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FACHGEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft generell Innenverkleidungen von Fahrzeugen mit Reißnähten zum Einsatz über Airbags.
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HINTERGRUND
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Bei den Airbags von Fahrzeugen handelt es sich um Sicherheitsvorrichtungen, die in Richtung des Fahrzeuginneren aufgeblasen werden, um die Insassen im Falle eines Aufpralls vor Verletzungen zu schützen. Airbags können im normalen Fahrzeugbetrieb hinter oder unter einer Innenverkleidung versteckt sein, bis ein derartiges Ereignis eintritt. Wird der Airbag aufgeblasen, erfolgt dies typischerweise durch eine in oder um die Innenverkleidung ausgebildete Aufblasöffnung. Die Aufblasöffnung kann in der Verkleidung ausgebildet sein, die Verkleidung kann sich aus dem Weg bewegen, um die Öffnung freizumachen, oder die Öffnung kann an einer vorbestimmten Stelle in der Verkleidung beim Aufblasen des Airbags ausgebildet werden. Wird eine Öffnung beim Aufblasen gebildet, kann in einer oder mehreren Komponenten der Verkleidung eine Reißnaht vorgesehen sein, um die Lage der Öffnung mindestens teilweise zu definieren.
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Das deutsche Patent
DE 4411283 an Stückle et al. beschreibt ein Verfahren zur Bildung einer Reißnaht, das das Nähen einer Außenfolie zur Befestigung der Außenfolie über dem Airbag umfasst. Die zum Nähen eingesetzte Nadel locht die Außenfolie entlang einer Nut der Außenfolie, um eine sichtbare, genähte Sollreißlinie zu bilden. Die Folie wird entlang der genähten Sollreißlinie geheizt, um die Lochungen zu verkleinern, und dann schnell abgekühlt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Innenverkleidung eines Fahrzeugs mit unsichtbarer Airbag-Reißnaht die nachfolgenden Schritte: (a) Vorsehen einer dekorativen Abdeckung mit dekorativer Außenhaut; (b) Anordnen der Abdeckung über einem Substrat, das eine vorbestimmte Stelle für eine Öffnung zur Entfaltung eines Airbags aufweist, und (c) Ausbilden einer Mehrzahl Mikrolöcher durch die Außenhaut mit einem mechanischen Durchstechwerkzeug an einer Mehrzahl voneinander beabstandeter Stellen, die der Lage der Entfaltungsöffnung entsprechen. Das Durchstechwerkzeug weist eine zusammengesetzte Fase an einem Durchstechende des Werkzeugs auf, und die Reißnaht umfasst mindestens einige der ausgebildeten Mikrolöcher.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren das Stechen der Außenhaut von einer dekorativen Seite der Abdeckung aus.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Außenhaut Leder.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Außenhaut ein Polymermaterial.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält die zusammengesetzte Fase eine Fasefläche, die einen Winkel von höchstens 10° zu einer Längsachse des Durchstechwerkzeugs bildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthält die zusammengesetzte Fase ein Paar Faseflächen, die symmetrisch zu einer Längsachse des Durchstechwerkzeugs sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kreuzen sich die Faseflächen des Paares entlang einer Kante des Durchstechwerkzeugs und erstreckt sich die Kante von einer Spitze des Durchstechwerkzeugs hin zu einer weiteren Fasefläche.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Durchstechwerkzeug einen wirksamen Stechdurchmesser im Bereich von 0,1–0,75 mm auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt der wirksame Stechdurchmesser 0,4 mm oder weniger.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Durchstechwerkzeug einen generell zylindrischen Schaft auf, der bei der Ausführung des Verfahrens mindestens teilweise durch die Außenhaut verläuft, und die ausgebildeten Mikrolöcher weisen ein Seitenverhältnis von mindestens 2,0 auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Durchstechwerkzeug derart konfiguriert, dass es Mikrolöcher bildet, die zum Mittelpunkt eines zylindrischen Schafts des Durchstechwerkzeugs seitlich versetzt sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Verkleidung vor der Bildung der Mikrolöcher über dem Substrat angeordnet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Innenverkleidung eines Fahrzeugs zum Einsatz über einem Airbag: ein Substrat, das eine vorbestimmte Stelle für eine Öffnung zur Entfaltung eines Airbags aufweist, sowie eine über dem Substrat angeordnete Dekorabdeckung. Die Dekorabdeckung enthält eine dekorative Außenhaut und eine unsichtbare Reißnaht wird in der Dekorabdeckung über der Lage der Öffnung zur Entfaltung des Airbags ausgebildet. Die Reißnaht weist eine durch die Außenhaut hindurch ausgebildete Mehrzahl länglicher Löcher auf. Mindestens einige der länglichen Löcher sind in Längsrichtung gekrümmt und weisen ein Seitenverhältnis von mindestens 2,0 auf.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Außenhaut Leder oder ein Polymermaterial, das mindestens teilweise vernetzt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mindestens einige der Löcher teilweise durch einen gekrümmten Rand mit einem zentralen Winkel von höchstens 180° gebunden.
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Im vorliegenden Sinne sind die verschiedenen vorgenannten bzw. in den Ansprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnungen aufgeführten Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele, Merkmale und Alternativen unabhängig voneinander oder in einer beliebigen Kombination aufzufassen. Beispielsweise finden Merkmale, die im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben werden, Anwendung auf alle Ausführungsformen, sofern sich hieraus keine Inkompatibilität ergibt.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Eine oder mehrere Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei:
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1 ein Schnittbild eines Armaturenbretts mit einer unsichtbaren Reißnaht über einem Airbagmodul ist;
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2 eine Querschnittansicht einer Innenverkleidung eines Fahrzeugs ist, die die Bildung einer Reißnaht durch mechanisches Lochen von der Dekorseite einer Abdeckung aus gemäß einer Ausführungsform zeigt;
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3 ein Querschnitt der Innenverkleidung der 2 ist, in dem zusätzlich eine im Substrat ausgebildete Reißnaht gezeigt wird;
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4 eine Perspektivansicht eines beispielhaften Durchstechwerkzeugs mit zusammengesetzter Fase ist;
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5 eine Frontalansicht des Durchstechwerkzeugs der 4 ist;
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6 eine Seitenansicht des Durchstechwerkzeugs der 5 ist;
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7 eine vergrößerte Endansicht des Durchstechwerkzeugs der 5 ist;
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8 eine Querschnittansicht des Durchstechwerkzeugs der 5 ist;
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9 eine weitere Querschnittansicht des Durchstechwerkzeugs der 5 ist;
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10 eine zusammengesetzte Ansicht verschiedener Querschnittsformen entlang dem Durchstechwerkzeug der 5 ist;
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11 eine Seitenansicht des Durchstechwerkzeugs der 5 in sequentiellen Positionen a–g relativ zur Dekorverkleidung bei einem mechanischen Lochungsvorgang ist; und
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12 eine Querschnittansicht der 11 ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
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Wie aus der nachfolgenden Offenbarung ersichtlich wird, können unsichtbare Reißnähte in Airbagabdeckungen durch ein mechanisches Lochungsverfahren ausgebildet werden. In einigen Anwendungen können derart ausgebildete Sollreißnähte größere Verarbeitungsfenster, geringere Herstellungs- und Ausrüstungskosten und/oder kürzere Zykluszeiten gegenüber anderen Verfahren wie z.B. der Laserperforation bieten. Ein Durchstechwerkzeug mit zusammengesetzter Fase kann zur Bildung von Löchern durch eine Außenhaut der Dekorabdeckung eingesetzt werden. Die zusammengesetzte Fase kann derart konfiguriert sein, dass sie die Form der ausgebildeten Löcher regelt, um die Sichtbarkeit der Löcher zu reduzieren und/oder die Sollreißnahtfunktion zu verbessern. Die zusammengesetzte Fase kann auch zur Bildung unsichtbarer Löcher in Außenhautmaterialien aller Arten, sogar Materialien mit relativ geringem Rücksprungvermögen, konfiguriert werden. Durchstechwerkzeuge mit relativ kleinen Querschnitten können auch Einsatz finden. Hierbei ist anzumerken, dass die beigefügten Zeichnungen nicht in jedem Fall maßstabsgerecht gezeichnet sind, und dass etwaige Kreuzschraffuren zur klaren Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Komponenten vorgesehen sind und die für die jeweiligen Komponenten einsetzbaren Materialien nicht einschränken soll.
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In der 1 ist ein Schnittbild einer beispielhaften Innenverkleidung 10 eines Fahrzeugs mit darunter installiertem Airbagmodul 12 zu sehen. Die Verkleidung 10 enthält eine oder mehrere Materialschichten und jede Schicht kann die eigenen gesondert geschwächten Abschnitte oder Reißnähte zur Bildung von Airbag-Aufblasöffnungen in jeder Schicht enthalten, die zusammen eine Aufblasöffnung durch die gesamte Verkleidung hindurch bilden können. Der in der Zeichnung dargestellte Abschnitt der Verkleidung 10 ist die Beifahrerseite eines Armaturenbretts und enthält ein Substrat 14, eine Abdeckung 16 und eine Reißnaht 18. Die Reißnaht 18 ist in diesem Beispiel eine unsichtbare Reißnaht. Die dargestellte konkrete Reißnaht 18 ist generell U-förmig, kann aber auch andere Formen, z.B. rechteckig, H-förmig oder X-förmig, annehmen, um nur einige Beispiele zu nennen. Ein beifahrerseititiger Airbag wird nur als Beispiel einer Art von Airbag, für den die vorliegende Erfindung von Vorteil sein kann; es kann erfindungsgemäß eine beliebige Verkleidungsart zum Einsatz über einem Airbag hergestellt oder eingesetzt werden.
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Die Reißnaht 18 enthält generell einen geschwächten Abschnitt der Verkleidung und/oder deren Einzelschichten. Der geschwächte Abschnitt wird häufig entlang einer Linie oder einem Pfad angeordnet, die mindestens teilweise die Lage der Aufblasöffnung des Airbags definieren. In der Verkleidung 10 der 1 entspricht z.B. die U-förmige Naht 18 drei Seiten einer rechteckigen Aufblasöffnung, die durch die Verkleidung 10 hindurch ausgebildet wird, wenn die Kraft des Airbags beim Aufblasen eine oder mehrere Verkleidungsschichten durchbricht. Die Öffnung bildet sich infolge der lokalen Schwächung an der Reißnaht 18. Im vorliegenden Sinne ist "Schwächen" ein Fachbegriff, der sich auch auf die Kerbwirkung bezieht. Mit anderen Worten sind die Verkleidungsmaterialien entlang der Reißnaht 18 nicht unbedingt schwächer als in anderen Bereichen der Vekrleidung, sondern dass sich die Reißnähte gelegentlich durch eine lokalisierte Reduzierung der Dicke der Verkleidungsmaterialien bilden, was die Spannung im Abschnitt mit reduzierter Dicke konzentriert, wenn die Kräfte des Airbags angewendet werden. Aufblasöffnungen können z.T. auch durch eine vorgeformte Öffnung des Substrats 14 bestimmt werden.
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2 ist ein Querschnitt einer Innenverkleidung eines Fahrzeugs entlang einer Reißnaht, die bei einem mechanischen Lochungsvorgang gemäß einer Ausführungsform gezeigt wird. Die Abdeckung 16 liegt über dem Substrat 14, um die Verkleidung 10 mindestens teilweise zu bilden, obwohl die Verkleidung auch weitere nicht dargestellte Komponenten aufweisen kann. Die Abdeckung 16 kann über dem Substrat entweder vor oder nach dem Lochungsvorgang angeordnet werden, oder Lochungsvorgänge können sowohl vor als auch nach der Anordnung der Verkleidung über dem Substrat erfolgen. Das Substrat 14 kann die Grundform und/oder Abstützkonstruktion der Verkleidung 10 darstellen und kann nahezu aus einem beliebigen Material bzw. Materialkombination, insbesondere Metall, Kunststoff, oder Verbundmaterialien wie z.B. verstärkten oder gefüllten thermoplastischen Materialien, bestehen. Polypropylenkunststoffe oder sonstige Kunststoffe auf Olefinbasis mit 15–30 % Glasfaserverstärkung sind Beispiele für geeignete Substratmaterialien. Das Substrat 14 kann eine dadurch hindurch ausgebildete Aufblasöffnung eines Airbags, eine mindestens teilweise durch eine durch das Substrat hindurch und entlang diesem in der gewünschten Form ausgebildete Airbagtür oder einen geschwächten Abschnitt aufweisen, der als Reißnaht zur Bildung der Aufblasöffnung fungiert. 3 zeigt ein Beispiel der Verkleidung 10, wobei das Substrat 14 eine eigene Reißnaht 18' in Form einer kerbartigen Nut aufweist. Eine derartige Nut kann eingeformt, gefräst, mit einem Messer oder Laser geschnitten oder auf eine sonstige Weise im Substrat ausgebildet werden und kann kontinuierlich oder diskontinuierlich sein. Beispielsweise kann eine Reißnaht im Substrat durch Laserperforation ausgebildet werden, wobei die Reißnaht eine Mehrzahl Laserschnitte oder Löcher umfasst, die mindestens teilweise durch das Substrat hindurch verlaufen.
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Die Abdeckung 16 kann eine gewünschte Ästhetik des Fahrzeuginneren gewährleisten und enthält eine oder mehrere Materialschichten. Gemäß der Ausführungsform der 2 weist die Abdeckung 16 eine zweischichtige Konstruktion auf und enthält eine Außenhaut 20, die einer Innenschicht 22 überlagert ist.
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Die Außenhaut 20 kann der Verkleidung 10 das gewünschte Erscheinungsbild und die gewünschte Haptik verleihen und die Innenschicht 22 kann die Haptik der Verkleidung verbessern, indem sie einen Polstereffekt gewährleistet. Die Außenhaut 20 kann aus einer Vielzahl Materialien bestehen, von denen einige im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens zur Bildung der Reißnaht beschrieben werden. Die Schicht 20 kann eine Dicke im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,5 mm aufweisen. Die Innenschicht 22 kann ein Polymerschaummaterial wie z.B. Polypropylenschaum oder aus einem sonstigen Schaum auf Olefinbasis sein. Die Dicke der Innenschicht 22 kann je nach dem gewünschten Polstereffekt oder sonstigen Faktoren im Bereich von 0,5–5,0 mm liegen. Die Innenschicht 22 kann z.B. auch aus anderen Schaumstoffen, Filz, Rohbaumwolle, Abstandsgewebe oder natürlichen oder synthetischen Textilien bestehen. Die Schichten 20 und 22 können auch andere Funktionen erfüllen und weitere Materialschichten wie z.B. zusätzliche Polster-, Schaum-, Klebe- oder Oberflächenschichten, können in der Abdeckung 16 vorgesehen sein. Gemäß einer Ausführungsform ist die Außenhaut 20 allein die Abdeckung. Die Abdeckung 16 enthält gegenüberliegende Innen- und Außenflächen 24 und 26 und kann an das darunter liegende Substrat mit einem beliebigen geeigneten Verfahren befestigt werden, z.B. Verkleben, Laminieren oder Wickeln der Verkleidung um die Substratkanten zur Befestigung an eine Unterseite des Substrats. Gemäß einigen Ausführungsform kann die Innenschicht 22 bis zu 5, 10 oder 25 mm dick sein. Beispielsweise kann die Verkleidung 10 eine im Slush-Molding-Verfahren ausgebildete Außenhaut 20 mit innerer Schaumschicht 22 aufweisen, die an der Stelle durch Füllen eines Zwischenraums zwischen Außenhaut und Substrat mit einer erweiterbaren Schaumzusammensetzung ausgebildet wird.
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Wenn eine Reißnaht unsichtbar sein soll, wird diese herkömmlich in und aus der unsichtbaren Seite der Verkleidung – d.h. der dem Substrat gegenüberliegenden Seite – ausgebildet und etwaige bei der Bildung der Reißnaht ausgeführte Schneide- oder Materialentfernungsvorgänge erstrecken sich nicht ganz durch die Außenhaut hindurch. Relativ dünne Polymeraußenhäute lassen jedoch wenig Platz für Verfahrensvariationen übrig, wenn bei Laser- oder sonstigen Perforationsverfahren die restliche Wandstärke geregelt werden soll. Außerdem können Schaumschichten mit geringerer Dichte weggebrannt werden oder lokal ihre Zellstruktur in einem Maße verlieren, die über das hinausgeht, was bei Reißnaht-Bildungsverfahren erforderlich oder wünschenswert ist, an denen Wärme, Laserlicht oder sonstige thermische Energie beteiligt sind. Der Einsatz bestimmter Nicht-Kunststoffmaterialien wie z.B. Leder kann in der Außenhaut wünschenswert sein, um ein luxuriöses Erscheinungsbild und eine luxuriöse Haptik zu gewährleisten. Derartige Materialien können stärker sein als Kunststoffmaterialien, und lassen sich daher schwerer schwächen, um eine entsprechend funktionierende Reißnaht auszubilden. Außenhäute aus nicht synthetischen Materialien neigen auch dazu, variablere Materialeigenschaften über die Schichtdicke aufzuweisen. Einige Methoden sind entwickelt worden, um Reißnähte mit anderen visuellen Elementen auf der Dekorseite der Verkleidung zu verstecken oder zu maskieren. Derartige Verfahren, z.B. das Vorsehen genähter Nähte durch die Verkleidung hindurch entlang der Reißnaht und/oder das Ausbilden einer sichtbaren Nut in der Außenfläche der Verkleidung entlang der Reißnaht sind jedoch naturgemäß sichtbare Anhaltspunkte für das Vorhandensein einer Reißnaht. Derartige Reißnähte gelten im vorliegenden Sinne nicht als unsichtbar.
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In der 2 kann eine unsichtbare Reißnaht 18 wieder in einer Verkleidung 10 durch Ausbilden einer Mehrzahl Löcher 32 durch die Außenhaut mit einem mechanischen Durchstechwerkzeug 30 ausgebildet werden. Die Löcher 32 werden entlang einer Linie oder einem Pfad durch die Außenhaut ausgebildet, die mindestens teilweise der vorbestimmten Lage der Aufblasöffnung des Airbags entsprechen. Gemäß der dargestellten Ausführungsform handelt es sich beim Durchstechwerkzeug 30 um eine Nadel oder ein nadelartiges Werkzeug, das die Außenhaut 20 von der Dekorseite der Verkleidung 16 aus locht, indem es sich in Richtung der Außenfläche 26 solange bewegt, bis es durch die Außenhaut 20 gelangt. Das Durchstechwerkzeug 30 kann in derselben Richtung durch die Außenhaut 20 weitergehen und sich mindestens teilweise in die Innenschicht 22 begeben, wie gezeigt, obwohl dies nicht zwingend erforderlich ist. Gemäß eingien Ausführungsformen kann sich das Durchstechwerkzeug 30 solange weiter in derselben Richtung bewegen, bis es die Innenfläche 24 der Verkleidung erreicht oder durchbricht, bei der es sich um die Innenschicht 22 der 2 handelt. Erfolgt die Perforation, nachdem die Verkleidung 16 über dem Substrat 14 angeordnet und/oder daran befestigt worden ist, kann das Substrat als positiver Anschlag des Durchstechwerkzeugs fungieren. Nach dem Erreichen der gewünschten Tiefe kann das Werkzeug 30 aus der Abdeckung 16 in der entgegengesetzten Richtung entnommen werden und kann sich auf die nächste Durchstechstelle indizieren, um die Außenhaut 20 wieder zu lochen. Ein wirksamer Lochungsdurchmesser 34 wird durch den wirksamen Durchmesser des Durchstechwerkzeugs an der Außenfläche 26 der Verkleidung 16 bei maximaler Tiefe des Durchstechwerkzeugs definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Verfahren ähnlich einem Nähverfahren ohne Faden, wobei die Abdeckung 16 unter einer oszillierenden Nadel vorgerückt wird, um die Reißnaht zu bilden. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine individuellere Anpassung des Verfahrens (z.B. variable Beabstandung der Löcher, variable Tiefe des Durchstechwerkzeugs in der Tiefe der Vekrleidung, Lochorientierung, usw.) mithilfe eines Roboters oder eines sonstigen numerisch gesteuerten Geräts erreicht werden. In einigen Fällenwird bevorzugt, dass die Nadel bzw. das Werkzeug 30 senkrecht zur Außenfläche 26 orientiert ist, das Werkzeug die Außenhaut 20 generell normal zur Außenfläche durchbricht und dass das Werkzeug aus der Abdeckung 16 ganz entnommen wird, indem es sich in der entgegengesetzten Richtung bewegt, bevor es sich auf die nächste Durchstechstelle indiziert. Dadurch, dass sichergestellt wird, dass das Werkzeug 30 vollständig aus der Abdeckung 16 entnommen wird, bevor es zur nächsten Durchstechstelle gebracht wird, kann eine unerwünschte Vergrößerung des soeben ausgebildeten Lochs minimiert werden. Die Außenhaut 20 kann auch mechanisch von der gegenüberliegenden Seite der Verkleidung 16 aus (d.h. Eintritt in die Verkleidung über die Innenfläche 24) gelocht werden, wenn das Verfahren vor der Anordnung der Abdeckung über dem Substrat 14 ausgeführt wird.
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Obwohl das Lochen der Außenhaut 20 ein unkonventionelles Verfahren zur Bildung einer unsichtbaren Reißnaht sein dürfte (d.h. die Lochung ergibt eine Reihe von Löchern in der sichtbaren Außenfläche der Verkleidung) können bestimmte Verfahrens- und Werkstoffparameter geregelt werden, damit die resultierende Reißnaht 18 unsichtbar ist. Beispielsweise kann die Größe der Löcher 32 und/oder die Beabstandung angrenzender Löcherdie Sichtbarkeit der fertigen Reißnaht 18 beeinflussen. Gemäß einer Ausführungsform liegen die Löcher 32 durch die Außenhaut in Form von Mikrolöchern vor. Ein Mikroloch ist ein Loch mit einem Wirkdurchmesser oder sonstigem Merkmal, das das Loch klein genug macht, um in einem typischen Betrachtungsabstand im Fahrzeuginneren visuell nicht erkennbar zu sein. Einige Merkmale, die die Sichtbarkeit einer Lochung beeinflussen können, sind der Wirkdurchmesser des Lochs, die größte Breite des Lochs, die Form des Lochs, das Seitenverhältnis des Lochs und die projizierte Fläche des Lochs, um nur einige zu nennen. Einige davon werden weiter unten näher beschrieben. Zu den weiteren Faktoren gehören insbesondere die Farbe der Außenhaut, die Rauheit der Außenfläche 26, die Tiefe einer etwaigen dekorativen Maserung oder Struktur auf der Außenfläche, die Gesamtform der Reißnaht oder weitere Faktoren. Im vorliegenden Sinne lässt sich der Wirkdurchmesser einer beliebigen Form dadurch ermitteln, dass die Fläche der Form der Flächengleichung der Fläche eines Kreises gleichgesetzt und daraus der Durchmesser berechnet wird.
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Ein weiterer Faktor, der die Sichtbarkeit der Reißnaht insgesamt beeinflussen kann, ist die Beabstandung D zwischen angrenzenden Löchern. Es kann z.B. einen Grenzwert für D geben, unter dem die Reißnaht selbst dann sichtbar wird, wenn die einzelnen Mikrolöcher nicht sichtbar sind. Zu eng beabstandete Löcher können zu einer Spannungskonzentration im Hautmaterial zwischen angrenzenden Löchern führen, die hoch genug ist, um eine sichtbare Verzerrung der Außenhaut zu erzeugen, die als fahle Kennlinie entlang der Reißnaht wahrnehmbar sein kann. Es ist dies dieselbe Art von Spannungskonzentration, die das richtige Funktionieren einer Reißnaht fördert. Also fördert eine engere Beabstandung D der Löcher ein besseres Funktionieren der Reißnaht und eine weitere Beabstandung D trägt zur Unsichtbarkeit der Reißnaht bei. Es hat sich herausgestellt, dass eine Beabstandung D von etwa 1,0 mm oder mehr zwischen angrenzenden Mikrolöchern 32 ausreicht, um eine unsichtbare Reißnaht zu bilden. Die Beabstandung D kann so wenig betragen wie 0,5 mm zwischen angrenzenden Mikrolöchern und eine unsichtbare Reißnaht ergeben. In einigen Fällen kann die Beabstandung D noch geringer sein, z.B. zwischen 0,2 und 0,5 mm, und zwar v.a. im Falle widerstandsfähigerer Materialien wie z.B. Leder. Dies ist enger als die im Falle der Laserperforation, v.a. mit Verkleidungen mit inneren Schaumschichten, verwendete Beabstandung. Dies ist womöglich z.T. darauf zurückzuführen, dass die vorliegend beschriebene mechanische Lochung keine erhebliche Menge an Material von der Abdeckung 16 entfernt. Geringere Werte für D sind möglich, und es hat sich auch erwiesen, dass Werte von 3,0 mm oder mehr das richtige Funktionieren der Reißnaht gewährleisten. Wie im Falle der Lochgröße variieren die Grenzwerte für D in Abhängigkeit von anderen Faktoren wie z.B. den in den einzelnen Deckschichten eingesetzten Materialien.
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Die Beabstandung D und/oder die Größe, Form und/oder Orientierung der Löcher kann von Loch zu Loch variiert werden. Beispielsweise kann ein Teil der Reißnaht eine Beabstandung D enthalten, die enger ist als die Beabstandung in einem anderen Abschnitt der Reißnaht. Hierdurch kann die Spannungsverteilung entlang der Reißnaht beim Aufblasen des Airbags wirksam geregelt werden. Wenn z.B. gewünscht wird, dass sich die Verkleidung beim Aufblasen des Airbags in einer bestimmten Richtung entlang der Reißnaht reißt, kann die Beabstandung der Löcher zwischen kleineren und höheren Werten in der gewünschten Richtung variieren. Ebenso kann die Lochgröße zwischen niedrigeren und höheren Werten in der gewünschten Reißrichtung variiert werden, solange sowohl Lochgröße als auch Beabstandung zusammen ausreichen, um die Reißnaht unsichtbar zu machen. Die Löcher können mit Belastungsleitern wie z.B. scharfen Ecken entlang dem Umfang der einzenen Löcher ausgebildet werden, damit die Löcher derart orientiert werden können, dass die Belastungsleiter in der gewünschten Reißrichtung ausgerichtet sind. Die Sichtbarkeit der Reißnaht unterliegt auch dem Einfluss des (Nicht-)Vorhandenseins eines Maserungsmuster oder einer sonstigen Struktur der Außenfläche 26 der Außenhaut 20. Derartige Muster oder Strukturen werden manchmal in Kunststoffaußenhäuten ausgebildet, um Leder nachzuahmen, um Ledermaterialien eine bestimmte Ästhetik zu verleihen oder sonst das Erscheinungsbild der Verkleidung zu verbessern, und sie können z.B. bei der Herstellung der Außenhaut durch Kalandrieren ausgebildet werden oder durch In-Mold-Graining-Verfahren ausgebildet werden. Das für die Maserung einer Innenverkleidung eines Fahrzeugs typische etwas zufällige Muster kann auch zur Reduzierung der Sichtbarkeit der Lochungen in der Außenhaut beitragen. Dieser Tarneffekt einer Maserung bzw. Struktur kann auf die Lichtreflexion durch die Struktur in mehreren zufälligen Richtungen, Schatten der dreidimensionalen Merkmale der Struktur, Position einiger der Löcher in Nuten der Struktur oder sonstigen optischen Mischungsarten zurückzuführen sein. Während eine derartige Struktur nicht unbedingt in der Lage ist, große sichtbare Löcher unsichtbar zu machen, kann sie die Verwendung größerer Mikrolöcher fördern, was das Funktionieren der Reißnaht verbessern und das Verarbeitungsfenser der Lochung erweitern kann. Die durchschnittliche Rautiefe der Maserung oder Struktur kann im Falle von Kunststoffaußenhäuten im Bereich von etwa 75 µm bis etwa 175 µm liegen. Einige weniger ausgeprägte Strukturen wie z.B. Körnung können eine kleinere Rautiefe aufweisen.
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Die 4 zeigt einen Teil eines beispielhaften Durchstechwerkzeugs 30, das im erfindungsgemäßen Verfahren Einsatz finden kann. Das dargestellte Durchstechwerkzeug 30 weist ein Durchstechende 36 und einen Schaft 38 auf der sich entlang einer Längsachse A zwischen dem Durchstechende und dem gegenüberliegenden (nicht dargestellten) Befestigungsende erstreckt. Das Durchstechwerkzeug 30 kann am Befestigungsende durch Befestigen, Klemmen oder auf eine sonstige Weise befestigt werden, auf die das Werkzeug positioniert, verschoben, orientiert und/oder manipuliert werden kann. Das dargestellte Durchstechende 36 weist eine zusammengesetzte Fase 40 mit einer Mehrzahl Faseflächen 42–46 auf, die nachfolgend noch näher beschrieben werden. Im vorliegenden Sinne weist eine zusammengesetzte Fase mindestens ein Paar Faseflächen auf, die derart angeordnet sind, dass die Flächen relativ zur Längsachse A nicht symmetrisch zueinander sind. Außerdem ist eine Fasefläche eine generell flache oder ebene Oberfläche, die einen Winkel zwischen 0 und 90 ° zur Längsachse A bildet. Eine zusammengesetzte Fase kann auch durch Faseflächen gekennzeichnet sein, die sich entlang einer Kante kreuzen, die nicht senkrecht zur Längsachse A verläuft und/oder sich mit der Längsachse A nicht kreuzt. Eine zusammengesetze Fase kann auch eine Fasefläche aufweisen, die in Längsrichtung (z-Richtung der 4) länger ist als eine andere Fasefläche, oder eine Fasefläche, die eine andere Größe und/oder Form aufweist als eine andere Fasefläche.
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Weiterhin in der 4 weist die dargestellte zusammengesetzte Fase 40 mit einem symmetrischen Paar seitlicher Faseflächen 42, 44 und einer dazwischen zentrierten dritten, größeren Fasefläche 46 Beispiele all dieser Merkmale auf. Die Fasefläche 46 kreuzt sich mit beiden der seitlichen Faseflächen 42, 44 an den jeweiligen Kanten 48, 50. Die Fasefläche 46 verläuft symmetrisch zu keiner der seitlichen Faseflächen 42, 44, und zwar v.a. relativ zu einer entlang der Längsachse A angeordneten Ebene. Eine dritte Kante 52 ist an der Kreuzung der seitlichen Faseflächen 42, 44 angeordnet und erstreckt sich zwischen einer Spitze 54 des Durchstechwerkzeugs 30 und der dritten Fasefläche 46. Keine der dargestellten Kanten 48–52 verläuft senkrecht zur Längsachse A. Außerdem ist die Fasefläche 46 in z-Richtung länger als die seitlichen Faseflächen 42, 44. Die Fasefläche 46 unterscheidet sich auch in Form und Größe von den seitlichen Faseflächen 42, 44. Wie unten beschrieben, können diese und weitere zusammengesetzte Fasen im mechanischen Lochungsverfahren bestimmte Vorteile gegenüber einfacheren einstückigen Fasen und/oder symmetrischen Fasen bieten.
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Die 5 ist eine Frontalansicht des Durchstechwerkzeugs 30 der 4, wobei die Längsachse A senkrecht orientiert ist, und die 6 ist eine Seitenansicht desselben Durchstechwerkzeugs. 5 und 6 zeigen zusammen die Faseflächen 42–46, die Kanten 48–52 und die Spitze 54. Die Kanten 56, 58 werden auch gezeigt und sind dort angeordnet, wo jeweilige seitliche Faseflächen 42, 44 sich mit der teilweise zylindrischen Oberfläche 60 des Durchstechendes des Werkzeugs 30 kreuzen, das sich zwischen Schaft 38 und Spitze 54 erstreckt. Die Oberfläche 60 ist eine Erweiterung der Außenfläche des Schafts 38, der in diesem Fall zylindrisch mit einem Wirkdurchmesser D' ist. Im Falle eines zylindrischen Schafts ist der Wirkdurchmesser D' der reale Durchmesser, es sind aber auch andere nicht zylindrische Formen möglich. Der Wirkdurchmesser eines nicht kreisförmigen Querschnitts bestimmt sich, indem die Querschnittsfläche der Gleichung für die Fläche eines Kreises gleichgesetzt und auf den Wirkdurchmesser rechnerisch zurückgeschlossen wird. Je nach den eingesetzten Außenhautmaterialien, der Geometrie der zusammengesetzten Fase und/oder anderen Faktoren kann der Wirkdurchmesser D' (der womöglich auch der wirksame Lochungsdurchmesser 34 der 2 ist) im Bereich von 0,1–0,75 mm liegen, um als Teil einer unsichtbaren Reißnaht Mikrolöcher zu bilden. Konkrete Beispiele sind nachfolgend aufgeführt:
6 zeigt bestimmte Abmessungen der zusammengesetzten Fase 40.
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Beispielsweise bildet die Fasefläche 46 einen Winkel a zur Längsachse A und die Kante 52 bildet einen Winkel R zur Längsachse A. Wie weiter unten ausgeführt, können diese Winkel individuell abgestimmt werden, um die Mikrolochbildung und die endgültige Form der Mikrolöcher zu regeln. Der Winkel a kann im Bereich von 1–10 ° liegen und ist vorzugsweise kleiner als der Winkel R. Der Winkel a liegt vorzugsweise im Bereich von 5–8 ° und beträgt gemäß einer bestimmten Ausführungsform etwa 7 °. Der Winkel R ist vorzugsweise größer als der Winkel a und kann im Bereich von 5–45 ° liegen. Der Winkel R liegt vorzugsweise im Bereich von 20–35 ° und beträgt gemäß einer bestimmten Ausführungsform etwa 27 °. Ebenfalls dargestellt sind in der 6 die Längen L1–L3. L1 ist der Längsabstand von der Spitze 54 zur Fasefläche 46 oder die Länge der Kante 52 in z-Richtung. L2 ist die Längslänge der seitlichen Faseflächen 42, 44. L3 ist der Längsabstand von der Spitze 54 zum gegenüberliegenden Ende der Fasefläche 46 oder die Gesamtlänge der zusammengesetzten Fase 40. Eine oder mehrere dieser Abmessungen L1–L3 kann eine Funktion der ausgewählten Winkel α und β sein. In einem Beispiel liegt der Wirkdurchmesser D' des Schafts 38 zwischen 0,4 und 0,5 mm und L1 liegt zwischen 1,5 und 2,5 mm. In einem weiteren Beispiel liegt der Wirkdurchmesser D' zwischen 0,15 und 0,25 mm und L1 liegt zwischen 0,5 und 1,5 mm. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist L1 kleiner als die Dicke der Verkleidung 16. L2 liegt zwischen L1 und L3, und das Verhältnis L2 / L1 kann im Bereich von 0,25 bis 0,75 liegen. Gemäß einer Ausführungsform liegt L2 / L1 im Bereich von 0,4 bis 0,6. Gemäß einer bestimmten Ausführungsform beträgt L2 / L1 etwa 0,5.
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Das Durchstechende des Werkzeugs 30 kann generell in drei Längsregionen I–III geteilt werden. Die Region I liegt an einem Ende der zusammengesetzten Fase 40 und weist die Spitze 54 und die Kante 52 auf. In diesem konkreten Beispiel erstreckt sich die Fasefläche 46 nicht in die Region I hinein. Die Region II enthält Teile aller drei Faseflächen 42–46 und erstreckt sich zwischen den Regionen I und III. Die Region III liegt am der Spitze 54 gegenüberliegenden Ende der zusammengesetzten Fase 40. In diesem Beispiel erstrecken sich die Faseflächen 42, 44 nicht in die Region III hinein. Weitere zusammengesetzte Fasen können mehr oder weniger Längsregionen mit mehr oder weniger Faseflächen in jeder Region enthalten, und die Regionen I–III sind zu Referenzzwecken gezeigt. 7 ist eine Endansicht des Durchstechwerkzeugs 30 der 4–6, die die Spitze 54 und einige der verschiedenen Oberflächen und Kanten zeigt. 8 ist eine Querschnittansicht des Durchstechwerkzeugs der 4–6 an der Grenze zwischen den Regionen I und II. Der Querschnitt der Region I ist keilförmig und wird mit zunehmendem Abstand zur Spitze 54 größer. 9 ist eine Querschnittansicht desselben Durchstechwerkzeugs an der Grenze zwischen den Regionen II und III. Der Querschnitt in der Region II geht von der Keilform der Region I auf die teilweise Kreisform der Region III über. 10 ist eine zusammengesetzte Ansicht der Querschnittsform der zusammengesetzten Fase 40 an mehreren Stellen entlang der zusammengesetzen Fase. Die Querschnittsform der zusammengesetzten Fase 40 beginnt als Punkt an der Spitze 54 und wächst von einem kleinen Keil zu einem größeren Keil in der Region I. In der Region II weist die Querschnittsform vier Seiten auf: Einen Bogen (Unterteil der Kreisform der 10), eine gegenüberliegende geradlinige Kante (horizontaler Oberteil der Form der Region II der 10) und symmetrische Kanten, die die Enden des Bogens mit den Enden der gegenüberliegenden geradlinigen Kante verbinden. In der Region III ist die Querschnittsform eine abgeschnittene Kreisform.
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Wie in der zusammengesetzten Ansicht der 10 gezeigt, variieren die Größenordnungen der richtungsbedingten Veränderungen der Abmessungen von Region zu Region entlang der Länge des Durchstechendes des Werkzeugs. Beispielsweise kann sich die y-Abmessung des Werkzeugs um etwa die gleiche Menge ändern wie die Bogenlänge des Keils in der Region I. In der Region II verändert sich die y-Abmessung jedoch um eine relativ geringe Menge gegenüber der Bogenlänge der Querschnittsform. In der Region III ändert sich die y-Abmessung weniger als die Bogenlänge der Querschnittsform, der Unterschied ist aber nicht so groß wie in der Region II. Es wird vermutet, dass das Ergebnis eines zusammengesetzten Faseprofils dieser Art die Anwendung einer variablen Belastung und/oder Belastungsraten auf das Außenhautmaterial entlang der Oberfläche des Durchstechwerkzeugs, während das Durchstechwerkzeug die Außenhaut durchquert. Beispielsweise unterliegt das Außenhautmaterial entlang den Kanten 56, 58 der zusammengesetzten Fase einer höheren Beanspruchung und/oder Beanspruchungsrate als das Material entlang der Fasefläche 46, während die Region II des Durchstechendes des Werkzeugs die Außenhaut durchquert.
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Diese Erscheinung ist den 11 und 12 deutlicher zu entnehmen. 11 zeigt das Durchstechwerkzeug 30 in sequentiellen Positionen a–g relativ zur Verkleidung 16 beim Lochungsvorgang und 12 die entsprechenden Querschnitte, wobei der Lochungsdurchmesser des Werkzeugs gestrichelt gezeigt wird. Die Region I des Werkzeugs 30 verläuft mindestens teilweise durch die Außenhaut 20 von der Position a zur Position b hindurch. Die Region II des Werkzeugs durchquert die Außenfläche 26 der Außenhaut von der Position b zur Position c und in diesem Beispiel, wo L2 (siehe 6) größer ist als die Dicke der Außenhaut 20, wird die Außenhaut gelocht, bevor die Region III beginnt, die Außenhaut zu durchqueren und bevor die Region II die Dicke der Außenhaut ganz durchquert. An der Position d wird der Lochungsdurchmesser erreicht, der in diesem Fall der Wirkdurchmesser D' des Schafts 38 ist. An der Position e wird das Werkzeug 30 aus der Verkleidung 16 teilweise zurückgezogen und das Außenhautmaterial springt um das Werkzeug herum in diesme Beispiel mindestens teilweise zurück. An der Position f wird das Werkzeug 30, namentlich die Region II, weiter aus der Verkleidung zurückgezogen und das Loch 32 ist in der Außenhaut zu sehen, aber nicht unbedingt in seiner endgültigen Form. An der Position g ist das Werkzeug 30 vollständig aus der Außenhaut zurückgezogen und das Außenhautmaterial kann soweit möglich zurückspringen, was das Loch 32 in seine endgültige Form bringt. Die endgültige Form its eine Halbmond- oder halbmondartige Form, die auch als längliches Loch oder länglicher Schlitz in einer gekrümmten Form bezeichnet werden kann. Die Darstellung der 11 und 12 ist rein schematisch, da andere Faktoren wie z.B. eine etwaige Ablenkung der Außenhaut, während das Durchstechwerkzeug gegen die Außenfläche 26 drückt, nicht berücksichtigt werden.
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Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden werden zu wollen, wird vermutet, dass während die Region II des dargestellten Durchstechwerkzeugs die Außenhaut durchquert, das Material der Außenhaut aufgrund der höheren lokalisierten Beanspruchungsrate an den Kanten als an einer beliebigen anderen Stelle entlang dem Umfang des Werkzeugs in der Region II vorzugsweise entlang den Kanten 56, 58 des Werkzeugs geschnitten wird. Der Bewegungsumfang des Materials an den Kanten 56, 58 entlang dem Umfang des Werkzeugs relativ zum Bewegungsumfang des Materials entlang der Fasefläche 46 zeigen die Pfeile der 12 an der Position c. Zu den außergewöhnlichen Ergebnissen der zusammengesetzten Fase gehören die Fähigkeit, ein Loch mit hohem Seitenverhältnis mit einem Werkzeug mit niedrigem Seitenverhältnis zu bilden, die Fähigkeit, ein Loch mit einer anderen Form als die des Schafts des Werkzeugs zu bilden, die Fähigkeit, ein Durchstechwerkzeug mit außergewöhnlich niedrigem Wirkdurchmesser einzusetzen und die Fähigkeit, unsichtbare Mikrolöcher in Außenhautmaterialien mit relativ geringem Rücksprungvermögen zu bilden. Selbst mit einem zylindrischen Schaft (Seitenverhältnis = 1), der die Außenhaut beim Lochungsvorgang durchbricht, kann z.B. ein Loch mit einem Seitenverhältnis von 2,0 oder mehr gebildet werden. Weitere Beispiele sind nachfolgend aufgeführt.
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In der 12 ist das an der Position g ausgebildete und dargestellte beispielhafte Loch 32 generell halbmondförmig. Es versteht sich jedoch, dass nicht alle mit Durchstechwerkzeugen mit zusammengesetzter Fase ausgebildeten Mikrolöcher halbmondförmig sind, und dass die Halbmondform nicht unbedingt ein vollkommener, durch Bögen aus exzentrischen Kreisen abgegrenzter Halbmond ist. Das Loch 32 kann als längliche Schlitzform betrachtet werden, die in Längsrichtung gekrümmt ist. Die Schlitzform ist seitlich zur Stelle entlang der Verkleidung versetzt, durch die die Längsachse des Durchstechwerkzeugs läuft, wie gezeigt. Das Loch 32 ist an zwei Seiten durch Außen- und Innenkanten 62, 64 abgegrenzt, wobei die Außenkante die Kante ist, die vom Krümmungsmittelpunkt der Außenkante am weitesten entfernt ist. In diesem Fall ist die Außenkante 62 bogenförmig, und der Krümmungsmittelpunkt kann der Längsachse A des Durchstechwerkzeugs entsprechen, das das Loch ausgebildet hat. Die Außenkante 62 weist auch einen diesem zugeordneten zentralen Winkel 8 auf. Das längliche Loch 32 weist eine maximale Breite nahe dem Mittelpunkt des Halbmonds in diesem Fall und eine Länge l auf, die zusammen ein Seitenverhältnis l/w definieren. Mindestens einige dieser Eigenschaften des Lochs haben einen Einfluss darauf, ob das Loch 32 ein Mikroloch (unsichtbar) ist oder nicht.
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Mit einigen Außenhautmaterialien ist ein längliches Loch mit einer Länge von 0,15 oder weniger und mehr als Null und/oder einer Breite von weniger als 0,025 mm und mehr als Null ein Mikroloch. Auch größere Abmessungen sind möglich, des auf Faktoren wie z.B. Form des Lochs, Oberflächenstruktur der Außenhaut, usw. ankommt. Die ungefähre Querschnittsfläche des Lochs 32 ist die Länge, multipliziert mit der Breite (l x w) und eine Fläche, die größer als Null und weniger als 4200 µm2
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hat sich als Mikroloch herausgestellt. Dies entspricht einem wirksamen Lochdurchmesser, der größer als 0 und kleiner als 75 µm ist. Löcher mit einem Seitenverhältnis, das größer als 6 ist, haben sich in einigen Fällen auch als Mikrolöcher erwiesen. Gemäß einer Ausführungsform weist ein Mikroloch einen zentralen Winkel 8 auf, der kleiner als 180 ° ist. Der zentrale Winkel 8 ist vorzugsweise kleiner als 120 ° und/oder im Bereich von 45–120 °. Der zentrale Winkel 8 ist in diesem konkreten Beispiel eine Messung des Bogens zwischen gegenüberliegenden Endpunkten 66, 68 des länglichen Schlitzes. Diese Endpunkte 66, 68 sind auch Beispiele von Belastungsleitern, und das Loch 32 kann mit einer bestimmten Orientierung gegenüber unmittelbaren Belastungen entlang der gewünschten Reißrichtung der Reißnaht ausgebildet werden.
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Durchstechwerkzeuge mit relativ kleinem Wirkdurchmesser werden mindestens teilweise durch den Einsatz einer zusammengesetzten Fase ermöglicht. Beispielsweise sind Versuche an Durchstechwerkzeugen mit wirksamen Schaftdurchmessern von etwa 0,21 mm undetwa 0,44 mm durchgeführt worden. In beiden Fällen wurden unsichtbare, funktionsfähige Reißnähte mit TPO-Material als Außenhautmaterial durch mechanisches Lochen erfolgreich hergestellt. Tatsächlich wiesen die in diesem Fall ausgebildeten Mikrolöcher Durchmesser auf, die zu klein waren, um unter Vergrößerung mit einem herkömmlichen Mikroskop sichtbar zu sein, aber die Reißnaht funktionierte entsprechend, um das Aufblasen des Airbags zu ermöglichen. Das Durchstechwerkzeug von 0,21 mm Durchmesser konnte unsichtbare, funktionsfähige Reißnähte in Materialien ausbilden, die ein relativ geringes Rücksprungvermögen aufwiesen, wie z.B. Leder und TPO-Material, das mindestens teilweise vernetzt ist. Werkzeuge mit derart kleinem Wirkdurchmesser galten aufgrund ihrer Neigung zum Biegen unter der angewendeten Lochungsbeanspruchung bisher als zu klein, um im Lochungsverfahren eingesetzt zu werden. Die zusammengesetzte Fase kann derartige Probleme mindestens teilweise reduzieren oder aufheben, da mehrere Längsregionen (z.B. die Regionen I–III im vorgenannten Beispiel) hergestellt werden können, die jeweils unterschiedliche Funktonen und/oder Eigenschaften aufweisen.
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Beispielsweise kann eine Spitzenregion (z.B. die Region I) mit einer scharfen Spitze und/oder mit Kanten und Oberflächen konfiguriert werden, die das Außenhautmaterial relativ gleichmäßig beanspruchen, um das Material zunächst zu durchbrechen. Eine sekundäre Region (z.B. Region II) kann derart konfiguriert werden, dass sie das Außenhautmaterial bevorzugt beansprucht, während es das Werkzeug durchquert, um die Richtung mitzubestimmen, in der das Material geschnitten oder geschert wird. Weitere Regionen (z.B. die Region III) können zur selektiven Vergrößerung des Lochs entlang den durch die sekundäre Region festgelegten Regionen konfiguriert werden. Eine beliebige dieser Regionen kann allein ungenügend sein, um Mikrolöcher einer funktionsfähigen Reißnaht auszubilden. Beispielsweise kann eine Fase mit flachem Winkel allein (z.B. die Fasefläche 46 der 4) eine bevorzugte Belastungsverteilung ergeben, kann die Gesamtlänge des Werkzeugs aber auch verlängern, was es für Verbiegungen anfällig macht, und die bevorzugte Belastungsverteilung wäre bis zum ersten Durchbrechen der Außenhaut womöglich nicht nützlich. Oder eine scharfe, kegelförmige Spitze allein könnte beim Durchbrechen der Außenhaut nützlich sein, kann zur Konzentration der Belastung entlang einem bestimmten Abschnitt des Werkzeugumfangs aber nicht verwendet werden.
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Weitere Variationen des oben beschriebenen Verfahrens sind insbesondere der Einsatz eines Durchstechwerkzeugs mit zusammengesetzter Fase und nur zwei Faseflächen oder mehr als drei Faseflächen. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird mehr als ein Mikroloch gleichzeitig und/oder in demselben Lochungszyklus durch den Einsatz einer Mehrzahl Durchstechwerkzeuge hergestellt, die sich ab einem gemeinsamen Werkzeugblock erstrecken. Wird eine Mehrzahl Durchstechwerkzeuge eingesetzt, müssen nicht alle Durchstechwerkzeuge derart angeordnet sein, dass sie die Außenhaut 20 gleichzeitig kontaktieren. Die einzelnen Durchstechwerkzeugen können sich in verschiedenen Maßen ab einer Haltevorrichtung erstrecken, damit sie de Außenhaut zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Bewegung der Haltevorrichtung in Richtung der Verkleidung kontaktieren, wodurch die Anwendung übermäßiger Lochungskräfte vermieden wird. Eine Mehrzahl Durchstechwerkzeuge könnte sich auch radial ab einem rotativen Werkzeugblock erstrecken, der entlang einer Oberfläche der Verkleidung rollt und die Außenhaut unterwegs locht. Diese und weitere Ausführungsformen des mechanischen Lochungsverfahrens können selbstverständlich auch weitere Schritte enthalten, oder es können ein oder mehrere Schritte in einigen Fällen weggelassen werden. Die Außenhaut könnte z.B. nach dem Lochen gewärmt werden, um die Größe der Mikrolöcher ggf. weiter zu reduzieren, obwohl dies – wie oben beschrieben – bei einer entsprechenden Konfiguration des Durchstechwerkzeugs nicht erforderlich ist.
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Das Verfahren kann auch in den Sitzeinheiten eines Fahrzeugs zur Bildung der unsichtbaren Airbag-Reißnähte verwendet werden. Beispielsweise kann die oben beschriebene Verkleidung Teil einer Sitzeinheit sein. In diesem Fall kann es sich beim Substrat um ein Schaumpolster mit einer Aufblasöffnung an vorbestimmter Stelle handeln. Die Verkleidung kann eine Lederaußenhaut allein oder mit einer oder mehreren weiteren Schichten enthalten. Die Reißnaht kann als Mehrzahl durch die Außenhaut der Sitzeinheit im vorstehenden Verfahren ausgebildeter Löcher ausgebildet werden. Durch diese Methode kann das Erfordernis sichtbarer Scheinnähte entfallen, die manchmal in Sitzeinheiten vorhanden sind, um das Aufblasen des Airbags aus einem Airbagmodul-Gehäuse in der Sitzeinheit zu unterstützen.
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Es versteht sich, dass das Vorstehende eine Beschreibung eines oder mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung ist. Die Erfindung ist auf die vorliegend beschriebenen konkreten Ausführungsformen nicht beschränkt, und definiert sich allein nach den nachfolgenden Patentansprüchen. Außerdem beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung enthaltenen Aussagen auf konkrete Ausführungsformen und sind nicht als Einschränkungen des Schutzumfangs der Erfindung oder der Definition der in den Patentansprüchen verwendeten Begriffe, sofern ein Begriff nicht vorstehend ausdrücklich definiert wird. Verschiedene weitere Ausführungsformen sowie verschiedene Abwandlungen und Veränderungen der beschriebenen Ausführungsformen sind dem Fachmann ersichtlich. Diese anderen Ausführungsformen, Abwandlungen und Veränderungen sollen vom Umfang der beigefügten Patentansprüche mit umfasst werden.
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Im vorliegenden Sinne ist unter "z.B.", "beispielsweise" und wie" sowie den Verben "umfassen", "aufweisen" und "enthalten" sowie ihren jeweiligen Formen im Zusammenhang mit einer Aufzählung einer oder mehrerer Komponenten oder sonstiger Gegenstände jeweils offen auszulegen, d.h. dass die Aufzählung nicht als Ausschluß weiterer Komponenten oder Gegenstände aufzufassen ist. Sonstige Begriffe sind im weitest möglichen Sinne auszulegen, sofern sie nicht in einem Zusammenhang verwendet werden, der eine andere Auslegung erfordert.
