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Die Erfindung betrifft austauschbare Innenverkleidungen, insbesondere Verkleidungen von Kraftfahrzeuginnenräumen.
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Innenverkleidungen werden in verschiedenen Bereichen der Technik und des täglichen Lebens eingesetzt. Oftmals erfüllen Sie im Wesentlichen ästhetische Zwecke. Dabei müssen sie zunehmend höhere Ansprüche an eine ansprechende Optik sowie individuelle und abwechslungsreiche Gestaltungsmöglichkeiten erfüllen. In einigen technischen Bereichen, wie z.B. bei Kraftfahrzeuginnenräumen, müssen sie neben ästhetischen Ansprüchen auch technischen Anforderungen genügen. Insbesondere Innenraumverkleidungen von Fahrgastzellen müssen hohe Anforderungen an das Energieabsorptionsvermögen und das Bruchverhalten im Crashfall erfüllen.
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Aus
DE 102 57 306 A1 sind Innenraumverkleidungsteile mit energieabsorbierender Funktion für Kraftfahrzeuge bekannt, die an Bauteilen im Fahrzeuginnenraum befestigt sind und zwischen dem Verkleidungsteil und dem Bauteil angeordnete Abstandsmittel aufweisen. Bei Krafteinwirkung von außen erhöhen die Abstandsmittel den Abstand zwischen Bauteil und Verkleidungsteil, um so die Energieabsorption beim Aufprall von Körperteilen auf das Verkleidungsteil zu verbessern. Der Nachteil dieser Verkleidungsteile besteht darin, dass nur eingeschränkte Möglichkeiten hinsichtlich der individuellen Gestaltung der Oberflächen vorhanden sind und die Verkleidungsteile nicht ohne Weiteres ausgetauscht werden können.
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Aus
DE 10 2005 023 719 A1 sind wieder lösbare Verkleidungsbauteile für Kraftfahrzeuge zur Verbesserung des Spaltbildes zwischen einer Verkleidung und darauf anzuordnenden Verkleidungsbauteilen bekannt. Während des Herstellungsprozesses werden die Verkleidungsanbauteile nur vorübergehend an die Verkleidungsteile montiert und nach z.B. einem Lackiervorgang wieder abgenommen. Der Nachteil der Erfindung besteht darin, dass das offenbarte Verfahren zum wieder lösbaren Anbringen von Verkleidungsbauteilen sehr aufwendig und für technisch nicht versierte Personen nur schwer auszuführen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil für Innenverkleidungen zu entwickeln, welches leicht austauschbar ist und vielfältige individuelle Gestaltungsmöglichkeiten bietet. Der Verbindungstechnik kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, da das Bauteil einerseits reversibel und leicht einzusetzen und wieder zu lösen sein soll, andererseits aber die Verbindung im Falle einer starken Beanspruchung, wie sie zum Beispiel bei einem Verkehrsunfall auftreten kann, bestehen bleiben soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bauteil gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen genannt und werden wie der allgemeine Erfindungsgedanke nachfolgend näher erläutert.
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Das erfindungsgemäße Bauteil ist ein Bauteil für Innenverkleidungen, welches ein dem Innenraum zugewandtes und mit einem Kunststoff hinterspritztes Metallblech sowie in das Bauteil integrierte Verbindungselemente, mit denen das Bauteil an einem das Bauteil aufnehmendem Teil befestigbar ist, umfasst, wobei die Verbindungselemente derart gestaltet sind, dass die Verbindung zwischen dem Bauteil und dem das Bauteil aufnehmendem Teil sowohl manuell leicht herstellbar als auch zerstörungsfrei und manuell leicht wieder lösbar ist.
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Das erfindungsgemäße Bauteil wird im Folgenden auch als Interieurteil und das das erfindungsgemäße Bauteil aufnehmende Teil als Gegenhalter bezeichnet.
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Als das dem Innenraum zugewandte Material ist erfindungsgemäß ein Metallblech vorgesehen, um durch das plastische Verformungsvermögen des Metalls die Gefahr eines Durchbrechens des Bauteils bei starker dynamischer Beanspruchung zu reduzieren. Darüber hinaus wird durch Verwendung eines Metallblechs im Vergleich zu einer Ausführung allein in Kunststoff insgesamt weniger Kunststoff für ein Bauteil mit vergleichbarer mechanischer Belastbarkeit benötigt, so dass das erfindungsgemäße Bauteil mit geringen Materialkosten herstellbar ist. Außerdem sind die Bauteilemissionen wie Gerüche und Dämpfe von zum Beispiel Lösungsmitteln oder Weichmachern bei der erfindungsgemäßen Ausführung gegenüber einer Ausführung mit einer Kunststoffoberfläche reduziert. Die geringere Emissionsbelastung wirkt sich positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit der den Emissionen ausgesetzten Personen aus.
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Besonders vorteilhaft für die Gestaltung von Fahrzeuginnenräumen ist dabei die Verwendung eines Stahlblechs als dem Innenraum zugewandtes Metallblech zur Verbesserung des Energieaufnahmeverlaufs im Falle eines Unfalls und zur Minimierung des Risikos eines Bauteilbruchs. Insbesondere bei Verwendung hochfester Stähle kann die Materialstärke des Metallblechs reduziert und somit Gewicht eingespart werden. Typische Blechdicken für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Bauteil betragen dabei 0,20 bis 0,35 mm. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung von Stahl für das dem Innenraum zugewandte Metallblech des Interieurteils eine Vielzahl individueller Gestaltungsformen. Die Interieurteiloberfläche ist unter anderem gestaltbar z.B. durch Bedruckung, Folierung, Beschichtung, Lackierung, textile Kaschierung, mechanische Oberflächenbearbeitung wie z.B. polieren, sandstrahlen oder bürsten. Die Verwendung eines Stahlblechs oder eines Metallblechs mit ferromagnetischen Eigenschaften für das dem Innenraum zugewandte Metallblech des Interieurteils ist darüber hinaus besonders vorteilhaft, wenn Möglichkeiten für Aufbewahrungssysteme oder rutschsichere Ablagen gegeben sein sollen. Diesbezüglich ermöglicht Stahl durch seine ferromagnetischen Eigenschaften weitere individuelle Gestaltungsformen wie zum Beispiel die individuelle Anbringung von mit Permanentmagneten ausgestatteten Haltevorrichtungen. Eine nachträgliche Beklebung des Interieurteils mit Haltevorrichtungen ist in diesem Fall nicht erforderlich.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführung besteht das Metallblech aus Aluminium. Aluminium ist insbesondere von Vorteil zur Reduzierung des Eigengewichts des Bauteils.
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Im erfindungsgemäßen Bauteil ist das Metallblech mittels eines Haftvermittlers mit einer Kunststoffhinterspritzung verbunden. Die Kunststoffhinterspritzung erhöht die Beul- und Knicksteifigkeit des Interieurteils bei Einbringen eines geringen Eigengewichts. Im Vergleich zu einer Ausführung aus Vollblech besteht der Vorteil einer Kombination eines Metallblechs mit einer Kunststoffhinterspritzung in einem geringeren Gesamtgewicht des Interieurteils und je nach Ausführung geringeren Materialkosten.
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Dabei kann die Hinterspritzung flächig oder in Form einer Rippenstruktur ausgebildet sein. Eine Ausführung als flächige Hinterspritzung ist besonders für Interieurteile geeignet, die an Stellen mit beschränktem Bauraum eingesetzt werden. Eine Ausführung als Rippenstruktur ist für Anwendungen, bei denen die Reduzierung des Gewichts des Interieurteils im Vordergrund steht, besonders geeignet. Die Ausbildung der Rippenstruktur ist weder in ihrer Form, der Anzahl der Rippen noch der Richtung der Rippen beschränkt. In einer bevorzugten Ausführung sind die Rippen der Rippenstruktur derart angeordnet, dass jeweils an einer Stelle, an der ein Verbindungselement positioniert ist, mindestens eine Längsrippe oder mindestens eine Querrippe enden. Diese Anordnung bewirkt eine mechanische Stützung des jeweiligen Verbindungselements und eine Verbesserung der Stabilität der Verbindungselemente.
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Als Material für die Hinterspritzung werden bevorzugt Kunststoffschäume, insbesondere bevorzugt Polyurethan-Schäume (PUR-Schaum), verwendet, wodurch eine gute Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht wird. Als besonders vorteilhaft erweist sich die Verwendung von Kunststoffschäumen, insbesondere von PUR-Schäumen, für Interieurteile, die für Kraftfahrzeuge vorgesehen sind. Kunststoffschäume wirken energieabsorbierend, so dass bei Energieeinwirkung, wie z.B. im Falle eines Unfalls, zumindest ein Teil der Aufprallenergie von der Hinterspritzung absorbiert wird, was den Schutz der Fahrzeuginsassen verbessert. Typische Materialien für flächige Kunststoffhinterspritzungen sind PUR-Schäume. Für Kunststoffhinterspritzungen in Rippenstruktur werden typischerweise Polyamide eingesetzt.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination eines dem Innenraum zugewandten Metallblechs mit einer Kunststoffhinterspritzung wird eine hohe Eigensteifigkeit bei gleichzeitig geringem Eigengewicht erzielt.
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Darüber hinaus bewirkt die erfindungsgemäße Kombination eines plastisch verformbaren Metallblechs mit einer energieabsorbierenden Kunststoffhinterspritzung ein gutes bereits im Interieurteil integriertes Energieabsorptionsvermögen. Dies ist insbesondere bei Innenräumen von Kraftfahrzeugen vorteilhaft, da keine zusätzlichen Komponenten zur Energieaufnahme wie zum Beispiel eine zusätzliche Sensorik oder Hydraulikeinheiten erforderlich sind, wodurch der Bauraumbedarf und die Abhängigkeit von der Funktionsfähigkeit komplexer Komponenten reduziert und die technische Zuverlässigkeit erhöht werden. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Werkstoffkombination aus Metallblech und Kunststoffhinterspritzung die Absorption von Energie bereits bei geringen Unfallgeschwindigkeiten, was das Verletzungsrisiko für Fahrzeuginsassen verringert.
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Die in das Bauteil integrierten Verbindungselemente sind derart gestaltet, dass die Verbindung zwischen dem Interieurteil und dem Gegenhalter sowohl manuell leicht herstellbar als auch zerstörungsfrei und manuell wieder leicht lösbar ist. Dies ermöglicht die Wiederverwendung sowohl des Interieurteils als auch des Gegenhalters.
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Wenn für die vorliegende Erfindung von Verbindungselementen in der Mehrzahl die Rede ist, so ist dies nicht einschränkend zu verstehen. Da die Anzahl der Verbindungselemente an die jeweilige Anwendung und insbesondere die Größe des Interieurteils angepasst ist, beträgt sie mindestens eins, häufig jedoch mehr als eins.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind als Verbindungselemente Haken und Verrastungen in das Interieurteil integriert. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Haken an der Außenkante des Interieurteils positioniert. Durch eine Positionierung der Haken an der Außenkante ist eine Sichtkontrolle der Haken während des Einbaus möglich, was den manuellen Einbau erleichtert. Die Verrastungen sind auf der den Haken gegenüberliegenden Interieurteilseite positioniert, um die Stabilität der Verbindung zwischen Interieurteil und Gegenhalter zu gewährleisten. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass Haken und Verrastungen einander direkt gegenüberliegen. Haken und Verrastungen können auch entlang der Interieurteilkante versetzt zueinander positioniert sein. Durch die Kombination von Haken auf der einen und Verrastungen auf der Gegenseite des Interieurteils ist ein besonders leichter manueller Einbau des Interieurteils möglich.
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Zur Herstellung der Verbindung sind die Haken in den Gegenhalter eingehakt. Durch Drücken auf die Oberfläche des Interieurteils ist das Interieurteil mit dem Gegenhalter über die Verrastung formschlüssig verbunden. Zum Lösen der Verbindung wird ein Auslösewerkzeug zwischen die Verrastung und den Gegenhalter gedrückt. Das Auslösewerkzeug ist typischerweise ein Blech mit Widerhaken. Beim Eindrücken des Auslösewerkzeugs zwischen die Verrastung und den Gegenhalter greifen die Widerhaken des Auslösewerkzeugs an der Außenkante des Interieurteils um diese Außenkante herum. Durch Ziehen am Auslösewerkzeug wird das Interieurteil aus dem Gegenhalter herausgelöst.
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Um eine genaue Positionierung des Interieurteils während des Einbaus zu vereinfachen, sind Ausführungen mit mindestens zwei Haken von Vorteil, wobei die Haken zur Verbesserung der Verbindungsstabilität und der Vereinfachung der Positionierung möglichst weit voneinander beabstandet sind. Ein typischer Hakenabstand beträgt die Hälfte bis zwei Drittel der Interieurteillänge.
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Auf der Gegenseite sind vorzugsweise zwei Verrastungen vorhanden. Bevorzugt sind mindestens zwei Verrastungen vorhanden, um eine saubere Positionierung des Interieurteils zu vereinfachen. Soll der Einbau des Interieurteils von nur einer Person durchgeführt werden, sind vorteilhafter Weise auch nicht mehr als zwei Verrastungen vorhanden, um den Einbau durch nur eine Person zu erleichtern. Diese Verbindungsart ist insbesondere geeignet für Anwendungen in Kraftfahrzeugen, da sie bei äußerer Krafteinwirkung zum Beispiel in Form von Aufprallkräften eine große Verbindungsstabilität aufweist. Für größere Interieurteile sind mindestens zwei Haken zur Verbesserung der Verbindungsstabilität vorteilhaft.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in das Interieurteil Bördelkanten zum Verhaken des Interieurteils mit dem Gegenhalter integriert.
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Die Verbindungselemente können mittels eines Haftvermittlers am Metallblech oder an der Kunststoffhinterspritzung angebracht sein.
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In einer alternativen bevorzugten Ausführung sind die Verbindungselemente aus der Kunststoffhinterspritzung des Interieurteils derart geformt, dass die Verbindungselemente integraler Bestandteil der Kunststoffhinterspritzung sind und dass die Verbindungselemente und die Kunststoffhinterspritzung eine einstückige Einheit bilden. Dies trägt zur Verbesserung der Stabilität der Verbindungselemente als solcher und zur Verbesserung der Verbindungsstabilität zwischen Interieurteil und Gegenhalter bei.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die Verbindungselemente aus dem dem Innenraum zugewandten Metallblech derart geformt sein, dass die Verbindungselemente integraler Bestandteil des Metallblechs sind. Aus dem Metallblech geformte Verbindungselemente weisen einen geringeren Verschleiß als Verbindungselemente aus Kunststoff auf.
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Die Herstellung des Metallbauteils der erfindungsgemäßen Bauteile erfolgt über Tiefzieh- oder Folgeverbundwerkzeuge mittels Prägen und Stanzen in einer Werkzeugeinheit.Die Kunststoffhinterspritzung erfolgt durch das Einlegen des Metallteils in ein Kunststoffspritzwerkzeug und anschließendes Einspritzen des Kunststoffs. Eine Verbesserung der Verbindung beider Bauteilkomponenten erfolgt typischerweise mittels eines Haftvermittlers, der schon vor dem Prägen auf der dem Innenraum abgewandten Seite des dem Innenraum zugewandten Metallblechs aufgetragen ist. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ermöglicht ein Stanzen vorbedruckter oder vorfolierter Platinen, so dass eine Platine für alle Bauteile des Fahrzeugs genügt. Zudem ist bei diesem Verfahren der Folienverschnitt reduziert und ein präzises Platzieren von Folien leichter möglich. Das Aufbringen von Folien oder Drucken erfolgt so auf eine kostengünstige und fertigungstechnisch einfache Weise.
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Das erfindungsgemäße Bauteil ist vielfältig einsetzbar und verwendbar als Gestaltungselement beim Design von Möbelstücken, wie zum Beispiel Türblenden von Schränken oder Kommoden oder Verblendungen des Möbelkorpus, oder im Bereich der Innenarchitektur, wie zum Beispiel bei der Gestaltung von Bädern, Yachten, Wohnwagen oder hochfrequentierten Bereichen wie Großküchen und Werkstätten, wo sie als Wandverkleidung oder Bodenbelag ähnlich einer Fliese eingesetzt werden können. Insbesondere lassen sich seine technischen Eigenschaften im Kraftfahrzeugbereich zum Beispiel für Türverkleidungen, Armaturenbretter, Seitenverkleidungen, Sitzschalen, Mittelkonsolen oder Zierleisten nutzen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und mehrerer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 Ein Armaturenbrett mit eingebauter Armaturenbrettblende
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2 Schrägansicht eines Teils der Armaturenbrettblende
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3 Vorderansicht der Armaturenbrettblende
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4 Vorderansicht des Metallblechs der Armaturenbrettblende
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5 Schrägansicht des Metallblechs der Armaturenbrettblende
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6 Rückansicht der Rippenstruktur der Armaturenbrettblende
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7 Detailansicht eines Hakens und einer Verrastung der Armaturenbrettblende
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1 zeigt schematisch eine in ein Armaturenbrett 1 eingebaute Armaturenbrettblende 2.
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2 zeigt einen beschnittenen Teil der nicht eingebauten Armaturenbrettblende 2. Das dem Innenraum zugewandte Metallblech 3 wird durch eine Kunststoffhinterspritzung 4 in Rippenstruktur gestützt. Am Außenrand 6 der Kunststoffhinterspritzung 4 befindet sich ein in die Kunststoffhinterspritzung 4 integrierter Haken 5a. Bei dem Metallblech handelt es sich um ein 0,3 mm dickes Stahlblech eines organisch beschichteten Tiefziehstahls. Die Kunststoffhinterspritzung besteht aus Polyamid 6 mit 30 % Glasfaserverstärkung (PA6 GF30). 3 zeigt die Vorderansicht der nicht eingebauten Armaturenbrettblende 2 mit den in die Kunststoffhinterspritzung integrierten Verrastungen 8a, 8b. 4 und 5 zeigen jeweils das dem Innenraum zugewandte Metallblech 2 in einer Vorderansicht bzw. in einer Schrägansicht. 6 zeigt die Rückenansicht der Kunststoffhinterspritzung 4, die mit drei Längsrippen 7a, 7b, 7c und elf Querrippen 9a–9k ausgeführt ist sowie die in die Kunststoffhinterspritzung integrierten Haken 5a, 5b und Verrastungen 8a, 8b. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die Haken 5a, 5b und die Verrastungen 8a, 8b jeweils einander gegenüber auf den ebenfalls einander gegenüberliegenden Außenkanten der Kunststoffhinterspritzung 4, wobei die Haken 5a, 5b und die Verrastungen 8a, 8b jeweils von einer Querrippe der Kunststoffhinterspritzung 9c, 9j gestützt sind. Die Detailansicht eines Verbindungselementepaars 5a, 8a in 7 zeigt, dass sowohl der Haken 5a als auch die Verrastung 8a mit der Kunststoffhinterspritzung ein durchgängiges Element bilden und aus demselben Kunststoffteil geformt sind. 7 zeigt ebenfalls, dass um die Kunststoffhinterspritzung das dem Innenraum zugewandte Metallblech 2 gelegt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Armaturenbrett
- 2
- Armaturenbrettblende
- 3
- Metallblech
- 4
- Kunststoffhinterspritzung
- 5a, 5b
- Haken
- 6
- Außenkante der Kunststoffhinterspritzung
- 7a, 7b, 7c
- Längsrippen
- 8a, 8b
- Verrastungen
- 9a–9k
- Querrippen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10257306 A1 [0003]
- DE 102005023719 A1 [0004]
