-
Verfahren zum Herstellen von Verbund-Formteilen
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verbund-Formteilen
aus einem textilen Bodenbelag und einem einseitig an diesem haftenden Kunststoff-Schaumkörper,
der gegebenenfalls mit Ein- oder auflagen aus anderen Materialien versehen ist,
insbesondere für den Einbau in Kraftfahrzeuge als Dämmkörper-Bodenbelagskombination,
wobei der Bodenbelag vorgeformt in Gestalt einer Auskleidung in eine Hohlform eingelegt
wird, wonach dem Hohlraum der Form das schäumbare, insbesondere Polyurethan-Weichschaum
bildende Kunststoffgemisch zugeführt wird.
-
Es war bis in die jüngste Vergangenheit üblich, in Kraftfahrzeugen
oder in Maschinen an Stellen, wo übereinander Dämmkörper und Bodenbeläge oder Wandbespannungen
benötigt wurden, zunächst die Dämmkörper anzubringen und dann erst den gegebenenfalls
vorgeformten Bodenbelag od.
-
dgl. anzubringen. Beim Einbau eines textilen Bodenbelages in Kraftfahrzeugen
wurde zuerst auf das Bodenblech eine Schwerschicht, z. B. Bitumen aufgeklebt oder
aufgespritzt.
-
Darüber kam dann eine vorgeformte Dämmatte aus Schaumstoff, Jute oder
Vliesstoffen worauf der vorgeformte Bodenbelag eingebaut wurde. Die Dämmatte konnte
vor dem Einbau des vorgeformten Bodenbelages mit dem Bodenbelag und/oder der Schwerschicht
verklebt werden. Aus der DE-PS 23 23 883 ist es bekannt, statt der Schwerschicht
Schaumkörper zu verwenden, die allenfalls unter Einbindung offenzelliger Schaum
lagen in Formen durch Ausschäumen eines schäumbaren Kunststoffgemisches unter Überdruck
hergestellt werden.
-
Um den schichtweisen Einbau zu ersparen, werden Verbund-Formteile
verwendet, bei deren Herstellung ein Verfahren der eingangs genannten Art angewendet
werden kann.
-
Ursprünglich bestand der erste Übergangsschritt vom schichtweisen
Einbau zum Einbau von Verbund-Formteilen darin, daß man beispielsweise nach den
DE-ASen 11 10 396 und 24 26 793 zunächst den Bodenbelag mit einem geschäumten Rückenteil
versah bzw. mit den notwendigen Dämmschichten als Bahnware, also großflächig verband
und den Schichtverband dann durch Zuschnitt und Verformung zu den für den Einbau
in das Kraftfahrzeug geeigneten Verbund-Formteilen verarbeitete. Dies hat den Nachteil,
daß sich durch die Abfälle beim Zuschneiden und Beschneiden beträchtliche Verluste
bei den vorher aufwendig miteinander verbundenen Materialien ergeben, daß sich beim
Verformen ein beträchtlicher Energieaufwand ergibt, da das Verbundmaterial und insbesondere
eine eingebaute, für die Formgebung notwendige thermoplastische Schicht, die in
der Mitte des Verbundes liegt, durch die darüberliegenden Schichten auf Verformungstemperatur
gebracht werden müssen und daß es praktisch unmöglich ist, Formkörper mit großen
Wandstärkenunterschieden herzustellen. Ebensowenig ist es möglich, in die Formteile
Schwerschichtbereiche gezielt einzubauen.
-
Wegen der aufgezeigten Nachteile bzw. Schwierigkeiten werden derzeit
vorwiegend Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung der Verbund-Formteile
eingesetzt. Solche Verfahren sind aus der DE-OS 29 30 966 und der DE-OS 30 34 799
bekannt. Bei diesen bekannten Verfahren wird ein vorgeformter textiler Bodenbelag
in eine Form eingelegt, die dann durch eine Gegenform druckdicht abgeschlossen wird,
wonach die zum Ausschäumen erforderliche Menge an Kunstoffgemisch unter Überdruck
möglichst rasch durch eine oder wenige Zufuhröffnungen in die Form eingebracht wird
um eine gleichmäßige Verteilung und einen gleichmäßigen Schaumaufbau zu erzielen.
Der Schaum reagiert in der Form unter Überdruck aus. Allenfalls benötigte Schwerschichten
können vor dem
Einspritzen des Kunststoffgemisches in die Form eingelegt
werden, so daß sie in den Schaumkörper eingebunden werden. Dadurch, daß man das
Material unter Überdruck züführt und auch durch den bei der Schaumbildung in der
abgedichteten, geschlossenen Form entstehenden Überdruck könnte der Schaum durch
den porösen textilen Bodenbelag hindurchdringen, wodurch dieser unbrauchbar wird.
Man geht daher bisher grundsätzlich davon aus, daß an der zum Schaum weisenden Seite
des textilen Bodenbelages eine Sperrschicht notwendig ist, um das erwähnte Eindringen
zu verhindern. Diese Sperrschicht muß aber anderseits eine ausreichende Haftung
am Bodenbelag und am sich bildenden Schaum aufweisen-, um die notwendige Verbindung
zwischen Bodenbelag und Schaumkörper zu gewährleisten. Nach der# DE-OS 30 34 799
wird als Sperrschicht eine auf den Bodenbelag rückseitig aufkaschierte Schicht aus
Polyäthylenschaum verwendet. Die Anbringung dieser Schicht muß sorgfältig erfolgen,
was meist durch Aufflämmen geschieht.
-
Es ergibt sich ein zusätzlicher Arbeitsschritt bei der Herstellung
und der für diese Sperrschicht verwendete Schaum ist teurer, als das den weiteren
Schaumkörper bildende Kunststoffgemisch.
-
Es sind auch andere Versuche unternommen worden, den Rücken des textilen
Bodenbelages mit Kunststoffolien gegen das Durchdringen von Schaummaterial abzudichten.
Hier ergeben sich beträchtliche Probleme bei der Erzielung einer aureichenden Haftung
zwischen der Folie und dem Bodenbelag einerseits und der Folie und dem Kunststoffschaum
anderseits. Es wurde auch versucht, die Kunstoffolie gezielt zu perforieren um durch
die Perforationen hindurch ein geringfügiges Eindringen des Schaumes in den Bodenbelag
und damit ihre Verankerung zu ermöglichen, doch kam es bei zu kleinen Perforationsöffnungen
zu einer ungenügenden Verankerung und bei etwas zu großen Perforationsöffnungen
wieder zu einem Durchdringen des Schaummaterials bis zur Sichtseite. Auch Risse,
Spaltüberlappungen u. dgl.' in der
Kunststoffolie können zu einem
ungehinderten Durchdringen des Schaummaterials zum Bodenbelag und zum Durchdringen
zur Sichtseite führen.
-
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs
genannten Art, bei dem trotz Erzielung eines einheitlichen Schaumaufbaues der Herstellungs-
und Materialaufwand verringert wird, wobei eine weitere Aufgabe darin besteht, eine
einwandfreie Verbindung von Bodenbelag und Schaumkörper zu gewährleisten.
-
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das schäumbare Kunststoffgemisch
bei wenigstens im wesentlichen überdruckfrei bleibendem Formhohlraum auf den sperrschichtfreien
Bodenbelag aufgetragen, die weitere Kunststoffzufuhr und Schaumbildung ebenfalls
im wesentlichen überdruckfrei vorgenommen und die Außenkontur des Schaumkörpers
durch eine unter Freilassung von Spalten, Luftdurchtrittsbffnungen od.
-
dgl. über der Form angebrachte Gegenform geformt wird und daß vorzugsweise
der Bodenbelag vor der Zufuhr des schäumbaren Kunststoffgemisches auf bzw. über
die zur Schaumbildung führende Reaktionstemperatur des Kunststoffgemisches aufgewärmt
wird.
-
Dadurch, daß das schäumbare Kunststoffgemisch druck frei und nur
adhäsiv auf den Bodenbelag aufgetragen und vorzugsweise die Schaumbildung vom Bodenbelag
ausgehend eingeleitet wird, kommt es nur zu einem geringen Eindringen des Schaummaterials
in den Bodenbelag, das aber für eine ausreichende Verankerung ausreicht. Da die
Schaumbildung am Bodenbelag selbst beginnt, bildet der Schaum selbst eine Sperrschicht,
die verhindert, daß weiteres flüssiges Kunststoffgemisch zum Bodenbelag gelangt
und diesen durchtränkt.
-
Der entstehende Schaum bildet bei Anwendung des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens innerhalb des Bodenbelages und auch an allen Außenseiten
einen unddrchlässigen Film, der auch zusätzliche Materialien, die gegebenenfalls
im Verbund erwünscht sind und die vor dem Schließen der Form eingelegt werden, einbindet.
Solche zusätzliche
Materialien können Dämmatten, Folien, Schwerschichtmatten
und vorgefertigte Schäumlinge sein, die meist nur an vorbestimmten Stellen eingelegt
werden.
-
Damit wird bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Verbund-Formteilen das Eindringen und die Speicherung von Flüssigkeiten verhindert.
-
Es wurde schon erwähnt, daß es oft erwünscht ist, mit der Schaumbildung
vom Bodenbelag ausgehend zu beginnen. Dies kann durch die vorzugsweise vorgesehene
Erwärmung des Bodenbelages erreicht erreicht werden, wobei das Kunststoffgemisch
selbst mit einer unter dieser Reaktionstemperatur liegenden Temperatur zugeführt
wird. Durch die Erwärmung am-Bodenbelag setzt die Schaumbildung ein, die als exotherme
Reaktion abläuft und dem nachfolgend zugeführten Kunststoffgemisch die Startwärme
zuführt.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt Fig. 1 in vereinfachter Darstellung den Verfahrensablauf bei einer Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 einen zugehörigen Teilschnitt durch Form
und Bodenbelag beim Auftragen des Kunststoffgemisches, Fig. 3 eine andere Variante
des erfindungsgemäßen Verfahrens mit den zugehörigen Einrichtungen im Blockschema
und Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Teilschnitt durch Form und Gegenform
beim Ablauf des mit der Einrichtung nach Fig. 3 durchgeführten Verfahrens.
-
Bei beiden Verfahrensvarianten wird zunächst in üblicher Weise auf
einen textilen Bodenbelag, der gewebt, getuftet, geraschelt, gestrickt oder vernadelt
sein kann--, eine thermoverformbare Schicht aus Polyäthylen oder eine entsprechende
Dispersion aufgetragen, die gegebenenfalls auch der Verankerung bzw. Verfestigung
des Pol- bzw. Grundmaterials dient. Der so vorbehandelte Bodenbelag wird entsprechend
den vorbestimmten Abmessungen des herzustellenden Formteiles zugeschnitten und nach
einer rückseitigen Hitzebehandlung
in einer Presse verformt. Das
erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Weiterverarbeitung der so hergestellten
Bodenbelag-Formteile zu Verbundformteilen.
-
Beim Verfahren nach den Fig. 1 und 2 wird der vorgeformte Bodenbelag
1 auf eine ihm in der Außenkontur angepaßte Trägerform aufgelegt. Mit dieser Trägerform
wird der Bodenbelag durch eine Heizzone 3 geführt, in der seine Rückseite über die
zur Schaumbildung des noch zu beschreibenden Kunststoffgemisches führende Reaktionstemperatur
hinaus erhitzt wird. Dann werden Form 2 und Bodenbelag 1 einer Spritzkammer 4 zugeführt,
in der feststehende Spritzköpfe 5 und ein in einer Querführung 6 hin-und herverstellbarer
Spritzkopf 7 vorhanden sind. Die Spritzköpfe tragen auf den Bodenbelag 1 schäumbares
Kunststoffgemisch auf. Durch Steuerung der Bewegung des Spritzkopfes 7 und der Zufuhrmengen
zu den einzelnen Spritzköpfen 5, 7 können im Bedarfsfall unterschiedliche Mengen
des schäumbaren Kunststoffgemisches auf die Rückseite des Bodenbelages 1 aufgetragen
werden. Beim Beginn der Besprühung setzt-in dem zunächst in relativ geringer Menge
aufgetragenen Kunststoffgemisch sofort die schaumbildende Reaktion. ein, so daß
dieses Kunststoffgemisch nur geringfügig und durch geeignete Maßnahmen, insbesondere
die Vorwärmtemperatur und die Viskosität beeinflußbar, in bestimmbarer Tiefe in
die Rückseite des Bodenbelages 1 eindringt und einen Film bildet, der eine Sperrschicht
darstellt, der ein weiteres Eindringen des schäumbaren Kunststoffgemisches in den
textilen Bodenbelag 1 verhindert.
-
Nach dem Auftragen der notwendig#en Menge an Kunststoffgemisch wird
eine Gegenform 8, die der Gegenform nach Fig.
-
4 entspricht, aber nicht die dort dargestellten Eingießöffnungen aufweist,
unter Freilassung von Luftspalten 9 über der Trägerform 2 nach Fig. 2 angebracht.
Dies geschieht in einer der Spritzkammer 4 nachgeordneten Presse 10. Hier wird der
noch nicht voll ausreagierte, aus dem Kunststoffgemisch gebildete Schaum in die
vorbestimmte Endform gebracht.
-
In die Gegenform können Einlagen, wie Dämmatten, Schwerschichtmatten,
Folien oder vorgefertigte Schäumlinge eingelegt und in den Schaum eingedrückt werden,
so daß sie von dem sich bildenden Abdeckfilm des Schaum es mit dem Schaumkörper
verbunden werden. Nach Abschluß der Schaumbildung werden Trägerform 2 und Gegenform
8 getrennt und der fertige Verbundkörper wird gegebenenfalls einer Beschneidestation
11 oder der sonstigen weiteren Verarbeitung bzw. Lagerung zugeführt.
-
Bei den Verfahren nach den Fig. 3 und 4 ist an Stelle der Spritzkammer
4 der Fig. 1 und der Presse 10 ein Gießbereich vorgesehen, in dem durch Öffnungen
12 der Gegenform 8 hindurch schäumbares Kunststoffgemisch auf die Rückseite des
zugeschnittenen und vorgeformten Bodenbelages 1 aufgetragen wird. Auch hier werden
Spalte 9 freigelassen um im wesentlichen Druck freiheit bei der Zufuhr und beim
Ausreagieren des schäumbaren Kunststoffgemisches zu sichern.
-
Durch Anzahl, Anordnung und Beschickung der Eingießöffnungen 12 kann
wieder die der Flächeneinheit zugeführte Menge an schäumbarem Kunststoffgemisch
den erforderlichen verschiedenen Dicken des fertigen Schaumkörpers angepaßt werden.
Auch hier bildet sich am Bodenbelag 1 eine Trennschicht,die eine Durchtränkung verhindert.
Es können wieder in die Gegenform 8 zusätzliche Materialien eingelegt werden, die
schließlich in den Schaumkörper 13 eingebundenwerden.
-
Nach dem Ausreagieren des Schaumes wird der Formteil einer Beschneidestation
11 od. dgl. zugeführt, nachdem er aus der Form 2, 8 entnommen wurde.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können nicht nur Bodenformteile,
sondern auch andere Verbundformteile aus Textilien und Schaum, beispielsweise Einbauteile
für Seitenverkleidungen und Dachhimmel in Kraftfahrzeugen hergestellt werden.
-
Leerseite