DE29607262U1 - Molding - Google Patents
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Description
FORMTEILMOLDED PART
Die Erfindung betrifft ein Formteil, insbesondere zur KFZ-Innenverkleidung mit einer Wabenplatte als Kernschicht und zumindest einseitig auf dieser angeordneten Deckschicht.The invention relates to a molded part, in particular for vehicle interior trim with a honeycomb panel as the core layer and a cover layer arranged on at least one side thereof.
Aus der Praxis ist ein solches Formteil insbesondere für Türverkleidungen, Hutablagen und Seitenverkleidungen bekannt. Dabei werden die Formteile in einer entsprechenden Form hergestellt und als Innenverkleidung in das Kraftfahrzeug eingesetzt. In practice, such a molded part is known in particular for door panels, parcel shelves and side panels. The molded parts are manufactured in a corresponding shape and used as interior paneling in the vehicle.
Insbesondere bei als Himmel bezeichneten Dachverkleidungen hat sich herausgestellt, daß es einerseits von Vorteil ist, wenn die Dachverkleidung sich im wesentlichen nur an den A-, B-, und/oder C-Säulen des Kraftfahrzeuges abstützt und auf eine weitere Befestigung zum Fahrzeugdach verzichtet werden kann. Dadurch muß das Formteil eine ausreichende Steifigkeit aufweisen. Andererseits ergibt sich bei Dachverkleidungen, insbesondere bei Sonneneinstrahlung, eine erhebliche Wärmebelastung. Diese kann dazu führen, daß Kernschicht und Deckschicht, die in nicht ausreichender oder unzureichender Weise miteinander verbunden sind, sich zumindest teilweise voneinander lösen. Darunter leidet das Aussehen der Dachverkleidung, so daß eine Reparatur oder ein Ersetzen der Dachverkleidung notwendig ist.Particularly in the case of roof linings referred to as headliners, it has been found that it is advantageous if the roof lining is essentially only supported by the A, B and/or C pillars of the vehicle and no further fastening to the vehicle roof is required. The molded part must therefore have sufficient rigidity. On the other hand, roof linings are subject to considerable heat stress, particularly when exposed to sunlight. This can lead to the core layer and cover layer, which are not sufficiently or insufficiently connected to one another, separating at least partially from one another. This affects the appearance of the roof lining, so that repair or replacement of the roof lining is necessary.
Die vorangehenden Probleme wurden insbesondere in Zusammenhang mit der Dachverkleidung geschildert. Allerdings können in analoger Weise auch andere KFZ-Innenverkleidungen in dieser Weise belastet sein.The previous problems were described in particular in connection with the roof paneling. However, other vehicle interior paneling can also be subject to similar stresses.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Formteil der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß dieses sowohl eine hohe Steifigkeit als auch eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist.The invention is therefore based on the object of improving a molded part of the type mentioned at the outset so that it has both high rigidity and high heat resistance.
Diese Aufgabe wird bei dem Gegenstand mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß Wabenplatte und Deckschicht wenigstens teilweise aus einem thermoplastischen Material zur gegenseitigen Schmelzverbindung gebildet sind, wobei die Deckschicht zur Aufnahme von Zugkräften ein Fasermaterial enthält.This object is achieved in the article with the features of the preamble of claim 1 in that the honeycomb panel and the cover layer are at least partially made of a thermoplastic material for mutual melt bonding, the cover layer containing a fiber material for absorbing tensile forces.
Durch die innige Schmelzverbindung der thermoplastischen Materialien aus Wabenplatte und Deckschicht werden diese so miteinander verbunden, daß auch bei hoher Wärmebelastung die Schmelzverbindung hält. Das Fasermaterial in der Deckschicht bringt eine entsprechend hohe Zugfestigkeit, die durch die Verbindung mit der Wabenplatte die Biegefestigkeit und insgesamt eine hohe Formtei!steifigkeit ermöglicht.The intimate melting of the thermoplastic materials from the honeycomb panel and the cover layer means that they are connected to one another in such a way that the melting connection holds even under high heat loads. The fiber material in the cover layer provides a correspondingly high tensile strength, which, through the connection with the honeycomb panel, enables the bending strength and overall high molded part rigidity.
Bei dem erfindungsgemäßen Formteil sind weitere Befestigungen am Fahrzeugdach nicht mehr notwendig, so daß der Einbau der Dachverkleidung vereinfacht und schneller ist. Das erfindungsgemäße Formteil kann außerdem hohen Wärmebelastungen standhalten, ohne daß sich beispielsweise die Deckschicht von der Kernschicht löst. Dadurch sind keine vorzeitigen Reparaturen oder Auswechslungen der Dachverkleidung notwendig.With the molded part according to the invention, additional fastenings to the vehicle roof are no longer necessary, so that the installation of the roof panel is simpler and faster. The molded part according to the invention can also withstand high thermal loads without, for example, the cover layer separating from the core layer. This means that no premature repairs or replacements of the roof panel are necessary.
Die Wabenplatte kann beispielsweise in dem Bereich aus thermoplastischem Material gebildet sein, in dem die Deckschicht an der Wabenplatte anliegt. Das thermoplastische Material kann in der Deckschicht in Form von Schmelzfasern oder ähnlichem enthalten sein. Insbesondere können die Fasern des Fasermaterials hauptsächlich in einer bestimmten Richtung angeordnet sein, wenn beispielsweise in einer solchen Richtung besonders hohe Zugkräfte aufgrund von Biegebelastungen des Formteils zu erwarten sind.The honeycomb panel can, for example, be made of thermoplastic material in the area in which the cover layer rests against the honeycomb panel. The thermoplastic material can be contained in the cover layer in the form of melt fibers or similar. In particular, the fibers of the fiber material can be arranged mainly in a certain direction if, for example, particularly high tensile forces are to be expected in such a direction due to bending loads on the molded part.
Um die Deckschicht einfach herzustellen kann diese mindestens aus einer thermoplastischen Materialschicht und einer Faserschicht gebildet sein. Ebenso kann beispielsweise das Fasermaterial in der thermoplastischen Schicht eingebettet sein.In order to make the cover layer easy to produce, it can be made of at least one thermoplastic material layer and one fiber layer. The fiber material can also be embedded in the thermoplastic layer.
Um eine anisotrope Anordnung von Fasern zur Aufnahme von Zugkräften in verschiedensten Richtungen bereitzustellen, ist die Faserschicht vorzugsweise ein Vlies. Ein solches Vlies wird durch eine Wirrlage von Fasern gebildet. Ebenso kann die Faserschicht ein Netz, Gewebe, Geflecht oder dergleichen sein, wobei diese teilweise eine geordnete Lage von Fasern bilden.In order to provide an anisotropic arrangement of fibers to absorb tensile forces in a wide variety of directions, the fiber layer is preferably a fleece. Such a fleece is formed by a random layer of fibers. The fiber layer can also be a net, fabric, braid or the like, whereby these partially form an ordered layer of fibers.
Als Fasermaterial sind Naturstoffe oder Kunststoffe einsetzbar, die faser- oder fadenförmig sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Vlies aus Glasfasern oder Naturfasern gebildet. Natural materials or plastics that are fibrous or thread-like can be used as fiber material. In a preferred embodiment, the fleece is made of glass fibers or natural fibers.
Eine einfache Konstruktion der Wabenplatte zeichnet sich dadurch aus, daß eine Einzelwabe der Wabenplatte zweischichtig aus einem thermoplastisch härterem und einem thermoplastisch weicherem Material aufgebaut ist. Bei der Schmelzverbindung zwischen Wabenplatte und Deckschicht schmilzt zumindest teilweise das thermoplastisch weichere Material und geht eine innige Verbindung mit dem entsprechenden thermoplastischen Material der Deckschicht ein. Die Einzelwabe kann auch einschichtig aufgebaut sein.A simple honeycomb panel design is characterized by the fact that an individual honeycomb of the honeycomb panel is made up of two layers from a thermoplastically harder material and a thermoplastically softer material. When the honeycomb panel and the cover layer are fused, the thermoplastically softer material melts at least partially and forms an intimate bond with the corresponding thermoplastic material of the cover layer. The individual honeycomb can also be made up of one layer.
Die Einzelwaben können im wesentlichen jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, so lange sie ausreichend miteinander verbunden sind und zusammen mit der Deckschicht eine ausreichende Biegefestigkeit des Formteils gewährleisten. Eine solche Einzelwabe kann einen eckigen Querschnitt oder einen runden Querschnitt haben. Ist die Einzelwabe im wesentlichen röhrenförmig, das heißt, hat einen runden Querschnitt, ist die Röhrenwand aus Innen- und Außenschicht zweischichtig aus den beiden genannten thermoplastischen Materialien aufgebaut. Eine derartige Wabenplatte wird dadurch hergestellt, daß die Röhren parallel nebeneinander in Blöcken zusammengestellt und anschließend erhitzt werden. Auf diese Weise kleben die Röhren an ihren AußenseitenThe individual honeycombs can essentially have any cross-section, as long as they are sufficiently connected to one another and, together with the cover layer, ensure sufficient bending strength of the molded part. Such an individual honeycomb can have a square cross-section or a round cross-section. If the individual honeycomb is essentially tubular, i.e. has a round cross-section, the tube wall is made up of an inner and outer layer made of two layers of the two thermoplastic materials mentioned. Such a honeycomb panel is manufactured by assembling the tubes in blocks parallel to one another and then heating them. In this way, the tubes stick to their outer sides.
aneinander und bilden eine sehr steife Wabenstruktur. Diese Blöcke werden dann quer zur Längsrichtung der Röhren geschnitten, wodurch sich entsprechende Wabenplatten ergeben. Die einzelnen Röhren können beispielsweise extrudiert werden. Um das thermoplastisch weichere Material als Innenschicht vorzusehen, kann ein solches Material nach Herstellung der Wabenplatte oder zumindest nach Erhitzen der Röhren zu deren gegenseitiger Verbindung in die Röhren eingebracht werden.to each other and form a very rigid honeycomb structure. These blocks are then cut across the length of the tubes, which results in corresponding honeycomb panels. The individual tubes can be extruded, for example. In order to provide the thermoplastically softer material as an inner layer, such a material can be introduced into the tubes after the honeycomb panel has been manufactured or at least after the tubes have been heated to connect them to each other.
Die Herstellung der Wabenplatte wird allerdings vereinfacht, wenn die Röhren beispielsweise zweischichtig extrudiert werden, mit einer Innenschicht aus thermoplastisch härterem und der Außenschicht aus thermoplastisch weicherem Material. Auf diese Weise können die Außenschichten bereits zum Verkleben der Röhren miteinander bei Herstellung der Wabenstruktur verwendet werden.However, the production of the honeycomb panel is simplified if the tubes are extruded in two layers, for example, with an inner layer made of thermoplastically harder material and an outer layer made of thermoplastically softer material. In this way, the outer layers can already be used to bond the tubes together when producing the honeycomb structure.
Die gegenseitige Schmelzverbindung von Wabenplatte und Deckschicht erfolgt in beiden Fällen primär nur über das thermoplastisch weichere Material, das heißt, das bei einer niedrigeren Temperatur schmelzende Material. Dadurch können Kernschicht und Deckschicht insbesondere zwischen Außenschicht und Deckschicht die innige Schmelzverbindung aufweisen.In both cases, the mutual melting connection between the honeycomb panel and the cover layer primarily occurs only via the thermoplastically softer material, i.e. the material that melts at a lower temperature. This allows the core layer and cover layer to have an intimate melting connection, particularly between the outer layer and the cover layer.
Zur Verkleidung einer dem Fahrzeuginnenraum zuweisenden Sichtoberfläche des Formteils, kann zumindest auf dieser eine Dekorschicht angeordnet sein.To cover a visible surface of the molded part facing the vehicle interior, at least one decorative layer can be arranged on this surface.
Um das Verschmelzen der thermoplastischen Materialien von Wabenplatte und Deckschicht bei einer bestimmten Temperatur in vereinfachter Weise durchführen zu können, ist es von Vorteil, wenn diese thermoplastischen Materialien identisch sind. Sind die thermoplastischen Materialien unterschiedlich und haben sie unterschiedliche Schmelztemperaturen, kann das Verschmelzen im wesentlichen bei der höheren Schmelztemperatur durchgeführt werden.In order to be able to melt the thermoplastic materials of the honeycomb panel and the cover layer at a certain temperature in a simplified manner, it is advantageous if these thermoplastic materials are identical. If the thermoplastic materials are different and have different melting temperatures, the melting can essentially be carried out at the higher melting temperature.
Bevorzugt ist weiterhin eine Anordnung von Deckschichten beidseitig zur Wabenplatte, um die Biegefestigkeit entsprechend zuIt is also preferred to arrange cover layers on both sides of the honeycomb panel in order to increase the bending strength accordingly.
erhöhen. Durch die Verwendung einer Wabenplatte als Kernschicht ergibt sich für das Formteil eine geringe Dichte und in Verbindung mit den Deckschichten eine hohe Schubfestigkeit. Deshalb kann bei geringem Gesamtformteilgewicht eine relativ hohe Materialstärke mit einem hohen Flächenträgheitsmoment verwendet werden. Damit wird eine hohe Formteilsteifigkeit erzielt.increase. Using a honeycomb panel as the core layer results in a low density for the molded part and, in conjunction with the cover layers, a high shear strength. Therefore, a relatively high material thickness with a high area moment of inertia can be used with a low total molded part weight. This achieves a high molded part rigidity.
Je nach Herstellungsverfahren kann außerdem das thermoplastische Material der Deckschicht auch für eine optimale Verbindung zur Dekorschicht eingesetzt werden.Depending on the manufacturing process, the thermoplastic material of the cover layer can also be used to ensure an optimal connection to the decorative layer.
Bei der Herstellung des Formteils werden entweder die Kernschicht und die Deckschichten separat erwärmt und anschließend in einem Preßwerkzeug miteinander verbunden und verformt oder die Schichten werden aufeinandergelegt, erhitzt und dann miteinander in der Presse verbunden und verformt.When producing the molded part, either the core layer and the cover layers are heated separately and then connected and deformed in a press tool, or the layers are placed on top of each other, heated and then connected and deformed in the press.
Analog kann die Dekorschicht getrennt oder zusammen mit den übrigen Schichten aufgeheizt und anschließend entsprechend aufkaschiert werden.Similarly, the decorative layer can be heated separately or together with the other layers and then laminated accordingly.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.In the following, an embodiment of the invention is explained and described in more detail with reference to the figures attached to the drawing.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine schräge Draufsicht auf ein Formteil gemäß der Erfindung, bei dem einige Schichten teilweise entfernt sind, undFigure 1 is an oblique plan view of a molded part according to the invention, in which some layers have been partially removed, and
Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des Details X aus Figur 1.Figure 2 is an enlarged view of detail X from Figure 1.
In Figur 1 ist eine schräge Draufsicht auf ein Formteil 1 im Prinzip dargestellt. Das Formteil 1 weist einen Schichtaufbau aus einer unteren Deckschicht 5, einer Kernschicht 3, einer oberen Deckschicht 4 und einer auf einer Sichtoberfläche 12 desFigure 1 shows an oblique plan view of a molded part 1 in principle. The molded part 1 has a layer structure of a lower cover layer 5, a core layer 3, an upper cover layer 4 and a
Formteils 1 angeordneten Dekorschicht 13 auf. Die Deckschichten 4, 5 sind mit der als Wabenplatte 2 ausgebildeten Kernschicht mittels thermoplastischen Materialien in beiden Schichten verschmolzen. The molded part 1 has a decorative layer 13 arranged thereon. The cover layers 4, 5 are fused to the core layer designed as a honeycomb panel 2 using thermoplastic materials in both layers.
Die Wabenplatte 2 weist eine Vielzahl von röhrenförmigen Einzelwaben 9 auf, die sich zwischen den Deckschichten 4 und 5 erstrecken. Die Einzelwaben 9 sind reihenförmig angeordnet, wobei benachbarte Reihen von Einzelwaben um etwa"einen halben Durchmesser einer Einzelwabe gegeneinander in Reihenrichtung versetzt sind. Die Deckschichten 4, 5 enthalten ein Fasermaterial 6 und können als thermoplastisches Material weitere Schmelzfasern enthalten. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede der Deckschichten 4, 5 aus einer Faserschicht 8 und einer thermoplastischen Materialschicht 7 gebildet, wobei die thermoplastische Materialschicht 7 zwischen Faserschicht 8 und Wabenplatte 2 angeordnet ist.The honeycomb panel 2 has a plurality of tubular individual honeycombs 9 that extend between the cover layers 4 and 5. The individual honeycombs 9 are arranged in rows, with adjacent rows of individual honeycombs being offset from one another in the row direction by about half the diameter of an individual honeycomb. The cover layers 4, 5 contain a fiber material 6 and can contain further melt fibers as a thermoplastic material. In the embodiment shown in Figure 1, each of the cover layers 4, 5 is formed from a fiber layer 8 and a thermoplastic material layer 7, with the thermoplastic material layer 7 being arranged between the fiber layer 8 and the honeycomb panel 2.
Eine weitere thermoplastische Materialschicht kann zwischen Faserschicht 8 und Dekorschicht 13 angeordnet sein. Diese weitere thermoplastische Materialschicht kann Teil der Deckschicht 4 oder Teil der Dekorschicht 13 sein.A further thermoplastic material layer can be arranged between the fiber layer 8 and the decorative layer 13. This further thermoplastic material layer can be part of the cover layer 4 or part of the decorative layer 13.
In Figur 2 ist ein Detail X aus Figur 1 vergrößert dargestellt. Vier Einzelwaben 9 aus zwei benachbarten Reihen sind miteinander über ihre Außenschichten 11 verbunden. Jede der röhrenförmigen Einzelwabe 9 ist zweischichtig aus Innenschicht 10 und Außenschicht 11 aufgebaut. Die Innenschicht 10 ist aus einem thermoplastisch härterem und die Außenschicht 11 aus einem thermoplastisch weicherem Material gebildet. Die Begriffe "weicher" und "härter" beziehen sich dabei auf die niedrigere, beziehungsweise höhere Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials.In Figure 2, a detail X from Figure 1 is shown enlarged. Four individual honeycombs 9 from two adjacent rows are connected to one another via their outer layers 11. Each of the tubular individual honeycombs 9 is constructed in two layers, consisting of an inner layer 10 and an outer layer 11. The inner layer 10 is made of a thermoplastically harder material and the outer layer 11 is made of a thermoplastically softer material. The terms "softer" and "harder" refer to the lower or higher melting temperature of the thermoplastic material.
Beim Verbinden der erwärmten Deckschichten 4, 5 mit der Wabenplatte 2 werden diese aneinander gepreßt und die thermoplastischen Materialien der Schicht 7 und insbesondere der Außenschicht 11 der Einzelwaben 9 gehen eine innige Schmelzverbin-When the heated cover layers 4, 5 are connected to the honeycomb panel 2, they are pressed together and the thermoplastic materials of the layer 7 and in particular the outer layer 11 of the individual honeycombs 9 form an intimate melt bond.
dung ein. Solche thermoplastischen Materialien können beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid, Polystyrol oder dergleichen sein.Such thermoplastic materials can be, for example, polyethylene, polypropylene, polyamide, polystyrene or the like.
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