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Mehrschichtiges Formteil
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Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Formteil, bei dem wenigstens
eine Schicht aus bindemittelhaltigem, verpreßtem Zellulose- oder Lignozellulose-Fasermaterial
besteht und das zur Innenverkleidung von Fahrzeugen dienen soll.
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Formteile aus den genannten Werkstoffen sind seit längerem für die
Innenverkleidung von Fahrzeugen üblich. Statisch belastbare Formteile, wie sie beispielsweise
in Form von Hutablagen verwendet werden, sind durch geeignete Formgestaltung, wie
rippenförmige Vertiefungen oder durch umlaufend abgewinkelte Ränder - versteift.
Formteile, bei denen die Formgestaltung durch die statischen Anforderungen mitbestimmt
wird, sind in ihren stilistischen Möglichkeiten für die Innenraumgestaltung von
Fahrzeugen stark eingeschränkt.
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In vielen Fällen sind die Festigkeitseigenschaften dieser Formteile
nicht ausreichend, so daß häufig
zusätzliche Versteifungselemente
aus metallischen Werkstoffen oder dergleichen verwendet werden.
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Häufig werden solche Formteile auch mit einer größeren Wanddicke ausgeführt,
wodurch sich ihr Gewicht sehr erhöht und der Gewinn an zusätzlicher Steifigkeit
entsprechend nur gering ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Formteile der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die bei freier Gestaltungsmöglichkeit der Ansichtsfläche
und bei vergleichbar geringem Gewicht verbesserte Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften
aufweisen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
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Die mehrschichtige, vorzugsweise zweischalige Ausführungsform gestattet
es, die Festigkeit des Holzfaser-Werkstoffes voll auszunutzen. Dadurch ist es möglich,
die Wanddicke der Außen- und Innenschale soweit zu verringern, daß das Gesatgewicht
des Formteiles gegenüber dem Stand der Technik nicht vergrößert, eher noch verringert
wird. Die statische Belastbarkeit solcher Formteile vergrößert sich infolge der
verbesserten Materialausnutzung beträchtlich.
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Zusätzliche Metall-Versteifungen oder dergleichen Einlagen erübrigen
sich.
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Die punkts und/oder linienförmige Verbindung einer Außen- mit einer
Innenschale mit Hilfe von napf- oder
rinnenförmigen Eindrückungen
der Innenschale gewährleistet eine problemlose Herstellungstechnik, so daß auch
die Fertigungskosten solcher Formteile vorteilhaft günstig sind.
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Sowohl Außen- als auch Innenschalen können vorteilhaft aus Zellulose-
oder Lignozellulose-Fasermaterial bestehen. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise
die Innen schale aus einem anderen Werkstoff zu fertigen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formteils
ist so ausgeführt, daß Außen-und Innenschale am Rand umlaufend miteinander verbunden
sind. Zusammen mit den lokalisierten punkt-und/oder linienförmigen Verbindungen
an den entsprechenden Eindrückungen der Innenschale auf der Formteilfläche ergibt
sich hierdurch ein statischer Verbund mit u.a. verbesserter Verwindungssteifigkeit.
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Die Formgestaltung der Innenschale, die vom Fahrzeuginnenraum her
nicht sichtbar ist, unterliegt keinen stilistischen Beschränkungen. Es ist daher
möglich, die Gesamtfestigkeit der Formteile noch dadurch zu verbessern, daß die
Innenschale zusätzlich zu den napf- und/oder rinnenförmigen Eindrückungen, die der
Verbindung der beiden Schalen dienen, versteifende Formgebungsbereiche in Form von
konvexen und/oder konkaven Sicken oder Wölbungen besitzt.
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Hier bietet die vorzugsweise zweischalige Ausführung des Formteils
die Möglichkeit, ohne Beeinträchtigung seiner Ansichtsseite die bisherigen Vertiefungen
und dergleichen Formgebungen der bekannten ein-
schichtigen Teile,
die durch geometrische Formversteifungen gekennzeichnet ist, mit zu nutzen.
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In der Regel werden Außen- und Innenschale unlösbar miteinander verbunden.
Dies kann beispielsweise durch Verkleben an den entsprechenden Eindrückungen der
Innenschale und entlang des umlaufenden Randes erfolgen. Kleben ist eine materialgerechte
Fügetechnik, von der vor allem sehr gute Dauerfestigkeitseigenschaften zu erwarten
sind. Eine unlösbare Verbindung von Innen- und Außenschale kann jedoch auch durch
Nieten oder auf andere Weise erfolgen.
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Dabei kann es unter Umständen vorteilhaft sein, durch die Anwendung
einzelner Nieten unerwünschte Schälspannungen vom Bereich einer Klebung fernzuhalten.
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Die vorliegenden Formteile können aber auch so ausgeführt sein, daß
Außen- und Innenschale lösbar miteinander verbunden sind. Dies ist beispielsweise
mittels Verschraubung realisierbar, aber auch durch formschlüssige, federnde Schnappelemente
aus Metallen oder elastischen Werkstoffen. Hierbei kann ein kammerförmiger Hohlraum
zwischen den beiden Formteil-Schalen auch noch anderweitig genutzt werden und ist
für Montage-, Wartungs-und Reparaturarbeiten leicht zugängig.
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Die Zweischaligkeit des mehrschichtigen Formteils bietet zusätzlich
den Vorteil, daß der kammerförmige Hohlraum zwischen Außen- und Innenschale so ausgebildet
werden kann, daß er Bauelemente aufnehmen , beispielsweise Kabelführungen enthalten,
kann. Auch können Lautsprecher oder Beleuchtungseinrichtungen in den Hohlräumen
untergebracht werden.
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Hierbei ist es zweckmäßig, Außen- und Innenschale
lösbar
miteinander zu verbinden oder die Innenschale mit abnehmbaren Deckeln oder dergleichen
zu versehen.
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Durch entsprechende Verminderung der Wanddicken von Außen- und Innenschale
können die Formteile mit näherungsweise gleichem Gewicht gefertigt werden, wie die
bisher einschichtigen, mit ansonsten verbesserten Eigenschaften. Eine weitere Gewichtsverminderung
und damit eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch möglich, daß die Innenschale
großflächige Durchbrüche aufweist. Bei umgebördelten Schnittkanten der Durchbrüche
ergibt sich eine zusätzliche Formversteifung der Innenschale, die bei vermindertem
Gesamtgewicht die Festigkeit und die statische Belastbarkeit der Formteile zusätzlich
verbessert.
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Bisher bekannte Formteile werden in vielen Fällen mit Folien oder
Textilwerkstoffen kaschiert. Bei Hutablagen ist vor allem das Kaschieren mit Teppichwerkstoffen
üblich. Bei den vorliegenden Formteilen wird die Außenschale, die die Sichtseite
des Formteils bildet, kaschiert, wobei die Kaschierung in üblicher Weise um die
Kanten der Außenschale herumgeführt wird. Es ist hierbei vorteilhaft, wenn die Verbindung
zwischen Außen-und Innenschale so erfolgt, daß der umlaufende Rand der Innenschale
federnd gegen die, um die Kanten der Außenschale herumgeführte, Kaschierung gedrückt
wird, da auf diese Weise ein einwandfreier optischer Abschluß vorgebbar ist, der
Unsauberkeiten, die durch das Umkleben der Kanten bewirkt werden, verdeckt. Die
punkt- oder linienförmigen Verbindungsstellen der Schalen liegen in einigem Abstand
vom Formteilrand, so daß dieser eine federnde Anpreßlippe bilden kann.
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Die doppelwandige Ausführung erlaubt es darüber hinaus, die akustischen
Eigenschaften zu verbessern und den Geräuschpegel im Inneren des Fahrzeugs herabzusetzen.
Zu diesem Zweck kann der kammerförmige Hohlraum zwischen Außen- und Innenschale
zusätzlich mit schalldämpfenden Werkstoffen gefüllt werden, wobei die Innenschale
ganz- oder teilflächig perforiert ist. Auf diese Weise erhält das Formteil akustische
Dämpfungseigenschaften, wie sie bestenfalls von Akustik-Platten der Bauindustrie
erreichbar sind. Als schalldämpfende Werkstoffe eignen sich alle hierfür einschlägig
bekannten. Gegenüber Steinwolle mit ihrem hohen spezifischen Gewicht dürfte jedoch
die Verwendung offenporiger Schäume niedrigen spezifischen Gewichtes besonders vorteilhaft
sein.
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Die Erfindung sei nunmehr anhand der Fig. 1 bis 6 näher erläutert
und beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Sichtseite einer
erfindungsgemäß mehrschichtig ausgefÜhrten Hutablage; Fig. 2 eine Draufsicht auf
die Ausbildung der Innenschale des in Fig. 1 dargestellten Formteiles mit napf-
und rinnenförmigen Eindrückungen; Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-B der
Fig. 2; Fig. 4 die Draufsicht auf die Innenschale eines Formteiles mit großflächigen
Durchbrüchen;
Fig. 5 die Randausbildung der Durchbrüche anhand
des Schnittes C-D in Fig. 4; und Fig. 6 einen Teilschnitt durch ein Formteil mit
verbesserten akustischen Eigenschaften.
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In Fig. 1 ist eine Hutablage in perspektivischer Wiedergabe von ihrer
Sichtseite her dargestellt.
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Es ist zu erkennen,daß die vorliegende Formteilausbildung es ermöglicht,
die Sichtseite ohne störende Formgebungen, die der Versteifung dienen, auszubilden.
Das zweischichtige Formteil besteht aus einer Außenschale 1 und einer Innenschale
2.
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In das Formteil ist eine Schwenkachse 6 längs eines Randes eingefügt,
so daß die Hutablage nach dem Einbau drehbar ist. Die Schwenkachse 6 ist mit ihren
Befestigungsplatten zwischen den Schalen verankert, so daß keine störenden Absätze
entstehen.
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Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf die Rückseite des Formteiles der Fig.
1. Die Innenschale 2 enthält rinnenförmige Eindrückungen 3 und napf- bzw. kegelförmige
Eindrückungen 3', über die die beiden Schalen miteinander verbunden werden.
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Fig. 3 entspricht dem Schnitt A-B durch das Formteil.
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Die Außenschale 1 ist mit einem Teppichgewebe 4 kaschiert, daß in
dem Bereich 4' um die Kanten der Außenschale herumgeführt ist. Das kaschierende
Teppichgewebe 4 ist ganzflächig verklebt.
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Die Innenschale 2 berührt mit den jeweiligen Böden der Eindrückungen
3 bzw. 3' die Außenschale 1, wobei beide Schalen in den Bereichen 5 miteinander
verklebt sind.
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Der umlaufende Rand 2' der Innenschale 2 ist so ausgebildet, daß er
beim Einlegen in eine unkaschierte Außenschale 1 an dieser anliegen würde. Infolge
der Aufdickung der Außenschale 1 durch die umklebte Kaschierung in dem Bereich 4'
wird der umlaufende Rand 2' der Innenschale 2 beim Verbinden der Außen- und Innenschale
1, 2 zum fertigen Formteil, daher federnd gegen die Kaschierung gepreßt und erzeugt
einen optisch einwandfreien Abschluß. Darüber hinaus verhindert er zusätzlich ein
Ablösen der Kaschierung im Bereich 4'. Voraussetzung für die einwandfreie Funktion
des federnden Randbereiches 2' der Innenschale 2 ist es, daß die punkt- oder linienförmigen
Verbindungen der Bereiche 5 bzw. die am oberen Rand des Formteils umlaufende Verbindung
im Bereich -4' soweit von dem umlaufenden Rand 2' der Innenschale 2 entfernt ist
bzw.
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derart zusammenwirkt, daß ausreichende Federwirkung sichergestellt
ist.
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Fig. 4 erläutert eine weitere Ausbildungsmöglichkeit eines Formteils.
Während in den Fig. 1 bis 3 die Innenschale 2 des Formteiles in sich geschlossen
ausgebildet ist, zeigt Fig. 4 die Möglichkeit, bei einem derartigen Formteil durch
großflächige Durchbrüche 3" in der Innenschale 2 Gewicht einzusparen. Fig. 5 zeigt
in einem Teilschnitt eine zweckmäßige Ausbildung des Ausschnittrandes. Durch die
Umbördelung des Randbereiches 3"' der Durchbrüche 3" nach innen wird einmal ein
gefälliges Aussehen der Rückseite des Formteiles erreicht, zum anderen werden die
Ausschnittkanten der Innenschale 2 zusätzlich versteift. Je nach geforderter statischer
Belastbarkeit kann dabei der Randbereich 3"' bis auf die
Außenschale
1 heruntergeführt und gegebenenfalls mit dieser verbunden werden.
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Fig. 6 erläutert schließlich eine AusfGhrungsform, bei der der kammerförmige
Hohlraum zwischen der Außenschale 1 und der Innenschale 2 mit einem akustisch dämpfenden
Werkstoff 8 gefüllt ist. Die Innenschale ist rasterförmig und ganzflächig mit Perforationen
7 versehen, so daß das Formteil auf seiner Rückseite zusätzlich schalldämpfende
Eigenschaften besitzt.
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Wird zu akustischen Dämpfzwecken beispielsweise ein stabiler, offenporiger
Schaum benutzt, so ist seine Kombination mit großflächigen Durchbrüchen, wie sie
in Fig. 4 und 5 dargestellt sind, vorteilhaft. Irf diesem Falle können die Teilflächen
der Innenschale 2, die nicht großflächig perforiert sind, mit einem zusätzlichen
Perforationsraster versehen werden.
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Neben den in den Zeichnungen dargestellten napf-und/oder rinnenförmigen
Eindrückungen 3, 3' und den Durchbrüchen 3 kann die Innen schale 2 weitere zeichnerisch
nicht wiedergegebene versteifende Formgebungsbereiche in Form von konvexen und/oder
konkaven Sicken oder dergleichen Wölbungen aufweisen. Die Verbindung zwischen Außen-
und Innenschale 1, 2 kann mittels Verklebung dauerhaft, also fest vorgenommen sein.
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Es sind jedoch auch lösbare Verbindungen beispielsweise in Form von
kraft- und/oder formschlüssigen Schnappverbindungen, die vorzugsweise integrale
Bestandteile der Schalen bilden, möglich. Durch die Hohlräume bzw. den Hohlraum,
der sich zwischen den beiden Schalen 1, 2 ergibt, können Kabelführungen
für
Beleuchtungselemente, Lautsprecher oder dergleichen mehr hindurchgeführt sein, oder
es können andere zusätzliche Bauelemente von diesen aufgenommen werden.
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Eine noch weitere vorteilhafte Ausbildungsform eines mehrschichtigen
Formteils, welches in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, besteht aus einer im
wesentlichen glatten Außenschale und einer gleichfalls glatten Innenschale, die
frei von versteigenden und dergleichen Eindrückungen ist, wobei die beiden ausschließlich
entlang ihrer Umfangskanten fest miteinander verbundenen Schalen zwischen sich einen
durchgehenden Hohlraum bilden, der mit einem Kern ausgefüllt ist, welcher in der
Lage ist, Schubkräfte aufzunehmen. Die Gesamtheit der Berührungsflächen zwischen
der dreischichtigen Anordnung ist fest miteinander verbunden. Beispielsweise zum
Zwecke zusätzlicher Quer- bzw. Längsverstrebung kann die Wanddicke einer oder beider
Außenschalen variieren, wobei an diese Unterschiedlichkeit der Dicke dann die Stärke
des Kerns angepaßt wird. Der Schubkräfte aufnehmende Kern kann des weiteren Durchbrüche
besitzen, durch die die beiden Schalen zusätzlich miteinander verbunden sind, und
zwar durch integral in diese eingebrachte Formbereiche oder externe Verbindungselemente.
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Bei der AusfUhrungsform,in der sich die Sandwichbauweise durch einen
in sich geschlossenen aus der Außenschale und einer Innenschale bestehenden Hohlkörper,
der mit einem Schubkräfte aufnehmenden Kern ausgefüllt ist, kennzeichnet, kann letzterer
vorteilhaft aus einer Kunststoffaufschumung bestehen. Selbstverständlich ist es
auch möglich,
den zwischen den beiden Schalen vorgegebenen Hohlraum
mit anderen armierenden Stoffen ganz oder teilweise auszufüllen, beispielsweise
mit Pappringen oder gekrümmten Metallfoliestreifen. Das Material der Außen- und/oder
Innenschale besitzt bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Dichte, die unter
0,9 g/cm3 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 3 0,5 bis 0,8 g/cm . Die Dicke
der Außen- und/oder Innen schale ist für den beispielsweise angeführten Anwendungsfall
in der Herstellung von Hutablagen, Reserveradabdeckungen oder dergleichen, kleiner
als 2 mm. Die Dicke und/oder die Dichte der beiden Schalen kann variieren; das heißt
untereinander unterschiedlich sein.
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Neben der für die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendeten
Kaschierung auf der Sichtseite in Form von Teppichgewebe können beliebig andere
oberflächenveredelnde Maßnahmen getroffen werden, wie beispielsweise Lackierungen
und Strukturierungen einer jeweils gewünschten Art. Entsprechendes gilt für Perforierungen
der genannten Schalen, die luftdurchlässig bleibend ihrerseits wiederum textilkaschiert
sein können.