halt der Häute auf dem Untermaterial ermöglicht. Insbesondere bei Verwendung eines geschäumten Untermaterials ergibt sich eine besonders zuverlässige Verbindung, da je nach Art des geschäumten Untermaterials entweder eine für die Verbindung zur Verfügung stehende Oberfläche der Schaumschicht sehr groß ist, oder der Klebstoff sogar teilweise in das Untermaterial eindringen kann. Es sei darauf hingewiesen, dass statt einer durchgängigen Klebstoffschicht auch eine Mehrzahl von Klebepunkten ausreichen kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Untermaterial mit einer Unterseite auf einen Träger aufgebracht. Der Träger kann beispielsweise aus Polypropylen (PP), glasfaserverstärktem Polypropylen (PPLGF), einem Holzfaserverbundwerkstoff oder einem anderen Naturfaserwerkstoff bestehen.
Wird als Untermaterial ein Frontschaum verwendet, kann dieser auf den Träger aufgespritzt und somit direkt stoffschlüssig mit diesem verbunden sein. Bei Verwendung von Schnittschaum als Untermaterial, kann dieser beispielsweise auf den Träger aufgeklebt sein. Eine besonders zuverlässige Verbindung ergibt sich hierbei, wenn zum Aufkleben des Untermaterials auf den Träger eine durchgängige Klebeschicht zwischen dem Untermaterial und dem Träger verwendet wird.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt sich an die der Nut abgewandten Seite des Bodens ein Zapfen an. Besonders bevorzugt kann sich an den Zapfen mindestens ein Anker anschließen. Durch den Zapfen bzw. den Anker wird eine sichere Positionierung des Halteprofils in der Ausnehmung des Untermaterials erreicht.
Je nach Ausführungsform sind verschiedene Ausgestaltungen von Ausnehmungen möglich. Als besonders geeignet hat es sich erwiesen, die Ausnehmung in dem Untermaterial als eine Positioniernut mit einem länglichen Positioniernutgraben auszugestalten. Eine Form der Positioniernut kann dabei einer Form des Halteprofils entsprechen. Eine besonders feste Verbindung zwischen Halteprofil und Positioniernut ist dann möglich, wenn der Positioniernutgraben als eine Hinterschneidung geformt ist. Hiermit ist gemeint, dass eine Breite des Positioniernutgrabens am Boden desselben größer ist, als eine Breite der Positioniernut an ihrer Oberkante. Bei einer derartigen Ausführungsformen ist es beispielsweise bevorzugt, wenn der Zapfen und/oder der Anker eine größere Breite aufweist, als die Positioniernut an ihrer Oberkante. Wird dann der Zapfen, ggf. mit dem Anker, in die Positioniernut hineingedrückt, entsteht eine Hintergreifung, die ein Herausziehen des Halteprofils in Richtung der offenen Seite der Nut erschwert. Die so entstehende Verbindung kann auch als formschlüssige Verbindung, als Verzahnung, Verblockung, oder als Verriegelung bezeichnet werden.
Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, in denen die Positioniernut eine über die Höhe konstante Positioniernutbreite aufweist. In diesen Ausführungsformen sind der Zapfen und/oder der Anker vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Andruck zwischen dem Anker bzw. Zapfen und dem Positioniernutgraben in seitliche Richtung entsteht. Ein Herausziehen des Halteprofils wird dann durch eine Haftreibung zwischen dem Positioniernutgraben und dem Anker bzw. Zapfen verhindert. Die so entstehende Verbindung kann auch als kraftschlüssige Verbindung bezeichnet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verbundteil einen Umbugbereich auf, in dem eine Höhe des Halteprofils reduziert ist. Hierdurch wird eine Biegesteifigkeit des Halteprofils im Umbugbereich reduziert, wodurch ein Positionieren des Halteprofils mit den darin eingebrachten Häuten im Positioniernutgraben vereinfacht wird.
Durch die Ausbildung mit einem Umbugbereich, in dem die Höhe des Halteprofils verringert ist, entstehen insbesondere in dem Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß weichen Untermaterial Vorteile, denn eine zu hohe Biegesteifigkeit würde dazu führen, dass beim Eindrücken des Halteprofils in die Positionierungsnut eine Rückstellkraft entsteht. Diese würde eine in ein weiches Untermaterial eingebrachte Ausnehmung verformen oder das Halteprofil aus der Ausnehmung herausdrücken, wodurch ein erhöhter Aufwand notwendig wäre, um ein Herausrutschen des Halteprofils aus der Positionierungsnut beim Positionieren zu vermeiden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Höhe des Halteprofils im Umbugbereich dadurch reduziert, dass entweder der Zapfen im Umbugbereich eine verringerte Länge aufweist oder das im Umbugbereich kein Zapfen angeordnet ist. Auf diese Art lässt sich eine Höhe des Halteprofils in einfacher Weise reduzieren. Beispielsweise kann zunächst ein Halteprofil mit über die Länge konstanter Höhe hergestellt werden, wobei im Umbugbereich bzw. in den Umbugbereichen der Zapfen gekürzt oder abgetrennt wird. Beim Kürzen oder Abtrennen des Zapfens können auch ein oder mehrere Anker entfernt werden.
Je nach Ausbildung des Verbundteils kann der Umbugbereich in einem Randbereich des Profils, d. h. aus Längsrichtung des Profils gesehen an einem Ende des Profils, angeordnet sein. Ebenso ist es jedoch möglich, dass der Umbugbereich in einem mittleren Bereich des Profils angeordnet ist. Außerdem ist es möglich, dass mehrere Umbugbereiche vorgesehen sind. Die Länge des Umbugbereichs bzw. der Umbugbereiche kann beispielsweise jeweils zwischen 10 mm und 40 mm, zwischen 15 mm und 30 mm oder zwischen 20 mm und 25 mm liegen. Eine Resthöhe des Halteprofils im Umbugbereich kann beispielsweise zwischen 1,5 mm und 3 mm, zwischen 1,8 mm und 2,7 mm oder zwischen 2,1 mm und 2,4 mm liegen.
Es ist bevorzugt, wenn das Halteprofil aus einem vorzugsweise extrudierten Kunststoff besteht und eine Shore-Härte (vorzugsweise Shore A Härte) zwischen 25 und 100, vorzugsweise zwischen 40 und 70, aufweist. Ein aus einem dementsprechenden Kunststoff hergestelltes Halteprofil weist die notwendige Weichheit zum Erstellen komplizierter gekrümmter Nahtverläufe auf. Zudem ist es mittels des Extrusionsverfahrens möglich, beliebig lange Halteprofile herzustellen, wobei die Längsrichtung des Halteprofils bzw. der Nut im Wesentlichen mit der Extrusionsrichtung übereinstimmt.
In einer weiteren Ausführungsform eines Verbundteils erstreckt sich das Halteprofil über die gesamte Länge der die Häute verbindenden Naht. Hierdurch kann ein Nahtverlauf über die gesamte Länge zuverlässig positioniert werden. Ein späteres Aufbringen der Häute auf einen Träger ist hierdurch vereinfacht, denn ein Verlauf der Naht ist durch das sich über die gesamte Länge erstreckende Profil vollständig definiert. In einigen Ausführungsformen weist das Halteprofil die gleiche Länge wie die die Häute verbindende Naht auf. In weiteren Ausführungsformen ist das Halteprofil länger als die die Häute verbindende Naht. Unabhängig davon ob das Halteprofil länger oder gleich lang wie die Naht ist, ist vorzugsweise zumindest ein 10 mm bis 40 mm, 15 mm bis 30 mm oder 20 mm bis 25 mm langer zusammenhängender Abschnitt der die Häute verbindenden Naht im Umbugbereich des Halteprofils angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Halteprofil in mindestens einem Umbugbereich um mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 45°, oder mindestens 60° oder mindestens 80° gebogen. In einer weiteren Ausführungsform ist das Halteprofil im Umbugbereich bzw. in jedem der Umbugbereich um höchstens etwa 180° gebogen. In einer weiteren Ausführungsform beträgt ein Biegeradius des Halteprofils gemessen an der Unterseite des Bodens des Halteprofils in zumindest einem Umbugbereich weniger als 20 mm, 10 mm oder 5 mm.
Zusätzlich oder alternativ zur Biegung des Halteprofils in Höhenrichtung kann das Halteprofil zumindest bereichsweise gegenüber einer Öffnungsrichtung der Ausnehmung verkippt angeordnet sein. Hiermit ist gemeint, dass das Halteprofil gegenüber einer Einbaulage, in der die Seitenwände der Nut (d. h. die Öffnungsrichtung der Nut) parallel zur Öffnungsrichtung der Ausnehmung (auch Entformungsrichtung genannt) der Ausnehmung verlaufen, um eine in Längsrichtung verlaufende Achse herum verkippt ist. Ein maximaler Verkippungswinkel kann beispielsweise kleiner als 30° sein und vorzugsweise zwischen 1° und 12° betragen.
Besonders bevorzugt kann die Ausnehmung an einem im Umbugbereich liegenden Ende in einer Einkerbung des Untermaterials und/oder Trägers münden, wobei der Boden des Halteprofils im Umbugbereich in die Einkerbung Bereich hineinragt. Diese Einkerbung kann beispielsweise auch teilweise im Untermaterial angeordnet und in den Träger hinein weitergeführt sein.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umläuft das Halteprofil das Verbundteil. Beispielsweise kann das Verbundteil als eine Armlehne ausgebildet sein, wobei diese eine umlaufende, in dem Halteprofil angeordnete Naht aufweist. Beispielsweise in dieser Ausführungsform weist das Halteprofil mehrere in Längsrichtung des Halteprofils zueinander versetzte Umbugbereiche auf. Zwischen den Umbugbereichen weist das Halteprofil vorzugsweise die volle Höhe auf, d. h. ein Zapfen ist zwischen den Umbugbereichen nicht gekürzt.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundteils. Vor dem Verfahren wird ein Untermaterial mit einer Ausnehmung, wobei eine Stauchhärte des Untermaterials gegenüber eine Kompression um 40% höchstens 50 KPa beträgt, erzeugt. Des Weiteren wird ein Halteprofil mit einer durch Seitenwände und einen Boden begrenzten, sich in einer Längsrichtung erstreckenden Nut hergestellt. Außerdem werden eine erste Haut und eine zweite Haut erzeugt. Diese können beispielsweise aus Leder oder einen Kunstleder und/oder einer Slush-Haut bestehen. Die genaue Reihenfolge der Herstellung dieser Komponenten ist dabei unerheblich. Bei dem Verfahren wird ein Endabschnitt der ersten Haut mit einem Endabschnitt der zweiten Haut mittels einer Naht verbunden. Die Naht kann dabei als eine ein Garn umfassende Naht ausgebildet sein. Ebenso ist jedoch eine Klebebindung zwischen beiden Endabschnitten möglich.
Der Endabschnitt der ersten Haut und der Endabschnitt der zweiten Haut werden des Weiteren in die Nut des Halteprofils eingebracht. Dies kann entweder vor dem Verbinden der Endabschnitte miteinander oder danach erfolgen. Erfolgt das Einbringen der Endabschnitte in die Nut, bevor die Endabschnitte miteinander verbunden werden, können die Endabschnitte durch eine Naht, die durch die Seitenwände des Halteprofils hindurchgeht und gleichzeitig auch das Halteprofil mit den Endabschnitten verbindet, verbunden werden. Diese Naht kann durch Nähen durch die Seitenwände hindurch erzeugt werden. Ebenso ist es möglich, die Naht als Schweißnaht auszubilden. Hierzu kann ein erhitztes Gas (beispielsweise Luft) an die Verbindungsstelle der Endabschnitte geleitet werden, sodass diese miteinander Verschmelzen. Nachdem die Endabschnitte miteinander verbunden und in die Nut eingebracht sind, wird das Halteprofil in die Ausnehmung des Untermaterials eingebracht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Untermaterial, vorzugsweise bevor das Halteprofil in die Aussparung des Untermaterials eingebracht wird, mit einem Träger verbunden. Das Verbinden von Untermaterial und Träger kann entweder beim Erzeugen des Untermaterials, beispielsweise durch Anschäumen bzw. Anformen des Untermaterials an den Träger, oder nach dem Erzeugen des Untermaterials, beispielsweise durch Aufkleben des Untermaterials auf den Träger erfolgen. Erfolgt ein Verbinden von Untermaterial und Träger durch Anschäumen des Untermaterials, wird der Träger zuvor bevorzugt in eine Schäumform eingelegt, wobei anschließend die Schäumform geschlossen wird, so dass eine Schäumkavität entsteht. In diese wird dann ein zum Aufschäumen geeignetes Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Zweikomponentenschaum, eingebracht. Ein Schäumvorgang wird bevorzugt durch Erwärmen der Schaumform eingeleitet. Bevorzugt kann die Schäumform eine Ausstülpung beinhalten, die der Form einer zu erzeugenden Ausnehmung in dem Untermaterial entspricht.
Weitere Details des Halteprofils und des Verbundteils, insbesondere bezüglich der ersten Haut, der zweiten Haut, der Flügel (inklusive einer Möglichen Ausbildung mit Zähnen oder mit Schlitzen), der Seitenwände, des Bodens, der Nut, der Trägernut (wobei diese im Rahmen dieser Erfindung im Untermaterial statt im Träger angeordnet ist und als Positioniernut bezeichnet wird), des Zapfens, der Ausbildung und Anordnung des/der Anker(s), der Naht/Nähte, der Endabschnitte, der Verbindung des Halteprofils mit der Ausnehmung, der Materialien, aus dem das Halteprofil und die erste und die zweite Haut sowie der Träger bestehen können der bereits erwähnten Druckschrift mit der internationalen Anmeldenummer PCT/EP 2010/001890 entnommen werden, die in diesem Umfang zum Bestandteil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht wird. Ebenso sind dieser Druckschrift weitere Details des Verfahrens zur Herstellung eines Verbundteils, insbesondere bezüglich des Verbindens der ersten und der zweiten Haut bzw. deren Endabschnitte miteinander oder mit dem Halteprofil bzw. den Flügeln des Halteprofils, entnehmbar. Auch im Rahmen dieser genannten Merkmale soll die genannte Druckschrift Teil des Offenbarungsgehalts der vorliegenden Anmeldung werden.
Ein eigenständiger Teil der Erfindung betrifft Verbundteile, bei denen anstatt einer Verbindung der Häute durch eine in der Nut angeordnete Naht eine Schweißverbindung bzw. Schweißnaht der Häute vorgesehen ist. Eine Ausbildung mit einer Schweißverbindung an statt einer ein Garn umfassenden Naht kann bei allen in dieser Anmeldung offenbarten Verbundteilen als vorteilhaft betrachtet werden. Ebenso betrifft der eigenständige Teil der Erfindung jegliche durch die PCT/EP 2010/001890 offenbarte Verbundteile, wobei jeweils an statt der in der Nut angeordneten Naht eine Schweißverbindung vorgesehen ist.
Dieser eigenständige Teil der Erfindung betrifft daher ein Verbundteil mit einer ersten Haut, einer zweiten Haut und einem Halteprofil, wobei das Halteprofil eine sich in einer ersten Richtung erstreckende Nut aufweist. Die ersten und zweiten Haut sind hierbei mittels einer Schweißnaht verbundenen. Ein Endabschnitt der ersten Haut, ein Endabschnitt der zweiten Haut und die Schweißnaht sind dabei in der Nut angeordnet. Das Halteprofil weist außerdem mindestens einen, vorzugsweise zwei, Flügel auf.
In einem Verfahren gemäß des eigenständigen Teils der Erfindung wird das Verbundteil wie in einem der An sprüche 4 bis 11 der PCT/EP 2010/001890 definiert hergestellt, wobei die in der Nut angeordnete Naht als eine Schweißnaht ausgebildet wird. Bevorzugt kann die Schweißnaht mittels eines Heißluftschweißprozesses hergestellt werden. Hierzu können die Endabschnitte der ersten und zweiten Haut in der Nut des Halteprofils angeordnet und anschließend mittels Heißluft erhitzt werden, sodass eine haftende (haftschlüssige) Verbindung durch Anhaften der Endabschnitte aneinander erzeugt wird. Hierdurch ist kein Nahtschwert zum Positionieren der Häute in der Nut notwendig.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 Schnittansicht durch eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Verbundteils,
2 Schnittansicht durch eine zweite vorteilhafte Ausführungsform eines Verbundteils,
3 Aufsicht auf das Verbundteil aus 2,
3a Schnittansicht durch das Verbundteil aus den 2 und 3 in einem Umbugbereich,
3b Schnittansicht durch einen Umbugbereich des Verbundteils gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform,
4a und 4b eine Darstellung von Schritten eines Verfahrens zur Herstellung des Verbundteils aus 2.
1 zeigt eine erste vorteilhafte Ausführungsform eines Verbundteils 1. Das Verbundteil umfasst ein Halteprofil 2, zwei durch das Halteprofil positionierte Häute 11, 12, ein Untermaterial 19, sowie vorzugsweise einen Träger 21. Das Untermaterial 19, das als eine Schnittschaumschicht mit einer Stauchhärte von etwa 4 kPa gegenüber einer Kompression von 40% und mit einer Dichte von etwa 45 kg/m³ ausgebildet ist, weist eine Aussparung 18 auf, in die das Halteprofil 2 eingebracht ist. Der Schnittschaum kann beispielsweise als Rollenware bereitgestellt werden und weist vorzugsweise eine Zugfestigkeit von mehr als 100 kPa oder mehr als 140 kPa und eine Bruchdehnung von mehr als 150% oder mehr als 170% auf. Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung können beispielsweise durch ein Prüfverfahren gemäß ISO 1798 bestimmt werden. Der Schnittschaum kann ein- oder beidseitig mit einer Kunststofffolie, beispielsweise einer Polyurethanfolie kaschiert sein. Die Polyurethanfolie weist vorzugsweise eine Reißfestigkeit von mindestens 10, 20, 30 oder 35 MPa auf. Insbesondere kann eine Reißfestigkeit der Folie anisotrop, d. h. Richtungsabhängig sein und/oder in einer Längsrichtung der Folie zwischen 40 und 50 MPa und/oder in einer Querrichtung zwischen 35 und 45 MPa betragen. Die Reißfestigkeit kann beispielsweise wie durch die Norm ISO 527-3/2/200 angegeben bestimmt werden. Eine Weiterreißfestigkeit beträgt vorzugsweise mindestens 50 N/mm, besonders vorzugsweise 80 N/mm in Längsrichtung der Folie und mindestens 20 N/mm und besonders vorzugsweise zwischen 40 und 50 N/mm in Querrichtung. Die Weiterreißfestigkeit kann beispielsweise wie durch die Norm ISO 53515/90 angegeben bestimmt werden. Eine Längsrichtung der Folie kann dabei von einer Längsrichtung des Halteprofils verschieden oder auch zu dieser identisch sein. Ebenso kann die Längsrichtung der Folie im Wesentlichen orthogonal zu einer Längsrichtung des Halteprofils sein um eine Rissbildung von der Positionierungsnut aus nach außen besonders effizient zu verhindern. Eine maximale Dehnbarkeit der Folie beträgt vorzugsweise mindestens 50%. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Folie lediglich zum Schutz des Schnittschaums vor Verschmutzung vor der Verwendung als Untermaterial vorgesehen sein. In derartigen Ausführungsformen wird die Folie, vorzugsweise vor dem Aufbringen des Untermaterials auf den Träger, vom Schnittschaum entfernt. Eine Dicke des Untermaterials beträgt vorzugsweise mindestens 8 mm. Die Unterseite des Untermaterials 19 ist auf den Träger 21, der beispielsweise als Holz- und/oder Glasfaser verstärkter Kunststoffträger ausgebildet sein kann, aufgeklebt.
Das Halteprofil 2, das in der Aussparung 18 angeordnet ist, umfasst eine sich in Längsrichtung (die Richtung orthogonal zur Bildebene) des Halteprofils 2 erstreckende Nut 3, die durch eine erste Seitenwand 4, einen Boden 5 und eine zweite Seitenwand 6 begrenzt ist. An die Unterseite des Bodens 5 schließt sich ein Zapfen 7 an. Der Zapfen 7 ist mit ein oder mehreren Ankern 8 bestückt, die einen besonders festen Halt des Halteprofils 2 in der Ausnehmung 18 erzeugen.
In der Nut 3 sind Endabschnitte 13, 14 der beiden Häute 11, 12 angeordnet. Die Endabschnitte 13, 14 sind dort mittels einer beispielsweise ein Garn umfassenden ersten Naht 15 verbunden. Statt einer Naht 15 wäre auch eine Klebebindung oder Schweißverbindung möglich. Eine Schweißverbindung könnte beispielsweise derart hergestellt werden, dass zunächst die Endabschnitte 13, 14 der Häute 11, 12 in der Nut 3 angeordnet und anschließend mittels Heißluft erhitzt und miteinander verschweißt werden.
Zusätzlich zu der Verbindung der Häute 11, 12 miteinander durch die Naht 15 ist die erste Haut 11 mit einem ersten Flügel 9 durch eine zweite Naht 16 und die zweite Haut 12 mit einem zweiten Flügel 10 durch eine dritte Naht 17 verbunden. Die Nähte 16, 17 können dabei bevorzugt als Ziernähte (auch Dekornähte genannt) und die Naht 15 als Funktionsnaht ausgebildet sein. Die Flügel 9, 10 sind dabei Bestandteil des Halteprofils 2 und schließen sich nach außen von der Nut weg verlaufend an die Oberkanten der Seitenwände 4, 6 an. Durch die Flügel 9, 10 wird ein Positionieren eines Verlaufs der Naht 15 vereinfacht. Um ein bündiges Abschließen der Flügel 9, 10 mit der Oberkannte des Untermaterials 19 zu ermöglichen, sind Auflagebereiche 20 vorgesehen, die gegenüber einer umgebenden Oberfläche des Untermaterials 19 zurückversetzt angeordnet sind. Durch die Auflagebereiche 20 wird außerdem ein Positionieren des Verlaufs der Näht 15 weiter vereinfacht, denn beim Eindrücken des Halteprofils 2 in die Nut 3 wird hierdurch ein automatisches Zentrieren des Halteprofils in der Nut 3 erreicht.
Eine Schnittansicht einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform eines Verbundteils ist in 2 dargestellt. Dieses Verbundteil ist als eine Armlehne 24 mit einer ein Polstermaterial 22 umlaufenden Naht 40 ausgebildet. Die Naht 40 verbindet in diesem Ausführungsbeispiel nicht nur den Endabschnitt 13 der ersten Haut 11 mit dem Endabschnitt 14 der zweiten Haut 12, sondern verbindet die Endabschnitte auch mit dem Halteprofil 2. Hierzu wurde die Naht 40 durch die Seitenwände 4, 6 des Halteprofils 2 eingebracht, sodass die Seitenwände 4, 6 mit den Endabschnitten 13, 14 vernäht sind. Das Polstermaterial 22 weist eine umlaufende Nut 23 auf, in der das Halteprofil 2 angeordnet ist. Das Polstermaterial 22 ist als ein Frontschaum, beispielsweise mit einer Dichte von etwa 170 kg/m³ ausgebildet und an einen Träger 33 durch Anschäumen angeformt und somit mit diesem stoffschlüssig verbunden. Die Armlehne aus 2 ist in 3 in Aufsicht dargestellt. Wie dort zu erkennen ist, verläuft die Naht 40 in den Abschnitten 28 geradlinig, während sie in Umbugbereichen 27 gekrümmt verläuft. Durch den gekrümmten Verlauf der Naht 40 wird das Halteprofil 2 in Höhenrichtung, d. h. in eine zur Längsrichtung und zur Richtung der Flügel 9, 10 im Wesentlichen orthogonalen Richtung gebogen. Die Schnittansicht aus 2 stellt dabei einen Schnitt entlang der Schnittlinie 26 durch einen Abschnitt 28, in dem das Halteprofil 2 geradlinig verläuft, dar. In 3a hingegen ist ein Schnitt entlang der Schnittlinie 25 durch einen Umbugbereich 27 der Armlehne 24 dargestellt. Wie zu erkennen ist, weist das Halteprofil 2 im Umbugbereich 27 keinen sich an den Boden 5 anschließenden Zapfen 7 auf. Eine Höhe des Halteprofils 2 (als Höhe wird hier die in 1 vertikale Ausdehnung des Halteprofils 2 bezeichnet) ist hierdurch im Umbugbereich verringert, wodurch eine Biegesteifigkeit ebenfalls verringert ist.
Einen Schnitt entlang der Linie 25 durch den Umbugbereich 27 gemäß einer alternativen Ausführungsform einer Armlehne 24 ist in der 3b dargestellt. Im Bereich der Schnittlinie 25 weist das Halteprofil 29 einen an den Boden 30 des Halteprofils anschließenden gekürzten Zapfen 31 mit einem Anker 32 auf. Es wurde also lediglich ein Teil des Zapfens 7 im Umbugbereich abgetrennt, sodass einerseits eine Biegesteifigkeit des Halteprofils 29 verringert wurde, andererseits jedoch ein Anker 32 zur Verbesserung der Verbindung zwischen dem Halteprofil 29 und dem Polstermaterial 22 verbleibt.
Verfahrensschritte zur Herstellung einer Armlehne 24 aus 2 sind in den 4a und 4b dargestellt. In 4a ist ein Formwerkzeug bestehend aus einer oberen Werkzeughälfte 34 und einer unteren Werkzeughälfte 35 dargestellt. In der unteren Werkzeughälfte 35 ist der Träger 33 angeordnet. Die obere Werkzeughälfte, die eine zu der Form der Ausnehmung 23 korrespondierende und in die Kavität 39 ragende Erhöhung 36 aufweist, wird in Richtung 38 auf die untere Formhälfte 35 aufgesetzt. Anschließend wird durch ein Einlassventil 37 ein schäumbares Material eingebracht. Alternativ kann ein schäumbares Material auch vor dem Schließen der Form eingebracht werden, wobei ein Schäumvorgang erst nach dem Schließen der Form initiiert wird. Das Starten des Schäumvorgangs kann beispielsweise durch ein Erhöhen der Temperatur des Formwerkzeugs ausgelöst werden. Durch den Schäumvorgang wird eine Kavität 39 di oberhalb des Trägers angeordnet ist, mit dem Polstermaterial 22 ausgefüllt. Auf das so erzeugte Polstermaterial 22 wird anschließend ein Klebstoff aufgebracht. In die Aussparung 23 des Polstermaterials 22 wird nachfolgend das Halteprofil 2, in das vorher bereits die Häute 11, 12 eingebracht wurden, positioniert. Die Häute werden dabei auf das Polstermaterial 22 aufgedrückt und durch den Klebstoff mit diesem verbunden. Hierdurch wird die Armlehne 24, wie sie in 2 dargestellt ist, fertig gestellt.
Auch wenn erfindungsgemäße Verbundteile vorangehend anhand des Beispiels einer Armlehne beschrieben wurden, betrifft die Erfindung auch andere analog ausgebildete Fahrzeuginnenverkleidungsteile wie Beispielsweise Armaturentafeln, Türinnenverkleidungen oder Sitze.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2010/001890 [0003, 0030, 0031, 0033]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 3386/1 [0006]
ISO 1798 [0041]
Norm ISO 527-3/2/200 [0041]
Norm ISO 53515/90 [0041]

Claims

Verbundteil (1; 24) mit einer ersten Haut (11), einer zweiten Haut (12), einer die ersten (11) und zweite Haut (12) verbindende Naht (15), einem Halteprofil (2) und einem Untermaterial (19; 22) mit einer Ausnehmung (18), wobei das Halteprofil (2) eine durch Seitenwände (4, 6) und einen Boden (5) begrenzte, sich in einer ersten Richtung erstreckende Nut (3) aufweist, wobei ein Endabschnitt (13) der ersten Haut, ein Endabschnitt (14) der zweiten Haut und die Naht (15), welche als vorzugsweise mindestens ein Garn umfassende erste Naht ausgebildet ist, in der Nut (3) angeordnet sind, wobei das Halteprofil (2) mindestens einen, vorzugsweise zwei, Flügel (9, 10) aufweist und wobei das Halteprofil (2) in die Ausnehmung (18) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Untermaterial (19; 22) eine Stauchhärte von höchstens 50 kPa bei einer Kompression von 40% aufweist.
Verbundteil (1; 24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Untermaterial (19; 22) eine Schaumschicht verwendet wird, wobei eine Dichte der Schaumschicht vorzugsweise weniger als 500 kg/m³, vorzugsweise weniger als 250 kg/m³ und besonders vorzugsweise weniger als 180 kg/m³ beträgt.
Verbundteil (1; 24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Unterseite und einer zum Untermaterial (19; 22) gerichteten Rückseite der ersten Haut (11) und/oder der zweiten Haut (12) Klebstoff, vorzugsweise eine Klebstoffschicht angeordnet ist.
Verbundteil (1; 24) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Untermaterial (19; 22) mit einer Unterseite auf einen Träger (21; 33) aufgebracht ist.
Verbundteil (1; 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die der Nut (3) abgewandten Seite des Bodens (5) ein Zapfen (7; 31), vorzugsweise mit mindestens einem Anker (8; 32) anschließt.
Verbundteil (1; 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbundteil (1; 24) einen Umbugbereich (27) umfasst, in dem eine Höhe des Halteprofils (2) reduziert ist.
Verbundteil (1; 24) mit den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Halteprofils (2) im Umbugbereich (27) dadurch reduziert ist, dass der Zapfen (7; 31) im Umbugbereich eine verringerte Länge aufweise oder dass im Umbugbereich kein Zapfen (7; 31) angeordnet ist.
Verbundteil (1; 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung des Untermaterials derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine Flügel (9, 10) außerhalb der Ausnehmung auf der Oberfläche des Untermaterials aufliegt.