DE102013007335B4

DE102013007335B4 - Dauerhafte Antiknarzbeschichtung

Info

Publication number: DE102013007335B4
Application number: DE102013007335.9A
Authority: DE
Inventors: Helge Beschorner; Jörg Tschöpe
Original assignee: Volkswagen AG; Sitech Sitztechnik GmbH
Current assignee: Brose Sitech De GmbH; Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2033-04-28
Also published as: DE102013007335A1

Abstract

Verfahren zur Verminderung von Knarzgeräuschen, die bei einer Relativbewegung von zwei in Kontakt tretenden Oberflächenbereichen (AU, AS) eines auf mindestens einem Träger (U) angeordneten Schaumköpers (S) entstehen, wobei der mindestens eine Träger (U) als Korrosionsschutz-Beschichtung (B) mit einer anodischen oder kathodischen Elektrotauch-Lackierung oder einer Lackierung beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teil der beschichteten Oberfläche des mindestens einen Trägers (U), der in seinem Oberflächenbereich (AU') mit dem Oberflächenbereich (As) des auf dem mindestens einen Träger (U) angeordneten Schaumkörpers (S) in einem Kontaktbereich (K) in Kontakt kommt, vor der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) durch ein Glaskugelstrahlen oder durch ein Strukturprägen als Oberflächenbehandlung mit einer Oberflächenstruktur versehen wird, deren vorgebbare Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) in Abhängigkeit der Schichtdicke (a) der späteren Korrosionsschutz-Beschichtung (B) so gewählt wird, dass die anschließende Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der Oberfläche des mindestens einen Trägers (U) eine Beschichtungsoberflächenrauigkeit (RaB) aufweist, bei der durch Belastung des Schaumkörpers (S) im Kontaktbereich (K) zu dem mindestens einen Träger (U) hervorgerufene Reibungseffekte keine Geräusche erzeugen, wobei die strukturierte Oberfläche (AU') des Trägers (U) vor der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) eine Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) aufweist, deren Profilspitzenabstand (Su) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefenabstand (TU) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefe (RtU) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt, wobei die Beschichtungsoberflächenrauigkeit (RaB) des Trägers (U) nach der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der strukturierten Oberfläche (AU') des Trägers (U) in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) einen Profilspitzenabstand (SB) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, und einen Profiltiefenabstand (TB) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, sowie eine Profiltiefe (RtB) aufweist, die zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von Knarzgeräuschen, die bei der Relativbewegung von zwei in Kontakt tretenden Oberflächenbereichen eines auf mindestens einem Träger oder einem Untergestell angeordneten Schaumkörpers entstehen, wobei der mindestens eine Träger oder das Untergestell mit einer Korrosionsschutz-Beschichtung versehen ist. Die Erfindung betrifft ferner den mittels des Verfahrens hergestellten Träger.
In der Druckschrift DE 42 37 959 A1 wird folgendes bekanntes Problem erläutert. Für die Konstruktion von Gestellen für Automobilsitze werden Stahlbleche eingesetzt, die verschiedenen Oberflächenbehandlungen unterworfen werden. Eine praktizierte Möglichkeit ist die Zinkphosphatierung mit anschließender Elektrotauch-Lackierung (ETL). Diese Verfahrensvariante hat sich im Bereich der Automobilbeschichtung, vor allem in der Ausführung als kathodische Elektrotauchlackierung (KTL), als Optimum hinsichtlich des Korrosionsschutzes erwiesen.
Im Zusammenhang mit der Oberflächenbehandlung von Automobilsitzgestellen besitzt die ET-Lackierung nach dem Stand der Technik einen Nachteil, nämlich dass durch den Kontakt des Lackes mit einer Schaumstoffauskleidung des Fahrzeugsitzes bei Belastung des Sitzgestells Reibungseffekte auftreten, die zu störenden Nebengeräuschen führen, die als „Quietschen“ oder „Jiddern“ oder „Knarzen“ bezeichnet werden.
Es hat sich herausgestellt, dass diese Geräusche nicht auftreten, wenn der Schaumstoff direkt, das heißt ohne Elektrotauchlackierung, auf das nur zinkphosphatierte Sitzgestell aufgelegt wird.
Durch das Fehlen der Elektrotauch-Lackierung ist jedoch ein nicht ausreichender Korrosionsschutz, beispielsweise hinsichtlich in Automobilinnenräumen unvermeidbarer Schwitzwasserbelastungen, gegeben. Als Ursache für das Ausbleiben der Nebengeräusche bei dieser Konstellation ist die Mikrostruktur der matten, zinkphosphatierten Metalloberfläche anzusehen, die bei einer ETL-Beschichtung nach dem Stand der Technik überdeckt wird, so dass schließlich die genannten störenden Nebengeräusche erzeugt werden, da in der Praxis aus den genannten Gründen nicht auf die ETL-Beschichtung verzichtet wird.
Durch Methoden, die zu einer Mattierung und feinen Strukturierung der ETL-Beschichtung führen, wurde versucht, der Oberflächenbeschaffenheit einer zinkphosphatierten Metalloberfläche ohne Elektrotauchlackierung nahe zu kommen. Es ist dazu bekannt, dass eine Mattierung von elektrisch abscheidbaren Lacken nach den gleichen Methoden erfolgen kann, wie dies allgemein für die Mattierung von Lacken üblich ist. Ein guter Mattierungseffekt kann allerdings nur durch zusätzliche Verwendung von besonderen Mattierungsmitteln erzielt werden. Dabei stößt man jedoch bei elektrisch abscheidbaren Lacken an eine Grenze der Glanzgradreduktion, so dass dadurch das beschriebene „Knarz“-Problem schließlich nicht gelöst wird. Diese Grenze der Glanzgradreduktion ist zum einen dadurch gegeben, dass ab einer bestimmten Pigmentierungshöhe die Elektrotauchlackbäder aufgrund einer hohen Neigung zur Sedimentation nicht mehr als stabil bezeichnet werden können.
Die Druckschrift DE 42 37 959 A1 löst das Problem, indem sie vorschlägt, dass das bei der Elektrotauch-Lackierung (ETL) verwendete wässrige Überzugsmittel chemisch verändert wird. Diese chemische Veränderung soll dazu führen, dass die „Knarz“-Geräusche vermieden werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Einhaltung der chemischen Eigenschaften des Überzugsmittels, die für den gewünschten Erfolg von besonderer Bedeutung ist, in der Praxis einen hohen Kontrollaufwand darstellt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass zwar die chemischen Eigenschaften aufwändig kontrolliert werden können, jedoch bei der Verarbeitung nicht ausreichend garantiert werden kann, dass die gewünschten Eigenschaften tatsächlich flächendeckend auftreten.
Zur Lösung des Problems wird ferner in der Druckschrift DE 33 35 150 C1 eine Oberflächenbeschichtung für Werkstücke vorgeschlagen, bei der ein Trägermaterial mit eingebetteten Füllkörpern versehen ist. Dabei beeinflussen die Füllkörper die Oberflächenkontur des beschichteten Trägermaterials. Eine derartige beschichtete Oberfläche verhindert beim Gleiten an einer anderen Oberfläche ein Festsaugen. Die Beschichtung eignet sich besonders gut für Gummileisten und Federführungsprofile von Kraftfahrzeugen. Das Trägermaterial besteht in vorteilhafter Weise aus Polyurethan und die Füllkörper sind Glaskügelchen.
Eine weitere Lösung des Problems unterbreitet die Druckschrift DE 10 2006 060 477 A1 . Sie beschreibt einen Fahrzeugsitz mit einer Sitzschale und einem Sitzbezug aus Leder. Um Knarzgeräusche zwischen Sitzbezug und Sitzschale zu verhindern, ist vorgesehen, dass zwischen Sitzbezug und Sitzschale eine Einlage aus einem einflächig gestrickten Textilband verwendet wird.
Die Druckschrift DE 100 35 507 A1 erläutert ein Verfahren zur Verminderung von Knarzgeräuschen, die bei der Relativbewegung von zwei in Kontakt tretenden Oberflächenbereichen entsteht. Bei dem Verfahren wird auf einem oder beiden der in Kontakt tretenden Oberflächenbereiche mittels Plasmaabscheidung eine dünne Schicht abgeschieden, die eine geringere Adhäsionskomponente und eine geringere Deformationskomponente der Reibungskraft aufweist als die unbeschichteten Oberflächenbereiche. Durch das Verfahren lassen sich Knarzgeräusche vermindern oder vollständig unterdrücken, ohne den optischen Eindruck der zugrunde liegenden Oberflächenbereiche zu verändern.
Schließlich setzt die Druckschrift DE 102 55 453 A1 im Gegensatz zu dem oben genannten Stand der Technik an dem „Knarz-Problem“ folgendermaßen an. Es wird vorgeschlagen, die Herstellung des auf der jeweiligen Struktur angeordneten Schaumstoff-Körpers zu verändern. Das Verfahren schlägt vor, dass der Schaumstoff-Körper auf der Formkörper-Außenfläche zumindest teilweise mit einem Schutzüberzug belegt ist und dass die Formfläche des Schaumwerkzeuges vor dem Einfüllen des Schaumstoffes in den zu überziehenden Formkörperbereich mit einem hochreaktiven Mehrkomponentengemisch eines im ausgehärteten Zustand verschleißfesten und reibgeräuschmindernden Kunststoffmaterials beschichtet ist und dieses zumindest teilweise konsolidiert und anschließend das Schaumstoffmaterial in das Schäumwerkzeug eingefüllt und unter flächiger Bindung mit dem Kunststoffmaterial ausgehärtet wird.
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein alternatives, leicht und preiswert durchführbares Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugsitzes zu schaffen, die frei von Knarzgeräuschen ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird durch das Verfahren ein Träger hergestellt, der die Merkmale des Anspruchs 4 aufweist. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise des erfindungsgemäßen Trägers.
Der vorteilhafte Effekt besteht darin, dass im Kontaktbereich zwischen dem Schaumkörper und dem mindestens einen Träger trotz der Belastung des Schaumkörpers durch einen Aufsitzenden nur noch Reibungseffekte hervorgerufen werden, die keine Geräusche mehr erzeugen.
Das Verfahren zur Verminderung von Knarzgeräuschen und der speziell beschichtete Träger werden detailliert in einem Ausführungsbeispiel anhand der 1 und 2 beschrieben. Es zeigen:

1 einen Träger, hergestellt nach dem bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und
2, 3, 4 einen erfindungsgemäßen Träger, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

1 zeigt einen Schaumkörper S und einen Träger U, die jeweils nach bisher aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt sind.
Als Träger U werden Elemente eines Untergestells oder ein Untergestell als Ganzes oder beispielsweise Elemente einer Sitzwanne oder eine Sitzwanne als Ganzes verstanden, die gemeinhin dazu dienen, einen Schaumkörper S, der als Polsterteil eines Fahrzeugsitzes dient, zu tragen.
Der Schaumkörper S ist beispielsweise aus einem PVC-Schaum oder einem PU-Schaum hergestellt.
Der Träger U ist beispielsweise ein Stahlblech, Stahlprofil oder ein Stahldraht. Der aus einem Stahlwerkstoff als Trägermaterial hergestellte Träger U stellt beispielsweise ein Teil eines Untergestells oder ein Untergestell eines Fahrzeugsitzes dar, auf dem als Polsterung des Fahrzeugsitzes der Schaumkörper S angeordnet ist.
Auf dem Träger U ist eine Beschichtung B, insbesondere eine Elektrotauch-Lackierung, aufgetragen. Zwischen der Beschichtung B und der zu dem Träger U zugewandten Seite des Schaumkörpers S bildet sich ein Kontaktbereich K.
Wie in 1 erkennbar ist, bildet der Kontaktbereich K zwischen dem Oberflächenbereich A_s des Schaumkörpers S und dem Oberflächenbereich A_U des Trägers U eine im Wesentlichen flächige Auflagefläche A_flächig aus.
Insbesondere unter Belastung, das heißt, wenn sich beispielsweise ein Sitzbenutzer auf die Polsterung des Fahrzeugsitzes setzt, entstehen zwischen dem Oberflächenbereich A_S des Schaumkörpers S und dem Oberflächenbereich A_U des Trägers U große Adhäsionskräfte, die bisher sogar zu einem teilweisen Verkleben des Schaumkörpers S an dem Träger U führen. Der Schaumkörper S bildet zumeist auf seiner Oberfläche eine Haut aus, die zumindest partiell zum Verkleben an dem Träger U neigt. Eine große Haftreibung zwischen den sich im Kontaktbereich K berührenden Flächen ist die Folge.
Durch die Bewegungen des Sitzbenutzers auf dem Fahrzeugsitz wird der Schaumkörper S relativ zu dem Träger U bewegt, das heißt, der Schaumkörper S wird vollständig oder bereichsweise (partiell) gegenüber dem Träger U verschoben. Es kommt dabei zu einem „Losreißen“ der sich in einer starken Haftreibung befindenden kontaktierenden Flächen. Bei der Relativbewegung entsteht unter teilweiser Aufhebung der Adhäsionskräfte ein knarzendes Geräusch. Dieses Geräusch entsteht, wenn die vorhandene Haftreibung der flächigen Auflagefläche überwunden wird und sich der Schaumkörper S von dem Träger partiell oder ganz löst. Dabei entsteht bei der Aufhebung der Haftreibung ein lautes Geräusch, wenn die Flächen im Kontaktbereich zudem miteinander verklebt sind. Zudem entsteht bei Aufhebung der Haftreibung ein weniger lautes Geräusch, wenn die Flächen im Kontaktbereich, ohne miteinander verklebt zu sein, aneinander reiben.
Bekannt ist durch Schmiermittel den Gleitreibungsanteil zu erhöhen, um so den Haftreibungsanteil von vornherein zu reduzieren, wobei diese Schmiermittel zumindest im Kontaktbereich K auf den Träger U aufgetragen werden. Das Knarzen wird durch die Schmiermittel jedoch nicht dauerhaft beseitigt, da die Schmiermittel zumindest teilweise in den Schaumkörper S eindringen oder durch die stetige Belastung aus dem Kontaktbereich verdrängt werden.
Die 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Träger U, der ebenfalls aus einem Stahlblech, Stahlprofil oder einem Stahldraht hergestellt ist. Der aus Stahl als Trägermaterial beschichtete Träger U wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt hergestellt.
Der Schaumkörper S bleibt unverändert und ist deshalb analog zu 1 dargestellt.
Der Träger U, der beispielsweise einen Teil des Untergestells oder das Untergestell eines Fahrzeugsitzes darstellt, wird wie bisher ebenfalls mit einer Korrosionsschutz-Beschichtung B versehen.
Anders als im Stand der Technik wird aber zumindest der Teil der Oberfläche des mindestens einen Trägers U (strukturierter Oberflächenbereich A_U'), der mit dem Teil der Oberfläche (Oberflächenbereich A_s) des auf dem mindestens einen Träger U angeordneten Schaumkörpers S in dem Kontaktbereich K in Kontakt kommt, vor der Beschichtung B durch eine Oberflächenbehandlung mit einer Oberflächenstruktur versehen. Deren Trägeroberflächenrauigkeit Rau wird in Abhängigkeit der Schichtdicke a der späteren Beschichtung B so gewählt, dass eine anschließende Beschichtung B der Oberfläche des mindestens einen Trägers U eine Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B aufweist, so dass durch Belastung des Schaumkörpers S im Kontaktbereich K zu dem mindestens einen Träger U hervorgerufene Reibungseffekte keine Geräusche erzeugen.
Durch das Verfahren entsteht ein beschichteter Träger U, bei dem zumindest ein Teil der Oberfläche partiell im Oberflächenbereich A_U' strukturiert ist und dort eine vorgebbare Trägeroberflächenrauigkeit Rau aufweist.
Dieser partielle Teil der Oberfläche des Trägers U, das heißt der durch die Oberflächenbehandlung strukturierte Oberflächenbereich A_U', weist zumindest dort die gewünschte Mindest-Trägeroberflächenrauigkeit Rau auf, wo die Oberfläche mit dem auf dem Träger U angeordneten Schaumkörper S in dem Kontaktbereich K in dem Oberflächenbereich A_s des Schaumkörpers S in Kontakt kommt.
Bei Belastung des Schaumkörpers S im Kontaktbereich K zu dem mindestens einen Träger U hervorgerufene Reibungseffekte führen jetzt nicht mehr zu den unerwünschten Geräuschen.
In 2 ist die gebildete Oberflächenstruktur der Beschichtung B prinzipiell dargestellt.
Hinsichtlich der wellenartigen Oberflächenstruktur der Beschichtung B ist die Darstellung der 2 jedoch nicht maßstabsgetreu.
Aus der Prinzipdarstellung ist aber eindeutig ersichtlich, dass der strukturierte Oberflächenbereich A_U' des Trägers U im Kontaktbereich K gegenüber dem Oberflächenbereich A_S des Schaumkörpers S jetzt als punktuelle Auflagefläche A_punkt ausgebildet ist. Durch die verringerte, punktuelle Berührung zwischen dem Schaumkörper S und dem Träger U werden unerwünschte Geräusche vermieden.
Das Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass als Beschichtung B eine anodische oder kathodische Elektrotauch-Lackierung oder eine herkömmliche Lackierung durchgeführt wird. Diese Verfahren sind an sich bekannt.
Diese alternativen Verfahrensschritte zur Beschichtung werden jedoch erfindungsgemäß mit der prinzipiell beschriebenen Oberflächenbehandlung der Oberflächenstruktur kombiniert, wobei Verfahren getestet worden sind, die in einem vor der Beschichtung durchzuführenden Verfahrensschritt zur Anwendung kommen.
Als Oberflächenbehandlung wird in einer ersten Ausführungsvariante ein Glaskugelstrahlen durchgeführt.
Mit dem Glaskugelstrahlen können hochwertige Leichtmetallbauteile schonend gereinigt, entgratet, geglättet oder mattiert werden. Die Glaskugel-Strahltechnik wird ebenfalls zur Vorbereitung für Beschichtungen eingesetzt. Durch das Glaskugelstrahlen der Oberflächen werden diese gleichmäßig verdichtet - Maßtoleranzen, Kanten und Dichtflächen bleiben aber erhalten. Für das Glaskugelstrahlen werden moderne Injektordreh- und Druckstrahlanlagen genutzt.
In einer zweiten Ausführungsvariante wird die Oberflächenbehandlung mittels Strukturprägen mit Hilfe von Umformwerkzeugen durchgeführt, die bei der Herstellung des mindestens einen Trägers U zum Einsatz kommen. Es ist vorgesehen, dass die Oberflächen der Innenseiten der Umformwerkzeuge zumindest auf einem Teil ihrer Innenfläche eine Oberflächenstruktur aufweisen, die während der Umformung des mindestens einen Trägers U auf einem Teil der Oberfläche des mindestens einen Trägers U in Abhängigkeit der Schichtdicke a der späteren Beschichtung B die gewünschte vorgebbare Trägeroberflächenrauigkeit Rau hinterlassen.
Beide Ausführungsvarianten sorgen somit dafür, dass zumindest auf einem Teil der Oberfläche des mindestens einen Trägers U in Abhängigkeit der Schichtdicke a der späteren Beschichtung B eine gewünschte vorgebbare Trägeroberflächenrauigkeit Rau erzeugbar ist.
Erfindungsgemäß wird der Träger U erst nach der Oberflächenbehandlung des Trägers U und Erzeugung der Trägeroberflächenrauigkeit Rau beschichtet.
Bei den Pigmenten und Füllstoffen, die nach der Oberflächenbehandlung des Trägers U bei der ETL-Beschichtung zum Einsatz kommen, handelt es sich um in der Lackindustrie einsetzbare Füllstoffe und anorganische oder organische farb- und/oder effektgebende Pigmente, insbesondere auch um Korrosionsschutzpigmente. Beispiele für anorganische farbgebende Pigmente sind Titandioxid, mikronisiertes Titandioxid, Zinksulfid, Lithopone, Bleicarbonat, Bleisulfat, Zinnoxid, Antimonoxid, Eisenoxide, Chromgelb, Nickeltitangelb, Chromorange, Molybdatrot, Mineralviolett, Ultramarinviolett, Ultramarinblau, Kobaltblau, Chromoxidgrün und Ruß. Beispiele für farbgebende organische Pigmente sind solche aus den Gruppen von Azo-, Phthalocyanin-, Chinacridon-, Perylen-, Perinon-, Anthrachinon-, Thioindigo- und Diketopyrrolopyrrolpigmenten. Beispiele für effektgebende Pigmente sind Metallpigmente, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer oder anderen Metallen; Interferenzpigmente wie beispielsweise metalloxidbeschichtete Metallpigmente oder metalloxidbeschichtete Glimmer; Perlglanzpigmente und optisch variable Pigmente (OVP).
Beispiele für Korrosionschutzpigmente sind Zinkchromat, Strontiumchromat, Zinkphosphat, Bleisilicochromat, Bariummetaborat und Zinkborat.
Beispiele für Füllstoffe sind Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Talkum, Siliziumdioxid, Aluminiumsilikate, Magnesiumsilikate, Glimmer, Aluminiumhydroxyd und Kieselsäuren. Die Füllstoffe können auch mit organischen Verbindungen modifiziert (gecoatet) sein, wobei die organischen Verbindungen auch UV-härtbare Gruppen enthalten können. Beispiele für derartige modifizierte Füllstoffe sind gecoatetes mikronisiertes Aluminiumoxid oder gecoatetes mikronisiertes Siliziumdioxid.
Bei allen denkbaren Ausführungsvarianten wird ein für die Erfindung wesentlicher Effekt erzeugt, der darin besteht, dass durch die Oberflächenbehandlung nach einer der genannten Alternativen und die jeweils gewählte Beschichtung B des Teiles der Oberfläche des mindestens einen Trägers U, der in dem strukturierten Oberflächenbereich A_U' mit dem Oberflächenbereich A_s des mindestens einen auf dem Träger U angeordneten Schaumkörpers S in einem Kontaktbereich K in Kontakt kommt, als punktuelle Auflagefläche A_punkt des Trägers U gegenüber dem Schaumkörper S ausgebildet wird.
Durch die Bewegung des Sitzbenutzers auf dem Fahrzeugsitz wird der Schaumkörper S, wie bereits beschrieben, relativ zu dem Träger U bewegt, das heißt gegenüber dem Träger U verschoben.
Durch die punktuelle Auflagefläche A_punktdes Trägers U gegenüber dem Schaumkörper S im Kontaktbereich K werden die Adhäsionskräfte im Kontaktbereich dahingehend verändert, dass die Kräfte auf mehrere punktuelle Kontaktbereiche, sprich „Kontaktpunkte“, verteilt werden.
Bei der Relativbewegung des Schaumkörpers S gegenüber dem Träger U entsteht kein knarzendes Geräusch mehr, weil die die Knarzgeräusche bewirkenden und beim Einsitzen einer Person auf dem Fahrzeugsitz zu überwindenden Adhäsionskräfte durch die punktuelle Auflagefläche A_punkt des Trägers U in den jeweiligen Kontaktpunkten geringer sind, da sich die mehreren in den Kontaktpunkten berührenden Oberflächenbereiche kleiner sind.
Unter Belastung setzt sich wie erläutert ein Sitzbenutzer auf die Polsterung des Fahrzeugsitzes. Es entstehen zwischen dem Oberflächenbereich A_S des Schaumkörpers S und dem Oberflächenbereich A_U des Trägers U große Adhäsionskräfte, die bisher sogar zu einem teilweisen Verkleben des Schaumkörpers S an dem Träger U führen. Der Schaumkörper S bildet zumeist auf seiner Oberfläche eine Haut aus, die zumindest partiell zum Verkleben an dem Träger U neigt. Eine große Haftreibung zwischen den sich im Kontaktbereich K berührenden Flächen ist die Folge.
Erfindungsgemäß wird dieser Kontaktbereich dahingehend verändert, dass die Beschichtung B jetzt gegenüber dem Schaumkörper S die punktuelle Auflageflächen A_punkt mit Kontaktpunkten ausbildet.
Wie bisher wird durch die Bewegungen des Sitzbenutzers auf dem Fahrzeugsitz der Schaumkörper S relativ zu dem Träger U bewegt, das heißt, der Schaumkörper S wird vollständig oder bereichsweise (partiell) gegenüber dem Träger U verschoben.
Es kommt dabei zu einem „Losreißen“ der punktuellen Auflageflächen A_punktan den Kontaktpunkten.
Bei der Relativbewegung entsteht unter teilweiser Aufhebung der Adhäsionskräfte kein knarzendes Geräusch, da die vorhandene Haftreibung der punktuellen Auflageflächen A_punkt an den Kontaktpunkten zwischen Schaumkörper S und Träger U geringer ist als die bisherigen flächigen Auflageflächen A_flächig gemäß 1, wodurch die Haftreibung leichter überwunden wird.
Dadurch, dass die Haftreibung in den Kontaktpunkten leichter überwunden werden kann, entsteht bei der Aufhebung der punktuellen Haftreibung kein knarzendes Geräusch. Es wurde herausgefunden, dass selbst dann, wenn die Flächen im Kontaktbereich miteinander verklebt sind, kein knarzendes Geräusch mehr entsteht, wenn sich Schaumkörper S und Träger U unter zumindest teilweiser Aufhebung der Adhäsionskräfte relativ zueinander bewegen.
Die 3 und 4 sind nicht maßstäblich. In 4 ist gegenüber 3 eine veränderte Trägeroberflächenrauigkeit Rau und Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B dargestellt. Die Veränderung dient zum einen der besseren Sichtbarkeit der Beschichtung B zwischen Träger U und Schaumkörper S und verdeutlicht zugleich, dass die Trägeroberflächenrauigkeit Rau und Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B variabel ist und entsprechend gewählt werden kann.
In den 3 und 4 werden die nachfolgend beschriebenen spezifische Angaben zu der bevorzugten Trägeroberflächenrauigkeit Rau und der bevorzugten Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B verdeutlicht.
Trägeroberflächenrauigkeit Rau:
Bei der erfindungsgemäßen Strukturierung der Oberfläche A_U' des Trägers U wird die Trägeroberflächenrauigkeit R_aU erzeugt, wobei der Profilspitzenabstand Su des Trägers U, wie in 3 gezeigt ist, zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und vorzugsweise 0,2 mm beträgt.
Zudem wird bei der Strukturierung der Oberfläche A_U' des Trägers U eine Trägeroberflächenrauigkeit Rau erzeugt, deren Profiltiefenabstand T_U, wie auch in 3 gezeigt ist, zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und vorzugsweise 0,2 mm beträgt.
Die vorgesehene Profiltiefe Rt_U des Trägers U liegt, wie ebenfalls in 3 gezeigt ist, zwischen 0,1 mm und 0,3 mm und beträgt vorzugsweise 0,2 mm.
Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B:
Nach der Beschichtung der strukturierten Oberfläche A_U' des Trägers U wird in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit Rau eine Beschichtungsoberflächenrauigkeit Ra_B erzeugt, deren Profilspitzenabstand S_B, wie in 4 gezeigt ist, zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt und vorzugsweise 0,3 mm beträgt.
Der Profiltiefenabstand T_B liegt, wie ebenfalls in 4 gezeigt ist, zwischen 0,2 mm und 0,4 mm und beträgt vorzugsweise 0,3 mm.
Schließlich wird in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit Rau eine Profiltiefe Rt_B der Beschichtung B ausgebildet, die gemäß 4, zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegt und vorzugsweise 0,25 mm beträgt.
Bezugszeichenliste

S: Schaumkörper
U: Träger/Untergestell/Sitzwanne
AS: Oberflächenbereich des Schaumkörpers
AU: Oberflächenbereich des Trägers (unstrukturiert)
Aflächig: flächige Auflagefläche
AU': Oberflächenbereich des Trägers (strukturiert)
Apunkt: punktuelle Auflagefläche
a: Schichtdicke
B: Beschichtung
K: Kontaktbereich
RaU: Trägeroberflächenrauigkeit
RtU: Profiltiefe des Trägers
SU: Profilspitzenabstand des Trägers
TU: Profiltiefenabstand des Trägers
RaB: Beschichtungsoberflächenrauigkeit
RtB: Profiltiefe der Beschichtung
SB: Profilspitzenabstand der Beschichtung
TB: Profiltiefenabstand der Beschichtung

Claims

Verfahren zur Verminderung von Knarzgeräuschen, die bei einer Relativbewegung von zwei in Kontakt tretenden Oberflächenbereichen (A_U, A_S) eines auf mindestens einem Träger (U) angeordneten Schaumköpers (S) entstehen, wobei der mindestens eine Träger (U) als Korrosionsschutz-Beschichtung (B) mit einer anodischen oder kathodischen Elektrotauch-Lackierung oder einer Lackierung beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Teil der beschichteten Oberfläche des mindestens einen Trägers (U), der in seinem Oberflächenbereich (A_U') mit dem Oberflächenbereich (As) des auf dem mindestens einen Träger (U) angeordneten Schaumkörpers (S) in einem Kontaktbereich (K) in Kontakt kommt, vor der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) durch ein Glaskugelstrahlen oder durch ein Strukturprägen als Oberflächenbehandlung mit einer Oberflächenstruktur versehen wird, deren vorgebbare Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) in Abhängigkeit der Schichtdicke (a) der späteren Korrosionsschutz-Beschichtung (B) so gewählt wird, dass die anschließende Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der Oberfläche des mindestens einen Trägers (U) eine Beschichtungsoberflächenrauigkeit (Ra_B) aufweist, bei der durch Belastung des Schaumkörpers (S) im Kontaktbereich (K) zu dem mindestens einen Träger (U) hervorgerufene Reibungseffekte keine Geräusche erzeugen, wobei die strukturierte Oberfläche (A_U') des Trägers (U) vor der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) eine Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) aufweist, deren Profilspitzenabstand (Su) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefenabstand (T_U) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefe (Rt_U) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt, wobei die Beschichtungsoberflächenrauigkeit (Ra_B) des Trägers (U) nach der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der strukturierten Oberfläche (A_U') des Trägers (U) in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) einen Profilspitzenabstand (S_B) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, und einen Profiltiefenabstand (T_B) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, sowie eine Profiltiefe (Rt_B) aufweist, die zwischen 0,2 mm und 0,5 mm liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbehandlung des mindestens einen Trägers (U) bei dem Strukturprägen mittels Umformwerkzeugen durchgeführt wird, indem die Oberflächen der Innenseiten der Umformwerkzeuge zumindest auf einem Teil ihrer Innenfläche eine Oberflächenstruktur aufweisen, die während der Umformung des mindestens einen Trägers (U) auf einem Teil der Oberfläche des mindestens einen Trägers (U) in Abhängigkeit der Schichtdicke (a) der späteren Korrosionsschutz-Beschichtung (B) die vorgegebene Trägeroberflächenrauigkeit (Rau) hinterlassen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Oberflächenbehandlung der Teil der mit der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) beschichteten Oberfläche des mindestens einen Trägers (U), der in dem strukturierten Oberflächenbereich (A_U') mit dem Oberflächenbereich (As) des mindestens einen auf dem Träger (U) angeordneten Schaumkörpers (S) in dem Kontaktbereich (K) in Kontakt kommt, als punktuelle Auflagefläche (A_punkt) des Trägers (U) gegenüber dem Schaumkörpers (S) ausgebildet wird.
Träger (U), hergestellt nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, der mit einer anodischen oder kathodischen Elektrotauch-Lackierung oder einer Lackierung als Korrosionsschutz-Beschichtung (B) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der beschichteten Oberfläche des mindestens einen Trägers (U), der in einem Oberflächenbereich (A_U') mit einem Oberflächenbereich (As) eines auf dem Träger (U) angeordneten Schaumkörpers (S) in einem Kontaktbereich (K) in Kontakt kommt, eine Beschichtungsoberflächenrauigkeit (Ra_B) aufweist, bei der durch Belastung des Schaumkörpers (S) im Kontaktbereich (K) zu dem mindestens einen Träger (U) hervorgerufene Reibungseffekte keine Geräusche erzeugen, wobei die Beschichtungsoberflächenrauigkeit (Ra_B) des Trägers (U) nach der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der strukturierten Oberfläche (A_U') des Trägers (U) in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit (Ra_U) einen Profilspitzenabstand (S_B) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, und einen Profiltiefenabstand (T_B) aufweist, der zwischen 0,2 mm und 0,4 mm liegt, sowie eine Profiltiefe (Rt_B) aufweist, die zwischen 0,2 mm und 0,5mm liegt.
Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der strukturierte Oberflächenbereich (A_U') des Trägers (U) im Kontaktbereich (K) gegenüber dem Oberflächenbereich (A_S) des Schaumkörpers (S) als punktuelle Auflagefläche (A_punkt) ausgebildet ist.
Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Oberfläche (A_U') des Trägers (U) vor der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) eine Trägeroberflächenrauigkeit (Ra_U) aufweist, deren Profilspitzenabstand (S_U) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefenabstand (T_U) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt und deren Profiltiefe (Rt_U) zwischen 0,1 mm und 0,3 mm liegt.
Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsoberflächenrauigkeit (Ra_B) des Trägers (U) nach der Korrosionsschutz-Beschichtung (B) der strukturierten Oberfläche (A_U') des Trägers (U) in Abhängigkeit der Trägeroberflächenrauigkeit (RaU) einen Profilspitzenabstand (SB) aufweist, der 0,3 mm beträgt, und einen Profiltiefenabstand (TB) aufweist, der 0,3 mm beträgt, sowie eine Profiltiefe (RtB) aufweist, die 0,25 mm beträgt.