DE19635317A1 - Flächiges Auskleidungsteil aus mehrlagigem Fasermaterial, insbesondere Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flächiges Auskleidungsteil aus mehrlagigem Fasermaterial insbesondere Kraftfahrzeuginnenver­ kleidungsteil, aus einem mit Harz oder dergleichen verstärkten mehrlagigen Fasermaterial-Zuschnitt insbesondere Wellpappe-Zuschnitt.

Ein Problem bei derartigen flächigen Auskleidungsteilen aus mehrlagigem Fasermaterial ist deren häufig nicht ausreichende Beständigkeit gegenüber Klimawechsel, insbesondere Formbestän­ digkeit bei hoher Luftfeuchtigkeit und hoher Temperatur. Wird das Auskleidungsteil als Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteil eingesetzt, so treten sogar extreme Klima-Schwankungen auf. Die Formbeständigkeit des Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteils, insbesondere bei Einsatz als Dachverstärkung, ist jedoch funk­ tionswesentlich, da ansonsten keine ausreichende mechanische Verstärkung der aus Gewichtsgründen bei modernen Kraftfahr­ zeugen ziemlich dünnen Dachhaut wie auch keine ausreichende Schalldämpfung erzielt wird. Dabei soll die Dachverstärkung der jeweiligen Dachbombierung (Dachwölbung) des Kraftfahrzeugs genau folgen.

Der Einsatz von im wesentlichen harzfreiem Wellpappe-Zuschnitt als Dachverstärkung hat sich nicht bewährt, da nach einer Reihe von Klimawechseln häufig der Innere Zusammenhalt des mehrlagigen Fasermaterials nicht mehr ausreichend ist; so lösen sich bei einer zweilagigen Wellpappe die Wellen beid­ seits der mittleren Verbundlage von dieser ab.

Um ausreichende Biegefestigkeit bei ausreichender Formstabili­ tät nach der Formpressung zu erhalten, ist es bekannt, einen Wellpappe-Zuschnitt beidseitig mit Kunstharz (Phenolharz) zu beschichten, indem der Zuschnitt durch eine Gießmaschine mit Phenolharzvorhang hindurchgeführt wird. Durch diese Beharzung wird zwar der großflächige Feuchtigkeitszutritt durch die bei­ den Deckschichten in das Wellpappeninnere unterbunden bei gleichzeitiger Formstabilität. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der innere Zusammenhalt auch dieses mehrlagigen Fasermaterials häufig nicht ausreichend ist, wobei es nach einer Reihe von Klimawechseln zu einem Ablösen der Fasermaterial lagen vonein­ ander kommt. Dies ist womöglich darauf zurückzuführen, daß bereits bei der Heißverpressung die inneren Verklebungen be­ schädigt werden und zwar vor allem durch vom Harz geliefertes Wasser (die heutzutage aus Umweltschutzgründen lösungsmittel­ freien bzw. lösungsmittelarmen Harze haben dementsprechend vergrößerten Wasseranteil). Zudem besteht die Möglichkeit des freien Feuchtigkeitszutritts durch die Umfangskanten, insbe­ sondere in Richtung parallel zu den Wellpappenbergen bzw. Wellpappentälern.

Gemäß einer weiteren bekannten Version einer Dachverstärkung besteht diese aus zwei Papierlagen mit dazwischenliegender PU-Schaumschicht. Dieses Material ist ausreichend feuchtigkeits­ unempfindlich und ausreichend formstabil, jedoch deutlich kostenaufwendiger als mehrlagiges Fasermaterial, insbesondere Wellpappe.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein ko­ stengünstig fertigbares formstabiles Auskleidungsteil mit verbesserter Klimawechselbeständigkeit bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Zuschnitt mit längs seines Umfanges oder eines Teils seines Umfangs verlaufenden, mit Harz versehenen und kompakt zusammengepreßten Verstär­ kungsbereichen versehen ist. Auf diese Weise erhält man einen zuverlässigen Abschluß des Umfangsrandes des Zuschnitts, so daß Feuchtigkeit über die Umfangsrand-Stirnflächen nicht in das Innere des mehrlagigen Fasermaterials eindringen kann. Im übrigen kann der Zuschnitt im wesentlichen harzfrei bleiben.

Die Schädigung der Verbindung der Fasermateriallagen, insbe­ sondere Wellpappenlagen, im Zentralbereich (anschließend an die Verstärkungsbereiche) durch vom Kunstharz abgegebene Feuchtigkeit wird erfindungsgemäß von vornherein vermieden. Die Kunstharzaussteifung allein des Umfangsrandes hat sich bei den bei Kfz-Dächern üblichen Wölbungen als ausreichend erwie­ sen, um einen formstabilen Zuschnitt zu erhalten. Es wird vergleichsweise wenig Harz benötigt, so daß man ein umwelt­ freundliches Produkt mit stark reduzierter Ausgasung selbst dann erhält, wenn Phenolharz oder dergleichen verwendet wird.

Um die Ausgasung praktisch auf null zu reduzieren, wird in einer vorteilhaften Variante anstelle von Phenolharz oder dergleichen Acrylharz oder dergleichen eingesetzt.

In manchen Fällen mag es ausreichen, wenn lediglich diejenigen Randbereiche mit Verstärkungsbereichen ausgebildet sind, die nicht parallel zu den Wellenbergen und Wellentälern verlaufen, d. h. die diese kreuzen, da dann der freie Zutritt der Feuch­ tigkeit in die über und unter den Wellen gebildeten Teilräume durch den kompakt zusammengepreßten und damit feuchtigkeits­ undurchlässigen Verstärkungsbereich unterbunden wird. Dies trifft auch für einen Wellpappezuschnitt mit mehreren, ins­ besondere zwei, Wellpappelagen zu, sofern diese, wie in der Regel üblich, mit gleich orientierten Wellen übereinander liegen. Für den ebenfalls möglichen Fall eines Wellpappezu­ schnitts aus relativ zueinander verdrehten Wellpappelagen (insbesondere 90°-Orientierung) ist dann der gesamte Umfangs­ rand zu verpressen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß sich an die Verstärkungs­ bereiche zu einem wenigstens größtenteils im wesentlichen harzfreien Zentralbereich hin mit Harz versehene Übergangs­ bereiche anschließen mit zum Zentralbereich hin zunehmender Zuschnittsdicke. Diese zumindest einseitig geneigt verlaufen­ den Übergangsbereiche sorgen für eine zusätzliche Aussteifung des bombierten Zuschnitts.

Eine Breite des Verstärkungsbereichs von 10 cm bis 15 cm, vorzugsweise von 11 cm bis 14 cm, am besten von etwa 12 cm hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt wie auch eine Breite des Übergangsbereichs von 3 mm bis 6 mm, besser 4 mm bis 5 mm, am besten von etwa 5 mm.

Mit besonderem Vorteil in Verbindung mit der vorstehend be­ schriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform, aber auch un­ abhängig hiervon kann eine Versteifung von einem an sich nicht harzgetränkten flächigen Auskleidungsteil aus vorzugsweise mehrlagigem Fasermaterial bei geringem Harzeinsatz dadurch vorgenommen werden, daß ein bzw. der Zentralbereich des Zu­ schnitts bis auf ein mit Harz versehenes Verstärkungsmuster im wesentlichen harzfrei ist. Bei der Bombierung (Heiß-Formpres­ sen) des Zuschnitts entsprechend der gewünschten Raumform (insbesondere Dachform) nimmt das Verstärkungsmuster die ge­ wünschte dreidimensionale Raumform an und prägt sie dem flä­ chigen Auskleidungsteil in ausreichender Weise auf. Es wird hierdurch beispielsweise zuverlässig vermieden, daß das noch nicht eingebaute Bauteil nicht in die vorgegebene Bombierungs­ form zurückspringt, wenn es momentan bei der Handhabung oder auch Lagerung flächig eben gedrückt worden ist.

Bevorzugt ist das Verstärkungsmuster ein Streifenmuster. Be­ sonders bevorzugt wird das Streifenmuster von zwei sich kreu­ zenden, vorzugsweise diagonal verlaufenden, Streifen gebildet, so daß sich eine X-Form ergibt. Bei geringem Harzeinsatz er­ hält man eine hohe Formstabilität des bombierten Auskleidungs­ teils.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines flächigen Auskleidungsteils aus mehrlagigem Fasermate­ rial, insbesondere Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteil, aus einem mit Harz oder dergleichen verstärkten mehrlagigen Faser­ material-Zuschnitt, insbesondere Wellpappe-Zuschnitt. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren versieht man den Zuschnitt zuerst entlang seiner Ränder mit dem vorgesehenen Harz und verpreßt anschließend die Verstärkungsbereiche bei der erfor­ derlichen Temperatur zur Verfestigung des Harzes.

Der Harzauftrag kann durch Besprühen der Umfangskanten erfol­ gen. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, daß man den Zuschnitt der Reihe nach mit jeweils einem seiner Ränder in eine Harzlösung eintaucht, anschließend vorzugsweise mittels Handhabungsautomaten dreht und dann mit dem jeweils nächsten Rand in die Harzlösung eintaucht. Durch dieses Tauchverfahren dringt das Harz zuverlässig zwischen die Lagen des mehrlagigen Fasermaterials ein, so daß nach dem Heißverpressen der Randbe­ reich vollkommen feuchtigkeitsundurchlässig ist.

Das Heißverpressen der Ränder kann gleichzeitig mit der Bom­ bierung des flächigen Auskleidungsteils erfolgen, wobei das Auskleidungsteil gegebenenfalls bereits mit dem Verstärkungs­ muster beharzt ist, so daß das Verstärkungsmuster anschließend entsprechend formstabil ist.

Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Kraftfahrzeugin­ nenverkleidungsteil in Form einer Dachverstärkung im eingebauten Zustand in einer vereinfachten Schnitt­ ansicht;

Fig. 2 eine Unteransicht der Dachverstärkung gemäß Fig. 1 (Blickrichtung II in Fig. 1); und

Fig. 3 einen vergrößerten Detailschnitt des linken Randbe­ reichs der Dachverstärkung gemäß Fig. 2 (Schnittli­ nie III-III in Fig. 2).

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Dachverstärkung für ein Kraftfahrzeugdach erläutert, wobei es sich hierbei um einen Wellpappe-Zuschnitt handelt. Die Erfindung ist jedoch weder auf Wellpappe-Zuschnitte beschränkt, sondern kann all­ gemein bei Fasermaterialien, insbesondere mehrlagigen Faserma­ terialien eingesetzt werden. Auch sind andere Einsatzmöglich­ keiten in einem Kraftfahrzeug gegeben, wie beispielsweise als Türverkleidung oder Hutablage. Schließlich ist die Erfindung auch nicht auf Verkleidungsteile für Kraftfahrzeuge be­ schränkt, sondern läßt sich auch auf anderen Gebieten mit Vorteil einsetzen, wie beispielsweise im Wohnungsbereich, insbesondere Möbelbereich.

In der vereinfachten Darstellung gemäß Fig. 1 erkennt man die Dachverstärkung 10 an der Innenseite einer Kraftfahrzeugdach­ haut 12 mit gegenseitiger im wesentlichen flächiger Verklebung (Kleberpunkte 14). Zum Kraftfahrzeuginneren folgt auf die Dachverstärkung 10 ein mit unterbrochener Linie angedeuteter Dachhimmel 16.

Die Dachverstärkung 10 wird von einem Wellpappezuschnitt 18 gebildet, dessen Innerer Aufbau aus dem Schnitt gemäß Fig. 3 hervorgeht. Dort erkennt man in der rechten Bildhälfte den normalen (nicht verpreßten) Querschnitt (senkrecht zur Längs­ richtung A in Fig. 2 des Zuschnitts 18 mit Wellenbergen 20a und Wellentälern 20b zweier gleichorientierter Wellpappelagen 20 und 22 mit dazwischen liegender Mittellage 24 und oberer bzw. unterer Decklage 26 und 28.

Um ein Eindringen von Feuchtigkeit längs der Umfangsränder in das Innere des Zuschnitts 18 auszuschließen und dabei für eine Formstabilität des bombierten Zuschnitts 18 zu sorgen, werden zumindest diejenigen Randbereiche dicht verschlossen, die freien Zutritt zu den zwischen den Lagen 18, 20, 24, 22 und 28 gebildeten, sich längs der Richtung A erstreckenden Inneren Teilräumen 30 zulassen. Es sind dies in Fig. 2 der obere Rand­ bereich 32 sowie der untere Randbereich 34. Besser ist es natürlich, auch die beiden parallel zur Richtung A verlaufen­ den Randbereiche 36 und 38 dicht zu verschließen.

Dies wird erfindungsgemäß durch Tränken der jeweiligen Randbe­ reiche mit Harz und durch anschließendes kompaktes Heißver­ pressen erreicht.

Hierzu wird der Zuschnitt 18 in eine Fig. 2 gestrichelt ange­ deutete Wanne 40 mit Kunstharzlösung 42 bis zu einer Tiefe T eingetaucht. Nacheinander werden sämtliche Randbereiche 32, 34, 36 und 38 mit einer Tiefe T mit Kunstharz getränkt. Dies kann manuell durchgeführt werden oder mit Hilfe eines entspre­ chenden Handhabungsautomaten - in Fig. 2 sind unterbrochenen Umrißlinien Haltezangen 44 und 46 angedeutet, die die entspre­ chenden Manipulationen durchführen. Es ist dies nur eine sche­ matische Darstellung - es kommen auch andere Greiferanordnun­ gen in Frage, wie z. B. ein mittig angreifender Vakuumkopf, der sowohl die Drehbewegung als auch die Tauchbewegung durchführen kann.

Später wird dann die Heißverpressung der Randbereiche 32 bis 38 vorgenommen, am besten gleichzeitig mit der Bombierung des Zuschnitts 18 in Anpassung an die Raumform der Dachhaut 12 gemäß Fig. 1. Hierzu wird der Zuschnitt 18 in eine entspre­ chende Heißpresse eingelegt. In Fig. 3 ist wiederum stark vereinfacht eine untere Formhälfte 50 sowie eine obere Form­ hälfte 52 angedeutet. Die untere Formhälfte 50 ist im wesent­ lichen stufenlos ausgebildet und folgt genau der gewünschten Bombierungsform, d. h. der Form der Unterseite 12a der Dachhaut 12. Die obere Formhälfte 52 ist abgestuft ausgebildet mit einem Zentralabschnitt 54, einem Randabschnitt 56, einem zwi­ schen beiden Abschnitten 54 und 56 liegenden Übergangsab­ schnitt 58 und, soweit erforderlich, einem äußeren Rand 60.

Der äußere Rand 60 folgt auf den äußeren Umriß des Zuschnitts 18 und kann daher, falls zur genauen Justierung erforderlich, an der unteren Formhälfte 50 beim Heißpreßvorgang anliegen. Der sich anschließende Randabschnitt 56 hat eine Breite B von etwa 12 cm. Der Abstand a der Formfläche 56a von der Oberseite 50a der unteren Formhälfte 50 des Randabschnitts 56 entspricht der reinen Materialstärke sämtlicher Lagen 26, 20, 24, 22 und 28 zusammengenommen, ggf. mit geringem Übermaß zur Berücksich­ tigung des Harzanteils.

Die Formfläche 54a des Zentralabschnitts wiederum weist einen Abstand c von der Oberseite 50a der unteren Formhälfte 50 auf, welcher im wesentlichen der Normaldicke des Wellpappe-Zu­ schnitts 18 entspricht. Dabei sind die Formflächen 54a und 50a entsprechend der Bombierung unter Beibehaltung des gegenseiti­ gen Abstands b gewölbt.

Der Übergangsabschnitt 58 hat eine Breite b von etwa 5 mm. Damit entspricht die Summe von B und b im wesentlichen der Eintauchtiefe T. Der Randabschnitt 56 und der Übergangsab­ schnitt 58 der Formhälfte 52 kommen daher ebenso wie die ihnen genau gegenüberliegenden Bereiche der Oberseite 50a der Form­ hälfte 50 in Kontakt mit dem entsprechend der Tiefe T beharz­ ten Randbereich 34. Die Formfläche 58a des Übergangsabschnitts 58 verbindet die auf unterschiedlichem Niveau liegenden Form­ flächen 56a und 54a und ist dementsprechend im Schnitt der Fig. 3 geneigt.

Wird dementsprechend die Formhälfte 52 auf die Formhälfte 50 aufgelegt mit Zwischenlage des Zuschnitts 18, so wird mit zunehmender Annäherung beider Formhälften der Wellpappe-Zu­ schnitt 18 im Bereich seines Randes zusammengedrückt, bis sich die in Fig. 3 dargestellte Konfiguration ergibt.

Der Randabschnitt 56 drückt sämtliche Lagen 26, 20, 24, 22 und 28 dicht zusammen, wobei das vorher eingedrungene Harz dafür sorgt, daß der sich ergebende kompaktgepreßte Rand (= Verstär­ kungsbereich 65 mit Breite B) vollkommen feuchtigkeitsundurch­ lässig ist, so daß ein Eindringen von Feuchtigkeit durch den jeweiligen Rand in die Teilräume 30 hinein ausgeschlossen ist. Nach dem Aushärten des Harzes behält der gepreßte Rand des Zuschnitts 18 seine Form bei. Die Formstabilität des Zuschnitts wird noch durch den auf den Verstärkungsbereich folgenden, ebenfalls beharzten, vom Übergangsabschnitt 58 geformten Übergangsbereich 64 (mit Breite b) aufgrund seiner zumindest einseitig geneigten und durch Harz ausgesteiften Decklagen (26 und 28) erhöht.

Der sich an den Übergangsbereich 64 anschließende Zentralbe­ reich 66 des Zuschnitts 18 ist im wesentlichen harzfrei. Er kann jedoch gemäß Fig. 2 auch noch durch ein harzgetränktes Verstärkungsmuster ausgesteift werden, welches, wie darge­ stellt, aus zwei einander kreuzenden im wesentlichen diagonal verlaufenden Streifen 68 und 70 gebildet sein kann. Diese Streifen 68, 70 werden vor dem Heißpressen aufgetragen, z. B. aufgerollt. In der Heißpresse nehmen sie die gewünschte Bom­ bierungsform an und behalten sie nach dem Aushärten bei.

Das Verstärkungsmuster kann vorteilhafter Weise auch bei flä­ chen Auskleidungsteilen eingesetzt werden, die keine heißver­ preßten Umfangsränder aufweisen.

Claims (12)

1. Flächiges Auskleidungsteil aus mehrlagigem Fasermaterial, insbesondere Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteil, aus einem mit Harz oder dergleichen verstärkten mehrlagigen Fasermaterial-Zuschnitt, insbesondere Wellpappe-Zuschnitt (18) dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt (18) mit längs seines Umfangs oder eines Teils seines Umfangs verlaufenden, mit Harz ver­ sehenen und kompakt zusammengepreßten Verstärkungsberei­ chen (65) versehen ist.

2. Auskleidungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens diejenigen Randbereiche (32, 34, 36, 38) mit Verstärkungsbereichen (65) ausgebildet sind, die nicht parallel zu den Wellenbergen und Wellentälern ver­ laufen.

3. Auskleidungsteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an die Verstärkungsbereiche (65) zu einem wenigstens größtenteils im wesentlichen harzfreien Zentralbereich (66) hin mit Harz versehene Übergangsbe­ reiche (64) anschließen mit zum Zentralbereich (66) hin zunehmender Zuschnittsdicke.

4. Auskleidungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite (B) der Verstär­ kungsbereiche (65) etwa 10 cm bis 15 cm, vorzugsweise 11 cm bis 14 cm, am besten etwa 12 cm betragen.

5. Auskleidungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite (b) der Übergangs­ bereiche (64) 3 mm bis 6 mm, besser 4 mm bis 5 mm, am besten etwa 5 mm beträgt.

6. Auskleidungsteil aus einem mit Harz oder dergleichen verstärkten mehrlagigen Fasermaterial-Zuschnitt, vorzugs­ weise Wellpappezuschnitt (18), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bzw. der Zentralbereich (66) des Zuschnitts (18) bis auf ein mit Harz versehenes Verstärkungsmuster im wesent­ lichen harzfrei ist.

7. Auskleidungsteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmuster ein Streifenmuster ist.

8. Auskleidungsteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmuster zwei sich kreuzende, vorzugsweise diagonal verlaufende Streifen (68, 70) umfaßt.

9. Auskleidungsteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Kunstharz, vorzugsweise Acrylharz, ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß man den Zuschnitt (18) an wenigstens einem Teil seiner Randbereiche (32, 34, 36, 38) zur Bildung von Verstärkungsbereichen (65) mit Harz versieht und daß man anschließend die Verstärkungsbereiche (65) kompakt zu­ sammenpreßt, vorzugsweise heißverpreßt.

11. Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsteils nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zu­ schnitt (18) der Reihe nach mit jeweils einem seiner Ränder in eine Harzlösung (42) eintaucht, anschließend vorzugsweise mittels Handhabungsautomaten (44) dreht und dann mit dem jeweils nächsten Rand in die Harzlösung ein­ taucht.

12. Verfahren zur Herstellung eines Auskleidungsteils nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man bei dem Heißverpressen der Verstärkungsbereiche (65) und/oder des Verstärkungsmusters gleichzeitig den Zuschnitt (18) bombiert.