DE102018202486A1

DE102018202486A1 - Bodenbelag, Werkzeugsystem zur Herstellung eines derartigen Bodenbelags sowie ein Verfahren zum Herstellen mindestens eines derartigen Bodenbelags

Info

Publication number: DE102018202486A1
Application number: DE102018202486.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Hünniger; Marc Burghardt; Ansgar Wilting
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag (2) für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, mit mindestens einer, an den einen Fahrzeuginnenraum unmittelbar angrenzend angeordneten, textilen oder nicht textilen Oberflächen-schicht (4), und mit mindestens einer, auf einer dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite der Oberflächenschicht (4) angeordneten Schaumschicht (6), wobei der Bodenbelag (2) in Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit (8) und in Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit (10) aufgeteilt ist. Er zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens einer der Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit (8) durch einen trittfesten Schaumkörper (12) der Schaumschicht (6) und dass mindestens einer der Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit (10) durch einen akustisch optimierten Schaumkörper (14) der Schaumschicht (6) hinterschäumt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, mit mindestens einer, an den einen Fahrzeuginnenraum unmittelbar angrenzend angeordneten, textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht, und mit mindestens einer, auf einer dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite der Oberflächenschicht angeordneten Schaumschicht, wobei der Bodenbelag in Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit und in Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit aufgeteilt ist, ein Werkzeugsystem zur Herstellung eines derartigen Bodenbelags sowie ein Verfahren zum Herstellen mindestens eines derartigen Bodenbelags.
Bodenbeläge, Werkzeugsysteme zur Herstellung derartiger Bodenbeläge sowie Verfahren zum Herstellen derartiger Bodenbeläge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bodenbeläge für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen werden oft im Fußraum eines Fahrzeuginnenraums eingesetzt. Bei dem Einsatz im Fahrzeuginnenraum umfassen bekannte Bodenbeläge eine hohe Trittsteifigkeit. Hierdurch bedingt haben derartige Bodenbeläge eine verschlechterte Bauteilakustik und eine ungünstige Resonanzfrequenz. Darüber hinaus besitzen die bekannten Bodenbeläge ein hohes Gewicht und durch den hohen Materialansatz auch hohe Einzelteilkosten.
Ein gattungsgemäßer Bodenbelag, der ein niedrigeres Gewicht umfasst, ist bekannt aus DE10 2008 017 893 A1 , bei dem Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit mit einem Thermoformschaum hinterklebt sind. Ein Ankleben der Thermoformschaumschicht hat sich als zeitaufwändig und umständlich erwiesen.
Eine Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, einen Bodenbelag, ein Werkzeugsystem zur Herstellung eines derartigen Bodenbelags sowie ein Verfahren zum Herstellen mindestens eines derartigen Bodenbelags vorzuschlagen, der gewichtsreduziert sowie schnell und einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem eingangs genannten Bodenbelag dadurch gelöst, dass mindestens einer der Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit durch einen trittfesten Schaumkörper der Schaumschicht und dass mindestens einer der Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit durch einen akustisch optimierten Schaumkörper der Schaumschicht hinterschäumt ist.
Dadurch, dass mindestens einer der Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit durch den trittfesten Schaumkörper und mindestens einer der Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit durch den akustisch optimierten Schaumkörper hinterschäumt ist, ist die Schaumschicht schnell und einfach herstellbar. Im Unterschied zum Ankleben einer Schaumschicht, ist das Anordnen durch das Schäumen durch ein entsprechendes Spritzwerkzeug zeiteffizient möglich.
Die Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit des Bodenbelags befinden sich beispielsweise in einem für einen Fahrgast zugänglichen Bereich des Fahrzeuginnenraums. Die Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit befinden sich beispielsweise unter einem Fahrzeugsitz oder an den Seitenrändern des Bodenbelags, an denen nur kurze Federwege zur Verfügung stehen.
Durch Verwenden eines akustisch optimierten Schaumkörpers kann die Bauteilakustik des Bodenbelags verbessert werden und Geräusche gedämpft werden.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der trittfeste Schaumkörper eine Trittfestigkeit von mindestens 9 kPa, insbesondere 9 kPa bis 11 kPa, eine Materialdichte von mindestens 55 kg/m³, und/oder einen E-Modul von 160 kN/m² oder weniger umfasst und/oder dass der akustisch optimierte Schaumkörper eine Trittfestigkeit von weniger als 9 kPa, eine Materialdichte von mindestens 20 kg/m³, insbesondere 20 kg/m³ bis 45 kg/m³ und/oder einen E-Modul von maximal 90 kN/m² umfasst.
Der trittfeste Schaumkörper sowie der akustisch optimierte Schaumkörper können grundsätzlich ein beliebiges Material umfassen. Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der trittfeste Schaumkörper und/oder der akustisch optimierte Schaumkörper Polyurethan (PU), expandiertes Polystyrol (EPS) und/oder ex-pandiertes Poly-Propylen (EPP) umfasst.
Die textile oder nicht-textile Oberflächenschicht kann grundsätzlich ein beliebiges Material umfassen. Sie lässt sich einfach und kostengünstig herstellen, wenn die Oberflächenschicht Velours, Dilours, Baumwolle oder ein Vließ umfasst.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Werkzeugsystem zur Herstellung eines Bodenbelags, insbesondere mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit mindestens einem Stanzwerkzeug zum Ausstanzen der textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht aus einer Plattenware, mit mindestens einem Formwerkzeug zum Formen der Oberflächenschicht, mit mindestens einen Schaumwerkzeug, in dem die Oberflächenschicht anordenbar ist und, mit mindestens einem ersten Schaumzuführelement, durch das ein trittfester Schaumkörper in das Schaumwerkzeug einbringbar ist und/oder mit mindestens einem zweiten Schaumzuführelement, durch das ein akustisch optimierter Schaumkörper zum Bilden in das Schaumwerkzeug einbringbar ist.
In Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn das mindestens eine Schaumwerkzeug mindestens ein Schottelement umfasst durch das der trittfeste Schaumkörper und der akustisch optimierte Schaumkörper zumindest beim Einbringen in das Schaumwerkzeug voneinander separierbar sind.
Hierdurch ist es ermöglicht, durch lediglich ein Schaumwerkzeug beide Schaumkörper in das Schaumwerkzeug einzubringen, ohne dass der trittfeste Schaumkörper in Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit gelangt und ohne dass der akustisch optimierte Schaumkörper in Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit kommt. Hierbei verläuft das mindestens eine Schottelement derart, dass die betretbaren Bereiche von den nicht betretbaren Bereichen getrennt sind.
Darüber hinaus ist bei einer Ausführungsform des Werkzeugsystems vorgesehen, dass das Schaumwerkzeug ein erstes Schaumwerkzeug zum Einbringen des trittfesten Schaumkörpers und ein zweites Schaumwerkzeug zum Einbringen des akustisch optimierten Schaumkörpers umfasst.
Solchenfalls besteht das Schaumwerkzeug aus einem ersten Schaumwerkzeug und einem zweiten Schaumwerkzeug. Der trittfeste Schaumkörper und der akustisch optimierte Schaumkörper werden solchenfalls gleichzeitig, oder auch zeitlich zueinander versetzt in das Schaumwerkzeug eingebracht.
Beim Einbringen des trittfesten Schaumkörpers und/oder des akkustisch optimierten Schaumkörpers, können die beiden Schaumkörper einen flüssigen Aggregatzustand umfassen. Durch das Einbringen in das Schaumwerkzeug können dann der trittfeste Schaumkörper und der akustisch optimierte Schaumkörper aushärten.
Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen mindestens eines Bodenbelags, mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mittels mindestens eines Werkzeugsystems, mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale, mit den Schritten:

a. Bereitstellen einer Plattenware und Ausstanzen einer textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht aus der Plattenware mittels eines Stanzwerkzeugs;
b. Formen der Oberflächenschicht durch ein Formwerkzeug;
c. Einbringen eines trittfesten Schaumkörpers und/oder eines akustisch optimierten Schaumkörpers zum Bilden einer Schaumschicht des Bodenbelags an die Oberflächenschicht in mindestens ein Schaumwerkzeug.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass der Verfahrensschritt c., nämlich das Einbringen des trittfesten Schaumkörpers und/oder des akustisch optimierten Schaumkörpers zum Bilden einer Schaumschicht des Bodenbelags an die Oberflächenschicht durch ein einziges Schaumwerkzeug und gleichzeitig erfolgen kann. Darüber hinaus ist es denkbar, dass das Einbringen des trittfesten Schaum körpers und/oder des akustisch optimierten Schaumkörpers in das ein Schaumwerkzeug ein Einbringen des trittfesten Schaumkörpers in ein erstes Schaumwerkzeug und ein Einbringen des akustisch optimierten Schaumkörpers in ein zweites Schaumwerkzeug umfasst.
Solchenfalls sind zwei hintereinander ausführbare Verfahrensschritte vorsehbar. Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Verfahren nachfolgenden Schritt umfasst:

Beschneiden des Überstands des Bodenbelags.

Hierdurch können auf einfache Weise im Zuge des Spritzgusses erzeugte Überstände von dem Bodenbelag entfernt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Bodenbelags sowie des Verfahrens zum Herstellen mindestens eines derartigen Bodenbelags.
In der Zeichnung zeigt:

1 Eine Rückansicht auf ein Ausführungsbeispiel des Bodenbelags;
2 Ein schematisches Ablaufdiagramm anhand einzelner Bearbeitungsstationen eines Werkzeugsystems zum Herstellen eines Bodenbelags gemäß 1.

1 zeigt einen insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Bodenbelag für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen (in den Figuren nicht detailliert dargestellt). Der Bodenbelag 2 umfasst eine Oberflächenschicht 4 sowie eine Schaumschicht 6, die auf der dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite an der Oberflächenschicht 4 angeordnet ist. Der Bodenbelag 2 umfasst Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit 8 und Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit 10. Die Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit 8 sind durch einen festen Schaumkörper 12 der Schaumschicht 6 und die Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit 10 sind durch einen akustisch optimierten Schaumköper 14 der Schaumschicht 6 hinterschäumt.
2 zeigt schematisch ein Verfahren zum Herstellen eines Bodenbelags 2 unter Zuhilfenahme eines Werkzeugsystems 16.
In einem ersten Schritt 100 wird eine Plattenware bereit gestellt und die Plattenware durch ein Stanzwerkzeug gestanzt, um die Oberflächenschicht 4 bereitzustellen. In einem hieran anschließenden weiteren Verfahrensschritt 101 wird die Oberflächenschicht 4 durch ein Formwerkzeug ausgeformt. Hiernach wird in einem Verfahrensschritt 102 der trittfeste Schaumkörper 12 und der akustisch optimierte Schaumkörper 14 in ein Schaumwerkzeug 18 eingebracht. Beides kann gemäß Schritt 102 gleichzeitig erfolgen, wobei die Bereiche des trittfesten Schaumkörpers 12 und die Bereiche des akustisch optimierten Schaumkörpers 14 durch Schotten abgetrennt sind. Alternativ hierzu kann nach dem Schritt 101 ein Schritt 103 erfolgen. Dieser gliedert sich in zwei Unterschritte. In einem ersten Schritt wird entweder der trittfeste Schaumkörper 12 oder der akustisch optimierte Schaumkörper 14 in ein erstes Schaumwerkzeug eingebracht und anschließend der akustisch optimierte Schaumkörper 14, bzw. der trittfeste Schaumkörper 12 in ein zweites Schaumwerkzeug eingebracht.
Nach Aushärten des akustisch optimierten Schaumkörpers 14 und des trittfesten Schaumkörpers 12, wird in einem abschließenden Schritt 104 der Überstand des Bodenbelags 2 durch Beschneiden entfernt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination in der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste

2: Bodenbelag
4: Oberflächenschicht
6: Schaumschicht
8: Bereich mit Anforderung an Trittfestigkeit
10: Bereich ohne Anforderung an Trittfestigkeit
12: trittfester Schaumkörper
14: akustisch optimierter Schaumkörper
16: Werkzeugsystem
18: Schaumwerkzeug
100-104: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008017893 A1 [0003]

Claims

Bodenbelag (2) für die Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, mit mindestens einer, an den einen Fahrzeuginnenraum unmittelbar angrenzend angeordneten, textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht (4), und mit mindestens einer, auf einer dem Fahrzeuginnenraum abgewandten Seite der Oberflächenschicht (4) angeordneten Schaumschicht (6), wobei der Bodenbelag (2) in Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit (8) und in Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit (10) aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Bereiche mit Anforderung an Trittfestigkeit (8) durch einen trittfesten Schaumkörper (12) der Schaumschicht (6) und dass mindestens einer der Bereiche ohne Anforderung an Trittfestigkeit (10) durch einen akustisch optimierten Schaumkörper (14) der Schaumschicht (6) hinterschäumt ist.
Bodenbelag (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der trittfeste Schaumkörper (12) eine Trittfestigkeit von mindestens 9 kPa, insbesondere 9 bis 11 kPa, eine Materialdichte von mindestens 55 kg/m³, und/oder einen E-Modul von 160 kN/m² oder weniger umfasst und/oder dass der akustisch optimierte Schaumkörper (14) eine Trittfestigkeit von weniger als 9 kPa, eine Materialdichte von mindestens 20 kg/m³, insbesondere 20 bis 45 kg/m³ und/oder einen E-Modul von maximal 90 kN/m² umfasst.
Bodenbelag (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der trittfeste Schaumkörper (12) und/oder der akustisch optimierte Schaumkörper (14) Polyurethan (PU), expandiertes Polystyrol (EPS) und/oder expandiertes Poly-Propylen (EPP) umfasst.
Bodenbelag (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenschicht (4) Velours, Dilours, Baumwolle oder ein Fließ umfasst.
Werkzeugsystem (16) zur Herstellung eines Bodenbelags (2), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, mit mindestens einem Stanzwerkzeug zum Ausstanzen der textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht (4) aus einer Plattenware, mit mindestens einem Formwerkzeug zum Formen der Oberflächenschicht (4), mit mindestens einen Schaumwerkzeug (18), in dem die Oberflächenschicht (4) anordenbar ist und, mit mindestens einem ersten Schaumzuführelement, durch das ein trittfester Schaumkörper (12) in das Schaumwerkzeug (18) einbringbar ist und/oder mit mindestens einem zweiten Schaumzuführelement, durch das ein akustisch optimierter Schaumkörper (14) zum Bilden in das Schaumwerkzeug (18) einbringbar ist.
Werkzeugsystem (16) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schaumwerkzeug (18) mindestens ein Schottelement umfasst durch das der trittfeste Schaumkörper (12) und der akustisch optimierte Schaumkörper (14) zumindest beim Einbringen in das Schaumwerkzeug (18) voneinander separierbar sind.
Werkzeugsystem (16) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumwerkzeug (18) ein erstes Schaumwerkzeug (18) zum Einbringen des trittfesten Schaumkörpers (12) und ein zweites Schaumwerkzeug (18) zum Einbringen des akustisch optimierter Schaumkörpers (14) umfasst.
Verfahren zum Herstellen mindestens eines Bodenbelags (2), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mittels mindestens eines Werkzeugsystems (16), insbesondere nach einem der Ansprüche 5 bis 7, mit den Schritten: a. Bereitstellen einer Plattenware und Ausstanzen einer textilen oder nicht textilen Oberflächenschicht (4) aus der Plattenware mittels eines Stanzwerkzeugs; b. Formen der Oberflächenschicht (4) durch ein Formwerkzeug; c. Einbringen eines trittfesten Schaumkörpers (12) und/oder eines akustisch optimierten Schaumkörpers (14) zum Bilden einer Schaumschicht (6) des Bodenbelags (2) an die Oberflächenschicht (4) in mindestens ein Schaumwerkzeug (18).
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des trittfesten Schaumkörpers (12) und/oder des akustisch optimierten Schaumkörpers (14) in das ein Schaumwerkzeug (18) ein Einbringen des trittfesten Schaumkörpers (12) in ein erstes Schaumwerkzeug (18) und ein Einbringen des akustisch optimierten Schaumkörpers (14) in ein zweites Schaumwerkzeug (18) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch den Schritt Beschneiden des Überstands des Bodenbelags (2).