DE69109138T2

DE69109138T2 - Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelements, insbesondere für Innenausstattungen von Kraftfahrzeugen und danach hergestelltes Abdeckelement.

Info

Publication number: DE69109138T2
Application number: DE69109138T
Authority: DE
Inventors: Ettore Abeltino
Original assignee: Ordinan Trading Ltd
Current assignee: Pressbois Sa Porrentruy Ch
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2011-01-23
Also published as: IT9019198A1; EP0440066B1; CA2035225A1; ATE121678T1; JPH04270648A; EP0440066A3; US5198169A; EP0440066A2; DE69109138D1; IT9019198A0; IT1246084B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Fahrzeug-Innenräume, und auf das gemäß diesem Verfahren hergestellte Abdeckelement
Wie bekannt ist, werden mechanische Transportmittel heutzutage in der Hauptsache aus Kunststoffmaterial hergestellt wegen technischer, wirtschaftlicher und ästhetischer Gründe.
Die typischen Grundeigenschaften von Kunststoffmaterialien im allgemeinen, das heißt das hochgünstige Verhältnis zwischen der mechanischen Festigkeit und dem Gewicht, der Schlagfestigkeit, der Wetterfestigkeit, dem Widerstand gegen chemische Agenzien, fast keiner elektrischen Leitfähigkeit, Stabilität hinsichtlich der Abmessungen, der Fähigkeit, Vibrationen elastisch aufzufangen und zu absorbieren und dem sich hieraus ergebenden akustischen Dämpfen, der Konvertierbarkeit mit Hilfe von schnellen und präzisen Verfahren zur Massenherstellung und der ästhetischen Eigenschaften haben in der Tat diese Art von Material als besonders wichtig bei der Herstellung von mechanischen Transportmitteln gemacht.
Das Innere jedes Fahrzeugs, sei es ein Motorfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, ein Zug od.dgl . , hat weiterhin heutzutage eine Bedeutung erlangt, die so grundlegend ist wie diejenige, die sich aus den technischen Merkmalen der Transportmittel ergibt.
So z. B. können auf dem Gebiet der Kraftwagenherstellung die ästhetischen Eigenschaften des Fahrzeug-Inneren die Auswahl bestimmen, die der Käufer trifft.
Manchmal jedoch kann die Verwendung von dünnen, zarten Stoffen, z.B. Holz od.dgl., zum Abdecken des Fahrzeug- Inneren nur schlecht dem Erfordernis von heutzutage zum Herstellen von Fahrzeugen mit einem äußerst niedrigen Gewicht entsprechen, weil das Gewicht des Fahrzeugs, die Kraft der Maschine, demzufolge auch der Brennstoffverbrauch und die laufenden Kilometerkosten im allgemeinen eng voneinander abhängen.
So z.B. bestimmt im Falle von Seetransporten das Gewicht in der Tat die durch den Rumpf ausgeübte Verdrängung, und der Wasserwiderstand gegen die eingetauchten Teile hängt in der Hauptsache vom verdrängten Volumen ab, was in der Tat berechnet wird, indem man die Verdrängung in Tonnen durch die relative Dichte des Wassers dividiert.
Das obige Problem ist noch gewichtiger bei Flugzeugtransporten, da hier das Gewicht der Hauptwert ist, der zum Abheben überwunden werden muß.
Demzufolge müssen die Stoffe, die zum Fertigstellen des Inneren eines mechanischen Transportmittels dienen, gleichzeitig eine geringe relative Dichte haben und ein ästhestisch gefälliges Außeres aufweisen.
Einer der heutzutage noch für das Fertigstellen von Innenräumen der Fahrzeuge verwendeten Stoffe ist Holz, und insbesondere Bruyèreholz.
Zum Beispiel wird Bruyèreholz auf dem Gebiet der Kraftwagenherstellung wegen der obigen Gründe hinsichtlich der Festigkeit unmittelbar auf vorgeformte Aluminiumträger geklebt, die sodann mit dem Fahrzeug verbunden werden.
Außer den oben erwähnten Merkmalen besteht einer der Hauptnachteile hinsichtlich zum Beispiel des Innenraums eines Fahrzeugs darin, daß die diesen Innenraum bildenden Stoffe in der Lage sein müssen, beträchtlichen Temperaturveränderungen ohne Probleme zu widerstehen, wobei diese z.B. von Temperaturen unterhalb 0º bis weit höher oberhalb der 0 liegenden Temperaturen gehen können, zum Beispiel, wenn das Fahrzeug in der Sonne gelassen wird.
Bei diesen Betriebsbedingungen wird, da sich die Wärmeausdehnung von Bruyèreholz wesentlich von derjenigen des Aluminiums unterscheidet, das Bruyèreholz oft das Bestreben haben, sich vom Aluminiumträger zu trennen oder Risse zu bekommen, so daß nach einem relativ kurzen Zeitraum das ästhetische Aussehen solchen Bruyèreholzes vollständig und unerbittlich zerstört wird.
Darüber hinaus sind die Gestehungs- und Bearbeitungskosten bei Aluminium hoch.
Vor der Herstellung der Verbindung mit dem Bruyèreholz muß Aluminium in der Tat an der Oberfläche behandelt werden, und es ist erforderlich, damit es eine bestimmte Konfiguration oder Gestalt erhält, daß man besondere Formen verwendet, die mit hohen Kosten verbunden sind und deren Ausführung lediglich für die Massenherstellung gerechtfertigt ist.
Nicht zuallerletzt besteht der Nachteil von Aluminium auch darin, daß sein Gewicht, obwohl es eines der leichtesten metallischen Materialien ist, dann, wenn es in Mengen verwendet wird, das leichte Gewicht des Fahrzeugs belastet.
In der FR-A-2 563 153 ist ein Verfahren zum Herstellen und Formen eines Abdeckelementes, insbesondere für den Innenraum eines Fahrzeugs, sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Abdeckelement beschrieben, wobei ein mit einem geeigneten Harz imprägniertes Gewebe unter Wärme- und Druckeinfluß in einem einzigen Schritt u. a. verbunden wird mit einem plattenartigen Element aus Holz. Wichtig ist in dem Dokument, daß das Harz die Poren des plattenartigen Holzelementes durchdringt, um das Verhaken des plattenartigen Holzelementes mit dem Gewebe durch Trocknen des Harzes zu bewirken.
Wenn jedoch das Harz in die Poren des plattenartigen Elementes aus Holz eindringt, werden Operationen wie z.B. das Bleichen oder Reinigen des Holzelementes nach seiner Verbindung mit dem Trägergewebe behindert.
In einer solchen Situation besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die oben beschriebenen Probleme der bekannten Anordnungen und Verfahren zu lösen.
Innerhalb des Umfangs der vorliegenden technischen Aufgabe besteht ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelements, insbesondere für Innenräume von Kraftfahrzeugen, und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Abdeckelement zu schaffen, das gegenüber großen Temperaturänderungen unempfindlich ist und bei dem das Verhältnis zwischen der mechanischen Kraft und dem Gewicht hochgünstig ist.
Ein anderes wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für die Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Kraftfahrzeug-Innenräume, und ein mit diesem Verfahren hergestelltes Abdeckelement zu schaffen, das eine hohe Schlagfestigkeit, Wetterfestigkeit und einen hohen Widerstand gegenüber chemischen Agenzien hat und außerdem eine elektrische Leitfähigkeit von praktisch 0 hat, außerdem eine Stabilität der Abmessungen und eine Fähigkeit, Vibrationen und Schwingungen elastisch aufzunehmen und zu absorbieren, besitzt, woraus sich eine akustische Dämpfungsfähigkeit ergibt (dies sind äußerst wichtige Faktoren bei einem Transportmittel).
Ein weiteres, nicht letztes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Fahrzeug-Innenräume, und ein mit diesem Verfahren hergestelltes Abdeckelement zu schaffen, das leicht mit Hilfe schneller und genauer Massenherstellungsbehandlungen geformt werden kann und ein äußerst gefälliges und schutzfähiges ästhetisches Aussehen hat.
Die obigen Ziele werden leicht mit einem Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Kraftfahrzeug-Innenräume, entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1 erreicht. Das Abdeckelement, insbesondere für Fahrzeug-Innenräume, das mit Hilfe des obigen Verfahrens erzielt wird, ist ein Abdeckelement entsprechend dem unabhängigen Anspruch 9.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Fahrzeug-Innenräume, und eines mit diesem Verfahren hergestellten Abdeckelementes, das lediglich als nicht beschränkendes Beispiel in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, in denen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung des Innenraumes eines Kraftfahrzeugs ist, das gemäß der Erfindung hergestellte Abdeckelemente mit Bruyèreholz besitzt;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1 eines Abdeckelementes gemäß der Erfindung ist; und
Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Tafel ist, die einen Aluminiumträger besitzt, wobei eine Schicht aus mit Epoxyharz imprägniertem Gewebe zwischen dem Holz und dem Aluminium zwischengeschaltet ist.
Unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Figuren der Zeichnung wird geschildert, wie das Verfahren gemäß der Erfindung mit Hilfe der weiter unten aufgezählten Folge von Schritten ausgeführt wird.
Anfangs wird ein gewebter oder nicht gewebter Stoff, z.B. aus Glasfaser oder Baumwolle, mit einer oder mehreren Schichten vorbereitet, wobei jede Schicht einzeln mit einer auf der Grundlage von Epoxyharz hergestellten Substanz imprägniert wird.
Im besonderen ist diese Substanz auf der Grundlage von Epoxyharz aus einem flüssigen Epoxyharz mit einer durchschnittlichen Molekularmasse von 400 in einem Anteil von etwa 10 %, aus festem Epoxyharz mit einer durchschnittlichen relativen Molekularmasse von 800 in einem Anteil, der im wesentlichen 10 % entspricht, aus einem Härteregulator, der aus einem trifunktionel 1 en oder tetrafunktionellen Epoxyharz in einem Anteil von etwa 75 % und aus einem Reaktionskatalysator zusammengesetzt ist, der in einer Menge von im wesentlichen 5 % vorhanden ist.
Im allgemeinen ist die Menge von Erzeugnissen auf Epoxyharz Grundlage, die pro Menge des zu imprägnierenden Stoffes verwendet wird, im wesentlichen zwischen 200 und Starrheitsmerkmal en aufweist, daß sein Anbringen innerhalb der mechanischen Transportmittel; an Abdeckungen von Gegenständen für innere Ausstattung, an Möbelstücken, an allem, was abgedeckt werden kann, begünstigt wird.
Im besonderen sind die grundlegenden Eigenschaften des Bruyèreholz enthaltenden Abdeckelementes, das auf diese Weise erzielt worden ist, ein geringes Gewicht und die bereits erwähnten chemisch-physikalischen Eigenschaften.
Weiterhin kann man mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens, wie leicht verständlich ist, dem Bruyèreholz enthaltenden plattenartigen Element praktisch jede Gestalt verleihen, selbst eine, die extrem kleine Biegungswinkel besitzt, ohne daß das Bruyèreholz alle Nachteile aufweist, die bei den bisher verwendeten Verfahren auftreten, z.B. Risse, Brüche oder Absplitterungen.
Im wesentlichen ist es möglich festzustellen, daß das Bruyèreholz und das Epoxyharz eine Einheit bilden, d. h. einen monolithischen oder einstückigen Körper, die sogar vom physikalisch-mechanischen Standpunkt aus gesehen besser ist gegenüber den soliden, festen Bruyèreholz- Elementen mit einer hohen Dicke und die in beliebiger Art auch mit extrem kleinen Biegeradien geformt werden kann.
Das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erzeugte Abdeckelememt ist in Fig. 2 dargestellt und wird im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet.
Wie man sieht, enthält das Abdeckelement, das hauptsächlich für die Innenräume oder das Innere von Transportmitteln verwendet werden kann, eine Schicht aus Holzmaterial 2, z.B. aus Bruyèreholz, die unlöslich mit einem Träger verbunden ist, der aus mindestens einer, insbesondere aber einer Mehrzahl von Schichten gebildet ist, die aus gewebtem oder nicht gewebtem Stoff 3 bestehen, die mit einer Substanz auf der Grundlage von Epoxyharz imprägniert sind.
Im besonderen wird, wie bereits erwähnt, das Erzeugnis auf der Grundlage von Epoxyharz durch ein flüssiges Epoxyharz oder durch ein festes Epoxyharz, die eine mittlere Molekularmasse von 400 - 800 besitzen, durch einen Härteregulator, enthaltend ein trifunktionelles oder tetrafunktionelles Epoxyharz, und durch einen Reaktionskatalysator bestimmt.
Bei einer konstruktiven Variante des Erfindungsgegenstandes, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist es möglich, als Ersatz für den durch Glasfaser- oder Baumwollstoff gebildeten Träger das Harz z.B. auf einem metallischen Material 4 wie Aluminium anzubringen. Bei dieser konstruktiven Variante ist zu dem Zweck, um das Bruyèreholz daran zu hindern, wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung gegenüber dem Aluminium bestrebt zu sein, zu brechen oder abzusplittern, eine Schicht aus einem Polyesterstoff 5, wiederum mit einer Substanz auf der Basis von Epoxyharz , wie oben beschrieben, imprägniert, zwischen den beiden Elementen zwischengeschaltet.
Offensichtlich wird der prozentuelle Anteil des flüssigen Epoxyharzes, des festen Epoxyharzes, des Härteregulators und des Reaktionskatalysators in dem Erzeugnis auf Epoxyharz-Grundlage dieser letzteren Lösung sich ändern, die prozentuellen Anteile werden dann etwa 30 %, im wesentlichen 5 %, annähernd 60 % und annähernd 5 % sein. In diesem Falle, in dem Aluminium als Hauptträgerelement verwendet wird, wird der Polyesterstoff, der mit einer Substanz auf der Basis von Epoxyharz imprägniert ist, in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 100ºC für etwa 4 Minuten hindurchgeführt, und die Menge von dieser Substanz auf der Grundlage von Epoxyharz ist im wesentlichen 120 g/m² .
In diesem Falle sind der Druck und die Temperatur, die während des Pressens des Aluminiums gleichzeitig mit dem plattenartigen Element mit dem Bruyèreholz verwendet werden, etwa gleich den Werten, die oben mit Bezug auf den Glasfaser- oder Baumwollstoff genannt worden sind.
Die Erfindung erreicht das gesetzte Ziel und die gestellte Aufgabe und hat darüber hinaus noch wichtige und zahlreiche Vorteile. Unter diesen soll erwähnt werden, daß neben dem äußerst günstigen, ansprechenden ästhetischen Eindruck des Bruyèreholzes und den äußerst geringen Kosten für die Tafel oder das erzielte Abdeckelement auch noch ein hochgünstiges Verhältnis zwischen der mechanischen Festigkeit und dem Gewicht, der Schlagfestigkeit, der Wetterfestigkeit und dem Widerstand gegen chemische Agenzien, der praktisch nicht vorhandenen elektrischen Leitfähigkeit, der Stabilität hinsichtlich der Abmessungen, der Fähigkeit, Vibrationen oder Schwingungen elastisch aufzufangen und zu absorbieren mit einer sich hieraus ergebenden akustischen Dämpfung erreicht werden, wodurch das Erzeugnis gemäß der Erfindung äußerst geeignet ist für die heutzutage üblichen Anforderungen für das Fertigstellen oder Finishen oder für die Herstellung der Innenräume von Transportmitteln oder für beliebige Abdeckarten.
Das Verfahren und das Abdeckelement gemäß der vorliegenden Erfindung können außerdem vorteilhaft sein bei praktisch allen kleinen Produktionsgängen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes, insbesondere für Fahrzeugzeuginnenräume, bei dem man ein gewebtes oder auch nicht gewebtes textilartiges Materialstück mit einer Substanz auf der Basis von Epoxidharz imprägniert und das so imprägnierte Materialstück sodann in einem Ofen bei einer ersten vorbestimmten erstgenannten Temperatur und über einen Zeitraum trocknet, der ausreicht, um ein trokkenes und plastisch verformbares Trägerstück zu erhalten, daß man anschließend an dieses Trägerstück eine hölzerne Platte anbringt und dieses Trägerstück zusammen mit der Platte formt, indem man die Platte an das Trägerstück mit einem vorbestimmten Druck andrückt und die beiden gleichzeitig für eine vorbestimmte Zeitdauer bei einer Temperatur beheizt, die wesentlich höher als die erstgenannte Temperatur ist um das Abdeckelement mit einer bestimmten Gestalt und einer erforderlichen Steifigkeit zu bilden, wobei die Platte mit dem Trägerstück verbunden, z. B. verklebt ist, um dem Ganzen ein hölzernes Aussehen zu verleihen.

2. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textilartige Materialstück aus Glasfasermaterial hergestellt ist und aus einer oder mehreren individuell oder einzeln für sich imprägnierten Schichten hergestellt ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textilartige Materialstück aus Baumwolle hergestellt ist und aus einer oder mehreren individuell bzw. einzeln für sich imprägnierten Schichten besteht.

4. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz auf der Basis von Epoxidharz einen Prozentsatz eines flüssigen Epoxidharzes, einen Prozentsatz eines festen Epoxidharzes, einen Härteregulator und einen Reaktionskatalysator enthält.

5. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheiztemperatur im Ofen zwischen 80 und 110ºC liegt.

6. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textilartige Materialstück mit der Substanz auf der Basis von Epoxidharz in einer Menge zwischen 80 und 220 g/m² imprägniert ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Formen des Trägerstücks mit der Platte bei einem Druck von 49,035 bis 784,56 kPa (0,5 bis 8 kg/cm²) und bei einer Temperatur von 120 bis 180ºC vornimmt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Abdeckelementes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Epoxidharz eine durchschnittliche relative Molekularmasse von 400 und das feste Epoxidharz eine relative durchschnittliche Molekularmasse von 800 besitzt.

9. Abdeckelement, insbesondere für Fahrzeuginnenräume, das eine Schicht aus Holzmaterial (2) enthält, die verbunden ist mit einem aus mindestens einer Schicht aus einem gewebten oder nichtgewebten Materialstück (3), das mit einer auf Epoxidharz basierten Substanz imprägniert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Epoxidharz basierte Substanz ein flüssiges Epoxidharz mit einer durchschnittlichen relativen Molekularmasse von 400 und ein festes Epoxidharz mit einer durchschnittlichen relativen Molekularmasse von 800, einen Härteregulator und einen Reaktionskatalysator enthält.

10. Abdeckelement, insbesondere für Fahzeuginnenräume nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Holzmaterial bestehende Schicht aus Bruyereholz hergestellt ist.

11. Abdeckelement, insbesondere für Fahrzeuginnenräume nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz aus Epoxidharz ein flüssiges Epoxidharz in einem Prozentsatz von 5 bis 15 %, ein festes Epoxidharz in einem etwa demjenigen des flüssigen Epoxidharzes entsprechenden Prozentsatz, einen Härteregulator in einem Prozentsatz von 60 % bis 90 % und einen Reaktionskatalysator in einem Prozentsatz von 2 % bis 8 % enthält.