DE102010049653B4 - Composite part and method for producing a composite part - Google Patents
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Abstract
Verbundteil (1), insbesondere Innenverkleidung für ein Fahrzeug, mit einer mehrteiligen, eine Sichtseite (S) umfassenden Deckschicht (100) und einer mit der der Sichtseite (S) abgewandten Seite der Deckschicht (100) verbundenen Schaumschicht (5), wobei die Deckschicht (100) eine erste Haut und eine zweite Haut (2, 3; 2', 3') umfasst und ein Endbereich (25; 25') der ersten Haut (2; 2') und ein Endbereich (35; 35') der zweiten Haut (3; 3') abgewinkelt sind und die erste und zweite Haut (2, 3; 2', 3') derart angeordnet sind, dass die abgewinkelten Endbereiche (25, 35; 25', 35') zueinander benachbart sind und in die Schaumschicht hineinragen, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Haut (3; 3') eine Dekorhaut (31; 31') und eine schaumundurchlässige Dichtungslage (36; 36') umfasst, wobei die Dichtungslage (36; 36') stoffschlüssig mit der Dekorhaut (31; 31') verbunden und derart angeordnet ist, dass diese zwischen dem Endbereich (25; 25') der ersten Haut (2; 2') und der Dekorhaut (31; 31') im Endbereich (25; 25') der zweiten Haut (3; 3') angeordnet ist und die Dichtungslage (36; 36') eine höhere Steifigkeit als die Dekorhaut (31; 31') besitzt.Composite part (1), in particular interior trim for a vehicle, with a multi-part cover layer (100) comprising a visible side (S) and a foam layer (5) connected to the side of the cover layer (100) facing away from the visible side (S), the cover layer (100) comprises a first skin and a second skin (2, 3; 2 ', 3') and an end region (25; 25 ') of the first skin (2; 2') and an end region (35; 35 ') of the second skin (3; 3 ') are angled and the first and second skin (2, 3; 2', 3 ') are arranged such that the angled end regions (25, 35; 25', 35 ') are adjacent to one another and protrude into the foam layer, characterized in that the second skin (3; 3 ') comprises a decorative skin (31; 31') and a foam-impermeable sealing layer (36; 36 '), the sealing layer (36; 36') cohesively with the Decorative skin (31; 31 ') is connected and arranged such that it is between the end region (25; 25') of the first skin (2; 2 ') and the decorative skin (31; 31') i m end area (25; 25 ') of the second skin (3; 3') is arranged and the sealing layer (36; 36 ') has a higher rigidity than the decorative skin (31; 31').
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbundteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Verbundteils.The present invention is a composite part according to the preamble of claim 1 and a method for producing such a composite part.
Verbundteile, welche als Innenverkleidung in Fahrzeugen zum Einsatz kommen, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Zumeist weisen diese Innenverkleidungsteile eine auf einem Träger angeordnete Schaumschicht und auf der der Trägerseite abgewandten Seite der Schaumschicht eine Deckschicht auf, wobei die Deckschicht eine Sichtseite hat, welche vom Fahrzeuginnenraum sichtbar ist (A-Seite).Composite parts which are used as interior trim in vehicles are well known in the art. In most cases, these interior trim parts have a foam layer arranged on a support and a cover layer on the side of the foam layer facing away from the support side, the cover layer having a visible side which is visible from the vehicle interior (A side).
Die Deckschicht kann beispielsweise aus einer geschlossenen Oberfläche bestehen oder kann zwei Häute mit verschiedenen Eigenschaften wie beispielsweise verschiedene Farben, verschiedene Haptik oder verschiedene Materialien umfassen.The cover layer may, for example, consist of a closed surface or may comprise two skins with different properties, such as different colors, different haptics or different materials.
Die Schwierigkeit bei der Herstellung derartiger Deckschichten ist das Erzeugen einer klar definierten Trennlinie, so dass Farbverläufe oder haptische Verläufe den gewünschten Geometrien der Trennlinien folgen und für einen Passagier des Fahrzeugs nicht sichtbar sind. Im Stand der Technik haben sich im Wesentlichen zwei Ansätze hierzu durchgesetzt.The difficulty in the production of such cover layers is the production of a clearly defined parting line so that color gradients or haptic progressions follow the desired geometries of the parting lines and are not visible to a passenger of the vehicle. In the prior art, essentially two approaches have prevailed.
Zum einen werden eine erste und eine zweite Haut einer Deckschicht zuerst in einem Werkzeug, beispielsweise durch Verschweißen, Schmelzen oder Kleben aneinander anliegender Endbereiche der ersten und zweiten Haut, gefügt. Anschließend wird die so verbundene Deckschicht in ein Schaumwerkzeug eingebracht und auf der der Sichtseite der Dekorschicht abgewandten Seite hinterschäumt.On the one hand, a first and a second skin of a covering layer are first joined in a tool, for example by welding, melting or gluing adjoining end regions of the first and second skin. Subsequently, the cover layer connected in this way is introduced into a foam mold and foamed back on the side facing away from the visible side of the decorative layer.
Zum anderen ist es möglich, eine Verbindung der ersten und zweiten Haut durch das Hinterschäumen selbst zu erzeugen. Ein derartiger Fügeprozess durch Hinterschäumen ist beispielsweise aus den Druckschriften
Eine weitere Möglichkeit zum Fügen zweier Häute, ohne dass Schaum auf die Sichtseite der Häute tritt, ist beispielsweise in der
In den vorgenannten Druckschriften ist es notwendig, Häute zu verwenden, welche aus einem schaumundurchlässigen Material bestehen. Von daher können unbehandelte hochwertige Materialien, wie beispielsweise Textilien in gewebter oder gestrickter Form sowie Leder, Kunstleder oder Alcantara, oftmals nicht verwendet werden. Dieses Problem kann auch nicht durch eine reine Imprägnierlage behoben werden, da die mit einer Imprägnierlage hinterlegten Materialien keine ausreichende Steifigkeit besitzen.In the aforementioned references, it is necessary to use skins which consist of a foam-impermeable material. Therefore, untreated high quality materials, such as textiles in woven or knitted form and leather, synthetic leather or Alcantara, often can not be used. This problem can not be solved by a pure impregnation, since the deposited with an impregnating materials have insufficient rigidity.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren derart zu verbessern, dass Häute, welche Dekormaterialien beinhalten, die nicht mit dem Material der anderen Haut fügbar bzw. nur schwer mit diesem verbindbar sind, hinterschäumend verbindbar werden.The object of the present invention is to improve the processes known from the prior art in such a way that skins which contain decorative materials which are not compatible with the material of the other skin or can only be connected to it with difficulty can be connected in a foamable manner.
Die Aufgabe wird gelöst mithilfe eines Verbundteils nach dem Anspruch 1 sowie eines Verfahrens nach dem Anspruch 8.The object is achieved by means of a composite part according to claim 1 and a method according to claim 8.
Das Verbundteil weist eine mehrteilige, vorzugsweise zweiteilige, eine Sichtseite umfassende Deckschicht mit einer mit der der Sichtseite abgewandten Seite der Deckschicht verbundene Schaumschicht auf. Die Deckschicht umfasst eine erste und eine zweite Haut, wobei ein Endbereich der ersten Haut und ein Endbereich der zweiten Haut abgewinkelt sind und die erste und zweite Haut derart angeordnet sind, dass die abgewinkelten Endbereiche zueinander benachbart sind und in die Schaumschicht hineinragen.The composite part has a multi-part, preferably two-part cover layer comprising a visible side with a foam layer connected to the side of the cover layer facing away from the visible side. The topsheet comprises first and second skins, wherein an end portion of the first skin and an end portion of the second skin are angled and the first and second skins are disposed such that the angled end portions are adjacent to each other and project into the foam layer.
Erfindungsgemäß umfasst die zweite Haut eine Dekorhaut und eine schaumundurchlässige Dichtungslage. Die Dichtungslage ist derart angeordnet, dass diese zwischen dem Endbereich der ersten Haut und der Dekorhaut im Endbereich der zweiten Haut angeordnet ist.According to the invention, the second skin comprises a decorative skin and a foam impermeable sealing layer. The gasket layer is arranged such that it is arranged between the end region of the first skin and the decorative skin in the end region of the second skin.
Da die Dichtungslage zwischen der ersten Haut und der Dekorhaut der zweiten Haut liegt, kann als zweite Dekorhaut ein Material mit ungleichmäßiger Oberflächenrauigkeit verwendet werden. Dies ist insbesondere bei gewebten oder gestrickten Textilien sowie anderen Materialien wie Leder oder Kunstleder oder Alcantara der Fall.Since the gasket layer is between the first skin and the decorative skin of the second skin, a material having uneven surface roughness may be used as the second decorative skin. This is the case in particular with woven or knitted textiles and other materials such as leather or artificial leather or Alcantara.
Mithilfe der Dichtungslage kann eine definierte Rauigkeit und Strukturierung der dem Endbereich der ersten Haut zugewandten Seite des Endbereichs der zweiten Haut erreicht werden. Hier kann die Oberfläche, welche dem Endbereich der ersten Haut zugewandt ist, beispielsweise eine kanalförmige Strukturierung aufweisen oder eine glatte Oberfläche umfassen, so dass beim Hinterschäumungsvorgang kein Schaum von der Rückseite der Deckschicht auf die Sichtseite der Deckschicht gelangen kann, wenn ein entsprechender Dichtungsunterdruck im Bereich der Endbereiche der ersten und zweiten Haut angelegt wird.By means of the gasket layer, a defined roughness and structuring of the end region of the first skin-facing side of the end region of the second skin can be achieved. Here, the surface, which faces the end region of the first skin, for example, have a channel-like structure or comprise a smooth surface, so that in the foam-backing process no foam from the back of the cover layer can reach the visible side of the cover layer, if a corresponding sealing negative pressure in the area the end portions of the first and second skin is applied.
Der ”Dichtungsunterdruck” ist qualitativ verschieden von einem ”Fixierungsunterdruck”. Der Dichtungsunterdruck ist derart gewählt, dass zwei lose aneinanderliegende Endbereiche aneinandergesogen werden, so dass diese schaumdicht aneinanderliegen. Ein Fixierungsunterdruck hingegen ist derart gewählt, dass die Häute, beispielsweise in einem Schaumwerkzeug, ortstreu fixiert werden können. Der Fixierungsunterdruck kann kleiner sein als der Dichtungsunterdruck. The "sealing vacuum" is qualitatively different from a "fixing negative pressure". The sealing vacuum is chosen such that two loosely adjacent end portions are sucked together so that they lie against each other foam-tight. By contrast, a fixing negative pressure is selected such that the hides can be fixed in place, for example in a foam tool. The fixing negative pressure may be smaller than the sealing negative pressure.
Um den vorgesehenen Fügeprozess durch Hinterschäumen durchzuführen, weist die Dichtungslage eine höhere Steifigkeit als die Dekorhaut auf. Aufgrund der erhöhten Steifigkeit im Endbereich kann ein Dichtungsunterdruck einen verbesserten Dichtungseffekt zwischen den Endbereichen der ersten und zweiten Haut bewirken. Der Begriff ”Steifigkeit” ist hierbei dahingehend zu verstehen, dass die Dichtungslage in Verbindung mit der Dekorhaut unter einem größeren Kraftaufwand, welcher auf die Oberfläche der Dichtungslage aufgebracht wird, seine Form beispielsweise durch Biegen ändert. Ein anderes Maß für die Steifigkeit könnte die Eindrucktiefe der Dekorhaut bzw. der Dichtungslage sein, wobei weiche Materialien eine große Eindrucktiefe aufweisen und harte Materialien, wie beispielsweise die Dichtungslage, eine geringe Eindrücktiefe aufweisen. Andere Maße, wie z. B. der Elastizitätsmodul, können ebenfalls beim Vergleich der Materialien der Dichtungslage und der Dekorhaut herangezogen werden.To perform the intended joining process by means of back-foaming, the gasket layer has a higher rigidity than the decorative skin. Due to the increased stiffness in the end region, a sealing vacuum can cause an improved sealing effect between the end regions of the first and second skin. The term "stiffness" here is to be understood that the gasket layer in conjunction with the decorative skin changes its shape, for example, by bending under a greater force applied to the surface of the gasket layer. Another measure of the stiffness could be the depth of impression of the decorative skin or the sealing layer, wherein soft materials have a large depth of impression and hard materials, such as the gasket layer, have a low indentation depth. Other dimensions, such. As the modulus of elasticity, can also be used in the comparison of the materials of the gasket layer and the decorative skin.
Mithilfe des eine höhere Steifigkeit aufweisenden Materials kann der abgewinkelte Endbereich mit einer bestimmten Form versehen werden, so dass ein definiertes Aneinandersaugen der ersten und zweiten Haut möglich ist. Obgleich das Verbinden der Dekorhaut und der darauf aufgebrachten Dichtungslage bereits für sich genommen eine eigenständige Erfindung ist, kann in einem weiteren Schritt nach der Herstellung der zweiten Haut diese in ein Schaumwerkzeug eingebracht werden und eine erste Haut und deren Endbereich derart an den Endbereich der zweiten Haut angelegt werden, dass beim Wirken eines Dichtungsunterdrucks im Bereich der Endbereiche der Spalt zwischen den Endbereichen abgedichtet wird und eine einströmende Schaummasse nicht auf die Sichtseite gelangen kann.By means of the material having a higher rigidity, the angled end region can be provided with a specific shape, so that a defined collision of the first and second skin is possible. Although the bonding of the decorative skin and the sealing layer applied thereon is already an independent invention, in a further step after the production of the second skin, it can be introduced into a foaming tool and a first skin and its end region can be introduced to the end region of the second skin be created that when acting under a sealing negative pressure in the region of the end regions of the gap between the end regions is sealed and an incoming foam mass can not get to the visible side.
Alternativ kann das Verbundteil zusätzlich mit einem Träger versehen werden.Alternatively, the composite part can be additionally provided with a carrier.
In einer Ausführungsform umfasst die Dichtungslage ein Thermoplast, vorzugsweise ein Polyolefin. Ein Thermoplast hat den Vorteil, dass dieser beim mehrmaligen Erhitzen und Abkühlen jederzeit wieder in die gewünschte Form gebracht werden kann. Hierdurch können Dichtungslagen, welche nicht den Qualitätsansprüchen genügen, jederzeit neu auf die Dekorhaut aufgetragen werden.In one embodiment, the gasket layer comprises a thermoplastic, preferably a polyolefin. A thermoplastic has the advantage that it can be brought back into the desired shape at any time during repeated heating and cooling. As a result, gasket layers, which do not meet the quality requirements, can be newly applied to the decorative skin at any time.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtungslage stoffschlüssig mit der Dekorlage verbunden. Beispielsweise kann die Dichtungslage mithilfe einer Düse, welche vorzugsweise zumindest auf einen Teil des abgewinkelten Endbereichs der Dekorhaut gestülpt wird, eine Vielzahl von weiteren Düsen umfassen, welche auf der Innenseite der Düse, dem Endbereich der Dekorhaut zugewandt, angeordnet sind. Auf diese Weise kann das eingespritzte Material stoffschlüssig mit der Dekorhaut verbunden werden. Insbesondere dringt das Material der Dichtungslage in die Strukturierungen der Dekorhaut ein und findet so festen Halt.In a further embodiment, the gasket layer is integrally connected to the decorative layer. For example, the gasket layer may comprise a plurality of further nozzles, which are arranged on the inside of the nozzle, facing the end region of the decorative skin, by means of a nozzle, which is preferably placed over at least part of the angled end region of the decorative skin. In this way, the injected material can be materially connected to the decorative skin. In particular, the material of the gasket layer penetrates into the structuring of the decorative skin and thus finds firm hold.
Dabei kann die Dichtungslage die Dekorhaut im sichtbaren Endbereich vollständig überdecken. In einer weiteren Ausführungsform wird nicht nur die Sichtseite vollständig überdeckt, sondern auch die Rückseite zur Verbesserung der Formgebung und der Steifigkeit des durch die Dichtungslage versteiften Endbereichs.The sealing layer can completely cover the decorative skin in the visible end region. In a further embodiment, not only the visible side is completely covered, but also the rear side for improving the shaping and the rigidity of the end region stiffened by the gasket layer.
In einer weiteren Ausführungsform und insbesondere für den Fall, dass die Dekorhaut Öffnungen, durch welche Schaum hindurchtreten kann, aufweist, wird auf der der Sichtseite abgewandten Rückseite der Dekorhaut eine schaumundurchlässige Lage aufgebracht. Eine derartige schaumundurchlässige Lage kann mittels einer Imprägnierschicht gebildet sein, welche ein Hindurchschäumen beispielsweise durch Öffnungen der Dekorhaut verhindert.In a further embodiment and in particular for the case in which the decorative skin has openings through which foam can pass, a foam-impermeable layer is applied on the rear side of the decorative skin facing away from the visible side. Such a foam-impermeable layer can be formed by means of an impregnating layer, which prevents foaming through, for example, through openings of the decorative skin.
Alternativ kann beispielsweise eine Folie auf die Rückseite der Dekorhaut aufgetragen werden, wobei die Folie schaumundurchlässig ist.Alternatively, for example, a film can be applied to the back of the decorative skin, wherein the film is foam-impermeable.
Weiterhin kann das Schaumwerkzeug ein Positionierschwert umfassen, welches vorzugsweise mindestens eine Düse zum Anlegen des Dichtungsunterdrucks umfasst. Mithilfe des Positionierschwerts wird im Bereich der Trennlinie, welche durch den sichtbaren Teil der aufeinanderliegenden Endbereiche definiert wird, eine Nut gebildet. Die Nut ist geeignet, die Trennlinie für den Betrachter nicht sichtbar zu ”verstecken”. Alternativ zu einer Düse kann das Positionierschwert aus einem porösen Material gefertigt sein oder dieses aufweisen. In beiden Fällen wird der Unterdruck durch einen Teil der Oberfläche des Werkzeugs bewirkt und auf die Oberfläche des Positionierschwert übertragen, wobei der Teil der unterdruckerzeugenden Oberfläche an das Positionierschwert angrenzt. Als Materialien für das Positionierschwert kommen Keramiken, poröse Metalle, metallische Schäume, Verbundwerkstoffe oder andere poröse Materialien in Frage.Furthermore, the foam tool may comprise a positioning blade, which preferably comprises at least one nozzle for applying the sealing negative pressure. Using the positioning blade, a groove is formed in the area of the dividing line, which is defined by the visible part of the superposed end areas. The groove is suitable for not "hiding" the parting line visually for the observer. As an alternative to a nozzle, the positioning blade can be made of or comprise a porous material. In both cases, the negative pressure is caused by a part of the surface of the tool and transferred to the surface of the positioning blade, wherein the part of the negative pressure generating surface is adjacent to the positioning blade. As materials for the positioning blade are ceramics, porous metals, metallic foams, composites or other porous materials in question.
Weitere Ausführungsformen können den nachstehend aufgeführten Beispielen entnommen werden.Further embodiments can be taken from the examples given below.
In den Ausführungsbeispielen werden verschiedene Elemente und Merkmale in Kombination gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, dass das Weglassen bzw. das Hinzufügen einzelner Merkmale aus einem Ausführungsbeispiel in einem anderen Ausführungsbeispiel unter gleichzeitigem Weglassen von Merkmalen des anderen Ausführungsbeispiels ebenfalls einen Gegenstand umfasst, welcher von der Erfindung abgedeckt ist. In the embodiments, various elements and features are shown in combination. It should be noted that the omission or the addition of individual features from one embodiment in another embodiment, while omitting features of the other embodiment also includes an object which is covered by the invention.
Es zeigen:Show it:
Die
Als Materialien für die Schaumschicht
Als Materialien für die Dekorhaut der zweiten Haut kommen Leder, Kunstleder, gewebte, gestrickte und gehäkelte Textilien sowie Mikrofaserstoffe wie z. B. Alcantara in Frage.As materials for the decorative skin of the second skin are leather, synthetic leather, woven, knitted and crocheted textiles and microfiber fabrics such. B. Alcantara in question.
In der
Das Werkzeug
Zum Auftragen einer Dichtungslage wird, wie in der
Dies ist in der
Die Düse
In der
In der
In den
Die unterschiedliche Form des abgewinkelten Endbereichs wird mittels einer unterschiedlich ausgeformten Düse
Alternativ zum Auftragen einer rückseitig auf die Dekorhaut gebrachten schaumundurchlässigen Lage aus einem von der Dichtungslage verschiedenen Material, kann die Rückseite der Dekorhaut vollständig mit einer schaumundurchlässigen Lage versehen, und anschließend mit einer sichtseitig im Endbereich aufgebrachten Dichtungslage aus dem Material der schaumundurchlässigen Lage oder einem anderen Material versehen werden.As an alternative to applying a foam-impermeable layer made of a material other than the sealing layer on the back side of the decorative skin, the rear side of the decorative skin can be provided completely with a foam-impermeable layer, and then with a sealing layer made of the material of the foam-impermeable layer or another material applied on the visible side in the end region be provided.
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141230 |
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