DE102016219910A1

DE102016219910A1 - Process for producing a structurally stable, soft fiber component

Info

Publication number: DE102016219910A1
Application number: DE102016219910.2A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schmid
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-10-13
Filing date: 2016-10-13
Publication date: 2018-04-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines strukturstabilen, weichen Faserbauteils (1), welches eine Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen (2) und eine Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen (3) umfasst, wobei hierzu eine Fasermatte (4) in ein Presswerkzeug (5) eingelegt wird, das eine Pressfläche (6) mit einer Vielzahl von Vorsprüngen (7) in einer vorbestimmten Anordnung aufweist, eine Ausgangshöhe H0 der Fasermatte (4) in der beim Verpressen von der Vielzahl von Vorsprüngen (7) geformten Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen (2) auf eine Höhe H1 verpresst wird, die kleiner ist als eine Höhe H2 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen (3), die Ausgangshöhe H0 in der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen (3) der Fasermatte (4) beim Verpressen auf die zweite Höhe H2 verpresst wird.

The invention relates to a method for producing a structurally stable, soft fiber component (1), which comprises a plurality of strongly compressed first regions (2) and a plurality of less strongly compressed second regions (3), wherein for this purpose a fiber mat (4) in a Pressing tool (5) having a pressing surface (6) with a plurality of protrusions (7) in a predetermined arrangement, an initial height H0 of the fiber mat (4) in the plurality of protrusions (7) formed during pressing of the plurality of protrusions (7) strongly compressed first regions (2) is pressed to a height H1 which is smaller than a height H2 of the plurality of less strongly compressed second regions (3), the initial height H0 in the plurality of less strongly compressed second regions (3) of the fiber mat (4) is compressed during pressing to the second height H2.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines strukturstabilen, weichen Faserbauteils und das strukturstabile, weiche Faserbauteil selbst. Solche Faserbauteile finden in vielen Bereichen der Technik, wie beispielsweise in der Automobilindustrie, als Designelemente und Funktionsträger Anwendung.The invention relates to a method for producing a structurally stable, soft fiber component and the structurally stable, soft fiber component itself. Such fiber components are used in many areas of technology, such as in the automotive industry, as design elements and function carriers application.

Aus dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Ausführungsformen von Faserbauteilen bekannt. Diese erfüllen jedoch oft nur eine Funktion, wie das Bereitstellen einer Trägerschicht, einer haptikgebenden Schicht oder einer optikgebenden Schicht.Für die Herstellung eines Bauteils, das mehrere Funktionen besitzt, sind mehrere formgebende und fügende Schritte notwendig sind. Bei einem solchen Bauteil, das zum Teil aus unterschiedlichen Materialien besteht, ist oft nur ein thermisches Recycling möglich.Various embodiments of fiber components are already known from the prior art. However, these often fulfill only one function, such as the provision of a carrier layer, a haptic-giving layer or an optic layer. For the production of a component which has several functions, several shaping and mating steps are necessary. In such a component, which consists partly of different materials, often only a thermal recycling is possible.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorbesagten Nachteile zu überwinden und ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung eines strukturstabilen und haptikgebenden Faserbauteils sowie das Faserbauteil selbst bereitzustellen.The invention is therefore based on the object to overcome the abovementioned disadvantages and to provide a method for the cost-effective production of a structurally stable and haptic-giving fiber component and the fiber component itself.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß den Patentansprüchen 1 und 12 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claims 1 and 12.

Erfindungsgemäß wird hierzu ein Verfahren zur Herstellung eines strukturstabilen, weichen Faserbauteils vorgeschlagen, welches eine Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen und eine Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen umfasst. Die einzelnen Bereiche der jeweiligen Vielzahl von Bereichen sind dabei voneinander getrennt oder alternativ miteinander zusammenhängend ausgebildet, sodass die Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen einen zusammenhängenden stark verpressten ersten Bereich oder die Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen einen zusammenhängenden weniger stark verpressten zweiten Bereich bildet.According to the invention, a method for producing a structurally stable, soft fiber component is proposed for this purpose, which comprises a multiplicity of strongly compressed first regions and a multiplicity of second regions which are less strongly compressed. The individual regions of the respective plurality of regions are separated from each other or alternatively formed contiguous, so that the plurality of highly compressed first regions forms a contiguous strongly compressed first region or the plurality of less strongly compressed second regions a contiguous less compressed second region.

Für das Verfahren zur Herstellung des Faserbauteils wird eine Fasermatte in ein Presswerkzeug eingelegt, das eine Pressfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen in einer vorbestimmten Anordnung aufweist. Die Vorsprünge sind abhängig von dem Muster, das in der Fasermatte erzeugt werden soll, zu der Fasermatte ausgerichtet. Soll ein Muster erzeugt werden, bei dem die stark verpressten ersten Bereiche miteinander zusammenhängen, ist die Vielzahl von Vorsprüngen miteinander verbunden, sodass ein Vorsprung der Vielzahl von Vorsprüngen in einen anderen Vorsprung der Vielzahl von Vorsprüngen übergeht und die Vielzahl von Vorsprüngen einen zusammenhängenden Vorsprung bildet.For the method of manufacturing the fiber device, a fiber mat is placed in a pressing tool having a pressing surface with a plurality of protrusions in a predetermined arrangement. The projections are aligned with the fiber mat depending on the pattern to be produced in the fiber mat. When a pattern is to be created in which the heavily compressed first regions are interrelated, the plurality of protrusions are connected to each other so that one protrusion of the plurality of protrusions transitions to another protrusion of the plurality of protrusions and the plurality of protrusions forms a continuous protrusion.

Durch das vorbestimmte Faservolumengehalt der Fasermatte und die Verdichtung der Fasermatte in den ersten und zweiten Bereichen, bzw. dem Verhältnis der Höhe H0 zu der Höhe H1 und der Höhe H0 zu der Höhe H2, ist die Haptik und Stabilität des Faserbauteils gezielt einstellbar.Due to the predetermined fiber volume content of the fiber mat and the compression of the fiber mat in the first and second regions, or the ratio of the height H0 to the height H1 and the height H0 to the height H2, the feel and stability of the fiber component is selectively adjustable.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des Faserbauteils wird eine Ausgangshöhe H0 der Fasermatte durch die Vielzahl von Vorsprüngen auf eine Höhe H1 verpresst. Durch das Verpressen der Fasermatte durch die Vielzahl von Vorsprüngen wird in der Fasermatte die Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen geformt, wobei die einzelnen Bereiche der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen, je nach dem zu erzeugenden Muster, zusammenhängen oder voneinander getrennt sind. Durch das Umformen dieser Bereiche werden die Fasern in den ersten Bereichen stark verdichtet, sodass diese im Vergleich zu dem weniger stark verpressten zweiten Bereichen härter sind und eine höhere Stabilität gegen Druck- und/oder Biegebelastung besitzen.In the method of manufacturing the fiber device, an initial height H0 of the fiber mat is pressed by the plurality of protrusions to a height H1. By pressing the fiber mat by the plurality of protrusions, the plurality of highly compressed first regions are formed in the fiber mat, with the individual regions of the plurality of highly compressed first regions being contiguous or separated from each other depending on the pattern to be formed. By reshaping these areas, the fibers in the first areas are strongly compressed, so that they are harder compared to the less compressed second areas and have a higher stability against pressure and / or bending stress.

Die Höhe H1 ist kleiner als die Höhe H2 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen, bei der die einzelnen Bereiche der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen, abhängig von dem zu erzeugenden Muster, miteinander zusammenhängen oder voneinander getrennt sind. Die Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen wird beim Verpressen durch die Freilassungen bzw. Aussparungen zwischen den Vorsprüngen der Vielzahl von Vorsprüngen auf der Pressfläche des Presswerkzeugs bestimmt. Beim Verpressen wird die Fasermatte in den weniger stark verpressten zweiten Bereichen von der Ausgangshöhe H0 auf die zweite Höhe H2 verpresst.The height H1 is smaller than the height H2 of the plurality of less-compressed second regions, in which the individual regions of the plurality of less-compressed second regions are contiguous or separate from each other depending on the pattern to be formed. The plurality of less-compressed second regions are determined during compression by the releases between the projections of the plurality of protrusions on the pressing surface of the pressing tool. During pressing, the fiber mat is pressed from the initial height H0 to the second height H2 in the second regions, which are less heavily pressed.

Die Höhe H0 entspricht dem Abstand der Oberflächen der unverpressten Fasermatte in die Dickenrichtung der Fasermatte.The height H0 corresponds to the distance of the surfaces of the unpressed fiber mat in the thickness direction of the fiber mat.

Die Höhe H1 entspricht dem Abstand der Oberflächen der verpressten Fasermatte in die Dickenrichtung in den stark verpressten ersten Bereichen der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen.The height H1 corresponds to the distance of the surfaces of the compressed fiber mat in the thickness direction in the strongly compressed first regions of the plurality of strongly compressed first regions.

Die Höhe H2 entspricht dem Abstand der Oberflächen der verpressten Fasermatte in die Dickenrichtung in den weniger stark verpressten zweiten Bereichen der Vielzahl von stark verpressten zweiten Bereichen.The height H2 corresponds to the distance of the surfaces of the compressed fiber mat in the thickness direction in the less compressed second regions of the plurality of highly compressed second regions.

Durch die stark verpressten ersten Bereiche und die weniger stark verpressten zweiten Bereiche sowie ihre Anordnung zueinander ergeben sich verschiedene vorteilhafte Effekte. Durch die Anordnung bzw. das Muster der stark verpressten ersten Bereiche wird eine Strukturstabilität des Faserbauteils erzielt, das in einer von der Verwendung abhängigen komplexen Endkontur ausgebildet ist. Die Strukturstabilität entspricht dabei einer erhöhten Torsions- und Biegesteifigkeit der Fläche, die die verpressten Bereiche im Vergleich zu einer unverpressten Fasermatte ausbilden. Die Torsions- und Biegesteifigkeit eines Faserbauteils mit verpressten Bereichen sind im Vergleich zu einem Faserbauteil ohne verpresste Bereiche stark erhöht, wodurch keine zusätzliche Trägerschicht nötig ist, da das Faserbauteil integral eine tragende bzw. stützende Stützstruktur ausbildet. Die weniger stark verpressten zweiten Bereiche dienen der Haptik des Faserbauteils, sodass das Faserbauteil bei einer Berührung durch eine Person bzw. bei einer Druckbelastung eine Weichheit und eine für die Person als angenehm empfundene Oberflächenbeschaffenheit besitzt.Due to the strongly compressed first areas and the less heavily pressed second areas and their arrangement to each other arise different beneficial effects. Due to the arrangement or the pattern of the strongly compressed first regions, a structural stability of the fiber component is achieved, which is formed in a complex final contour dependent on the use. The structural stability corresponds to an increased torsional and bending stiffness of the surface, which form the compressed areas compared to a non-compressed fiber mat. The torsional and bending stiffness of a fiber device with compressed areas are greatly increased compared to a fiber device without compressed areas, whereby no additional carrier layer is necessary because the fiber component integrally forms a supporting support structure. The less strongly compressed second areas serve the feel of the fiber component, so that the fiber component has a softness and a surface texture that is pleasant for the person when touched by a person or under pressure.

Durch die Kombination der ersten und zweiten Bereiche in einer jeweils auf die zu erzielenden Eigenschaften angepassten Anordnung untereinander und zueinander sowie die Maße in Bezug auf Flächenausdehnung und Höhe, wird ein Faserbauteil bereitgestellt, das ohne einen zusätzlichen Träger eine strukturstabile, komplexen Verläufen folgende Form aufweist und zugleich eine als angenehm empfundene haptische Oberfläche bildet.By combining the first and second regions in an arrangement adapted to the properties to be achieved with each other and to each other and the dimensions in terms of surface area and height, a fiber component is provided which has a structurally stable, complex curves following form without an additional support and at the same time forms a haptic surface perceived as pleasant.

Das Faserbauteil dient zusätzlich der Schallisolierung, insbesondere bei hohen Frequenzen, und wirkt sich durch Temperatur- und Feuchtigkeitsaufnahme positiv auf die Klimaregulierung eines Raumes aus, in dem es verbaut ist.The fiber component additionally serves for sound insulation, especially at high frequencies, and has a positive effect on the climate regulation of a room in which it is installed due to the absorption of temperature and moisture.

Vorteilhaft für das Verfahren ist, dass die die Fasermatte vor dem Verpressen im Wesentlichen über ihre gesamte Fläche in eine Dickenrichtung die Ausgangshöhe H0 aufweist. Durch eine gleichmäßige Ausgangshöhe H0 wird die Fasermatte beim Verpressen mit dem Presswerkzeug in den jeweiligen ersten bzw. zweiten Bereichen gleichmäßig verdichtet, wodurch sich eine gleichmäßige Stabilität und eine gleichmäßige Druckempfindlichkeit in den jeweiligen Bereichen ergeben.It is advantageous for the method that the fiber mat has the initial height H0 in a thickness direction before it is pressed over substantially its entire surface. By a uniform initial height H0 the fiber mat is compressed evenly during pressing with the pressing tool in the respective first and second areas, resulting in a uniform stability and a uniform pressure sensitivity in the respective areas.

Von Vorteil ist ferner, dass die Fasermatte nach dem Verpressen die Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen mit der Höhe H1, die Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen mit der Höhe H2 und eine Vielzahl von Übergangsbereichen aufweist, wobei jeweils ein Übergangsbereich der Vielzahl von Übergangsbereichen zwischen einem ersten Bereich der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen und einem zweiten Bereich der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen liegt. In den Übergangsbereichen, die jeweils verschieden ausbildbar sind, ist eine stufenweise oder fließende Anpassung der Höhe H1 auf die Höhe H2 möglich. Ein erster Übergangsbereich auf einem Faserbauteil schafft beispielsweise einen linearen Übergang von der Höhe H1 auf die Höhe H2, wohingegen ein zweiter Übergangsbereiche auf dem Faserbauteil zwei oder mehr horizontale Flächen ausbildet und einen stufenweisen Übergang zwischen der Höhe H1 und der Höhe H2 bereitstellt.It is further advantageous that the fiber mat after pressing has the plurality of heavily compressed first regions with the height H1, the plurality of less strongly compressed second regions with the height H2 and a plurality of transition regions, wherein in each case a transition region of the plurality of transition regions between a first region of the plurality of highly compressed first regions and a second region of the plurality of less compressed second regions. In the transition areas, each of which can be formed differently, a stepwise or flowing adaptation of the height H1 to the height H2 is possible. For example, a first transition region on a fiber device provides a linear transition from height H1 to height H2, whereas a second transition region on the fiber device forms two or more horizontal surfaces and provides a gradual transition between height H1 and height H2.

Vorteilhaft ist bei dem Verfahren, dass die Pressfläche eine Vielzahl von Kavitäten aufweist und in zumindest eine Richtung entlang der Pressfläche auf einen Vorsprung der Vielzahl von Vorsprüngen jeweils eine zum Vorsprung relativ in eine Richtung orthogonal zu der Pressfläche zurückgesetzte Kavität der Vielzahl von Kavitäten folgt. Die Vielzahl von Kavitäten bestimmt beim Verpressen die Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen alternativ oder zusätzlich zu den Freiräumen zwischen den Vorsprüngen der Vielzahl von Vorsprüngen. Abhängig von der Anordnung bzw. dem zu erzeugenden Muster sind die Kavitäten der Vielzahl von Kavitäten miteinander verbunden oder voneinander getrennt.It is advantageous in the method that the pressing surface has a multiplicity of cavities and in each case follows a cavity of the plurality of cavities recessed relative to the projection in a direction orthogonal to the pressing surface in at least one direction along the pressing surface on a projection of the plurality of projections. The plurality of cavities during pressing determines the plurality of less compressed second regions alternatively or in addition to the spaces between the protrusions of the plurality of protrusions. Depending on the arrangement or the pattern to be generated, the cavities of the plurality of cavities are connected or separated from one another.

Die Pressfläche weist die Vielzahl von Vorsprüngen und die Vielzahl von Kavitäten in einer vorbestimmten vorteilhaften Anordnung zueinander auf, sodass sich für das Faserbauteil vorbestimmte Stabilitäts-, Haptik- und Funktionseigenschaften ergeben.The pressing surface has the plurality of protrusions and the plurality of cavities in a predetermined advantageous arrangement with respect to one another, so that predetermined stability, haptic and functional properties result for the fiber component.

Die Vorsprünge der Vielzahl von Vorsprüngen sind vorteilhafterweise zumindest zum Teil versetzt zueinander angeordnet. In der Folge daraus sind die Bereiche der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen zumindest zum Teil zueinander versetzt angeordnet. Durch diese vorbestimmte, zueinander versetzte Anordnung ergibt sich eine Stabilität des Faserbauteils durch die stark verpressten Bereiche. Die Vorsprünge bzw. die stark verpressten Bereiche sind voneinander getrennt oder abhängig von dem zu erzeugenden Muster bzw. der Anordnung jeweils untereinander verbunden.The projections of the plurality of projections are advantageously at least partially offset from one another. As a result, the regions of the plurality of strongly compressed first regions are at least partially offset from each other. By this predetermined, staggered arrangement results in a stability of the fiber component by the heavily compressed areas. The projections or the strongly compressed areas are separated from each other or depending on the pattern to be generated or the arrangement each interconnected.

Insbesondere durch die zumindest teilweise Verwendung von Naturfasern für die Fasermatte ergibt sich eine hohe Umweltverträglichkeit und ermöglicht verschiedene Recyclingmethoden. Neben der Widerverwendung in zerkleinerter Form als Dämmstoff sind weitere Recyclingmethoden, wie beispielsweise ein Recycling durch Verrottung, möglich.In particular, by the at least partial use of natural fibers for the fiber mat results in a high environmental impact and allows various recycling methods. In addition to the re-use in shredded form as insulation further recycling methods, such as recycling by rotting, possible.

Vorteilhaft ist eine Ausgangshöhe H0 der Fasermatte zwischen 10 mm und 40 mm, bevorzugt zwischen 20 mm und 30 mm. Die Höhe H1 der Fasermatte liegt zwischen 1 mm und 4 mm, bevorzugt bei 2 mm, und die Höhe H2 der Fasermatte liegt zwischen 5 mm und 40 mm, bevorzugt bei 10 mm.Advantageously, an initial height H0 of the fiber mat is between 10 mm and 40 mm, preferably between 20 mm and 30 mm. The height H1 of the fiber mat is between 1 mm and 4 mm, preferably 2 mm, and the height H2 of the fiber mat is between 5 mm and 40 mm, preferably 10 mm.

Der Abstand zwischen den Oberflächen, also die Höhe H0, Höhe H1 und Höhe H2, ist jeweils mit einem geeigneten Messmittel und einem geeigneten Messverfahren, beispielsweise ein Lasermessverfahren mit einem Laser oder ein optisches Messverfahren mit einer Kamera, zu messen. Sowohl Messmittel als auch Messverfahren berücksichtigen jeweils die Druckempfindlichkeit und die Oberflächenbeschaffenheit der Fasermatte.The distance between the surfaces, ie the height H0, height H1 and height H2, is each with a suitable measuring means and a suitable measuring method, for example, to measure a laser measuring method with a laser or an optical measuring method with a camera. Both measuring instruments and measuring methods take into account the pressure sensitivity and the surface quality of the fiber mat.

Der Pressfläche liegt in dem Presswerkzeug eine ebene Gegenpressfläche oder alternativ eine zumindest zum Teil als Negativform zu der Pressfläche ausgebildete Gegenformpressfläche gegenüber, gegen die die Fasermatte beim Verpressen gepresst wird.The pressing surface is located in the pressing tool, a flat counterpressure surface or alternatively an at least partially formed as a negative mold to the pressing surface Gegenformpressfläche against which the fiber mat is pressed during the pressing.

Zum Erzeugen von optisch ansprechenden Oberflächenstrukturen und Oberflächendesigns, die von der Oberflächenstruktur und dem Oberflächendesign der Fasermatte abweichen, ist vorteilhaft, dass eine sich zumindest zum Teil über eine Fläche der Fasermatte erstreckende Dekorschicht beim Verpressen zwischen der Fasermatte und der Pressfläche liegt bzw. einbringbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist zwischen der Fasermatte und der Gegenpressfläche oder zwischen der Fasermatte und der Gegenformpressfläche eine Dekorschicht leg- bzw. einbringbar. Die Dekorschicht oder Dekorschichten wird/werden beim Verpressen mit der Fasermatte verpresst, sodass diese, beispielsweise durch einen Klebstoff als ein Vermittler zwischen den verschiedenen Schichten, einen Verbund bilden.To produce visually appealing surface structures and surface designs which deviate from the surface structure and the surface design of the fiber mat, it is advantageous that a decorative layer extending at least partially over a surface of the fiber mat lies or can be introduced during the pressing between the fiber mat and the pressing surface. Alternatively or additionally, a decorative layer can be inserted or introduced between the fiber mat and the counterpressing surface or between the fiber mat and the counterforming press surface. The decorative layer or decorative layers are / are pressed together with the fiber mat during pressing, so that they form a composite, for example by an adhesive as an intermediary between the different layers.

Die Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen bestimmt eine feste und stabilitätgebende Stützstruktur in der Fasermatte, die abhängig von der Anordnung der Bereiche, miteinander zusammenhängend oder als einzelne voneinander getrennte Stützstrukturbereiche, ausgebildet ist. Die Bereiche der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen bestimmen eine weiche und haptikgebende Struktur in der Fasermatte, die abhängig von der Anordnung der Bereiche zueinander als eine zusammenhängende oder eine voneinander getrennte haptikgebende Struktur ausgebildet ist.The plurality of highly compressed first regions define a fixed and stabilizing support structure in the fiber mat, which is formed depending on the arrangement of the regions, contiguous or as separate support structure regions separate from one another. The regions of the plurality of less strongly compressed second regions define a soft and haptic-imparting structure in the fiber mat, which is formed as a contiguous or a separate haptic-responsive structure depending on the arrangement of the regions.

Vorteilhaft ist ferner eine Ausbildungsvariante, bei der für die Fasermatte oder die Dekorschicht Materialien, wie beispielsweise Fließ, verwendet werden, deren Oberflächenbeschaffenheit und/oder Optik sich über den aufgebrachten Druck bei dem Verpressen auf die Höhen H1 und H2 verändert. Wird beispielsweise ein Fließ verwendet, bleibt dieses in den weniger stark verpressten zweiten Bereichen der Höhe H2 an seiner Oberfläche flauschig und bildet in den stark verpressten ersten Bereichen der Höhe H1 eine geschlossene Oberfläche.Also advantageous is a variant embodiment, in which for the fiber mat or the decorative layer materials, such as flow, are used, the surface texture and / or optics changed over the applied pressure in the pressing on the heights H1 and H2. If, for example, a flow is used, it remains fluffy on its surface in the less strongly compressed second regions of the height H2 and forms a closed surface in the strongly compressed first regions of the height H1.

Erfindungsgemäß wird ferner ein strukturstabiles, weiches Faserbauteil mit einer Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen einer Höhe H1 und einer Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen einer Höhe H2 vorgeschlagen. Zwischen einem Bereich der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen und einem Bereich der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen liegt jeweils ein Übergangsbereich in dem die Höhe H1 in die Höhe H2 übergeht. Die Bereiche der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen und die Bereiche der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen sind zueinander in einer vorbestimmten Anordnung ausgebildet. Die Anordnung zueinander bzw. das sich durch die Anordnung ergebende Muster erzeugt den stabilitätgebenden Effekt und bettet in die Struktur die weichen bzw. weniger stark verpressten zweiten Bereiche ein. Die feste und stabilitätgebende Stützstruktur in der Fasermatte wird durch die Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen bestimmt. Die Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen bestimmt eine weiche und haptikgebende Struktur. Die Höhe H1 des Faserbauteils liegt zwischen 1 mm und 4 mm und ist vorzugsweise 2 mm. Die Höhe H2 liegt zwischen 5 mm und 40 mm und ist vorzugsweise 10 mm.According to the invention, a structurally stable, soft fiber component with a plurality of strongly compressed first regions of a height H1 and a plurality of less strongly compressed second regions of a height H2 is also proposed. Between a region of the plurality of strongly compressed first regions and a region of the plurality of second regions that are less strongly compressed, there is in each case a transition region in which the height H1 merges into the height H2. The regions of the plurality of highly compressed first regions and the regions of the plurality of less compressed second regions are formed with each other in a predetermined arrangement. The arrangement of each other or the pattern resulting from the arrangement produces the stability-giving effect and embeds into the structure the soft or less strongly compressed second areas. The firm and stable supporting structure in the fiber mat is determined by the plurality of strongly compressed first areas. The plurality of less compressed second areas determines a soft and haptic-giving structure. The height H1 of the fiber component is between 1 mm and 4 mm and is preferably 2 mm. The height H2 is between 5 mm and 40 mm and is preferably 10 mm.

Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.The features disclosed above can be combined in any way that is technically possible and they do not contradict each other.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 eine Schnittansicht durch ein Presswerkzeug mit einer eingelegten unverpressten Fasermatte;
2 eine Schnittansicht durch ein Presswerkzeug mit einer eingelegten unverpressten Fasermatte;
3 eine Schnittansicht durch ein strukturstabiles, weiches Faserbauteil;
4 eine Schnittansicht durch ein strukturstabiles, weiches Faserbauteil;
5a - 5f jeweils eine Aufsicht auf einen Ausschnitt eines strukturstabilen, weichen Faserbauteils;

Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. Show it:

1 a sectional view through a pressing tool with an inserted unpressed fiber mat;
2 a sectional view through a pressing tool with an inserted unpressed fiber mat;
3 a sectional view through a structurally stable, soft fiber component;
4 a sectional view through a structurally stable, soft fiber component;
5a - 5f in each case a plan view of a section of a structurally stable, soft fiber component;

Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.The figures are exemplary schematic. Like reference numerals in the figures indicate like functional and / or structural features.

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Schnittdarstellung eines Presswerkezeugs 5 mit einer oberen Werkzeugseite, die eine Vielzahl von Vorsprüngen 7 ausbildet. Die obere Werkzeugseite besitzt an ihrer der unverpressten Fasermatte 4 zugewandten Oberfläche die Pressfläche 6. Die Oberflächen der Vorsprünge 7 der Vielzahl von Vorsprüngen 7 gehören zu der Pressfläche 6. Beim Verpressen der Fasermatte 4 bewegt sich die Pressfläche 6 der oberen Werkzeugseite auf die Gegenpressfläche 6' der unteren Werkzeugseite des Presswerkzeugs 5 zu und verformt bzw. verpresst die Fasermatte 4, die vor dem Verpressen über ihre gesamte Fläche die Ausgangshöhe H0 aufweist. Die zumindest im Schnitt trapezförmigen Vorsprünge 7 pressen sich beim Verpressen in die Fasermatte 4 ein und drücken die Fasermatte 4 gegen die eben ausgebildete Gegenpressfläche 6', wodurch die Fasern der Fasermatte 4 in den Bereichen der Fasermatte 4, die zwischen den Vorsprüngen 7 der Vielzahl von Vorsprüngen 7 und der Gegenpressfläche 6' liegen, verdichtet werden. 1 shows a section of a sectional view of a press tool 5 with an upper tool side containing a variety of protrusions 7 formed. The upper tool side owns at her the unpressed fiber mat 4 facing surface of the pressing surface 6 , The surfaces of the projections 7 the multitude of projections 7 belong to the pressing surface 6 , When pressing the fiber mat 4 the pressing surface moves 6 the upper tool side on the counterpressure surface 6 ' the lower tool side of the pressing tool 5 to and deforms or compresses the fiber mat 4 which has the initial height H0 over its entire surface before being pressed. The at least in section trapezoidal projections 7 Press into the fiber mat during pressing 4 and press the fiber mat 4 against the newly formed counterpressure surface 6 ' , causing the fibers of the fiber mat 4 in the areas of the fiber mat 4 between the projections 7 the multitude of projections 7 and the counterpressure surface 6 ' lie, be compacted.

2 zeigt eine Darstellung des Presswerkzeugs wie 1, jedoch bildet das Presswerkzeug 5 an der oberen Werkzeugseite zwischen den Vorsprüngen 7 der Vielzahl von Vorsprüngen 7 eine Vielzahl von Kavitäten 8 aus. Desweiteren bildet die untere Werkzeugseite an ihrer der Fasermatte 4 zugewandten Seite eine Gegenformpressfläche 6" aus, die in den Bereichen, die den Vorsprüngen 7 der Vielzahl von Vorsprüngen 7 auf der Gegenformpressfläche 6" gegenüberliegen, ein Negativ zu den Vorsprüngen 7 ausformt. Durch die Gegenformpressfläche 6“wird beim Verpressen der Fasermatte zwischen Pressfläche 6 und Gegenformpressfläche 6" der Seite der Fasermatte 4, die der Pressfläche 6 abgewandt ist, eine neue Form gegeben. Durch die Kavitäten 8 zwischen den Vorsprüngen 7 besitzen die weniger stark verpressten zweiten Bereiche 3 nach dem Verpressen eine unebene Oberfläche, was die Einstellung einer vorbestimmten Haptik der Oberfläche ermöglicht. 2 shows a representation of the pressing tool as 1 However, the pressing tool forms 5 on the upper tool side between the projections 7 the multitude of projections 7 a variety of cavities 8th out. Furthermore, the lower tool side forms at its the fiber mat 4 facing side a Gegenformpressfläche 6 " out in the areas surrounding the protrusions 7 the multitude of projections 7 on the counterforming press surface 6 " opposite, a negative to the projections 7 ausformt. Through the counter-molding surface 6 " is when pressing the fiber mat between pressing surface 6 and counterpressure molding surface 6 " the side of the fiber mat 4 that the pressing surface 6 turned away, given a new shape. Through the cavities 8th between the projections 7 own the less heavily compressed second areas 3 after pressing an uneven surface, which allows the setting of a predetermined haptics of the surface.

3 und 4 zeigen jeweils einen Ausschnitt einer Schnittansicht durch ein strukturstabiles, weiches Faserbauteil 1. Das Faserbauteil 1, das in 3 zu sehen ist, ist von einem Werkzeug, wie in 1 gezeigt, geformt und das Faserbauteil 1, das in 4 zu sehen ist, ist von einem Werkzeug, wie in 2 gezeigt, geformt. Die Faserbauteile 1 bilden jeweils erste Bereiche 2 einer Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 und zweite Bereiche 3 einer Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3 aus. Die ersten Bereiche 2 wurden beim Verpressen von den Vorsprüngen 7 von der Ausgangshöhe H0 auf die erste Höhe H1 und die zweiten Bereiche 3 wurden beim Verpressen von der Pressfläche 6 in dem Bereich der Freilassungen zwischen den Vorsprüngen 7 von der Ausgangshöhe H0 auf die zweite Höhe H2 verpresst bzw. verdichtet. 3 and 4 each show a section of a sectional view through a structurally stable, soft fiber component 1 , The fiber component 1 , this in 3 is seen by a tool, as in 1 shown, shaped and the fiber component 1 , this in 4 is seen by a tool, as in 2 shown, shaped. The fiber components 1 each form first areas 2 a variety of heavily compressed first areas 2 and second areas 3 a variety of less heavily pressed second areas 3 out. The first areas 2 were when pressing from the tabs 7 from the initial height H0 to the first height H1 and the second ranges 3 were when pressing from the pressing surface 6 in the area of the releases between the protrusions 7 from the initial height H0 to the second height H2 compressed or compressed.

Die 5a bis 5f zeigen jeweils einen Ausschnitt einer Draufsicht auf ein strukturstabiles, weiches Faserbauteil 1, wobei die ersten Bereiche 2 der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 und die zweiten Bereiche 3 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3 jeweils eine andere Anordnung besitzen, wodurch sich verschiedene Muster, Haptiken und Strukturen des Faserbauteils 1 ergeben.The 5a to 5f each show a section of a plan view of a structurally stable, soft fiber component 1 , where the first areas 2 the variety of heavily compressed first areas 2 and the second areas 3 the multitude of less heavily pressed second areas 3 each having a different arrangement, resulting in different patterns, haptics and structures of the fiber component 1 result.

In 5a sind die ersten Bereiche 2 der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 miteinander verbunden, sodass diese eine Gitterstruktur ausbilden und die einzelnen zweiten Bereiche 3 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3, die quadratisch ausgebildet sind, in den Gitterlücken umschließen.In 5a are the first areas 2 the variety of heavily compressed first areas 2 interconnected so that they form a lattice structure and the individual second areas 3 the multitude of less heavily pressed second areas 3 , which are square in shape, enclose in the grid gaps.

Durch die Anordnung der rautenförmigen ersten Bereiche 2 der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 ergibt sich in 5b eine Verbindung der einzelnen zweiten Bereiche 3 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3. Durch die Änderung der Orientierung von immer zwei aufeinanderfolgenden ersten Bereichen 2 und dem Erstrecken in einen gemeinsamen Bereich von zwei ersten Bereichen 2 in eine Richtung ergibt sich eine Stabilität für die Fläche des Faserbauteils 1 auf der die ersten Bereiche 2 ausgebildet sind.Due to the arrangement of the diamond-shaped first areas 2 the variety of heavily compressed first areas 2 results in 5b a connection of the individual second areas 3 the multitude of less heavily pressed second areas 3 , By changing the orientation of always two consecutive first areas 2 and extending into a common area of two first areas 2 in one direction results in a stability for the surface of the fiber component 1 on the first areas 2 are formed.

5c zeigt eine Anordnung der verpressten Bereiche 2 und 3 ähnlich zu 5a. Die weniger stark verpressten zweiten Bereiche 3 sind jedoch oval ausgebildet, wodurch sich für die stark verpressten ersten Bereiche 2 eine im Wesentlichen x-förmige Kontur eines einzelnen ersten Bereichs 2 und eine zusammenhängende aus den ersten Bereichen 2 bestehende Stützstruktur ergibt. 5c shows an arrangement of the compressed areas 2 and 3 similar to 5a , The less heavily pressed second areas 3 However, they are oval, resulting in the heavily compressed first areas 2 a substantially x-shaped contour of a single first area 2 and a coherent one from the first areas 2 existing support structure results.

Die Bereiche folgen in der 5d einer vorherbestimmten Struktur, wobei sowohl die ersten Bereiche 2 der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 als auch die zweiten Bereiche 3 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3 unregelmäßige Größen und eine unregelmäßige Anordnung zueinander aufweisen.The areas follow in the 5d a predetermined structure, wherein both the first areas 2 the variety of heavily compressed first areas 2 as well as the second areas 3 the multitude of less heavily pressed second areas 3 have irregular sizes and an irregular arrangement to each other.

Die zweiten Bereiche 3 der Vielzahl von weniger stark verpressten zweiten Bereichen 3 sind in 5e wie in 5d ungleichmäßig groß in ihrer Erstreckung entlang der Oberfläche des Faserbauteils 1 ausgebildet. In 5e ergibt sich jedoch durch die ersten Bereiche 2 der Vielzahl von stark verpressten ersten Bereichen 2 eine zusammenhängende stabilitätgebende Struktur zwischen den zweiten Bereichen 3.The second areas 3 the multitude of less heavily pressed second areas 3 are in 5e as in 5d unevenly large in extent along the surface of the fiber member 1 educated. In 5e However, this is due to the first areas 2 the variety of heavily compressed first areas 2 a coherent stability-giving structure between the second regions 3 ,

In 5f erstrecken sich die ersten Bereiche 2 und die zweiten Bereiche 3 über eine gesamte Länge des Faserbauteils 1, wodurch sich natürliche Biegekanten entlang der Längserstreckung der ersten und zweiten Bereiche 2, 3 ergeben.In 5f The first areas extend 2 and the second areas 3 over an entire length of the fiber component 1 , whereby natural bending edges along the longitudinal extent of the first and second areas 2 . 3 result.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise könnte eine Vielzahl von zusätzlichen Vorsprüngen Bereiche einer dritten Höhe ausbilden, welche eine Abstufung der Weichheit bzw. der Härte des Faserbauteils ermöglichen.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. For example, a plurality of additional protrusions could form areas of a third height, which allow a gradation of the softness or the hardness of the fiber component.

Claims

A method for producing a structurally stable, soft fiber component (1), which comprises a plurality of highly compressed first regions (2) and a plurality of less compressed second regions (3), for this purpose a fiber mat (4) is inserted in a pressing tool (5) having a pressing surface (6) with a plurality of protrusions (7) in a predetermined arrangement, an initial height H0 of the fiber mat (4) in the plurality of strongly compressed first regions (2) formed during pressing of the plurality of protrusions (7) is compressed to a height H1 smaller than a height H2 of the plurality of less compressed ones second areas (3), the initial height H0 is compressed in the plurality of less strongly compressed second regions (3) of the fiber mat (4) during pressing to the second height H2.

Method according to Claim 1 wherein the fiber mat (4) has the initial height H0 substantially over its entire area in a thickness direction prior to pressing.

Method according to Claim 1 or 2 wherein the fiber mat (4) after pressing has the plurality of highly compressed first regions (2) of height H1, the plurality of less compressed second regions (3) of height H2, and a plurality of transition regions, one each Transition region of the plurality of transition regions between a first region (2) of the plurality of highly compressed first regions (2) and a second region (3) of the plurality of less strongly compressed second regions (3).

Method according to one of the preceding claims, wherein the pressing surface (6) has a plurality of cavities (8) and in at least one direction along the pressing surface (6) on a projection (7) of the plurality of projections (7) in each case one to the projection (7) relatively recessed cavity (8) of the plurality of cavities (8) follows.

A method according to the preceding claim, wherein the pressing surface (6) has the plurality of protrusions (7) and the plurality of cavities (8) in a predetermined arrangement with each other.

Method according to one of the preceding claims, wherein the projections (7) of the plurality of projections (7) are at least partially offset from each other.

Method according to one of the preceding claims, wherein the fiber mat (4) consists at least in part of natural fibers.

Method according to one of the preceding claims, wherein the initial height H0 of the fiber mat (4) is between 10 mm and 40 mm and / or the height H1 of the fiber mat (4) is between 1 mm and 4 mm and / or the height H2 of the fiber mat (4) is between 5 mm and 40 mm.

Method according to one of the preceding claims, wherein the pressing surface (6) in the pressing tool (5) is opposite a flat counterpressure surface (6 ') or a Gegenformpressfläche (6 ") formed at least partially as a negative mold to the pressing surface (6) against which pressed the fiber mat (4) during pressing becomes.

A method according to the preceding claim, wherein a decorative layer extending at least partially over a surface of the fiber mat (4) during pressing between the fiber mat (4) and the pressing surface (6) and / or between the fiber mat (4) and the counterpressure surface (6 ') or between the fiber mat (6) 4) and the Gegenformpressfläche (6 ") and is pressed with the fiber mat (4), so that they form a composite.

Method according to one of the preceding claims, wherein the plurality of highly compressed first regions (2) determines a firm and stable supporting structure in the fiber mat (4) and the regions of the plurality of less strongly compressed second regions (3) determine a soft and haptic-giving structure in the fiber mat (4).

A structure-stable, soft fiber component (1) having a multiplicity of strongly compressed first regions (3) of a height H1 and of a plurality of less strongly compressed second regions (4) of a height H2, wherein between a region of the plurality of highly compressed first regions (3) and a region of the plurality of less compressed second regions (4) is a transition region, the regions of the plurality of highly compressed first regions (3) and the regions of the plurality of 4) are formed in a predetermined arrangement with respect to each other, the plurality of strongly compressed first regions (3) determines a firm and stable supporting structure in the fiber mat (4), the plurality of less strongly compressed second regions (3) determines a soft and haptic-giving structure, the height H1 is between 1 mm and 4 mm and the height H2 is between 5 mm and 40 mm.