DE69720947T2 - Kraftfahrzeuginnenbekleidung mit natürlichen fasern enthaltenden schichten - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugverkleidungsplatte, die einen Sandwich-Aufbau besitzt, umfassend eine zentrale Schaumschicht und Fasermatten, gebildet aus natürlichen Fasern, auf gegenüberliegenden Seiten der zentralen Schaumschicht.
  • Sandwich-Konstruktionen, die fasrige Mattenschichten und zentrale, thermisch formbare Schaumschichten umfassen, werden weit verbreitet beim Herstellen von Fahrzeugverkleidungsplatten, wie beispielsweise Dachverkleidungen, verwendet. Die Schaumschicht liefert eine Formbarkeit und Festigkeit für die gesamte Verkleidungsplatte. Die Fasern schaffen eine Schallisolation und zusätzliche Festigkeit. Diese Platten werden weit verbreitet verwendet und haben sich beim Erreichen funktionaler Ziele für Fahrzeugverkleidungsplatten als nützlich erwiesen.
  • Es sind einige Punkte bei diesem Typ einer Platte allerdings vorhanden, aufgrund derer die fasrigen Materialien nicht verwendet worden sind. Die fasrigen Materialien haben nahezu immer Fiberglasschichten, die kleine Glasfasern besitzen, eingebettet in eine Kunststoffbindeschicht. Die Fasern sind an den Kanten der Verkleidungsplatte freigelegt, und demzufolge werden sie durch Monteure oder gelegentlich durch Benutzer des Fahrzeugs gehandhabt. Die Handhabung der Glasfaser kann eine Hautirritation verursachen, und demzufolge ist es wünschenswert, den Kontakt zwischen den Glasfasern und irgendwelchen Benutzern zu minimieren.
  • Im Stand der Technik sind Abdeckkanten vorgeschlagen worden. Die Abdeckkanten sind nicht vollständig zufriedenstellend, da sie teuer sind und zusätzliche Nachverarbeitungsschritte erfordern, um eingesetzt zu werden. Typischerweise werden die Verkleidungsplatten in eine Form aus einer größeren Platte geschnitten, und die Kante würde dann auf der abschließenden Verkleidungsplatte platziert werden. Weiterhin sind die Abdeckkanten unsichtbar.
  • Die DE 43 21 225 offenbart eine Verkleidungsplatte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und weist eine Schaumkernschicht und zwei Außenseitenschichten aus na türlichem Faservlies und eine Abdeckschicht über mindestens einer der Außenseitenschichten auf.
  • Die US 4,098,629 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Schallisolationsplatte eines einfachen Typs, der einfach ein fasriges Kissen aufweist, das eine wesentliche Dicke besitzt, und auf einer Seite eine dichte Isolationsschicht besitzt. Die EP 0,411,589 beschreibt ein Deckenmaterial für Fahrzeuge und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Materials, aufweisend einen fasrigen Kern, der ein fasriges Verstärkungsmaterial umfasst, das Glasfaser ist. Der fasrige Kern wird zwischen zwei Schichten eines eine Oberfläche bildenden Materials zwischengefügt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung wird eine Auskleidungsplatte geschaffen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist.
  • Eine beschriebene Ausführungsform verwendet natürliche Fasermaterialien in der Fasermatte für eine Verkleidungsplatte. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zentrale, thermisch formbare Schaumschicht mit einer äußeren Fasermatte versehen. Eine äußere Gewebeverkleidungsschicht wird dann auf der Matte platziert. Geeignete Klebeschichten verbinden die verschiedenen Plattenschichten miteinander. In einer bevorzugtesten Ausführungsform wird eine zweite Fasermatte auf einer gegenüberliegenden Seite der Schaumschicht platziert. Eine äußere Scrim bzw. Gaze wird dann auf der zweiten Fasermatte platziert.
  • In bevorzugten Ausführungsformen kann das fasrige Material Hanf, oder aus Hanf erhaltene Materialien, sein. Das bevorzugteste Material ist Abaca, ein Hanf-Derivativ, allgemein erhältlich von den Philippinen. Andere, natürliche Fasermaterialien können verwendet werden, einschließlich Sisal, Flachs, oder eines anderen, natürlichen Fasermaterials. Das natürliche Material bewirkt eine geringere Hautirritation als die Glasfasern, und beseitigt demzufolge die Probleme des Stands der Technik.
  • In einer vorgeschlagenen Ausführungsform dieser Erfindung wird die Fasermatte durch Zerhacken oder Schreddern des fasrigen Materials in Stücke von zwei bis vier Inch erhalten. Ein starkes Harzbindemittel wird dann auf dem fasrigen Material geschmolzen, um das Fasermaterial an seinen Schnittpunkten zu sichern. Die Fasermatte wird dann in die Verkleidungsplatte so, wie dies vorstehend beschrieben ist, eingebaut.
  • In einem zweiten Typ einer Fasermatte wird eine papierähnliche Größe zuerst aus dem fasrigen Material gebildet. Dann wird dies in sehr feine Größen zerhackt. Eine Schlämme wird dann mit dem fasrigen Material, einer Flüssigkeit und einem Zellulose-Bindemittel gebildet. Das Bindemittel verbindet die Fasern an Schnittpunkten, wie in der vorherigen Ausführungsform.
  • Die erfindungsgemäße Verkleidungsplatte erzielt demzufolge alle die Vorteile der Faserschichten im Stand der Technik, während die unerwünschte Hautirritation und andere Probleme aufgrund der Glasfasern eliminiert werden.
  • Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen verstanden werden, von denen das Nachfolgende eine kurze Beschreibung ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt eine Verkleidungsplatte, hergestellt aus dem erfindungsgemäßen Material, dar.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht durch die erfindungsgemäße Verkleidungsplatte.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer Schicht in der erfindungsgemäßen Verkleidungsplatte.
  • 4 stellt einen Teil einer alternativen Ausführungsform dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • 1 stellt eine Fahrzeugverkleidungsplatte 20 dar, die eine Fahrzeugdeckenverkleidung sein kann. Obwohl die Erfindung spezifisch unter Bezugnahme auf eine Deckenverkleidung offenbart ist, können andere Fahrzeugverkleidungsplatten, wie beispielsweise Türplatten, usw., auch mit dem erfindungsgemäßen Material gebildet werden.
  • Wie in 2 dargestellt ist, weist die Verkleidungsplatte 20 eine Ziergewebe- oder Schaumaußenschicht 22 auf. Eine Matte 24 aus natürlichen Fasern ist zwischen dieser Zierschicht 22 und einer zentralen Schaumschicht 26 positioniert. Eine zweite Matte 28 aus natürlichen Fasern ist auf einer gegenüberliegenden Seite der Schaumschicht 26 platziert, und eine äußere, undurchlässige Scrim bzw. Gaze 30 wird dann außen zu der Matte 28 aus natürlichen Fasern platziert. Geeignete Klebemittel 32, 34 und 36 sichern die Fasermatte an dem Gewebe und an der Schaumschicht.
  • Der erfindungsgemäße Aspekt dieser Erfindung ist im Wesentlichen auf die Mattenschichten 24 und 28 aus natürlicher Faser gerichtet. Die annderen Schichten können so sein, wie dies im Stand der Technik bekannt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zierschicht 22 ein Gewirke bzw. eine Maschenware mit einem dünnen Urethanschaum, laminiert auf eine Seite, sein. Alternativ kann eine vernadelte bzw. genadelte, nicht gewebte Faser verwendet werden. Die Zierschicht ist im Stand der Technik bekannt, und bildet, wie vorstehend erwähnt ist, keinen Teil dieser Erfindung. Die Schaumschicht 26 kann irgendein thermisch formbarer Schaum, wie beispielsweise eine Polyestermischung oder ein semi-fester Urethanschaum, sein. Die Scrim 30 kann ein nicht gewebtes Material aus Polyester oder Rayon sein, mit einer bestimmten Oberflächenbehandlung, um eine Luft- oder Flüssigkeitsdurchlässigkeit zu verhindern. Die Klebeschichten 32 und 34 sind beide vorzugsweise thermisch härtende Klebemittel, wie beispielsweise quervernetzendes Urethan oder Isocyanurat. Die Klebeschicht 36 kann ein Klebefilm sein, wie beispielsweise heißschmelzendes Polyolefin oder Polyamid. Alle Schichten, die bis hier offenbart sind, sind im Stand der Technik bekannt.
  • Die Erfindung verwendet eine Matte aus natürlichen Fasern für die Schichten 24 und 26. Die Matte kann aus einem bis vier Inch Teilen aus Hanf, oder Hanf-Derivativen, wie beispielsweise Abaca, aufgebaut sein. Alternativ können Sisal, Flachs oder andere fasrige, natürliche Materialien verwendet werden. In der Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, sind die Fasern 38 an deren Schnittstellen 40 mit einem Heißschmelzpulverbindemittel aus Polyamid oder Polyesterharz gesichert. Demzufolge wurden die Fasern in eins bis vier Inch Teile zerhackt oder geschreddert und zu einer Matte gebildet durch Niederschlagen des Faserharzes auf die Teile und dann Erwärmen des Faserharzes, um die Faserteile an deren Schnittstellen zu verbinden. In einer bevorzugten Ausführungsform würde die Schicht ungefähr einen halben Millimeter bis einen Millimeter dick sein. Die Schicht ist vorzugsweise von 40–100 Gramm/m2, und am bevorzugtesten von 80–85 Gramm/m2.
  • Diese Matte wurden von Astechnologies (Jasper, Georgia) hergestellt.
  • In einer zweiten Ausführungsform, offenbart in 4, umfassen die Schichten viel feinere Fasern 42, gebildet mit einem Bindemittel 44, das vorzugsweise ein zelluloseartiges Bindemittel ist. Das bedeutet, dass das Bindemittel selbst ein natürlich auftretendes Bindemittel sein würde. Das Bindemittel, fein zerhackte Fasern, und vorzugsweise eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, werden zu einer Schlämme gebildet, und die Matte wird dann so geformt, dass sie sehr dünn ist. Die Matte ist typischerweise von der Größenordnung eines viertel Millimeters. Diese Matte besitzt vorzugsweise ein Gewicht von 40–100 Gramm/m2 und am bevorzugtesten 80–85 Gramm/m2. Das zelluloseartige Bindemittel kann Holzpulpe sein.
  • Diese Matte wurde von A. B. Fiberduk (Ystad, Schweden) hergestellt.
  • Obwohl spezifische, natürliche Fasern zur Verwendung in den natürlichen Fasermatten offenbart sind, liegen andere Fasern innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung. Beim Bilden der erfindungsgemäßen Verkleidungsplatte werden zuerst mehrere Schichten individuell gebildet. Das bedeutet, dass die natürliche Fasermatte zuerst gebildet wird, um deren Fasern und das Bindemittel zu umfassen. Die Schichten werden dann an Ort und Stelle zusammengefügt. Die fertiggestellte Verkleidungsplatte 20 wird dann durch zuerst Platzieren des Sandwichs aus Schichten in eine erwärmte Form, die vorzugsweise 250–325° aufweist, gebildet. Das Sandwich wird dann unter Druck geformt, bis die Klebemittel vollständig reagiert sind. Dieses Teil wird dann in eine Kühlklemmeinrichtung derselben, geformten Form platziert, bis sie auf 90–120° abgekühlt ist. Der Teil wird dann zu seiner Endform durch herkömmliche Mittel getrimmt und für den Versand verpackt.
  • Da nur natürliche Fasern verwendet werden, sind keine für die Haut zugänglichen, irritierenden Glasfasern vorhanden, wenn einmal das Teil getrimmt worden ist. Die fertiggestellte Verkleidungsplatte kann in der Festigkeit und in der akustischen Eigenschaft basierend auf dem Gewicht der natürlichen Fasermattenverstärkung und der Dicke des Schaumkerns variiert werden. Je dicker der Schaum oder je höher das Gewicht der Matte aus natürlichen Fasern, die verwendet sind, ist, desto fester ist das Teil und desto besser werden die Schallabsorptionscharakteristika sein.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung ist offenbart worden, allerdings wird ein Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet erkennen, dass bestimmte Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung fallen. Demzufolge sollten die nachfolgenden Ansprüche beachtet werden, um den wahren Schutzumfang und den Inhalt dieser Erfindung zu bestimmen.

Claims (12)

  1. Verkleidungsplatte (20), die umfasst: eine äußere Zierschicht (22); einen inneren Schaumstoffkern (26); und eine Fasermatte (24), die zwischen der Zierschicht (22) und dem inneren Schaumstoffkern (26) angeordnet ist, wobei die Faserschicht (24) so ausgebildet ist, dass sie Stücke (38) eines natürlich vorkommenden Fasermaterials enthält; dadurch gekennzeichnet, dass die Fasermatte ein Bindemittel zum Verbinden der Faserstücke (38) enthält.
  2. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 1, wobei eine zweite Fasermatte (28) an einer der ersten Fasermatte (24) gegenüberliegenden Seite des Schaumstoffkerns (26) angeordnet ist.
  3. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 2, wobei eine äußere Gewebeverstärkung (30) auf der zweiten Fasermatte (28) an einer dem Schaumstoffkern (26) gegenüberliegenden Fläche angeordnet ist.
  4. Verkleidungsplatte (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das natürlich vorkommende Fasermaterial ein Hanf ist.
  5. Verkleidungsplatte (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das natürlich vorkommende Fasermaterial Abaca ist.
  6. Verkleidungsplatte (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die natürlich vorkommende Fasermatte (24, 28) aus Faserstücken (38) ausgebildet ist, die im Allgemeinen in einen Bereich von 25,4 mm bis 101,6 mm (1 bis 4 Inch) Länge fallen, und ein feines Pulver-Bindemittel in ihr enthalten ist, um die Faserstücke (38) zu verbinden.
  7. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel ein Kunststoffbindemittel ist.
  8. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 6, wobei das Bindemittel ein Heißschmelz-Pulver-Bindemittel aus Polyamid- oder Polyesterharz ist.
  9. Verkleidungsplatte (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei aus den Faserstücken (42) zunächst zusammen mit einem Bindemittel (44) eine Aufschlämmung sehr kleiner Stücke hergestellt wird, um die Fasermatte (24, 28) auszubilden.
  10. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 9, wobei das Bindemittel (44) ein Zellulosebindemittel ist.
  11. Verkleidungsplatte (20) nach Anspruch 2, wobei Klebstoffschichten (32, 34) zwischen dem Schaumstoffkern (26) und der ersten sowie der zweiten Fasermatte (24, 28) angeordnet sind.
  12. Verkleidungsplatte (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verkleidungsplatte (20) ein Fahrzeug-Dachhimmel ist.
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