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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils für ein Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Interieur-Bauteil für ein Kraftfahrzeug sowie eine Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs mit einem derartigen Interieur-Bauteil.
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Interieur-Bauteile mit Schaumabschnitten im Sinne der vorliegenden Beschreibung kommen immer dann zum Einsatz, wenn das betreffende Interieur-Bauteil an bestimmten Stellen weich ausgestaltet werden soll. Unter „weich“ soll ein Bauteil verstanden werden, welches seine Form bereits bei geringer Belastung ändert. Ein hervorzuhebendes Beispiel stellen Armlehnen von Kraftfahrzeugen dar, die deshalb in den Schaumabschnitten weich ausgeführt werden, um den Insassen des Kraftfahrzeugs das Auflegen des Arms auf die Armlehne so angenehm wie möglich zu machen.
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Da die Schaumabschnitte aufgrund ihrer weichen Ausführung nicht oder nicht im ausreichenden Maße selbsttragend sind, werden sie auf einen Träger aufgebracht. Die Herstellung eines derartigen Interieur-Bauteils erfolgt auf folgende Weise: Zunächst wird der Träger hergestellt, was üblicherweise im Spritzgussverfahren geschieht. Der fertige Träger wird dann in eine Vorrichtung weiter bearbeitet, welche relativ zueinander zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar sind. In der Offenstellung wird der Träger eingelegt und die Vorrichtung in die Schließstellung bewegt. In der Schließstellung ist der Träger in der Vorrichtung fixiert. Zudem bilden das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug in der Schließstellung eine Kavität, in welche ein Schaummaterial über einen Zuführkanal eingebracht werden kann. Das Schaummaterial härtet in der Kavität aus, wodurch sich der Schaumabschnitt bildet, der sich beim Aushärten mit dem Träger verbindet. Danach wird die Vorrichtung zurück in die Offenstellung bewegt, in welcher das fertige Interieur-Bauteil aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Eine derartige Vorrichtung ist in der
DE 10 2013 224 656 A1 offenbart.
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Wie erwähnt, wird bei der Herstellung derartiger Interieur-Bauteile das Schaummaterial, aus welchem der Schaumabschnitt gebildet wird, über einen Zuführkanal in die Kavität eingebracht. Da einerseits das Schaummaterial nicht immer gleichmäßig expandiert und andererseits die Träger gewissen Schwankungen unterliegen, wird etwas mehr Schaummaterial der Kavität zugeführt als im Idealfall notwendig. Da beim Expandieren das Schaummaterial die sich in der Kavität befindliche Luft aus der Kavität verdrängt, muss die Luft entweichen können, damit es nicht zu einem Druckaufbau kommt, der die Ausbildung des Schaumabschnitts negativ beeinflusst. Das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug schließen daher in der Schließstellung nicht luftdicht ab, sondern bilden an der dem Zuführkanal abgewandten Seite der Kavität einen kleinen Zwischenraum, im Folgenden als Expansionsraum bezeichnet. Das überschüssige Schaummaterial wandert von der Kavität über den Träger in den Expansionsraum, sammelt sich dort an und verbindet sich mit dem Träger. Dieser Teil des Schaummaterials ist unerwünscht und muss unter Verwendung eines Trennmittels aufwendig entfernt werden. Das Trennmittel führt häufig zu Abzeichnungen am Träger, was zu Reklamationen oder Ausschuss führt.
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Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es, eine zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils für ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit welcher die Ansammlung von überschüssigem Schaummaterial am Träger vermieden werden kann, so dass der Einsatz von Trennmitteln und der Entfernung des überflüssigen Schaummaterials entfallen können. Darüber hinaus liegt einer Ausbildung der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Interieur-Bauteil sowie eine Fahrzeugtür mit einem derartigen Interieur-Bauteil bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1, 7 und 10 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Oberwerkzeug, ein Unterwerkzeug, wobei das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug relativ zueinander zwischen einer Offenstellung, in welcher der Träger in die Vorrichtung einbringbar ist, und einer Schließstellung, in welcher der Träger in der Vorrichtung fixierbar ist, bewegbar sind, und das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug in der Schließstellung eine Kavität zum Formen des Schaumabschnitts bilden, und einen Zuführkanal zum Zuführen eines Schaummaterials in die Kavität, wobei das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug derart an die Form des Trägers angepasst sind, dass der Träger zumindest an der dem Zuführkanal abgewandten Seite der Kavität für das Schaummaterial abgedichtet ist.
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Bei den im Stand der Technik verwendeten Vorrichtungen sind das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug so ausgestaltet, dass der Träger ausreichend in der Vorrichtung fixiert ist. Wie eingangs beschrieben, tritt bei den im Stand der Technik verwendeten Vorrichtungen nicht nur die Luft, sondern auch das überschüssige Schaummaterial aus der Kavität aus, welches sich an ungewünschten Stellen mit dem Träger verbindet. Erfindungsgemäß sind das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug derart an die Form des Trägers angepasst, dass der Träger zumindest an der dem Zuführkanal abgewandten Seite der Kavität für das Schaummaterial abgedichtet ist. Das Schaummaterial ist zwangsgeführt, so dass das überschüssige Schaummaterial nicht aus der Vorrichtung entweichen kann. Es hat sich herausgestellt, dass hierdurch die Ausbildung des Schaumabschnitts nicht nachteilig beeinflusst wird, insbesondere auch deshalb, da die Luft nach wie vor aus der Kavität und aus der Vorrichtung entweichen kann. Der Träger selbst wirkt folglich als eine Dichtung für das Schaummaterial, so dass das Schaummaterial die Kavität nicht verlassen kann, während die Luft noch über die dem Zuführkanal abgewandte Seite die Kavität und die Vorrichtung verlassen kann. Aufgrund der Tatsache, dass das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug der Form des Trägers vorschlagsgemäß deutlich exakter folgen als dies bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik der Fall ist, wird die Genauigkeit des Interieur-Bauteils insgesamt erhöht. Auf eine Dichtung, wie sie beispielsweise in der
DE 10 2013 224 656 A1 verwendet wird, kann entfallen. Bei der Verwendung von derartigen Dichtungen ist es schwierig, einerseits das Entweichen der Luft aus der Kavität sicherzustellen, andererseits aber zu verhindern, dass das Schaummaterial die Kavität nicht verlassen kann.
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Vor allem ist es aber nicht notwendig, das überschüssige Schaummaterial vom Träger zu trennen. Der Einsatz von Trennmittel und die hiermit verbundenen Abzeichnungen werden vermieden. Zudem entfällt der mit der Entfernung des überschüssigen Schaummaterials verbundene Arbeitsaufwand, so dass die Herstellungskosten des Interieur-Bauteils gesenkt werden können.
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Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform bilden das Unterwerkzeug und das Oberwerkzeug einen Expansionsraum, welcher sich dem Träger an der dem Zuführkanal an der dem Zuführkanal abgewandten Seite der Kavität anschließt, wobei das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug derart an die Form des Trägers angepasst sind, dass der Expansionsraum für das Schaummaterial abgedichtet ist. Ein Expansionsraum für das Schaummaterial ist aufgrund der Tatsache, dass das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug für das Schaummaterial dichtend schließen, nicht notwendig, solange die Luft aus der Kavität entweichen kann. Da aber derartige Expansionsräume bei Vorrichtungen aus dem Stand der Technik üblicherweise vorhanden sind, können diese auch weiterhin vorgesehen sein. Zudem kann der Expansionsraum zur Aufnahme von überschüssigem Schaummaterial für den Fall dienen, dass das Schaummaterial stärker als erwartet expandiert. Hierdurch können Beschädigungen an der Vorrichtung und am Interieur-Bauteil verhindert werden. Der Expansionsraum kann so ausgestaltet werden, dass das überschüssige Schaummaterial keine Nachbearbeitung erforderlich macht oder ohne Trennmittel und mit wenig Aufwand entfernt werden kann.
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In einer weitergebildeten Ausführungsform kann die Vorrichtung zumindest ein Einsatzteil aufweisen, welches ein Teil des Oberwerkzeugs oder des Unterwerkzeugs bildet. Das Einsatzteil kann beispielsweise mit dem Oberwerkzeug oder dem Unterwerkzeug bewegt werden. Wenn sich die Interieur-Bauteile nur in geringem Maße unterscheiden, wie es beispielsweise bei verschiedenen Ausstattungsvarianten eines Kraftfahrzeugtyps der Fall sein kann, muss nur das Einsatzteil geändert werden, während das übrige Oberwerkzeug oder Unterwerkzeug gleich bleiben kann. Auch hierdurch werden die Herstellungskosten verringert.
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Bei einer weitergebildeten Ausführungsform kann der Träger ein Spritzgussträger sein. Die Verwendung des Spritzgussverfahrens ermöglicht die Herstellung des Trägers in großer Stückzahl zu geringen Kosten. Um den Träger im Spritzgussverfahren herstellen zu können, wird typischerweise ein thermoplastischer Kunststoff verwendet. Bei der Herstellung des Schaumabschnitts kann die Vorrichtung erwärmt werden, so dass einerseits Schwankungen in den Abmessungen des Trägers korrigiert werden können und andererseits der Schaumabschnitt stoffschlüssig mit dem Träger verbunden werden kann. Insofern sind keine zusätzlichen Maßnahmen zum Verbinden des Schaumabschnitts mit dem Träger erforderlich.
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Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Interieur-Bauteil eine Griffschale einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs umfassen. Wie erwähnt, kann der Schaumabschnitt als Armlehne eingesetzt werden. Da sich Griffschalen von Fahrzeugen üblicherweise in der Nähe der Armlehnen von Fahrzeugtüren befinden, bietet es sich an, die Griffschale in das Interieur-Bauteil zu integrieren, wodurch die Anzahl von Bauteilen im Interieur des Fahrzeugs und folglich der Herstellungsaufwand reduziert werden können.
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Eine weitergebildete Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Schaumabschnitt zumindest einen Teil einer Armlehne bildet. Da der Schaumabschnitt weich ausgeführt werden kann, kann die Armlehne mit einem erhöhten Komfort für die Insassen des Fahrzeugs ausgeführt werden.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft ein Interieur-Bauteil für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Träger und einen darauf aufgebrachten Schaumabschnitt, und hergestellt mittels einer Vorrichtung nach einer der vorherigen Ausführungsformen. Die technischen Effekte und Vorteile, die sich mit dem vorschlagsgemäßen Interieur-Bauteil erreichen lassen, entsprechen denjenigen, die für die vorliegende Vorrichtung erörtert worden sind. Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass das Interieur-Bauteil, welches mit der vorschlagsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird, kein überschüssiges, mit dem Träger verbundenes Schaummaterial aufweist, welches unter Verwendung von Trennmittel aufwendig entfernt werden muss. Die Herstellung des Interieur-Bauteils wird vereinfacht und kostengünstiger. Darüber hinaus weist das Interieur-Bauteil keine vom Trennmittel verursachten Abzeichnungen auf, so dass die optische Qualität hoch ist und Reklamationen und Ausschuss vermieden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann Interieur-Bauteil eine Griffschale einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs umfassen. Wie erwähnt, kann der Schaumabschnitt als Armlehne eingesetzt werden. Da sich Griffschalen von Fahrzeugen üblicherweise in der Nähe der Armlehnen von Fahrzeugtüren befinden, bietet es sich an, die Griffschale in das Interieur-Bauteil zu integrieren, wodurch die Anzahl von Bauteilen im Interieur des Fahrzeugs und folglich der Herstellungsaufwand reduziert werden können.
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Gemäß einer fortentwickelten Ausgestaltung bildet der Schaumabschnitt einen Teil einer Armlehne. Da der Schaumabschnitt weich ausgeführt werden kann, kann die Armlehne mit einem erhöhten Komfort für die Insassen des Fahrzeugs ausgeführt werden.
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Eine Umsetzung der Erfindung betrifft eine Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Interieur-Bauteil nach einem der zuvor diskutierten Ausgestaltungen. Die technischen Effekte und Vorteile, die sich mit der vorschlagsgemäßen Fahrzeugtür erreichen lassen, entsprechen denjenigen, die für die vorliegende Vorrichtung erörtert worden sind. Zusammenfassend sei auf die verringerten Herstellungskosten des Interieur-Bauteils hingewiesen, welche sich auch auf die Fahrzeugtür kostenmindernd auswirken.
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Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils für ein Kraftfahrzeug nach dem Stand der Technik,
- 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils für ein Kraftfahrzeug, jeweils anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung,
- 3 eine prinzipielle Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem vorschlagsgemäßen Interieur-Bauteil, welches in einer Fahrzeugtür des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und
- 4 eine perspektivische Ansicht der linken vorderen Fahrzeugtür des in 3 dargestellten Fahrzeugs.
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1 zeigt eine Vorrichtung
10P zum Aufbringen eines Schaumabschnitts
12 auf einen Träger
14 eines Interieur-Bauteils
16 für ein Kraftfahrzeug
36 nach dem Stand der Technik anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung. Die Vorrichtung
10P umfasst ein Oberwerkzeug
18 und ein Unterwerkzeug
20, welche relativ zueinander zwischen einer nicht dargestellten Offenstellung und einer in
1 dargestellten Schließstellung bewegbar sind. Am Oberwerkzeug
18 ist ein Einsatzteil
22 befestigt, welches beispielsweise dann gegen ein anderes Einsatzteil
22 ausgetauscht werden kann, wenn ein leicht abgewandeltes Interieur-Bauteil
16 gefertigt werden soll. Das Einsatzteil
22 wird zusammen mit dem Oberwerkzeug
18 bewegt. Im Einsatzteil
22 ist eine Dichtung
24 angeordnet. Die in der
DE 10 2013 224 656 A1 offenbarte Vorrichtung zum Aufbringen eines Schaumabschnitts auf einen Träger eines Interieur-Bauteils stellt den Stand der Technik dar und weist derartige Dichtungen
24 auf.
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In der Offenstellung kann der Träger 14 des Interieur-Bauteils 16 in die Vorrichtung 10P eingelegt werden, worauf später noch genauer eingegangen wird. In der Schließstellung fixieren das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 den Träger 14 in der gewünschten Position derart, dass er sich in der Vorrichtung 10P nicht verschieben kann.
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In der Schließstellung bilden das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 eine Kavität 26, in welche ein Schaummaterial 28 über einen Zuführkanal 30 eingebracht werden kann.
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Zum Herstellen des Interieur-Bauteils 16 wird die Vorrichtung 10P in die Offenstellung gefahren und der Träger 14, welcher im dargestellten Beispiel als ein Spritzgussträger 32 ausgeführt ist, in die Vorrichtung 10P eingelegt wird. Anschließend wird die Vorrichtung 10P in die Schließstellung gefahren, indem das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 aufeinander zu bewegt werden. Der Träger 14 ist nun in der gewünschten Position innerhalb der Vorrichtung 10P fixiert.
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Nun wird das Schaummaterial 28 über den Zuführkanal 30 in die Kavität 26 eingebracht. Das Schaummaterial 28 verbindet sich mit dem Träger 14 und härtet aus, wodurch ein Schaumabschnitt 12 des Interieur-Bauteils 16 gebildet wird. Da der Träger 14 gewissen Schwankungen unterworfen ist und das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 nie exakt dieselbe Schließstellung einnehmen, wird ein gewisser Überschuss an Schaummaterial 28 in die Kavität 26 eingebracht. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Schaumabschnitte 12 immer die gewünschten Eigenschaften aufweisen. Beim Expandieren des Schaummaterials 28 in der Kavität 26 wird die in der Kavität 26 befindliche Luft verdrängt. Das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 liegen daher nicht luftdicht aneinander an, sondern bilden einen spaltförmigen Expansionsraum 34, über den die Luft die Vorrichtung 10P verlassen kann. Würden das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 luftdicht abschließen, kann sich ein Druck aufbauen, welcher sich negativ auf die Bildung des Schaumabschnitts 12 auswirkt. Der Expansionsraum 34 führt aber auch dazu, dass überschüssiges Schaummaterial 29 von der Kavität 26 entlang der sich der Kavität 26 anschließenden Oberfläche des Trägers 14 in den Expansionsraum 34 gelangt, dort aushärtet und sich dort mit dem Träger 14 verbindet. Da aber, wie erwähnt, gewährleistet sein muss, dass die Luft entweichen kann, dichtet die sich am Übergang des Trägers 14 zum Expansionsraum 34 befindende Dichtung 24 nicht luftdicht ab, sondern bildet einen Durchgang, so dass die Dichtung 24 nicht verhindert, dass das überschüssige Schaummaterial 29 in den Expansionsraum 34 gelangt. Die Dichtung 24 kann nur die Menge des überschüssigen Schaummaterials 29, welches in den Expansionsraum 34 gelangt, etwas begrenzen.
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Nachdem das Schaummaterial 28 ausgehärtet ist, wird die Vorrichtung 10P geöffnet und das Interieur-Bauteil 16 kann entnommen werden. Das im Expansionsraum 34 ausgehärtete überschüssige Schaummaterial 29 muss unter Verwendung eines nicht dargestellten Trennmittels aufwendig vom Träger 14 entfernt werden. Zudem können sich Spuren des überschüssigen Schaummaterials 29 auf der sich der Kavität 26 anschließenden Oberfläche des Trägers 14 bilden, die gegebenenfalls ebenfalls entfernt werden müssen. Erst dann ist das Interieur-Bauteil 16 fertig.
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In 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ebenfalls anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung gezeigt. Der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise gleichen denjenigen, die für die in 1 dargestellte Vorrichtung 10P nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind. Im Folgenden wird daher nur auf die Unterschiede eingegangen.
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Erfindungsgemäß sind das Oberwerkzeug 18 und das Unterwerkzeug 20 derart an die Form des Trägers 14 angepasst, dass der Träger 14 zumindest an der dem Zuführkanal 30 abgewandten Seite der Kavität 26 für das Schaummaterial 28 abgedichtet ist. Das Oberwerkzeug 18, das Einsatzteil 22 und das Unterwerkzeug 20 liegen an einer deutlich größeren Fläche am Träger 14 an als es bei Vorrichtungen 10P aus dem Stand der Technik der Fall ist. Der Träger 14 selbst wirkt folglich als eine Dichtung für das Schaummaterial 28, so dass das Schaummaterial 28 in der Kavität 26 verbleibt, während die Luft noch über die dem Zuführkanal 30 abgewandte Seite die Kavität 26 und die Vorrichtung 10 verlassen kann. Auf eine Dichtung 24 im Oberwerkzeug 18, im Unterwerkzeug 20 und/oder im Einsatzteil 22 kann verzichtet werden. Das gesamte Schaummaterial 28 verbleibt in der Kavität 26, wobei sich gezeigt hat, dass das überschüssige Schaummaterial 29, welches bei Vorrichtungen nach dem Stand der Technik die Kavität 26 verlassen hat und in den Expansionsraum 34 gewandert ist, die Ausbildung des Schaumabschnitts 12 nicht nachteilig beeinflusst. Aufgrund der Tatsache, dass das gesamte Schaummaterial 28 in der Kavität 26 verbleibt, muss keine Nacharbeitung des Interieur-Bauteils 16 dahingehend erfolgen, dass das überschüssige Schaummaterial 29, welches bei Vorrichtungen 10P nach dem Stand der Technik im Expansionsraum 34 ausgehärtet ist und sich mit dem Träger 14 verbunden hat, aufwendig unter Verwendung von Trennmitteln vom Träger 14 entfernt werden muss. Zudem bilden sich keine Spuren des überschüssigen Schaummaterials 29 auf der Oberfläche des Trägers 14, so dass diese auch nicht entfernt werden müssen.
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In 3 ist ein Kraftfahrzeug 36 anhand einer prinzipiellen Seitenansicht gezeigt, welches ein erfindungsgemäßes Interieur-Bauteil 16 aufweist, das in einer Fahrzeugtür 38 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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In 4 ist eine der Fahrzeugtüren 38 des Kraftfahrzeugs 36 anhand einer perspektivischen Ansicht gezeigt, in diesem Fall die vordere linke Fahrzeugtür 38. Man erkennt, dass das Interieur-Bauteil 16 eine Griffschale 40 der Fahrzeugtür 38 umfasst. Darüber hinaus ist erkennbar, dass der Schaumabschnitt 12 eine Armlehne 42 der Fahrzeugtür 38 bildet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung
- 10P
- Vorrichtung nach dem Stand der Technik
- 12
- Schaumabschnitt
- 14
- Träger
- 16
- Interieur-Bauteil
- 18
- Oberwerkzeug
- 20
- Unterwerkzeug
- 22
- Einsatzteil
- 24
- Dichtung
- 26
- Kavität
- 28
- Schaummaterial
- 29
- überschüssiges Schaummaterial
- 30
- Zuführkanal
- 32
- Spritzgussträger
- 34
- Expansionsraum
- 36
- Kraftfahrzeug
- 38
- Fahrzeugtür
- 40
- Griffschale
- 42
- Armlehne
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013224656 A1 [0003, 0008, 0020]
