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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines eine Dekorschicht, eine Schaumschicht sowie einen Träger umfassenden Fahrzeuginnenverkleidungsteils sowie ein entsprechend hergestelltes Fahrzeuginnenverkleidungsteil.
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Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Verfahren zur Herstellung derartiger Fahrzeuginnenverkleidungsteile bekannt. Soll bei Verfahren nach dem Stand der Technik ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil erzeugt werden, welches ein Durchgangsloch aufweist, wird das Durchgangsloch üblicherweise eingestanzt, nachdem das Fahrzeuginnenverkleidungsteil im Übrigen fertig ausgebildet wurde. Dies hat zum Nachteil, dass das ausgestanzte Material entsorgt werden muss. Ein Recycling des Materials ist meist nicht möglich, da in dem ausgestanzten Bereich die Dekorschicht über den ausgehärteten Schaum fest mit dem Träger verbunden ist, so dass sich die verschiedenen Materialien nicht mit zumutbarem Aufwand voneinander trennen lassen. Entsprechend können die ausgestanzten Bereiche lediglich einer thermischen Verwertung zugeführt werden.
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Aus der
japanischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 561 00897 ist außerdem ein Verfahren bekannt, in dem ein Träger verwendet wird, der bereits eine Öffnung aufweist. Um diese Öffnung beim Schäumen abzudichten, wird die Dekorschicht mittels einer Erhöhung des Schäumwerkzeugs gegen den Rand der Öffnung des Trägers gedrückt und bildet somit eine Dichtung. Nach dem Aushärten des Schaums muss bei diesem Verfahren lediglich die das Durchgangsloch überspannte Dekorschicht weggeschnitten werden. Zwar wird durch dieses Verfahren die Menge des zu entsorgenden Kunststoffmaterials deutlich reduziert, jedoch hat sich herausgestellt, dass bei der praktischen Anwendung des Verfahrens Probleme hinsichtlich der Kontinuität des Schaums auftreten können. Insbesondere können in unmittelbarer Umgebung des einzubringenden Durchgangslochs verdichtete Stellen oder Lunker auftreten. Diese können bei fortschreitender Alterung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils aufgrund von Einsackungen auf der Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils sichtbar werden und können daher nicht hingenommen werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils vorzuschlagen, bei dem Durchgangslöcher vorgesehen werden können, unter Vermeidung von Lunkerbildung und ohne dass unnötig viel Kunststoffabfall entsteht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen definiert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden, wie aus dem Stand der Technik bekannt, zunächst die Dekorschicht und der Träger in ein Schäumwerkzeug eingebracht. Zwischen dem Träger und der Dekorschicht wird hierbei ein Schäumhohlraum gebildet und in den Schäumhohlraum ein schäumendes Material eingebracht wird, welches in dem Hohlraum aushärtet und die Schaumschicht des Fahrzeuginnenverkleidungsteils bildet.
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Erfindungsgemäß weist die in das Schäumwerkzeug eingebrachte Dekorschicht eine erste Öffnung und der in das Schäumwerkzeug eingebrachte Träger eine zweite Öffnung auf. Beide Öffnungen fluchten zumindest teilweise, d. h. sie liegen sich zumindest teilweise gegenüber. Die beiden Öffnungen können insbesondere vollständig miteinander fluchtend angeordnet sein, d. h. sie können auf einer gemeinsamen Achse liegen. Die Öffnungen können beispielsweise einen identischen Durchmesser aufweisen.
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Erfindungsgemäß wird zumindest die erste Öffnung durch erste Abdichtmittel dichtend verschlossen. Die ersten Abdichtmittel sind hierbei derart ausgebildet und angeordnet, dass eine zwischen der ersten und zweiten Öffnung verlaufende Strömung des schäumenden Materials zumindest für einen Teil des Zeitraums zwischen Einbringen des schäumenden Materials und dem Aushärten des schäumenden Materials zugelassen wird. Mit einer zwischen der ersten Öffnung und zweiten Öffnung verlaufenden Strömung ist eine Strömung gemeint, die den Zwischenraum zwischen der ersten und zweiten Öffnung zumindest teilweise durchläuft. Die Strömung kann insbesondere im Wesentlichen orthogonal zu den Flächennormalen der ersten und/oder zweiten Öffnung verlaufen. Nachdem das schäumende Material zumindest so weit ausgehärtet ist, dass es nicht mehr fließfähig ist, werden die ersten Abdichtmittel aus dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil entfernt. Dadurch, dass einerseits die erste Öffnung verschlossen wird, so dass ein Austritt des Schaums aus dem Schäumhohlraum in Richtung der Sichtseite der Dekorschicht verhindert wird, und andererseits der Bereich zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung nicht vollständig durch die ersten Abdichtmittel versperrt wird, wird es einerseits möglich, ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil derart zu produzieren, dass sowohl die Dekorschicht als auch der Träger bereits vor dem Einbringen des schäumenden Materials eine Öffnung aufweisen, wobei andererseits eine Strömung möglich bleibt, die durch den Bereich zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung verläuft, wobei hierdurch das Risiko der Lunkerbildung gering gehalten wird.
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Die zweite Öffnung kann durch zweite Abdichtmittel verschlossen werden. Hierdurch wird auch in Richtung des Trägers ein Austritt von Schaum verhindert. Zwar ist ein Austritt von Schaum in Richtung des Trägers nicht im gleichen Maße problematisch wie eine Kontamination der Sichtseite der Dekorschicht mit Schaum, trotzdem ist ein nachträgliches Entfernen von ausgetretenem Schaum mit zusätzlichem Aufwand verbunden und daher nicht wünschenswert. Sind zweite Abdichtmittel vorhanden, werden vorzugsweise auch diese nach dem Aushärten der Schaumschicht aus dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil entfernt.
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Bei den ersten Abdichtmitteln und/oder bei den zweiten Abdichtmitteln kann es um einen ersten bzw. zweiten Einsatz handeln bzw. die Abdichtmittel können einen Einsatz umfassen. Der Einsatz kann in die Oberfläche des Schäumwerkzeugs im Bereich der durch den entsprechenden Einsatz abgedichteten Öffnung und/oder in die durch den Einsatz abgedichtete Öffnung selbst eingreifen. Je nach Ausführungsform können der erste und/oder der zweite Einsatz eine Höhe zwischen 0,5 mm und 50 mm aufweisen. Der Einsatz kann als ein von der Schäumform separates, von dieser trennbar ausgebildetes Teil ausgebildet sein. Dies ist empfehlenswert, da der Einsatz beim Herstellen eines Fahrzeuginnenverkleidungsteil in direkten Kontakt mit dem noch nicht ausgehärteten schäumenden Material tritt, weshalb die Lebensdauer der Einsätze deutlich kürzer ist als die Lebensdauer des restlichen Schäumwerkzeugs.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist zumindest das erste Abdichtmittel als ein positionsfester erster Einsatz ausgebildet, wobei zwischen dem ersten Einsatz und dem zweiten Abdichtmittel ein Spalt verbleibt. Durch den Spalt wird gewährleistet, dass durch den zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnungen liegenden Bereich weiterhin ein Fließen des schäumenden Materials möglich ist. Dieser Spalt kann beispielsweise eine geringere Höhe aufweisen als eine Höhe des Formhohlraums in einem neben dem ersten und zweiten Abdichtmittel liegenden Bereich. Hierdurch wird die Schaumschicht im Bereich der ersten und zweiten Öffnung mit einer reduzierten Höhe ausgebildet. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch eine Menge des nachher zu entfernenden Kunststoffmaterials verringert werden kann. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass sich eine hinreichende Reduzierung des Risikos der Lunkerbildung bereits durch einen für den Schaumfluss freistehenden Spalt erzielen lässt, der niedriger ist als die Höhe des übrigen Schäumhohlraums (und insbesondere die Höhe des Schäumhohlraums unmittelbar neben den beiden Öffnungen). Der Spalt kann am Rand der Einsätze eine größere Höhe aufweisen als in der Mitte der Einsätze, d. h. der Rand der Einsätze kann abgerundet oder abgeschrägt sein. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Verteilung des schäumenden Materials in der Umgebung der Einsätze erreicht, wodurch eine Lunkerbildung besonders zuverlässig vermieden wird.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das erste und/oder zweite Abdichtmittel als ein als beweglicher Schieber ausgebildet. Bei derartigen Ausführungsformen wird zeitweise ein Schaumfluss durch den Bereich zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung ermöglicht, wobei nach hinreichender Verteilung des schäumenden Materials der bewegliche Schieber weiter in den Schäumhohlraum eingeschoben wird. Hierdurch wird die Schaumschicht zwischen der ersten und zweiten Öffnung mit einer verringerter Höhe oder gar nicht ausgebildet. Die verringerte Höhe der Schaumschicht kann beispielsweise kleiner als 5 mm, kleiner als 3 mm oder sogar kleiner als 1 mm sein. Um eine besonders starke Reduzierung der Höhe der Formschicht zwischen der ersten und zweiten Öffnung zu erzielen, kann vorgesehen sein, den Schieber soweit in den Schäumhohlraum einzufahren, bis er an das jeweils andere Abdichtmittel stößt. Bildet der bewegliche Schieber also das erste Abdichtmittel, kann er bis an das zweite Abdichtmittel, welches beispielsweise als unbeweglicher Einsatz ausgebildet sein kann, herangefahren werden. Ist das zweite Abdichtmittel als beweglicher Schieber ausgebildet, kann der bewegliche Schieber bis an die ersten Abdichtmittel herangefahren werden. Als unbeweglicher Einsatz wird vorliegend ein Einsatz betrachtet, dessen relative Position zu der durch den Einsatz abgedichteten Öffnung zwischen dem Einbringen und Aushärten des schäumenden Materials unverändert bleibt.
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In einer Ausführungsform kann der Schieber von einem flexiblen Einsatz umgeben sein, der eine den Schieber umlaufende Dichtung bildet. Diese kann insbesondere koaxial mit dem Schieber angeordnet sein und/oder im direkten Kontakt mit einer Außenmantelfläche des Schiebers stehen. Die Außenmantelfläche des Schiebers kann durch die umlaufende Dichtung nach dem Aushärten des Schaums von gegebenenfalls anhaftenden Schaumresten befreit werden. Hierzu kann der Schieber zurück in die Ausgangsposition (die Position des Schiebers vor dem Einbringen des schäumenden Materials) gebracht werden, wobei an einer Außenmantelfläche des Schiebers (dieser kann beispielsweise Zylinderförmig ausgebildet sein) anhaftender Schaum an der umlaufenden Dichtung abgestreift wird.
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Unabhängig von der Ausbildung des ersten oder zweiten Abdichtmittels, d. h. unabhängig davon ob das erste und/oder zweite Abdichtmittel als ein feststehender Einsatz oder als ein einen Schieber umfassenden, zumindest teilweise beweglichen Einsatz oder sonstiges Abdichtmittel ausgebildet ist, kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder zweite Abdichtmittel zumindest bereichsweise einen Härtegrad zwischen 10 und 95 Shore A aufweist. Als besonders geeignet hat sich ein Härtegradbereich zwischen 30 und 90 Shore A und zwischen 50 und 85 Shore A erwiesen. Dadurch, dass das erste und/oder zweite Abdichtmittel zumindest bereichsweise mit einem in diesem Bereich liegenden Härtegrad ausgebildet ist, wird einerseits eine hinreichende Flexibilität der Abdichtmittel erzielt, um eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen, während zugleich die Abdichtmittel hinreichend hart sind, damit nicht durch den Schäumdruck eine Undichtigkeit der Abdichtmittel hervorgerufen wird. Besonders bevorzugt können die Abdichtmittel zumindest in einem Bereich mit dem oben erwähnten Härtegrad ausgebildet sein, der als Dichtfläche wirkt.
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Um das Entfernen des ersten und/oder zweiten Abdichtmittels besonders einfach zu gestalten kann vorgesehen sein, dieses mit einer Trennfolie auszustatten oder auf das Abdichtmittel ein Trennmittel aufzubringen. Ebenso ist es möglich, dass das Abdichtmittel selbst bereits eine haftverhindernde Oberfläche aufweist. Hierzu kann die Oberfläche beispielsweise aus Teflon oder Silikon ausgebildet sein oder eine Teflon- oder Silikonbeschichtung aufweisen. Beispielsweise kann die Oberfläche ein Material aufweisen, das eine Oberflächenspannung von weniger als 30 mN/m (Millinewton pro meter), vorzugsweise weniger als 20 mN/m, aufweist.
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Es kann vorgesehen sein, dass nach dem Aushärten des schäumenden Materials (bzw. nachdem das schäumende Material zumindest so weit ausgehärtet ist, dass es nicht mehr fließfähig ist) zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung verbleibendes geschäumtes Material entfernt wird. Hierdurch kann eine im Wesentlichen immer gleichbleibende Form des Durchgangslochs im fertigen Fahrzeuginnenverkleidungsteil gewährleistet werden.
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Um während des Schäumvorgangs die Dekorschicht zu positionieren, kann vorgesehen sein, diese mittels eines Unterdrucks im Schäumwerkzeug zu fixieren. Um die Abdichtmittel relativ zur Dekorschicht zu positionieren, kann vorgesehen sein, dass die Abdichtmittel in die erste Öffnung eingreifen. Außerdem kann auch eine Aufnahmevertiefung im Formwerkzeug zur Positionierung der Abdichtmittel verwendet werden.
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Das Einbringen des schäumenden Materials in den Schäumhohlraum kann insbesondere durch eine weitere Öffnung erfolgen, bei der es sich weder um die erste Öffnung noch um die zweite Öffnung handelt. Die weitere Öffnung kann insbesondere zumindest teilweise im Träger angeordnet sein.
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Als Träger können beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Träger für Fahrzeuginnenverkleidungsteile Verwendung finden. Beispielsweise kann der Träger aus Polypropylen ausgebildet sein. Der Träger kann außerdem Fasern, insbesondere Naturfasern oder Glasfasern, aufweisen, die im Träger eingebettet sind und diesen ggf. verstärken.
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Bei der Dekorschicht kann es sich beispielsweise um eine Schicht aus PVC oder Polyurethan handeln. Diese kann beispielsweise in einem Slush-Verfahren ausgebildet worden sein. Es ist jedoch auch möglich, als Dekorschicht eine Lederschicht zu verwenden.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginnenverkleidungsteil ist ähnlich aufgebaut wie ein gemäß dem Stand der Technik hergestelltes Fahrzeuginnenverkleidungsteil, in das ein Durchgangsloch durch nach dem Erzeugen der Schaumschicht durchgeführtes Stanzen eingebracht wurde. Es lässt sich jedoch anhand der Struktur der zum Durchgangsloch weisenden Oberfläche der Schaumschicht von herkömmlichen Fahrzeuginnenverkleidungsteilen unterscheiden. Wird ein noch nicht mit Öffnungen versehender Verbund aus Träger, Schaumschicht und Dekorschicht durch Stanzen mit einem Durchgangsloch versehen, führt die hohe Krafteinleitung, die insbesondere zur Durchdringung des Trägers erforderlich ist, zu Beschädigungen an der zum Durchgangsloch weisenden Oberfläche der Schaumschicht und/oder des Trägers. Derartige Beschädigungen treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht oder nur im verringertem Maße statt. Insbesondere können auch die Bereiche der zum Durchgangsloch weisenden Oberfläche der Schaumschicht von erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenverkleidungsteilen identifiziert werden, die beim Aushärten der Schaumschicht an das erste und/oder zweite Abdichtmittel angegrenzt haben, da diese Bereiche der Oberfläche nicht durch Stanzen beschnitten wurden. Die zum Durchgangsloch weisende Oberfläche der Schaumschicht kann zumindest bereichsweise (vorzugsweise über mindestens 50%, 80% oder 90% einer zum Durchgangsloch weisenden Fläche der Schaumschicht) eine geschlossene Haut aufweisen, die dadurch zustande kommt, dass der Schaum in Kontakt mit dem ersten und/oder zweiten Einsatz und/oder beweglichen Schieber aushärtet und dabei die geschlossene Haut bildet. Der Träger kann vorzugsweise bereits bei seiner Herstellung mit einer Öffnung für das Duchgangsloch ausgebildet worden sein. Die Öffnung wurde also vorzugsweise nicht durch Entfernen von Material aus einem bereits ausgehärteten Träger hergestellt. Beispielsweise kann er als Spritzgussträger in einer Spritzgussform hergestellt worden sein, die so ausgebildet ist, dass direkt beim Spritzgießen ein Träger mit einer Öffnung für das Durchgangsloch erzeugt wird. Wurde die Öffnung im Träger bereits bei dessen Herstellung erzeugt, weist die zur Öffnung weisende Oberfläche des Trägers keine oder nur wenige Beschädigungen wie Weißbrüche oder Ausfransungen von gegebenenfalls im Träger enthaltenen Verstärkungsfasern (z. B. Glasfasern) auf. Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1a einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer Schäumform unmittelbar vor dem Erzeugen einer Schaumschicht gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
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1b einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer Schäumform unmittelbar vor dem Erzeugen einer Schaumschicht gemäß einer Variante der ersten Ausführungsform der Erfindung,
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2a einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer Schäumform unmittelbar vor dem Einbringen des schäumenden Materials gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
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2b die Schäumform aus 2a nach dem Einbringen und vor dem vollständigen Aushärten des schäumenden Materials,
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3 eine Schnittansicht durch einen Abschnitt einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenverkleidungsteils und
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4 eine Aufsicht auf das Fahrzeuginnenverkleidungsteil aus 3.
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In 1a ist ein Ausschnitt einer Schäumform 1 dargestellt, die ein Oberwerkzeug 2 sowie ein Unterwerkzeug 3 umfasst. Am Oberwerkzeug 2 liegt ein Träger 4 an, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus naturfaserverstärktem Polypropylen ausgebildet ist. Am Unterwerkzeug 3 liegt eine Dekorschicht 5 an, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine TPU-Slushhaut (also eine Slushhaut aus Thermoplastischen Polyurethan) oder PVC-Slushhaut ausgebildet ist. Es können jedoch auch andere Dekormaterialien wie Folien oder Sprühhäute als Dekorschicht 5 verwendet werden. In der 1a ist das Schäumwerkzeug unmittelbar vor dem Einbringen eines nicht dargestellten schäumenden Materials dargestellt. In einem vom Grundprinzip her aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren wird aus dem Träger 4 und der Dekorschicht 5 ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil ausgebildet, in dem in einen zwischen dem Träger 4 und der Dekorschicht 5 gebildeten Schäumhohlraum 6 ein schäumendes Material eingebracht wird, welches den Schäumhohlraum 6 im Wesentlichen vollständig ausfüllt und nachfolgend aushärtet. Hierdurch werden der Träger 4 und die Dekorschicht 5 miteinander zu einem Fahrzeuginnenverkleidungsteil verbunden.
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Anders als bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren üblich weist sowohl die Dekorschicht 5 eine erste Öffnung 7 als auch der Träger 4 eine zweite Öffnung 8 auf. Die Öffnung 7 kann bereits bei der Herstellung der Formhaut 5 in diese eingebracht worden sein. Beispielsweise kann die Dekorschicht 5 durch ein Slush-Verfahren hergestellt worden sein, wobei ein Bereich, in dem die Öffnung 7 gebildet wurde, nicht beheizt wurde. Auch der Träger 4 kann, beispielsweise durch Verwendung einer geeigneten Spritzgießform bei der Herstellung des Trägers 4, von vornherein mit einer Öffnung 8 hergestellt worden sein. Selbstverständlich kann auch der Träger 4 und/oder die Dekorschicht 5 zunächst ohne eine Öffnung 7 bzw. 8 hergestellt worden sein, wobei die Öffnung 7 bzw. 8 vor dem Einlegen des Trägers 4 oder der Dekorschicht 5 in das Schäumwerkzeug 1 eingebracht wurde.
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Um zu verhindern, dass beim Erzeugen einer den Schäumhohlraum 6 füllenden Schaumschicht Schaum aus dem Schäumhohlraum 6 austritt und eine Sichtseite 9 der Dekorschicht 5 kontaminiert, ist die Öffnung 7 der Dekorschicht 5 mit einem Einsatz 10 verschlossen. Um auch einen Austritt von Schaum in Richtung des Trägers 4 zu unterbinden ist auch die zweite Öffnung 8 im Träger 4 mit einem zweiten Einsatz 11 verschlossen. Beide Einsätze weisen in ihrer Dichtungsfläche 12, 13 einen Kanal 14, 15 auf, der mit einem Unterdruck beaufschlagt werden kann, um eine zuverlässige dichtende Verbindung zwischen dem ersten Einsatz 10 und der Dekorschicht bzw. zwischen dem zweiten Einsatz 11 und dem Träger 4 zu bewirken. Um eine besonders sichere Abdichtung zu bewirken, sind beide Einsätze 10, 11 aus einem Kunststoff mit einem Härtegrad von 60 Shore A ausgebildet, d. h. die Einsätze 10, 11 sind hinreichend flexibel, um auch dann eine zuverlässige Abdichtung zu erzielen, wenn die Einsätze 10, 11 oder der Träger 4 bzw. die Dekorschicht 5 im Bereich der Dichtfläche 12, 13 Unebenheiten aufweisen, die eine Abdichtung erschweren. Zugleich sind die Einsätze 10, 11 hinreichend starr, damit ein beim Schäumen im Schäumhohlraum 6 entstehender Druck die Einsätze nicht derart verformt, dass hierdurch Undichtigkeiten entstehen. Um ein Entfernen der Einsätze nach einem Aushärten einer im Schäumhohlraum 6 auszubildenden Schaumschicht zu erleichtern, sind diese mit einer Antihaftbeschichtung versehen. Alternativ können auch Einsätze verwendet werden, die mit einer Antihaftfolie versehen sind.
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Zwischen beiden Einsätzen 10, 11 verbleibt ein Spalt 16, durch den beim Bilden der Schaumschicht fließfähiges schäumendes Material hindurchfließt. Wie bereits erwähnt, ist in 1 lediglich ein Ausschnitt des Schäumwerkzeugs 1 dargestellt. Das Schäumwerkzeug 1 weist außerhalb des dargestellten Bereichs noch eine Schaumzuführöffnung auf, durch die das schäumende Material in den Schäumhohlraum 6 eingebracht werden kann. Beispielsweise könnte die Schaumzuführöffnung in dem links vom dargestellten Bereich liegenden Abschnitt der Schaumform 1 liegen. In diesem Fall würde nach dem Einbringen des schäumenden Materials dieses von links in Richtung der Einsätze 10, 11 fließen. Da ein Spalt zwischen den Einsätzen 10, 11 vorliegt, kann das schäumende Material nahezu ungehindert in den Bereich rechts neben den Einsätzen 10, 11 gelangen. Hierdurch wird verhindert, dass auf einer Seite der Einsätze 10, 11, die einer Schaumzuführöffnung abgewandt sind, ein Lunker gebildet wird. Um den Materialverbrauch möglichst gering zu halten, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine Höhe 17 des Spalts 16 geringer ist als eine Höhe 18 in einem benachbarten Bereich des Schäumhohlraums 6. Bei der anhand der 1 beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Bereich zwischen den Öffnungen 7, 8 durch das in den Spalt 16 eingetretene schäumende Material eine dünne Schaumschicht gebildet. Diese kann nach dem Aushärten der Schaumschicht und dem Entfernen der Einsätze 10, 11 relativ einfach mittels eines Messers oder einer Stanze entfernt werden. Die Menge des so zu entfernenden Materials ist jedoch deutlich geringer als bei Verfahren nach dem Stand der Technik, bei denen die Öffnungen 7, 8 erst nach dem Erzeugen einer Schaumschicht eingebracht werden, d. h. die Beschnittmenge ist gegenüber dem Stand der Technik reduziert. Auch ist das Beschneiden bzw. Entfernen – sofern hierfür überhaupt ein separater Verfahrensschritt erforderlich ist – deutlich unkomplizierter als das Einbringen der Öffnungen im Stand der Technik, da die durch in den Spalt 16 eingedrungenes schäumendes Material gebildete dünne Schaumschicht mit geringen Kraftaufwand entfernt werden kann, während bei Verfahren aus dem Stand der Technik aufgrund der zu durchdringenden Trägerschicht zumeist eine aufwändige maschinelle Nachbearbeitung (z. B. durch Stanzen) zum Einbringen der Öffnungen 7, 8 erforderlich ist. Außerdem wird ausschließlich eine Art von Material, nämlich im Bereich des Spalts 16 ausgehärtetes schäumendes Material, entfernt. Dies erleichtert ein Recycling des entfernten Materials im Vergleich zu Verfahren aus dem Stand der Technik, bei denen ein Bereich eines bereits erstellten Verbunds aus Träger, Schaumschicht und Dekorschicht ausgestanzt wird.
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In 1b ist eine der 1a entsprechende Ansicht gemäß einer leicht abgewandelten Variante des anhand von 1a erläuterten Verfahrens dargestellt. Der einzige Unterschied besteht darin, dass in die Einsätze 10, 11 in 1b abgewinkelte Kanten 24 haben. Die Höhe 17 des Spalts 16 ist somit nicht über den gesamten Bereich der Einsätze konstant. Diese Variante hat den Vorteil, dass eine Lunkerbildung noch zuverlässiger vermieden wird.
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In 2 ist eine alternative Variante eines Schäumwerkzeugs 1' dargestellt. In der alternative Variante des Schäumwerkzeugs 1' ist statt dem die Öffnung 7 verschließenden Einsatz 10 ein die Öffnung 7 umlaufender ringförmiger flexibler Einsatz 19 sowie ein beweglicher Schieber 20 vorgesehen sind. Gemäß dieser Ausführungsform ist, wie in 2a dargestellt, die Höhe des Schäumhohlraums 6 im Bereich der Öffnungen 7, 8 bei Beginn des Einbringens des schäumenden Materials noch nicht reduziert. Um zu verhindern dass unnötig viel Materialausschuss entsteht, wird der bewegliche Schieber weiter in den Schäumhohlraum 6 eingefahren, sobald eine hinreichende Menge schäumendes Material den Bereich zwischen dem Einsatz 11 und dem beweglichen Schieber 20 passiert hat. Das Schäumwerkzeug 1' nach dem Einfahren des beweglichen Schiebers 20 ist in 2b dargestellt. Wie zu erkennen ist, verbleibt bei dieser Ausführungsform im Wesentlichen kein Spalt zwischen dem beweglichen Schieber 20 und dem Einsatz 11. Somit wird das Entstehen von Kunststoffabfällen bei dieser Ausführungsform besonders effizient verhindert. Allerdings ist der Aufwand für das Verfahren gemäß der 2a und 2b etwas erhöht gegenüber dem Verfahren der 1, da für das anhand der 2a und 2b erläuterte Verfahren ein beweglicher Schieber 20 erforderlich ist, der teurer ist als ein unbeweglicher Einsatz 10.
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In 3 ist ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil 21 dargestellt, das mittels eines, wie vorangehend beschriebenen Verfahrens, hergestellt wurde. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 21 weist eine Dekorschicht 5, eine Schaumschicht 22 sowie einen Träger 4 auf. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 21 weist des Weiteren ein Durchgangsloch 23 auf. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil gemäß 3 kann durch mikroskopische Untersuchungen der zum Durchgangsloch weisenden Oberfläche der Schaumschicht 22 von Fahrzeuginnenverkleidungsteilen gemäß dem Stand der Technik, bei denen das Durchgangsloch 23 nach dem vollständigen Ausbilden des Fahrzeuginnenverkleidungsteils eingebracht wurde, unterschieden werden. Bei dem erfindungsgemäß hergestellten Fahrzeuginnenverkleidungsteil sind Wandungen von Schaumblasen, die an das Durchgangsloch 23 angrenzen, nicht oder zumindest nur wenig ausgebrochen. Bei aus dem Stand der Technik Fahrzeuginnenverkleidungsteilen lässt sich hingegen feststellen, dass das Durchgangsloch 23 nachträglich eingestanzt wurde, da die mechanische Belastung der Schaumschicht beim Einstanzen des Durchgangslochs 23 zu mikroskopischen Beschädigungen der an dem Durchgangsloch 23 angrenzenden Schaumblasen führt.
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In
4 ist eine Aufsicht auf das Fahrzeuginnenverkleidungsteil aus
3 dargestellt. Die Lage der in
3 dargestellten Schnittlinie ist mit der Linie
25 angedeutet. Wie zu erkennen ist, ist in
3 lediglich ein Querschnitt über einen kleinen Bereich des gesamten Fahrzeuginnenverkleidungsteils dargestellt. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil kann sehr viel breiter als dick sein, d. h. der Abstand zwischen den beiden Öffnungen
7,
8 kann einen Bruchteil (vorzugsweise weniger als 1/10 oder 1/20) der Ausdehnung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils
21 in die zur Abstandsrichtung bzw. Flächennormale der Öffnungen orthogonale Richtung betragen. In
4 ist außerdem noch die Position einer Schaumeinspritzöffnung
26 im Träger angedeutet. Die Dekorschicht
5 weist am Ort der Schaumeinspritzöffnung
26 keine Öffnung auf. Durch die Pfeile
27,
28 in der oben rechts in der
4 dargestellten Detailansicht wird angedeutet, entlang welcher Bahnen das schäumende Material geflossen ist. Die Pfeile
27 deuten hierbei Flusswege an, die seitlich um die Einsätze
10,
11 herumführen, während der Pfeil
28 den Flussweg durch den Spalt
16 zwischen dein Einsätzen darstellt. Dieser durch den Pfeil
28 dargestellte Flussweg ist bei Verfahren wie sie aus der eingangs erwähnten
japanischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 561 00897 nicht vorhanden. Durch diesen zusätzlichen Flussweg
28 wird besonders zuverlässige Vermeidung der Lunkerbildung erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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