DE3127253A1 - Selbsttragendes element fuer die ausruestung der innenraeume von kraftfahrzeugen, insbesondere instrumentendeck, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Selbsttragendes element fuer die ausruestung der innenraeume von kraftfahrzeugen, insbesondere instrumentendeck, und verfahren zu dessen herstellung

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DE3127253A1
DE3127253A1 DE19813127253 DE3127253A DE3127253A1 DE 3127253 A1 DE3127253 A1 DE 3127253A1 DE 19813127253 DE19813127253 DE 19813127253 DE 3127253 A DE3127253 A DE 3127253A DE 3127253 A1 DE3127253 A1 DE 3127253A1
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Description

BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die selbsttragenden Elemente, welche im Innenraum von Kraftfahrzeugen verwendet werden, wie insbesondere Instrumentendecks, die steifen Taschen und die üblichen Ablagen, welche gewöhnlich seitlich und auf dem Boden der Kraftfahrzeuge angeordnet sind.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Element der oben genannten Art, welches zusätzlich zu den.fHr eine selbsttragende Konstruktion erforderlichen Steifheitsmerkmalen eine Oberflächenweichheit besitzt, die den Komfort des Innenraumes wesentlich verbessert, die Sicherheit erhöht und dem Element selbst ein besonders ästhetisches Aus, sehen verleiht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Elements, insbesondere eines Instrumentendeeks, welches mit den vorgenannten funktionellen und ästhetischen Merkmalen eine bedeutende Vereinfachung dar Herstellungsvorgänge verbindet und sich somit besonders für die Serienproduktion eignet«,
Das erfindungsgemäße selbsttragende Element, insbesondere ein Instrumentendeck, ist dadurch gekennzeichnet, daß es, eng aneinander gebunden, aus einem selbsttragenden Einsatz aus Polymermaterial und einer weichen aus einem warmverformbaren Laminat gebildeten Oberflächenschicht besteht, welches Laminat seinerseits aus einer kalandrieren Halbschicht und einer geschäumten, Halb schien t9 die miteinander verbunden sind, besteht.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines selbsttragenden Einsatzes, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Arbeitsphasen umfaßt:
- Warmverformung unter Vakuumanweridung der Oberflächenschicht auf einer thermisch vorbereiteten Formpatrize;
— überführung der vorgeformten Schicht in eine Matrize, Schließen der Form und Bildung des Einsatzes durch 'direktes Einspritzen einer Zweikomponenten-Hartpolyurethanmischung (R.I.H. - Technologie - reaction injection moulding).
Gemäß einer Variante der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren vorgesehen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Arbeitsphasen umfaßt:
- Bildung eines Polypropyleneinsatzes durch Spritzguß, wobei der Einsatz in Form einer geformten mit Durchgangslöchern versehenen Platte vorliegt;
— Haftbarmachung mittels eines "Primers" und eines Polyurethanklebstoffes der Seite des Einsatzes, welche for die Aufnahme der Oberflächenschicht bestimmt ist;
- Aufbringung der Oberflächenschicht im Vakuumformverfahren, wobei der Einsatz selbst als Pormpatrize für die Oberflächenschicht verwendet wird.
Die Oberflächenschicht, gebildet vorzugsweise aus einer Halbschicht, die aus einer kalandrieren Folie aus einem Gemisch der unter den Bezeichnungen "ABS" (Acrylnitril-Butadien-Styrol) und "PVC" (Polyvinylchlorid) bekannten Materialien und einer Halbschicht aus vernetztem geschäumten Polyäthylen oder geschäumtem "PVC" besteht> wird
erhalten, indem man die beiden Halbschichten, nach Haftbarmachung wenigstens einer der Halbschichten, durch Walzen vereinigt; die Technik der Herstellung der Oberflächenschicht ist in der früheren Italienischen Patentanmeldung 6712O-A/8O der Anmelderin beschrieben.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der die Außenverkleidung bildenden Schale und der selbsttragenden Struktur aus Polymermaterial eine Verstärkungsschicht im wesentlichen und vorzugsweise auf der Basis von Glasfasern, wie ein Gewebe oder Pilz ("mat") oder 91TIiIT" (tessuto non tessuto - nichtgewebtes Gewebe) aus Glasfasern od.dgl. eingelegt. Das Einlegen der Verstärkungsschicht wird erreicht, indem man das Gewebe oder den Pilz oder das TNT auf die vorgeformte, zur Bildung der Außenverkleidung bestimmte Schale nach Anordnung derselben in der betreffenden Halbform auflegt und sodann nach dem Schließen der Form das Zweikomponenten-Hartpolyurethan einspritzt.
Auf diese V/eise werden die folgenden weiteren Vorteile erzielts
-Ein selbsttragender Bauteil mit herabgesetzter Dichte^ insbesondere zwischen 0,3 und 1, und folglich herabgesetztem Gewicht bei gleichen mechanischen Festigkeitseigenschaften;
» ein gegen '<Yärmebelastungen unempflndlieher, unverformbarer und keine auf Grund der Gegenwart von Blasen od»dglP stammende Unebenheiten aufweisender Bauteil? \
- Möglichkeit der Eliminierung der Sttltzeinsatze aus Metall oder Kunststoff ododgloj die miteingeformt werden3
und Möglichkeit der Anbringung anderer Einsätze durch Umfalzen des Stucks.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind deutlicher der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen zu entnehmen»
Ss zeigen:
Pig. 1 in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt ein erfindungsgemäßes Instrumententdeck;
Fig. 2 und 2a eine Seitenansicht "bzw. eine Schnitt an sieht entlang der Linie Ha - Ha einer Form, wobei die Verformphase der Oberflächenschicht gemäß einer Ausfuhrungaforni des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht ist;
Fig. 3 und 3a einen Längsschnitt bzw. Querschnitt einer Form, wobei die nachfolgenden Verformphasen des Einsatzes und die gleichzeitige Zuordnung desselben an die Oberflächenschicht veranschaulicht werden;
Fig. 4- und 4a eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt des fertigen Produktes nach der Entformung; und
Fig. 5 den Schnitt einer Form in der Phase des Einlegens einer Verstärkungsschicht.
Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes InstrumentendeckP, welches aus dem steifen Einsatz I und der weichen Oberflächenschicht S besteht. Der Einsatz und die Schicht sind, wie der folgenden Beschreibung deutlicher zu entnehmen ist, eng miteinander verbunden.
<~ 9 —
Der Einsatz I besteht aus steifem Polymermaterial ausgewählt aus der Gruppe, die Polypropylen und Hartpolyurethan umfaßt, und besitzt solche mechanische Eigenschaften, daß er, eventuell unter Zuhilfenahme von metallischen Zusatzeinsätzen, selbsttragend ist.
Die Oberflächenschicht S ist durch eine kalandrierte Halbschicht, die aus einer Mischung von ABS und PVC besteht, und einer Halbschicht aus geschäumtem PVC oder geschäumtem vernetztem Polyäthylen gebildet. Diese Materialien sind dem Fachmann unter den vorgenannten Bezeichnun gen eindeutig bekannt. Eine bevorzugte Zusammensetzung der kalandrierten Halbschicht ist beispielsweise folgendes 100 Teile PVC, 100 Teile ABS9 45 Teile NBR, 100 Teile Weichmacher, wobei die Teile auf das Gewicht bezogen sind«, Nach der Haftbarmachung wenigstens einer der Halbschichten werden diese durch Walzen miteinander vereinigt, wie in der genannten Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist.
Dank ihrer Eigenschaften ist die Oberflächenschicht S warmverformbar, d.h. sie ermöglicht es, das Instrumenten deck oder ein anderes Element im Zuge eines besonders einfachen und raschen und für die Herstellung großer Serien geeigneten Herstellungsverfahrens zu erhalten.
Die Pig. 2 und die folgenden Zeichnungsfiguren zeigen eine Ausführungsform des genannten Verfahrens, welches folgende Arbeitsphasen umfaßt:
Auf einen Formkern oder eine Patrize 10 wird die Oberflächenschicht S aufgebracht, die vorgewärmt und vorher
beispielsweise nach dem in der vorgenannten Patentanmeldung beschriebenen Verfahren kontinuierlich hergestellt wurde. Mittels einer Pumpe 11 wird in der Patrize Vakuum erzeugt und dank der Gegenwart einer Vielzahl von DurchgangslBchern auf der Oberfläche derselben haftet die Oberflächenschicht nun an der Form, und legt sich an diese entsprechend ihrem Profil an.
Die Schicht S wird sodann - wobei die geschäumte Halbschicht außen liegt - in die Halbformmatrize 12 einer Form 13 eingebracht, die mit einer G-egenform 14· abgeschlossen ist, welche eine mit einem Einspritzkanal 15 in Verbindung
11
stehende Öffnung begrenzt. Die Halbform 12 wird mittels einer Reihe von Kanälen 16, in* denen ein Heizfluid zirkuliert, vorgewärmt und der Wirkung einer (nicht dargestellten) Vakuumpumpe, die an ein Anschlußmundstllck 17 angeschlossen ist, ausgesetzt. Das Vakuum gewährleistet eine einwandfreie Haftung der Schicht S an der Oberfläche der Halbform 12.
Durch den Kanal 15 wird eine Mischung von Hartpolyurethan eingespritzt. Die Einspritzung erfolgt nach der unter der Abkürzung R.I.M. bekannten Technologie und es wird auf diese Weise der Einsatz I direkt gegossen, so daß dieser eng mit der geschäumten Halbschicht der Oberflächenschicht S verbunden ist.
Nach dem Entformen und der Entfernung der Ansätze L der Oberflächenschicht S erhält man das in den Fig. 4 und 4a gezeigte fertige Produkt.
Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
zuerst der Polypropyleneinsatz I durch Spritzguß gebildet. Der auf diese V/eise erhaltene Einsatz liegt als Formplatte, welche eine Vielzahl von Durchgangslöchern besitzt, vor« Sodann wird die Oberfläche des Einsatzes, welche zur Aufnahme der Schicht S bestimmt ist, mittels eines "Primers" oder durch Abflammen und mittels eines Polyurethanklebstoffes haftfähig gemacht. Hierauf wird die getrennt hergestellte Schicht S durch Formen unter Vakuum aufgebracht, wobei der Einsatz selbst als Formpatrize für die genannte Oberflächenschicht verwendet wird. Es ist notwendig, daß die Oberflächenschicht vorher erwärmt und plastifiziert wird, um an der Formpatrize anzuhatten.
In der Fig. 5 ist mit 100 eine Halbformmatrize und mit S die vorgeformte Schale bezeichnet, welche dazu bestimmt ist, die sichtbare Schicht des fertigen Produktes zu bilden. Die Schale S wird in einer vorhergehenden Arbeitsphase auf einer Formpatrize in der oben beschriebenen Weise gebildet.
Nach dem Einbringen der wie oben beschriebenen vorgeformten Schale S in die Halbform 100, wobei die sichtbare Fläche mit der Oberfläche der Halbfora in Berührung steht, wird auf der Schale durch einfaches Auflegen eine Verstärkungsschicht SR angeordnet, die in den Polyurethaneinsatz eingebaut wird. Die Schicht SR besteht vorzugsweise aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe,, die Glasfasergewebes Glasfaserfilz ("mat"), TNT (tessuto non tessuto - nicht gewebtes Gewebe) aus Glasfasern und äquivalente Materialien umfaßt. Die Art der Schicht SR ist jedoch nicht unbedingt an ein besonderes Material gebunden, da zufriedenstellende
Ergebnisse aach unter Verwendung von Geweben, Pilzen und TNT auf der Basis synthetischer und anorganischer Fasern sowie bei Verwendung eines dünnen Metallnetzes erhalten wurden.
Die Breite der Schicht SR richtet sich nach der in der Ebene entwickelten Oberfläche des fertigen Elementes, die Schicht kann jedoch auch nur teilweise vorgesehen sein, um eine entsprechende teilweise Verstärkung vorbestimmter Teile des fertigen Elementes zu erzielen.
Nach dem Schließen der Form durch Aufsetzen einer passenden Halbform 200 wird die Zweikomponenten-Hartpolyurethanmischung eingespritzt. Nach dir Entformung und dem Entfernen der Ansätze der Oberflächenschicht erhält man das fertige Produkt, das sich durch eine beachtliche Leichtigkeit, die auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß die Einführung der Schicht SR eine bedeutende·Herabsetzung der Dichte des Polyurethaneinsatzes, die nunmehr zwischen 0,3 und 1 liegt, ermöglicht, kennzeichnet.
Trotz dieser Gewichtsverringerung besitzt das fertige Element verbesserte strukturelle Eigenschaften hinsichtlich mechanischer Festigkeit und Wärmebeständigkeit und ist das Element im wesentlichen unverformbar.
Weiters gestattet die verstärkte Polyurethanstruktur die Einbringung eines jeden beliebigen Metalleinsatzes durch direktes Umfalzen des Teiles, so daß sich der kompliziertere Mitguß des Teiles erübrigt.
Unter Beibehaltung des Grundgedankens der Erfindung können
die Einzelheiten hinsichtlich der Durchführung des Verfahrens und die Ausftlhrungsformen des Produktes in vieler Hinsicht von der vorstehend gegebenen beispielsweisen Beschreibung der Erfindung abweichen, ohne dadurch den Hahtnen der Erfindung zu überschreiten.
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Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE
    JG. CONRAD KÖCHLING
    JG. CONRAD-JOACHIM KÖCHLING
    Fleyer Straße 135, 5800 Hagen Ruf (023 31) 811 64 + 85033 Telegramme: Patentköchllng Hagen
    Konten :Gommerzbank AQ. Hsgon (BLZ 450 400 42) 3 515 095 Sparkasse Magen 100 012 043 Postscheck: Dortmund 6989 - 460
    Lfd. Nr 7691/81
    Aktenzeichen:
    Änm.: COMIND S.p.A. Azienda STRRS Cdtso Sa\/ona, **5
    UILLASTELLONE (Provinz Torino) -Itallen-
    \/NR: 11 58 51
    Selbsttragendes Element für die Ausrüstung der
    InnenrBume von Kraftfahrzeugen, insbesondere
    Instrumentendeck, und Verfahren zu dessen Herstellung
    Patentanspruches
    / 1.^Selbsttragendes Element für die Ausrüstung der Ιηηεπ-v—räume von Kraftfahrzeugen, inefesaandere Instrumentendeck, dadurch gekennzeichnet, daß es„ eng aneinander gebunden, aus einem selbsttragenden Einsatz (I) aus Polymerraterlal und einer weichen aus einem uiarmverfortubarsn Laminat ge-
    bildeten Oberflächenschicht (S) besteht, welches Laminat seinerseits aus einer kalandrierten Halbschicht und einer geschäumten Halbschicht, die miteinander verbunden sind, besteht.
    2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (I) und die Oberflächenschicht (S) getrennt erzeugt und sodann durch Pressen vereinigt v/erden.
    3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (I) aus steifem Polymermaterial ausgewählt aus der Gruppe, die Polyäthylen und Hartpolyurethan umfaßt, besteht.
    4· Element nach einem der Ansprache 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kalandrierte Halbschicht der Oberflächenschicht (S) aus einer Mischung der unter den Bezeichnungen ABS und PVC bekannten Materialien gebildet ist und die geschäumte Halbschicht aus geschäumtem PVC oder Polyäthylen besteht.
    5. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine zwischen Schale und dem Bauteil eingesetzte Verstärkung sschicht (SR), die im wesentlichen und vorzugsweise aus einer Schicht auf der Basis von Glasfasern, wie einem Gewebe, einem Pilz (mat), einem nichtgewebten Gewebe (TNT) aus Glasfasern besteht, enthält.
    6. Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (SR)1 alternativ, aus einem Gewebe, Pilz oder nichtgewebten Gewebe auf der Basis von
    synthetischen Fasern besteht.
    7. Element nach Ansprach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (SR) aus einem Metallnetz besteht«
    8· Verfahren zur Herstellung eines selbsttragenden Elementes nach den Ansprachen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet.^ daß es folgende Arbeitsphasen umfaßt;
    - Warmverformung unter Vakuumanwendung der Oberflächen= schicht (S) auf einer Formpatrize (10) ;
    - Überführung der vorgeformten Schicht in eine entsprechende Formmatrize (12)S Schließen der Form (13) und Bildung des Einsatzes (I) durch dirfektes Einspritzen einer Zweikomponenten-Hartpolyurethanmischung (RJJ. Technologie). *
    9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet t daß * die geschäumte Halbschicht und das Material des Einsatzes (I) in der Einspritzphase miteinander verschweißt werden»
    10ο Verfahren zur Herstellung eines selbsttragenden Elementes nach einem der Anspräche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Arbeitsphasen umfaßt?
    » Bildung eines Polypropyleneinsatzes (I) durch Spritzguß;, wobei der Einsatz (I) in Form einer geformten, mit Durchgangslöchern versehenen Platte vorliegt?
    - Haltbarmachung mittels eines "Primers" oder durch Ab= flammen und mittels eines Polyurethanklebstoffes der Seite des Einsatzes (I)8 welche sur Aufnahme der Oberflächenschicht (S) bestimmt ist?
    - Aufbringen der getrennt erhaltenen Oberflächenschicht (S) auf den Einsatz (I) im Vakuumformverfahren, wobei der Einsatz (I) selbst als Formpatrize fur die Oberflächenschicht verwendet wird.
    11. Verfahren zur Herstellung eines selbsttragenden Elementes nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Arbeitsphasen umfaßt:
    - Warmverformung unter Vakuumanwendung der Oberflächenschale (S) auf einer Formpatrize;
    - überführung der vorgeformten Schale (S) in eine entsprechende Formmatrize (100);
    - Anordnung der Verstärkungsschicht (SR) auf der Schale (S), Schließen der Form und Einspritzen von Zweikomponenten-Hartpolyurethan, welches das selbsttragende Element unter Einbau des Materials der Verstärkungsschicht (SR) bildet.
    diPl.-ing. conrad κσ<
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