DE60007342T2

DE60007342T2 - Verfahren zur herstellung eines dachhimmels mit integriertem, energieabsorbierendem schaum

Info

Publication number: DE60007342T2
Application number: DE2000607342
Authority: DE
Inventors: P. Janusz GOROWICZ; D. Alan PICKEN; Roland Heiberger; R. Normand MARCEAU
Original assignee: Intier Automotive Inc
Current assignee: Intier Automotive Inc
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2020-10-17
Also published as: CA2386067A1; JP2003511303A; WO2001026933A1; EP1220765A1; AU7895800A; DE60007342D1; JP4774178B2; JP2011093529A; US6500369B1; EP1220765B1; US7261933B2; US20030044580A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Dachhimmelanordnung und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung mit integriertem energieabsorbierendem Schaum.
2. Beschreibung des verwandten Gebiets
Kraftfahrzeug-Dachhimmelanordnungen werden verwendet, um die Decke oder Unterseite des Dachs in dem Innenraum des Fahrzeugs auszukleiden. Die Dachhimmelanordnung umfaßt typischerweise eine Gewebeschicht, die eine dekorative Abdeckung für die Decke schafft, eine weiche flexible Schaumzwischenschicht einer relativ dünnen Konfiguration, eine Schicht aus unperforiertem Urethanfilmlaminat, die auf der Oberfläche der weichen Schaumzwischenschicht gegenüber der Gewebeschicht angeordnet ist, und eine dicke formstabile Polyurethanschaumschicht, die auf dem unperforierten Film als die innerste Schicht der Dachhimmelanordnung gebildet ist.
Die DE 32 06 468 A offenbart eine Dachhimmelanordnung zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit:
einer Glasfasermatte, die in einer Schicht aus Ur ethanschaum eingebettet ist, die ein konturiertes Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten darstellt,
einer Mull – bzw. Scrimschicht,
einer Schicht, um eine dekorative Abdeckung für die Dachhimmelanordnung bereitzustellen,
wobei die Dachhimmelanordnung mit einer vorgegebenen Kontur gebildet ist, die Bereiche unterschiedlicher Dicke des Urethanschaums aufweist, um eine integrierte Energieabsorption in der Dachhimmelanordnung vorzusehen.
Die US 5 683 796 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit den folgenden Schritten:
Plazieren eines Formtrennfilms auf eine Formoberfläche einer unteren Formanordnung,
Plazieren einer Fasermatte auf dem Formtrennfilm,
Aufbringen eines schäumbaren Materials direkt auf der Fasermatte,
Expandieren des schäumbaren Materials, um die Fasermatte darin einzubetten,
Positionieren der unteren Formanordnung direkt unterhalb der oberen Formanordnung,
Bewegen der oberen Formanordnung in paarweise Anordnung mit der unteren Formanordnung, um einen Formhohlraum zwischen der konvexen Formoberfläche und der konkaven Formoberfläche zu definieren,
Aushärten des schäumbaren Materials in dem Formhohlraum; und
Verkleben bzw. Bonden des Formtrennfilms mit dem schäumbaren Material, wobei die Fasermatte dazwischen eingebettet ist.
Der verschäumte Materialkörper hat überall in seiner Ausdehnung einschließlich des Mittel- und Randabschnitts eine konstante Dichte, um der gesamten Dachhimmelanordnung die gewünschte Festigkeit, das gewünschte Gewicht und die gewünschten akustischen Eigenschaften zu verleihen. Jedoch richtet sich die Dachhimmelanordnung dieser Art nicht hinreichend auf die gewünschten Energieabsorptionseigenschaften oder auf die Steifheit zur Verwendung in paarweiser Anordnung mit dem Dach des Fahrzeugs.
Deshalb ist es wünschenswert, eine Dachhimmelanordnung herzustellen, die durch das Einbetten einer Fasermatte in eine Schicht aus Urethanschaum konturierte Abschnitte unterschiedlicher Schaumdicke und Dichte aufweist, die eine formstabile und integrierte energieabsorbierende Dachhimmelanordnung darstellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit den folgenden Schritten: Plazieren eines Formtrennfilms auf eine konkave Formoberfläche einer unteren Formanordnung, um eine Trennschicht gegen die Formoberfläche bereitzustellen; Plazieren einer Fasermatte auf dem Formtrennfilm; Aufbringen eines schäumbaren Materials direkt auf der Fasermatte; Expandieren des schäumbaren Materials, um die Fasermatte darin einzubetten; Plazieren eines Klebfilms auf einer konvexen Formoberfläche einer oberen Formanordnung; Positionieren der unteren Formanordnung direkt unterhalb der oberen Formanordnung; Bewegen der oberen Formanordnung in paarweise Anordnung mit der unteren Formanordnung, um einen Formhohlraum zwischen der konvexen Formoberfläche und der konkaven Formoberfläche zu definieren; Aushärten des schäumbaren Materials in dem Formhohlraum; und Verkleben bzw. Bonden des Formtrennfilms und des Klebfilms mit dem schäumbaren Material, wobei die Fasermatte dazwischen eingebettet ist. Die Mull- bzw. Scrimschicht wird anschließend an dem Formtrennfilm angebracht, wobei eine Stoffschicht an dem Klebfilm angebracht ist, um der Dachhimmelanordnung eine dekorative Abdeckung zu verleihen.
Die Dachhimmelanordnung umfaßt eine Glasfasermatte, die in einer Schicht aus Urethanschaum eingebettet ist, die ein konturiertes Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten darstellt. Ein Formtrennfilm ist an der ersten Seite befestigt und ein Klebfilm ist an der gegenüberliegenden zweiten Seite befestigt. Eine Mull- bzw. Scrimschicht ist an dem Formtrennfilm angebracht, um der Dachhimmelanordnung Elastizität und Geräuschabsorption zu verleihen. Eine Stoffschicht ist an dem Klebfilm angebracht, um eine dekorative Abdeckung für die Dachhimmelanordnung bereitzustellen, wobei die Dachhimmelanordnung mit einer vorgegebenen Kontur gebildet ist, die Bereiche unterschiedlicher Dicke des Urethanschaums aufweist, um eine integrierte Energieabsorption in der Dachhimmelanordnung vorzusehen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ohne weiteres verständlich, da diese durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verstanden wird, wenn sie in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung betrachtet wird, worin:
1 eine schematische Seitenansicht ist, die eine beim Herstellen der Dachhimmelanordnung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendete Formvorrichtung zeigt,
2 eine schematische Teilseitenansicht ist, welche die Anfangsposition des Formverfahrens und der Formvorrichtung zeigt,
3 eine Draufsicht des in 2 gezeigten Abschnitts der Formvorrichtung ist,
4 eine schematische Seitenansicht ist, welche die Formvorrichtung mit den oberen und unteren Formanordnungen in paarweiser Anordnung für das Ausbilden einer Dachhimmelanordnung zeigt,
5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in 4 ist,
6 eine Teilexplosionsdarstellung der Dachhimmelanordnung ist, welche die verschiedenen Schichten der Dachhimmelanordnung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung zeigt,
7 eine Seitenansicht ist, welche die Kontur der Dachhimmelanordnung zeigt,
8 eine vergrößerte Ansicht der energieabsorbierenden Kontur in dem Bereich A der 7 ist, und
9 eine Seitenansicht der Dachhimmelanordnung ist, welche darin angeordnete geräuschabsorbierende Öffnungen zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Anhand der Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den einzelnen Ansichten gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist in 1 allgemein eine schematische Sei tenansicht einer Formvorrichtung 10 gezeigt, die zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Formvorrichtung 10 umfaßt einen formstabilen Stützrahmen 12 zum Unterstützen einer oberen Formanordnung 14 für die Vertikalbewegung. Die obere Formanordnung 14 weist eine konvexe Formoberfläche 16 auf, die in Übereinstimmung mit der gewünschten obersten Konfiguration für die Dachhimmelanordnung geformt ist. Die Vertikalbewegung der oberen Formanordnung 14 kann durch irgendein herkömmliches Mittel erreicht werden. In der bevorzugten Ausführungsform der 1 umfaßt die Vorrichtung 10 ein Paar mit dem Rahmen 12 gekoppelte Gesenkpresssäulen 18, die sich zwischen der oberen Formanordnung 14 und einer Gesenkpresse 20 erstrecken. Die Gesenkpresse 20 betätigt die Gesenkpresssäulen 18 und die obere Formanordnung 14 für die vertikale Bewegung in Bezug auf den Rahmen 12. Ein Codierer 22 bestimmt und steuert die relative Position der oberen Formanordnung 14.
Die Formvorrichtung 10 umfaßt des weiteren eine feste untere Schienenanordnung 24, die sich durch den Rahmen 12 unterhalb der oberen Formanordnung 14 erstreckt. Eine untere Formanordnung 26 ist für die Horizontalbewegung durch Lager- oder Radelemente 28 auf der Schienenanordnung 24 angebracht. In 1 ist die untere Formanordnung 26 in ihrer anfänglichen Anfangsposition gezeigt. Die untere Formanordnung 26 ist, wie in 3 gezeigt ist, entlang der Schienenanordnung 24 zwischen der Anfangsposition und einer Formposition unter der oberen Formanordnung 14 für das Zusammenwirken mit dieser beweglich. Die untere Formanordnung 26 umfaßt eine konkave Formoberfläche 30, die in Übereinstimmung mit der gewünschten untersten Konfiguration für die Dachhimmelanordnung geformt ist. Ein Paar Sprühköpfe 32, 34 ist für die Querbewegung in Bezug auf die untere Formanordnung 26 an dem Rahmen 12 über der unteren Formanordnung 26 in der Anfangsposition angebracht. Die Sprühköpfe 32, 34 sind mit einer Quelle des schäumbaren Materials wie etwa flüssigem Urethan verbunden, wie mit 36 bezeichnet ist. Ein Paar Sprühköpfe 32, 34 ist vorgesehen, um die Zeitspanne für das Aufbringen des flüssigen schäumbaren Materials während des Herstellungsverfahrens zu verringern.
Wie in 2 gezeigt ist, sind die Sprühköpfe 32, 34 voneinander beabstandet und starr an einer Schlittenanordnung 36 angebracht, die für die Bewegung an einer oberen Schienenanordnung 38, die an dem Rahmen 12 festgemacht ist, angebracht ist, wobei sie über der unteren Formanordnung 26 aufgehängt sind. Das heißt, die Sprühköpfe 32, 34 und die Schlittenanordnung 36 sind an der Schienenanordnung 38 in der Anfangsposition über der unteren Formanordnung 26 für das Aufbringen des flüssigen schäumbaren Materials aufgehängt. Die obere Schienenanordnung 38 umfaßt ein Paar parallele Schienenelemente 40, 42, die sich quer oder im Wesentlichen rechtwinklig zu der unteren Schienenanordnung 24 darunter erstrecken. Ein Paar Sprühkopf-Befestigungselemente 44, 46 ist jeweils verschiebbar wie etwa durch eine Lagerverbindung auf einem jeweiligen Schienenelement 40, 42 angebracht. Die Schlittenanordnung 36 umfaßt eine verbindende Antriebsmutter 48, die ein Innengewinde hat, das mit dem Außengewinde einer Antriebsspindel 50 zusammenwirkt. Die Antriebsspindel 50 ist für die Drehbewegung an der oberen Schienenanordnung 38 angebracht und erstreckt sich in paralleler Anordnung zwischen den Schienenelementen 40, 42. Die Antriebsspindel 50 wird an einem Ende von einem Zweirichtungselektromotor 52 gedreht, um die Querbewegung der Schlittenanordnung 36 und der Sprühköpfe 32, 34 auf der Schienenanordnung 38 zu bewirken. Das gegenüberliegende Ende der Antriebsspindel 50 ist drehbar in einer Lagerverbindung 54 an der Schienenanordnung 38 angebracht. Der Zweirichtungsmotor 52 kann die Antriebsspindel 50 abwechselnd in entgegengesetzte Richtungen drehen, um eine Bewegung der Schlittenanordnung 36 entlang der oberen Schienenanordnung 38 nach vorn und nach hinten zu bewirken. Die Richtung und die Drehzahl des Elektromotors 52 können durch eine Steuereinrichtung oder durch einen Computer gesteuert werden.
In 3 umfaßt der erste Schritt bei dem Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung das Plazieren eines Formtrennfilms 60 auf der konkaven Formoberfläche 30 der unteren Formanordnung 26 in der Anfangsposition. Der Film 60 kann auf der konkaven Formoberfläche 30 durch Klemmen, Befestigungselemente oder Unterdruck gehalten werden. Der Film 60 schafft eine Trennschicht für die Formoberfläche 30 gegenüber dem flüssigen Urethan 64. Danach wird eine Glasfasermatte 62 auf den Formtrennfilm 60 gelegt. Die Glasfasermatte 62 kann jede Art einer faserigen Matte einschließlich Naturfaser sein. Das Positionieren des Formtrennfilms 60 und der Glasfasermatte 62 wird typischerweise manuell durchgeführt, jedoch kann das Verfahren die automatische Platzierung der Filmschicht 60 und der Matte 62 auf der Formoberfläche 30 umfassen. Der nächste Schritt umfaßt, daß die Sprühköpfe 32, 34 einen Sprühnebel aus flüssigem schäumbarem Material 64, vorzugsweise aus flüssigem Polyurethan, aufbringen, um über den gesamten Bereich der konkaven Formoberfläche 30 eine Polyurethanschaumschicht um die Matte 62 zu bilden. Nachdem das flüssige Urethan auf die Matte 62 gesprüht ist, beginnt es sich zu vernetzen und expandiert um die Matte 62, so daß die Matte 62 in dem Urethan eingeschlossen ist. Eine größere Menge des Urethans wird auf den Bereich der Matte 62 zum Bilden einer größeren Dicke in Abschnitten des Dachhimmels gesprüht, wie des weiteren hier unten erörtert wird. Entweder bevor, während oder nachdem das Urethan auf die Matte 62 gesprüht ist, wird, wie in 1 gezeigt ist, ein Klebfilm 66 über der konvexen Formoberfläche 16 der oberen Formanordnung 14 angelagert. Der Klebfilm 66 kann an der oberen Formanordnung 14 über der konvexen Formoberfläche 16 durch Klemmen, Befestigungselemente oder Unterdruck befestigt werden.
Kurz nachdem das flüssige Urethan auf die Matte 62 gesprüht ist, oder sogar während des Sprühens, wird die untere Formanordnung 26 entlang der unteren Schienenanordnung 24 unter die obere Formanordnung 14 gerollt. Danach wird die Ge senkpresse 20 ausgelöst, um die Gesenkpreßsäulen 18, wie in 4 gezeigt ist, nach unten zu bewegen und um die obere Formanordnung 14 in paarweise Anordnung mit der unteren Formanordnung 26 abzusenken. Durch die paarweise Anordnung der oberen Formanordnung 14 und der unteren Formanordnung 26 wird ein Hohlraum zwischen der konvexen Formoberfläche 16 und der konkaven Formoberfläche 30 gebildet. Die Formen 14, 26 bleiben in paarweiser Anordnung, während das Expandieren des Urethans anhält und es den Hohlraum zwischen den Formoberflächen 16, 30 füllt. Der Hohlraum, der durch die konvexe Form bzw. durch die konkave Form der jeweiligen Formoberflächen 16, 30 definiert ist, bildet die Form des Dachhimmels mit Abmessungen, wie sie durch einen speziellen Fahrzeugentwurf spezifiziert sind. Außerdem können Wärme und/oder Druck auf die obere Formanordnung 14 und/oder auf die untere Formanordnung 26 angewendet werden, um die Expansionsgeschwindigkeit und die Formung des Urethans wie gewünscht zu erhöhen.
Das Urethan härtet schließlich aus und verklebt mit dem Formtrennfilm 60 und dem Klebfilm 66, wobei es mit der Glasfasermatte 62, die, wie in 5 gezeigt ist, in dem Urethan 64 eingebettet ist, ein Urethansubstrat 68 bildet. Wie in 6 gezeigt ist, wird im Anschluß an die Bildung des Urethansubstrats 68 eine Stoffschicht 70 auf dem Klebfilm 66 aufgebracht oder darüber gelegt. Um den Klebfilm 66 für das Verkleben des Gewebes 70 mit dem Substrat 68 zu aktivieren, wird Wärme angewendet. Das Gewebe 70 umfaßt eine Schicht aus gewebtem Material oder aus nicht gewebtem Material wie etwa aus Stoff, Vinyl oder Leder, die schaumstoffbeschichtet sein kann, damit sie der inneren Fahrgastzelle des Fahrzeugs eine dekorative Abdeckung verleiht.
Wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, wird außerdem eine Mull- bzw. Scrimschicht 72 auf dem Formtrennfilm 60 aufgebracht oder darüber gelegt und mit diesem mit Gewebeklebstoff oder einer Entsprechung verklebt. Wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, umfaßt das Scrim 72 eine Schicht aus Baumwollfasern, Kunstfasern oder Schaum, die das Quietschgeräusch bei dem Dach des Fahrzeugs verhindert, wenn es an diesem befestigt ist. Alternativ kann der Formtrennfilm 60 ein Laminat des Films 60 und des Scrims 72 sein. Weiterhin können der Formtrennfilm 60 und/oder der Klebfilm 66 eine vorgeschichtete Kombinationsmatte sein, die den Film 60, 66, das Scrim 72 und geschnittenes Textilglas umfaßt.
In 6 ist eine Teilexplosionsdarstellung eines Dachhimmels, wie er gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren konstruiert ist, mit 80 gezeigt. Die Glasfasermatte 62 ist von dem Urethanschaum 64 umgeben sowie in diesem eingebettet und aufgehängt gezeigt, wobei das Urethansubstrat 68 gebildet wird, um die Festigkeitseigenschaften des Dachhimmels 80 zu verbessern. Der Formtrennfilm 60 ist auf einer Seite des Substrats 68 befestigt und der Klebfilm 66 ist auf der anderen Seite des Substrats 68 befestigt. Das Gewebe 70 ist an dem Klebfilm 66 angebracht und das Scrim 72 ist an dem Formtrennfilm 60 angebracht.
Die Dicke des Substrats 68 ist zu der Dichte des Urethans umgekehrt proportional. Obwohl die Menge an auf der Matte 62 aufgebrachtem flüssigem Urethan 64 gemäß der gewünschten Auslegungsdicke des Dachhimmels 80 angepaßt werden kann, hat der engere Querschnitt des Substrats 68 aufgrund der Expansionseigenschaften des Urethans 64 immer noch eine höhere Dichte als die dickeren Querschnitte.
Die äußeren Abmessungen des Dachhimmels 80 und die Löcher der Zusatzkomponenten können mit einem (nicht gezeigten) Wasserstrahl geschnitten werden, jedoch sind andere herkömmliche Schneidverfahren wie etwa mit einem Lochwerkzeug ausreichend. Wenn eine Kantenumhüllung des Dachhimmels 80 mit dem Gewebe 70 gewünscht ist, wird vor dem Aufbringen des Gewebes 70 ein Vorschnitt der äußeren Abmessungen an dem Substrat 68 durchgeführt. Wie im Gebiet der Dachhimmelherstellung bekannt ist, wird ein zweiter Ausschnitt aus dem Gewebe 70 durchgeführt, der ausreichend Überschußgewebe für die Kantenumhüllung lässt.
Der Querschnitt einer Beispielkontur für den Dachhimmel 80 ist in 7 gezeigt.
Ein alternatives Verfahren zum Herstellen erfordert nicht, daß die untere Form 26 beweglich ist, was die Entfernung der unteren Formräder 28 gestattet. Deshalb ist die untere Form 26 unterhalb der oberen Form 14 unbeweglich. Bei dem Alternativverfahren wird das flüssige Urethan 64 auf den Formtrennfilm 60 und auf die Matte 62 aufgebracht, die auf einer flachen Oberfläche liegt, wobei anschließend ein feuchter Verbundwerkstoff auf die untere Form 26 geschoben wird, während sie sich unterhalb der oberen Form 14 befindet. Die obere Form 14 wird für das Bilden des Substrats 68 von der Gesenkpresse 20 in paarweise Anordnung mit der unteren Form 26 bewegt, wobei das Verfahren gemäß dem vorstehend genannten früheren Verfahren fortgesetzt wird.
Das Verfahren zum Herstellen des Dachhimmels 80 führt zu Gestaltungsvorteilen für den Dachhimmel, die für Herstellungsverfahren des Standes der Technik nicht erzielbar sind. Beispielsweise sind Vorrichtungen wie etwa Schaumblöcke, sinusförmige Kunststoffeinsätze, gerippte Knautschelemente und Drahtgerippe zum Absorbieren der Dachaufprallenergie auf obere Außenflächen der Dachhimmel geklebt. Die Hinzufügung dieser Bauelemente erhöht den Preis einer Dachhimmelanordnung durch zusätzliche Zusammenbauzeit und bedeutende Kosten. Das vorliegende Herstellungsverfahren sichert die Möglichkeit, dem Urethansubstrat 68 Dachaufprallkonturen, wie bei 82 gezeigt, hinzuzufügen, wie in 7 dargestellt ist. Die Hinzufügung dieser Konturen 82 fügt dem Dachhimmelherstellungsverfahren keine Kosten und Zusammenbauzeit hinzu. Die Kontur und Dicke des Urethansubstrats 68 können modifiziert werden, um die Energieabsorption zu optimieren, indem der Werkzeughohlraum einfach dementsprechend gestaltet wird. Dem Fachmann auf dem Gebiet der Ener gieabsorption ist z. B. bekannt, daß sinusförmige Konturen in energieabsorbierenden Komponenten mehr Energieabsorption als eine glatte Kontur erzielen. Sinusförmige Konturen können in den Formhohlraum einkonstruiert werden und der Dachhimmelanordnung die gewünschten Energieabsorptionseigenschaften verleihen, ohne der Anordnung zusätzliche Komponenten hinzuzufügen. Eine sinusförmige Kontur 84 ist am besten in 8 dargestellt. Es ist ebenfalls bekannt, daß alternative Konturen wie etwa bspw. ein Hohlraummuster in dem Substrat 68 sowohl beim Formen als auch bei der Energieabsorption wirksam sind. Alternativ können energieabsorbierende Bauelemente vor dem flüssigen Urethan in den Formhohlraum eingeführt werden, wobei das Urethan um das Bauelement expandiert und es auf dem Substrat 68 befestigt. Dies beseitigt den Schritt, das Bauelement auf das Substrat 68 zu kleben.
Es ist bekannt, daß die Dicke des Urethansubstrats 68 direkt proportional zur Gesamtfestigkeit des Dachhimmels 80 ist. Eine Zunahme der Dicke des Dachhimmels 80 erzielt von der Festigkeit des Dachhimmels 80 abgeleitete Effizienzvorteile bei der Fahrzeugherstellung. Bspw. nutzt moderne Fahrzeugherstellung modulare Unterbaugruppen wie etwa eine Dachhimmelanordnung, bei der alle Zusatzkomponenten (d. h. Sonnenblenden, Haltegriffe, Kleiderhaken) befestigt sind, bevor sie in ein Fahrzeug eingebaut wird. Die gegenwärtige Dachhimmelsubstrat-Technologie wie etwa Tramivex, Trockenpolyurethan und Glasfaser kann diese Zusatzkomponenten während eines modularen Einbauarbeitsgangs nicht tragen, ohne zu reißen und zu zerbrechen. Das Urethansubstrat 68 des vorliegenden Konzepts kann entweder örtlich oder allgemein verdickt werden und erzielt die zum Tragen der modularen Einbaukomponenten erforderliche Festigkeit.
Die Dicke des Urethansubstrats 68 kann außerdem für das Erzielen einer strukturellen Unterstützung für ein Fahrzeugdach optimiert werden. Das Kleben der oberen Oberfläche 86 des Dachhimmels 80 an eine Unterseite eines Fahr zeugdachs mit Heißschmelzkleber oder dergleichen erzielt z. B. bei dem Dach eine ausreichende strukturelle Unterstützung, um strukturelle Dachspriegel zu entfernen. Das Entfernen der strukturellen Dachspriegel vergrößert den Fahrzeuginnenraum, verringert die Fahrzeugmasse und verringert die Fahrzeugkosten. Die Verwendung des vorliegenden Dachhimmels 80 zur strukturellen Unterstützung verhindert die Biegung des Fahrzeugdachs, während es unter einer Belastung von bis zu mehreren hundert Pfund steht.
Um den akustischen Normen des Fahrzeuginnenraums zu entsprechen, kann das Urethansubstrat 14 eine Mehrzahl von Öffnungen 88 umfassen, die in die untere Oberfläche 90 gelocht sind, wie in 9 gezeigt ist. Die Öffnungen 88 lenken die im Fahrzeuginnenraum reflektierten Schallwellen ab, um den Gesamtgeräuschpegel darin zu verringern. Das Gewebe 70 bedeckt die Öffnungen 88, um zu verhindern, daß die Öffnungen 88 für die Fahrzeuginsassen sichtbar sind. Vor dem Befestigen des Gewebes 70 an dem Urethansubstrat 68 wird dem Dachhimmel-Herstellungsverfahren ein Lochungsschritt für das Einfügen der Öffnungen 88 hinzugefügt. Jedoch werden andere Verfahren zum Hinzufügen der Öffnungen 88 wie etwa z. B. das Hinzufügen von Bolzen zu der Oberfläche der oberen Form 14 und/oder der unteren Form 26 in Erwägung gezogen.
Das voranstehend erläuterte Verfahren zum Herstellen des Dachhimmels 80 sichert des weiteren die Möglichkeit, die Zusatzkomponenten wie etwa Haltegriffe, Kabelstränge, Beleuchtungskomponenten und Kleiderhaken in den Formhohlraum einzuführen, wodurch die Komponenten in das Urethansubstrat 68 integriert werden. Dies verringert des weiteren die Komplexität des Zusammenbauverfahrens und verbessert durch das enge Anliegen des Substrats 68 an den Komponenten, wenn das Urethan um die Komponenten expandiert, die Passgenauigkeit der Komponenten an dem Dachhimmel 80.
Die Erfindung ist in einer veranschaulichenden Art beschrieben worden, wobei die verwendete Terminologie dem Wesen nach selbstverständlich beschreibend anstatt beschränkend sein soll. In Anbetracht der voranstehenden Lehren sind viele Änderungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung möglich. Selbstverständlich kann die Erfindung deshalb anders als speziell beschrieben verwirklicht werden.

Claims

Dachhimmelanordnung (80) zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, mit: einer Glasfasermatte (62), die in einer Schicht aus Urethanschaum (64) eingebettet ist, die ein konturiertes Substrat mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Seiten darstellt, einem an der ersten Seite befestigten Formtrennfilm (60) und einem an der gegenüberliegenden zweiten Seite befestigten Klebfilm (66), einer Mull- bzw. Scrimschicht (72), die an dem Formtrennfilm (60) angebracht ist, um der Dachhimmelanordnung Elastizität und Geräuschabsorption zu verleihen, und einer Stoffschicht (70), die an dem Klebfilm (66) angebracht ist, um eine dekorative Abdeckung für die Dachhimmelanordnung bereitzustellen, wobei die Dachhimmelanordnung mit einer vorgegebenen Kontur gebildet ist, die Bereiche unterschiedlicher Dicke des Urethanschaums (64) aufweist, um eine integrierte Energieabsorption in der Dachhimmelanordnung vorzusehen.
Dachhimmelanordnung nach Anspruch 1, in der die Glasfasermatte (62), der Urethanschaum (64), der Formtrennfilm (60) und der Klebfilm (66) geschichtet sind, um ein konturiertes Urethansubstrat zu bilden.
Dachhimmelanordnung nach Anspruch 3, in der das Urethansubstrat eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Öffnungen (88) zum Absorbieren von Geräuschen im Innenraum des Fahrzeugs umfaßt.
Verfahren zum Herstellen einer Dachhimmelanordnung zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit den folgenden Schritten: Plazieren eines Formtrennfilms (60) auf eine konkave Formoberfläche (30) einer unteren Formanordnung (26), um eine Trennschicht gegen die Formoberfläche bereitzustellen, Plazieren einer Fasermatte (62) auf dem Formtrennfilm (60), Aufbringen eines schäumbaren Materials (64) direkt auf der Fasermatte (62), Expandieren des schäumbaren Materials (64), um die Fasermatte (62) darin einzubetten, Plazieren eines Klebfilms (66) auf einer konvexen Formoberfläche (16) einer oberen Formanordnung (14), Positionieren der unteren Formanordnung (26) direkt unterhalb der oberen Formanordnung (14), Bewegen der oberen Formanordnung (14) in paarweise Anordnung mit der unteren Formanordnung (26), um einen Formhohlraum zwischen der konvexen Formoberfläche und der konkaven Formoberfläche zu definieren, Aushärten des schäumbaren Materials (64) in dem Formhohlraum, und Verkleben bzw. Bonden des Formtrennfilms (60) und des Klebfilms (66) mit dem schäumbaren Material (64), wobei die Fasermatte (62) dazwischen eingebettet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, das des weiteren den Schritt des Plazierens einer Stoffschicht (70) über dem Klebfilm (66) und des Befestigens der Stoffschicht auf dem Klebfilm umfaßt, um eine dekorative Abdeckung für die Dachhimmelanordnung bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 5, das des weiteren den Schritt des Plazierens einer Mull- bzw. Scrimschicht (72) über dem Formtrennfilm (60) und des Befestigens der Mull-schicht an dem Formtrennfilm umfaßt, um der Dachhimmelanordnung eine Geräusch- und Energieabsorption zu verleihen.
Verfahren nach Anspruch 6, das des weiteren den Schritt des Ausbildens einer Mehrzahl von Öffnungen (88) in dem schäumbaren Material (64) umfaßt, um Geräusche in der Dachhimmelanordnung zu absorbieren bzw. dämpfen.
Verfahren nach Anspruch 7, das des weiteren den Schritt des Abdeckens der Öffnung (88) mit der Stoffschicht (70) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 8, das des weiteren den Schritt des Ausbildens unterschiedlicher Dicken und Dichten des schäumbaren Materials (64) zwischen dem Formtrennfilm (60) und dem Klebfilm (66) umfaßt, um Konturen zum Absorbieren von Energie in der Dachhimmelanordnung zu definieren.