DE1238186B

DE1238186B - Device for deforming air-permeable, plate-shaped fiber material

Info

Publication number: DE1238186B
Application number: DEF36196A
Authority: DE
Inventors: Kurt J Hertz
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1961-03-29
Filing date: 1962-03-05
Publication date: 1967-04-06
Also published as: GB940407A

Description

Vorrichtung zum Verformen von luftdurchlässigem, plattenförmigem Fasermaterial Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum örtlich begrenzten, dauerhaften Verformen von luftdurchlässigem, plattenförmigem Fasermaterial, welches neben nicht thermoplastischen Fasern unter Wärme verformbare Bestandteile enthält.Device for deforming air-permeable, plate-shaped fiber material The invention relates to a device for localized, permanent Deformation of air-permeable, plate-shaped fiber material, which in addition to not thermoplastic fibers containing components that are deformable under heat.

Aus den USA.-Patentschriften 2 420 522, 2441097 sind bereits Vorrichtungen zum Verformen von mit thermoplastischen Harzen getränkten Fasern bekannt. Devices are already disclosed in U.S. Patents 2,420,522 and 2,441,097 known for deforming fibers impregnated with thermoplastic resins.

Diese Vorrichtungen waren darauf ausgelegt, die mit thermoplastischen Harzen getränkten Fasern über ihren gesamten Bereich dauerhaft zu verformen, um so faserverstärkte Gegenstände, z. B. Schutzhelme, herzustellen.These devices were designed to work with thermoplastic Resins soaked fibers permanently deform over their entire area in order to such fiber-reinforced articles, e.g. B. safety helmets to manufacture.

Aus der britischen Patentschrift 569 340 ist eine Vorrichtung zum Verformen von thermoplastischen Platten bekannt, bei der ve-rschiedene Bereiche der Platten entsprechend dem Grad der gewünschten Verformung dieses Bereiches verschieden stark erwärmt werden. Die Erwärmung erfolgt hierbei durch Wärmestrahlungsquellen verschiedener Intensität bzw. in verschiedener Entfernung von den Platten. DieErwärmung umfaßt den gesamten Bereich der Platten, ist jedoch in bestimmten Bereichen unterschiedlich intensiv. From the British patent 569 340 is a device for Deformation of thermoplastic sheets known in the various areas of the plates according to the degree of deformation desired in this area be strongly heated. The heating takes place here by heat radiation sources different intensities or at different distances from the plates. The warming covers the entire area of the plates, but differs in certain areas intensive.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur örtlich begrenzten, dauerhaften Verformung von luftdurchlässigem, plattenförmigem Fasermaterial zu schaffen, wobei die Platten neben nicht thermoplastischen Fasern auch unter Wärme verformbare Bestandteile enthalten und watteartig eIastisch sind. Die besondere Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin in der Forderung, die Elastizität der Fasern in den nicht zu verformen den Bereichen möglichst weitgehend zu erhalten, um den Hauptzweck des watteartig elastischen Fasermaterials, seinen Polstereffekt, zu erhalten. The object of the invention is to provide a device for locally limited, to create permanent deformation of air-permeable, plate-shaped fiber material, wherein the panels are deformable under heat in addition to non-thermoplastic fibers Components contain and are cotton-like elastic. The special task of the Invention further consists in the requirement, the elasticity of the fibers in the not to deform the areas as much as possible to get the main purpose of the cotton-like elastic fiber material, its cushioning effect.

Zur näheren Erläuterung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung wird nunmehr auf den Aufbau und die Herstellung einer Tür-Innenverkleidung eines Kraftfahrzeuges Bezug genommen. For a more detailed explanation of the task according to the invention now on the construction and manufacture of an interior door panel of a motor vehicle Referenced.

Eine Tür-Innenverkleidung eines Kraftfahrzeuges besteht im allgemeinen aus einer vorgeformten Holzfaserplatte als Untergrund, an welcher eine vorgeformte Kunststoffolie in Verbindung mit schweißbarer Faserwatte, welche als Zwischenlage zwischen der Kunststoffolie und der Holzfaserplatte dient, befestigt ist. Hergestellt wird diese Tür-Innenverkleidung im allgemeinen so, daß in eine HF-Schweißpresse zunächst eine vorgeformte Holzfaserplatte eingelegt wird, darauf die plattenförmige, schweißbare Faserwatte und auf diese eine vorgeformte, an ihrer Oberfläche eine Leder- oder Textilnarbung aufweisende Kunststoffolie aufgelegt wird, wobei die vorgeformte Kunststoffolie und die vorgeformte Holzfaserplatte durch das Zwischenschalten der schweißbaren Faserwatte während des HF-Schweißvorganges miteinander verbunden werden. Die Faserwatte wird hierbei nur entlang bestimmter Nahtbereiche zur Verbindung der beiden Bauteile herangezogen, während sie in den übrigen Bereichen unverformt bleibt und einen Polstereffekt schafft. A door interior trim of a motor vehicle generally exists made of a preformed fibreboard as a substrate on which a preformed Plastic film in connection with weldable fiber wadding, which is used as an intermediate layer is used between the plastic film and the wood fiber board, is attached. Manufactured this door lining is generally made to be used in an RF welding press first a preformed wood fiber board is inserted, then the plate-shaped, weldable fiber wadding and on top of this a preformed one on its surface Plastic film having leather or textile grain is applied, the preformed Plastic film and the preformed wood fiber board by interposing the weldable fiber wadding can be connected to one another during the HF welding process. The fiber wadding is only used along certain seam areas to connect the Both components are used, while it remains undeformed in the other areas and creates a cushioning effect.

Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von vorgeformten Holzfaserplatten und vorgeformten Kunststoffolien es sehr schwierig ist, die als Zwischenlage dienende plattenförmige Faserwatte während des Schweißvorganges in ihrer gewünschten Lage zu halten. It has been shown that when using preformed wood fiber boards and preformed plastic films, it is very difficult to use the intermediate layer Plate-shaped fiber wadding in its desired position during the welding process to keep.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum örtlich begrenzten, dauerhaften Verformen von luftdurchlässigem, plattenförmigem Fasermaterial, welches neben nicht thermoplastischen Fasern auch unter Wärme verformbare Bestandteile enthält und unter gleichzeitiger Anwendung von über die Fläche des Fasermaterials ungleichförmig intensiv einwirkender Wärme und eines durch eine elastische Membran in Verbindung mit einer mit Absaugkanälen versehene, an ein Vakuum angeschlossenen Form erzeugten Druckes verformbar ist und dadurch gekennzeichnet ist, daß das in an sich bekannter Weise nicht erwärmt in die Formeinrichtung einlegbare luftdurchlässige, plattenförmige Fasermaterial über die elastische Membran erwärmbar ist, wobei erfindungsgemäß die elastische Membran an ihrer dem Fasermaterial abgekehrten Seite mit örtlich begrenzten elastischen Heizelementen in den Bereichen versehen ist, in denen das an- liegende Fasermaterial durch örtlich begrenzte Wärmekonzentration dauerhaft zu verformen ist. To overcome these difficulties, the invention provides one Device for locally limited, permanent deformation of air-permeable, plate-shaped fiber material, which in addition to non-thermoplastic fibers also Contains components that are deformable under heat and with simultaneous use of heat acting unevenly and intensively over the surface of the fiber material and one through an elastic membrane in connection with one with suction channels provided pressure generated by a vacuum is deformable and is characterized in that it is not heated in a manner known per se air-permeable, plate-shaped fiber material that can be inserted into the forming device the elastic membrane can be heated, the elastic membrane according to the invention on their side facing away from the fiber material with locally limited elastic Heating elements is provided in the areas where the other lying To permanently deform fiber material by locally limited heat concentration is.

Die Membran ist hierbei vorzugsweise in einem Rahmen angeordnet, der wie ein Deckel über die erhabenen Teile der Formeinrichtung geklappt werden kann. Als Material für die Membran wird vorzugsweise Silikongummi verwendet. The membrane is preferably arranged in a frame, which can be folded over the raised parts of the mold like a lid can. Silicone rubber is preferably used as the material for the membrane.

Das luftdurchlässige, plattenförmige Fasermaterial ist vorzugsweise zu einem Gewichtsanteil von 50°lo aus nicht thermoplastischen Fasern und zu 50°/o aus unter Hitze verformbaren Harzen zusammengesetzt. The air-permeable, plate-shaped fiber material is preferred to a weight fraction of 50 ° lo made of non-thermoplastic fibers and 50% composed of resins deformable under heat.

Der Verformungsprozeß wird in vorteilhafter Weise bei einer gleichbleibenden Temperatur von etwa 110 bis 120° C bei einem etwa 8 bis 12 Sekunden andauernden Unterdruck durchgeführt. The deformation process is advantageously at a constant Temperature of about 110 to 120 ° C for a period of about 8 to 12 seconds Negative pressure carried out.

An Hand der Zeichnungen wird eine Vorrichtung gemäß der Erfindung erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Perspektivansicht auf eine Vakuumform, wobei der Klemmrahmen in offener Position dargestellt ist, Fig. 2 die Draufsicht auf den Klemmrahmen in geschlossener Position mit den an der Membran befestigten Heizelementen, Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend der Linie III-III der F i g. 2 mit der eingespannten Faserplatte, jedoch vor dem Einwirken des Vakuums, F i g. 4 einen Querschnitt ähnlich der F i g. 3 mit der eingespannten Faserplatte, jedoch nach dem Einwirken des Vakuums. With reference to the drawings, a device according to the invention explained. 1 shows a perspective view of a vacuum mold, the The clamping frame is shown in the open position, Fig. 2 is a plan view of the clamping frame in the closed position with the heating elements attached to the membrane, Fig. 3 shows a cross section according to the line III-III of FIG. 2 with the clamped Fiberboard, but before the application of the vacuum, FIG. 4 shows a similar cross-section the F i g. 3 with the fiberboard clamped in, but after the effect of the vacuum.

F i g. 1 zeigt im einzelnen die Perspektivansicht der Vakuumform 11, welche im wesentlichen aus einer Fläche 14 und einem erhabenen Teil 13 besteht und die an einer Seite über ein Scharnier mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Der erhabene Teil 13 der Form 11 ist von Löchern 15, welche sich in der Oberfläche 14 und in der Ecke 16 befinden, umgeben. An dem Rahmen 12 ist eine luftundurchlässige flexible Membran 17 mittels Klemmbolzen 18 stramm befestigt. Ein vorgeschnittenes Stück Faserplatte 19 ist hier außerhalb der Verformungsposition dargestellt. F i g. 1 shows in detail the perspective view of the vacuum mold 11, which consists essentially of a surface 14 and a raised part 13 and which is connected to the frame 12 on one side via a hinge. The sublime Part 13 of the mold 11 is made up of holes 15 which extend in the surface 14 and in the corner 16 are surrounded. On the frame 12 is an air-impermeable flexible one Membrane 17 fastened tightly by means of clamping bolts 18. A pre-cut piece of fiberboard 19 is shown here outside the deformation position.

Es wurde herausgefunden, daß als Werkstoff für die flexible Membran 17 Silikongummi am besten geeignet ist, da dieser Gummi eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist und zudem an dem zu verformenden Material schlecht haftet. Es ist auch günstig, die Oberfläche des erhabenen Teils 13 der Form 11 mit einem dünnen Film von Tetrafluoracetylen zu versehen, um damit das Aneinanderhaften der Faserplatte 19 mit dem erhabenen Teil 13 während des Zuführens von Wärme auf ein Minimum zu beschränken. It has been found that as the material for the flexible membrane 17 silicone rubber is most suitable because this rubber has high heat resistance and also has poor adhesion to the material to be deformed. It is also favorable, the surface of the raised part 13 of the mold 11 with a thin film of tetrafluoroacetylene to prevent the fiberboard from sticking together 19 with the raised part 13 to a minimum during the application of heat restrict.

Wenn die Faserplatte 19 in die richtige Verformungsposition auf dem erhabenen Teil 13 gebracht ist, wird der Rahmen 12 nach unten geklappt und rastet in dem Rahmen 20, welcher ein Teil der Form 11 ist, ein. When the fiber board 19 is in the correct deformation position on the raised part 13 is brought, the frame 12 is folded down and engages in the frame 20 which is part of the mold 11.

In F i g. 2 ist im wesentlichen der Klemmrahmen 12 in der Draufsicht im geschlossenen Zustand dargestellt. Ein Beibehalten der Schließstellung des Rahmens 12 wird durch Rastmittel bewerkstelligt, oder der Rahmen verbleibt in dieser Position allein durch sein Eigengewicht, wobei gleichzeitig die Membran 17 gegen die äußeren Ecken der Oberfläche 14 gedrückt wird. Flexible elektrische Heizelemente 21 sind direkt an der äußeren Oberfläche der Membran 17 in den zu beheizenden Bereichen befestigt. Wenn sich der Rahmen 12 in der unteren Position befindet, d. h., wenn die Form geschlossen ist, geben die Heizelemente Wärme ab, welche durch die Membran hindurch in die darunter befindlichen Bereiche der Faserplatte eindringt und diese Platte nach dem Einwirken des Vakuums entsprechend dem erhabenen Teil 13 dauerhaft verformt. In Fig. 2 is essentially the clamping frame 12 in plan view shown in the closed state. Maintaining the closed position of the frame 12 is accomplished by locking means, or the frame remains in this position solely by its own weight, at the same time the membrane 17 against the outer Corners of the surface 14 is pressed. Flexible electrical heating elements 21 are directly on the outer surface of the membrane 17 in the areas to be heated attached. When the frame 12 is in the down position, d. i.e. if the mold is closed, the heating elements give off heat, which passes through the membrane penetrates through into the underlying areas of the fiberboard and this Plate after the effect of the vacuum corresponding to the raised part 13 permanently deformed.

Die Bereiche, in denen die Hitze auf die Faserplatte einwirkt, sollten dabei möglichst klein gehalten werden, um bei der zusammengebauten Türverkleidung ein Optimum an federnden Polsterflächen zu erreichen. The areas where the heat will act on the fiberboard should be kept as small as possible in order to avoid the assembled door panel to achieve an optimum of resilient upholstery surfaces.

Die flexiblen Heizelemente 21 stehen mit einem die Temperatur regelnden Spannungsregler 22 in Verbindung, der seinerseits mit einer Stromquelle 23 in Verbindung steht. The flexible heating elements 21 are connected to a temperature regulator Voltage regulator 22 in connection, which in turn is in connection with a current source 23 stands.

F i g. 3 zeigt, wie die Faserplatte 19 zwischen der Membran 17 und dem erhabenen Teil 13 liegt, wobei nach dieser Figur noch keine unterschiedlichen Druckverhältnisse geschaffen wurden. Die den erhabenen Teil 13 umgebenden Löcher 15 sowie die der Ecke 16 stehen über Kanäle 25 mit einem Hohlraum 24 in Verbindung. Der Hohlraum 24 steht über eine Leitung 26 mit einer Vakuumpumpe (nicht dargestellt) in Verbindung. F i g. 3 shows how the fiber plate 19 between the membrane 17 and the raised part 13 is, according to this figure not yet different Pressure conditions were created. The holes surrounding the raised part 13 15 and those of the corner 16 are connected to a cavity 24 via channels 25. The cavity 24 is connected to a vacuum pump (not shown) via a line 26. in connection.

Fig. 4 zeigt an sich das gleiche wie Fig. 3, jedoch ist hierbei die Faserplatte durch Herstellen verschiedener Druckverhältnisse bereits verformt. Fig. 4 shows the same as Fig. 3, but here is the Fiberboard already deformed by producing different pressure ratios.

Für ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Methode wurde eine Faserplatte ausgewählt, deren Fasern willkürlich, d. h. wirr durcheinander liegen. Dabei werden die Fasern, welche aus Kunstseide bestehen, durch Polyvinylchiorid-Harze aneinandergehalten, wobei der Gewichtsanteil der PVC-Harze 50 ovo beträgt. For an application example of the method according to the invention, a Fiberboard selected, the fibers of which are arbitrary, i.e. H. lying in a mess. The fibers, which are made of rayon, are replaced by polyvinylchloride resins held together, the proportion by weight of PVC resins being 50 ovo.

Wenn der Rahmen 12 sich in seiner unteren Position befindet, d. h., wenn die Form geschlossen ist, sind die äußeren Ecken der Flächen 14 durch die Membran 17 absolut dicht verschlossen. Wenn also durch die Kanäle 25 der Löcher 15 in der Vakuumform ein Unterdruck erzeugt wird, wird die Membran 17 mit der darunter befindlichen Faserplatte 19 an die Flächen des erhabenen Teils 13 fest angedrückt Die Stärke der Faserplatte beträgt für das oben beschriebene Anwendungsbeispiel 4,6 mm, wobei der durch das Vakuum erzeugte Anpreßdruck bei 0,98 kgicm2 liegt und etwa 8 bis 12 Sekunden, vorzugsweise 10 Sekunden, anhalten sollte. Die Tempe ratur der elektrischen Heizelemente 21 sollte während des gesamten Prozesses etwa 110 bis 1200 C be tragen. Nachdem nun die Faserplatte 19 dauerhaft verformt wurde, ist der Rahmen 12 anzuheben, die verformte Faserplatte 19 zu entfernen, und ein neuer Verformungsprozeß kann beginnen. When the frame 12 is in its lower position, i. H., when the mold is closed, the outer corners of the surfaces 14 are through the membrane 17 absolutely tightly closed. So if through the channels 25 of the holes 15 in the Vacuum form a negative pressure is generated, the membrane 17 with the one below it Fiberboard 19 firmly pressed against the surfaces of the raised part 13 The strength of the fiberboard is 4.6 mm for the application example described above, where the contact pressure generated by the vacuum is 0.98 kgicm2 and about 8 to 12 Seconds, preferably 10 seconds. The temperature of the electric Heating elements 21 should be around 110 to 1200 C during the entire process. Now that the fiber board 19 has been permanently deformed, the frame 12 is to be lifted, to remove the deformed fiberboard 19, and a new deformation process can kick off.

Die so verformte Faserplatte 19 wird dann zwischen die vorgeformte Holzfaserplatte und die vorge formte PVC-Folie gebracht und unter einer HF-Schweißpresse zu einer Tür-Innenverkleidung zusammengeschweißt. Dabei wird ein exaktes Verschweißen der Teile durch die verformte Faserplatte ge währleistet. The thus deformed fiber board 19 is then between the preformed Wood fiber board and the pre-formed PVC film are brought and placed under an HF welding press Welded together to form an inner door panel. This is an exact welding of the parts guaranteed by the deformed fibreboard.

Claims

Claims: 1. Device for localized, permanent Deformation of air-permeable, plate-shaped fiber material, which in addition to not thermoplastic fibers containing components deformable under heat and under simultaneous Application of over the area of the fiber material unevenly intense heat and one through an elastic membrane in connection with one with suction channels and connected to a vacuum Shape generated pressure is deformable, d a d u r cli g e - indicates that the air-permeable, non-heated, insertable into the molding device in a manner known per se, plate-shaped fiber material (19) can be heated via the elastic membrane (17), wherein the elastic membrane (17) on its side facing away from the fiber material (19) with locally limited elastic heating elements (21) provided in the areas is in which the adjacent fiber material (19) by locally limited heat concentration is to be permanently deformed.

2. Device, characterized in that the membrane is preferably consists of silicone rubber and by means of a frame (12) and clamping bolts (18) in the Lid of the molding device is arranged.

Documents considered: British Patent No. 569 340; U.S. Patent No. 2,420,522.