-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verkleidungsteils insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs.
-
Aus der
DE 39 30 603 C2 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Verkleidungsteilen bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Oberform und eine Unterform auf, zwischen denen eine Trägerschicht und eine Folie sowie zusätzliche Formteile unter Druck zusammengefügt werden. Für die Formung der Folie sind am unteren Formwerkzeug Vakuumkammern vorgesehen.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, ein Verkleidungsteil mit Abschnitten unterschiedlicher Weichheit herzustellen, wobei zwischen den Abschnitten unterschiedlicher Weichheit ein stufenloser Übergang auf der Dekor-Oberfläche des Verkleidungsteils gegeben ist.
-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen beschrieben.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Verkleidungsteile mit Abschnitten unterschiedlicher Weichheit oder Härte hergestellt werden, wobei die Abschnitte unterschiedlicher Weichheit oder Härte unterschiedliche haptische Eigenschaften aufweisen, also bei manuellem aufdrücken ein unterschiedliches Weichheits- oder Härte-Empfinden erzeugen. Da gleichzeitig ein zwischen den Abschnitten unterschiedlicher Weichheit ein stufenloser Übergang auf der Dekor-Oberfläche des Verkleidungsteils gegeben ist, kann auf diese Weise ein ästhetisch ansprechendes Verkleidungsteil hergestellt werden.
-
Als Verkleidungsteil kann nach der Erfindung insbesondere eine Armstütze hergestellt werden, die in Bezug auf deren Oberflächenbereich aufweist: einen festen Bereich für die Anbringung von Befestigungsteilen und zumindest einen auf diesem Bereich stufenlos übergehenden haptisch weicheren Bereich, der als eigentlicher Armauflage-Bereich vorgesehen ist, so dass ein Arm eines Insassen druckstellen- und ermüdungsfrei darauf abgelegt werden kann.
-
Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteils mit einer Trägerschicht und einer mit der Trägerschicht verbundenen Dekorschicht vorgesehen. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf:
- • Vorformen eines vorgewärmten Dekorschicht-Halbzeugs zur Ausbildung der Dekorschicht zu einem Dekorteil-Formling,
- • Abkühlen des Dekorteil-Formling auf eine Formstabilisierungs-Temperatur zur Ausbildung eines vorgeformten Dekorteils,
- • Aufnehmen des vorgeformten Dekorteils von einem Kaschier-Oberwerkzeug mit einer an diesem angeordneten Aufnahme-Vorrichtung,
- • Auflegen eines Trägerteils zur Ausbildung der Trägerschicht auf die Konturoberfläche eines Kaschier-Unterwerkzeugs einer Kaschierstation,
- • Auflegen einer Haptik-Zusatzschicht auf einen Flächenabschnitt auf derjenigen Oberfläche des Trägerteils, die dem Kaschier-Oberwerkzeug zugewandt ist, um einen haptisch weichen Bereich in dem Verkleidungsteil auszubilden,
- • optional und vorzugsweise Aufbringen einer Klebeschicht auf zumindest einen dem Kaschier-Oberwerkzeug Flächenbereich der Oberfläche des Trägerteils und Erwärmen der Klebeschicht zur Aktivierung des Materials der Klebeschicht, wobei das Aufbringen der Klebeschicht vor oder nach dem Auflegen eines Trägerteils erfolgt,
- • Verbindung des vorgeformten Dekorteils und der Anordnung aus dem Trägerteil und der Haptik-Zusatzschicht durch Zusammenfahren des Kaschier-Oberwerkzeugs und des Kaschier-Unterwerkzeugs.
-
Anschließend kann ein Öffnen der Formwerkzeugteile durch eine voneinander weg gerichtete Bewegung von Kaschier-Oberwerkzeugs und Kaschier-Unterwerkzeugs sowie ein Entnehmen des fertigen Verkleidungsteils vorgesehen sein.
-
Somit wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verkleidungsteil hergestellt mit einem Trägerteil, die im Verkleidungsteile eine Trägerschicht bildet und somit im Folgenden auch Trägerschicht genannt wird, und einem mit dem Trägerteil bzw. der Trägerschicht verbundenen Dekorteil, die im Verkleidungsteile eine Dekorschicht bildet und somit im Folgenden auch Dekorschicht genannt wird.
-
Eines der Kaschierwerkzeugteile, also das Kaschier-Oberwerkzeug oder das Kaschier-Unterwerkzeug kann wenigstens einen unabhängig von dessen Bewegung bewegbaren Schieber aufweisen, der beim Zusammenpressen des Dekorschicht und der Trägerschicht zumindest für ein erstes Zeitintervall auf wenigstens einen weicheren Bereich des Trägerschicht einen stärkeren Druck ausübt als der übrige Teil dieses Formwerkzeugteils auf wenigstens einen härteren Bereich des Trägerschicht.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass ein in dem Kaschier-Oberwerkzeug verschiebbar angeordneter Werkzeugschieber in Richtung zum Kaschier-Unterwerkzeugs bewegt wird, wobei der Werkzeugschieber in der Konturoberfläche des Kaschier-Oberwerkzeugs gesehen derart ausgeführt ist, dass der Werkzeugschieber das vorgeformte Dekorteil flächig innerhalb des Bereichs der Haptik-Zusatzschicht gegen das Trägerteil gedrückt wird und dabei die Haptik-Zusatzschicht flächig in vorbestimmtem Maße zusammendrückt, um ein Verkleidungsteil herzustellen, das einen stufenlosen Übergang von dem nicht mit der Haptik-Zusatzschicht unterlegten Bereich zu dem mit der Haptik-Zusatzschicht unterlegten Bereich mit der Haptik-Zusatzschicht unterlegten Bereich des Verkleidungsteils übergeht.
-
Durch die zeitlich und räumlich von der Bewegung eines Werkzeug-Basisteils des Kaschier-Oberwerkzeugs unabhängige Bewegung des Werkzeugschiebers, im Folgenden auch Schieber genannt, ist es möglich, einen an das Material der Dekorschicht und an das Material im weicheren Bereich des Trägerschicht angepassten Druck zu erzeugen, der zum einen eine sichere Verbindung des vorgeformten Dekorteils, im Folgenden auch Dekorschicht genannt, mit dem Trägerteil, im Folgenden auch Trägerschicht genannt, gewährleistet und der zum anderen die Ausbildung einer am fertigen Verkleidungsteil bleibend erkennbaren Stufe zwischen dem weicheren Bereich und dem härteren Bereich der Trägerschicht wirksam verhindert. Der Schieber kann beispielsweise in einem nur relativ kurzen ersten Zeitintervall von beispielsweise etwa einer Sekunde durch die Dekorschicht auf den weicheren Bereich der Trägerschicht drücken und dann wieder in eine bündige Lage mit dem zweiten Werkzeugteil zurückfahren, so dass während dieses ersten Zeitintervalls eine dauerhafte Verbindung zwischen der Dekorschicht und dem weicheren Bereich der Trägerschicht erzeugt wird, wogegen während der übrigen Zeit des Pressvorgangs kein verstärkter Druck auf den weicheren Bereich der Trägerschicht mehr ausgeübt wird und sich das weichere Material während dieser Zeit wieder teilweise entspannt und mit seiner Zweitseite in eine mit dem harten Bereich der Trägerschicht bündige Lage zurück bewegt.
-
Optional erfolgt vor dem Einbringen oder während des Einbringens der Dekorschicht bzw. der Trägerschicht in das Werkzeug das Einbringen eines Klebstoffs zwischen Dekorschicht und Trägerschicht. Dies kann beispielsweise durch das Aufsprühen eines flüssigen Klebstoffs auf die Unterseite der Dekorschicht und/oder auf die Oberseite der Trägerschicht erfolgen. Der Klebstoff kann jedoch auch bereits als Schicht an der Folie oder an der Trägerschicht ausgebildet sein und erst Druck- und/oder Temperatureinwirkung während des Pressvorgangs aktiviert werden.
-
Vorzugsweise erfolgt vor dem Einbringen in das Werkzeug eine Vorformung der Dekorschicht mittels eines ersten Formwerkzeugteils. Das erste Formwerkzeugteil wird bevorzugt von einem Vakuumformwerkzeug gebildet, mittels dem die durch eine Vorheizung verformbare Dekorschicht an eine vorgegebene Kontur des ersten Formwerkzeugteils angesaugt und auf diesem abkühlt wird, bis es eine gewisse Formstabilität aufweist. Durch die Vorformung weist die Dekorschicht bereits die gewünschte Oberflächenkontur des Verkleidungsteils auf, so dass diese beim Zusammenpressen mit der Trägerschicht nicht mehr erzeugt werden muss. Der erforderliche Pressdruck kann dadurch insgesamt niedriger gehalten werden, wodurch die Gefahr einer Ausbildung einer Stufe zwischen weicherem und härterem Bereich der Trägerschicht vermindert wird.
-
Vorzugsweise erfolgt das Entnehmen der vorgeformten Dekorschicht aus dem ersten Formwerkzeugteil und das Überführen der vorgeformten Dekorschicht an das zweite Formwerkzeugteil mittels am zweiten Formwerkzeugteil angeordneter Greifwerkzeuge, insbesondere mittels im äußeren Bereich des zweiten Formwerkzeugteils angeordneter Nadeln. Mit diesen im Wesentlichen senkrecht zur Erstreckung des Verkleidungsteils bewegbar am zweiten Formwerkzeugteil angeordneten Nadeln kann die vorgeformte Dekorschicht vom zweiten Formwerkzeugteil entweder unmittelbar vom ersten Formwerkzeugteil oder alternativ nach einer Zwischenlagerung in einem Dekorschicht-Vorratsbehälter übernommen und an dessen dem ersten Formwerkzeugteil bzw. später dem dritten Formwerkzeugteil zugewandten Oberfläche des zweiten Formwerkzeugteils gehalten werden.
-
Die beim Aufnadeln entstehenden Löcher liegen bevorzugt außerhalb des Nutzbereichs des Verkleidungsteils und können beispielsweise durch ein bevorzugt am zweiten Werkzeugteil vorgesehenes Stanz- oder Beschneidungswerkzeug beim Zuschneiden der Dekorschicht oder des fertigen Verkleidungsteils mit entfernt werden, so dass am fertigen Verkleidungsteil keinerlei optische Beeinträchtigungen feststellbar sind. Alternativ dazu kann das Beschneiden auch nach dem Entnehmen des fertigen Verkleidungsteils mittels eines separaten Werkzeugs erfolgen.
-
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Formwerkzeugteil nach der Vorformung der Dekorschicht und dem Überführen der vorgeformten Dekorschicht an das zweite Formwerkzeugteil durch das erste Formwerkzeugteil ersetzt wird oder dass das zweite Formwerkzeugteil vom ersten Formwerkzeugteil weg über das erste dritte Formwerkzeugteil bewegt wird. Dadurch findet eine Entkopplung der Vorformung der Dekorschicht vom Pressvorgang zum Zusammenfügen der Dekorschicht mit der Trägerschicht statt, indem für diese beiden Prozessschritte unterschiedliche Formwerkzeugteile verwendet werden, wobei das zweite Formwerkzeugteil mit seinen Greifwerkzeugen die vorgeformte Dekorschicht quasi als Transportmittel vom ersten Formwerkzeugteil (Vakuumwerkzeug für die Formformung) übernimmt und in den anschließenden Pressvorgang im Zusammenwirken mit dem ersten dritten Formwerkzeugteil einbringt.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verkleidungsteils mit einer Trägerschicht, einer mit der Trägerschicht verbundenen Dekorschicht und einer Haptik-Zusatzschicht vorgesehen, die zur Bereitstellung eines Flächenbereichs mit vorbestimmten haptischen Eigenschaften in einem Flächenbereich des Verkleidungsteils zwischen der Trägerschicht verbundenen Dekorschicht gelegen ist, die Herstellungsvorrichtung aufweisend: ein Kaschier-Unterwerkzeugs, ein Kaschier-Oberwerkzeug und ein in dem Kaschier-Oberwerkzeug (K2) verschiebbar angeordneter Werkzeugschieber.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Herstellungsvorrichtung aufweist: einen ersten Bewegungsmechanismus, mit dem das Kaschier-Oberwerkzeug relativ zum ein Kaschier-Unterwerkzeugs bewegbar ist und einen zweiten Bewegungsmechanismus, mit dem der Werkzeugschieber unabhängig von der Betätigung des ersten Bewegungsmechanismus relativ zu einem Werkzeug-Basisteil des Kaschier-Oberwerkzeug bewegbar ist.
-
Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellungsvorrichtung ist vorgesehen, dass das zweite Formwerkzeugteil wenigstens eine insbesondere im äußeren Bereich angeordnete Schneidvorrichtung für ein seitliches Beschneiden der Dekorschicht und/oder des fertigen Verkleidungsteils aufweist.
-
Das Kaschier-Unterwerkzeug wird hierin auch erstes Formwerkzeugteil und das Kaschier-Oberwerkzeug wird hierin auch zweites Formwerkzeugteil genannt.
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Verkleidungsteils aus wenigstens einer Trägerschicht und wenigstens einer mit der Trägerschicht verbundenen Folie, wobei die Trägerschicht wenigstens zwei Bereiche mit einer unterschiedlichen Härte aufweist, weist insbesondere auf:
- • ein Kaschier-Oberwerkzeug, hierin auch zweites Formwerkzeug genannt, das eine zur Oberfläche eines ersten Formwerkzeugs komplementäre, diesem zugewandte Oberfläche aufweist,
- • wenigstens einen Schieber, der relativ zum zweiten Formwerkzeugteil bewegbar an diesem gelagert ist,
- • wobei der Schieber beim Zusammenpressen des Dekorschicht und der Trägerschicht bei geschlossenem zweiten Formwerkzeugteil und ersten Formwerkzeugteil zumindest für ein erstes Zeitintervall auf wenigstens einen weicheren Bereich der Trägerschicht einen stärkeren Druck ausübt als der übrige Teil des zweiten Formwerkzeugteils auf wenigstens einen härteren Bereich der Trägerschicht.
-
Das zweite Formwerkzeugteil weist vorteilhaft insbesondere im äußeren Bereich angeordnete, besonders bevorzugt von Nadeln gebildete Greifwerkzeuge für eine phasenweise Halterung der Dekorschicht auf. Durch diese Nadeln oder sonstigen Greifwerkzeuge ist eine Halterung der vorgeformten Dekorschicht am zweiten Formwerkzeugteil möglich, so dass die vorgeformte Dekorschicht anschließend unmittelbar vom zweiten Formwerkzeugteil in den im Zusammenwirken mit dem ersten Formwerkzeugteil erfolgenden Pressvorgang zum Verbinden mit der Trägerschicht eingebracht werden kann.
-
Durch den wechselnden Einsatz des ersten Formwerkzeugteils für das Vorformen der Dekorschicht und des ersten dritten Formwerkzeugteils für das Zusammenpressen des Dekorschicht mit dem Trägerschicht kann den spezifischen Anforderungen von Dekorschicht und Trägerschicht besser Rechnung getragen werden.
-
Das zweite Formwerkzeugteil steht somit bevorzugt dem ersten und dritten ersten Formwerkzeugteil wechselweise gegenüber. Dabei sind entweder das erste und das dritte erste Formwerkzeugteil horizontal gegenüber dem zweiten Formwerkzeugteil verfahrbar oder das zweite Formwerkzeugteil ist an erstschiedliche Positionen gegenüber dem ersten oder dem dritten ersten Formwerkzeugteil verfahrbar.
-
Für eine kontinuierliche Serienfertigung ist auch eine karussellartige Anordnung mit mehreren abwechselnd angeordneten ersten und dritten Formwerkzeugteilen denkbar, die jeweils nach einem Arbeitstakt gegenüber den zweiten Formwerkzeugteilen in eine nächste Position weiter verfahrbar sind. Hierbei wird eine vorgeformte Dekorschicht von einem über einem ersten Formwerkzeugteil stehenden zweiten Formwerkzeugteil übernommen (aufgenadelt) und anschließend im Zusammenwirken mit einem unter das zweite Formwerkzeugteil gefahrenen dritten Formwerkzeugteil, in welchem die Trägerschicht vorbereitet ist, zu einem fertigen Verkleidungsteil verpresst. Gleichzeitig dazu kann im weitergefahrenen ersten Formwerkzeugteil schon wieder die nächste Dekorschicht vorgeformt werden.
-
Vorteilhaft ist zwischen dem am zweiten Formwerkzeugteil vorgesehenen Schieber und dem zweiten Formwerkzeugteil in Höhe des Übergangsbereichs zwischen zwei unterschiedlich harten Bereichen der Trägerschicht ein im Wesentlichen vertikaler Spalt vorgesehen. Durch diesen Spalt wird vermieden, das der Übergangsbereich mit einem zu starken Pressdruck beaufschlagt wird und sich dadurch die Trennlinie zwischen harten und weichen Bereichen auf der Oberseite der Dekorschicht, die der Sichtseite des fertigen Verkleidungsteils entspricht, als Stufe abzeichnet.
-
Zu diesem Zweck ist es auch ausgesprochen vorteilhaft, wenn das zweite Formwerkzeugteil wenigstens eine dem ersten bzw. dem dritten Formwerkzeugteil zugewandte elastische Auflage aufweist. Durch die elastische Auflage wird der Pressdruck im Übergangsbereich bzw. an der Trennlinie zwischen harten und weichen Bereichen des Trägerschicht besser verteilt und ansonsten sich tendenziell ergebende Höhenunterschiede der unterschiedlich harten Trägerschichtbereiche werden wirksam vermieden. Die sich über den Übergangsbereich zwischen unterschiedlich harten Teilbereichen der Trägerschicht erstreckende elastische Auflage sorgt außerdem ähnlich wie ein Bügeltuch beim Bügeln dafür, dass sich an der Dekorschicht in diesem Übergangsbereich keine durch zu starken Druck entstehenden glänzenden Bereiche ausbilden.
-
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn in Höhe des Übergangsbereichs zwischen zwei unterschiedlich harten Bereichen der Trägerschicht zwischen dem zweiten Formwerkzeugteil bzw. dem an diesem angeordneten Schieber und dem ersten Formwerkzeugteil ein sich zur Trennlinie zwischen den beiden unterschiedlich harten Bereichen der Trägerschicht hin vergrößernder Spalt vorgesehen ist. Auch ein derartiger, sich von beiden Seiten her zur Mitte des Übergangsbereichs hin keilförmig vergrößernder Spalt trägt dazu bei, dass ein zu starker Druck auf den weicheren Bereich des Trägerschicht vermieden wird, der zum Abzeichnen einer Stufe auf der Oberseite der Dekorschicht führen könnte.
-
Das Auftragen eines Klebstoffs vor dem Zusammenpressen der Folie und der Trägerschicht kann nach Bedarf wahlweise entweder auf der Unterseite der Folie oder auf der Oberseite der Trägerschicht erfolgen.
-
Die Ausführungen zu einem der Aspekte der Erfindung, insbesondere zu einzelnen Merkmalen dieses Aspektes, gelten entsprechend auch analog für die anderen Aspekte der Erfindung. Wenn in dieser Anmeldung von „zweiten” und „ersten” Werkzeugteilen und „horizontalen” oder „vertikalen” Spalten gesprochen wird, bezieht sich dies auf die in den Figuren beispielhaft dargestellte Anordnung, bei der die einander zugewandten formgebenden Wirkflächen der Werkzeugteile im Wesentlichen horizontal angeordnet sind. Es ist ebenso möglich, diese Wirkflächen vertikal oder erst einem anderen Winkel zueinander anzuordnen, so dass man dann anstelle eines „zweiten” oder „ersten” Werkzeugteils von einem „rechten” und einem „linken” Werkzeugteil sprechen würde.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Innenverkleidungsteil vorgesehen, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Generell kann das Innenverkleidungsteil 1 eine Türverkleidung sein. Auch kann das Innenverkleidungsteil 1 eine Instrumententafel oder ein Teil derselben sein. In einem weiteren Anwendungsfall kann das Innenverkleidungsteil 1 eine Abdeckung einer Mittelkonsole sein.
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
-
1 eine geschnittene Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines ersten Formwerkzeugteils zum Vorformen einer Dekorschicht;
-
2 die geschnittene Seitenansicht des ersten Formwerkzeugteils mit dem darüber angeordneten zweiten Formwerkzeugteils;
-
3 die Vorrichtung gemäß 2 nach Übernahme der Dekorschicht durch die Nadeln am zweiten Formwerkzeugteil;
-
4 die Vorrichtung gemäß 3 nach Ersetzen des ersten Formwerkzeugteils durch ein drittes Formwerkzeugteil, auf dem sich die Trägerschicht befindet und nach Aufbringen eines Klebers auf die Unterseite der Dekorschicht;
-
5 die Vorrichtung gemäß 4 in einem geschlossenen Zustand beim Zusammenpressen der Dekorschicht mit der Trägerschicht;
-
6 die Vorrichtung gemäß 5 mit einem gegenüber der Position des zweiten Formwerkzeugteils zusätzlich verfahrenen Schieber;
-
7 die Vorrichtung gemäß 6 nach dem Öffnen der Formwerkzeugteile;
-
8 das erste Formwerkzeugteil und das von diesem entnommene Verkleidungsteil;
-
9 eine Alternative, bei der die vom ersten Formwerkzeugteil vorgeformten Dekorschicht zunächst in einem Dekorschicht-Vorratsbehälter zwischengelagert werden; und
-
10 eine Alternative, bei der zwischen dem zweiten Formwerkzeugteil und dessen Schieber bzw. zwischen einer an diesen angeordneten elastischen Auflage und dem Dekorschicht ein Spalt vorgesehen ist.
-
In den 1 bis 8 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Verkleidungsteils V mit einer Trägerschicht V1, einer mit der Trägerschicht V1 verbundenen Dekorschicht V2 und einer Haptik-Zusatzschicht 30, die zur Bereitstellung eines Flächenbereichs mit vorbestimmten haptischen Eigenschaften in einem Flächenbereich des Verkleidungsteils V zwischen der Trägerschicht V1 verbundenen Dekorschicht V2 gelegen ist. Die Herstellungsvorrichtung weist auf: ein Kaschier-Unterwerkzeug K1, ein Kaschier-Oberwerkzeug K2 mit einem Werkzeug-Basisteil K21 und einem in dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 und relativ zum Werkzeug-Basisteil K21 verschiebbar angeordneten Werkzeugschieber K22. Eine Ausführungsform des hergestellten Verkleidungsteils V ist in der 8 dargestellt.
-
Die 1 zeigt ein Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 einer Tiefzieh-Stations T, auf die ein mit dem Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 tiefgezogener Dekorteil-Formling DF aufliegt. Der Dekorteil-Formling DF ist aus einem Dekorschicht-Halbzeug gebildet, das in einem erwärmten Zustand auf das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 aufgelegt wird.
-
Der Dekorteil-Formling DF weist eine erste Oberfläche 20a und eine entgegen gesetzt zu dieser orientierte zweite Oberfläche 20b auf, die an einer formgebenden Konturoberfläche T1-A des Tiefzieh-Unterwerkzeugs T1 an. Die erste Oberfläche 20a des Dekorteil-Formlings DF bildet somit eine Außenseite des Innenverkleidungsteils V von einer Sichtseite S1 aus gesehen und ist dabei in dessen in einem Fahrzeug eingebauten Zustand dem Innenraum des Fahrzeugs zugewandt.
-
Das Dekorschicht-Halbzeug und somit der Dekorteil-Formling DF kann insbesondere eine Kompakt-Folie sein und insbesondere aus dieser bestehen. Die Folienschicht kann insbesondere aus TPO (Thermoplast-Polyolefin) oder aus PVC (Polyvinylchlorid) oder ASA gebildet sein. Die Folienschicht kann an seiner A-Seite (entspricht der erste Oberfläche 20a des Dekorteil-Formling DF) genarbt oder nicht genarbt sein.
-
Das Dekorschicht-Halbzeug und somit der Dekorteil-Formling DF kann auch aus mehr als zwei Schichten gebildet sein oder bestehen. Beispielsweise kann die Dekorschicht 20 aus einer Deckfolie, die als Folienschicht aus den genannten Materialien bestehen oder gebildet sein kann, und einer Schaumschicht gebildet sein. Die Dicke der Deckfolie kann dabei insbesondere 0,4 mm bis 1,2 mm und vorzugsweise zwischen 0,4 mm und 0,7 mm betragen. Die Dicke der Schaumschicht kann insbesondere zwischen 0,5 mm und 2 mm und vorzugsweise zwischen 0,4 mm bis 0,7 mm betragen.
-
Die Schaumschicht kann insbesondere ein PU(Polyurethan)-Schaum sein. Auch kann eine solche Schaumschicht aus Polyolefin und insbesondere aus einem thermoplastischem Olefin (TPO) gebildet sein. Die Verwendung einer Schaumschicht soll eine verbesserte Haptik des fertigen, also hergestellten Innenverkleidungsteils V oder Dekorteils im Bereich des Basisabschnitts B erzeugen. Unterhalb der Schaumschicht kann eine Verstärkungs-Schicht gebildet sein, die insbesondere eine Schicht aus Glasfaser-Gewebe gebildet sein kann.
-
Insbesondere kann das Dekorschicht-Halbzeug nur eine Folienschicht und insbesondere eine Kompakt-Folie aus den oben genannten Materialien sein. Die Schichtdicke kann insbesondere 0,7 mm bis 2 mm betragen.
-
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Dekorschicht-Halbzeug zunächst über Transportketten, an denen das Dekorschicht-Halbzeug von an diesen angebrachten Nadeln aufgenommen ist, in eine Heizstation mit zumindest eine Heizvorrichtung eingefahren wird und in dieser aufgewärmt wird. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Dekorschicht-Halbzeug bei der Verwendung von TPO oder PVC auf 140 bis 180 Grad Celsius und bei der Verwendung von ASA auf 140 bis 220 Grad Celsius aufgewärmt wird. Die Heizvorrichtung kann derart ausgeführt sein, dass diese das h auf seinen beiden Oberflächen erwärmt. Die Heizvorrichtung kann insbesondere aus zwei Heizstrahler gebildet sein, zwischen die das Dekorschicht-Halbzeug zum Erwärmen eingefahren wird.
-
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Dekorschicht-Halbzeug im erwärmten Zustand von den Transportketten zur der Tiefzieh-Station T gefahren und mittels eines Auslöse-Mechanismus oder auf diese oder andere Weise automatisch oder durch manuelle Tätigkeit auf das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 aufgelegt wird. Vorzugsweise kann das Verfahren derart vorgesehen sein, dass bis zum Auflegen des Dekorschicht-Halbzeugs auf das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 das Dekorschicht-Halbzeug auf unterhalb 100 Grad Celsius abgekühlt ist. Nach dem Auflegen verformt sich das Dekorschicht-Halbzeug als Dekorteil-Formling DF zu dem vorgeformten Dekorteil 20 und kühlt sich dabei zunehmend ab.
-
Das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 kann eine Vakuum-Einrichtung aufweisen, mit der das Dekorschicht-Halbzeug mit z. B. 0,2 bis 0,3 bar an das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 angesaugt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Dekorteil-Formling DF an seinem Randbereich abschnittsweise oder umlaufend mittels eines Spannrahmens gegenüber der konturgebenden Oberfläche T1-A des Tiefzieh-Unterwerkzeugs T1 abgedichtet wird. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Tiefzieh-Unterwerkzeug T1 ein Tiefzieh-Oberwerkzeug aufweist (nicht gezeigt), das auf das Dekorschicht-Halbzeug gedrückt wird, um eine besonders glatte Oberfläche an dem Dekorschicht-Halbzeug, die spätere A-Seite oder A-Oberfläche des Verkleidungsteils V (Oberfläche 20b des vorgeformten Dekorteils 20) herzustellen.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt eine Abkühlung des Dekorteil-Formlings DF auf eine Formstabilisierungs-Temperatur und dadurch die Ausbildung eines Dekorteil-Formlings DF zur Ausbildung eines vorgeformten Dekorteils 20.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Aufnahme des vorgeformten Dekorteils 20 von einem Kaschier-Oberwerkzeug K2 mit einer an diesem angeordneten Aufnahme-Vorrichtung 40. Die Aufnahme-Vorrichtung 40 kann insbesondere eine mechanische Greifvorrichtung mit Greifern oder eine Nadel-Aufnahmevorrichtung sein. Die Nadel-Aufnahmevorrichtung kann, wie in der 2 schematisch dargestellt, mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen gebildet sein, an der jeweils eine Nadelführung und eine Nadel 51 angeordnet ist, die mittels der an der jeweiligen ein und ausfahrbar ist. Dabei sind die Ausnehmungen mit den Nadeln am Rand des Kaschier-Oberwerkzeug K2 umlaufend angeordnet. Die Nadeln werden von den Ausnehmungen mit den Nadeln ausgefahren, um das vorgeformte Dekorteil 20 aufzunehmen und werden mit diesem eingefahren, um das vorgeformte Dekorteil 20 an die konturgebende Oberfläche K2-A des Kaschier-Oberwerkzeug K2 zur Anlage zu bringen (3).
-
Optional kann an der konturgebenden Oberfläche K2-A des Kaschier-Oberwerkzeug K2 eine Weichschicht 70 angelegt sein, die als Unterlage für das vorgeformte Dekorteil 20 dient. Die Weichschicht 70 kann aus Silikon oder PU gebildet sein.
-
Auf die konturgebende Oberfläche K1-A eines Kaschier-Unterwerkzeugs K1, das zusammen mit dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 eine Kaschier-Station K bildet, wird ein Trägerteil 10 zur Ausbildung der Trägerschicht V1 aufgelegt.
-
Das Trägerteil 10 kann aus Polypropylen (PP) gebildet sein, das Naturfasern, keramische Fasern, Karbonfasern oder Glasfasern oder eine Kombination derselben enthalten kann („NFPP”). Auch kann das Trägerteil 10 aus einem ABS-Kunststoffmaterial (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat-Kunststoff) oder Polyurethan gebildet sein. Die Trägerschicht 10 ist hier beispielhaft ein durch Spritzgießen hergestellter plattenförmiger Hauptkörper einer Armlehne für ein Kraftfahrzeug. Auf wenigstens einen Teilbereich oder Flächenbereich F der Trägerschicht 10 ist ein weicherer Schaumbereich 23 aufgebracht, während im übrigen härteren Bereich H das Kunststoffmaterial der Trägerschicht 10 selbst die zweite Fläche bildet.
-
Das Trägerteil 10 liegt in einem stabilen und ausgeformten und insbesondere ausgehärteten Zustand auf der konturgebenden Oberfläche K1-A auf. Das vorgeformte Dekorteil 20 liegt mit einer ersten Oberfläche 20a an dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 und mit einer entgegen gesetzt zu der ersten Oberfläche 20a orientierten zweiten Oberfläche 22b an dem Trägerteil 10. Das Trägerteil 10 weist eine zweite Oberfläche 10b oder eine Trägerteil-Rückseite auf, die an dem Kaschier-Unterwerkzeug K1 anliegt. Weiterhin weist das Trägerteil 10 entgegen gesetzt zu der zweiten Oberfläche 10b orientierte erste Oberfläche 10a auf, die dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 zugewandt liegt.
-
Weiterhin erfolgt nach der Erfindung ein Auflegen einer Haptik-Zusatzschicht 30 auf einen Flächenabschnitt auf derjenigen Oberfläche des Trägerteils 10, die dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 zugewandt ist, um einen haptisch weichen Bereich in dem Verkleidungsteil V auszubilden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Flächenabschnitt an dem Verkleidungsteil V zumindest eine Fläche von 10 cm mal 10 cm hat. Die Haptik-Zusatzschicht 30 liegt auf der ersten Oberfläche 10a des Trägerteils 10.
-
Das Trägerteil 10 kann eine Stufe S aufweisen, die nur auf der zweiten Oberfläche 10b ausgebildet sein kann und die sich in einer geraden oder gekrümmten Linie entlang dem Bereich des Trägerteils 10, in dem die Haptik-Zusatzschicht 30 aufliegt erstreckt. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass das Trägerteil 10 in seiner flächigen Erstreckung gesehen, eine konstante Dicke z. B. in Bereich zwischen 1,0 mm und 3 mm hat und dass das Trägerteil 10 kann einen s-förmigen oder stufenförmigen Schlag S oder Welle (im dargestellten Querschnitt des Trägerteils 10 gesehen) aufweist, der sich in einer geraden oder gekrümmten Linie entlang dem Bereich des Trägerteils 10, in dem die Haptik-Zusatzschicht 30 aufliegt erstreckt. Auf diese Weise bildet das Trägerteil 10 eine Mulde, in die das eingelegt werden kann. So kann der stufenlose Verlauf der Dekorschicht an dem Verkleidungsteil (V vorbereitet sein. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass auf die konturgebende Oberfläche K1-A des Kaschier-Unterwerkzeugs K1 eine Stützschicht 60 aufgelegt ist, die neben dem Bereich der konturgebenden Oberfläche K1-A gelegen ist und an der Schlag S angrenzt (4). Die Stützschicht 60 kann insbesondere eine Weichmatte sein und z. B. aus Silikon oder PU gebildet sein.
-
Da das Trägerteil 10 ausgeformt und insbesondere ausgehärtet ist, kann vorgesehen sein, dass ein Aufbringen einer Klebeschicht 40 auf zumindest einen dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 zugewandten Flächenbereich der Oberfläche des Trägerteils 10 und Erwärmen der Klebeschicht 40 zur Aktivierung des Materials der Klebeschicht 40. Das Aufbringen der Klebeschicht 40 kann vor oder nach dem Auflegen eines Trägerteils 10 erfolgen. Das Klebermaterial der Kleberschicht kann ein wasserlöslicher Kleber, ein PU-Klebersein („water-based clue”). Die Aktivierung dieses Klebstoffs kann durch Erwärmung desselben auf 55 bis 80 Grad Celsius erfolgen. Auch kann der Klebstoff ein Lösemittelkleber oder Hotmelt auf Olefine-Basis sein. Die Aktivierung dieses Klebstoffs kann durch Erwärmung desselben auf zumindest 150 Grad Celsius erfolgen.
-
Die Anordnung aus einem Trägerschicht-Basishalbzeug 11 und der Haptik-Zusatzschicht 30 wird durch Zusammenfahren des Kaschier-Oberwerkzeugs K2 und des Kaschier-Unterwerkzeugs K1 mit dem vorgeformten Dekorteil 20 verbunden (5).
-
Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein in dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 verschiebbar angeordneter Werkzeugschieber K22 in Richtung zum Kaschier-Unterwerkzeug K1 bewegt wird. Dabei wird der Werkzeugschieber K22 in der Konturoberfläche des Kaschier-Oberwerkzeugs K2 gesehen geführt mittels einer in dem Werkzeug-Basisteil K21 angeordneten Führungseinrichtung. Das Werkzeug-Basisteil K21 ist dabei dasjenige Teil des Kaschier-Oberwerkzeugs K2, in dem der Werkzeugschieber K22 angeordnet und mit einem Bewegungsmechanismus derart geführt ist, dass der Werkzeugschieber K22 das vorgeformte Dekorteil 20 flächig innerhalb des Bereichs der Haptik-Zusatzschicht 30 gegen das Trägerteil 11 gedrückt wird und dabei die Haptik-Zusatzschicht 30 flächig in vorbestimmtem Maße zusammendrückt, um ein Verkleidungsteil V herzustellen, das einen stufenlosen Übergang von dem nicht mit der Haptik-Zusatzschicht 30 unterlegten Bereich zu dem mit der Haptik-Zusatzschicht 30 unterlegten Bereich mit der Haptik-Zusatzschicht 3 unterlegten Bereich des Verkleidungsteils V übergeht.
-
Somit weist die Vorrichtung zur Herstellung des Verkleidungsteils V, also die Kaschier-Station K auf: ein Kaschier-Unterwerkzeugs K1, ein Kaschier-Oberwerkzeug K2 und ein in dem Kaschier-Oberwerkzeug K2 verschiebbar angeordneter Werkzeugschieber K22. Die Kaschier-Station K kann aufweisen: einen ersten Bewegungsmechanismus, mit dem das Kaschier-Oberwerkzeug K2 relativ zum ein Kaschier-Unterwerkzeugs K1 bewegbar ist und einen zweiten Bewegungsmechanismus, mit dem der Werkzeugschieber K22 relativ zu dem Werkzeug-Basisteil K21 des Kaschier-Oberwerkzeug K2 bewegbar ist. Wie aus 6 ersichtlich, kann mittels dieses Schiebers 15 in Teilbereichen ein höherer oder auch ein geringerer Druck ausgeübt werden als mit dem übrigen Teil des zweiten Formwerkzeugsteils 14.
-
In den Außenbereichen sind am zweiten Formwerkzeugteil 14 optional separat bewegbare Werkzeugteile vorgesehen, die beispielsweise zum Stanzen oder Beschneiden der äußeren Bereiche des vorgeformten Dekorteils 20 oder zum Stanzen oder Beschneiden des fertigen Verkleidungsteils V dienen.
-
In 5 ist das Formwerkzeug K geschlossen. Dabei wird die Dekorschicht 20 unter einem definierten Druck von der elastischen Auflage 70 gegen die Oberseite des relativ harten Bereichs H und des angrenzenden weicheren Bereichs F der Trägerschicht 10 gedrückt. Dabei härtet die Kleberschicht aus und sorgt für eine feste Verbindung zwischen der Dekorschicht 20 und der Trägerschicht 10. Dabei wird erfindungsgemäß – wie in 6 dargestellt – mittels des Schiebers K22 ein zusätzlicher Druck auf die Dekorschicht 20 im Bereich des darunter liegenden weicheren Bereichs 23 ausgeübt. Dieser zusätzliche Druck ist auf ein erstes Zeitintervall t1 von beispielsweise einer Sekunde begrenzt, um eine innige Klebeverbindung zwischen dem Dekorschicht 20 und dem weicheren Bereich F zu bewirken.
-
Während der übrigen Zeit des Zusammenpressens des zweiten Werkzeugteils K2 mit dem ersten Werkzeugteil K29 kehrt der Schieber K22 wieder in seine Ausgangsposition zurück, in der seine Unterseite eine bündige Ausrichtung mit der Unterseite des zweiten Werkzeugteils aufweist. Die Länge des ersten Zeitintervalls t1 und die Höhendifferenz, die die Unterseite des Schiebers K22 in diesem ersten Zeitintervall t1 gegenüber dem zweiten Werkzeugteil K2 einnimmt, sind entsprechend den Erfordernissen einstellbar, die vom Werkstoff der Dekorschicht 20, vom Werkstoff des weicheren Bereichs F und vom Kleber abhängen.
-
Das Material des weicheren Schaumbereichs 30 weist beispielsweise ein Rückstellverhalten auf, aufgrund dessen es sich nach dem Zurückfahren des Schiebers 15 wieder so weit nach oben ausdehnt, dass es dann eine bündige Lage mit dem daneben liegenden härten Bereich H der Trägerschicht 10 aufweist.
-
Zusätzliche äußere Werkzeugteile können zum Spannen oder Festklemmen der Dekorschicht 20 ebenso verwendet werden, wie auch zum Beschneiden der seitlichen Bereiche 201 anschließend an den Pressvorgang. Hierzu sind die äußeren Werkzeugteile 16 – wie in den 5 bis 7 angedeutet – separat vom zweiten Formwerkzeugteil 14 vertikal verfahrbar an diesem gelagert.
-
In 7 wird das zweite Formwerkzeugteil 14 zum Öffnen nach oben gefahren und das fertige Verkleidungsteil V kann dann – wie in 8 gezeigt – aus dem ersten Formwerkzeugteil 19 entnommen werden. Die äußeren Bereiche 201 der Dekorschicht 20 können zuvor bei Bedarf beispielsweise mittels eines am äußeren Werkzeugteil 16 vorgesehenen Messers oder Stanzwerkzeugs entfernt werden.
-
In 9 ist eine Alternative dargestellt, bei der mehrere im ersten Formwerkzeugteil 12 hergestellte Dekorschichten 20 zunächst in einem Dekorschicht-Vorratsbehälter 30 zwischengelagert werden. Der Vorratsbehälter Y ist dabei nur schematisch dargestellt. Er kann auch als offenes Gestell ausgebildet sein, an dem die Dekorschichten 20 in einer im Wesentlichen vertikalen Anordnung einzeln aufgehängt sind. Die bevorrateten Dekorschichten 20 werden bei dieser Alternative separat in das zweite Formwerkzeugteil 14 eingelegt, wobei dies manuell oder auch mittels einer nicht dargestellten Fördereinrichtung erfolgen kann. Die Fixierung am zweiten Formwerkzeugteil K2 erfolgt dann wie in 3 bevorzugt mittels der Nadeln 51.
-
In 10 sind weitere Varianten der Erfindung dargestellt. Dabei ist zwischen dem zweiten Formwerkzeugteil K2 und dem Schieber K22 oberhalb der Stufe oder Trennlinie S zwischen dem härteren Bereich H des Trägerschicht 10 und dem weicheren Bereich F des Trägerschicht 10 ein vertikaler Spalt KS vorgesehen. Durch diesen Spalt KS – dessen Breite zur Verdeutlichung überzeichnet ist – wird verhindert, dass das Formwerkzeugteil K2 oder der Schieber K22 unmittelbar auf die Trennlinie S zwischen den unterschiedlich harten Bereichen 23 bzw. H der Trägerschicht 10 drückt. Des Weiteren ist zwischen der elastischen Auflage 18 und dem Dekorschicht 20 ein im Wesentlichen horizontaler Spalt 26 gebildet, der sich keilförmig von beiden Seiten zur Mitte hin, d. h. zur Trennlinie zwischen den unterschiedlich harten Bereichen H des Trägerschicht 10 hin vergrößert. Auch dieser von einer gezielten Reduzierung des Materials an der Unterseite des zweiten Formwerkzeugteils und des Schiebers herrührende Spalt 26 trägt dazu bei, dass auf den Bereich der Trennlinie kein zu starker Druck ausgeübt wird. Vielmehr wird dieser Druck durch die elastische Auflage 70 vergleichmäßigt, so dass das fertige Verkleidungsteil V an der Oberseite des Dekorschicht 20 eine Sichtfläche höchster Güte aufweist. Auch der Spalt KS ist zur Verdeutlichung in seiner Höhe deutlich überzeichnet.
-
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren oder erst Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Verkleidungsteil V ist besonders vorteilhaft als Verkleidungsteil eines Fahrzeugs verwendbar, wobei dieser Begriff breit auszulegen ist und beispielsweise auch eine Armstütze an einem Fahrzeugsitz umfasst.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
