DE19528788C1 - Verfahren zum Herstellen eines Lenkrades für Fahrzeuge mit einer Auflage aus einem Naturprodukt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lenkrades für Fahrzeuge mit einer Auflage aus einem Natur­ produkt auf einer Kunststoffummantelung um ein Skelettrohr. Das Lenkrad weist dabei die in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auf.

Ein solches Lenkrad und ein Verfahren zu dessen Herstellung ist aus DE 40 39 138 C1 bekannt. Das Naturprodukt ist dort ein Wurzelholzfurnier. Die Herstellung erfolgt dort in der Weise, daß ein mit Polyurethan umschäumter Lenkradkranz-Metallkern in denjenigen Umfangsbereichen, in denen ein Holzfurnier vorge­ sehen werden soll, nachträglich von dem aufgebrachten Polyure­ thanschaum befreit wird. In diesen befreiten Umfangsbereichen wird das Wurzelholzmaterial aufgebracht. Liegt das Wurzelholz in Form eines Furniers vor, so wird dieses zunächst auf Kunst­ stoffträgerhalbschalen aufgebracht und sodann in Form dieser Halbschalen auf die betreffenden Bereiche des freigelegten Lenkradkranz-Metallkernes aufgeklebt.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Pro­ blem, ein anderes besseres, insbesondere rationelleres Her­ stellverfahren zu schaffen.

Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren zeigten die kennzeich­ nenden Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Zweckmäßige Ergänzungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch andere Teile von Fahrzeugen wie beispielsweise Schalthebelgriffe mit ins­ besondere Holz als Naturprodukt furniert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Lenkradkranz in einem Schnitt in der Lenkradebene,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen holzfurnierten Bereich des Lenkradkranzes nach Linie II-II,

Fig. 3 ein Formwerkzeug zur Vorformung des Holzfurniers im Schnitt,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Furnierwerkzeug zum Aufbrin­ gen des Holzfurniers auf den Lenkradkranz.

In dem Ausschnitt des Lenkradkranzes in Fig. 1 stoßen ein holzfurnierter und ein lederbezogener Umfangsbereich des Lenk­ radkranzes zusammen.

Das Holzfurnier ist in zwei getrennt vorgeformten Holzfurnier-Halb­ schalen 1 und 2 auf einen auf einen Stahlrohrring 3 auf­ gebrachten Kunststoffträger 4 aufgeklebt. Der Kunststoffträger 4 besteht aus SMC-Material und ist einstückig an dem Stahl­ rohrring 3 angeformt. Dabei ist dieser Kunststoffträger 4 bei der Herstellung des Lenkradkranzes in einem ersten Herstel­ lungsschritt auf den Stahlrohrring 3 aufgebracht. Die an die holzfurnierten Bereiche des Lenkradkranzes angrenzenden ande­ ren Bereiche bestehen aus auf den Stahlrohrring 3 aufgebrach­ tem Kunststoffschaum 5, der außen mit einem Lederbezug 6 fest überzogen ist. Der zuletzt genannte Lenkradkranzbereich wird erst in einem auf die Herstellung des holzfurnierten Bereiches folgenden Schritt vorgenommen. Der Lederbezug 6 endet umfangs­ mäßig jeweils in einer umlaufenden Nut 7 zwischen dem Kunst­ stoffträger 4 und dem Kunststoffschaum 5.

Das Holzfurnier der Halbschalen 1, 2 wird außen mit einer Polyesterlackschicht 8 überzogen. Die Lackschicht kann auch aus Polyurethan bestehen. Der Lackschichtaufbau besteht in der Regel aus einer Isolierung, gegebenenfalls einer Patinierung und einem anschließenden zweiten Isoliergrund. Die beispiels­ weise aus Polyester bestehende Lackierung ist geschlossenporig und hochglänzend.

Vor dem Aufbringen auf das Kunststoffträgermaterial 4 des Len­ kradkranzes wird das Holzfurnier als Halbschale wie folgt in einem Formwerkzeug vorgeformt.

Es werden bogenförmige Streifen aus flachen ebenen Edelholz-Fur­ nierblättern mit einer Stärke von etwa 0,2 bis 0,6 mm aus­ geschnitten, wobei die radiale Breite der bogenförmigen Strei­ fen größer ist als der halbe Querschnittsumfang des Lenkradkranzes. Die Furnierzuschnitte werden sodann mindestens eine Stunde durch Wässern erweicht und geschmeidig gemacht. Die erweichten Furnierzuschnitte werden in einem beheizbaren Formwerkzeug 9 miteinander - bis auf die Furnierstärke - nega­ tiv entsprechenden Ober- und Untergesenk 10, 11 preßgetrocknet und zu einem formbeständigen Furnier-Formteil in Form einer bogen- und rinnenförmigen Halbschale 1 bzw. 2 geformt. Dabei bilden der radial innere und äußere, aus der formbestimmenden Gravur des Formwerkzeuges 9 herausragende Rand der rinnenför­ migen Halbschale 1 bzw. 2 einen undefiniert gekräuselten Über­ stand 12. Zwischen dem Untergesenk 11 und der Holzfurnier-Halb­ schale 1 bzw. 2 ist ein Schutzüberzug 13 vorgesehen.

Das Furnieren der holzfurnierten Bereiche des Lenkradkranzes erfolgt in zwei Etappen, wobei in der ersten Etappe die beiden am Lenkradkranz in Geradeausfahrstellung oben und unten lie­ genden Bereiche zunächst auf der einen axialen Stirnseite des Lenkradkranzes und in der zweiten Etappe auf der axial gegen­ überliegenden Stirnseite in jeweils zwei Stufen fertigfurniert werden.

In jeder einzelnen Etappe des Furnierens werden in der ersten Stufe jeweils zwei Holz-Furnierhalbschalen 1 mittels eines Klebers an den jeweiligen Stirnseiten der betreffenden Lenk­ radkranzbereiche festgeklebt. Dabei wird die betreffende Holz­ furnier-Halbschale 1 bzw. 2 durch ein Formwerkzeug 14 während der Abbindezeit des Klebers axial an den Lenkradkranz ange­ preßt.

In der zweiten Stufe einer jeden einzelnen Etappe des Fur­ nierens werden die undefiniert gekräuselten Überstände 12 der Holzfurnier-Halbschalen 1 bzw. 2 durch Fräsen oder Schleifen entlang einer tangential zum Querschnitt des Lenkradkranzes verlaufenden, etwa axial in bezug auf den Lenkradkranz ausge­ richteten Schnittlinie besäumt.

Nach dem beidseitigen Furnieren der Holzfurnierbereiche des Lenkradkranzes werden die Außenflächen der Holzfurnier-Halb­ schalen 1, 2 formgeschliffen, lackiert und die Oberfläche wird finish-bearbeitet.

Abschließend werden die umfangsmäßigen Enden der Holzfurnier-Halb­ schalen 1, 2 mittels eines räumlich von einer NC-Maschine geführten feinen Fingerfräsers besäumt.

Das innerhalb des Formwerkzeuges 14 liegende Holzfurnier-Halb­ schalenteil 1, 2 ist zum Schutz mit einer abtrennbaren Fo­ lie 15 überzogen, die mit dem Schutzüberzug 13 übereinstimmen kann.

Rißempfindliche Furniere können vor dem Formen, vorzugsweise bereits vor dem Zuschneiden mit einer stabilisierenden Rücken­ beschichtung, insbesondere mit einem textilen Material, bei­ spielsweise einem Vlies kaschiert werden.

Das Preßtrocknen des Holzfurniers in dem Formwerkzeug 9 er­ folgt bei einer Temperatur von etwa 120 Grad Celsius und er­ streckt sich über einen Zeitraum von etwa 2 bis 8 Minuten.

Die Holzfurnier-Halbschalen 1, 2 werden in der ersten Etappe, in der das Auffurnieren erfolgt, vorteilhafterweise auf der unteren, fahrerabgewandten Stirnseite des Lenkradkranzes auf­ gebracht.

Für das Aufkleben der Holzfurnier-Halbschalen 1, 2 auf den Kunststoffträger 4 des Lenkradkranz es wird ein feuchtigkeits­ reaktiver, beim Abbinden leicht schäumender oder quellender Kleber verwendet. Dabei werden die Holzfurnier-Halbschalen 1, 2 in noch leicht feuchtem Zustand mit dem Kleber zusammen­ gebracht, wobei durch die Schäum- oder Quellreaktion des Kle­ bers etwaige Hohlstellen zwischen Grundkörper des Lenkradkran­ zes und der jeweiligen Holzfurnier-Halbschale 1, 2 ausgefüllt werden.

An Stelle von Edelholz kann auch Kork als Furnier nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren aufgebracht werden.

Für den Kunststoffträger 4 auf dem Lenkradkranz unterhalb den Holzfurnier-Halbschalen 1, 2 wird als Material vorzugsweise ein SMC-Kunststoff mit einem Wärmedehnungskoeffizienten von 15 × 10 (hoch minus sechs) verwendet. Dieser Wert des Wärmedeh­ nungskoeffizienten entspricht größenordnungsmäßig demjenigen von Stahl und paßt daher sehr gut zu dem Stahlrohrring 3 des Lenkradkranzes.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Kunststoffträger 4 ein maßgenau herstellbares Teil ist, auf das die ebenfalls maßgenau vorgeformten Holzfurnier-Halbscha­ len 1, 2 rationell mit Hilfe fester Werkzeuge aufgebracht wer­ den können.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen eines Lenkrades für Fahrzeuge mit einer Auflage aus einem Naturprodukt auf einer Kunststoff­ ummantelung um ein Skelettrohr, wobei das Lenkrad folgende Merkmale aufweist,

• - die Auflage ist auf einem Teilbereich des Lenkradkranzes, und zwar auf je einem bei Geradeausstellung des Lenkrades oben und einem unten liegenden Segment als Holz- oder Korkfurnier mit einer Lackbeschichtung ausgebildet,
• - die umfangsmäßig zwischen den holz- oder korkfurnierten Seg­ menten angeordneten, bei Geradeausstellung seitlich liegenden Segmente, an denen meist die Hände angreifen, sind mit einem weichen Überzug, vorzugsweise mit Leder überzogen,
• - am Übergangsbereich zwischen einem holz- oder korkfurnierten Segment und einem weich überzogenen Segment ist jeweils eine entlang einer Querschnittsebene durch den Lenkradkranz ver­ laufende Umfangsnut zur Aufnahme des Endes des weichen Über­ zuges angeordnet, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte für das Furnieren der holz- oder korkfurnierten Segmente mit einem entsprechenden Furnier:
• - es werden den holz- oder korkfurnierten Segmenten entspre­ chende, bogenförmige Streifen von einem flach-ebenen Edelholz- oder Korkfurnier ausgeschnitten, wobei die radiale Breite der bogenförmigen Streifen größer ist als der halbe Querschnitts­ umfang des Lenkradkranzes,
• - die Furnierzuschnitte werden mindestens eine Stunde durch Wässern erweicht und geschmeidig gemacht,
• - die erweichten Furnierzuschnitte werden in einem beheizbaren Formwerkzeug miteinander - bis auf die Furnierstärke - nega­ tiv entsprechendem Ober- und Untergesenk preßgetrocknet und zu einem formbeständigen Furnier-Formteil in Form einer bogen- und rinnenförmigen Halbschale geformt, wobei der radial innere und äußere, aus der formbestimmenden Gravur des Formwerkzeuges herausragende Rand der rinnenförmigen Halbschale je einen un­ definiert gekräuselten Überstand bilden,
• - das Furnieren der holz- oder korkfurnierten Segmente erfolgt in zwei Etappen, wobei in der ersten Etappe die beiden Seg­ mente zunächst auf der einen axialen Stirnseite des Lenkrad­ kranzes und in der zweiten Etappe auf der axial gegenüberlie­ genden Stirnseite in jeweils zwei Stufen fertig furniert wer­ den,
• - in jeder einzelnen Etappe des Furnierens werden in dem ersten Stufe jeweils zwei Furnier-Formteile mittels eines Kle­ bers an den jeweiligen Stirnseiten der beiden Segmente festge­ klebt, wobei das Furnier-Formteil durch ein Formwerkzeug wäh­ rend der Abbindezeit des Klebers axial an den Lenkradkranz an­ gepreßt wird,
• - in der zweiten Stufe einer jeden einzelnen Etappe des Fur­ nierens werden die undefiniert gekräuselten Überstände der Furnier-Formteile durch Fräsen oder Schleifen entlang einer tangential zum Querschnitt des Lenkradkranzes verlaufenden, etwa axial in bezug auf den Lenkradkranz ausgerichteten Schnittlinie besäumt,
• - nach dem beidseitigen Furnieren der beiden Segmente werden diese formgeschliffen, lackiert und die Oberfläche finish­ bearbeitet,
• - schließlich werden die umfangsmäßigen Enden der Furnier-Form­ teile mittels eines räumlich von einer NC-Maschine geführ­ ten feinen Fingerfräsers besäumt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit folgender Merkmale:

• - ein speichenloser Skelettrohr-Ring wird zunächst nur im Be­ reich der zu furnierenden Segmente unter Aussparung der da­ zwischen liegenden Segmente mit einem aushärtenden Kunststoff, insbesondere mit einem Polyester, entsprechend der gewünschten Lenkradring-Stärke abzüglich der aufzubringenden Furnierstärke ummantelt,
• - danach werden die so ummantelten Segmente furniert und das Furnier vollständig finish-bearbeitet,
• - anschließend wird ein Speichenskelett und ein mit ihm ver­ bundenes Prallplattenskelett an die noch nicht ummantelten Segmente des teilgefertigten Lenkradkranzes angeschweißt und mit einer Hartschaumauflage, vorzugsweise einer Polyurthan­ schaum-Auflage, entsprechend der gewünschten Lenkradradkranz- und Speichenstärke abzüglich der Stärke des aufzubringenden Lederüberzuges ummantelt und diese Ummantelung mit Leder über­ zogen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß rißempfindliche Furniere zumindest vor dem Formen, vor­ zugsweise vor dem Zuschneiden mit einer stabilisierenden Rückenbeschichtung, insbesondere mit einem textilen Material, z. B. einem Vlies kaschiert werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Furnierblätter von einer Stärke von 0,2 bis 0,6 mm ver­ sendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßtrocknen im Formwerkzeug bei etwa 120 Grad Celsius erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßtrocknen während einer Preßzeit von etwa 2 bis 8 Minuten erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Furnieren der Segmente diese in der ersten Etappe auf der unteren, fahrerabgewandten Stirnseite furniert werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Festkleben der Furnier-Formteile an die Segmente ein feuchtigkeitsreaktiver, beim Abbinden leicht schäumender oder quellender Kleber verwendet wird, wobei die Furnier-Formteile in noch leicht feuchtem Zustand mit dem Kleber zusammenge­ bracht werden und wobei durch die Schäum- oder Quellreaktion des Klebers etwaige Hohlstellen zwischen Grundkörper des Lenk­ radkranzes und dem Furnier-Formteil aufgefüllt werden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbeschichtung konventionell mit einer Polye­ ster- oder Polyurethanlackierung erfolgt, wobei ein Schicht­ aufbau, bestehend aus Isolierung, ggf. Patinierung und an­ schließendem zweitem Isoliergrund die Grundlage für eine bei­ spielsweise geschlossenporige, hochglänzende Polyesterlackie­ rung bildet.