DE2947923A1 - Formteil zur innenverkleidung von fahrgastzellen - Google Patents

Description

• Formteil zur Innenverkleidung von Fahrgastzellen.
• Die Erfindung betrifft ein Formteil zur Innenverkleidung von Fahrgastzellen, bestehend aus einem räunlich verformten Trägerteil, vorzugsweise gleicher Wanddicke, dessen Sichtseite mit Folien, Schaumstoff, Textilien, Integralschaum oder einer Kombination von Schaumstoff, Folien und/oder Textilien dekoriert ist.
• Derartige Verkleidungsteile gehören zum Beispiel zum Verkleiden von Fahrgastzellen von Personenkraftwagen zum derzeitigen Stand det Tethnik.
• Sie haben sowohl konstruktive Aufgaben (InstrumententrXger, Anmstützen, Einbaumöglichkeiten für Zusatzgeräte), als auch vor allem ästhetische Funktionen (Styling). Sind sie an ihrer Oberfläche mit schallweichen Werkstoffen dekoriert (Weichplastikfolien,Textilien, Schaumstoffe), so verbessern sie zusätzlich die Innenakustik der Fahrgastzelle.
• Stabilität und Festigkeit dieser Innenverkleidungsteile müssen dabei den Anforderungen an ihre technische Funktion genügen. Zusätzlich sollen sie dem subjektiven Gefühl der Insassen für "Solidität" der Konstruktion Rechnung tragen. Aus diesem Grunde müssen Verkleidungsteile, vor allem wenn sie grossflächiger sind, eine hinreichende Plattensteifigkeit besitzen.
• Die Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften der Innenverkleidungsteile werden dabei überwiegend durch deren TräCerteile bestimmt.
• Vor allem die angestrebte Steifigkeit dieser Bauelemente wird dadurch erreicht, dass die Wanddicken des Trägerteils entsprechend gross gewählt werden. Bevorzugte Werkstoffe für diese Trägerteile sind beim heutigen Stand der Technik verformte Metallbleche hochverpresste, mit Bindemitteln versehene Faserwerkstoffe aus Lignozellulose oder Zellulose und gefüllte und/oder verstärkte thermoplastische Grundstoffe.
• Die Raumform der Ansichtsseite von Innenverkleidungsteilen ist durch ihre technische Funktion und vor allem aber durch die Anforderungen der Asthetik vorgegeben. Die gewünschte Formstabilität (Steifigkeit) der Teile wird dann durch eine Mindestwanddicke vorgegeben, die im allgemeinen grösser ist als die zur technischen Funktion des Teils erforderliche. Hierdurch ergibt sich ein technisch nicht begründbares Zusatzgewicht, das zu einem unnötigen Treibstoffverbrauch des Fahrzeuges führt. Ober den Gewichtsnachteil hinaus ist damit beim derzeitigen Stand der Technik ein erhöhter Materialverbrauch notwendig, der technisch unbegründete Zusatzkosten verursacht und die Rohstoffbasis zusätzlich belastet.
• Es stellt sich daher die Aufgabe, Formteile der eingangs beschriebenen Art zur Innenverkleidung von Fahrgastzellen zu schaffen, die bei mindestens gleichbleibenden Festigkeits-, Steifigkeits- und akustischen Eigenschaften geringeres Gewicht besitzt. Erfindungsgemäss soll dies dadurch geschehen, dass das räumlich verformte Trägerteil durchgehend eine geringere Wanddicke besitzt als an sich für die geforderte Stabilität notwendig ist, dass die geforderte Formstabilität des Trägerteils durch gesonderte und/oder miteinander verbundene offene Versteifungsrippen hergestellt wird, dass diese Versteifungsrippen zur Sichtseite des Formteils hin offen sind, dass die Verrippung des Trägerteils so gestaltet ist, dass das Produkt aus Gesamtoberfläche und Dicke kleiner ist als das Volumen eines Trägerteils gleichen Werkstoffes und gleicher Formstabilität ohne Verrippung und dass die Dekorschicht der Sichtseite die Versteifungsrippen derart überspannt, dass die geforderte Ansichtskontur entsteht und die Versteifungsrippen unsichtbar bleiben.
• Dadurch, dass der durch Funktion und Styling vorgegebenen Raumform des Trägerteils offene Versteifungsrippen überlagert werden, die das Teil als Einzel rippen örtlich versteifen können oder die vorzugsweise das Teil in Form eines Netzwerkes ganzflächig iberziehen, ist es möglich, die Wanddicke des Trägerteils ohne Steifigkeitsverlust um mehr als 50 X zu reduzieren. Da die Versteifungsrippen zur Sichtseite des Trägerteils hin offen sind, beeinträchtigen sie die gewünschte Gesamtkontur nicht und können durch die Dekorschicht überspannt werden, so dass sie unsichtbar bleiben. Auch die akustischen Eigenschaften derartiger Trägerteile werden durch eine Verrippung verbessert, vor allem dann, wenn ein ganzfl ächi ges, netzarti ges Verrippungsmuster gewählt wird. Diese Art der Verrippung behindert grossflächige Plattenschwingungen, und dämpft damit Mitschwingen und Schallabstrahlen. Die Innenflächen der Rippen, die zur Konturoberfläche des Trägerteils in jeweils vielfältig variierten Winkeln stehen,begünstigen eine diffuse Schallreflexion, was zu Mehrfachreflexionen des Schalls innerhalb der offenen Rippen führt. Die mit diesen Mehrfachreflexionen verbundenen grösseren Laufwege des Schalles und die mit jeder Reflexion verbundenen Schallverluste ergeben eine zusätzliche Schalldämpfung.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung erfindungsgemässer Formteile kann darin bestehen, dass das räumlich verformte Trägerteil ganz- oder teilflächig perforiert ist. Eine derartige Perforation, die entweder auf die Trägerteiloberflächen beschränkt sein kann, die sich zwischen den Versteifungsrippen befinden, die aber auch die Oberflächen der Rippen selbst miteinschliessen kann, senkt das Gewicht des Trägerteil zusätzlich. Werden Geometrie und Abstand der Perforationslöcher nach technischen Regeln gewählt, wie sie für Akustikplatten gelten, so lassen sich die akustischen Eigenschaften erfindungsgemässer Formteile zusätzlich verbessern. Ist das Trägerteil erfindungsgemässer Innenverkleidungsteile durch ein engmaschiges Netzwerk von Versteifungsrippen formstabilisiert, so kann die Perforation geometrisch der Maschenform des Versteifungsrippenwerkes angepasst werden. In diesem Fall besteht das Trägerteil dann nur noch überwiegend aus einem Netzwerk von Versteifungsprofilen, was dem gewichtsmässig günstigsten Fall entspricht.
• Werden Dekorschichten geringer Eigenstabilität verwendet, so kann es zweckmässig sein, wenn das Volumen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation mit Schaumstoffen ausgefüllt ist. Hierdurch wird das Einfallen der Dekorschicht über den offenen Versteifungsrippen verhindert. Zum Auffüllen des Rippenvolumens können vorgefertiote Passstücke aus Schaumwerkstoffen verwendet werden, die vor dem Dekorieren der Sichtseite lose in das Trägerteil miteingelegt werden oder mit ihm verklebt werden.
• Werden Dekorschichten zusammen mit Schaumstoffen verwendet, so ist es zweckmässig, dass das Ausschäumen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation in einem Arbeitsgang mit dem Verschäumen der Dekorschicht erfolgt. Erfindungsgemässe Trägerteile erfordern dabei keinen grösseren Fertigungsaufwand als er nach dem bisherigen Stand der Technik üblich ist.
• Das Ausschäumen der Versteifungsrippen kann zusätzlich akustische Vorteile bringen, besonders dann, wenn der Schaum zum Ausfüllen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation ein offenporiger Schaum ist.
• Der an den geneigten Rippenflächen reflektierte Schall wird vorzugsweise in das Volumen des Schaumes hineinreflektiert und erfährt dort eine hohe Reibungsdämpfung an den offenen Zellenwänden des Schaumes, wodurch dem Innenraum der Fahrgastzellen zusätzlich Schallenergie entzogen wird.
• Schaumstoffgefüllte, erfindungsgemässe Versteifungsrippen haben den Vorteil, dass sie Dekorschichten geringer Eigenfestigkeit auch im Bereich der offenen Rippen abstützen, so dass sich diese nicht abzeichnen können. Eine Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass die Dekorschicht aus einer Folie besteht, deren Dicke und Festigkeit so beschaffen ist, dass sie die Versteifungsrippen und/oder die Perforation selbsttragend so überspannen kann, dass sich Rippen und/ oder Perforation nicht abzeichnen. In diesem Fall können vorgefertigte Passstücke aus Schaumwerkstoffen eingespart werden oder es entfallen die zum Verschäumen notwendigen Arbeitsgänge. Für Dekorfolien, die die Versteifungsrippen frei überspannen, ist es günstig, Verbundfolien mit vorzugsweise textilen Trägern zu verwenden. Die textile Trägerschicht schränkt die Dehnfähigkeit der Kunststoffolien ein und vermindert auf diese Weise die Gefahr, dass sich die Bereiche der offenen Versteifungsrippen auf der Sichtseite abzeichnen.
• Xhnliche Vorteile bieten Dekorfolien, die aus einem vorgefertigten Verbund von Dekorschicht und Schaumstoffschicht bestehen. Besonders günstige Verhältnisse liegen dann vor, wenn die Dekorfolie aus einem Mehrfachverbund aus Sichtfolie, textilem Verstärkungsträger und Schaumstoffbeschichtung besteht, der vorgefertigt ist. In diesem Fall können die festigkeitsmässigen Vorteile der textilen Trägerschicht mit den akustischen und dekorativen Vorteilen der Schaumbeschichtung gemeinsam benutzt werden.
• Innenverkleidungsteile in Fahrgastzellen werden häufig durch federnde Schnappverbindungselemente mit der Karosserie verbunden.
• Hier bieten erfindungsgemässe Formteile die günstige Möglichkeit, dass die zum Befestigen des kaschierten Formteils an der Fahrgastzelle notwendigen Hilfsmittel, wie beispielsweise Klammerlöcher oder Klammern,sich an den Versteifungsrippen befinden,und zwar derart, dass sie nach der Montage nicht sichtbar sind. Die Verbindungselemente ragen dann nach der Montage in die offene Versteifungsrippe hinein, können dort ungehindert ihre Befestigungsfunktion ausüben und sind, da die Sichtseite der Versteifungsrippe mit der Dekorfolie überspannt ist, unsichtbar angeordnet, was aus stilistischen Gründen in der Regel erwünscht ist.
• Sind die Versteifungsrippen erfindungsgemässer Formteile mit Schaumstoff gefüllt, so ist es vorteilhaft, wenn die zum Befestigen des Formteils an der Fahrgastzelle notwendigen Hilfsmittel, wie beispielsweise Klammern oder Clips, in der Schaumstoffüllung der Rippe so verankert sind, dass sie das Trägerteil nicht unmittelbar berühren. Auf diese Weise können - vor allem dann, wenn metallische Verbindungselemente verwendet werden - Schallbrücken vermieden, und damit die akustischen Eigenschaften der Formteile verbessert werden. Praktikable Ausführungsformen hierzu können darin bestehen, dass die Klammern oder Clips mit ihren Köpfen in den Füllschaum miteinoebettet sind und mit ihrem Befestigungsschaft durch einen Ausbruch im Trägerteil geführt werden, der grösser ist als der Durchmesser des Schaftes. Es ist jedoch auch möglich, hülsen- oder ringförmige Gegenstücke der Schnappverbindungen im Schaumstoff der Rippenfüllung hinter einem entsprechend grosE bemessenen Durchbruch im Trägerteil anzuordnen.
• Das "schwimmende" Einbetten der Befestigungselemente in die Schaumfüllung der Versteifungsrippen hat zusätzlich den Vorteil, dass auch nichtakustische Schwingungen oder Vibrationen an den Befestigungspunkten gedämpft werden.
• Dies hat vor allem bei grossflächigen Innenverkleidungsteilen - wie beispielsweise bei vorgefertigten Fahrzeughimmeln - den wesentlichen Vorteil, dass die Befestigungspunkte im Fahrbetrieb einer geringeren Wechsel belastung unterworfen sind, wodurch vorzeitige Werkstoffbrüche an den Krafteinleitungsstellen der Befestigung vermieden werden.
• Erfindungsgemässe Formteile können aus allen zum Stand der Technik gehörenden Werkstoffe gefertigt werden. Trägerteile aus verformten Blechwerkstoffen sind ebenso möglich wie Trägerteile aus verpressten, mit Bindemitteln versehenen Zellulose- oder Lignozellulosewerkstoffen.
• Auch das Fertigen der Trägerteile aus ungefüllten, gefüllten und/oder verstärkten thermoplastischen Kunststoffen ist möglich. Aus Gründen der Gewichtsersparnis sowie aus Gründen der Werkstoff- und Fertigungskosten wird denjenigen Ausführungsformen erfindungsgemässer Formteile der Vorzug gegeben sein, deren Trägerteile aus Zellulose- oder Lignozellulosewerkstoffen oder aus ungefüllten, gefüllten und/oder verstärkten thermoplastischen Kunststoffen besteht.

Claims (15)

1. Anspriiche 1. Formteil zur Innenverkleidung von Fahrgastzellen; bestehend aus einem räumlich verformten Trägerteil, vorzugsweise gleicher Wanddicke, dessen Sichtseite mit Folien, Schaumstoff, Textilien, Integraischaum oder einer Kombination von Schaumstoff, Folien und/oder Textilien dekoriert ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das räumlich verformte Trägerteil durchgehend eine geringere Wanddicke besitzt, als an sich für die geforderte Stabilität notwendig ist, dass die geforderte Formstabilität des Trägerteils durch gesonderte und/oder miteinander verbundene offene Versteifungsrippen hergestellt wird, dass diese Versteifungsrippen zur Sichtseite des Formteils hin offen sind, dass die Verrippung des Trägerteils so gestaltet ist, dass das Produkt aus Gesamtoberfläche und Dicke kleiner ist als das Volumen eines Trägerteils gleichen Werkstoffes und gleicher Formstabilität ohne Verrippung und dass die Dekorschicht der Sichtseite die Versteifungsrippen derart überspannt, dass die geforderte Ansichtskontur entsteht und die Versteifungsrippen unsichtbar bleiben.
2. 2. Formteil nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , dass das verformte Trägerteil ganz oder teilflächig perforiert ist.
3. 3. Formteil nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass die Versteifungsrippen des Trägerteils zumindest teilflächig ein Netzwerk bilden und dass die Perforation nach Anspruch 2 in Grösse und Geometrie näherungsweise der Maschenform entspricht.
4. 4. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Volumen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation mit Schaumstoffen ausgefüllt ist.
5. 5. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 4 , d a d u r c h ge -k e n n z e i c h n e t , dass das Rippenvolumen mit vorgefertigten Passstücken aus Schaunwerkstoffen ausgefüllt ist.
6. 6. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ausschäumen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation in einem Arbeitsgang mit dem Verschäumen einer Dekorschicht erfolgt.
7. 7. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 6 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass der Schaum zum Ausfüllen der Versteifungsrippen und/oder der Perforation ein offenporiger Schaum ist.
8. 8. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 3 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Dekorschicht aus einer Folie besteht, deren Dicke und Festigkeit so beschaffen ist, dass sie die Versteifungsrippen und/oder die Perforation selbsttragend so überspannt, dass sich Rippen und/oder Perforation nicht abzeichnen.
9. 9. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 3 sowie dem Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dekorschicht eine Verbundfolie mit vorzugsweise textilem Träger.ist.
10. 10. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 3 sowie dem Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dekorschicht eine Verbundfolie mit Schaumstoffträger ist.
11. 11. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 3 sowie dem Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dekorschicht eine Mehrfachverbundfolie ist, beispielsweise aus Sichtfolie, textilem Träger und Schaumstoffbeschichtung besteht und dass der Mehrfachverbund vorgefertigt ist.
12. 12. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die zum Befestigen des Formteils an der Fahrgastzelle notwendigen Hilfsmittel - wie beispielsweise Klammerlöcher oder Klammern - sich an den Versteifungsrippen befinden, und zwar derart, dass sie nach der Montage nicht sichtbar sind.
13. 13. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass die zum Befestigen des Formteils an der Fahrgastzelle notwendigen Hilfsmittel - wie beispielsweise Klammern oder Clips oder deren Gegenstücke - in der Schaumstofffüllung der Versteifungsrippen nach Anspruch 4 so verankert sind, dass sie das Trägerteil nicht berühren.
14. 14. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das rippenversteifte Trägerteil aus mit Bindemitteln versehenen, verpressten Zellulose- oder Lignozellulosewerkstoffen besteht.
15. 15. Formteil nach den Ansprüchen 1 - 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das rippenversteifte Trägerteil aus ungefülltem, gefülltem und/oder verstärktem thermoplastischen Kunststoff besteht.