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Verfahren zum Verkleben von Kaschierungen
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und kaschiertes Trägerteil
Verfahren zum Verkleben
von Kaschierungen und kaschiertes Trägerteil Die Erfindung betrifft ein Verfahren
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein kaschiertes Trägerteil gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Das genannte Verfahren ist nach dem Stand der Technik üblich, wobei
je nach Art des aufzukaschierenden Materials der zur Verformung der Kaschierung
und zum Verkleben erforderliche Druck entweder mit Hilfe eines Vakuums oder mit
Hilfe von Druckstempeln, die in ihrer Kontur dem Trägerteil so angepaßt sind, daß
sie die Kaschierungsschicht geeignet verformen und unter Druck aufpressen können,
aufgebracht wird.
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Die Anwendung des Vakuums erfolgt in einem Tiefziehvorgang, wenn die
Kaschierungsschicht aus einer thermoplastischen, luftundurchlässigen Folie gebildet
wird. Druckstempel werden vor allem dann angewendet, wenn luftdurchlässige
Kaschierungen,
wie beispielsweise Teppichwerkstoff oder Gewebe, aufgebracht werden sollen.
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Kaschierte Trägerteile werden in großem Maße zur Innenverkleidung
von Fahrgastzellen von Kraftfahrzeugen verwendet. Derartige Teile sind jedoch nur
eine bevorzugte Anwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Trägerteile, ohne daß diese hierauf eingegrenzt wären.
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Beim gegenwärtigen Stand der Technik wird das Kaschieren von Trägerteilen
je nach benötigter Stückzahl in Vorrichtungen höchst unterschiedlichen Automatisierungsgrades
durchgeführt. Allen Ausführungsformen ist jedoch gemeinsam, daß der verwendete Kaschierungskleber
entweder auf die zu kaschierende Oberfläche des Trägerteils oder auf die Rückseite
der Kaschierung aufgebracht wird, wobei das uebliche Aufbringungsverfahren im Aufspritzen
mit Hilfe von Spritzpistolen besteht. Häufig werden in dieser Weise sowohl das Trägerteil
als auch die Rückseite der Kaschierung mit jeweils einem Kleber (Kontaktkleber)
beschichtet.
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Die bekannten Verfahren sind mit mehreren Nachteilen verbunden.
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Das Aufbringen der meist lösungsmittelhaltigen Kleber mit Hilfe von
Spritzpistolen ist mit relativ hohen Kleberverlusten verbunden, d.h.
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mit unnötig hohen Kosten. Weiterhin ist das Verspritzen von lösungsmittelhaltigen
Klebern umweltbelastend, so daß es einen vermehrten Aufwand für den Arbeits- und
Gesundheitsschutz erfordert. Auch ist eine optimale Kleberdosierung
beim
Aufbringen des Klebers durch Spritzen nicht in jedem Falle sichergestellt.
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Wird die Kaschierung mit Hilfe eines konturangepaßten Stempels aufgebracht,
d.h. insbesondere bei einer Gewebe- und Teppichkaschierung, so muß bei der Gestaltung
dieses Stempels die Form des Trägerteils und die Dicke der Kaschierung exakt berücksichtigt
werden. Besonders beim Kaschieren mit Teppichmaterial, das für die Verkleidung von
Automobilinnenräumen zunehmend Bedeutung gewinnt, kann aber eine hierfür erforderliche
gleichmäßige Dicke der Kaschierungsteppiche nicht immer gewährleistet werden. In
diesem Falle ergeben sich - bedingt durch die Dickentoleranzen des Raschierwerkstoffes
-vor allem bei konkaven Werkstückbereichen mangelhafte Eckenverklebungen, die zu
erhöhtem Ausschuß führen. Versuche, diese Dickentoleranzen durch Kaschierstempel
mit elastisch verformbarer Oberfläche auszugleichen, beispielsweise durch Verwendung
von mit gummiähnlichen Werkstoffen beschichteten Stempeln, ergaben insofern keine
befriedigenden Resultate, als die Oberflächenbeschichtung der Stempel mit gummielastischen
Werkstoffen in aller Regel zu stark erhöhten Reibungen zwischen Kaschierung und
Kaschierungsstempel führt, wodurch das Nachziehen der Kaschierung zur Anpassung
an die Form des Trägerteils erheblich erschwert wird.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ergibt sich aus den erläuterten
Nachteilen des Standes der Technik und sie besteht in der Entwicklung eines Verfahrens
bzw. eines kaschierten Trägerteils, das den Verbrauch der teuren Kaschierkleber
herabsetzt,
das eine optimale Kleberdosierung ermöglicht und das bei weitgehender Umweltfreundlichkeit
den Einsatz von Kaschierstempeln und von Kaschierwerkstoffen größerer Toleranz ermöglicht,
ohne daß die Stempeloberfläche mit elastischen Werkstoffen beschichtet zu sein braucht.
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Diese Aufgabe wird gelöst bei dem Verfahren durch die im kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 und bei dem kaschierten Trägerteil durch die Merkmale des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 9.
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Dadurch, daß die offenporige Schaumstoffschicht zunächst mit einem
Kleber getränkt wird, kann die zur Verklebung der Kaschierung benötigte Klebermenge
optimal und verlustlos dosiert werden. Nach dem Tränken wird vorzugsweise mittels
Druckeinwirkung beispielsweise durch Kalanderwalzen oder durch einen Abstreifspalt
die von der Schaumstoffschicht aufgenommene Klebermenge reguliert. Da gegenüber
den bisherigen Verfahrendas Aufspritzen des Klebers und damit die Entstehung eines
Sprühnebels entfällt, ist die Umweltbelastung niedrig und die Schadstoffkonzentration
in der Luft am Arbeitsplatz läßt sich mit geringem Aufwand kontrollieren.
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Da die Schaumstoffschicht handhabungsfähig ist, läßt sie sich ohne
Schwierigkeiten zwischen Kaschierungsschicht und Trägerteil bringen und dort in
der geeigneten Lage positionieren.
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Wird anschließend die Kaschierungsschicht durch Druck- und gegebenenfalls
Temperatureinwirkung auf das Trägerteil aufgepreßt, so sorgt das
Rückstellvermögen
der elastischen, den Kaschierungskleber enthaltenden Schaumstoffschicht dafür, daß
beispielsweise durch unterschiedlich dicke Kaschierungswerkstoffe hervorgerufene
Toleranzen ausgeglichen werden, so daß nach dem Erhärten des Klebers eine ganzflächige
Verklebung der Kaschierung mit dem Trägerteil in jedem Falle sichergestellt ist.
Als Normalfall kann hierbei angenommen werden, daß die kleberhaltige Schaumstoffschicht
auf eine Dicke von wenigen zehntel Millimetern komprimiert wird, so daß der in ihr
enthaltene Kleber weitgehend zu ihrer Oberfläche hin verdrängt wird und hier eine
durchgehende flächige Verklebung bewirken kann.
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An den Stellen, an denen ein Toleranzausgleich erforderlich wird,
sorgt das Rückstellvermögen der offenporigen Schaumstoffschicht dafür, daß der Zwischenraum
zwischen Trägerteil und Kaschierung vollständig ausgefüllt ist, ohne daß die flächige
Verklebung zwischen ihnen beeinträchtigt ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorliegenden Verfahrens besteht
darin, daß als Kleber in der Schaumstoffschicht in der Wärme vernetzende Werkstoffe
verwendet werden. Hier ergibt sich vor allem der Vorteil gegenüber der herkömmlichen
Verwendung von Kontaktklebern, daß auch die Bereiche der Schaumstoffschicht, die
nicht voll komprimiert sind, da sie einen Toleranzausgleich bewirken, durch die
in der Wärme vernetzenden Werkstoffe so versteift werden, daß sie imstande sind,
die Kaschierung festhaftend mit dem Trägerteil zu verbinden. Hierbei können Toleranzen
bis
in den Millimeterbereich ausgeglichen werden.
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Als entsprechende Kleber eignen sich engvernetzende Werkstoffe (Duromere),
wie beispielsweise Phenol-Harze, Melamin-Harze oder Harnstoff-Harze.
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Werden die kaschierten Teile, wie in der Praxis häufig üblich, stark
wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt, zum Beispiel extremen Temperaturschwankungen,
wie sie im Innenraum von Kraftfahrzeugen auftreten können, oder Feuchtigkeitsschwankungen,
so kann es vorteilhaft sein, als Kleber in der Schaumstoffschicht weitmaschig vernetzende
Werkstoffe (Elastomere) zu verwenden. Derartige Werkstoffe garantieren auch dann
eine gute Haftung zwischen Kaschierung und Trägerteil, wenn durch umweltbedingte
Änderungen der Abmessungen, die in der Regel bei Trägerteil und Kaschierung unterschiedlich
verlaufen, ein variabler Toleranzausgleich erforderlich wird.
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Die durch die weitmaschige Vernetzung erzielte gummielastische Verformbarkeit
der Kleber gewährleistet - zusammen mit dem Rückstellvermögen der offenporigen Schaumstoffschicht
- einen entsprechenden Toleranzausgleich unter Beibehaltung der Haftvermittlung
zwischen Kaschierung und Trägerteil.
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Durch Mischen von eng- und weitmaschig vernetzenden Werkstoffen in
einem geeigneten Verhältnis lassen sich Haftfestigkeit und Toleranzausgleichseigenschaften
der mit dem Kleber getränkten offenporigen Schaumstoffschicht im Hinblick auf die
jeweiligen Gebrauchsanforderungen optimieren.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens
besteht darin, daß der in der offenporigen Schaamstoffschicht enthaltene Kleber
vorgetrocknet ist, ohne daß dabei bereits eine Vernetzung des Klebers stattgefunden
hat. In diesem Falle erhält man eine leicht handhabbare, als Kleberschicht wirkende
Zwischenschicht, die sowohl lagerfähig als auch außerordentlich handhabungsfreundlich
ist. Sie kann als gesondert handhabbare Kleberschicht in alle bekannten Kaschierungsvorrichtungen
problemlos eingeführt werden.
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Die Dicke der offenporigen Schaumstoffschicht liegt vorzugsweise zwischen
1 mm und 10 mm, wobei ihr Flächengewicht so gewählt ist, daß sie durch den beim
Kaschieren auf sie ausgeübten Druck in jedem Falle auf weniger als 1 mm Dicke komprimiert
werden kann. Bei einer Dicke innerhalb dieses Bereiches ist die mit dem Kleber getränkte
offenporige Schaumstoffschicht einerseits imstande, alle technisch bedingten Maßtoleranzen
auszugleichen, andererseits sind Materialeinsatz und Handhabung nicht eingeschränkt,
so daß bezüglich des notwendigen Materialeinsatzes und bezüglich der geforderten
Verklebungseigenschaften zwischen Kaschierung und Trägerteil optimale Verhältnisse
geschaffen werden können.
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Die Erfindung sei nunmehr anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert
und beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung das Tränken des offenporigen
Schaumbandes mit dem Kaschierungskleber und seine weitere Vorbereitung für das Kaschieren.
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Fig, 2 verdeutlicht den Toleranzausgleich durch den erfindungsgemäßen
Trägerschaumstoff während des Kaschierens.
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Gemäß Fig. 1 wird der offenporige Schaumstoff als Schaumstoffband
1 von einer Vorwärtsrolle 7 in Pfeilrichtung abgezogen. Mit Hilfe der Umlenkrollen
2 wird dieses Schaumstoffband durch das Kleberbad 4 geführt und dort mit dem Kaschierungskleber
getränkt. Die Rollen des Rollenpaares 3 sorgen anschließend dafür, daß der überschüssige
Kleber aus dem offenporigen Schaumstoffband ausgequetscht und in das Kleberbad 4
zurückgeführt wird. Nach dem das Schaumstoffband mit der mittels des Rollenpaares
3 dosierbar gewünschten Klehermenge imprägniert ist, wird die Kaschierungsschicht
5 - ebenfalls von einer Vorwärtsrolle 8 in Pfeilrichtung abgewickelt -ihrer Oberseite
zugeführt. Die kleberimprägnierte, offenporige Schaumstoffschicht 1 durchläuft dann
zusammen mit der Kaschierungsschicht 5 das Walzenpaar 3' und wird dabei durch den
Walzendruck zu einer gemeinsam zuhandhabenden Verbundschicht zusammengefügt. Diese
Verbundschicht wird anschließend mit Hilfe eines Heizkastens 6 oder dergleichen,
der beispielsweise eine Strahlungsheizung enthalten kann, erwärmt. In diesem Zustand
wird die Kaschierungsschicht und das imprägnierte Schaumstoffband in Pfeilrichtung
der nachgeordneten, an sich zum Stand der Technik gehörenden Kaschiereinrichtung
zugeführt.
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Das Erwärmen von Kaschierungsschicht und kleberimprägnierte Schaumstoffbahn
hat dabei den Vorteil, daß der Kaschierungskleber voraktiviert wird, und daß gegebenenfalls
Kaschierungs- und Schaumstoffschicht besser verformungsfähig werden.
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In Fig. 2 ist eine stark verformte Stelle 17 des zu kaschierenden
Trägerteiles im Schnitt gezeigt. Das Aufbringen der Kaschierungsschicht 5 und der
Zwischenlage der mit Kleber imprägnierten Schaumstoffbahn 1 erfolgt dabei mit Hilfe
des Kaschierungsstempels 18. An der Stelle 1' entspricht die Kontur des Kaschierungsstempels
8 nicht genau der Kontur der zu kaschierenden Oberfläche des Trägerteiles 7, so
daß hier bei einer Kaschierung nach dem üblichen Stand der Technik eine Hohlstelle
entstehen würde. Infolge des Rückstellvermögens des offenporigen, mit Kleber imprägnierten
Schaumstoffbandes wird diese toleranzbedingte Fehlstelle jedoch durch das imprägnierte
Schaumstoffband ausgefüllt und mit dem Aushärten des Kaschierungsklebers so versteift,
daß keine Fehlstelle in der Kaschierung zurückbleibt. Derartige Fehlstellen führen
vor allem durch die wechselnde Temperaturbeanspruchungen beim bisherigen Stand der
Technik im Laufe der Lebensdauer des kaschierten Teiles zu größerflächigen Ablösungen
der Kaschierung.
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Der Ablauf des Verfahrens, wie er in Fig. 1 beschrieben wird, gibt
eine mögliche Variante der Erfindungsidee wieder. Variierte Verfahrensabläufe -
vor allem das getrennte Zuführen von vorimprägniertem Schaumstoffband und Kaschierungsschicht
zur Kaschieranlage sind durch die nur beispielsweisen Darstellungen nicht ausgeschlossen.
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