DE60001806T2

DE60001806T2 - Innenverkleidigungsteil eines kraftfahrzeuges und sein herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE60001806T2
Application number: DE60001806T
Authority: DE
Inventors: Dominique Marcovecchio
Original assignee: SAI Automotive Allibert Industrie SNC
Current assignee: Faurecia Interieur Industrie SAS
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: EP1144223B1; WO2001042052A3; FR2802158A1; EP1144223A2; FR2802158B1; DE60001806D1; JP2003516258A; US20020176980A1; EP1144223A3; WO2001042052A2; ES2193994T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenverkleidungsteil eines Kraftfahrzeuges sowie sein Herstellungsverfahren.
Solche Teile werden an dem Innenraum der Karosserie des Kraftfahrzeuges montiert. Sie weisen gewöhnlich einen steifen Einsatz auf, welcher dem Teil seine Form verleiht und eine Ummantelungsfolie, welcher den steifen Einsatz bedeckt, um die Ansichtsoberfläche der Blende zu bilden. Um diesen Teilen ein weicheres Gefühl beim Anfassen zu verleihen, wird eine Schaumschicht zwischen dem steifen Einsatz und der Ummantelungsfolie angeordnet.
Wenn auch vielfältige Verfahren (Einspritzen, Kompression, Thermo-Kompression, ...) und Schaumtypen (aus Polyolefin, aus Polyurethan, ...) vorgeschlagen wurden, um solche Teile herzustellen, war keines wirklich in dem Fall eines Teiles zufriedenstellend, das bezeichnete Gestaltungen, wie zum Beispiel eine Armlehne aufweist und mit einem Textilstoff oder dergleichen (zum Beispiel Material, das nicht auf Faserbasis gewebt ist) bedeckt werden soll. Man definiert hier den Textilstoff (insbesondere Stoff, Samt, Trikot, nicht-gewebt, ...) im Gegensatz zu einer Haut, die natürlich (Leder) oder synthetisch (PVC, Polyolefin, ...) ist.
Was die Wahl des Schaumtyps betrifft, so macht ein Schaum, der vor allem offene Zellen besitzt, selbst in dem Fall eines Schaumes, der vor allem Polyurethan aufweist, es notwendig, wenn er als Schicht von mehr als einigen zehntel Millimeter Dicke verwendet wird, gespannt zu werden, um die Bildung von Falten zu vermeiden. Dies verringert beträchtlich sein Kompressibilitätsvermögen, insbesondere in den konvexen Teilen, wo es quasi null ist.
Was einen Schaum mit im wesentlichen geschlossenen Zellen betrifft, so erlaubt er selbst in dem Fall eines Schaumes, der im wesentlichen ein polyolefinisches, thermoplastisches Material aufweist, es im allgemeinen nicht, wenn die Ummantelungsfolie aus Textilstoff oder dergleichen besteht, ein völlig zufriedenstellendes Teil bzw. Stück zu erhalten. In der Tat besitzt das erhaltene Teil unter diesen Umständen akustisch wenig angenehme Merkmale (geräuschvolles Teil und von einer dumpfen Klangfülle) und weist ein Gefühl beim Anfassen auf, das sehr oft als wenig angenehm (Empfinden von Unebenheit, Abrieb) und für bestimmte Anwendungen als zu hart (insbesondere Türblende) beurteilt wird.
Zu beliebigem Gebrauch legt man fest, daß ein Schaum, welcher geschlossene Zellen aufweist, im Inneren seiner Zellen Luft einschließt. Die Luft wird dann komprimiert, wenn man den Schaum quetscht. Im Gegensatz dazu läßt ein Schaum mit offenen Zellen die Luft entweichen, wenn er komprimiert wird.
Die EP-A-0 446 411 beschreibt ein Verkleidungsteil, dessen Schaumschicht sich in eine erste weiche Unterschicht aus Polyolefin (TPO) oder aus Polyvinylchlorid (PVC) und eine zweite Unterschicht aus Polyurethan von hoher Dichte (PU) unterteilt, wobei die erste Unterschicht zwischen der Ummantelungsfolie und der zweiten Unterschicht angeordnet ist, während die zweite Unterschicht zwischen der ersten Unterschicht und dem Einsatz angeordnet ist.
Die zweite Schaumunterschicht bildet eine Wärmesperre, wobei die Beschädigung der ersten Schaumunterschicht vermieden wird und es erlaubt wird, so die erste Unterschicht ohne Bildung von Falten in Form zu bringen.
Diese Durchführung ist jedoch in dem Maß nicht völlig zufriedenstellend, als die vorgenannten Mängel, welche die wahrgenommene Qualität des Produktes bezüglich des Gefühls beim Anfassen und der akustischen Reaktion des Produktes entsprechen, merklich bleiben.
Die Erfindung strebt an, die Qualität des Verkleidungsteiles zu verbessern, indem die vorgenannten Probleme behoben oder wenigstens sehr deutlich vermindert werden, wobei zugleich eine leichte und wenig kostspielige Anwendung erlaubt wird.
Hierfür schlägt die Erfindung vor, daß:

– die erste Unterschicht hauptsächlich offene Zellen aufweist, und
– die zweite Unterschicht hauptsächlich geschlossene Zellen aufweist und im wesentlichen aus polyolefinischem thermoplastischem (n) Material(ien) realisiert ist.

Die zweite Schaumunterschicht stellt so eine bestimmte Geschmeidigkeit beim Anfassen auf der Gesamtheit des Teiles sicher, selbst wenn diese Geschmeidigkeit begrenzt ist. Ferner vermittelt sie dem Verkleidungsteil ein angenehmeres Geräusch als in dem Teil, wo die zweite Unterschicht aus Polyurethan hoher Dichte besteht.
Nach einem zusätzlichen Merkmal schlägt die Erfindung vor, daß die erste Schaumunterschicht im wesentlichen aus Polyurethan realisiert ist.
Die Schicht aus Polyurethan mit offenen Zellen der ersten Unterschicht verbessert die Empfindung der Geschmeidigkeit beim Anfassen auf dem wesentlichen Teil des Stückes bzw. Teiles, gibt dem Textil insbesondere mehr Freiheit als dem aus polyolefinischem Schaum (Polypropylen oder Polyethylen), derart, daß es eine Empfindung größerer Annehmlichkeit beim Berühren schafft und das Teil im Laut isoliert, indem es ihm so ein schwächeres Geräusch verleiht, selbst wenn seine Dicke relativ gering ist.
Ein interessanter Kompromiß zwischen Lautisolation, Risiko von Faltenbildung und Kosten des Verkleidungsteils wird durch eine Dicke der ersten Schaumunterschicht von zwischen 1 mm und 3 mm erhalten.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Realisieren eines Innenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeuges.
Die EP-A-0 446 411 beschreibt gewiß ein Verfahren mit den folgenden Schritten:

a) Realisieren eines Komplexes mit einer Verkleidungsfolie, einer ersten Schaumunterschicht, welche hauptsächlich offene Zellen aufweist, und einer zweiten Schaumunterschicht, welche hauptsächlich geschlossene Zellen aufweist,
b) Anordnen der ersten Schaumunterschicht in einer Spritzform zwischen der Verkleidungsfolie und der zweiten Schaumunterschicht,
c) Informbringen der Verkleidungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht durch Schließen der Spritzform,
d) Verbinden der Verkleidungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht mit einem steifen Einsatz.

So bringt man in einer einzigen Tätigkeit einerseits die Verkleidungsfolie, die erste und die zweite Schaumunterschicht in Form und verbindet sie andererseits mit dem steifen Einsatz.
Dieses Verfahren wirft jedoch die vorgenannten Probleme in Verbindung mit dem Verkleidungsteil auf. Um diesem abzuhelfen, schlägt die Erfindung vor, daß man bei dem Schritt a) einen Komplex realisiert, dessen zweite Unterschicht im wesentlichen aus polyolefinischem (n) thermoplastischem (n) Material(ien) besteht.
Diese Lösung weist die vorgenannten Vorteile in Verbindung mit dem Verkleidungsteil auf.
Zusätzlich schlägt die Erfindung vor, daß man zur Realisierung der Schritte b), c) und d) nacheinander die folgenden Schritte realisiert:

– zuerst Herstellen des Einsatzes,
– Anordnen des Einsatzes in der Spritzform gegenüber der zweiten Schaumunterschicht,
– Pressen der Ummantelungsfolie, der ersten Schaumunterschicht, der zweiten Schaumunterschicht und des Einsatzes, um sie alle in Form zu bringen und sie miteinander zu verbinden.

Dadurch, daß zuerst der Einsatz hergestellt wird, wird das Risiko, die Qualitäten der zweiten Schaumunterschicht herabzusetzen, verringert.
Um das Aussehen des hergestellten Teils noch zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, daß man den Einsatz im wesentlichen in seine endgültige Form bringt, bevor man ihn in der Spritzform anordnet.
Auf diese Weise muß nur die aus der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht gebildete Gesamtheit in der Spritzform in Form gebracht werden. So ist die Dicke, die in Form gebracht werden soll, bezüglich der Dicke des ganzen Teils verringert. Folglich laufen die Schaumunterschichten und die Ummantelungsfolie, welche geringeren Belastungen unterworfen werden, weniger Gefahr, Aussehensmängel aufzuweisen.
Nach einem anderen zusätzlichen Merkmal der Erfindung führt man, um die Schritte c) und d) zu realisieren, nacheinander die folgenden Schritte durch:

– Anordnen des Komplexes in der Spritzform,
– mindestens teilweises Schließen der Spritzform,
– Einspritzen des Kunststoffmaterials bei niedrigem Druck gegenüber der zweiten Schaumunterschicht mittels einer Vielzahl von Spritzdüsen.

So realisiert man das Teil in einem Arbeitsgang weniger, weil die Herstellung des Einsatzes, das Informbringen der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht sowie ihre Verbindung mit dem Einsatz in einem einzigen Schritt durchgeführt wird.
Das Einspritzen unter Niederdruck erlaubt es, das Risiko an Aussehensmangel auf dem hergestellten Teil und insbesondere das Risiko der Beschädigung der Schaumunterschicht zu verringern, welche hauptsächlich geschlossene Zellen aufweist, indem man es weniger erhöhten Belastungen aussetzt. Das Einspritzen mittels einer Vielzahl von Spritzdüsen erlaubt es, die Einspritztemperatur des Materials zu senken und die Fließlängen zu verkürzen. Dies erlaubt es, die Homogenität der thermischen und mechanischen Belastungen, welche der Komplex durchmacht, zu verbessern, und so das Risiko zu verringern, daß die Fließlinien sichtbar sind.
Um die Aussehensqualitäten des hergestellten Elements und die Verbindung zwischen dem Einsatz und der zweiten Schaumunterschicht weiter zu verbessern, schlägt die Efindung vor, daß man vor dem Schritt c) die zweite Schaumunterschicht einer Wärmequelle aussetzt, um sie zu erweichen.
Das Erwärmen erleichtert das Informbringen der zweiten Schaumunterschicht, verringert das Risiko Falten hervorzurufen, und verbessert die chemische Verbindung mit dem Einsatz, einschließlich in dem Fall, wo eine Klebstoffschicht zwischen dem Einsatz und der zweiten Schaumunterschicht angeordnet ist.
Um die Herstellung des Teils zu erleichtern und die Verbindung zwischen der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, daß man vor dem Schritt b) die Ummantelungsfolie, die erste und die zweite Schaumunterschicht miteinander verbindet.
Der durch die zusammengefügte Gesamtheit gebildete Komplex der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht ist leichter in der Spritzform zu positionieren als in dem Fall, wo diese Schichten vorher nicht untereinander verbunden wurden. Ferner kann die Verbindung zwischen diesen Schichten besser kontrolliert werden, wenn sie vorher durchgeführt wurde als wenn sie in der Spritzform in Anwesenheit des Einsatzes durchgeführt wurde.
Die Erfindung erscheint noch klarer in der Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen folgt, in welchen:

– die 1 bis 3 Schnittansichten sind, welche drei Schritte eines Verfahrens nach der Erfindung darstellen,
– 4 eine Schnittansicht eines Innenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeuges ist, das durch die Durchführung des in den 1 bis 3 beschriebenen Verfahrens erhalten wurde,
– 5 eine Schnittansicht einer Variante des Verfahrens ist.

Die 1 bis 4 beschreiben ein Herstellungsverfahren eines Innenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeuges, im vorliegenden Fall eine Türinnenblende, wobei das Teil (schematisch) in seiner Gesamtheit in der 4 mit 1 bezeichnet ist.
Während eines ersten Schrittes realisiert man zunächst nach bekannten Techniken eine Ummantelungsfolie 11, welche die Ansichtsschicht bildet, eine erste Schaumunterschicht 13, eine zweite Schaumunterschicht 14 und einen steifen Einsatz 3.
Wie insbesondere in 1 dargestellt ist, sind die Ummantelungsfolie 13 und die zwei Schaumschichten 14 und 15 eng miteinander verbunden, um nach einer ebenfalls bekannten Technik einen Komplex 7 zu bilden, der insbesondere aus einem Flammen oder aus einem Kleben durch Erwärmen eines Pulverklebstoffes bestehen kann, der zwischen ihnen angeordnet ist. Der Komplex 7 weist ferner hier eine Aufhängefolie 15 auf, die dazu bestimmt ist, die Adhäsion zwischen dem Komplex 7 und dem Einsatz 3 zu begünstigen.
Die erste Schaumunterschicht 13 wird zwischen der Ummantelungsfolie 11 und der zweiten Schaumunterschicht 14 angeordnet. Sie weist hauptsächlich offene Zellen auf und ist insbesondere in vorteilhafter Weise im wesentlichen aus Polyurethan hergestellt. Ihre Dicke vor dem Flammen oder Erwärmen beträgt in vorteilhafter Weise zwischen 1 mm und 3 mm.
Die zweite Schaumunterschicht 14 weist im wesentlichen geschlossene Zellen auf und ist insbesondere in vorteilhafter Weise im wesentlichen aus polyolefinischem(n) thermoplastischem(n) Material(ien), wie zum Beispiel aus Polyethylen und aus Polypropylen hergestellt. Ihre Dicke beträgt in vorteilhafter Weise zwischen 1 mm und 5 mm.
Die Ummantelungsfolie 11 ist aus nicht gewebtem Textilmaterial oder dergleichen hergestellt.
In 1 wird der Komplex 7 und insbesondere die zweite Schaumunterschicht, hier durch Infrarotmittel 9, bei etwa zwischen 200°C und 250°C erwärmt.
Wie in 2 dargestellt ist, werden der Komplex 7 und der Einsatz 5 anschließend in einer Spritzform 17 zum Zusammenbau angeordnet, welche eine Matrix 17a und ein Formeisen 17b aufweist.
Die Ummantelungsfolie 11 kommt gegenüber einer Oberfläche 17'a eines Teils der Spritzform zu liegen, hier der Matrix 17a.
Der Komplex 7 kann für seinen Transfer zu der Spritzform 17 und/oder für seine Halterung auf einem Rahmen angeordnet sein (gegebenenfalls unter Spannung).
Der Einsatz 3 weist hier seine endgültige Form auf. Es handelt sich um eine Blende oder eine entsprechende Stütze mit einer mechanischen Versteifungsfunktion des fertigen Teils, anders ausgedrückt, des Trägers gegenüber den anderen Elementen, mit denen sie verbunden wird.
Der Einsatz 3 konnte durch Einspritzen in eine Spritzform erhalten werden, welche ihm seine endgültige Form verliehen hat. Er kann insbesondere aus Kunststoffmaterial bestehen und genauer aus thermoplastischem Material (zum Beispiel Polypropylen) oder auch aus zusammengesetztem Material (zum Beispiel thermoplastisches Material + Holzfasern). Eine seiner Seiten ist hier mit einer Kleberschicht 5, insbesondere einer wärmeaktivierbaren Kleberschicht bedeckt.
Der Einsatz 3 kommt in Kontakt mit einer Oberfläche 17'b des Formeisens 17b, die Kleberschicht 5 kommt gegenüber die zweite Schaumunterschicht 14 und die Aufhängefolie 15 zu liegen.
Die Spritzform wird anschließend, wie in 3 dargestellt ist, geschlossen. Die verschiedenen Schichten 11, 13, 14, 15 des Komplexes und der Einsatz werden dann gegeneinander gepreßt, was das in Formbringen der Ummantelungsfolie 11, der Schaumunterschichten 13, 14 und der Aufhängefolie 15 hervorruft. Ferner ist der Komplex 7 und genauer die zweite Unterschicht 14 mit dem Einsatz 3 mittels der Aufhängefolie 15 und der Kleberschicht 5 verbunden. Nach dem Abkühlen und Ausformen erhält man das in 4 dargestellte Teil 1.
5 stellt eine Variante des Verfahrens dar. Der Komplex 3 ist in einer Spritzform 27 angeordnet, welche eine zwischen einer Matrix 27a und einem Formeisen 27b ausgesparte Vertiefung 29 aufweist.
Die Ummantelungsfolie 11 kommt gegenüber einer Oberfläche 27a der Matrix 27a zu liegen.
Auch hier kann der Komplex 7 auf einem Rahmen für seinen Transfer zu der Spritzform 27 und/oder für seine Halterung (vorzugsweise unter Spannung) angeordnet sein.
Die Spritzform wird anschließend geschlossen, was das in Formbringen der Ummantelungsfolie 11 und der Schaumunterschichten 13, 14 hervorruft.
Kunststoff, der für die Bildung des Einsatzes 3 bestimmt ist, wird bei Niederdruck (zwischen 40 und 120 bar) in die Vertiefung 29 der Spritzform zwischen die zweite Schaumunterschicht 14, genauer die Aufhängefolie, welche hier die Barriere 15 bildet, und die Oberfläche 27'b mittels einer Vielzahl von Düsen 25 eingespritzt, die mit einem Einspritzkanal 26 verbunden sind.
Der Kunststoff 23 wird mit Vorteil sequentiell durch die Düsen 25 eingespritzt, bis die Vertiefung 29 der Spritzform mit Kunststoff gefüllt ist.
Der eingespritzte Kunststoff preßt die zweite Schaumunterschicht 14, betreibt das in Formbringen des Komplexes 7 und verbindet sich dort mittels der Barriere 15.
Am Ende des Einspritzens kann man eine Kompressionskraft ausüben, um die Qualitäten des Aussehens des fertigen Teils zu verbessern.
Das erhaltene Teil wird nach dem Abkühlen entformt.
Selbstverständlich bilden die beschriebenen Ausführungsformen nur nicht begrenzende Ausführungsbeispiele nach der Erfindung.
So könnte der Einsatz 3 in Plattenform in die Spritzform 17 eingefügt werden und während des Schließens der Spritzform in Form gebracht werden.
Man könnte ebenfalls bestimmte oder die Gesamtheit der Schichten 11, 13, 14, welche den Komplex 7 bilden, miteinander im Inneren der Spritzform 17 verbinden.
Man könnte mehr als eine Schaumschicht 13 mit offenen und/oder mehr als eine Schaumschicht mit geschlossenen Zellen verwenden.
Man könnte ebenfalls die Aufhängefolie 15 und/oder die Schicht 5 durch andere Mittel ersetzen, welche dieselbe Funktion haben.

Claims

Innenverkleidungsteil (1) für ein Kraftfahrzeug mit: einem steifen Einsatz (3), der dem Teil seine Form verleiht, einer Ummantelungsfolie (11) aus Textilfaser oder dergleichen, welche den steifen Einsatz bedeckt, einer Schaumschicht (13, 14), die zwischen dem steifen Einsatz und der Ummantelungsfolie angeordnet ist, wobei sich die Schaumschicht in eine erste und eine zweite Unterschicht unterteilt, die jeweils zwischen der Ummantelungsfolie und der zweiten Unterschicht und zwischen dem Einsatz und der ersten Unterschicht angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß: die erste Unterschicht (13) hauptsächlich offene Zellen aufweist und die zweite Unterschicht (14) hauptsächlich geschlossene Zellen aufweist und im wesentlichen aus polyolefinischem(n), thermoplastischem(n) Materialien) realisiert ist.
Verkleidungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaumunterschicht (13) im wesentlichen aus Polyurethan realisiert ist.
Verkleidungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaumunterschicht eine Dicke zwischen 1 Millimeter und 3 Millimetern aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Schritten: a) Herstellen eines Komplexes mit einer Ummantelungsfolie (11), einer ersten Schaumunterschicht (13), die im wesentlichen offene Zellen aufweist, und einer zweiten Schaumunterschicht (14), die im wesentlichen geschlossene Zellen aufweist, b) Anordnen der ersten Schaumunterschicht (13) in der Spritzform (17, 27) zwischen der Ummantelungsfolie (11) und der zweiten Schaumunterschicht (14), c) Informbringen der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht durch Schließen der Spritzform, d) Verbinden der Ummantelungsfolie, der ersten und der zweiten Schaumunterschicht mit einem steifen Einsatz (3), dadurch gekennzeichnet, daß man während des Schrittes a) einen Komplex herstellt, dessen zweite Unterschicht im wesentlichen aus polyolefinischem, thermoplastischem Material(ien) besteht.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Durchführung der Schritte b), c) und d) nacheinander die folgenden Schritte durchführt: zuerst Herstellen des Einsatzes, Anordnen des Einsatzes in der Spritzform (17) gegenüber der zweiten Schaumunterschicht, Pressen der Ummantelungsfolie, der ersten Schaumunterschicht, der zweiten Schaumunterschicht und des Einsatzes, um sie alle in Form zu bringen und sie miteinander zu verbinden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Einsatz im wesentlichen in seine endgültige Form bringt, bevor man ihn in der Spritzform anordnet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Durchführen der Schritte c) und d) nacheinander die folgenden Schritte durchführt: Anordnen des Komplexes in der Spritzform (27), mindestens teilweises Schließen der Spritzform, Einspritzen des Kunststoffmaterials bei niedrigem Druck gegenüber der zweiten Schaumunterschicht mittels einer Vielzahl von Spritzdüsen (25).
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Schritt c) die zweite Schaumunterschicht (14) einer Wärmequelle (9) aussetzt, um sie zu erweichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Schritt b) die Umhüllungsfolie, die erste und die zweite Schaumunterschicht miteinander verbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Schrittes a) einen Komplex herstellt, dessen erste Schaumunterschicht (13) im wesentlichen aus Polyurethan besteht.