DE102014200682B4 - Träger für ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil und Fahrzeuginnenverkleidungsteil - Google Patents

Abstract

Träger (1), umfassend mindestens ein thermoplastisches Material, mindestens eine erste, aus einer gepressten Fasermatte gebildete Lage (8) mit Fasern zufälliger Orientierung und mindestens eine zweite Lage (9) mit ausgerichteten Fasern (25, 26), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Fasern der ersten Lage (8) und einige der Fasern der zweiten Lage (9) als Naturfasern ausgebildet sind, wobei der Träger (1) zu insgesamt mindestens 95 Gewichts-% aus Naturfasern und thermoplastischem Material besteht und wobei das thermoplastische Material einen Gewichtsanteil von 20% bis 80% am Träger hat und die zweite Lage (9) mindestens eine erste und eine zweite Schicht aus unidirektional verlaufenden Fasern (25, 26) aufweist, wobei die unidirektionalen Fasern (25, 26) aus der ersten Schicht winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zu den unidirektionalen Fasern (25, 26) der zweiten Schicht verlaufen.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Träger für ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil und ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil.
• Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Träger von Fahrzeuginnenverkleidungsteilen bekannt. Träger für Fahrzeuginnenverkleidungsteile sind zumeist aus Kunststoff ausgebildet, da Kunststoff bei einem verhältnismäßig geringen Gewicht gute mechanische Eigenschaften bietet. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wird der Träger häufig faserverstärkt ausgebildet. Hierzu kann der Träger beispielsweise ein Faservlies enthalten, das vom Kunststoff des Trägers durchdrungen ist.
• Zwar können bei geeignet hoher Dicke des Faservlieses hierdurch bereits hinreichend stabile Träger produziert werden, jedoch sind hierfür relativ dicke, schwere Vliese erforderlich. Dies erhöht in unerwünschter Weise das Flächengewicht des Trägers und führt außerdem zu höheren Materialkosten, Insbesondere hinsichtlich der steigenden Bedeutung der Reduzierung des Treibstoffverbrauchs von Kraftfahrzeugen ist jedoch eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts erstrebenswert.
• Im Bereich der Luftfahrzeugtechnik sind außerdem Träger bekannt, die gewebte Verstärkungsmaterialien aufweisen. Zwar kann Gewicht eingespart werden, wenn gewebeverstärkte Träger anstatt von Trägern mit einer Verstärkung aus Vlies verwendet werden, jedoch sind Gewebe als Ausgangsmaterial zu teuer, sodass diese als Verstärkungsmaterial für Träger von Fahrzeuginnenverkleidungsteilen von Bodenfahrzeugen noch keine wesentliche Bedeutung erlangt haben. Lediglich bei Luftfahrzeugen überwiegt der Vorteil von gewebeverstärkten Trägern, da hier der Einfluss des Gewichts auf den Treibstoffverbrauch sowie auf die Auslegung der übrigen, die Gewichtskraft aufnehmenden Komponenten der Flugzeuge noch deutlich höher zu bewerten ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Träger für ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil zu entwerfen, der ein reduziertes Flächengewicht aufweist.
• Diese Aufgabe wird durch einen Träger nach Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen werden in den abhängigen Ansprüchen genannt.
• Der erfindungsgemäße Träger weist eine erste Lage, eine zweite Lage sowie ein thermoplastisches Material auf.
• Die erste Lage wird durch eine gepresste Fasermatte gebildet, die Fasern zufälliger Orientierung aufweist. Mit einer „zufälligen Orientierung“ ist gemeint, dass die Fasern innerhalb einer Ebene der ersten Lage mit einer zufälligen Orientierung verlaufen. Die Richtung jeder einzelnen Faser (bzw. der in der Ebene der ersten Lage liegende Richtungsanteil) ist zufällig und die Richtungen verschiedener Fasern sind nicht miteinander korreliert, d.h. der in der Flächenebene der ersten Lage liegende Teil der Richtungsvektoren der Fasern ist insgesamt für alle Fasern der ersten Lage betrachtet statistisch verteilt. Die Fasern können auch in einer Richtung verlaufen, die eine Richtungskomponente orthogonal zur Flächenebene aufweist, diese Richtungskomponente ist jedoch zumeist relativ gering.
• Die zweite Lage weist ausgerichtete Fasern auf, d.h. die Fasern verlaufen in ein oder mehreren Vorzugsrichtungen. Das thermoplastische Material kann insbesondere sowohl die erste als auch die zweite Lage durchdringen und verbindet diese mit- und die Fasern der Lagen untereinander.
• Die erste Lage kann ein Flächengewicht aufweisen, das mindestens 50% des Flächengewichts der zweiten Lage beträgt. Dies bedeutet, dass die erste Lage selbst signifikant zur Verstärkung beiträgt. Insbesondere dient die erste Lage somit zumindest nicht ausschließlich dazu, mehrere Schichten einer mehrschichtig ausgebildeten zweiten Lage vor einem Verrutschen gegeneinander zu schützen.
• Ein Flächengewicht des Trägers kann kleiner als 1400 g/m² sein. In einigen Ausführungsformen ist das Flächengewicht des Trägers kleiner als 1200 g/m² oder sogar kleiner als 1000 g/m². Ein derartig niedriges Flächengewicht ist mit herkömmlichen, lediglich mittels eines Vlieses verstärkten Trägern nicht zu erreichen, ohne dass die mechanischen Eigenschaften den für Fahrzeuginnenräume vorgegebenen Mindeststandards nicht mehr genügen.
• Eine Dicke des Trägers (d.h. seine Ausdehnung in eine Richtung orthogonal zu einer Flächenebene der Lagen) kann beispielsweise kleiner als 2 mm sein. In einigen Ausführungsformen ist die Dicke sogar kleiner als 1,5 mm, kleiner als 1,2 mm oder kleiner als 1 mm.
• Eine maximale Zugspannung, die der Träger aushält ohne beschädigt zu werden, kann beispielsweise mindestens 10 N/mm² betragen. Vorzugsweise beträgt die maximale Zugspannung mindestens 20 N/mm² oder mindestens 30 N/mm². Eine maximale Dehnung des Trägers, die erreicht wird bevor eine irreversible Verformung (d.h. Beschädigung) des Trägers eintritt, ist vorzugsweise größer als 0,5% oder sogar größer als 1,2%. Ein Zugmodul des Trägers kann beispielsweise größer als 1000 MPa oder sogar größer als 3500 MPa sein. Die maximale Dehnung, die maximale Zugspannung und das Zugmodul können gemäß DIN EN ISO 527-4 bestimmt werden und beziehen sich jeweils auf eine Einwirkung einer innerhalb der Flächenrichtung des Trägers wirkenden Kraft.
• Als thermoplastisches Material kann Polypropylen verwendet werden. Dieses ist preisgünstig und weist eine hinreichend hohe Festigkeit auf. Selbstverständlich können auch die meisten anderen aus dem Stand der Technik bekannten, für Träger verwendeten Thermoplaste als thermoplastisches Material des Trägers verwendet werden. Auch Mischungen zwischen verschiedenen Thermoplasten können als thermoplastisches Material des Trägers verwendet werden. Das thermoplastische Material und/oder die Fasern der ersten und/oder zweiten Lage können intransparent ausgebildet sein. Entsprechend kann der Träger insgesamt intransparent für sichtbares Licht sein.
• Die Fasern der ersten Lage können vorzugsweise ein Vlies bilden. Aufgrund ihrer verhältnismäßig hohen Stabilität haben sich Nadelvliese als besonders geeignet erwiesen. Insbesondere kann das Vlies alle Fasern der ersten Lage aufweisen. Die erste Lage kann, je nach Ausführungsform, beispielsweise zwischen 40 g/m² und 500 g/m² an Fasern aufweisen, wobei für diese Werte lediglich nichtthermoplastische Fasern mitgerechnet wurden. Eventuell bei der Trägerherstellung nicht vollständig aufgeschmolzene Fasern aus thermoplastischem Material wurden somit nicht mit eingerechnet.
• Die Fasern der zweiten Lage können ein Gewebe bilden. Als Gewebe wird in manchen Ausführungsformen ein Erzeugnis aus mindestens zwei rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig verkreuzten Fadensystemen bezeichnet. Das Gewebe kann gemäß einer Ausführungsform alle Fasern der zweiten Lage aufweisen. Es ist jedoch auch eine mehrschichtige zweite Lage denkbar, wobei nur eine Schicht der ersten Lage ein Gewebe bildet. Das Gewebe kann gemäß einer Ausführungsform einen Überdeckungsgrad von über 50% aufweisen, d.h. eventuelle Löcher zwischen den Gewebefasern haben einen Flächenanteil von weniger als 50%. Je nach Ausführungsform kann der Überdeckungsgrad sogar über 70% oder über 90% betragen. In einigen Ausführungsformen liegt der Überdeckungsgrad über 95%, d.h. der Flächenanteil eventueller Löcher zwischen den Gewebefasern ist in derartigen Ausführungsformen kleiner als 5%.
• Statt eines Gewebes kann die zweite Lage auch eine Maschenware (d.h. ein textiles Erzeugnis, bei dem eine mittels Faden gebildete Schleife in eine andere Schleife hineingeschlungen ist) oder eine Strickware umfassen. Ebenso kann die zweite Lage aus mindestens einem Gewebe und/oder mindestens einer Maschenware und/oder mindestens einer Strickware zusammengesetzt sein.
• Die Fasern der zweiten Lage können ebenso zumindest teilweise eine Schicht aus unidirektional verlaufenden Fasern bilden. Insbesondere kann die zweite Lage mindestens zwei Schichten aufweisen, die jeweils durch unidirektionale Fasern gebildet werden. Die Fasern der ersten Schicht können in einem Winkel, insbesondere in einem rechten Winkel, zu den Fasern der zweiten Schicht verlaufen. Auch wenn die Schicht nicht nur zwei, sondern eine beliebige natürliche Zahl n von Schichten aufweist, können benachbarte Schichten jeweils unidirektionale Fasern aufweisen, die um einen Winkel von 360°/n oder X·360°/n (wobei X eine natürliche Zahl ist, die <n ist) zueinander verdreht sind. Hierdurch lässt sich eine besonders gleichmäßige Belastung der Fasern, unabhängig von der Belastungsrichtung erreichen.
• Unabhängig von der Anordnung der Fasern kann die zweite Lage, je nach Ausführungsform, beispielsweise zwischen 50 g/m² und 600 g/m² an Fasern aufweisen, wobei für diese Werte lediglich nichtthermoplastische Fasern mitgerechnet wurden. Eventuell bei der Trägerherstellung nicht vollständig aufgeschmolzene Fasern aus thermoplastischem Material wurden somit nicht mit eingerechnet.
• Die Fasern der ersten und/oder zweiten Lage können insbesondere aus einem Naturmaterial ausgebildet sein. Als besonders geeignet haben sich Bastfasern wie beispielsweise Flachs, Jute, Hanf, Bambus, Papyrus oder Kenaf erwiesen. Ebenso können Hartfasern wie Kokosfasern oder Sisal als Fasern der ersten und/oder zweiten Lage verwendet werden. Ebenso können auch Samenfasern wie beispielsweise Baumwolle verwendet werden.
• Das thermoplastische Material kann je nach Ausführungsform einen Gewichtsanteil von 20% bis 80% am Träger haben. Als besonders geeignet hat es sich erwiesen, wenn der Gewichtsanteil des thermoplastischen Materials zwischen 30% und 70% oder zwischen 40% und 60% beträgt. Beispielsweise kann das thermoplastische Material einen Gewichtsanteil von 50% am Träger haben. Die Fasern können ebenso einen Gewichtsanteil von 50% am Träger haben.
• Der Gewichtsanteil des thermoplastischen Materials am Träger kann über den Träger im Wesentlichen konstant sein. Alternativ kann sich der Gewichtsanteil des thermoplastischen Materials der ersten Lage von einem Gewichtsanteil des thermoplastischen Materials der zweiten Lage unterscheiden. Insbesondere kann die zweite Lage (d.h. die Lage mit den ausgerichteten Fasern) einen geringeren Gewichtsanteil an thermoplastischen Material aufweisen als die erste Lage.
• In einer Ausführungsform besteht der Träger im Wesentlichen nur aus thermoplastischem Material und Fasern (insbesondere nur aus thermoplastischem Material und Naturfasern). Der aufsummierte Gewichtsanteil von Fasern und Material kann dementsprechend größer als 95%, größer als 98% oder größer als 99% sein. Insbesondere kann der Gewichtsanteil etwa 100% betragen, d.h. als übrige Bestandteile sind gemäß derartiger Ausführungsformen nur in Spuren vorkommende Verunreinigungen vorhanden.
• Der Träger kann zusätzlich zu der mindestens einen ersten Lage und der mindestens einen zweiten Lage angespritzte aus thermoplastischem Material (beispielsweise Polypropylen) bestehende Verstärkungsstrukturen, beispielsweise Rippen, aufweisen. Diese können wahlweise an der ersten oder zweiten Lage angespritzt sein, und zwar insbesondere auf der Seite, die von der jeweils anderen Lage abgewandt ist. Ebenso kann der Träger ein oder mehrere angespritzte Funktionselemente aufweisen, beispielsweise Halterungen und/oder Crashcones. Die Funktionselemente können teilweise oder vollständig aus einem thermoplastischen Material bestehen und wahlweise an der ersten oder zweiten Lage angespritzt sein.
• Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil, das einen Träger aufweist, der wie vorangehend beschrieben ausgebildet ist. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil weist außerdem zumindest eine Dekorschicht auf, welche eine Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bildet und den Träger vollständig verdeckt. Die Dekorschicht kann, je nach Ausführungsform, ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und kann aus jeglichen aus dem Stand der Technik bekannten Dekormaterialien für Fahrzeuginnenverkleidungstelle bestehen. Beispielsweise kann die Dekorschicht aus Leder, Kunstleder oder einer Kunststoffformhaut ausgebildet sein. Zwischen dem Träger und der Dekorschicht kann bereichsweise oder vollflächig eine Zwischenschicht angeordnet sein, die insbesondere als Haptikschicht zur Erzeugung einer schubweichen Haptik dienen kann. Die Zwischenschicht kann insbesondere aus einem Gewirke oder einer Schaumschicht bestehen.
• Der erfindungsgemäße Träger für ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil wird durch ein nachfolgend beschriebenes Verfahren hergestellt.
• Gemäß einem ersten Schritt des Verfahrens werden zunächst eine erste Matte und eine zweite Matte auf, in oder an einem Werkzeug angeordnet. Die erste Matte weist Fasern zufälliger Orientierung auf, wobei die Bedeutung des Begriffs „zufällige Orientierung“ derart ist, wie oben bereits im Zusammenhang mit dem Träger erläutert. Die zweite Matte weist Fasern auf, die räumlich ausgerichtet sind, d.h. die Fasern verlaufen überwiegend in ein oder mehreren (beispielsweise ein oder zwei) Richtungen. Beide Matten weisen zumindest einige Fasern auf, die aus einem nichtthermoplastischen Material bestehen. Außerdem weist mindestens eine der beiden Matten ein thermoplastisches Material auf oder es ist eine zusätzliche Schicht aus einem thermoplastischen Material vorhanden. Ein Flächengewicht der ersten Matte kann beispielsweise mindestens 50% des Flächengewichts der zweiten Matte betragen.
• In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Matten durch das Werkzeug gegeneinander gedrückt, wobei außerdem Wärme in die erste und/oder zweite Matte eingebracht wird. Durch die Wärme schmilzt das thermoplastische Material. Durch den Druck werden die Matten verdichtet und das geschmolzene thermoplastische Material wird in die verbleibenden Hohlräume zwischen den nicht thermoplastischen Fasern verdrängt, wodurch diese gefüllt werden. In diesem Verfahrensschritt werden die Matten fest miteinander verbunden. Selbstverständlich können die Matten zuvor bereits vorfixiert worden sein, beispielsweise um ein Verrutschen der Matten gegeneinander vor dem Pressen zu verhindern.
• Das Flächengewicht der ersten Matte kann beispielsweise mehr als 80%, mehr als 100% oder sogar mehr als 120% des Flächengewichts der zweiten Matte betragen. Ist das Flächengewicht der ersten Matte relativ groß im Vergleich zur zweiten Matte wird lediglich eine zweite Matte mit relativ geringem Flächengewicht benötigt. Dies ist von Vorteil, da die zweite Matte die ausgerichteten Fasern umfasst und daher bei gleichem Gewicht zumeist teurer ist.
• Eine Gesamtdicke der Matten vor dem Pressschritt kann beispielsweise zwischen 5 mm und 30 mm betragen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel beträgt die Gesamtdicke zwischen 10 mm und 20 mm.
• Gemäß einer Ausführungsform liegt das thermoplastische Material vor dem Gegeneinanderpressen der Matten zumindest teilweise als Fasern oder Bestandteil von Fasern in einer der oder beiden Matten vor. Ebenso können jedoch auch eine der oder beide Matten mit dem thermoplastischen Material getränkt sein. Ebenso kann auch eine der Matten thermoplastische Fasern aufweisen, während die andere Matte mit einem Thermoplast getränkt ist. Auch kann vorgesehen sein, dass eine oder beide Matten sowohl thermoplastische Fasern aufweisen als auch mit einem Thermoplast getränkt sind (wobei diese Variante aufgrund des erhöhten Aufwands zum Einbringen des Thermoplasts in die Matten eher selten zum Einsatz kommt).
• Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt das thermoplastische Material vor dem Gegeneinanderpressen der Matten als mindestens eine thermoplastische Folie vor, die zwischen der ersten und zweiten Matte, auf der von der zweiten Matte abgewandten Seite der ersten Matte und/oder auf der von der ersten Matte abgewandten Seite der zweiten Matte angeordnet ist. Ebenso kann der Einsatz einer thermoplastischen Folie auch mit der Verwendung von thermoplastischen Fasern in der ersten und/oder zweiten Matte und/oder mit der Verwendung von ein oder mehreren mit dem Thermoplast getränkten Matten kombiniert werden.
• Die folgenden Angaben über die Matten beziehen sich auf die Matten vor dem Pressen. Die nachfolgend angegebenen Flächengewichte inkludieren das Gewicht des gegebenenfalls in der jeweiligen Matte enthaltenen thermoplastischen Materials und unterscheiden sich daher von den oben für die Fasern im Träger angegebenen Flächengewichten. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Matten nicht zusammenhängend ausgebildet sein müssen. Gegenteilig ist es ebenso möglich, dass sich die erste und/oder zweite Matte aus mehreren separaten, nicht aneinander befestigten Schichten zusammensetzt. In diesem Fall beziehen sich die untenstehenden Angaben auf die gesamte aus mehreren Schichten bestehende Matte. Selbstverständlich können die Matten jedoch auch jeweils einschichtig ausgebildet sein, und alle untenstehenden Angaben zu den Matten sollen auch im Zusammenhang mit einschichtigen Matten als explizit offenbart gelten.
• Die erste Matte kann beispielsweise ein Flächengewicht zwischen 200 g/m² und 1000 g/m² aufweisen. In einigen Ausführungsformen beträgt das Flächengewicht der ersten Matte zwischen 400 g/m² und 800 g/m². Die erste Lage kann beispielsweise zwischen 50% und 80% thermoplastisches Material und zwischen 50% und 20% nichtthermoplastische Fasern aufweisen.
• Die zweite Matte kann beispielsweise ein Flächengewicht zwischen 100 g/m² und 600 g/m² aufweisen. In einigen Ausführungsformen beträgt das Flächengewicht der zweiten Matte zwischen 200 und 450 g/m². Die zweite Matte kann beispielsweise zwischen 0 und 50% thermoplastisches Material und zwischen 100% und 50% nichtthermoplastische Fasern aufweisen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
• 1a bis 1c einen Querschnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung eines Trägers zu verschiedenen Zeitpunkten eines Herstellungsverfahrens eines Trägers,
• 2a einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Trägers
• 2b einen Schnitt innerhalb der Flächenebene der zweiten Lage des Trägers der 2a,
• 2c einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Trägers,
• 2d Querschnitte durch eine erste und zweite Schicht der zweiten und 2e Lage des Trägers aus 2c,
• 3a ein Diagramm, bei dem Messwertpaare aus Flächengewicht des Trägers und der maximalen Zugspannung des Trägers für verschiedene erfindungsgemäße Träger sowie gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Träger dargestellt sind,
• 3b ein Diagramm, bei dem Messwertpaare aus Flächengewicht des Trägers und der maximalen Zugdehnung des Trägers für verschiedene erfindungsgemäße Träger sowie gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Träger dargestellt sind,
• 3c ein Diagramm, bei dem Messwertpaare aus Flächengewicht des Trägers und dem Elastizitätsmodul des Trägers für verschiedene erfindungsgemäße Träger sowie gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Träger dargestellt sind und
• 4 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils.
• In den 1a bis 1c ist ein Werkzeug 2 zur Herstellung eines Trägers 1 dargestellt. Das Werkzeug weist im dargestellten Ausführungsbeispiel des Verfahrens einen unteren Teil 3 und einen oberen Teil 4 auf, die zusammen eine durch Verschieben des oberen Teils 4 verkleinerbare Kavität 5 umgrenzen. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine erste Matte 6 und eine zweite Matte 7 in der Kavität 5 angeordnet.
• Die erste Matte 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel als ein Vlies aus 50% Gewichtsanteil Polypropylenfasern und 50% Gewichtsanteil Flachsfasern ausgebildet und weist ein Flächengewicht von 600 g/m² auf. Die zweite Matte 7 ist als ein Gewebe aus Flachsfasern ausgebildet, das mit Polypropylen getränkt ist. Die Flachsfasern weisen hierbei einen Gewichtsanteil von 50% an der zweiten Matte 7 auf. Das Polypropylen hat ebenso einen Gewichtsanteil von 50% an der zweiten Matte 7. Ein Flächengewicht der zweiten Matte 7 beträgt 400 g/m². In einem zweiten Verfahrensschritt wird der obere Werkzeugteil 4 auf die zweite Matte 7 aufgesetzt. Nachfolgend werden die Matten 6, 7 gegeneinander gepresst und hierbei komprimiert. Zugleich werden die Matten 6, 7 mittels des Werkzeugs 2 erhitzt, sodass das in den Matten 6, 7 enthaltenen Polypropylen schmilzt (in gleicher Weise würde dies mit einem anderen thermoplastischen Material funktionieren, solange der Schmelzpunkt des thermoplastischen Materials niedriger ist als eine für die Flachsfasern maximal verträgliche Temperatur). Hierdurch werden die Matten 6, 7, die in dem in 1a dargestellten Zustand insgesamt eine Dicke von 15 mm aufweisen auf eine Gesamtdicke von etwa 1 mm komprimiert. Das geschmolzene Polypropylen füllt hierbei verbleibende Hohlräume zwischen den Fasern aus und verbindet außerdem die beiden Matten 6, 7.
• An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass unter anderem das Werkzeug lediglich schematisch dargestellt ist. Für das Verfahren können beliebige zur Formgebung geeignete Werkzeuge aus dem Stand der Technik verwendet werden, mit denen Fasermatten komprimiert und erhitzt werden können. Das Werkzeug kann diverse weitere, an sich aus dem Stand der Technik bekannte Merkmale aufweisen, wie beispielsweise Ansaugöffnungen (zum Absaugen der zu Beginn in den Matten eingelagerten Luft) oder Anspritzöffnungen zum Anspritzen von Kunststoffrippen.
• Durch das vorangehend beschriebene Verfahren wird insgesamt der Träger 1 gebildet, wie er in 2 dargestellt ist. Der Träger weist eine erste Lage 8 und eine zweite Lage 9 auf, wobei die erste Lage 8 aus der ersten Matte 6 entstanden ist und die zweite Lage 9 aus der zweiten Matte 9. Die erste Lage 8 ist als ein komprimiertes Nadelvlies ausgebildet, dessen Hohlräume im Wesentlichen vollständig mit Polypropylen gefüllt sind. Die zweite Lage 9 ist als eine gewobene Textilschicht ausgebildet, wobei die Hohlräume des Gewebes ebenso mit Polypropylen gefüllt sind. Zusätzlich weist der Träger noch an die Unterseite der ersten Lage 8 angespritzte Versteifungsrippen auf. Der Träger weist insgesamt ein Flächengewicht von etwa 1100 g/m² auf. Eine maximale Zugspannung des Trägers beträgt ungefähr 54 N/mm². Eine maximale Dehnung beträgt ungefähr 4,2% und der Elastizitätsmodul beträgt ungefähr 3900 MPa.
• Betrachtet man eine Schnittansicht durch den Träger innerhalb der Flächenebene der zweiten Lage 9 (vgl. 2b) ist zu erkennen, dass diese weiterhin ihre gewebte Textilstruktur mit in einer ersten Richtung 10 verlaufenden ersten Fadenabschnitten 11 und in der zweiten Richtung 12 verlaufenden zweiten Fadenabschnitten 13 aufweist. In 2b ist nur ein Ausschnitt einer derartigen Schnittansicht dargestellt, wobei der im Ausschnitt dargestellte Bereich in 2a durch eine gestrichelte Linie 27 verdeutlicht wird.
• In den 2c bis 2e ist eine zweite Ausführungsform eines Trägers 1' dargestellt, die sich von dem Träger 1 aus 2a insbesondere dahingehend unterscheidet, dass die zweite Lage 9' zweischichtig mit einer ersten Schicht 14 und einer zweiten Schicht 15 ausgebildet ist. In 2c ist der Träger in einem orthogonal zu seiner Flächenrichtung verlaufenden Schnitt dargestellt. Die 2d zeigt einen Schnitt innerhalb der Flächenebene der ersten Schicht 14. 2e zeigt einen Schnitt innerhalb der Flächenebene der zweiten Schicht 15. Beide Schichten 14, 15 weisen jeweils unidirektionale Flachsfasern auf, wobei die Fasern 25 der ersten Schicht 14 orthogonal zu den Fasern 26 der zweiten Schicht 15 verlaufen.
• Der Träger wurde in ähnlicher Weise aus zwei Matten hergestellt. Die erste Matte war in diesem Ausführungsbeispiel als Vlies mit einem Flächengewicht von 750 g/m², einem Polypropylenanteil von 70% und einem Naturfaseranteil von 30% ausgebildet. Die zweite Matte bestand vor dem Pressen aus zwei voneinander separaten Schichten, die jeweils vollständig aus unidirektionalen Flachsfasern bestanden und ein Flächengewicht von jeweils 125 g/m² aufwiesen (d.h. die zweite Matte hat ein Flächengewicht von 250 g/m²). Die zweite Matte beinhaltet kein thermoplastisches Material. Beide Schichten wurden übereinander angeordnet, und zwar derart, dass die Faserrichtungen der Flachsfasern beider Schichten orthogonal zueinander ausgerichtet waren. Im Übrigen verlief das Verfahren in gleicher Weise, wie anhand von 1 erläutert.
• Der so gebildete, in den 2c bis 2e dargestellte Träger weist ein Flächengewicht von etwa 1000 g/m2 auf. Die maximale Zugspannung beträgt mehr als 35 N/mm².
• In den 3a bis 3c ist auf der horizontalen Achse jeweils das Flächengewicht in g/m2 aufgetragen. Auf der vertikalen Achse ist die maximale Zugspannung in N/mm2 (3a), die maximale Zugdehnung in % (3b) bzw. der Elastizitätsmodul in MPa (3c) aufgetragen. In den Diagrammen sind Punkte markiert, die jeweils Wertepaaren für Ausführungsformen erfindungsgemäßer Träger (siehe Punkte 16 und 17) bzw. Wertepaare für Träger aus dem Stand der Technik (siehe Punkte 18 bis 21 zu) darstellen. Die mit 16 bezeichneten Punkte markieren Wertepaare des Trägers aus 2a. Die mit 17 bezeichneten Punkte markieren Wertepaare für einen Träger, der sich dahingehend von dem Träger aus 2a unterscheidet, dass eine leichtere zweite Matte verwendet wurde, die - statt thermoplastische Fasern aufzuweisen - mit einem thermoplastischen Material getränkt war.
• Die Punkte 18 stellen herkömmliche Träger aus gepresstem thermoplasthaltigen Faservlies dar. Die Linie, die die Punkte 18 verbindet, stellt eine Schätzung zwischen den tatsächlich gemessenen Punkten dar. Die Punkte 19 stellten die Wertepaare für ein in ähnlicher Weise gepresstes, besonders hochwertiges und feinfaseriges thermoplasthaltiges Faservlies dar. Wie zu erkennen ist, sind für die nur aus Vlies hergestellten Träger die mechanischen Eigenschaften nicht sehr gut (d.h. die maximale Zugspannung ist erst bei hohen Flächengewichten größer als 35 N/mm²).
• Die Punkte 20 und 21 beziehen sich auf eine thermoplastfaserhaltige bzw. eine thermoplastgetränkte gewebte Matte, die in gleicher Weise gepresst und erhitzt wurde. Wie zu erkennen ist, sind die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die maximale Zugspannung, zufriedenstellend. Da die Matten jedoch vollständig aus gewebtem Material bestehen, ist der Preis für derartige Träger inakzeptabel hoch.
• In 4 ist ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil 22 dargestellt, das den Träger 1 aus 2a aufweist. Zusätzlich umfasst das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 22 noch eine Dekorschicht 23 aus Leder sowie eine geschäumte Zwischenschicht 24. Die Dekorschicht bildet die Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils und verdeckt den Träger 1 vollständig. Im dargestellten Ausfürungsbeispiel ist die zweite Lage 9 des Trägers 1 der Zwischenschicht 24 zugewandt. Der Träger 1 kann jedoch auch umgekehrt angeordnet sein, derart, dass die erste Lage 8 der Zwischenschicht 24 zugewandt ist und die zweite Lage 9 auf der der Zwischenschicht 24 abgewandten Seite des Trägers 1 angeordnet ist.
• Bezugszeichenliste

1

Träger

2

Werkzeug

3

unterer Teil

4

oberer Teil

5

Kavität

6

erste Matte

7

zweite Matte

8

erste Lage

9

zweite Lage

10

erste Richtung

11

ersten Fadenabschnitte

12

zweite Richtung

13

zweite Fadenabschnitte

14

erste Schicht

15

zweite Schicht

16

Messpunkte für den Träger aus 2a

17

Messpunkte für eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägers

18

Messpunkte für herkömmliche vliesverstärkte Träger

19

Messpunkte für einen mit einem besonders hochwertigem Vlies verstärkten Träger

20

Messpunkte für einen aus einem Polymerfaserhaltigen Gewebe ausgebildeten Träger

21

Messpunkte für einen aus einem Polymerimpregnierten Gewebe ausgebildeten Träger

22

Fahrzeuginnenverkleidungsteil

23

Dekorschicht

24

Zwischenschicht

25

Fasern der ersten Schicht 14

26

Fasern der zweiten Schicht 15

27

Gestrichelte Linie zur Verdeutlichung des in 2b dargestellten Ausschnitts

Claims (8)

1. Träger (1), umfassend mindestens ein thermoplastisches Material, mindestens eine erste, aus einer gepressten Fasermatte gebildete Lage (8) mit Fasern zufälliger Orientierung und mindestens eine zweite Lage (9) mit ausgerichteten Fasern (25, 26), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Fasern der ersten Lage (8) und einige der Fasern der zweiten Lage (9) als Naturfasern ausgebildet sind, wobei der Träger (1) zu insgesamt mindestens 95 Gewichts-% aus Naturfasern und thermoplastischem Material besteht und wobei das thermoplastische Material einen Gewichtsanteil von 20% bis 80% am Träger hat und die zweite Lage (9) mindestens eine erste und eine zweite Schicht aus unidirektional verlaufenden Fasern (25, 26) aufweist, wobei die unidirektionalen Fasern (25, 26) aus der ersten Schicht winklig, vorzugsweise rechtwinklig, zu den unidirektionalen Fasern (25, 26) der zweiten Schicht verlaufen.
2. Träger (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lage (8) ein Flächengewicht aufweist, das mindestens 50% des Flächengewichts der zweiten Lage (9) beträgt.
3. Träger (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Flächengewicht, das kleiner als 1400 g/m², vorzugsweise kleiner als 1200 g/m², und besonders vorzugsweise kleiner als 1000 g/m² ist.
4. Träger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Fasern der ersten und/oder zweiten Lage (9) als Bastfasern, beispielsweise als Fasern aus Flachs, Jute, Hanf, Bambus, Papyrus oder Kenaf, Hartfasern, beispielsweise als Sisalfasern oder als Fasern aus Kokos, oder Samenfasern, beispielsweise Baumwollfasern, ausgebildet sind.
5. Träger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Material einen Gewichtsanteil von 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60%, am Träger hat.
6. Träger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zu 100% aus Fasern und thermoplastischem Material besteht.
7. Träger (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Verstärkungsstruktur und/oder mindestens ein Funktionselement, wobei die Verstärkungsstruktur und/oder das Funktionselement vorzugsweise zumindest teilweise aus dem thermoplastischen Material oder einem weiteren thermoplastischen Material ausgebildet sind.
8. Fahrzeuginnenverkleidungsteil umfassend einen Träger (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und eine Dekorschicht (23), wobei die Dekorschicht (23) eine Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bildet und den Träger (1) vollständig verdeckt.

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