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Die vorliegende Erfindung betrifft Interieurbauteile für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Rein beispielhaft betrifft sie Türinnenverkleidungen, Instrumententafeln, Mittelkonsolen und vergleichbare Elemente. Insbesondere betrifft die Erfindung dabei solche Bauteile, bei denen ein Dekor unmittelbar oder mittelbar auf einen steifen Träger kaschiert und dabei mit dem Träger verklebt wird.
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Bei dieser Technik werden im Stand der Technik Träger in Form von Kunststoffspritzgussteilen auf ihrer Vorderseite und/oder das Dekor auf seiner Rückseite mit einem Klebemittel beaufschlagt. Im Anschluss gehen Dekor und Träger in eine Kaschieranlage, wobei das Dekor mit seiner Rückseite zumindest bereichsweise mit der Vorderseite des Trägers verklebt und ein Randbereich des Dekors beschnitten wird. Im Anschluss muss ein Materialüberstand des Dekors in einer separaten, sogenannten Umbuganlage umgebugt und mit der Rückseite des Trägers verklebt werden. Hierfür muss der Verbund aus Dekor und Träger von der Kaschieranlage in die Umbuganlage überführt werden. Ferner ist in den meisten Fällen zusätzlich eine manuelle Nacharbeit des Umbugs erforderlich.
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Die damit verbundenen Probleme sind zum einen die erheblichen Kosten der Umbuganlage sowie deren hoher technischer Aufwand und zum anderen die Überführung von der Kaschieranlage in die Umbuganlage sowie die vielfach erforderliche manuelle Nacharbeit, wodurch die Taktzeiten zur Herstellung verlängert werden. Ein Interieurbauteil mit einem mit der Rückseite des Trägers verklebten Umbug ist in der
DE 103 33 161 A1 beschrieben.
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Die
DE 10 2009 054 486 A1 beschreibt ein Interieurbauteil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Werkzeug für eine Kaschieranlage, welches sowohl zum Vakuumkaschieren als auch zum Presskaschieren einsetzbar ist.
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Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Interieurbauteil für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Interieurbauteils zu schaffen, die kostengünstiger und einfacher sind.
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Diese Aufgabe wird durch ein Interieurbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, das Dekor in der Kaschiervorrichtung bereits über die gesamte Breite der Kante, welche Vorder- und Rückseite des Trägers verbindet, mit der Kante zu verkleben und gesehen senkrecht zur Kante bis zu höchstens 5 mm mit der Rückseite zu verkleben. Dies ist aufgrund der kurzen Länge von weniger als 5 mm bei dehnbaren Dekoren, die meist im Vakuumkaschierverfahren auf den Träger kaschiert werden, in der Kaschiervorrichtung meist auch ohne Verwendung von Schiebern möglich, so dass sich der Aufwand des Kaschierwerkzeugs bzw. der technische Aufwand der Kaschieranlage nicht oder nur minimal erhöht. Darüber hinaus wurde überraschenderweise festgestellt, dass mit den heutigen Klebemitteln, insbesondere der Verwendung von Hot-Melts, die Klebekraft so stark ist, dass eine Verklebung auf der Rückseite bis zu höchstens 5 mm ausreicht, ohne dass sich das Dekor im Umbugbereich ablöst. Der verbleibende nicht verklebte Überstand bzw. Randbereich kann in einer nicht erfindungsgemäßen Variante im Anschluss abgetrennt oder form- und/oder kraftschlüssig mit dem Träger verklemmt werden, ohne dass hierfür aufwändige Werkzeuge notwendig wären. Dadurch kann der aufwändige und großflächige Umbug in einer Umbuganlage entfallen und meist auch auf die manuelle Nacharbeit verzichtet werden.
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Dementsprechend definiert die Erfindung in einem Aspekt ein Interieurbauteil für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, der eingangs genannten Art.
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Das Interieurbauteil umfasst einen steifen, insbesondere spritzgegossenen Träger mit einer Vorderseite, einer Rückseite und einer Vorder- und Rückseite verbindenden Kante. Die Breite der Kante entspricht im Wesentlichen der Stärke des Trägers und liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,5 mm und 4 mm, weiter bevorzugt zwischen 2 mm und 3 mm, um eine ausreichende Klebefläche zu bilden. Bei dem Träger handelt es sich vorzugsweise um einen Kunststoffträger aus Polypropylen (PP), ABS (Acrylnitrilbutadienstyrol) oder anderen thermoplastischen Kunststoffen, gegebenenfalls mit Faserverstärkung.
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Ferner umfasst das Interieurbauteil ein Dekor. Das Dekor kann unmittelbar oder mit einer oder mehreren zwischengeschalteten Schichten, zum Beispiel Haptikschichten, aus Schaumstoff, Gewirke, Gewebe, etc. auf die Vorderseite des Trägers aufgebracht und mit dem Träger verklebt werden. Das Dekor ist hierfür vorzugsweise dehnbar, bevorzugt tiefziehfähig. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass das Dekor vakuumkaschierfähig, das heißt luftundurchlässig ist. Besonders vorteilhaft kommen hier Kunststofffolien, zum Beispiel PVC-(Polyvinylcarbonat)-Schaumfolien, TPO-(thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis)-Schaumfolien, sowie Kompaktfolien aus PVC oder TPO zum Einsatz.
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Im Kaschierwerkzeug wird das Dekor zumindest bereichsweise um die Kante auf die Rückseite des Trägers umgeschlagen und beim Umschlagen gegebenenfalls entsprechend gedehnt, um gegen die Kante und auch einen Teilbereich der Rückseite gedrückt zu werden, so dass in diesen Bereichen eine zuverlässige Verklebung mit sowohl der Kante als auch einem Teil der Rückseite realisiert wird. Erfindungsgemäß wird das Dekor dabei über die gesamte Breite der Kante mit der Kante verklebt und gesehen senkrecht zur Kante bis zu höchstens 5 mm mit der Rückseite verklebt.
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Besonders bevorzugt ist es gemäß der Erfindung, auf die rückseitige Verklebung nahezu vollständig zu verzichten und insbesondere das Dekor gesehen senkrecht zur Kante nur zwischen 1 mm und 2,5 mm, vorzugsweise 1,5 mm und 2 mm mit der Rückseite zu verkleben.
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In einer nicht erfindungsgemäßen Variante, in der ein unverklebter Randbereich des Dekors nach dem Umschlagen und Verkleben abgetrennt wird, ist das Dekor auf der Rückseite des Trägers im Wesentlichen vollständig mit der Rückseite des Trägers verklebt. Dies bedeutet, dass wenigstens 90%, bevorzugt 95% und mehr bevorzugt 98% der Länge des Dekors auf der Rückseite gesehen senkrecht zur Kante verklebt sind.
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Erfindungsgemäß ist das Dekor auf der Rückseite des Trägers mit seinem unverklebten Randbereich vorwiegend kraft- und/oder formschlüssig an der Rückseite des Trägers gehalten.
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Hierfür kann es bevorzugt sein, dass auf der Rückseite des Trägers eine Halterung vorgesehen ist, in der der unverklebte Randbereich aufgenommen und gehalten wird. Die Halterung weist vorteilhafterweise eine zur Kante hin gerichtete Einstecköffnung auf, in die das Dekor zum kraft- und/oder formschlüssigen Halten eingesteckt ist.
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Diese Halterung kann in einer Ausführungsform ein Clip sein, der in Einsteckrichtung das Dekor kraftschlüssig hält, während es in einer Richtung senkrecht dazu formschlüssig gehalten wird.
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Um die Halterung nicht zusätzlich am Träger vorsehen zu müssen, kann es bevorzugt sein, diese einstückig, das heißt integral bzw. materialeinheitlich und vorzugsweise werkzeugfallend mit dem Träger im Spritzgießverfahren auszugestalten.
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Diesbezüglich ist es beispielsweise möglich, den überstehenden unverklebten Randbereich durch Einführen eines Schiebers in den Clip einzustecken und dabei U-förmig umzuschlagen, wodurch sich eine einfache Herstellung und eine gute kraftschlüssige Halterung in Einsteckrichtung realisieren lässt.
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Bei dem Klebemittel handelt es sich vorzugsweise um ein Klebemittel mit einer Klebekraft von mehr als 50 N/5 cm. Die Klebekraft wird hierzu in einem Abzugversuch ermittelt. Hierfür muss der Verbund aus Träger und Dekor vollständig ausgehärtet sein, das heißt die Bauteile müssen mindestens sieben Tage bei Raumtemperatur gelagert werden. Nur so ist eine Vergleichbarkeit der Messwerte bei verschiedenen Umgebungsbedingungen möglich. Im Rahmen des Abzugversuchs werden zunächst die Abzugsstreifen mit einem Messer auf die Breite von 5 cm und eine Länge von 15 cm bis 20 cm eingeschnitten. Sollte aufgrund der Bauteilgeometrie kein 5 cm breiter Streifen möglich sein, so ist auch ein schmälerer Streifen erlaubt, wobei das Ergebnis der Messungen dann auf einen 5 cm breiten Streifen hoch zu rechnen ist. Im Anschluss wird mit einer Zange genügend Dekor von dem Träger abgelöst, damit es entsprechend fest eingespannt werden kann und es sich beim Versuch nicht aus der Einspannung löst. Zur Ermittlung der Klebekraft wird das eingespannte Dekor (die Einspannung) mit einem herkömmlichen Kraftmessgerät verbunden und manuell in einem Winkel von 135° (±5°) bzw. 45° (±5°) zur Bauteiloberfläche mit möglichst gleich bleibender und konstanter Geschwindigkeit abgezogen. Der Verlauf des Kraftwerts auf der Anzeigeskala ist zu verfolgen und der Abzugswert als Spanne zwischen minimalem und maximalem Abzugswert anzugeben. Der zuvor erwähnte Wert der Klebekraft von mehr als 50 N/5 cm betrifft den hierbei gemessenen Minimalwert.
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Vorteilhafterweise kommt als Klebemittel ein Hot-Melt in Frage, bei dem es sich um einen lösungsmittelfreien und bei Raumtemperatur mehr oder weniger festen Schmelzklebstoff handelt, der durch Wärme aktivierbar ist und eine ausreichende Klebekraft (siehe oben) bereitstellt.
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Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines Interieurbauteils für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge und insbesondere zum Herstellen eines Interieurbauteils, wie es oben erläutert wurde. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte Bereitstellen eines steifen Trägers mit einer Vorderseite, einer Rückseite und einer Vorder- und Rückseite verbindenden Kante sowie das Bereitstellen eines Dekors aus einem dehnbaren Material. Der bereitgestellte steife Träger sowie das bereitgestellte Dekor werden in einem Kaschierwerkzeug miteinander, wie es oben erwähnt wurde, verklebt, wobei das Dekor beim Verkleben in dem Kaschierwerkzeug, das heißt in ein und demselben Werkzeug ohne Entnahme des Trägers und/oder des Dekors, um die Kante auf die Rückseite umgeschlagen wird, über die gesamte Breite der Kante mit der Kante verklebt wird und gesehen senkrecht zur Kante bis zu höchstens 5 mm mit der Rückseite verklebt wird. Diesbezüglich wird zur Vermeidung von Wiederholungen auch auf die obigen Ausführungen verwiesen. Vorteilhafterweise kommt ein Vakuumkaschierverfahren zum Einsatz und das Umschlagen um die Kante erfolgt vorzugsweise ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Schieber.
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Erfindungsgemäß wird der unverklebte Randbereich nach oder während des Verklebens des Dekors in eine Halterung eingesteckt und kraft- und/oder formschlüssig in der Halterung an der Rückseite des Trägers gehalten. Dabei kann das Dekor im Querschnitt U-förmig umgeschlagen werden. Das Einstecken in die Halterung kann beispielsweise durch einen Schieber erfolgen, der im Wesentlichen parallel zur Rückseite des Trägers verfahrbar ist und beim Auftreffen auf den unverklebten Randbereich diesen U-förmig umschlägt und in die Halterung einsteckt.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung, die alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der obigen Merkmale umgesetzt werden können, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen, sind der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zu entnehmen. Diese erfolgen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen
- 1 einen Ausschnitt eines nicht erfindungsgemäßen Interieurbauteils im Querschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt; und
- 2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Interieurbauteils im Querschnitt gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
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In den verschiedenartigen Darstellungen werden gleiche Bezugszeichen für die gleichen oder vergleichbaren Elemente verwendet und auf eine erneute Beschreibung verzichtet. Vielmehr gelten die Beschreibungen der Elemente einer Ausführungsform auch für die einer anderen Ausführungsform.
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Das Interieurbauteil aus 1 weist einen steifen spritzgegossenen Kunststoffträger 10 auf. Der Träger 10 weist eine Vorderseite 11 sowie eine Rückseite 12 auf. Die Vorderseite 11 und die Rückseite 12 sind in einem Randbereich durch eine Kante 13 verbunden. Die Breite B der Kante 13 im Querschnitt entspricht im Wesentlichen der Stärke des Trägers 10. Sie liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 2 mm und 3 mm.
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Ein Dekor 14 ist zumindest bereichsweise mit der Vorderseite 11 des Trägers 10 verklebt, wobei die Klebemittelschicht und etwaige Zwischenschichten in 1 nicht dargestellt sind. Bei der Dekorschicht 14 handelt es sich bevorzugt um eine Kunststofffolie, zum Beispiel eine Schaum- oder Kompaktfolie, insbesondere aus PVC oder TPO mit einem textilen Rücken. Die Dekorschicht 14 ist dehnbar.
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Wie es aus 1 gut ersichtlich ist, ist die Dekorschicht 14 um die Kante 13 auf die Rückseite 12 des Trägers 10 umgeschlagen. Sie ist im Bereich B, das heißt über die gesamte Breite der Kante im Querschnitt mit der Kante 13 verklebt. Der auf der Rückseite befindliche Randbereich weist vom Schnittpunkt der Kante 13 mit der Rückseite 12 des Trägers bis zu seinem Ende eine Länge A auf. Dieser Randbereich 15 ist jedoch nur in einem Bereich C gesehen senkrecht zur Kante, das heißt von einem Schnittpunkt der Kante 13 mit der Rückseite 12 und von dem Schnittpunkt weg gesehen bis zu höchstens 5 mm mit der Rückseite verklebt. Vorzugsweise beträgt die Länge C zwischen 1 mm und 2,5 mm, am meisten bevorzugt zwischen 1,5 mm und 2 mm. Ein weiteres Umbugen oder Nachbehandeln dieses Bauteils ist nicht mehr erforderlich.
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Alternativ ist es auch denkbar, den unverklebten Teil des Randbereichs 15, wie in 2 dargestellt, durch einen in Richtungen L, parallel zur Rückseite des Trägers 10 im Bereich der Kante 13 verschieblichen Schieber 20 in eine Halterung 21 in Form eines Clips einzustecken. Dabei kommt der Schieber 20 in Eingriff mit der in den Figuren nach unten gewandten Sichtseite des Dekors 14 und schiebt dieses in eine Einstecköffnung 22 der Halterung 21. Dabei wird der unverklebte Teil des Randabschnitts 15, wie in 2 gut ersichtlich, im Querschnitt U-förmig umgeschlagen, in der Halterung 21 verklemmt und damit parallel zur Rückseite 12 im Bereich der Kante 13 kraftschlüssig gehalten. Die Halterung 21 kann integral einstückig mit dem Träger 10 gespritzt werden oder als separates Element mit dem Träger 10 verbunden werden, wie es in 2 dargestellt ist.
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Ansonsten unterscheidet sich die zweite Ausführungsform nicht von der in 1 beschriebenen Ausgestaltung.
