DE102018122272A1

DE102018122272A1 - FAHRZEUGINNENVERKLEIDUNG MIT GELASERTER REIßNAHT

Info

Publication number: DE102018122272A1
Application number: DE102018122272.6A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Weissert
Original assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Current assignee: Faurecia Interior Systems Inc
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2019-03-28
Also published as: CN109552241A; US10640837B2; CN109552241B; US20190093185A1

Abstract

Eine Polsterschicht einer Fahrzeuginnenverkleidung enthält eine Airbag-Reißnaht, die als eine entlang eines Reißnaht-Musters angeordnete Mehrzahl von Blindkerben ausgebildet ist. Jede der Blindkerben wird durch laserinduzierten Materialabtrag an einer Mehrzahl von Orten entlang des Musters ausgebildet. Laserenergie wird in einer Serie ultrakurzer Impulse an die Polsterschicht abgegeben, um die Blindkerben auszubilden, welche in der Polsterschicht ausgebildet werden, während diese separate von einem Substrat der Verkleidung getrennt ist. Diese Technik ist insbesondere vorteilhaft bei Polstermaterial aus Leder, bei dem sich die Ausbildung unsichtbarer Airbag-Reißnähte als schwierig erwiesen hat.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenbarung betrifft generell Fahrzeuginnenverkleidungen und ist besonders relevant für Fahrzeuginnenverkleidungen mit Reißnähten für Airbags.
HINTERGRUND
Aufblasbare Airbags sind in nicht sichtbaren Regionen moderner Fahrzeuge versteckt, wo sie auf den Einsatz ihrer Sicherheitsfunktion im Fall einer Kollision warten. Wird eine Kollision erkannt, so blasen sich derartige Vorrichtungen in Bruchteilen einer Sekunde auf, wobei sie plötzlich aus ihrem Versteck in den Fahrgastraum hervorspringen, um dazu beizutragen, dass Insassen des Fahrzeugs nicht mit festeren und damit gefährlicheren Teilen des Fahrzeugs kollidieren, wie etwa der Windschutzscheibe, dem Lenkrad, dem Türrahmen etc. Ist der nicht aufgeblasene Airbag hinter einer Fahrzeuginnenverkleidung verborgen, so muss wenigstens ein Teil der Verkleidung schnell beiseite bewegt werden, um Platz für den sich aufblasenden Airbag zu schaffen, wenn dieser ausgelöst wird. In manchen Fällen wird eine Auslöseöffnung durch die Verkleidung durch den Airbag selbst gebildet, der in einer kurzen Zeitspanne eine starke Kraft auf die verdeckende Verkleidung ausübt. Um es den Fahrzeugentwicklern zu ermöglichen, solche Auslöseöffnungen präzise zu lokalisieren, sind Airbag-Reißnähte entwickelt worden. Um ein ästhetisch ansprechenderes und weniger funktionell wirkendes Umfeld im Fahrgastraum zu erlangen, hat man Anstrengungen unternommen, die Airbag-Reißnähte für Fahrzeuginsassen unsichtbar zu machen.
Das für Schlemmer et al. erteilte U.S. Patent Nr. 7,976,764 offenbart eine Technik zum örtlichen Schwächen des mehrschichtigen Verbundmaterials eines Auskleidungsstücks für ein Kraftfahrzeug, so dass das Auskleidungsstück beim Auslösen des Airbags oder im Falle eines Unfalls geplanter Weise entlang des örtlich geschwächten Abschnitts reißt. Die Technik beinhaltet das Ausformen blinder Löcher in dem Auskleidungsstück von der rückwärtigen Seite aus, so dass der geschwächte Abschnitt nicht unbedingt von der Vorderseite aus sichtbar ist. Die Technik ist darauf angewiesen, dass die Löcher on in dem Auskleidungsstück erst ausgeformt werden nachdem die mehrfachen Schichten zu einen Einzelteil verbunden wurden, und erfordert außerdem mehrere Laser verschiedener Stärke - d.h. ein Laser mit relativ hoher Wattleistung formt Teile der Löcher in einer Schicht aus, und ein Laser mit relativ niedriger Wattleistung formt Teile der Löcher in anderen Schichten aus.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß verschiedener Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Ausbilden einer Airbag-Reißnaht in einer Fahrzeuginnenverkleidung den Schritt des Ausbildens einer Mehrzahl von Blindkerben, die entlang eines Reißnaht-Musters voneinander beabstandet sind, in einer einer dekorativen Seite gegenüberliegenden Seite einer Polsterschicht. Dieser Schritt wird ausgeführt, bevor die Polsterschicht als Teil der Fahrzeuginnenverkleidung über einem halbstarren Substrat angeordnet wird. Jede der Blindkerben wird ausgebildet, indem mittels eines Laserstrahls an einer Mehrzahl überlappender Orte Material von der Polsterschicht abgetragen wird, und alle Blindkerben werden mit uneinheitlichen Tiefen ausgebildet.
Bei manchen Ausführungsformen wird das an allen der überlappenden Orte entfernte Material durch einen einzelnen Laserimpuls entfernt.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Ausbildens das Entfernen von Material von der Polsterschicht an jedem der Mehrzahl überlappender Orte mehr als einmal, jeweils durch einen diskreten Laserimpuls.
Bei manchen Ausführungsformen, wird ein Teil jeder Blindkerbe ausgebildet, bevor irgendwelche der Blindkerben fertiggestellt sind.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Ausbildens das Entfernen eines ersten Teils von Material an jedem der Mehrzahl überlappender Orte jeder der Blindkerben in einem ersten Bearbeitungsgang und danach den Schritt des Entfernens eines zweiten Teils von Material an jedem der Mehrzahl überlappender Orte jeder der Blindkerben in einem zweiten Bearbeitungsgang. Jedes erste Teil an Material und jedes zweite Teil an Material wird durch einen diskreten Laserimpuls entfernt.
Bei manchen Ausführungsformen wird der Schritt des Ausbildens in einer Mehrzahl aufeinander folgender Bearbeitungsgänge durchgeführt. In jedem der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsgänge wird ein Teil einer jeden der Mehrzahl von Blindkerben ausgebildet, und während wenigstens einem der aufeinander folgenden Bearbeitungsgänge entfernen diskrete Laserimpulse Material von der Polsterschicht an einer Mehrzahl von voneinander beabstandeten Orten.
Bei manchen Ausführungsformen umfasst der Schritt des Ausbildens den Schritt des Ausbildens eines Furchenteils sämtlicher Blindkerben in einer ersten Mehrzahl von aufeinander folgenden Bearbeitungsgängen und danach den Schritt des Ausbildens eines Fingerteils sämtlicher Blindkerben in einer zweiten Mehrzahl aufeinander folgender Bearbeitungsgänge. Während der ersten Mehrzahl aufeinander folgender Bearbeitungsgänge wird Material an einer Mehrzahl überlappender Orte von der Polsterschicht entfernt, und während der zweiten Mehrzahl aufeinander folgender Bearbeitungsgänge wird Material an einer Mehrzahl voneinander beabstandeter Orte innerhalb jedes der Furchenteile von der Polsterschicht entfernt.
Bei manchen Ausführungsformen beinhaltet die Polsterschicht eine Lederschicht, die die dekorative Seite der Polsterschicht darstellt, und alle Blindkerben verlaufen teilweise durch die Lederschicht hindurch.
Bei manchen Ausführungsformen, ist die Polsterschicht eine Lederschicht, so dass sämtliches während des Schritts des Ausbildens von der Polsterschicht entfernte Material von der Lederschicht stammt.
Bei manchen Ausführungsformen, umfasst der Schritt des Ausbildens das Entfernen von Material von der Polsterschicht mittels einer Mehrzahl von diskreten Laserimpulsen jeweils von einer Dauer von weniger als einer Pikosekunde.
Bei manchen Ausführungsformen wird der Schritt des Ausbildens mittels eines Laserscanners durchgeführt, der dazu ausgelegt ist, den Laserstrahl von einem statischen Ursprungsort auf eine Mehrzahl verschiedener Orte entlang des Reißnaht-Musters zu richten, um Material von der Polsterschicht an der Mehrzahl verschiedener Orte zu entfernen, während die Polsterschicht ebenso ortsfest ist.
Gemäß verschiedener Ausführungsformen umfasst eine Fahrzeuginnenverkleidung zur Verwendung über einem auslösbaren Airbag ein halbstarres Substrat, eine über dem Substrat angeordnete Schicht eines dekorativen Materials und eine Airbag-Reißnaht. Das Substrat ist dazu ausgelegt, dass der Airbag durch das Substrat hindurch ausgelöst werden kann. Die Schicht dekorativen Materials besitzt eine a dekorative Seite, die in den Innenraum eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs weist, wenn die Verkleidung in dem Fahrzeug installiert ist, und eine gegenüber liegende Seite, die zum Substrat weist. Die Reißnaht umfasst eine Mehrzahl von Blindkerben, die in der gegenüberliegenden Seite der Schicht dekorativen Materials entlang eines Reißnaht-Musters ausgebildet ist. Jede der Blindkerben ist von einer benachbarten Blindkerbe in einer Längsrichtung entlang des Reißnaht-Musters durch eine Materialbrücke aus nicht gekerbtem dekorativen Material beabstandet, und alle Blindkerben weisen eine Länge auf, die größer ist als die Länger der Materialbrücke.
Bei manchen Ausführungsformen weisen alle Blindkerben uneinheitliche Tiefen auf.
Bei manchen Ausführungsformen weist die Schicht dekorativen Materials ein in der dekorativen Seite ausgebildetes Narbenbild auf, welches der Schicht dekorativen Materials eine uneinheitliche Tiefe verleiht. Jede der Blindkerben besitzt a maximale Tiefe entsprechend einer maximale Dicke der Schicht dekorativen Materials und eine minimale Tiefe entsprechend einer minimalen Dicke der Schicht dekorativen Materials.
Bei manchen Ausführungsformen besteht die Schicht dekorativen Materials aus Leder.
Verschiedene, in den vorstehenden Absätzen, den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegte Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele, Merkmale und Alternativen können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Zum Beispiel sind Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform offenbart sind, auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern Merkmale nicht zueinander inkompatibel sind.
Figurenliste
Nachstehend werden eine oder mehrere Ausführungsformen will hereinafter im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Bauelemente bezeichnen, und wobei:

1 eine perspektivische Schnittansicht einer Ausführungsform eines Teils einer Fahrzeuginnenverkleidung ist, die über einem Airbag-Modul gezeigt ist und eine Airbag-Reißnaht enthält;
2 eine Querschittsteilansicht entlang der Reißnaht nach 1 ist;
3 eine Querschittsteilansicht einer dekorativen Schicht der Innenverkleidung nach 2 ist, die eine Mehrzahl von Blindkerben zeigt, die die Reißnaht teilweise definieren;
4A-4B nacheinander die dekorative Schicht nach 3 während eines beispielhaften Verfahrens zum Ausbilden der Reißnaht durch laserinduzierten Materialabtrag zeigen;
5 eine Schnittansicht eines Teils der Reißnaht ist, die eine Konfiguration für die Blindkerben zeigt;
6 eine Schnittansicht eines Teils der Reißnaht ist, die eine andere Konfiguration für die Blindkerben zeigt;
7 eine Schnittansicht eines Teils der Reißnaht ist, die eine andere Konfiguration für die Blindkerben zeigt; und
8 eine schematische Perspektivansicht eines Laserscanners ist, der dazu ausgelegt ist, die Reißnaht in der Polsterschicht auszubilden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Nachstehend beschreiben ist eine Fahrzeuginnenverkleidung mit einer Airbag-Reißnaht, die als eine Mehrzahl von Blindkerben ausgebildet sein kann, die entlang eines Reißnaht-Musters angeordnet sind. Jede der Blindkerben kann durch laserinduzierten Materialabtrag an einer Mehrzahl von Orten entlang einer Polsterschicht der Verkleidung ausgebildet sein, bevor die Polsterschicht als Teil der Innenverkleidung einfügt wird. Bei einem beispielhaften Verfahren wird Laserenergie an der Polsterschicht in eine Serie von ultrakurzen Impulsen freigesetzt, um die Blindkerben in der Polsterschicht auszubilden, während diese von einem Innenverkleidungssubstrat getrennt ist. Diese Technik und Reißnaht-Konfiguration ist besonders nützlich bei Leder-Polster-Materialien, bei denen sich herausgestellt hat, dass unsichtbare und funktionsfähige Airbag-Reißnähte nur schwer auszubilden sind.
1 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Fahrzeuginnenverkleidung 10, gezeigt über einem an einer Unterseite der Verkleidung angebrachten Airbag-Modul 12. Die Verkleidung 10 enthält ein halbstarres Substrat 14 und eine über dem Substrat angeordnete Polsterschicht 16. In der Polsterschicht ist eine unsichtbare Airbag-Reißnaht 18 entlang eines Reißnaht-Musters 20 ausgebildet, das in dem gezeigten Beispiel ein U-förmiges Muster darstellt. Andere Beispiele für Reißnaht-Muster sind H-förmige, X-förmige oder Y- förmige Muster. Der in 1 gezeigte Teil der Verkleidung 10 ist eine Fahrgastseite einer Fahrzeug-Instrumenten-Verkleidung, doch ist diese Lehre auf alle über einem auslösbaren Airbag angeordneten Fahrzeuginnenverkleidungen anwendbar, bei denen es erwünscht ist, dass der Airbag durch die Verkleidung ausgelöst wird, indem die beim Aufblasen des Airbags auftretenden Kräfte dazu verwendet werden, die Polsterschicht 16 vorhersehbar entlang einer Auslöseöffnung zu zerreißen. Andere Beispiele für Fahrzeuginnenverkleidungen sind unter anderem Innentürverkleidungen, Lenkradverkleidungen, Sitzverkleidungen, Holmverkleidungen und Deckenverkleidungen.
Das Substrat 14 definiert die generelle Form und Struktur der Verkleidung 10. Ein Beispiel für eine geeignete halbstarre Konstruktion ist Glas-verstärktes Spritzguss-Polypropylen mit einer Wanddicke im Bereich von 2,0 mm bis 4,0 mm. Es können jedoch auch andere Materialien und Kombinationen von Materialien mit ähnlichen formstabilen Eigenschaften verwendet werden. Das Substrat 14 ist beschrieben als halbstarr, um es von absolut starren (d.h., vollkommen unflexiblen) zu unterscheiden, sollte jedoch ausreichend starr sein, dass es sein Eigengewicht und das Gewicht der Polsterschicht 16 mit allen anderen daran angebrachten Komponenten trägt, ohne merklich abzusacken oder sich durchzubiegen. Das Substrat 14 ist dazu ausgelegt, dass der Airbag durch es hindurch ausgelöst werden kann. Bei den gezeigten Beispiel in der Schnittansicht nach 2 ist eine Airbag-Tür 22 in das Substrat 14 eingegossen und durch eine Lücke oder einen Schlitz 24 entlang einer Kante 26 der Tür definiert, die weg vom Rest des Substrats in der gezeigten Richtung A bewegt wird, wenn sich der Airbag aufbläst. Bei einem anderen Beispiel weist das Substrat 14 eine Aussparung oder einen sonstigen Spannungskonzentrator auf, die/der in das Substrat eingegossen oder eingeschnitten ist als eine Substrat-Reißnaht, entlang derer die Airbag-Tür ausgebildet wird, wenn sich der Airbag aufbläst. Alternativ kann eine Auslöseöffnung für einen Full-Size-Airbag durch die Dicke des Substrat 14 hindurch eingegossen sein, wobei ein darunter liegendes Airbag-Modul eine Schwenktür bereitstellt, die die Polsterschicht 16 über der Öffnung hält. Andere Anordnungen sind ebenso möglich.
Die Polsterschicht 16 enthält die Reißnaht 18 und ist ein primär ästhetisches Bauteil, das der Verkleidung 10 ein gewünschtes Aussehen, Textur und taktiles Gefühl verleiht und selbst mehrere Schichten umfassen kann. Die Polsterschicht 16 besitzt eine dekorative Seite 28, die zum Innenraum einer Fahrgastkabine des Fahrzeugs zeigt, in welchem die Verkleidung 10 verbaut ist, sowie eine gegenüber liegende, nicht sichtbare Seite 30, die in der montierten Verkleidung zum Substrat 14 zeigt. Bei dem Beispiel nach 2 enthält die Polsterschicht 16 eine Schicht 32 eines dekorativen Materials und eine zwischen dem Substrat 14 und der dekorativen Schicht 32 angeordnete Zwischenschicht 34. Die dekorative Schicht 32 stellt die dekorative Seite 28 dar. Eine gegenüber liegende Seite 36 der dekorativen Schicht 32 zeigt zu der Zwischenschicht 34 und dem Substrat 14. Bei manchen Ausführungsformen entfällt die Zwischenschicht 34, und die dekorative Schicht 32 ist die Polsterschicht 16, wobei die gegenüber liegende Seite der dekorativen Schicht und die gegenüber liegende, nicht sichtbare Seite 30 der Polsterschicht 16 ein und dasselbe sind.
Die Polsterschicht 16, gleich ob es sich um eine mehrschichtige handelt oder nicht, weist typische Eigenschaften von Polstermaterial auf, nämlich dass sie als Bahnenware oder in Form von Gewebe vorliegt, das in Horizontallage nicht sein eigenes Gewicht trägt sondern auf das darunter liegende Substrat 14 angewiesen ist, an welches es sich in der Form anpasst. Beispielhafte Materialien für die dekorative Schicht 32 schließen Leder und Kunstleder oder Lederimitate (z.B., Polyurethan oder Weich-PVC)-Materialien ein. Die dekorative Schicht 32 kann eine durchschnittliche Nenndicke (d.h. außerhalb der Reißnaht) in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,5 mm oder von 1,0 mm bis 1,2 mm aufweisen, wenngleich diese Bereiche nicht als Beschränkung zu verstehen sein sollen. Beispielhafte Materialien für die Zwischenschicht 34 schließen unter anderem polymere Schaummaterialien (z.B., Polyurethan oder Polyolefin-Schaumstoff), Abstandsgewebe, und natürliche oder künstliche Watte ein. Die Zwischenschicht 34 kann als Dämpfungsschicht wirken und der Verkleidung ein weicheres taktiles Gefühl verleihen. Die Zwischenschicht 34 kann eine Dicke in einem Bereich von 1,0 mm bis 4,0 mm oder von 2,0 mm bis 3,0 mm aufweisen, wobei diese Bereiche allerdings nicht als Beschränkung zu verstehen sein sollen. Alle Schichten 32, 34 der Polsterschicht 16 können separat bereitgestellt oder gemeinsam als ein einzelnes Bauelement (z.B., miteinander verklebt oder laminiert) bereitgestellt werden. Bei dem Beispiel nach 2 ist die Zwischenschicht 34 ohne eine Reißnaht dargestellt. Bei anderen Ausführungsformen erstreckt sich die gezeigte Reißnaht 18 wenigstens teilweise durch die Zwischenschicht 34 hindurch. Bei manchen Ausführungsformen ist die Zwischenschicht 34 mit einer separat ausgebildeten Reißnaht versehen, etwa in Form von Perforationen, die im Wesentlichen ausgerichtet sind an der Reißnaht 18 in der dekorativen Schicht 32 in der fertigen Verkleidung.
3 ist eine Schnittansicht nur der dekorativen Schicht 32, entlang der Richtung des Reißnaht-Musters 20 (d.h. entlang der U-Form), nach 1. In dieser vergrößerten Ansicht ist die dekorative Schicht 32 verglichen mit 1 und 2 auf dem Kopf dargestellt, und eine beispielhafte Reißnaht 18 ist detaillierter dargestellt. Bei der Ausbildung der Reißnaht kann die Orientierung nach 3 mit der dekorativen Seite 28 nach unten eine bevorzugte Orientierung darstellen. Die Reißnaht 18 enthält eine Mehrzahl von Blindkerben 38, die in der gegenüber liegenden Seite der dekorativen Schicht ausgebildet sind. Alle Blindkerbe 38 weisen eine Länge L auf und sind durch eine Materialbrücke 40 mit einer Länge l von benachbarten Blindkerben getrennt. Die dargestellte Reißnaht 18 besteht damit aus einem abwechselnden Muster von Blindkerben 38 und unbehandelten Materialbrücken 40.
Alle Blindkerben 38 erstrecken sich von der gegenüber liegenden Seite 36 der dekorativen Schicht 32 und nur teilweise durch die dekorative Schicht hindurch über eine Tiefe D, die in 3 eine uneinheitliche Tiefe ist. Jede Blindkerbe 38 stellt außerdem ein kontinuierliches Hohlvolumen innerhalb der Dicke der dekorativen Schicht 32 oder Polsterschicht dar. Die durchschnittliche Tiefe D aller Blindkerben 38 ist abhängig von wenigstens der lokalen Nenndicke der dekorativen Schicht 32 und der Länge l der Materialbrücken 40 (d.h. dem Abstand zwischen benachbarten Blindkerben 38). Die Reißnaht 18 sollte so geformt sein, dass die Polsterschicht bei Aufblasen des unter der eingebauten Innenverkleidung liegenden Airbags entlang der Reißnaht 18 aufreißt, so dass der Airbag durch die Auslöseöffnung in der Verkleidung heraustreten kann. Jedoch sind auch noch andere Erwägungen zu berücksichtigen. Die Reißnaht 18 sollte auch so ausgeformt sein, dass ihr Vorhandensein während der vorgesehenen Lebensdauer des Fahrzeugs in der fertigen Verkleidung nicht erkennbar ist, wenn die Verkleidung von Fahrgastraum des Fahrzeugs aus betrachtet wird. Mit anderen Worten: erwünscht ist, dass die Reißnaht 18 über hinreichend Struktur verfügt, so dass Faktoren wie wiederholte thermale Ausdehnung oder Kontraktion, langfristige(r) Materialermüdung oder Materialabbau nicht dazu führen, dass der Verlauf der Reißnaht auf der dekorativen Seite der Verkleidung sichtbar wird.
Diese Balance zwischen der ordnungsgemäßen Funktion der Reißnaht und der Unsichtbarkeit der Reißnaht über einen langen Zeitraum konnte bislang mit Ledermaterialien nur schwer erreicht werden, was auf verschiedene Faktoren im Zusammenhang mit der Tatsache zurückzuführen ist, dass es sich bei Leder um eine natürliches Material handelt. So kann zum Beispiel ein bestimmtes Stück Leder eine ungleichmäßige Dicke und/oder ungleichmäßige Festigkeit aufweisen, und ein Stück Leder kann eine andere Dicke und/oder Festigkeit als ein anderes Stück Leder aufweisen. Derartige Probleme treten bei synthetischen Materialien nicht in dieser Form auf. Außerdem kann Leder kräftiger sein als thermoplastische Polymerfolien, weshalb eine aggressivere Reißnaht erforderlich ist, die im Laufe der Zeit auf der dekorativen Seite der Verkleidung leichter sichtbar wird. Auch sind Verfahren zum Ausbilden von Reißnähten bei polymeren Materialien, wie etwa mechanisches Schneiden oder Laserritzen, nicht ohne weiteres auf Leder zu adaptieren. Laser, die dazu ausgelegt sind, thermoplastische Materialien zu schmelzen oder zu verdampfen, führen zum Beispiel bei Ledermaterialien möglicherweise nur zum Verkohlen oder Zersetzen. Reißnähte, die wie nachstehend umrissen konfiguriert und ausgeformt sind, befassen sich daher mit einem lange verspürten und bisher unerfülltem Bedürfnis in der Technik betreffend Airbag-Reißnähte.
Im Gegensatz zu den Lehren des oben genannten Schlemmer-Patents umfasst ein bevorzugtes Verfahren zum Ausbilden der Reißnaht 18 das Ausbilden der Mehrzahl von Blindkerben 38 vor dem Anordnen der Polsterschicht 16 über dem Verkleidungs-Substrat 14. Alle Blindkerben 38 werden ausgebildet durch Entfernen von Material von der Polsterschicht 16 an einer Mehrzahl überlappender Orte mittels eines Laserstrahls. Bei dem Beispiel nach 3 werden alle Blindkerben 38 ausgebildet durch Entfernen von Material von der dekorativen Schicht 32 an fünf überlappenden Orten, bezeichnet mit a bis e in der eingesetzten Draufsicht in 3. Jeder dieser Orte a - e repräsentiert eine projizierte Fläche der dekorativen Schicht 32, jeweils mit einem im Wesentlichen durch den Durchmesser des Laserstrahls definierten Durchmesser bzw. Breite X. Soweit es diese Beschreibung betrifft sei angenommen, dass jeder einzelne Ort a - e, an dem Material entfernt wird, einen anderen überlappt, wenn ein Abstand x zwischen den Mittelpunkten aller Orte größer als null und kleiner oder gleich dem Durchmesser oder der Breite X der Orte (0 > x ≥ X) ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist x = X, wobei benachbarte Abtragungsorten (z.B. a und b, b und c, etc.) eine gemeinsame Grenze aufweisen, die in der Schnittansicht der 3 durch die unterbrochenen Linien dargestellt sind.
Die uneinheitliche Tiefe D aller Blindkerben 38 ist wenigstens teilweise auf laserinduzierten Materialabtrag an einer Mehrzahl von Orten innerhalb derselben Blindkerbe zurückzuführen, wodurch das Ende jeder Blindkerbe 38 eine wellige Konfiguration oder Form erhält, wie in 3 gezeigt. Außerdem wird bei dem dargestellten Beispiel innerhalb derselben Kerbe 38 an einem Abtragungsort mehr Material entfernt als an einem anderen. So wird zum Beispiel an dem Abtragungsort c mehr Material entfernt als an den Abtragungsorten a oder e. Dies verleiht der Blindkerbe 38 eine ungleichmäßige Tiefe D, selbst wenn das Ende der Kerbe 38 an jedem Abtragungsort flach war und nicht rund, wie hier gezeigt. Bei dem Beispiel nach 3 hängt die Tiefe D an jedem einzelnen Abtragungsort von der Dicke der dekorativen Schicht am selben Ort ab. Innerhalb der Länge L der äußerst linken Blindkerbe 38 in 3 weist die dekorative Schicht 32 zum Beispiel eine minimale Dicke T_m und eine maximale Dicke T_M auf, und es wird mehr Material von der Region mit der maximalen Dicke als an der Region von minimaler Dicke entfernt. Hierdurch bleibt die restliche Wanddicke (T - D) an allen Abtragungsorten relativ konstant, selbst wenn die dekorative Schicht 32 eine ungleichmäßige Dicke aufweist.
Wie bereits erwähnt weisen Ledermaterialien manchmal natürlicher Weise eine ungleichmäßige Dicke innerhalb desselben Werkstücks auf, weshalb die Ausbildung von Blindkerben von einer dementsprechend ungleichmäßigen Tiefe bei Ledermaterialien besonders nützlich ist. Die dekorative Schicht 32 kann außerdem ein eingeprägtes oder sonst wie in der dekorativen Seite 28 ausgebildetes Narbenbild 42 aufweisen, unabhängig davon, ob die Schicht 32 aus Leder ist oder nicht. So ist zum Beispiel bei manchen polymeren dekorativen Schichten 32 durch Kalandrieren des Folienmaterials oder mittels eines Präge-Tiefzieh-(In Mold Graining (IMG))-Verfahrens ein Narbenbild in die dekorative Seite eingeprägt. Da die Tiefe eines solchen Narbenbilds einen relativ signifikanten Anteil der Gesamtdicke der dekorativen Schicht 32 ausmachen kann, kann die Ausbildung von Blindkerben 38 mit einer ungleichmäßigen Tiefe als Teil der Reißnaht 18 auch bei anderen Materialien als Leder von Vorteil sein.
4A-4D zeigen einen Teil einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Ausbilden der Reißnaht 18. Das Verfahren verwendet einen von einer Laserquelle 110 eines Lasersystems auf die Polsterschicht 16 gerichteten Laserstrahl 100, wobei die Polsterschicht in diesem Fall die dekorative Schicht 32 ist, so dass der Laserstrahl auf die Seite 36 der Polsterschicht gegenüber der dekorativen Seite 28 trifft. Das Lasersystem ist so ausgelegt, dass es den Laserstrahl 100 kontrolliert auf jede der Mehrzahl von allen entlang des Reißnaht-Musters auszubildenden Blindkerben zugeordneten räumlichen Orten a - e richten kann, zum Beispiel durch eine programmierbare Bewegungssteuerung. Bei diesem speziellen Beispiel trifft der Laserstrahl 100 auf die dekorative Schicht 32 mit einen Einfallswinkel von null (d.h. senkrecht auf die der Laserquelle 110 zugewandte Seite 36), wobei sich der Strahl relativ zur dekorativen Schicht in der durch den in 4A als Umriss dargestellten Pfeil angedeuteten Richtung bewegt.
Wie in 4A-4D ersichtlich, die als Abfolge während des beispielhaften Verfahrens dargestellt sind, wird jede Blindkerbe 38 durch multiple Bearbeitungsgänge des Laserstrahls 100 entlang des Reißnaht-Musters ausgebildet, wobei bei jedem der aufeinander folgenden Gänge nur ein Teil der jeweiligen Blindkerbe ausgebildet wird. Bei manchen Ausführungsformen erreicht der Laserstrahl 100 die dekorative Schicht 32 in ultrakurzen und diskreten Laserimpulsen. Soweit hier von ultrakurzen Laserimpulsen die Rede ist, handelt es sich um Laserimpulse mit einer Dauer von weniger als 100 Pikosekunden (ps). Ein Pikosekunden-Lasersystem gibt Laserimpulse mit einer Dauer am oberen Ende dieses Bereichs - d.h. größer als oder gleich 1 ps - aus. Ein Femtosekunden-Lasersystem gibt Laserimpulse mit einer Dauer größer als oder gleich 1 Femtosekunde (fs) und weniger als 1 ps (1000 fs) aus. Bei einer speziellen Ausführungsform liegt die Dauer der Laserimpulse in einem Bereich von 400 fs bis 700 fs mittels eines Lasers mit einer Leistung in einem Bereich von 5 W bis 20 W, wobei jeder einzelne Laserimpuls an der dekorativen Schicht 32 Energie im Mikrojoule-(µJ)-Bereich - zum Beispiel in einem Bereich von 25 µJ bis 100 µJ, - freisetzt.
4A zeigt die dekorative Schicht 32 während eines ersten Bearbeitungsganges des gepulsten Laserstrahls 100. In dieser Darstellung wurde ein erster Teil 50 Material von einigen Gruppen überlappender Abtragungsorte a - e entfernt, so dass ein erster Teil der betreffenden Blindkerben 38 ausgebildet wurde. Der gepulste Laserstrahl 100 ist während des Entfernens eines der ersten Teile 50 des Materials gezeigt. Das an allen überlappenden Orten entfernte Material wird durch einen diskreten Laserimpuls oder einen Impulsstoß entfernt. Ein Impulsstoß enthält eine Mehrzahl ultrakurzer Laserimpulse, die mit hoher Frequenz, wie etwa 100 kHz bis 500 kHz, abgegeben werden. Zum Beispiel entfernen ein oder mehrere ultrakurze Laserimpulse Material von der dekorativen Schicht 32 am Ort a einer Blindkerbe, dann entfernen ein oder mehrere ultrakurze Laserimpulse Material an einem überlappenden Ort b derselben Blindkerbe, dann an Orten c, d, und e derselben Blindkerbe, wobei diese Abfolge an allen Blindkerben-Orten entlang des Reißnaht-Musters wiederholt wird. Diese Abfolge ist jedoch nur ein Beispiel, da Material an den Orten a - e aller Blindkerben durch Laserimpulse in jeder beliebigen Folge entfernt werden kann.
4B zeigt die dekorative Schicht während eines nachfolgenden Bearbeitungsganges und nach einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Bearbeitungsgängen, die im Wesentlichen mit dem ersten Bearbeitungsgang identisch waren. Materialteile, die während eines jeden aufeinander folgenden Bearbeitungsganges an jedem Abtragungsort entfernt werden, sind schematisch durch unterbrochene Linien dargestellt. In diesem Stadium des Verfahrens ist an allen der Mehrzahl der mit den jeweiligen Blindkerben 38 assoziierten Orte a - e im Wesentlichen dieselbe Menge an Material entfernt worden. 4B zeigt auch den letzten Bearbeitungsgang, während dessen Material von allen Orten a - e aller Blindkerben entfernt wird, wenn eine der Blindkerben ihre finale Tiefe D am Ort b erreicht hat. In den in 4C und 4D dargestellten nachfolgenden Bearbeitungsgängen wird kein Material an dem jeweiligen Ort.
Ob während jedes aufeinanderfolgenden Bearbeitungsganges alle Blindkerben an jedem Ort a - e innerhalb der Kerbe ihre endgültige Tiefe erreicht haben, kann mittels eines Lichtsensors 120 des Lasersystems ermittelt werden, der sich auf der dekorativen Seite 28 der Schicht 32 befindet. Ein derartiger Sensor 120 oder ein Teil davon ist während des laserinduzierten Materialabtragungsprozesses entlang des gesamten Reißnaht-Muster vorhanden, ist jedoch zur vereinfachten Illustration nur in 4B dargestellt. Ein Teil des Lichts des Laserstrahls 100 tritt durch die restliche Dicke der dekorativen Schicht 32 hindurch und erreicht den Sensor 120, wenn die Dicke ausreichend vermindert ist. Die Intensität des Lichts, das den Sensor 120 erreicht, ist umgekehrt proportional zur der lokal verbliebenen Dicke der dekorativen Schicht 32. Diese Intensität kann kontinuierlich entlang des gesamten Reißnaht-Musters durch einen Systemprozessor 130 überwacht und mit jedem Materialabtragungsort jeder Blindkerbe korreliert werden. Erreicht die Intensität während eines bestimmten Bearbeitungsganges an einem oder mehreren Abtragungsort(en) einen Schwellwert, so werden bei nachfolgenden Bearbeitungsgängen an die korrelierten Orte keine Laserimpulse mehr abgegeben. Die restliche Wanddicke residual wall kann hierdurch unter der Mehrzahl von Materialabtragungsorten aller Blindkerben relativ gleichmäßig gehalten werden, selbst im Falle einer genarbten oder sonst wie ungleichmäßigen dekorativen Seite 28, die der Schicht eine ungleichmäßige Dicke verleiht. Diese Technik ist nicht als Einschränkung zu verstehen, da auch andere Verfahren zum Steuern der Restwanddicke einer jeden Blindkerbe 38 und/oder innerhalb einer jeden Blindkerbe eingesetzt werden können.
4C zeigt die dekorative Schicht 32 nach einem oder mehreren weiteren Bearbeitungsgängen und illustriert einige zusätzliche Materialabtragungsorte, die zuvor ihre endgültige Tiefel erreicht hatten, und 4D zeigt die dekorative Schicht nach Beendigung aller Bearbeitungsgänge, wobei alle Blindkerben 38 bis zur gewünschten ungleichmäßigen Tiefe ausgebildet sind, wie in 3.
Die fertigen Blindkerben 38 können gekennzeichnet sein durch ein Furchenteil 52 und ein Fingerteil 54, die jede Blindkerbe definieren. Das Furchenteil 52 wird im letzten Bearbeitungsgang definiert, während dessen von allen der Mehrzahl an überlappenden Orten a-e einer jeweiligen Blindkerbe 38 Material abgetragen wird, d.h. in diesem Beispiel dem Bearbeitungsgang nach 4B. Das Furchenteil 52 wird vor dem Fingerteil 54 ausgebildet und erstreckt sich in die Materialdicke hinein bis zu einer Tiefe bei der ein Paar benachbarter Abtragungsorte sich nicht mehr überlappen. Das Fingerteil 54 erstreckt sich vom Furchenteil 52 noch weiter in Dicke des Materials hinein und enthält den Rest der Blindkerbe 38. Es wird angenommen, dass eine derartige Konfiguration mit Furche und Finger dazu beiträgt, dass aufgrund vorhandener Materialanteile 56 zwischen den Fingern die Reißnaht auf der dekorativen Seite 28 der fertigen Verkleidung nicht im Laufe der Zeit sichtbar wird. Diese Materialanteile 56 zwischen den Fingern bieten eine Struktur und zusätzlichen Widerstand gegen Verbiegen oder Durchhängen von Material, wo die Dicke durch das Ausbilden der Blindkerben 38 der Reißnaht erheblich vermindert wurde.
Dieser besondere Vorteil kann selbst dann eintreten, wenn die Blindkerben 38 an allen der Mehrzahl von Abtragungsorten mit derselben Tiefe ausgebildet werden, wie bei dem Beispiel nach 5 gezeigt. In diesen Fall wird die gezeigte Blindkerbe 38 durch laserinduzierten Materialabtrag an einer Mehrzahl von überlappenden Orten a-d ausgebildet, wobei an allen Orten Material bis zur selben Tiefe abgetragen wird. Die resultierende Blindkerbe 38 weist trotzdem eine ungleichmäßige Tiefe D, ein Furchenteil 52, ein Fingerteil 54, und damit zusammenhängende Materialanteile 56 zwischen den Fingern auf.
Bei dem Beispiel nach 6 wird die Blindkerbe 38 ebenfalls mit einer ungleichmäßigen Tiefe D, einem Furchenteil 52, einem Fingerteil 54 und damit zusammenhängenden Materialanteilen 56 zwischen den Fingern ausgebildet. In diesem Fall sind die Materialanteile 56 zwischen den Fingern stärker ausgeprägt und enthalten mehr Material als bei den vorherigen Beispielen. An einer größeren Zahl überlappender Orte a-g bei der gezeigten Blindkerbe 38 wird Material von der dekorativen Schicht 32 abgetragen, und jeder Ort weist einen kleinere Durchmesser oder Breite X auf. Auch ist die Form aller Finger 58 des Fingerteils 54 anders als bei den vorherigen Beispielen, indem sie am blinden Ende im Wesentlichen konisch oder elliptisch geformt ist, im Gegensatz zu bogenförmig, wie bei den vorherigen Beispielen. Daher stellt der Fingerteil 54 einen größeren Anteil der Gesamtdicke des Materials als der Furchenteil 52 dar, und die Materialanteile 56 zwischen den Fingern können zusätzliche Struktur bieten, um dazu beizutragen dass die Reißnaht an der dekorativen Seite der fertigen Verkleidung im Laufe der Zeit sichtbar wird oder sich abzeichnet. Diese Fingerform lässt sich auf verschiedene Weise erreichen, z.B. durch Verändern der räumlichen Energieverteilung des Laserstrahls, so dass er im Zentrum des Strahls stärker ist, oder durch Lenken des Laserstrahls auf das Material mit einen Einfallswinkel ungleich null.
Bei dem Beispiel nach 7 wird die Blindkerbe 38 ebenfalls mit einer ungleichmäßigen Tiefe D, einem Furchenteil 52, einem Fingerteil 54 und damit zusammenhängenden Materialanteilen 56 zwischen den Fingern ausgebildet. In diesem Fall nimmt das Furchenteil 52 einen größeren Anteil der Materialdicke ein als in 6, während das Fingerteil einen geringeren Anteil der Materialdicke einnimmt. In diesem Beispiel weisen die einzelnen Finger 58 des Fingerteils 54 dieselbe Form auf wie in 6, aber innerhalb derselben Länge der Blindkerbe 38 gibt es einen Finger weniger, wodurch entsprechend mehr Materialanteil 56 zwischen benachbarten Fingern vorhanden ist. Diese Konfiguration der Blindkerbe 38 kann ausgebildet werden, indem während des Ausbildens des Furchenteils 52 Material von überlappenden Orten (z.B., a - g in 6) abgetragen wird und danach das Fingerteil 54 an nicht überlappenden Orten ausgebildet wird. In diesem Fall wird das Fingerteil 54 durch Abtragen von Material an sechs voneinander beabstandeten, nicht überlappenden Orten ausgebildet. Der Abstand zwischen Materialabtragungsorten kann in einem Erhöhungsschritt vergrößert werden, nachdem die gewünschte Furchentiefe erreicht ist, und/oder der Abstand zwischen Materialabtragungsorten kann graduell vergrößert werden, während die Blindkerbe vertieft wird.
Andere Varianten umfassen Finger mit flachem Ende sowie verschiedene Kombinationen von Merkmalen der Beispiele nach 4 - 7, wie zum Beispiel das Ausbilden einzelner Materialabtragungsorte mit unterschiedlichen Tiefen bei den Beispielen nach 5 - 7 mittels des Sensorsystems nach 4.
Bei manchen Ausführungsformen enthält das zum Ausbilden der Reißnaht in der Polsterschicht 16 verwendete Lasersystem einen Laserscanner 140, der dazu ausgelegt ist, den Laserstrahl 100 von der Laserquelle 110 auf eine Mehrzahl verschiedener Orte entlang des Reißnaht-Musters 20 zu richten, um Material von der Polsterschicht abzutragen, während sowohl die Laserquelle 110 als auch die Polsterschicht 16 an statischen Positionen verbleiben und sich relativ zu einander nicht bewegen. 8 illustriert schematisch ein derartiges System, in welchem die Polsterschicht 16 an der dekorativen Seite 28 ortsfest von unten gehalten wird. Auch die Laserquelle 110 ist ortsfest oberhalb der Polsterschicht 16 nahe der Mitte des Musters 20. Die Laserquelle 110 ist gezeigt, wie sie den Laserstrahl auf drei verschiedene Orte A, B, C entlang des Reißnaht-Musters 20 richtet. Die Laserquelle 110 kann den Strahl 100 zum Beispiel kontinuierlich entlang des Reißnaht-Musters 20 von Punkt A zu Punkt B zu Punkt C und zurück und zu allen anderen Punkten entlang des Musters führen. Um die gezeigte Scan-Fähigkeit herzustellen, können an der Laserquelle 110 schwenkbare oder sonst wie bewegbare Optiken vorgesehen sein, und das System kann weiterhin mit zusätzlichen Optiken ausgestattet sein, um den Brennpunkt des Laserstrahl zu verstellen, während er das Muster entlang wandert und sich der Abstand zwischen der Quelle 110 und der Polsterschicht 16 verändert. Dies ist nur ein Beispiel eines Laserscanners 140 und einer Scan-Sequenz. Zum Beispiel kann der Laserstrahl, anstatt der Form des Musters unmittelbar zu folgen, entlang einer Reihe paralleler Rasterlinien geführt werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich gibt es multiple Variablen im Prozess der Materialabtragung und in der resultierenden Reißnaht, Polsterschicht, und Innenverkleidung. Die verschiedenen vorstehend umrissenen Bereiche für dimensionale und Prozessvariablen seien daher nicht als Beschränkung zu verstehen, da einzelne dimensionale und Prozessvariablen von anderen abhängig sein können.
Mit Bezug zu 3 enthalten manche Ausführungsformen Blindkerben 38 mit einer Länge L größer als die Länge l der dazwischengeschalteten Materialbrücke 40. In manchen Fällen kann die Länge L der Blindkerbe das Doppelt der Länge l der Brücke oder das 1,25- bis 1,75-Fache der Länge l der Brücke betragen. This bei in Polstermaterialien ausgebildeten Reißnähten ungewöhnlich und zeigt eines der lange verspürten Probleme bei Lederpolstern auf: um das Leder für die ordnungsgemäße Erfüllung der Reißnahtfunktion ausreichend zu schwächen, muss entlang der Reißnaht ein großer Teil des Schnittbereichs des Materials abgetragen werden, doch führt die Entfernung eines so großen Anteils von der nicht sichtbaren Seite üblicherweise zum Durchscheinen auf der sichtbaren Seite des Leders. Das/die vorstehend beschriebene Verfahren und Blindkerbenstruktur ermöglicht diese relative langen Blindkerben entlang der Reißnaht mit relativ kurzen Materialbrücken dazwischen.
Bei einem besonderen Beispiel ist die Polsterschicht 16 eine Schicht aus Ledermaterial mit einer Dicke im Bereich von 1,0 mm bis 1,2 mm. Die Reißnaht 18 enthält abwechselnde Blindkerben 38 und Materialbrücken 40 entlang des Reißnaht-Musters. Alle Blindkerben 38 besitzen eine Länge L in einem Bereich von 1,2 mm bis 1,5 mm, und alle Materialbrücken 40 besitzen eine Länge l in einem Bereich von 0,6 mm bis 0,8 mm. Die durchschnittliche Tiefe aller Blindkerben 38 liegt in einem Bereich von 0,5 mm bis 0,7 mm, oder etwa 1/2 bis 2/3 der Gesamtdicke des Leders. Demgemäß kann bis zu etwa 50% des Querschnittsbereichs der Polsterschicht 16 entlang der Mittellinie der Reißnaht 18 entfernt werden, bei gleichzeitiger langfristiger Aufrechterhaltung der Unsichtbarkeit der Reißnaht auf der dekorativen Seite der Verkleidung.
Bei einem besonderen Beispiel mit einer ledernen Polsterschicht 16 mit einer Dicke im selben Bereich besitzen alle Blindkerben eine Länge L von etwa 1,25 mm mit dazwischen liegenden Materialbrücken mit einer Länge l von etwa 0,75 mm. In diesem Beispiel, Bezug nehmend auf 3, weisen alle fünf überlappende Materialabtragungsorte a - e einen Durchmesser X und einen Abstand x Mitte zu Mitte von 0,25 mm auf. Bei einem anderen Beispiel mit derselben Polsterschicht besitzen alle Blindkerben eine Länge L von etwa 1,5 mm mit Materialbrücken von 0,8 mm jeweils zwischen den Blindkerben und sieben überlappenden Materialabtragungsorten je Blindkerbe, wobei alle Abtragungsorte einen Durchmesser von etwa 0,25 mm aufweisen.
Angesichts des bisherigen Scheiterns sämtlicher handelsüblicher gelaserter Reißnähte bei Leder hat sich die oben beschriebene Technik zum laserinduzierten Materialabtrag bei Ledermaterialien als überraschen erfolgreich erwiesen. Wie bereits erwähnt führt die komplexe natürliche Materialzusammensetzung (z.B., Kollagen, Proteine, etc.) zu einer ganz anderen Reaktion auf übliche Kunststoff-Laser-Schneidverfahren, da Leder nicht wie thermoplastische Materialien schmilzt oder verdampft. Der oben beschriebene Erfolg ist teilweise auf den Einsatz des gepulsten Laserstrahls mit ultrakurzen Impulsen zurückzuführen. Jeder ultrakurze Impuls liefert ausreichend Energie, molekulare Verbindungen örtlich zu spalten, ohne dass das umgebende Material Hitze absorbiert. Ultrakurze Laserimpulse erlauben daher einen Materialabtrag in sehr kleinen Mengen. Selbst ein auf einen einzelnen Ort gerichteter gepulster Laser führt zu einer kleineren Wärmeinflusszone als ein nicht gepulster Laser. Das vorstehend beschriebene Verfahren mit einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Bearbeitungsgängen entlang des Reißnaht-Musters führt die Verzögerung zwischen Laserimpulsen an demselben Ort einen Schritt weiter, indem der Laserstrahl weiter zu einem anderen Blindkerben-Ort gesandt wird, um mehr Material abzutragen, nachdem ein neuer Teil von allen Blindkerben-Orten abgetragen wurde.
Die Anzahl von Bearbeitungsgängen ist in 4A - 4D nur schematisch dargestellt. Bei manchen Ausführungsformen liegt die Anzahl von Bearbeitungsgängen in einem Bereich von 25 bis 75. Bei einer Leder-Polsterschicht mit einer Dicke in einem Bereich von 1,0 mm bis 1,2 mm kann die Anzahl von Bearbeitungsgängen in einem Bereich von 40 bis 60 liegen, wobei bei jedem Bearbeitungsgang 0,01 mm bis 0,02 mm an Materialdicke abgetragen werden. In manchen Fällen wird bei jedem Bearbeitungsgang weniger als 0,01 mm bis herunter zu etwa 0,005 mm an Materialdicke abgetragen.
Wie bereits erwähnt kann die durchschnittliche Tiefe der Blindkerben und die entsprechende Restwanddicke, die zur Erlangung einer ordnungsgemäßen Funktion der Reißnaht ohne ein Durchscheinen der Reißnaht erforderlich ist, von Material zu Material variieren. Es hat sich herausgestellt, dass beim Ausbilden in einer ledernen Polsterschicht mit einer Nennbreite von 5 cm (50 mm) und einer Nenndicke von 1,1 mm, eine angewandte Zugkraft zum Zerreißen der Polsterschicht innerhalb eines bestimmten Bereichs liegen sollte, um reproduzierbar eine ordnungsgemäße Funktion der Reißnaht zu erzielen und die Unsichtbarkeit der Reißnaht nach Versuchen mit beschleunigter Alterung aufrecht zu erhalten. Eine angewandte maximale Zugkraft zum Aufbrechen in einem Bereich von 300 N bis 600 N ist ausreichend für Ledermaterialien einer bei Automobilinnenräumen verwendeten Qualität, die üblicherweise eine maximale Reißfestigkeit von 900 N bis 1100 N ohne Reißnaht aufweisen. Normalisiert für Materialdicke liegt die gewünschte endgültige Zugfestigkeit nach der Ausbildung der Reißnaht in einem Bereich von etwa 5,5 MPa bis etwa 10,9 MPa, verglichen mit einem Bereich von 16,5 MPa bis 20 MPa ohne die Reißnaht. Angesichts derart vieler in Wechselbeziehung stehenden Variablen sind diese Bereiche natürlich nicht als Einschränkung zu verstehen, da die verfügbaren Airbag-Auslösekräfte mindestens die maximal zulässige Stärke der Polsterung bedingen und die Lederverarbeitung, wie etwa Gerben und Behandlung mit Farben oder Chemikalien die Materialrelaxationseigenschaften im Laufe der Zeit beeinflussen kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung darstellt. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarten spezifische(n) not Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ausschließlich durch die nachstehenden Ansprüche definiert. Auch betreffen die in der vorstehenden Beschreibung gemachten Aussagen spezifische Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen betreffend den Umfang der Erfindung oder die Definition der in den Ansprüchen verwendeten Termini zu verstehen, außer soweit ein Ausdruck oder eine Formulierung vorstehend ausdrücklich definiert ist. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Veränderungen und Modifizierungen der offenbarten Ausführungsform(en) ergeben sich für den Fachmann auf dem relevanten Gebiet der Technik. Alle solchen anderen Ausführungsformen, Veränderungen und Modifizierungen sind als von den nachstehenden Ansprüchen umfasst anzusehen.
Soweit in dieser Beschreibung und diesen Ansprüchen verwendet sind die Ausdrücke „Zum Beispiel,“ „beispielsweise,“ „wie etwa“ und „wie,“ und die Verben „umfassen,“ „aufweisen“, „enthalten“ und ihre anderen Verbformen, soweit sie im Zusammenhang mit einer Auflistung einer oder mehrerer Bauelemente oder sonstige Gegenstände verwendet werden, jeweils als offen auszulegen, d.h. die Auflistung ist nicht so auszulegen als dass sie andere, zusätzliche Bauelemente oder Gegenstände ausschließt. Andere Ausdrücke sind im Sinne ihrer weitesten angemessenen Bedeutung auszulegen, soweit sie nicht in einem Kontext gebraucht werden, der eine andere Interpretation erfordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7976764 [0003]

Claims

Verfahren zum Ausbilden einer Airbag-Reißnaht in einer Fahrzeuginnenverkleidung, versehen mit einer über einem halbstarren Substrat angeordneten Polsterschicht, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ausbilden einer Mehrzahl von entlang eines Reißnaht-Musters voneinander beabstandeten Blindkerben in einer Seite der Polsterschicht gegenüber einer dekorativen Seite, bevor die Polsterschicht über dem Substrat angeordnet wird, wobei jede der Blindkerben ausgebildet wird, indem an einer Mehrzahl von überlappenden Orten mittels eines Laserstrahls Material von der Polsterschicht entfernt wird, wobei jede der mit einer uneinheitlichen Tiefe ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das an jedem der überlappenden Orte entfernte Material mittels eines diskreten Laserimpulses entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens das Entfernen von Material von der Polsterschicht an jedem der Mehrzahl von überlappenden Orten mehr als einmal, jeweils mittels eines diskreten Laserimpulses, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Teil jeder der Blindkerben ausgebildet wird, bevor irgendwelche der Blindkerben fertiggestellt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens folgende Schritte umfasst: Entfernen eines ersten Teils an Material at an jedem der überlappenden Orte einer jeden Blindkerbe in einem ersten Bearbeitungsgang, wobei jeder erste Teil von Material mittels eines diskreten Laserimpulses entfernt wird; und, nachfolgend, Entfernen eines zweiten Teils an Material at an jedem der überlappenden Orte einer jeden Blindkerbe in einem zweiten Bearbeitungsgang, wobei jeder zweite Teil von Material mittels eines diskreten Laserimpulses entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens in einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Bearbeitungsgängen ausgeführt wird, wobei in jedem der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsgänge ein Teil jeder der Mehrzahl von Blindkerben ausgebildet wird, und wobei diskrete Laserimpulse während wenigstens einem der aufeinanderfolgenden Bearbeitungsgänge Material von der Polsterschicht an einer Mehrzahl von überlappenden Orten entfernen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens folgende Schritte umfasst: Ausbilden eines Furchenteils jeder der Blindkerben in einer ersten Mehrzahl aufeinanderfolgender Bearbeitungsgänge, während dessen an einer Mehrzahl überlappender Orte Material von der Polsterschicht entfernt wird; und, nachfolgend, Ausbilden eines Fingerteils jeder der Blindkerben in einer zweiten Mehrzahl aufeinanderfolgender Bearbeitungsgänge, während dessen an einer Mehrzahl voneinander beabstandeter Orte innerhalb jedes Furchenteils Material von der Polsterschicht entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polsterschicht eine Lederschicht enthält, die die dekorative Seite der Polsterschicht darstellt, wobei sich jede der Blindkerben teilweise durch die Lederschicht erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Polsterschicht die Lederschicht ist, so dass sämtliches, während des Schritts des Ausbildens von der Polsterschicht entfernte Material von der Lederschicht stammt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens das Entfernen von Material von der Polsterschicht mittels einer Mehrzahl von diskreten Laserimpulsen umfasst, die jeweils eine Dauer von weniger als einer Pikosekunde besitzen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Ausbildens mittels eines Laserscanners ausgeführt wird, der dazu ausgelegt ist, den Laserstrahl von einem statischen Ursprungsort auf eine Mehrzahl verschiedener Orte entlang des Reißnaht-Musters zu richten, um Material von der Polsterschicht an der Mehrzahl verschiedener Orte zu entfernen, während die Polsterschicht ebenso ortsfest ist.
Fahrzeuginnenverkleidung zum Gebrauch über einem auslösbaren Airbag, versehen mit: einem halbstarren Substrat, das dazu ausgelegt ist, dass der Airbag durch dieses hindurch ausgelöst werden kann; einer über dem Substrat angeordneten Schicht dekorativen Materials, wobei die Schicht dekorativen Materials eine dekorative Seite besitzt, die zum Innenraum einer Fahrgastkabine des Fahrzeugs zeigt, wenn die Verkleidung in dem Fahrzeug verbaut ist, und eine gegenüber liegende Seite die zum Substrat zeigt; und einer Airbag-Reißnaht versehen mit einer Mehrzahl von Blindkerben, die in der gegenüber liegenden Seite der Schicht dekorativen Materials entlang eines Reißnaht-Musters ausgebildet sind, wobei jede Blindkerbe von einer benachbarten Blindkerbe in einer Längsrichtung entlang des Reißnaht-Musters durch eine Materialbrücke aus nicht gekerbtem dekorativen Material beabstandet ist, und alle Blindkerben eine Länge aufweisen, die größer ist als die Länger der Materialbrücke.
Fahrzeuginnenverkleidung wie in Anspruch 12 definiert, wobei jede der Blindkerben eine uneinheitliche Tiefe aufweist.
Fahrzeuginnenverkleidung wie in Anspruch 12 definiert, wobei die Schicht dekorativen Materials ein in der dekorativen Seite ausgebildetes Narbenbild aufweist, das der Schicht dekorativen Materials eine ungleichmäßige Dicke verleiht, wobei jede der Blindkerben eine maximale Dicke aufweist, die einer maximalen Dicke der Schicht dekorativen Materials entspricht, und a minimale Dicke, die einer minimalen Dicke der Schicht dekorativen Materials entspricht.
Fahrzeuginnenverkleidung wie in Anspruch 12 definiert, wobei die Schicht dekorativen Materials aus Leder besteht.