DE19505523A1 - Bonding flat sheet uniformly to base layer forming e.g. fabric-covered car trim panel - Google Patents

Bonding flat sheet uniformly to base layer forming e.g. fabric-covered car trim panel

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Abstract

A panel is made from a base layer and a covering layer. A prepd., esp. textile covering, is bonded at raised temp. and under pressure to a base layer formed esp. of pre-expanded and hot gas inter-welded foam particles. There is an intervening bonding layer. The use of an elastic sheet pressed down by vacuum and/or an applied pressure, to unite the layers is new. Also claimed is a device to carry out the procedure.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung eines aus einer flächigen Tragschicht und einer Decksicht bestehenden Verkleidungselementes, bei dem auf eine Deckfläche des vorgefertigten, insbesondere aus vor­ expandierten und durch ein Heißgas miteinander verschweiß­ ten Schaumstoffpartikeln gebildeten Tragschicht eine vor­ bereitete, insbesondere textile Deckschicht bei erhöhter Temperatur und unter Druck über eine Bindemittelschicht aufgebracht wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des Verfahrens.The invention relates to a method of manufacture one of a two-dimensional base course and one View of the existing cladding element in the a top surface of the prefabricated, especially from front expanded and welded together by a hot gas a foam layer formed before a prepared, especially textile top layer with increased Temperature and under pressure over a binder layer is applied and to a device for implementation procedure.

Es sind Verkleidungselemente für die Innenflächen, bei­ spielsweise für die Türen, von Kraftfahrzeugen bekannt, die aus einer Tragschicht und einer mit dieser verbundenen Deckschicht bestehen. Die vorgefertigte Tragschicht besteht dabei hauptsächlich aus vorexpandierten Schaumstoffparti­ keln, die formfüllend unter Druck in ein Formwerkzeug ein­ gefüllt und durch Dampf, vorzugsweise Naßdampf, erhitzt werden. Bei dieser Erhitzung werden die Schaumstoffparti­ keln an ihrer Oberfläche angeschmolzen und verschweißen dadurch miteinander, so daß die flächige Tragschicht ent­ steht. Die Deckschicht besteht meist aus einem textilen Werkstoff und ist beispielsweise über eine Bindemittel­ schicht mit der Tragschicht verbunden. Bei einer solchen Verbindung wird meist zunächst auf die Tragschicht ein Haftvermittler aufgetragen, auf den nach dessen Abtrock­ nung die eigentliche Bindemittelschicht aufgebracht wird. Wenn diese Bindemittelschicht ebenfalls ausreichend abge­ trocknet ist, wird die vorbereitete Deckschicht auf die Tragschicht aufgelegt und mit derselben verklebt. Dabei er­ folgt die Verklebung, je nach Art des Bindemittels, unter erhöhter Temperatur und Druck. Der erforderliche Druck wird über einen besonderen Stempel aufgebracht, der die äußere Kontur des Verkleidungselementes besitzt. In diesem Stempel sind Heizelemente eingesetzt, über die die erfor­ derliche Temperatur erreicht wird. Nach einer verhältnismä­ ßig kurzen Andruckzeit ist die textile Deckschicht mit der Tragschicht verbunden.There are cladding elements for the inner surfaces, at for example for the doors, known from motor vehicles, the of a base layer and one connected to it Cover layer exist. The prefabricated base layer exists mainly from pre-expanded foam parts the mold filling under pressure into a mold filled and heated by steam, preferably wet steam will. With this heating the foam parts melted on their surface and welded thereby together so that the flat base layer ent stands. The top layer usually consists of a textile Material and is, for example, about a binder  layer connected to the base layer. With one Connection is usually first on the base layer Adhesion promoter applied to the after drying the actual binder layer is applied. If this layer of binder also abge sufficiently is dry, the prepared top layer is on the Base layer applied and glued to the same. Doing it Depending on the type of binder, the gluing follows increased temperature and pressure. The pressure required is applied via a special stamp that the has outer contour of the cladding element. In this Stamps are used for heating elements temperature is reached. After a relative The textile cover layer with the Base layer connected.

Bei einem solchen Verfahren zur Herstellung eines flächigen Verkleidungselementes wird es als nachteilig angesehen, daß dann, wenn die Tragschicht innerhalb einer zulässigen Tole­ ranz liegende Konturfehler oder Maßschwankungen aufweist, nicht überall ein gleichmäßiger Anpreßdruck erreicht wird, so daß Ablösestellen auftreten können. Der Anpreßdruck des Stempels kann nur in Schließrichtung der sogenannten Ka­ schierpresse aufgebracht werden, d. h., daß an Flächen, die nicht quer zur Bewegungsrichtung des Stempels verlaufen, keine bzw. keine ausreichende Anpressung möglich ist. Dies bedeutet aber, daß mit abnehmendem Winkel zwischen der Schließrichtung des Stempels und der Trag- bzw. Deckschicht die Qualität der Verklebung abnimmt. Ein weiterer Nachteil eines solchen Verfahrens wird darin gesehen, daß der Stem­ pel aufgrund der eingesetzten Heizelemente über seine An­ preßfläche eine unterschiedliche Temperatur aufweist, die ebenfalls die Qualität der Verklebung beeinträchtigen kann. Schließlich ist bei dem bekannten Verfahren auch zu berück­ sichtigen, daß für unterschiedliche Konturen der Verklei­ dungselemente unterschiedliche Stempel benötigt werden, was mit einem nicht unbeachtlichen Aufwand verbunden ist.In such a method for producing a flat Cladding element, it is considered disadvantageous that then if the base course within an admissible tole has minor contour errors or dimensional fluctuations, a constant contact pressure is not achieved everywhere, so that separation points can occur. The contact pressure of the Stamp can only in the closing direction of the so-called Ka sheer press are applied, d. that is, on surfaces that not transverse to the direction of movement of the stamp, no or insufficient contact pressure is possible. This but means that with decreasing angle between the Closing direction of the stamp and the base or cover layer the quality of the bond decreases. Another disadvantage Such a process is seen in that the Stem pel due to the heating elements used pressing surface has a different temperature, the  can also affect the quality of the bond. Finally, the known method also has to be taken into account see that for different contours of the Verklei different stamps are needed what is associated with a not inconsiderable effort.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Herstellung eines aus einer flächigen Trag­ schicht und einer insbesonderen textilen Deckschicht be­ stehenden Verkleidungselementes aufzuzeigen, bei dem sichergestellt ist, daß die Deckschicht unabhängig vom Winkel zwischen Schließrichtung und Deckschicht gleichmä­ ßig gegen die Tragschicht angepreßt wird. Dabei soll der Anpreßdruck auch dann konstant bleiben, wenn die Trag­ schicht Konturfehler oder Maßschwankungen aufweist, die noch innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen. Weiterhin soll sichergestellt sein, daß über die gesamte Verbindungs­ fläche zwischen Tragschicht und Deckschicht eine gleiche Temperatur vorhanden ist.The invention is therefore based on the object, a Ver drive to manufacture one from a flat support layer and a special textile cover layer to show standing cladding element in which it is ensured that the cover layer regardless of Even angle between closing direction and cover layer is pressed against the base layer. The Contact pressure remains constant even when the load layer has contour errors or dimensional fluctuations that are still within the permissible tolerances. Farther it should be ensured that over the entire connection same area between base and top layer Temperature is present.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, daß die vorbereitete Deckschicht über eine mittels Vakuum ansaugbare und/oder mittels eines elastischen Druckpolsters anpreßbare, elastisch verformbare Folie gegen die Deck­ fläche der flächigen Tragschicht angedrückt wird.To solve this problem, according to the invention in a Proposed methods of the type described at the outset, that the prepared top layer over a means of vacuum suckable and / or by means of an elastic pressure pad compressible, elastically deformable film against the deck surface of the flat base layer is pressed.

Die vorzugsweise eingespannte, elastisch verformbare Folie paßt sich stets genau - unabhängig von Konturfehlern oder Maßschwankungen - der Kontur der Tragschicht mit der Deck­ schicht an. Durch das unterhalb der Folie angelegte Vakuum und/oder das oberhalb der Folie aufgebaute Druckpolster wird die elastisch verformbare Folie über die gesamte Ver­ bindungsfläche zwischen der Tragschicht und der Deckschicht gleichmäßig gegen die Deckschicht angedrückt, so daß über­ all der gleiche Anpreßdruck vorhanden ist. Dies bedeutet, daß dieser Anpreßdruck auch an den Flächen von Tragschicht und Deckschicht vorhanden ist, die senkrecht zur eigent­ lichen Ebene der Tragschicht verlaufen. Die Eigenspannungen der elastisch verformbaren Folie sind dabei vernachlässig­ bar. Bei einer Änderung des Konturverlaufes der Tragschicht muß nicht mehr ein neuer und teurer Stempel angefertigt werden, sondern es ist, in Abhängigkeit von der Größe die­ ser Änderung, allenfalls nur eine neue Folie erforderlich.The preferably clamped, elastically deformable film always fits exactly - regardless of contour errors or Dimensional fluctuations - the contour of the base course with the deck layer on. Due to the vacuum created below the film and / or the pressure cushion built up above the film  the elastically deformable film over the entire ver bonding surface between the base layer and the top layer evenly pressed against the cover layer, so that over all the same contact pressure is present. This means, that this contact pressure also on the surfaces of the base course and top layer is present, which is perpendicular to the owner level of the base course. The residual stresses the elastically deformable film is negligible bar. If the contour of the base course changes no longer has to make a new and expensive stamp be, but it is, depending on the size This change, if necessary only a new film.

Weitere Merkmale eines Verfahrens gemäß der Erfindung sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2-7 offenbart.Other features of a method according to the invention as well a device for performing the method are in claims 2-7.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeich­ nung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert.The invention is based on a in a drawing tion shown in a highly simplified manner example explained in more detail.

In dieser Zeichnung ist eine Kaschierpresse 1 gezeigt, die aus einer Grundplatte 2 und einem Rahmen 3 besteht, der in Richtung gegen die Grundplatte 2 und zurück bewegbar ist. Die Kaschierpresse 1 dient zur Herstellung eines Verklei­ dungselementes 4, welches aus einer flächigen Tragschicht 5 und, in diesem Ausführungsbeispiel, aus einer textilen Deckschicht 6 besteht. Die Tragschicht 5 ist dabei in vor­ teilhafter Weise aus vorexpandierten Schaumpartikeln aus Polypropylen gebildet, die formfüllend unter Druck in ein Formwerkzeug eingefüllt und durch Dampf, vorzugsweise durch Naßdampf, erhitzt werden. Bei der Erhitzung werden die Schaumstoffpartikel an ihrer Oberfläche angeschmolzen und verschweißen dabei miteinander, so daß die flächige Trag­ schicht 5 entsteht. Durch die Wahl der Rohdichte der Schaumstoffpartikel kann die Eigenschaft des Verkleidungs­ elementes 4 auf die speziellen Forderungen abgestimmt wer­ den.In this drawing, a laminating press 1 is shown, which consists of a base plate 2 and a frame 3 , which is movable in the direction against the base plate 2 and back. The laminating press 1 is used to produce a covering element 4 , which consists of a flat base layer 5 and, in this exemplary embodiment, of a textile cover layer 6 . The base layer 5 is formed in a geous manner from pre-expanded foam particles made of polypropylene, which are filled in a mold under pressure to fill the mold and heated by steam, preferably by wet steam. When heated, the foam particles are melted on their surface and thereby weld together, so that the flat support layer 5 is formed. By choosing the bulk density of the foam particles, the property of the cladding element 4 can be matched to the special requirements.

Die Grundplatte 2 weist an ihrer oberen, dem Rahmen 3 zu­ gewandten Fläche eine Kontur auf, die der Rückseite der flächigen Tragschicht 5 entspricht. Damit stützt die Grundplatte 2 die Tragschicht 5 vollflächig ab. Die der Grundplatte 2 abgewandte Fläche der Tragschicht 5 wurde vorteilhaft vor dem Einlegen in die Kaschierpresse 1 mit einer Bindemittelschicht bestrichen, die ausreichend abge­ trocknet ist. Bedarfsweise kann zwischen der Tragschicht 5 und der nicht dargestellten Bindemittelschicht noch eine Schicht aus einem Haftvermittler vorgesehen sein. Auf die so vorbereitete, flächige Tragschicht 5 wird nun die zuge­ schnittene, beispielsweise aus einem textilen Gewebe be­ stehende Deckschicht 6 aufgelegt. Dabei kann das Auflegen der Deckschicht 6 auf die Tragschicht 5 entweder außerhalb oder innerhalb der Kaschierpresse 1 erfolgen. Während des Einlegens der Tragschicht 5 und der Deckschicht 6 nimmt der Rahmen 3 eine Stellung mit Abstand von der Grundplatte 2 ein.The base plate 2 has on its upper surface facing the frame 3 a contour which corresponds to the back of the flat base layer 5 . So that the base plate 2 supports the base layer 5 over the entire surface. The surface of the base layer 5 facing away from the base plate 2 was advantageously coated with a binder layer which had dried sufficiently before being inserted into the laminating press 1 . If necessary, a layer of an adhesion promoter can be provided between the base layer 5 and the binder layer, not shown. On the thus prepared, flat base layer 5 , the tailored, for example made of a textile fabric, cover layer 6 is placed. The cover layer 6 can be placed on the base layer 5 either outside or inside the laminating press 1 . During the insertion of the support layer 5 and the cover layer 6 , the frame 3 assumes a position at a distance from the base plate 2 .

An dem Rahmen 3 ist eine Folie 7 aus elastisch verformbarem Werkstoff, beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, befestigt, die normalerweise eine ebene Lage ein­ nimmt und die sich aufgrund ihrer Werkstoffeigenschaften bei einer elastischen Verformung wieder zurückstellt. So­ bald nun die Tragschicht 5 und die Deckschicht 6 ihre Lage auf der Grundplatte 2 eingenommen haben, wird der Rahmen 3 mit der Folie 7 in die gezeichnete Lage bewegt, wobei sich die Folie 7, wie dargestellt, verformt. Über die Folie 7 ist dann auch der Rahmen 3 gegenüber der Grundplatte 2 ab­ gedichtet, wobei bei einer anderen Ausgestaltung bzw. Befe­ stigung der Folie 7 am Rahmen 3 derselbe auch eine beson­ dere, umlaufende Dichtung aufweisen kann.On the frame 3 , a film 7 made of an elastically deformable material, for example made of natural or synthetic rubber, is attached, which normally takes a flat position and which rests due to its material properties in the event of an elastic deformation. As soon as the base layer 5 and the cover layer 6 have assumed their position on the base plate 2 , the frame 3 with the film 7 is moved into the position shown, the film 7 deforming as shown. About the film 7 , the frame 3 is then sealed from the base plate 2 , wherein in another embodiment or BEFE stigung the film 7 on the frame 3, the same can also have a special, circumferential seal.

In der Grundplatte 2 ist nun mindestens ein Kanal 8 vorgese­ hen, der über eine nicht dargestellte Leitung mit einer Vakuumeinrichtung verbunden ist. Der Kanal 8 mündet an der Oberseite der Grundplatte 2 im Bereich der textilen Deck­ schicht 6. Wird nun der Kanal 8 mittels Vakuum beaufschlagt, wird die Folie 7 - durch die Luftdurchlässigkeit der Deck­ schicht 7 bedingt - über ihre gesamte Fläche angesaugt und drückt dabei die Deckschicht 6 mit einer vorgegebenen, durch das Vakuum bestimmbaren Kraft gegen die Tragschicht 5. Dieses Vakuum wird über einen einstellbaren Zeitraum auf­ rechterhalten, so daß sichergestellt ist, daß die ange­ strebte Verklebung tatsächlich erreicht ist.In the base plate 2 at least one channel 8 is hen vorgese, which is connected via a line, not shown, to a vacuum device. The channel 8 opens at the top of the base plate 2 in the region of the textile cover layer 6 . If the channel 8 is now subjected to a vacuum, the film 7 - due to the air permeability of the cover layer 7 - is sucked over its entire surface and presses the cover layer 6 against the base layer 5 with a predetermined force which can be determined by the vacuum. This vacuum is maintained for an adjustable period of time, so that it is ensured that the desired bonding is actually achieved.

In Abhängigkeit des verwendeten Bindemittels und zur Be­ schleunigung des Abbinde- bzw. Klebevorganges kann es zweckmäßig sein, die Folie 7 an ihrer der Deckschicht 6 abgewandten Fläche zu beheizen. Dazu ist beispielsweise auf der Rückseite der Folie 7 ein Heizstrahler 9 vorgesehen. Bei der Verwendung eines solchen Heizstrahlers 9 muß die Folie 7 so ausgelegt sein, daß sie in jedem Fall höheren Temperaturen als der Aktivierungstemperatur des Bindemit­ tels standhält. Durch das angelegte Vakuum wird die Deck­ schicht 6 über ihre gesamte Fläche gleichmäßig gegen die Tragschicht 5 angepreßt. Dies gilt auch für solche Flächen­ bereiche, die parallel oder spitzwinklig zur Bewegungsrich­ tung des Rahmens 3 verlaufen. Depending on the binder used and to accelerate the setting or gluing process, it may be appropriate to heat the film 7 on its surface facing away from the cover layer 6 . For this purpose, a radiant heater 9 is provided on the back of the film 7 , for example. When using such a radiant heater 9 , the film 7 must be designed so that it withstands temperatures higher than the activation temperature of the binder in any case. Due to the applied vacuum, the cover layer 6 is evenly pressed against the base layer 5 over its entire surface. This also applies to such areas that run parallel or at an acute angle to the direction of movement of the frame 3 .

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, dem Rahmen 3 eine Druckkammer zuzuordnen, die durch die Folie 7 verschlossen ist. Wird nun in diese Druckkammer ein Druckmedium, beispielsweise Luft, mit einem einstellbarem Druck eingeleitet, führt dies dazu, daß auch jetzt die Folie 7 über ihre gesamte Fläche gleichmäßig gegen die Deckschicht 6 gedrückt und damit die Deckschicht 6 gleichmäßig gegen die Tragschicht 5 gepreßt wird. Eine solche Druckkammer wird beispielsweise dann vorgesehen, wenn die Deckschicht 6 nicht aus einem luft­ durchlässigen Werkstoff besteht und somit die Folie 7 nicht über ein an den Kanal 8 angelegtes Vakuum angesaugt werden kann.In a modification of the illustrated embodiment, it is possible to assign a pressure chamber to the frame 3 , which is closed by the film 7 . If now in this pressure chamber a pressure medium, for example air, is introduced with an adjustable pressure, this results in that even now, the film 7 is pressed over its entire surface uniformly against the covering layer 6 and the cap layer 6 is pressed uniformly to the backing layer. 5 Such a pressure chamber is provided, for example, if the cover layer 6 does not consist of an air-permeable material and thus the film 7 cannot be sucked in via a vacuum applied to the channel 8 .

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines aus einer flächigen Tragschicht und einer Deckschicht bestehenden Verklei­ dungselementes, bei dem auf eine Deckfläche der vorge­ fertigten, insbesondere aus vorexpandierten und durch ein Heißgas miteinander verschweißten Schaumstoffpar­ tikeln gebildeten Tragschicht eine vorbereitete, insbe­ sondere textile Deckschicht bei erhöhter Temperatur und unter Druck über eine Bindemittelschicht aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbereitete Deckschicht über eine mittels Vakuum ansaugbare und/oder mittels eines elastischen Druckpol­ sters anpreßbare, elastisch verformbare Folie gegen die Deckfläche der flächigen Tragschicht angedrückt wird.1. A method for producing a two-dimensional base layer and a cover layer covering element, in which a prepared, in particular special textile cover layer at elevated temperature and is applied under pressure over a binder layer, characterized in that the prepared cover layer is pressed against the cover surface of the flat base layer via an elastically deformable film which can be sucked in by means of a vacuum and / or pressed by means of an elastic pressure pad. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbereitete Deckschicht vollflächig gegen die Deckfläche der Tragschicht angedrückt wird.2. The method according to claim 1, characterized, that the prepared top layer against the Cover surface of the base layer is pressed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie an ihrer der Deckschicht abgewandten Fläche beheizt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the film facing away from the top layer Surface is heated.   4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 2, bestehend aus einer die vorgefertigte Tragschicht und die Deckschicht auf­ nehmenden Grundplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundplatte (2) ein abhebbarer und mit einer gegen die Deckschicht (6) anpreßbarer Folie versehener Rahmen (3) zugeordnet ist.4. An apparatus for performing the method according to at least one of claims 1 to 2, consisting of a prefabricated base layer and the cover layer on the base plate, characterized in that the base plate ( 2 ) is a removable and with a against the cover layer ( 6 ) Pressable film provided frame ( 3 ) is assigned. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rahmen (3) eine mit einem Druckmedium beauf­ schlagbare Druckkammer zugeordnet ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the frame ( 3 ) is associated with a pressure medium beatable pressure chamber. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich an der Grundplatte (2) mindestens eine innerhalb des Rahmens (3) mündender und mit einer Vakuumeinrichtung verbindbarer Kanal (8) vorgesehen ist.6. The device according to claim 4, characterized in that laterally on the base plate ( 2 ) at least one within the frame ( 3 ) opening and connectable to a vacuum device channel ( 8 ) is provided. 7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (7) aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk gebildet ist.7. The method according to at least one of claims 3 to 6, characterized in that the film ( 7 ) is formed from natural or synthetic rubber.
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