DE102012203012A1

DE102012203012A1 - Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils sowie Fahrzeuginnenverkleidungsteil

Info

Publication number: DE102012203012A1
Application number: DE201210203012
Authority: DE
Inventors: Christian Kötter; Bernhard Baumann
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: FR2987303B1; DE102012203012B4; FR2987303A1

Abstract

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil (13), umfassend einen Rahmen (4), einen Träger (7), eine Formhaut (3) und ein Schaummaterial (14), wobei der Rahmen (4) eine Öffnung aufweist, in der die Formhaut (3) angeordnet ist und wobei die Formhaut (3) eine Kavität (5) definiert, die mit dem Schaummaterial (14) im Wesentlichen vollständig gefüllt ist und die auf einer Seite durch den Träger (7) begrenzt ist, wobei der Träger (7) stoffschlüssig mit dem Schaummaterial (14) verbunden ist und wobei der Träger (7) einen flexiblen Flansch (8) umfasst, der in Verbindung mit einer Rückseite der Formhaut (3) steht. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Fahrzeuginnenverkleidungsteils beansprucht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils, wobei eine Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils teilweise durch einen Rahmen und teilweise durch eine Formhaut gebildet wird, sowie ein entsprechendes Fahrzeuginnenverkleidungsteil.
Ein derartiges Fahrzeuginnenverkleidungsteil ist beispielsweise aus der Druckschrift US 5 945 200 bekannt. Das dort offenbarte Verfahren zur Herstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils weist jedoch das Problem auf, dass im Laufe des Verfahrens leicht eine Kollision zwischen der Formhaut und dem Rahmen auftreten kann. Eine derartige Kollision führt zu einem Verrutschen der Formhaut. Dies wiederum kann zur Undichtigkeit des Schäumhohlraums und damit zur Verunreinigung der Vorderseite der Formhaut durch austretenden Schaum führen.
Zur Lösung dieses Problems wird in der deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2011 112 165 vorgeschlagen, den Rahmen im Bereich der Formhaut unterbrochen auszubilden. Der Rahmen weist also eine Öffnung auf, in der die Formhaut angeordnet ist. Diese Öffnung ist rückseitig mittels eines Trägers verschlossen, so dass durch die Formhaut und den Träger ein Schäumhohlraum gebildet wird. Durch das genannte Verfahren wird ein Austreten von Schaum überwiegend zuverlässig verhindert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils sowie ein entsprechend hergestelltes Fahrzeuginnenverkleidungsteil vorzuschlagen, wobei das Verfahren mit verringertem Aufwand durchführbar ist und wobei ein Austreten von Schaum besonders zuverlässig verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Rahmen auf einer Oberfläche eines Werkzeugs angeordnet. Der Rahmen weist hierbei eine Auflagefläche auf, die auf der Oberfläche des Werkzeugs aufliegt. Außerdem weist der Rahmen eine Öffnung auf, an der der Rahmen unterbrochen ist, sowie eine die Öffnung begrenzende und zur Öffnung weisende Innenseite. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird eine Formhaut in die Öffnung des Rahmens eingebracht. Das Einbringen erfolgt hierbei derart, dass ein mittlerer Bereich der Formhaut auf der Oberfläche des Werkzeugs aufliegt. Ein den mittleren Bereich umgebender Bereich der Formhaut liegt hingegen an der zur Öffnung weisenden Innenseite des Rahmens an. Die Haut bildet somit eine Kavität, die auf einer von der Oberfläche des Werkzeugs weg weisenden Seite geöffnet ist. Im Folgenden wird ein schäumendes Material in die Kavität eingebracht, wobei das schäumende Material expandiert, bis die Kavität im Wesentlichen vollständig gefüllt ist. Außerdem wird ein Träger in die offene Seite der Kavität eingebracht, wobei der Träger einen flexiblen Flansch umfasst. Dieser Flansch ist den restlichen Träger umlaufend angeordnet. Beim Einbringen ist der Träger mit dem flexiblen Flansch in der Ebene der geöffneten Seite kleiner als die offene Seite der Kavität. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Träger mit dem Flansch die Formhaut beim Einbringen nicht berührt.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Einbringen des schäumenden Materials und des Trägers nicht in der angegebenen Reihenfolge erfolgen muss. Es ist sowohl möglich, dass zunächst das schäumende Material eingebracht wird, wobei der Träger erst nach dem Einbringen des schäumenden Materials, d. h. während der Expansion, eingebracht wird, als auch, dass zunächst der Träger in die offene Seite der Kavität eingesetzt wird, wobei das schäumende Material durch eine Öffnung im Träger oder entlang des Randes des Trägers eingebracht wird.
Nachdem das schäumende Material und der Träger eingebracht wurden (das Expandieren des schäumenden Materials muss zu diesem Zeitpunkt nicht unbedingt abgeschlossen sein), wird der flexible Flansch gegen die Formhaut gedrückt, so dass die Kavität abgedichtet wird. Anschließend härtet der Schaum aus. Dadurch, dass ein Kontakt zwischen dem flexiblen Flansch und der Formhaut erst nach Abschluss des Einbringens des Trägers hergestellt wird, kann besonders zuverlässig vermieden werden, dass durch das Einbringen des Trägers die Formhaut verrutscht. Aufgrund der flexiblen Ausbildung des Flansches ist dies mit relativ geringem apparativem Aufwand möglich.
Es sei darauf hingewiesen, dass der flexible Flansch nicht unbedingt durchgehend aus einem flexiblen Material ausgestaltet sein muss. Damit der Flansch im Sinne der Erfindung als flexibler Flansch anzusehen ist, muss er lediglich flexibel an den Träger angebunden sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Kavität vor dem Abdichten zunächst entlüftet, wobei das Entlüften besonders bevorzugt entlang des umlaufenden Flansches erfolgt. Der Flansch kann also auch zum Entlüften der Kavität dienen, so dass hierfür keine separaten Mittel vorgesehen werden müssen. Um zu verhindern, dass unausgefüllte Hohlräume in der Kavität verbleiben, kann der Flansch besonders bevorzugt gegen die Formhaut gedrückt werden, sobald das schäumende Material so weit expandiert ist, dass die Kavität im Wesentlichen vollständig gefüllt ist.
Beim Aushärten des Schaums entsteht vorzugsweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Schaum und dem Träger und/oder der Formhaut und dem Schaum. Durch diese stoffschlüssige Verbindung wird ein besonders fester Zusammenhalt zwischen den genannten Komponenten des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bewirkt.
Zum Andrücken des Flansches können Andruckmittel vorgesehen sein, die beispielsweise im Werkzeug integriert sein können. Beispielsweise können die Andruckmittel als ein Schieber ausgebildet sein, wobei der Schieber den Flansch vorzugsweise beim Einbringen des Trägers in einer ersten Position hält, um eine Berührung zwischen der Haut und dem Flansch zu vermeiden. In dieser ersten Position ist die Ausdehnung des Trägers mit dem Flansch kleiner als die Ausdehnung der offenen Seite der Kavität. Anschließend überführt der Schieber den Flansch zum Andrücken gegen die Haut in eine zweite Position oder gibt den Flansch zum Überführen in die zweite Position frei. In der zweiten Position ist eine Ausdehnung des Trägers mit dem Flansch in der Ebene der geöffneten Seite der Kavität oder einer hierzu parallel versetzten Ebene gegenüber einer Ausdehnung in der ersten Position vergrößert.
Alternativ oder zusätzlich zum Schieber können flexible Andruckmittel vorgesehen sein. Diese können beispielsweise als aufblasbare Dichtung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist sowohl ein flexibles Andruckmittel als auch ein Schieber vorhanden. Das Überführen in die zweite Position kann dann überwiegend durch die flexiblen Mittel zum Andrücken des Flansches realisiert werden, wobei mittels des Schiebers die Fixierung in der ersten und der zweiten Position ermöglicht wird.
Das Werkzeug umfasst vorzugsweise eine erste und eine zweite Werkzeughälfte, wobei der Rahmen und die Formhaut derart angeordnet werden, dass sie auf der Oberfläche der ersten Werkzeughälfte aufliegen. Das Eindringen des Trägers erfolgt vorzugsweise mittels der zweiten Werkzeughälfte. Die zweite Werkzeughälfte kann auch die Mittel zum Andrücken des Flansches (vorzugsweise den Schieber und die flexiblen Mittel zum Andrücken) umfassen.
Zusätzlich zum Verfahren betrifft die Erfindung ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil, welches vorzugsweise durch ein Verfahren wie vorangehend beschrieben hergestellt wurde. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfasst einen Rahmen, einen Träger, eine Formhaut und ein Schaummaterial. Der Rahmen weist eine Öffnung auf, in der die Formhaut angeordnet ist. Die Formhaut definiert hierbei eine Kavität, die mit dem Schaummaterial im Wesentlichen vollständig gefüllt ist und die auf einer Seite durch den Träger begrenzt ist. Der Träger ist stoffschlüssig mit dem Schaummaterial verbunden.
Außerdem umfasst der Träger einen flexiblen Flansch, der in Verbindung mit einer Rückseite der Formhaut steht. Der flexible Flansch umfasst vorzugsweise gerade und gebogene Abschnitte, wobei der Flansch im Bereich der geraden Abschnitte aus einem ersten Material ausgebildet ist, welches im Wesentlichen nicht dehnbar ist, und wobei der Flansch in gebogenen Abschnitten aus einem zweiten Material ausgebildet ist, das dehnbar und flexibel ist. Dies ist bevorzugt, da in geraden Abschnitten keine Dehnbarkeit des Flansches an sich notwendig ist. Es ist lediglich erforderlich, dass die Anbindung des Flansches an den restlichen Träger und/oder der Flansch selbst flexibel ist. In gebogenen Abschnitten hingegen besteht der flexible Flansch vorzugsweise aus einem dehnbaren Material, da ein Ändern eines Winkels, mit dem der flexible Flansch an den restlichen Träger angebunden ist, automatisch mit einer Dehnung einhergeht. Das erste, nicht dehnbare Material kann vorzugsweise mit dem Material des Trägers identisch sein. Hierdurch werden die Herstellungskosten besonders deutlich gesenkt. Das zweite Material kann beispielsweise durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren erzeugbar sein. Insbesondere kann das zweite Material EPDM aufweisen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Werkzeug zur Durchführung einer vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Einführen des Trägers in die Öffnung der Kavität,
2 das Werkzeug aus 1 nach dem Andrücken des flexiblen Flansches,
3 eine vorteilhafte Ausführungsform eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils, und
4 eine Aufsicht auf einen Träger mit daran angeordnetem flexiblem Flansch vor dem Zusammenbau des Fahrzeuginnenverkleidungsteils.
In 1 ist ein Werkzeug bestehend aus einer ersten Werkzeughälfte 1 und einer zweiten Werkzeughälfte 2 während einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens dargestellt. Vor dem in 1 dargestellten Zeitpunkt sind bereits mehrere Verfahrensschritte erfolgt. Zunächst wurde ein Rahmen 4 auf die erste Werkzeughälfte aufgelegt. Anschließend wurde eine Formhaut 3 derart auf die erste Werkzeughälfte 1 aufgelegt, dass sie, wie dargestellt, mit einem mittleren Bereich 18 auf der ersten Werkzeughälfte 1 aufliegt, während sie mit einem den mittleren Bereich umgebenden Randbereich 19 an einer Innenseite des Rahmens 4 anliegt. Die Formhaut 3 bildet somit eine Kavität 5, die nach oben hin offen ist. In die Kavität 5 wurde ein schäumendes Material 6 eingefüllt.
Außerdem wurde Mittels der zweiten Werkzeughälfte 2 ein Träger 7, der einen flexiblen Flansch 8 aufweist, in die Kavität 5 eingeführt. Eine Ausdehnung 9 des Trägers 7 mit dem Flansch 8 in einer Ebene der Öffnung der Kavität ist geringer als eine Ausdehnung 10 der Öffnung der Kavität. Hierdurch konnte zuvor der Träger 7 mit dem Flansch 8 in die Kavität 5 eingeführt werden, ohne dass der flexible Flansch 8 die Formhaut berührt hat. Um beim Einführen des Trägers 7 mit dem Flansch 8 eine Bewegung des Flansches zu verhindern, wird dieser mittels eines Schiebers 11 in der in 1 dargestellten Position gehalten. Die zweite Werkzeughälfte 2 umfasst zusätzlich zu dem Schieber 11 eine aufblasbare Dichtung 12, die zu diesem Zeitpunkt des Verfahrens noch nicht aufgeblasen ist.
In 2 ist das Werkzeug zu einem späteren Zeitpunkt des Verfahrens dargestellt. Zwischenzeitlich wurde der Schieber 11 in die im Bild obenliegende Richtung zurückgezogen. Anschließend wurde die aufblasbare Dichtung 12 aufgeblasen, wodurch der flexible Flansch 8 in die dargestellte Position gedrückt wurde. Anschließend wurde der flexible Flansch 8 zusätzlich durch den Schieber 11 gegen die Formhaut 3 angedrückt. Das schäumende Material 6 ist zwischenzeitlich so weit expandiert, dass es die Kavität im Wesentlichen vollständig ausführt.
Das Aufblasen der aufblasbaren Dichtung 12 wurde derart zeitlich gesteuert, dass die Kavität 5 ungefähr dann abgedichtet wurde, als sie vom schäumenden Material 6 im Wesentlichen vollständig ausgefüllt war. Durch diese zeitliche Steuerung der aufblasbaren Dichtung 12 wurde ein Austritt des schäumenden Materials zuverlässig vermieden, während andererseits eine im Wesentlichen vollständige Entlüftung realisiert wurde.
Das fertige Fahrzeuginnenverkleidungsteil ist in 3 dargestellt. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 13 umfasst, wie bereits erwähnt, eine Formhaut 3, einen Rahmen 4 sowie einen Träger 7 mit flexiblem Flansch 8 und ein Schaummaterial 14. Im fertigen Zustand liegt der flexible Flansch 8 an der Rückseite der Formhaut 3 an. Sowohl die Formhaut 3 als auch der Träger 7 mit dem Flansch 8 sind stoffschlüssig mit dem Schaummaterial 14 verbunden.
In 4 ist der Träger 7 mit dem flexiblen Flansch 8 in einer Aufsicht vor dem Zusammenbau des Fahrzeuginnenverkleidungsteils dargestellt. Wie zu erkennen ist, umfasst der flexible Flansch 8 gerade Abschnitte 15 sowie gebogene Abschnitte 16.
Beim Andrücken des Flansches 8 während des Herstellungsverfahrens des Fahrzeuginnenverkleidungsteils wird ein Winkel 17 (vgl. 3) zwischen dem flexiblen Flansch 8 und dem Träger 7 verändert. In geraden Bereichen 15 des flexiblen Flansches 8 führt die Änderung des Winkels 17 nicht zu einer Dehnung des flexiblen Flansches 8. Daher ist in diesem Bereich hinreichend, wenn die Anbindung des Flansches 8 an den restlichen Träger 7 flexibel ist. Eine Dehnbarkeit des flexiblen Flansches 8 ist in diesen Bereichen nicht notwendig. In den gebogenen Bereichen 16 hingegen führt eine Änderung des Winkels 17, wie sie im Laufe des Herstellungsverfahrens erfolgt, automatisch zu einer Dehnung des Flansches 8. Daher ist der flexible Flansch 8 in den gebogenen Bereichen 16 vorzugsweise aus einem dehnbaren Material, beispielsweise einem Zweikomponenten-Spritzgussmaterial wie EPDM, ausgebildet. In den geraden Bereichen 15 kann der flexible Flansch beispielsweise aus demselben Material wie der Träger bestehen.
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

US 5945200 [0002]
DE 102011112165 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils (13) mit den Schritten: – Anordnen eines Rahmens (4) auf einer Oberfläche eines Werkzeugs (1), wobei der Rahmen (4) eine Auflagefläche aufweist, welche auf der Oberfläche des Werkzeugs (1) aufliegt sowie eine Öffnung, an der der Rahmen (4) unterbrochen ist, und eine die Öffnung begrenzende und zur Öffnung weisende Innenseite; – Einbringen einer Formhaut (3) in die Öffnung des Rahmens (4) derart, dass ein mittlerer Bereich (18) der Formhaut auf der Oberfläche des Werkzeugs aufliegt und ein den mittleren Bereich umgebender Bereich (19) an der zur Öffnung weisenden Innenseite des Rahmens (4) anliegt, sodass durch die Formhaut (3) eine Kavität (5) gebildet wird, die auf einer von der Oberfläche des Werkzeugs (1) wegweisenden Seite geöffnet ist; – Einbringen eines schäumenden Materials (6) in die Kavität (5), wobei das schäumende Material (6) expandiert bis die Kavität (5) im wesentlichen vollständig gefüllt ist; – Einbringen eines Trägers (7) in die offene Seite der Kavität (5), wobei der Träger einen flexiblen Flansch (8) umfasst, der den restlichen Träger (7) umlaufend angeordnet ist und wobei der Träger (7) mit dem flexiblen Flansch (8) während des Einbringens in der Ebene der geöffneten Seite der Kavität (5) eine geringere Ausdehnung (9) aufweist als die offene Seite der Kavität und wobei der Träger (7) mit dem flexiblen Flansch (8) die Formhaut (3) beim Einbringen nicht berührt – Andrücken des flexiblen Flansches (8) gegen die Formhaut (3), sodass die Kavität (5) abgedichtet wird und – Aushärten des schäumenden Materials (6).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (5) vor dem Abdichten zunächst entlüftet wird, wobei das Entlüften vorzugsweise entlang des umlaufenden Flansches (8) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aushärten des schäumenden Materials (6) eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem schäumenden Material (6) und dem Träger (7) und/oder der Formhaut (3) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Andruckmittel (11, 12) zum Andrücken des Flansches (8) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckmittel einen Schieber (11) umfassen wobei der Schieber (11) den Flansch (8) vorzugsweise beim Einbringen des Trägers (7) in einer ersten Position hält, um eine Berührung zwischen der Haut (3) und dem Flansch (8) zu vermeiden, und wobei der Schieber (11) den Flansch (8) anschließend zum Andrücken gegen die Haut (3) in eine zweite Position überführt und/oder zum Überführen in die zweite Position freigibt, wobei in der zweiten Position eine Ausdehnung des Trägers mit dem Flansch in der Ebene der geöffneten Seite der Kavität oder einer hierzu parallel versetzten ebene gegenüber einer Ausdehnung (9) in der ersten Position vergrößert ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckmittel flexible Mittel zum Andrücken des Flansches umfassen, die vorzugsweise als aufblasbare Dichtung (12) ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug eine erste (1) und eine zweite Werkzeughälfte (2) umfasst, wobei der Rahmen (4) und die Formhaut (3) derart angeordnet werden, dass sie auf der Oberfläche der ersten Werkzeughälfte (1) aufliegen und wobei der Träger (7) mittels der zweiten Werkzeughälfte (2) in die Kavität (5) eingebracht wird.
Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckmittel (11, 12) an der zweiten Werkzeughälfte (2) angeordnet sind.
Fahrzeuginnenverkleidungsteil (13), vorzugsweise hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen Rahmen (4), einen Träger (7), eine Formhaut (3) und ein Schaummaterial (14), wobei der Rahmen (4) eine Öffnung aufweist, in der die Formhaut (3) angeordnet ist und wobei die Formhaut (3) eine Kavität (5) definiert, die mit dem Schaummaterial (14) im Wesentlichen vollständig gefüllt ist und die auf einer Seite durch den Träger (7) begrenzt ist, wobei der Träger (7) stoffschlüssig mit dem Schaummaterial (14) verbunden ist und wobei der Träger (7) einen flexiblen Flansch (8) umfasst, der in Verbindung mit einer Rückseite der Formhaut (3) steht.
Fahrzeuginnenverkleidungsteil (13) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Flansch (8) gerade Abschnitte (15) und gebogene Abschnitte (16) umfasst, wobei der Flansch (8) im Bereich der geraden Abschnitte (15) aus einem ersten Material ausgebildet ist, welches im Wesentlichen nicht dehnbar ist und wobei der Flansch (8) in den gebogenen Abschnitten (16) aus einem zweiten Material ausgebildet ist, dass dehnbar und flexibel ist.
Fahrzeuginnenverkleidungsteil (13) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material identisch zu dem Material des restlichen Trägers (7) ist.
Fahrzeuginnenverkleidungsteil (13) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material durch ein zweikomponentenspritzgussverfahren erzeugbar ist.