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Die Erfindung betrifft einen Materialaufbau zum Verkleiden eines Fahrzeughimmels.
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Die
EP 1 199 154 B1 offenbart einen Materialaufbau zum Verkleiden eines Fahrzeughimmels in Gestalt eines Mehrschichtenprodukts. Das Mehrschichtenprodukt wird bei der Herstellung leichter, schallisolierendender, selbsttragender Fahrzeuginnenteile verwendet. Als Hauptvorteil dieses Materialaufbaus nach dem Stand der Technik lehrt die Schrift dessen Eignung zur Produktion von Gegenständen mit unterschiedlichen Flexibilitäten beziehungsweise Biegesteifigkeiten an unterschiedlichen Stellen des Gegenstands.
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Ein Anwendungsgebiet derartiger Mehrschichtprodukte sind Fahrzeughimmel. Fahrzeughimmel sind als Schalenbauteile ausgeführt. Diese Bauform erleichtert die Anbringung des Fahrzeughimmels an der Innenseite von Fahrzeugdächern. Damit die Schalenbauteile nicht durchhängen und das Innenraumdekor faltenfrei bleibt, sollten die Schalenbauteile eine gewisse Steifigkeit besitzen.
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Fahrzeughimmel weisen große Flächenerstreckungen auf, so dass in der Regel mehrschichtige Materialaufbauten eingesetzt werden, um die Anforderungen an die Steifigkeit, aber auch an Licht- und Akustikisolation einzuhalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen alternativen Materialaufbau zum Verkleiden von Fahrzeughimmeln zu schaffen.
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Die Aufgabe wird bei einem Materialaufbau zum Verkleiden eines Fahrzeughimmels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Schichten des Trägers in folgender Reihenfolge von der dem Dekor zugewandten Seite des Trägers zur freien Seite des Trägers angeordnet sind: Glasfasermatte, Klebstoff, Schaummaterial, Klebstoff, Polyester, Klebstoff, Schaummaterial, Klebstoff, Glasfasermatte, Rückvlies.
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Diese Reihenfolge bestimmt den Materialaufbau. Bei geeigneter Ausführung weist der neuartige Materialaufbau eine erhöhte Steifigkeit gegenüber anderen, bekannten Materialaufbauten auf. Diese erhöhte Steifigkeit hat den Vorteil, auch bei größeren Flächen steif zu sein. Daher können größere Fahrzeughimmel aus dem Materialaufbau hergestellt werden, und somit können auch größere Fahrzeuge mit einem Fahrzeughimmel aus diesem Materialaufbau ausgestattet werden.
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Zusätzlich zu den genannten Schichten kann der Träger noch weitere Schichten umfassen, die sich nach außen an die genannten Schichten anschließen und/oder zwischen den genannten Schichten angeordnet sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich eine Sperrschicht vorhanden. Sperrschichten trennen an zwei ihrer gegenüberliegenden Seiten befindliche Schichten voneinander. Somit verhindert oder verringert eine Sperrschicht in einem Materialaufbau, dass sich deren durch die Sperrschicht getrennten Schichten untereinander beeinflussen. Der Vorteil ist, dass die durch eine Sperrschicht getrennten Schichten keine oder nur eine verringerte Veränderung ihrer Eigenschaften in Folge einer Beeinflussung durch andere Schichten des Materialaufbaus erleiden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sperrschicht zwischen dem Dekor und dem Träger angeordnet. Beispielsweise sei das Dekor mit dem Träger über eine Glasfasermatte an eine Klebstoffschicht aus Polyurethan-Klebstoff angebunden. Die Glasfasermatte ist durchlässig für diesen Klebstoff. Daher kann der Klebstoff das Dekor beeinflussen, beispielsweise kann der Klebstoff das Dekor verkleben oder verziehen. Der Vorteil einer Sperrschicht zwischen dem Dekor und dem Träger ist ein Trennen des Dekors vom Kleber, so dass das Dekor vor dem Kleber geschützt ist. Das Dekor bleibt frei von Klebstoffflecken.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Polyester Polyethylenterephthalat (PET). Auf Grund seines häufigen Einsatzes ist der Werkstoff Polyethylenterephthalat (PET) als Rohstoff gut verfügbar und preisgünstig. Als recycelter Rohstoff ist PET noch günstiger; sein Einsatz verbessert außerdem die ökologische Bilanz des Produkts. In teilkristalliner Ausführung als PET-C besitzt PET eine hohe Festigkeit und Steifigkeit. Dabei kann PET-C zwischen –20 °C und ca. +120 °C eingesetzt werden. Dieser Temperaturbereich deckt den Einsatzbereich von Fahrzeughimmeln in Standard-Fahrzeugen in der Regel ab.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Klebstoff ein Polyurethan-Klebstoff (PU = Polyurethan). Der Einsatz von Polyurethan-Klebstoffen ist in der Automobilbranche üblich. Das vereinfacht deren Nutzung bei der Herstellung von Fahrzeughimmeln.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaummaterial ein Polyurethan-Halbhartschaum (PU = Polyurethan). Halbhartschäume sind deutlich härter als Weichschäume, daher sind Halbhartschäume auch steifer. Halbhartschäume sind bekannt dafür, an vielen Schichtmaterialien zu haften. Der Vorteil dieser Haftungsfähigkeit innerhalb von Materialaufbauten ist die resultierende Kombinationsvielfalt. Eine Vielzahl von Schichtmaterialen lässt sich mit Halbhartschäumen kombinieren. Halbhartschäume dämpfen aufgenommene Kräfte. Der Vorteil besteht darin, dass ein Materialaufbau mit Halbhartschaumanteil Aufprallkräfte von Fahrzeuginsassen und/oder Gegenständen in einem gewissen Umfang absorbiert, wenn diese gegen den Fahrzeughimmel prallen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dekor ein Vlies, insbesondere ein Flachnahtvlies, ein Velours oder Alcantara. Grundsätzlich können als Dekor alle gängigen Dekore verwendet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dekor mit der Sperrschicht verklebt. Der Vorteil ist, dass kein oder nur wenig Kleber aus dem Träger in das Dekor laufen kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger mit der Sperrschicht verklebt. Die Sperrschicht ist bevorzugt für den Kleber stoffundurchlässig. Der Vorteil ist, dass kein oder nur wenig Kleber aus dem Träger in das Dekor läuft.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Es zeigt:
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1 ein Fahrzeug in einer Seitenansicht mit zwei Vergrößerungen.
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1 zeigt ein Fahrzeug 10 in einer Seitenansicht mit zwei Vergrößerungen A und B. Ein Fahrzeughimmel 12 ist an der Innenseite 16 des Fahrzeugdachs befestigt (nicht dargestellt).
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Fahrzeughimmel 12 bezeichnet Elemente, die mit der Innenseite 16 von Fahrzeugdächern 14 verklebt, verschraubt oder geklemmt werden. Fahrzeughimmel 12 haben eine Vielzahl von Funktionen: sie isolieren gegen Lärm, schützen vor scharfen Kanten und Licht, nehmen Aufprallenergie auf und schaffen eine ansprechende Optik. Der Aufbau eines Fahrzeughimmels 12 ist in modernen Fahrzeugen 10 auf Grund dieser Vielzahl an Funktionen kompliziert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform eines Materialaufbaus 20 des Fahrzeughimmels 12 ist in der Vergrößerung A dargestellt.
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Der Fahrzeughimmel 12 besteht aus einem Träger 22 und einem Dekor 24. Der Träger 22 verfügt über eine Mehrzahl an gewünschten mechanischen Eigenschaften des Fahrzeughimmels 12. Hingegen schafft das Dekor 24 eine ansprechende Optik und Haptik für Fahrzeuginsassen 18. Ein Dekor 24 bezeichnet die sichtseitige Schicht eines Fahzeughimmels 12. Sie kann daher von Fahrzeuginsassen 18 wahrgenommen werden.
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Der Träger
22 ist aus mehreren Schichten
32 aufgebaut. Der Trägeraufbau
30 besteht aus zehn Schichten
32. Diese Schichten
32 und deren Reihenfolge sind in Tabelle 1 dargestellt. Das Dekor ist in dieser bevorzugten Ausführungsform ein Vlies. Der Begriff Dekor beschreibt alle gängigen Dekore. An Stelle des Rückvlieses kann auch ein Papier verwendet werden.
| | Material | Ordnung |
| Dekor | Vlies | E |
| Träger | Glasfasermatte | D |
| PU Kleber | B |
| PU Halbhartschaum | C |
| PU Kleber | B |
| PET | A |
| PU Kleber | B |
| PU Halbhartschaum | C |
| PU Kleber | B |
| Glasfasermatte | D |
| Rückvlies / Papier | E |
Tabelle 1: Bevorzugte Ausführungsform eines Trägeraufbaus
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Der Kern des Trägeraufbaus 30 ist eine Schicht aus Polyethylenterephtalat (PET), Ordnung A in Tabelle 1. Sie gibt dem Trägeraufbau 30 eine erhöhte Steifigkeit. Bei PET handelt es sich um ein Polyester. In alternativen Ausführungsformen kann die PET-Schicht auch aus anderen Polyestern bestehen.
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Um die PET-Schicht herum sind unterschiedliche Schichten 32 angeordnet. Eine Randschicht des Trägeraufbaus 30 ist aus einem Rückvlies hergestellt. Auch das Dekor 24 ist aus einem Vlies hergestellt. Ein Vlies besteht aus Fasern. Diese können eine bestimmte Länge aufweisen oder quasi endlos sein. Ein Vlies kann auch aus Garnen bestehen. Die Fasern oder Garne sind auf eine beliebige Weise miteinander verbunden, zum Beispiel verklebt oder verstrickt, um ein Vlies zu erzeugen.
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Eine alternative Ausführungsform eines Träger-Materialaufbaus 30 ist in der Vergrößerung B dargestellt. In der alternativen Ausführungsform liegt zwischen dem Träger 22 und dem Dekor 24 zusätzlich eine Sperrschicht 26. Die Sperrschicht 26 isoliert das Dekor 24 gegen Polyurethan(PU)-Kleber aus dem Träger 22.
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Klebstoffe sind nach DIN EN 923 definiert als nichtmetallische Werkstoffe, die Fügeteile durch Flächenhaftung und innere Festigkeit verbinden können.
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Der Trägeraufbau
30 in der alternativen Ausführungsform der Vergrößerung B besteht aus zehn Schichten
32. Diese Schichten
32 und ihre Reihenfolge sind in Tabelle 2 dargestellt. Zwischen dem Dekor
24, einem Vlies und einer Randschicht des Trägers
22, vorliegend einer Glasfasermatte, ist die Sperrschicht
26 eingebracht. Das Dekor ist in dieser alternativen Ausführungsform ein Vlies. Der Begriff Dekor bezeichnet alle gängigen Dekore. Anstelle des Rückvlieses kann im Träger auch Papier verwendet werden.
| | Material | Ordnung |
| Dekor | Vlies | E |
| Sperrschicht | Sperrschicht | S |
| Träger | Glasfasermatte | D |
| PU Kleber | B |
| PU Halbhartschaum | C |
| PU Kleber | B |
| PET | A |
| PU Kleber | B |
| PU Halbhartschaum | C |
| PU Kleber | B |
| Glasfasermatte | D |
| Rückvlies / Papier | E |
Tabelle 2: Alternative Ausführungsform eines Trägeraufbaus
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Zur Herstellung des Materialaufbaus werden die Schichten bevorzugt miteinander erhitzt und verpresst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeughimmel
- 14
- Fahrzeugdach
- 16
- Innenseite
- 18
- Fahrzeuginsassen
- 20
- Materialaufbau
- 22
- Träger
- 24
- Dekor
- 26
- Sperrschicht
- 30
- Trägeraufbau
- 32
- Schichten
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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