DE4008173A1 - Verkleidungselement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verkleidungselement, insbe­ sondere für die Innenwände und/oder die Türen eines Kraftfahr­ zeuges, bestehend aus einem plattenartigen Formkörper aus vor­ expandierten und durch Naßdampf miteinander verschweißten Schaumstoffpartikeln aus Kunststoff, beispielsweise Polyethy­ len, Polypropylen, der an seiner der Innenwand bzw. Tür abge­ wandten Fläche mit einer Deckschicht versehen ist, sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Es sind Verkleidungselemente für die Türen von Kraftfahrzeugen bekannt, die aus expandierten Schaumstoffpartikeln aus bei­ spielsweise Polypropylen bestehen. Dabei werden die vorexpan­ dierten Schaumstoffpartikel formfüllend unter Druck in ein Formwerkzeug eingefüllt und durch Dampf, vorzugsweise Naß­ dampf, erhitzt. Bei dieser Erhitzung werden die Schaumstoff­ partikel an ihrer Oberfläche angeschmolzen und verschweißen dadurch miteinander, so daß das plattenartige Verkleidungsele­ ment entsteht. Durch die Wahl der Rohdichte der Schaumstoff­ partikel kann die Eigenschaft des Verkleidungselementes auf die spezifischen Anforderungen abgestimmt werden. Ein solches Verkleidungselement besitzt ein geringes Gewicht, ein gutes Polsterverhalten, eine hohe Energieabsorption sowie ein gutes Rückstellvermögen. Zusätzlich weist ein solches Verkleidungs­ element eine hohe Farbstabilität über einen weiten Temperatur­ bereich und eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit auf.

Dies sind alles Bedingungen, die an die Innenausstattung eines Kraftfahrzeuges gestellt werden.

Aufgrund der Tatsache, daß die Schaumstoffpartikel formfüllend unter Druck in das Formwerkzeug eingefüllt werden, ist die Roh­ dichte über den gesamten Querschnitt und über die ganze Fläche des Verkleidungselementes gleich bzw. weitgehend gleich. Unter­ schiedliche Polsterungseigenschaften, wie sie beispielsweise im Bereich einer an einem Verkleidungselement angebrachten Armlehne erforderlich sind, können bisher nicht erreicht werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verklei­ dungselement zu schaffen, welches eine integrierte Armlehne und/oder mindestens einen integrierten Prallkörper aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verkleidungselement der eingangs beschriebenen Gattung vorge­ schlagen, daß der plattenartige Formkörper mindestens einen sich über die gesamte Wandstärke erstreckenden Abschnitt mit verringerter Dichte und vergrößertem Volumen aufweist.

Durch eine solche Ausbildung ist es möglich, gleichzeitig mit der Herstellung des Verkleidungselementes auch eine Armlehne und/oder mindestens einen Prallkörper zu erzeugen, der gegen­ über dem eigentlichen Verkleidungselement eine unterschiedliche Dichte und damit unterschiedliche Polsterungs- bzw. Federungs­ eigenschaften aufweist. Das getrennte Fertigen und anschließen­ de Befestigen einer Armlehne und/oder mindestens eines Prall­ körpers entfällt somit.

Weitere Merkmale eines Verkleidungselementes sowie von Verfah­ ren zur Herstellung eines Verkleidungselementes sind in den Ansprüchen 2-13 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in stark vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert.

In dieser Zeichnung ist ein Formwerkzeug ausschnittsweise dar­ gestellt, welches aus einem ortsfesten Teil 1 und einem beweg­ baren Teil 2 besteht. In dem bewegbaren Teil 2 ist ein Schie­ ber 3 angeordnet. Das Formwerkzeug dient zur Fertigung eines nur angedeuteten Verkleidungselementes 4, beispielsweise für die Tür eines Kraftfahrzeuges, welches aus einem plattenar­ tigen Formkörper 5 und einer damit integrierten Armlehne 6 besteht. Dabei ist das Verkleidungselement 4 aus miteinander verschweißten Schaumstoffpartikeln bzw. Schaumstoffperlen, beispielsweise aus Polypropylen, gebildet.

Bei der Herstellung eines solchen Verkleidungselementes 4 wer­ den die beiden Teile 1, 2 sowie der Schieber 3 des Formwerkzeu­ ges in die in der Zeichnung dargestellte Lage gebracht. In den so gebildeten Formhohlraum 7 werden nun die vorexpandierten Schaumstoffpartikel unter Druck eingefüllt, bis der Formhohl­ raum 7 vollständig mit Schaumstoffpartikel ausgefüllt ist. Jetzt wird in den Formhohlraum 7 in an sich bekannter Weise Naß­ dampf eingeleitet, durch den die Schaumstoffpartikel erhitzt und angeschmolzen werden, bis sie zu dem Verkleidungselement 4 zusammenschweißen.

Dabei weist das Verkleidungselement 4 zunächst in allen Be­ reichen, also sowohl im Bereich der Armlehne 6 als auch des plattenartigen Formkörpers 5, die gleiche Dichte auf, die et­ wa 28-30 Gramm pro Liter beträgt.

Kurz bevor der Expansionsvorgang der Schaumstoffpartikel be­ endet ist, wird das bewegbare Formteil 2 um einen vorgegebenen Betrag gegen das ortsfeste Formteil 1 bewegt, während der Schieber 3 seine Lage beibehält. Dadurch wird der plattenar­ tige Formkörper 5 auf den in der Zeichnung dargestellten Quer­ schnitt zusammengepreßt, d. h., der plattenartige Formkörper 5 weist jetzt eine Dichte auf, die um etwa das 2 bis 4fache größer ist als die Dichte der Armlehne 6 und somit einen Wert von maximal 120 Gramm pro Liter aufweist. Damit wird ein Ver­ kleidungselement 4 erreicht, dessen plattenartiger Formkörper 5 erheblich härtere Polsterungseigenschaften als die einstückig damit geformte Armlehne 6 aufweist.

Mit dem dargestellten Formwerkzeug kann auch in der Weise ge­ arbeitet werden, daß das bewegliche Formteil 2 einen Abstand vom festen Formteil 1 aufweist, der genau der Dicke des plat­ tenartigen Formkörpers 5 entspricht. Auch der Schieber 3 wird um ein entsprechendes Maß in Richtung auf das feste Teil 1 be­ wegt. Jetzt werden in den erheblich verkleinerten Formhohlraum 7 Schaumstoffpartikel unter Druck eingefüllt, die eine Schütt­ dichte von etwa 100-120 Gramm pro Liter besitzen. Sobald der Formhohlraum 7 vollständig mit Schaumstoffpartikeln ausgefüllt ist, wird Naßdampf eingleitet, der zu einem Anschmelzen dersel­ ben und zu einem allseitigen Verschweißen der einzelnen Schaum­ stoffpartikel führt. Bevor das Verschweißen beendet ist, wird der Schieber 3 in seine gezeichnete Lage zurückgezogen, also von dem festen Teil 1 wegbewegt. Dies hat zur Folge, daß sich im Bereich der Armlehne 6 das Formvolumen vergrößert und die in diesem Bereich befindlichen Schaumstoffpartikel weiter expan­ dieren. Auch auf diese Weise ist zu erreichen, daß die Armlehne 6 eine geringere Dichte als der plattenartige Formkörper 5 auf­ weist.

Schließlich ist es mit dem gezeichneten Formwerkzeug auch mög­ lich, den Schieber 3 - das bewegliche Teil 2 nimmt einen Ab­ stand von dem festen Teil 1 ein, der genau der Dicke des plat­ tenartigen Formkörpers 5 entspricht - so weit in Richtung auf das ortsfeste Teil zu bewegen, daß im Bereich des plattenarti­ gen Formkörpers 5, in dem die Armlehne 6 geformt werden soll, ein Hohl- bzw. Freiraum vorhanden ist. Das bedeutet, daß sich in dem Bereich des plattenartigen Formkörpers 5, in dem sich die Armlehne 6 befindet bzw. ausgebildet werden soll, zunächst eine Öffnung, zumindest aber eine Vertiefung im plattenartigen Formkörper 5 befindet. Der jetzt gebildete Formhohlraum 7 wird wieder mit Schaumstoffpartikeln ausgefüllt, die eine Schütt­ dichte von etwa 110-120 Gramm pro Liter besitzen. Auch jetzt wird wieder Naßdampf eingeleitet, der zu einer weiteren Ex­ pansion und zu einem allseitigen Verschweißen der Schaumstoff­ partikel führt. Kurz vor Beendigung des Expansionsvorganges wird nun der Schieber 3 in seine endgültige Formstellung vom Teil 1 wegbewegt. In den so gebildeten Freiraum werden neue Schaumstoffpartikel eingefüllt, die eine geringere Dichte als die zuerst eingefüllten Schaumstoffpartikel besitzen und gege­ benenfalls auch aus einem anderen Kunststoff bestehen. Diese Schaumstoffpartikel expandieren nun ebenfalls und verschweißen allseitig miteinander. Gleichzeitig findet auch eine Verschwei­ ßung mit den zuerst eingefüllten Schaumstoffpartikeln statt, so daß wiederum ein Verkleidungselement entsteht, dessen plat­ tenartiger Formkörper 5 eine erheblich größere Dichte als die Armlehne 6 aufweist.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es grundsätzlich möglich, das Verkleidungselement 4 mit gleicher Dichte in einem getrennten Formwerkzeug vorzufertigen und die Endverformung bzw. Verdichtung bzw. Volumenvergrößerung im ge­ zeichneten Formwerkzeug durchzuführen. Bedarfsweise ist es mög­ lich, das Formwerkzeug vor dem Einfüllen der Schaumstoffparti­ kel mit einer Deckfolie auszukleiden, die die Sichtseite des Verkleidungselementes 4 bildet. Bedarfsweise kann diese Deck­ folie auch nachträglich aufgebracht werden, was jedoch eine zu­ sätzliche Erwärmung der Oberfläche des Verkleidungselementes 4 erforderlich macht. Schließlich ist es möglich, das Verklei­ dungselement 4 in eine weitere, erhitzte Form einzulegen, in der die Oberfläche des Verkleidungselementes 4 geglättet wird. Dabei werden die Prägungen, die durch die Einlaß- und Auslaß­ düsen für den Naßdampf entstanden sind, beseitigt.

Claims (13)

1. Verkleidungselement, insbesondere für die Innenwände und/oder die Türen eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem plattenartigen Formkörper aus vorexpandierten und durch Dampf miteinander verschweißten Schaumstoff­ partikeln aus Kunststoff, beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, der an seiner der Innenwand bzw. Tür abgewandten Fläche mit einer Deckschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenartige Formkörper (5) mindestens einen sich über die gesamte Wandstärke erstreckenden Abschnitt (6) mit verringerter Dichte und vergrößertem Volumen auf­ weist.

2. Verkleidungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6) mit der verringerten Dichte im Be­ reich einer einstückig mit dem plattenartigen Formkörper (5) ausgebildeten Armlehne ausgebildet ist.

3. Verkleidungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6) mit der verringerten Dichte im Be­ reich mindestens eines mit dem plattenartigen Formkörper (5) integrierten Prallkörpers ausgebildet ist.

4. Verkleidungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6) mit verringerter Dichte aus den gleichen Schaumstoffpartikeln wie der übrige Formkörper (5) gebildet ist.

5. Verkleidungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6) mit verringerter Dichte aus unter­ schiedlichen Schaumstoffpartikeln wie der übrige Formkör­ per (5) gebildet ist.

6. Verkleidungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Schaumstoffpartikel des Ab­ schnittes (6) eine unterschiedliche Rohdichte aufweisen und/oder aus einem unterschiedlichen Kunststoff gebildet sind.

7. Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes, insbesondere für die Innenwände und/oder die Türen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, bei dem vorexpandierte Schaumstoffpar­ tikel formfüllend unter Druck in ein Formwerkzeug einge­ füllt und durch Dampf erhitzt werden, wobei die Schaum­ stoffpartikel an ihren Berührungsflächen zu einem plat­ tenartigen Formkörper miteinander verschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor der Beendigung des Expansionsvorganges der Schaumstoffpartikel zumindest ein Bereich des noch nicht gestaltungsfesten Formkörpers durch Verschieben eines ent­ sprechenden Bereiches der Wandung des Formwerkzeuges ver­ ändert wird und am Formkörper ein Abschnitt mit verringer­ ter oder vergrößerter Dichte entsteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Grundfläche des Abschnittes entsprechender Be­ reich des Formwerkzeuges zur Volumenvergrößerung nach außen verschoben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Grundfläche des Abschnittes umgebende Bereich des Formwerkzeuges zur Volumenverringerung nach innen ver­ schoben wird.

10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenartige Formkörper kurz vor Beendigung des Expansionsvorganges aus dem Formwerkzeug entnommen und die Volumenveränderung in einem zweiten Formwerkzeug durchgeführt wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungselementes, insbesondere für die Innenwände und/oder die Türen eines Kraftfahrzeuges, insbesondere nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, bei dem vorexpandierte Schaumstoffpar­ tikel formfüllend unter Druck in ein Formwerkzeug einge­ füllt und durch Dampf erhitzt werden, wobei die Schaum­ stoffpartikel an ihren Berührungsflächen zu einem plat­ tenartigen Formkörper miteinander verschweißen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einfüllen der vorexpandierten Schaumstoffpar­ tikel in das Formwerkzeug in demselben ein Freiraum be­ lassen wird und daß dieser Freiraum erst kurz vor der Beendigung des Expansionsvorganges der Schaumstoffpar­ tikel freigegeben und nachträglich mit unterschiedlichen, ebenfalls vorexpandierten Schaumstoffpartikeln gefüllt wird, die sich bei ihrer Expansion im Grenzbereich des Freiraumes mit den noch nicht vollständig expandierten, ersten Schaumstoffpartikeln verschweißen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Freiraum eingefüllten Schaumstoffpartikel eine geringere Dichte aufweisen und/oder aus einem unter­ schiedlichen Kunststoff gebildet sind.

13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug vor dem Einfüllen der Schaumstoff­ partikel mit einer die Sichtseite des Formkörpers bilden­ den Deckschicht ausgekleidet wird.