-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundteils mit einer Dekorhaut gemäß Anspruch 1 sowie ein Verbundteil umfassend eine Dekorhaut mit einer Vorder- und einer Rückseite, einem auf der Rückseite der Dekorhaut angeordneten Block aus einem wärmeexpandierbaren Material mit einer Vorder- und Rückseite sowie einer entlang eines Nahtverlaufs auf der Vorderseite der Dekorhaut verlaufenden Naht gemäß Anspruch 8.
-
Mit Nähten versehene Dekorhäute kommen insbesondere im Automobilinnenbereich vermehrt zum Einsatz. Traditionell wurden insbesondere Naturhäute, wie beispielsweise aus Leder, oder Kunstlederhäute mit Nähten versehen, um einen besonders hochwerten Eindruck zu vermitteln. Da die Kosten für derartige Häute im Vergleich zu maschinell hergestellten Häuten jedoch deutlich höher liegen, werden auch in Kunststoffhäute, wie beispielsweise Slushhäute, Häute aus TPO oder anderen thermoplastischen Häuten vermehrt Nähte eingebracht. Hierbei ergibt sich das Problem, dass aufgrund der höheren Steifigkeit der Kunsthäute die bei Naturhäuten auftretende Einschnürung der Haut durch die Naht entweder nicht oder nicht ausreichend sichtbar ist. Neben ästhetischen Gesichtspunkten hat dies auch zur Folge, dass mit zunehmendem Alter der Verbundteile, deren Bestandteil die Dekorhaut ist, die Naht nicht gespannt ist, sondern lose auf der Oberfläche der Kunsthaut aufliegt.
-
Um eine Naht mit einem ästhetischen Erscheinungsbild zu erzeugen, schlägt beispielsweise die Druckschrift
WO 2006/060677 A1 vor, eine Dekorhaut mit einer auf deren Rückseite angeordneten komprimierbaren Schaumschicht zu versehen, die Naht, die Dekorhaut und die Schaumschicht hintergreifend einzubringen und dieses Verbindungteil anschließend in einem Formwerkzeug mit einem flüssigen Harz zu hinterspritzen, so dass der entlang der Rückseite der Schaumschicht verlaufende Rückenteil der Naht von dem Harz erfasst wird und beim Aushärten des Harzes stoffschlüssig mit diesem verbunden wird. Dadurch, dass das Rückenteil der Naht mit dem Harz verschmolzen ist kommt es nach dem Entfernen des mit dem Harz verbundenen Verbundteils zu einer Expansion der Schaumschicht aufgrund des nachlassenden Drucks, wobei sämtliche Bereiche der Schaumschicht sich von dem aus Harz gebildeten Träger wegstrecken, außer denjenigen Teilen entlang welchen die Naht verläuft. Dies liegt darin begründet, dass der Rückenteil der Naht in dem Harz stoffschlüssig eingebunden ist. Das in der Druckschrift vorgestellte Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass zwingend das aus der Dekorhaut und der Schaumschicht bestehende Verbundteil mit einem flüssigen Harz hinterspritzt werden muss.
-
Im Stand der Technik sind noch weitere Verfahren zum Einbringen von Nähten bekannt. So offenbart beispielsweise die
DE 10 2006 002 834 A1 eine Fahrzeuginnenraumverkleidung mit einer nichtfunktionalen Naht zu versehen bevor eine Bespannkomponente des Fahrzeuginnenraumverkleidungsteils am Körper des Paneels des Fahrzeuginnenraumverkleidungsteils befestigt wird.
-
Die
FR 2 901 285 A1 offenbart ebenfalls ein Verfahren zum Einbringen von Dekornähten in eine hinterschäumte Dekorhaut.
-
Die Druckschrift
EP 1 698 519 A1 offenbart eine Technik zum Einbringen einer Naht in eine Fahrzeugformhaut, wobei die Naht rückseitig mit Stoppern versehen wird, so dass sich die Naht nicht öffnen kann.
-
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Alternative zu dem vorgenannten Verfahren zu schaffen und ein Verbundteil herzustellen, welches auch ohne Hinterspritzen eine ansprechende Naht zu bilden vermag.
-
Die Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruchs 1 sowie das Verbundteil des Anspruchs 8 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird zur Herstellung eines Verbundteils zunächst eine Rückseite einer Dekorhaut mit einem Block eines expandierbaren Materials versehen.
-
Der Block des expandierbaren Materials (welcher beispielsweise ein quaderförmiger, auf den Nahtverlauf in seiner Größe zugeschnittener Block sein kann) wird dabei derart auf der Rückseite angeordnet, dass dieser einem später einzubringenden Nahtverlauf entspricht und vorzugsweise folgt. Anschließend wird die Dekorhaut zusammen mit dem Block vernäht, wobei die Naht auf der Vorderseite der Dekorhaut sichtbar ist und die Dekorhaut sowie den Block hintergreift. Dies bedeutet insbesondere, dass auf der Rückseite des Blocks, welcher der Vorderseite der Dekorhaut gegenüberliegt, Teilbereiche der Naht, d. h. die Rückenteile der Naht, sichtbar sind.
-
Nachdem der Block mit der Dekorhaut vernäht wurde, wird das expandierbare Material des Blocks mittels Wärme expandiert. Hierdurch vergrößert sich das Volumen des Blocks entlang einer Richtung, welche eine Komponente senkrecht zur Oberfläche der Dekorhaut aufweist. Durch das Expandieren wird ein Vorderteil der Naht tiefer als durch den reinen Nähvorgang in die Oberfläche der Vorderseite der Dekorhaut gezogen, so dass eine leichte vorderseitige Einschnürung sichtbar wird. Diese vorderseitige Einschnürung ist stärker wenn der Block expandiert ist, gegenüber einem Nähvorgang ohne anschließende Expansion des Blocks.
-
Gleichzeitig schnürt ein Rückenteil der Naht, welches auf der Rückseite des Blocks verläuft, den Block zumindest teilweise ein. Dies führt dazu, dass ein den Rückenteil der Naht umgebender Bereich der Rückseite des Blocks über das Rückenteil der Naht hinausragt, vorzugsweise vollständig hinausragt. Dies bedeutet vorzugsweise, dass der Rückenteil der Naht in seiner Gänze näher an der Rückseite der Dekorhaut liegt als der die Naht umgebende Bereich, welcher dadurch definiert ist, dass er nicht durch die Naht eingeschnürt ist.
-
Durch die Expansion des Blocks des expandierbaren Materials ist es möglich, eine bereits vorgespannte Naht aufgrund der Expansion des Blocks weiter zu spannen und so insbesondere bei künstlich hergestellten Häuten mit einer hohen Steifigkeit einen Einschnüreffekt wie bei Naturmaterialien zu erzeugen. Hierdurch wird die Haptik und die Ästhetik des Verbundteils verbessert, zudem ist ein Hinterspritzen des so hergestellten Verbundteils nicht notwendig.
-
Das derart hergestellte Verbundteil umfasst also eine Dekorhaut mit einer Vorder- und einer Rückseite sowie das auf der Rückseite der Dekorhaut angeordnete wärmeexpandierbare Material in Form des Blocks, welcher eine Vorder- und eine Rückseite hat, wobei die Vorderseite an der Rückseite der Dekorhaut anliegt. Der Block und die Dekorhaut sind mittels einer Naht verbunden. Die Naht ist auf der Vorderseite der Dekorhaut sichtbar und bildet einen Nahtverlauf. Durch das Expandieren des Blocks mittels Wärme befinden sich eine vordere Einschnürung auf der Vorderseite der Dekorhaut und eine hintere Einschnürung auf der Rückseite des Blocks, wobei die rückseitige Einschnürung dergestalt ist, dass ein das Rückenteil der Naht umgebender Bereich über das Rückenteil der Naht vorzugsweise vollständig hinausragt.
-
Hierbei ist insbesondere bei Kunsthäuten und einem entsprechend ausgewählten expandierbaren Material eine stärkere Einschnürung auf der Rückseite des Blocks als auf der Vorderseite der Dekorhaut zu erkennen. Die Spannung der Naht wird gegenüber dem nichtexpandierten Zustand erhöht. Weitere Ausführungsformen sind den untergeordneten Ansprüchen oder den Ausführungsbeispielen entnehmbar.
-
In einer Ausführungsform wird, vorzugsweise nach dem Vernähen des Blocks mit der Dekorhaut, auf der Rückseite der Dekorhaut und auf der Rückseite des Blocks ein den Block überdeckendes Abdichtband aufgebracht, so dass Teilbereiche der Rückseite der Dekorhaut und das Abdichtband von dem Bereich der Rückseite der Dekorhaut mit der eingebrachten Naht und dem Block getrennt sind. Durch das Abdichtband ist es möglich, das Verbundteil nach dem Vernähen zu hinterschäumen, ohne dass Schaum auf die Vorderseite der Dekorhaut gelangt. Auf diese Weise wird über die gesamte Fläche der Dekorhaut eine weiche Haptik bewirkt. Von der Vorderseite der Dekorhaut ist nicht erkennbar, ob in einem Bereich lediglich ein Block eines expandierbaren Materials aufgebracht wurde oder der Bereich hinterschäumt ist. Als Abdeckband kommen unter anderem doppelseitige Klebebänder, einseitige Klebebänder oder andere Kunststoffbänder infrage, welche bei den zum Aushärten des eingebrachten Schaums nötigen Temperaturen stabil sind.
-
In einer weiteren Variante ist es möglich, das Verbundteil aus Dekorhaut und dem mit diesem vernähten Block mit oder ohne hinterschäumter Schicht auf einen Träger zu kaschieren. Hierbei ist es von Vorteil, dass das Verbundteil gegenüber dem Stand der Technik nicht mit einem Harz hinterspritzt werden muss und entlang beliebiger Formen verformt werden kann. Um eine entsprechende Haptik über einen großflächigen Bereich des Verbundteils zu erzeugen, kann das Verbundteil nach einem der vorgenannten Ausführungsformen hergestellten Verfahren hinterschäumt sein. Dies ist jedoch nicht notwendig.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist das expandierbare Material ein Schaum, wie beispielsweise ein Schnittschaum, Vlies oder eine Folie, wobei der Block vorzugsweise eine geschlossenzellige Oberfläche aufweist, so dass beim Aufbringen der Wärme die innerhalb des Blocks liegenden Gasbläschen durch das expandierende Gas aufgeweitet werden. Das Expandieren des Materials kann beispielsweise mittels einer Heißluftschweißanlage durchgeführt werden. Zudem ist es möglich, zeitgleich das Abdichtband aufzubringen und sowohl die Abdichtung mittels des Abdichtbands und die Expansion gleichzeitig durchzuführen.
-
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist die Dekorhaut eine Slushhaut, wobei die Slushhaut vorzugsweise durch Rotationssintern hergestellt wurde. Beispielsweise kann eine Haut aus PVC oder einem anderen thermoplastischen Material verwendet werden. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Haut zwischen 0,5 mm und 2 mm, besonders vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1,6 mm.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steifigkeit oder Härte oder Stauchhärte der Dekorhaut vorzugsweise höher als die Steifigkeit bzw. Härte bzw. Stauchhärte des Blocks aus dem expandierenden Material, so dass eine durch die Expansion des expandierbaren Materials auftretende Einschnürung an der Vorderseite der Dekorhaut und an der Rückseite des Blocks unterschiedlich stark ausgeprägt sind. Vorzugsweise ist die Einschnürung auf der Vorderseite geringer als die Einschnürung auf der Rückseite des Blocks.
-
Das erfindungsgemäße Verbundteil bzw. das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundteils kann mit verschiedenen Nähten durchgeführt werden. Besonders vorzugsweise ist die Naht aus einem Garn, insbesondere aus einem Garn, welches einen Polyesterfaden aufweist oder aus diesem oder einer Vielzahl von Polyesterfäden besteht. Die Naht kann dabei als einfache Stichnaht oder als Doppelsteppstichnaht oder als eine weitere Naht nach DIN 301 ausgebildet sein. Zudem ist es möglich, dass die Naht aus mehreren Fäden besteht. So ist beispielsweise ein Oberfaden, welcher mit Hilfe einer Nadel durch die Oberfläche der Dekorhaut in Richtung der Rückseite des Blocks gestoßen wird, mit einem rückseitigen Faden, welcher auf der Unterseite bzw. Rückseite des Blocks geführt wird, verbunden. In diesem Fall ist das Vorderteil der Naht jeweils durch die Abschnitte zwischen zwei Einstichen definiert und das Rückenteil der Naht durch den rückseitigen Faden. Es sind auch Ausführungsformen umfasst, bei welchen ein Oberfaden und mehrere rückseitige Fäden verwendet werden.
-
Der Block aus expandierbarem Material wird in fester Form, d. h. vorzugsweise nicht zunächst flüssig auf die Dekorhaut aufgebracht. Die Dicke der optionalen hinterschäumten Schicht kann zwischen 0,1 mm und 2 cm betragen. Um ein Abzeichnen des Blocks auf der Vorderseite der Dekorhaut zu verhindern, kann beispielsweise, im Falle des Hartkaschierens des Verbundteils, der Träger eine Einkerbung im Bereich des Nahtverlaufs aufweisen, wobei die Einkerbung von den Dimensionen her zumindest der Größe und der Form des Blocks im expandierten Zustand entspricht.
-
Weitere Ausführungsformen sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen aufgeführt. In den nachfolgend erläuterten Figuren werden Kombinationen von Merkmalen erläutert, wobei dem Fachmann offenbar ist, dass einzelne Merkmale der Ausführungsformen individuell beansprucht werden können. Es sind nicht sämtliche Merkmale eines Ausführungsbeispiels notwendig, um das erfindungsgemäße Verbundteil zu beschreiben.
-
Es zeigen
-
1A bis 1C Querschnitt, Aufsicht und Ansicht von unten eines erfindungsgemäßen Verbundteils;
-
2A bis 2B Verbundteil mit Block im nicht-expandierten und im expandierten Zustand;
-
3 Längsschnitt entlang der Linie I der 2B;
-
4 weitere Ausführungsform eines Verbundteils mit Abdeckband und Hinterschäumung und
-
5 weitere Ausführungsform eines Verbundteils auf einem Träger.
-
1A zeigt ein Verbundteil 1, welches eine Dekorhaut 2, einen Block 3 und eine die Dekorhaut 2 und den Block 3 verbindende Naht 4 umfasst. Die Dekorhaut 2 ist eine flächige Dekorhaut mit einer Vorderseite 5 und einer Rückseite 6, wobei auf der Rückseite 6 die Vorderseite des Blocks 3 anliegt. Die Naht 4 umfasst ein Vorderteil 7 sowie ein Rückenteil 8, wobei das Rückenteil 8 entlang der Rückseite 9 des Blocks 3 verläuft. Bei der Naht 4 handelt es sich um eine Einzelsteppstichnaht, welche mittels eines ersten, das Vorderteil 7 bildenden Fadens und eines zweiten, das Rückenteil 8 bildenden Fadens geformt wird.
-
Die Dekorhaut 2 ist im vorliegenden Beispiel eine gelierte PVC-Haut, wobei jedoch auch Häute aus beispielsweise Polyurethan oder einem thermoplastischen Olefin verwendet werden können. Selbstverständlich ist das Verfahren auch mit Naturhäuten verwendbar, obgleich diese häufig bereits eine ausreichende Elastizität für eine Einschnürung aufweisen.
-
Der Block 3 aus expandierbarem Material ist ein geschnittener Block aus einem geschlossenzelligen Schaum, wobei die Oberflächen des Schaums derart geschlossen sind, dass beim Aufbringen von Wärme, beispielsweise mittels einer Heißluft oder einer Heißluftschweißanlage das innerhalb des Blocks in den Zellen eingeschlossene Gas expandiert und so den gesamten Block auch in einer Richtungskomponente senkrecht zur Rückseite 6 der Dekorhaut expandiert. Hierdurch wird die Spannung der Naht 4 senkrecht zur Rückseite 6 erhöht. In einer Variante beträgt die Oberfadenspannung des Vorderteils 7 mehr als 200 cN, vorzugsweise mehr als 300 cN, besonders vorzugsweise mehr als 500 cN, besonders vorzugsweise mehr als 1000 cN. Die Unterfadenspannung des Rückenteils 8 beträgt vorzugsweise mehr als 100 cN, besonders vorzugsweise mehr als 200 cN, besonders vorzugsweise mehr als 400 cN. Diese Spannung wird durch das Expandieren des Blocks 3 erhöht. Die zusätzlich aufgebrachte Spannung hängt unter anderem von dem Expansionsvolumen des Blocks ab, wobei dieser sein Volumen beim Expandieren beispielsweise verdoppeln kann. Beim wiederholten Erkalten des Blocks bleibt das Volumen der Expansion erhalten.
-
In der 1B ist eine Aufsicht auf die Vorderseite 5 der Dekorhaut 2 dargestellt. Die Naht 4 verläuft entlang eines Nahtverlaufs 10 auf der Oberseite. Korrespondierend hierzu ist, wie in der 1C dargestellt, auf der Rückseite 6 der Dekorhaut 2 der Block 3 bzw. die Rückseite 9 des Blocks 3 angeordnet, wobei das Rückenteil 8 der Naht 4 schematisch angedeutet ist.
-
Anhand der 2A und 2B soll eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundteils bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Verbundteils näher erläutert werden. Der Einfachheit halber sind lediglich die Dekorhaut 2, ein Ausschnitt des Blocks 3 sowie die Naht 4 eingezeichnet, wobei diese in einem Schnitt sichtbar ist, so dass lediglich der Vorderteil 7 und der Rückenteil 8 sichtbar sind, nicht jedoch diejenigen Komponenten der Naht, welche den Oberfaden mit dem Unterfaden verknüpfen. Der Block 3 befindet sich in der 2A im nichtexpandierten Zustand und hat eine Dicke D von 4 mm im nichtexpandierten Zustand. Der Oberfaden und der Unterfaden besitzen einen Durchmesser von 0,5 mm. Aufgrund der Ober- bzw. Unterfadenspannung ist bereits im nichtexpandierten Zustand des Blocks 3 eine Einschnürung 11 sichtbar, welche sich auf der Rückseite 9 des Blocks 3 abzeichnet. Es ist jedoch zu erkennen, dass die Höhe bzw. Tiefe Eu der Einschnürung 11 kleiner ist als der Durchmesser des Rückenteils 8.
-
In der 2B ist nunmehr das Verbundteil der 2A dargestellt, wobei der Block 3 im expandierten Zustand vorliegt. Um dies zu verdeutlichen, ist die Expansionshöhe Eh eingezeichnet, welche das Maß der Volumenvergrößerung verdeutlichen soll. Die Dicke des Blocks 3 ist nunmehr De und ist größer als D. Aufgrund der Expansion vergrößert sich die Höhe bzw. Tiefe der Einschnürung E gegenüber der Höhe bzw. Tiefe der Einschnürung Eu der 2A. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Rückenteil 8 der Naht 4 nunmehr vollständig innerhalb der Einschnürung II liegt. Der die Einschnürung II umgebende Bereich 13 überragt den Rückenteil 8 der Naht vollständig. Der umgebende Bereich 13 ist hierbei links und rechts der Einschnürung II zu finden. Es ist zudem eine weitere vordere Einschnürung 12 erkennbar, welche die Naht 4 um den Vorderteil 7 aufgrund der nun auf sie wirkenden Spannung auch an der Vorderseite 5 der Dekorhaut 2 bewirkt. Der Abstand zwischen der Rückseite der Dekorhaut an der vorderen Einschnürung 12 und der Einschnürung II entlang der Schnittlinie I ist kleiner als die Dicke De des Blocks 3 im umgebenden Bereich 13.
-
In der 3 ist ein Längsschnitt des Verbundteils 1 aus der 2B dargestellt, entlang der Schnittlinie I. Es ist deutlich erkennbar, dass der Oberfaden, welcher den Vorderteil 7 der Naht 4 bildet, im Bereich der Einstiche 14 eine Schlaufe 15 bildet, welche den das Rückenteil 8 bildenden rückseitigen Faden oder Unterfaden hintergreift. Zudem ist erkennbar, dass das Rückenteil 8 nicht über die Oberfläche des Blocks im Bereich der Rückseite im umgebenden Bereich 13 hinausragt. Durch das Expandieren des Blocks wird eine zusätzliche Spannung auf die Naht ausgeübt, welche die ästhetisch gewollten Einschnürungen 12 auf der Vorderseite 5 der Dekorhaut 2 bewirkt. Selbstverständlich sind auch andere Nahttypen als die hier gezeigte Doppelsteppstichnaht möglich.
-
Die 4 zeigt eine Verbundteilvariante 20 mit einer Dekorhaut 21, einem Block 22, einer Naht 23 sowie einem Abdichtband 24 und einer Schaumschicht 25. Bezüglich der Materialien der Dekorhaut 21 des Blocks 22 sowie der Naht 23 wird auf die Ausführungen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels verwiesen. Beim Abdichtband 24 handelt es sich um ein einseitiges Klebeband, welches bei einer Temperatur zwischen 320°C und 440°C mit der Dekorhaut verschweißt wird. Das Abdichtband 24 ist derart auf der Rückseite der Dekorhaut 21 angeordnet, dass dieses den die Naht 23 und den Block 22 umfassenden Bereich der Rückseite der Verbundhaut 21 gegenüber dem restlichen Bereich der Rückseite der Dekorhaut abdichtet. Beim Aufbringen der Schaumschicht 25 kann diese beispielsweise mittels der flüssigen Komponenten eines Schaums erzeugt werden, wobei der Schaum aufgrund des Abdichtbandes 24 nicht durch Nahtlöcher der Dekorhaut auf die Vorderseite der Dekorhaut drängen kann. Das Abdichtband bildet sozusagen eine Barriere für die einzelnen Schaumkomponenten. Selbstverständlich führt das Abdichtband auch im Falle eines Hinterspritzens dazu, dass die Spritzmasse nicht durch die Nähte auf die Vorderseite der Dekorhaut 21 dringen kann.
-
Eine weitere Ausführungsform eines Verbundteils ist in der 5 dargestellt. Die Verbundteilvariante 30 umfasst eine Dekorhaut 31, einen Block 32 sowie eine Naht 33, welche die Dekorhaut und den Block, wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erläutert, miteinander verbindet und die gewollten Einschnürungen (hier nicht eingezeichnet) erzeugt. Die Dekorhaut mit dem Block wird auf einen Träger 33 kaschiert, wobei der Träger eine optionale Einkerbung 34 aufweist, welche gleich oder hier größer den Abmessungen des Blocks 32 im expandierten Zustand ist. Es ist deutlich erkennbar, dass ein Abdichtband nicht notwendig ist. Die Verbindung zwischen dem Träger 33 und der Rückseite der Dekorhaut 31 kann beispielsweise über wärmeaktivierbaren Kleber erfolgen. Auf diese Weise kann auch sowohl das Aufkleben der Dekorhaut auf den Träger als auch das Expandieren des Blocks 32 in einem Verfahrensschritt durchgeführt werden.
