DE69909199T2

DE69909199T2 - Verfahren zum Herstellen von Kraftfahrzeuglenkrädern, insbesondere Lenkräder mit einer Hülle aus hochwertigem Material, und durch ein solches Verfahren hergestellte Lenkräder

Info

Publication number: DE69909199T2
Application number: DE69909199T
Authority: DE
Inventors: Luigi Cavalli
Original assignee: Cavalli Srl
Current assignee: Cavalli Srl
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2019-09-03
Also published as: JP2000118413A; ITTO980743A0; US6524515B1; ES2202976T3; EP0985590A2; ITTO980743A1; IT1303558B1; EP0985590B1; EP0985590A3; DE69909199D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zur Herstellung von Fahrzeuglenkrädern, das besonders zur Herstellung von Lenkrädern mit einer Beschichtung aus wertvollem Material, beispielsweise Bruyère, geeignet ist und auf unter Verwendung eines solchen Verfahrens hergestellte Lenkräder.
In der Automobilindustrie werden verschiedene Arten von Holzlenkrädern unter Verwendung verschiedener Verfahren hergestellt. Eines dieser besteht im Herstellen von Ringen aus geformtem laminierten Holz, möglicherweise mit einem Bruyère-Furnier, die auf einer Unterstützungsstruktur des Lenkrads angebracht werden. Obwohl vergleichsweise günstig in der Herstellung, sind auf diese Weise produzierte Lenkräder von der Anmutung her nicht zufriedenstellend und können normalerweise nicht aus derselben Art von Holz hergestellt werden, das für andere Interiorteile des Fahrzeugs (beispielsweise Türpaneele, Armaturenbretter, etc.) verwendet wird. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht im Furnieren einer Polymerschicht (typischerweise Polyurethan) der Lenkradstruktur mit einer oder mehr Lagen von Bruyère. Während dies eine recht attraktive Anmutung ergibt, ist dieses Verfahren vergleichsweise teuer und beinhaltet vom Herstellstandpunkt schwerwiegende Probleme bezüglich der Adhäsion des Holzfurniers an dem unterliegenden Polymerträger, aufgrund der unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften der zwei Materialien.
Dieselben Nachteile in Bezug auf Kosten oder schlechtes Aussehen gelten auch für die anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von hölzernen oder holzfurnierten Lenkrädern. Ein Verfahren zum Herstellen eines Lenkrads und ein Lenkrad gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 11 sind aus der WO-A-9743164 bekannt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Fahrzeuglenkrädern bereit zu stellen, das, anders als obige bekannte Verfahren, das Erreichen einer hochattraktiven Anmutung erzielt, insbesondere eine Passung zu den anderen Interiorteilen des Fahrzeugs, und das gleichzeitig einfach und billig zu implementieren ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von Fahrzeuglenkrädern, insbesondere Lenkräder mit einer Umhüllung aus wertvollem Material, bereitgestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es die Schritte umfasst:

– Ausbilden einer Stützstruktur eines Lenkrads, wobei die Struktur zumindest eine äußere Hüllenlage aus einem Polymermaterial vorgegebener Dichte aufweist;
– Ausbilden zumindest eines Paars von gekrümmten vorgeformten Halbschalen, die geformt und bemessen sind, um, wenn sie zueinander zugewandt sind, auf gegenüberliegenden Seiten an einem vorgegebenen Bereich der Struktur zu passen, um so eine im wesentlichen kontinuierliche röhrenförmige Schale zu definieren, welche den Strukturbereich bedeckt;
– Wickeln zumindest einer Lage aus Stoff, imprägniert mit einem Polymerharz, auf den Strukturbereich und über die äußere Hüllenlage der Struktur;
– Aufbringen des zumindest einen Paars vorgeformter Halbschalen auf die zumindest eine Lage imprägnierten Stoffs, um die im wesentlichen kontinuierliche, röhrenförmige Schale auszubilden, welche den Strukturbereich abdeckt;
– Erzeugen einer Polymerisationsreaktion des Polymerharzes, um die vorgeformten Halbschalen aneinander und über das Einfügen der zumindest einen Lage von Stoff an die äußeree Hüllenlage der Struktur zu binden.

Der Schritt des Ausbildens der Stützstruktur des Lenkrads umfasst vorzugsweise wiederum einen Schritt des Ausbildens zumindest einen vertieften Bereichs in der äußeren Hüllenlage der Struktur, der eine thermische Ausdehnung des Polymermaterials gestattet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuglenkrad, welches eine Stützstruktur des Lenkrads umfasst, wobei die Struktur zumindest eine äußere Hüllenlage aus einem Polymermaterial vorgegebener Dichte aufweist und das dadurch gekennzeichnet ist, dass es auch zumindest ein Paar von gekrümmten vorgeformten Halbschalen umfasst, die einander
gegenüberstehend auf entgegengesetzten Seiten auf zumindest einem entsprechenden vorgegebenen Bereich der Struktur oder auf der gesamten Struktur angebracht ist, um so eine im wesentlichen durchgehende röhrenförmige Schale zu definieren, welche den Strukturbereich abdeckt; zumindest eine Lage aus Stoff, der mit einem Polymerharz imprägniert ist, die
über den Strukturbereich über der äußeren Hüllenlage der Struktur gewickelt ist und radial zwischen der äußeren Hüllenlage der Struktur und den vorgeformten Halbschalen eingefügt ist.
Die Stützstruktur des Lenkrads umfasst vorzugsweise in der äußeren Hüllenlage aus Polymermaterial zumindest einen vertieften Bereich, der eine thermische Ausdehnung des Polymermaterials gestattet.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher das Herstellen eines relativ preisgünstigen, hochfunktionalen Fahrzeuglenkrads mit einer Abdeckung aus wertvollem Material, beispielsweise Echtholz, und insbesondere aus demselben Typ von Holz, das für andere Interiorteile des Fahrzeugs (Türpaneele, Armaturenbrett etc.) verwendet wird, um einen hochattraktiven Effekt zu erzielen.
Die Lage von zwischen der Polymer- (beispielsweise Polyurethan)-unterstützenden Struktur und den vorgeformten Halbschalen (beispielsweise aus Mehrlagenmaterial mit einer Sandwichstruktur aus Holz und mit einem Polymerharz-imprägnierten Stoff hergestellt) eingefügtem imprägnierten Stoff stellt eine starke Adhäsion der Halbschalen aneinander und an der Struktur sicher, trotz der chemischen Inkompatibilität und schlechter natürlicher Adhäsion von Holz und Polyurethan (oder ähnlichen Polymeren). Darüber hinaus gestattet der vertiefte Bereich in der äußeren Hüllenlage der Struktur eine thermische Ausdehnung des Polymermaterials der äußeren Hüllenlage, ohne die an der äußeren Hüllenlage angebrachten vorgeformten Halbschalen radial zu komprimieren, wodurch thermische Ausdehnung der Struktur das Deformieren, Verbiegen oder sogar Ablösen der Halbschalen verhindert.
Darüber hinaus kann unterhalb oder zusammen mit der Lage aus imprägniertem Stoff die Lenkradstruktur mit einem elektrischen Widerstands-Heizelement umwickelt sein, das im wesentlichen in die Stofflage eingebettet, die darüber liegenden Lagen nicht abhebt. Die vorliegende Erfindung ermöglicht daher die Herstellung von beheizten Lenkrädern mit einem Holzfurnier oder einer Abdeckung aus anderem wertvollen Material und einem makellosen Finish in einer einfachen, billigen Weise.
Eine nicht beschränkende Ausführungsform der Erfindung wird vermittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine partielle schematische Ansicht eines Lenkrads gemäß der Erfindung während der Herstellung zeigt;
2 einen Querschnitt des Lenkrads von 1, wie zusammengesetzt, zeigt;
3 einen Längsschnitt eines Details des Lenkrads der 1, wie zusammengesetzt, zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 gibt Nummer 1 insgesamt ein Fahrzeuglenkrad an, insbesondere für ein Auto. Lenkrad 1 umfasst eine Stützstruktur 2 jeglicher Form, die zumindest eine Speiche 3 aufweist, die integral mit der Fahrzeuglenksäule (nicht dargestellt) verbunden ist. Aus Gründen der Einfachheit wird in der folgenden Beschreibung eine Bezugnahme nur auf einen Bereich 4 der Struktur 2 genommen, der an Speiche 3 lokalisiert ist und wie in 1 im Detail gezeigt wird. Es versteht sich jedoch, dass die folgende Beschreibung auch auf jede andere Anzahl von Bereichen angewendet werden kann, in welche die Struktur 2 unterteilt werden kann, wie auch auf das gesamte Lenkrad 1.
Struktur 2 umfasst wiederum einen Metallkern 5, der in eine äußere Hüllenlage 6 aus einem Polymermaterial vorgegebener Dichte, beispielsweise niedrigexpansives Polyurethan, eingeschlossen ist.
Gemäß der Erfindung umfasst die äußere Lage 6 der Struktur 2 zumindest einen vertieften Bereich 7, um thermische Ausdehnung des Polymermaterials zu gestatten, aus dem die äußere Hüllenlage 6 gemacht ist: Im gezeigten Beispiel sind zwei diametral gegenüberliegende Umfangsrillen 7 in der äußeren Hüllenlage 6 ausgebildet und erstrecken sich längs der gesamten Länge des Bereichs 4 von Struktur 2 bis zu einem verbindenden Bereich 8 zur Verbindung mit Speiche 3.
Zumindest eine Lage 9 aus Stoff 10, der mit einem Polymerharz imprägniert ist, ist auf dem Bereich 4 von Struktur 2, über der äußeren Lage 6 der Struktur aufgewickelt: vorzugsweise, obwohl nicht notwendig, kann eine kommerzielle Glas- oder Polyestergaze, die beispielsweise mit Epoxy- oder Melaminharz imprägniert ist, verwendet werden. Über der Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 werden zwei gekrümmte vorgeformte Halbschalen 11, 12 einander zugewandt an gegenüberliegenden Seiten am Bereich 4 von Struktur 2 angebracht, um eine im wesentlichen durchgehende röhrenförmige Schale 13 auszubilden, die den Bereich 4 der Struktur 2 abdeckt, so dass die Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 radial zwischen der äußeren Lage 6 von Struktur 2 und den vorgeformten Halbschalen 11, 12 eingefügt ist. Halbschalen 11, 12 bilden zwei symmetrische Hälften der ringförmigen Schale 13, die längs getrennt und entlang jeweiliger Endkanten 14, 15 der Halbschalen 11, 12 verbunden sind, um die durchgehende röhrenförmige Schale 13 zu definieren, die im gezeigten Beispiel bogenförmig ist und Struktur 2, insbesondere Bereich 4 von Struktur 2, des Lenkrads 1 aufnimmt. Entsprechende innere laterale Oberflächen 16, 17 der Halbschalen 11, 12 sind im wesentlichen glatt und eben, während entsprechende äußere laterale Oberflächen 18, 19 der Halbschalen 11, 12 jegliche Form haben können, insbesondere um das Greifen am Lenk rad 1 zu verbessern, und umfassen beispielsweise eine Abfolge von Wülsten 20 und Einwölbungen 21 (in 1 auf Halbschale 11 schematisch gezeigt).
Vorgeformte Halbschalen 11, 12 können aus bekanntem Mehrlagenkompositmaterial mit einer Sandwichstruktur hergestellt werden, insbesondere eine, die eine innere Lage aus Holz, zumindest eine Zwischenlage aus mit Polymeradhäsiv imprägniertem Stoff und eine äußere Oberflächenlage -aus Holz oder nicht- umfasst, die beispielsweise durch ein Bruyère-Furnier definiert oder aus Kevlar, Aluminium oder einem anderen wertvollen Material hergestellt ist.
Bei der gezeigten bevorzugten Ausführungsform umfassen vorgeformte Halbschalen 11, 12 an entsprechenden Längsenden 22, 23, angrenzend an Verbindungsbereich 8 zum Verbinden mit Speiche 3 entsprechende querlaufende Aufnahmen 24, 25, die, wenn Halbschalen 11, 12 zum Ausbilden der röhrenförmigen Schale 13 verbunden sind, eine kontinuierliche ringförmige Aufnahme 26 definieren, zum Einstecken einer Oberflächenabdeckung 27, beispielsweise aus Leder, das sichtbar auf der Struktur 2 auf der gegenüberliegenden Seite umfänglich an Halbschalen 11, 12 angebracht ist, beispielsweise um den verbindenden Bereich 8 zur Verbindung mit Speiche 3 abzudecken.
Die Halbschalen 11, 12 können selbstverständlich so geformt sein, dass sie Bereiche oder Backen (nicht gezeigt) umfassen, die sich über die gesamte oder einen Teil der Speicher 3 (oder alle Speichen des Lenkrads 1) erstrecken; in welchem Fall Einsteckaufnahmen für die Oberflächenabdeckung 27, äquivalent zu den oben beschriebenen Aufnahmen 24, 25, auf den Backen der Halbschalen 11, 12, und Speiche 3 abdeckend ausgebildet werden können und die beispielsweise quer zur Speiche 3 verlaufen können, d. h. umfänglich in Bezug auf das Lenkrad 1. Halbschalen 11, 12 können natürlich auch jede umfängliche Ausweiterung haben, sogar bis zu dem Punkt, wo sie den gesamten Umfang des Lenkrads 1 abdecken, und die äußeren lateralen Oberflächen der Halbschalen 11, 12 können offensichtlich in jeg licher bekannter Weise bearbeitet sein, insbesondere durch Aufbringen einer Beschichtung oder eines Anstrichs 28.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann Lenkrad 1 auch ein bekanntes vermarktetes elektrisches Widerstands-Heizelement 30 (aus Gründen der Einfachheit in 1 nur schematisch gezeigt) umfassen, das beispielsweise aus Maschengewebe, Stoff oder Schwamm mit eingebauten elektrischen Widerständen hergestellt ist, die mit einer externen Versorgung verbindbar sind, und welches auf der äußeren Hüllenlage 6 von Struktur 2 unterhalb oder in Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 eingebettet aufgewickelt sein kann. Die elektrischen Widerstände können natürlich auch einfach in Stoff 10 von Lage 9 eingebaut sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Lenkrad 1, wie oben beschrieben, wie folgt gebildet. Zu Anfang wird die Trägerstruktur 2 des Lenkrads 1, welche Metallkern 5 und äußere Hüllenlage 6 aus Polymermaterial umfasst, in im wesentlichen bekannter Weise ausgebildet; und die zwei diametral entgegengesetzten Umfangsrillen 7, wie oben beschrieben, oder andere äquivalente vertiefte Bereiche, welche thermische Ausdehnung des Polymermaterials der äußeren Hüllenlage 6 gestatten, werden in einer bekannten Weise in der äußeren Lage 6 ausgebildet.
Davon getrennt sind gekrümmte vorgeformte Halbschalen 11, 12 zum Abdecken jeden Bereichs 4, in den Struktur 2 unterteilt ist, in geeigneter Form und Größe ausgebildet, beispielsweise aus Blättern aus Mehrlagen-Sandwichkomposit-Material, das eine innere Lage aus Holz und eine äußere Oberflächenlage aus wertvollem Material (beispielsweise Bruyère, Kohlefaser, etc.) umfasst, die miteinander über die Einfügung einer oder mehrere Lagen aus mit einem Polymeradhäsiv imprägniertem Stoff, beispielsweise Epoxy- oder noch besser Melaminharzen, verbunden sind. Die Blätter werden in speziell ausgebildete Formen zum Ausformen der Form der Halbschalen 11, 12 platziert.
Vermittels nur eines nicht beschränkenden Beispiels werden Halbschalen 11, 12 wie folgt hergestellt. Für jede herzustellende Halbschale wird ein entsprechendes Mehrlagenpaket vorbereitet, das umfasst: ein inneres Blatt aus Holz (Tulipiè, Tulpenbaumholz), das letztendlich unter Kontakt mit Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 platziert wird, ein Blatt aus Gaze (kommerziell gewebte Glas- oder Polyesterfasergaze), die mit Melamin präimprägniert ist; ein weiteres Blatt aus Holz (Tulipiè, Tulpenbaumholz); weitere zwei Blätter präimprägnierter Gaze und eine abschließende Lage aus Bruyère bis zu einer Gesamtdicke von etwa 2 mm. im Vergleich zu anderen Harzen (insbesondere beschleunigten Epoxyharzen) weisen mit Melaminharz präimprägnierte Materialien den Vorteil auf, dass sie bei Raumtemperatur ohne die Notwendigkeit besonderer Schutzvorkehrungen lagerbar sind: einmal mit Flüssigmelaminharz imprägniert, werden die Gazeblätter (oder anderer Stoff) ofengetrocknet, um die Lösungsmittel zu entfernen, mit denen das Harz normalerweise verkauft wird, aber ohne die Polymerisationsreaktion zu initiieren, so dass das sich ergebende präimprägnierte Material fertig ist, um dazu verwendet zu werden, die oben beschriebenen Pakete zu bilden, aus denen die Halbschalen 11, 12 gebildet werden sollen. Darüber hinaus erfordern mit Melaminharz präimprägnierte Materialien keine Katalysatoren oder Beschleuniger für die Polymerisationsreaktion, die vollständig stattfindet, wenn die Halbschalen 11, 12 ausgebildet werden.
Vermittels nur eines nicht beschränkenden Beispiels können die Prozessparameter zum Ausformen der Halbschalen 11, 12 wie folgt sein:

– durchschnittliche Formtemperatur: 120–180°C (Polymerisationstemperatur: etwa 130°C)
– Prozesszeit: 100 bis 350 s
– Formschlussdruck: 30–100 bar.

Wenn sie einmal ausgebildet sind, können die Halbschalen 11, 12 offensichtlich geschnitten, gefräst oder sonst wie in jeglicher bekannter Weise bearbeitet werden.
Vermittels beispielsweise einer im wesentlichen bekannten Bandagenmaschine wird die Struktur 2 über der äußeren Hüllenlage 6 mit zumindest einer Lage 9 aus Stoff 10 (vorzugsweise Glas- oder Polyestergaze), die mit Polymer (vorzugsweise Epoxy)-Harz imprägniert ist, gemäß der Erfindung gewickelt und designed, um Adhäsion der Halbschalen 11, 12 aneinander und an die unterliegende äußere Hüllenlage 6 sicherzustellen. Lage 9 aus Stoff 10 kann mit Polymerharz präimprägniert sein, bevor sie auf die äußere Hüllenlage 6 gewickelt wird oder sie kann mit Polymerharz imprägniert werden, nachdem sie auf die äußere Hüllenlage 6 aufgewickelt worden ist, jedoch ersichtlicherweise vor dem Aufbringen der vorgeformten Halbschalen 11, 12. Was immer auch der Fall ist, werden dann vorgeformte Halbschalen 11, 12 auf Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 aufgebracht, um die im wesentlichen durchgehende röhrenförmige Schale 13 auszubilden, die Bereich 4 oder Struktur 2 abdeckt. Schließlich wird am Polymerharz, mit dem der Stoff 10 imprägniert ist, eine Polymerisationsreaktion erzeugt, um Halbschalen 11, 12 zueinander und über die Einfügung von Lage 9 aus Stoff 10 an der äußeren Hüllenlage 6 von Struktur 2 zu binden. Der Schritt, um die Polymerisationsreaktion des Polymerharzes zu erzeugen, mit dem Lage 9 aus Stoff 10 imprägniert ist und die Halbschalen 11, 12 zueinander und an der Struktur 2 zu binden, wird in einer beheizten Form, beispielsweise aus Aluminium, durchgeführt, in welche Struktur 2 komplett mit den vorgeformten Halbschalen 11, 12 eingesetzt wird; und die Form wird auf eine hinreichende Temperatur gebracht und für eine vorgegebene Zeit dort gehalten, um die Polymerisationsreaktion des Polymerharzes, die mit dem Stoff 10 imprägniert ist, zu erzeugen. Wie für einen Fachmann offensichtlich ist, hängen die Betriebsbedingungen dieses Schrittes von der Art des verwendeten Polymerharzes ab. Beispielsweise können bei Verwendung von mit Corepox 2007 Epoxyharz, das von ALCA Resine S.r.I. vermarktet wird, imprägnierte Glasgaze die Prozessparameter wie folgt sein:

– Art des Harzes: Corepox 2007 (Epoxy)
– Harz/Härter Gewichtsverhältnis: 10 : 1 bis 10 : 6
– Menge des aufgebrachten Harzes: 10 bis 60 g/cm_
– Polymerisationstemperatur: 100–180°C
– Polymerisationszeit: 3–15 min
– Formschlussdruck: 3–10 bar.

In diesem Schritt haftet das Polymerharz, mit dem Stoff 10 imprägniert ist, an den inneren lateralen Oberflächen 16, 17 an und dringt zwischen Endkanten 14, 15 der Halbschalen 11, 12 hindurch, um im wesentlichen eine End-zu-End-Bindung auszubilden. Alternativ kann offensichtlich das Adhäsiv direkt an den Endkanten 14, 15 der Halbschalen 11, 12 aufgebracht sein, um die Endkanten aneinander zu binden.
Die Form ist geeignet ausgeformt, um eine vorgegebene Form einer der beiden Halbschalen 11, 12 zu vermitteln: insbesondere die Abfolge von Wülsten 20 und Eindrücken 21. Umfangsrillen 7 ermöglichen dem Polymermaterial der äußeren Hüllenlage 6, zu expandieren, ohne einen Radialdruck auf die Halbschalen 11, 12 auszuüben und sie so zu deformieren; und jegliche weitere im Betrieb Ausdehnung des Polymermaterials der äußeren Hüllenlage 6 wird auch von den Umfangsrillen 7 ausgenommen, um die Uniformität und Haftung der Halbschalen 11, 12 sicherzustellen.
Wie bereits erwähnt, können die Halbschalen 11, 12 vorzugsweise, wenn auch nicht exklusiv, aus Mehrlagenmaterial mit einer Sandwichstruktur hergestellt sein, welche eine äußere Oberflächenlage aus wertvollem Material umfasst. Alternativ können die Halbschalen 11, 12 aus Mehrlagen-Kompositmaterial der vorstehend beschriebenen Art hergestellt sein, jedoch ohne dass die äußere Oberflächenlage aus wertvollem Material ist, in welchem Fall die jeweiligen äußeren Oberlächenlagen aus wertvollem Material, beispielsweise Bruyèrefurnier oder Kevlar, auf die vorgeformten Halbschalen 11, 12 aufgebracht werden, nachdem die Halbschalen getrennt ausgebildet sind, beispielsweise wenn die Halbschalen 11, 12 bereits auf Lage 9 aus imprägniertem Stoff 10 aufgebracht sind.
Ersichtlich können auf die beschriebene Methode Standardvorgänge zur Oberflächenfertigstellung der von Halbschalen 11, 12 gebildeten röhrenförmigen Schale 13 folgen, wobei diese Vorgänge beispielsweise Polieren und Lackieren, wie auch das Aufbringen von Abdeckung 27, beispielsweise aus Leder, zwischen der röh renförmigen Schale 13 und Verbindungsbereichen 8 zum Verbinden mit Speiche 3 umfassen können, welches Aufbringen, wie erwähnt, durch die kontinuierliche ringförmige Einsteckaufnahme 26 möglich gemacht ist.
Falls bereitgestellt, wird das Heizelement 30 offensichtlich auf Bereich 4 der Struktur 2 über der äußeren Hüllenlage 6 aufgewickelt, bevor vorgeformte Halbschalen 11, 12 aufgebracht werden und vor oder gleichzeitig mit dem Aufbringen von Lage 9 aus Stoff 10, so dass Heizelement 30 entweder von Lage 9 abgedeckt oder darin aufgenommen ist.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Fahrzeuglenkrädern (1), insbesondere Lenkrädern mit einer Umhüllung aus wertvollem Material; umfassend die Schritte: – Ausbilden einer Stützstruktur (2) eines Lenkrads (1 ), wobei die Struktur zumindest eine äußere Hüllenlage (6) aus Polymermaterial mit vorgegebener Dichte aufweist; – Ausbilden zumindest eines Paares von gekrümmten vorgeformten Halbschalen (11, 12), die geformt und bemessen sind, um, wenn sie einander zugewendet sind, auf gegenüberliegende Seiten auf einen vorgegebenen Bereich (4) der Struktur zu passen, um so eine im wesentlichen kontinuierliche röhrenförmige Schale (13) zu definieren, welche den Strukturbereich (4) bedeckt; dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin die Schritte umfasst: – Wickeln zumindest einer Lage (9) aus Stoff (10), der mit einem Polymerharz imprägniert ist, um den Strukturbereich (4) und über die äußere Abdecklage (6) der Struktur (2); – Aufbringen des zumindest einen Paars vorgeformter Halbschalen (11, 12) auf die zumindest eine Lage (9) imprägnierten Stoffs (10), um eine im wesentlichen kontinuierliche röhrenförmige Schale auszubilden; welche den Strukturbereich (4) bedeckt; – Erzeugen einer Polymerisationsreaktion des Polymerharzes, um die vorgeformten Halbschalen (11, 12) miteinander und, über die Einfügung der zumindest einen Lage (9) aus Stoff (10), an die äußere Hüllenlage (6) der Struktur (2) zu binden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausbildens der Stützstruktur (2) des Lenkrads (1) wiederum einen Schritt des Ausbildens zumindest einen vertieften Bereichs in der äußeren Hüllenlage (6) der Struktur (2) umfasst, was eine thermische Ausdehnung des Polymermaterials gestattet.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens der Polymerisationsreaktion des Polymerharzes in einer beheizten Form durchgeführt wird, in welche die Struktur (2), komplett mit dem zumindest einen Paar von vorgeformten Halbschalen (11, 12) eingesetzt wird, wobei die Form so ausgebildet ist, dass sie den vorgeformten Halbschalen (11, 12) eine vorgegebene Endform vermitteln kann.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf des Schritts des Ausbildens der Stützstruktur (2) des Lenkrads (1) zwei diametral entgegengesetzte Umfangsrillen (7) in der äußeren Hüllenlage (6) der Struktur (2) gebildet werden, die sich längs im wesentlichen der ganzen Ausdehnung des Strukturbereichs (4) erstrecken.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeformten Halbschalen (11, 12) aus Mehrlagen-Kompositmaterial hergestellt sind, die eine innere Lage aus Holz, zumindest eine Zwischenlage aus mit einem Polymeradhäsiv imprägnierten Stoff und eine äußere Oberflächenlage aus wertvollem Material umfassen, das beispielsweise durch ein Bruyère-Furnier oder eine Lage aus Kevlar oder Aluminium definiert ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Schritt des Aufbringens der vorgeformten Halbschalen (11, 12) auf die zumindest eine Lage (9) imprägnierten Stoffes (10) einen Schritt des: – Aufbringens von jeweiligen äußeren Oberflächenlagen wertvollen Materials, das beispielsweise durch Bruyère-Furnier definiert oder aus Kevlar oder Aluminium hergestellt ist, auf die vorgeformten Halbschalen (11, 12) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Lage (9) aus Stoff (10), vorzugsweise aus Glas- oder Polymergaze hergestellt, vor dem Aufwickeln auf die äußere Hüllenlage (6) der Struktur (2) mit dem Polymerharz vorimprägniert wird oder nach dem Aufwickeln auf die äußere Hüllenlage (8) mit dem Polymerharz imprägniert wird, jedoch jedenfalls vor dem Aufbringen der vorgeformten Halbschalen (11, 12); wobei das Polymerharz, mit dem die zumindest eine Lage (9) aus Stoff (10) imprägniert ist, ausgewählt ist aus der Gruppe, die Epoxyharze und Melaminharze umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeformten Halbschalen (11, 12) an jeweiligen Längsenden querlaufende Aufnahmen (24, 25) zum Aufstecken einer Oberflächenumhüllung (27), beispielsweise einer Lederumhüllung, die sichtbar auf die Struktur appliziert ist.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ebenfalls, vor dem Schritt des Aufbringens der vorgeformten Halbschalen (11, 12) auf die zumindest eine Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) einen Schritt des: – Aufwickeln eines elektrischen Widerstands-Heizelements (30) auf den Strukturbereich (4) über die äußere Hüllenlage (6) der Struktur (2) umfasst.
Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) aus einem Geflecht, Stoff oder Schwamm mit eingebauten elektrischen Widerständen hergestellt ist und auf die äußere Abdecklage (6) des Strukturbereichs (4) vor der zumindest einen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) oder gleichzeitig mit der zumindest einen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) aufgewickelt wird, so dass das Heizelement (30) von der zumindest ei nen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) umhüllt ist oder in die zumindest eine Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) eingearbeitet ist.
Fahrzeuglenkrad (1 ), umfassend eine Stützstruktur (2) des Lenkrads (1), wobei die Struktur zumindest eine äußere Hüllenlage (6) eines Polymermaterials vorgegebener Dichte aufweist; zumindest ein Paar von gekrümmten vorgeformten Halbschalen (11, 12), die einander gegenüberstehend auf entgegengesetzten Seiten an zumindest einem entsprechenden vorgegebenen Bereich (4) der Struktur (2) angebracht sind, um so eine im wesentlichen kontinuierliche röhrenförmige Schale (13) zu definieren, die den Strukturbereich umhüllt, und dadurch gekennzeichnet, dass es ebenfalls umfasst zumindest eine Lage (9) aus Stoff (10), der mit einem Polymerharz imprägniert ist, um den Strukturbereich (4) über der äußeren Hüllenlage (6) der Struktur (2) zu wickeln und radial zwischen der äußeren Hüllenlage (6) der Struktur (2) und den vorgeformten Halbschalen (11, 12) eingesetzt ist.
Lenkrad gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur des Lenkrads in der äußeren Hüllenlage (6) aus Polymermaterial zumindest einen vertieften Bereich umfasst, der eine thermische Ausdehnung des Polymermaterials gestattet.
Lenkrad gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (2) des Lenkrads (1) in der äußeren Hüllenlage (6) aus Polymermaterial zwei diametral entgegengesetzte Umfangsrillen (7) umfasst, die sich längs im wesentlichen der ganzen Ausdehnung des Strukturbereichs (4) erstrecken.
Lenkrad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeformten Halbschalen (11, 12) aus einem Mehrlagenkompositmaterial hergestellt sind und eine innere Lage aus Holz, zumindest eine Zwischenlage aus mit einem Polymeradhäsiv imprägnierten Stoff und eine äußere Oberflächenlage aus wertvollem Material umfassen, das beispielsweise durch ein Bruyère-Furnier oder durch eine Lage von Kevlar oder Aluminium definiert ist.
Lenkrad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es über den vorgeformten Halbschalen (11, 12) jeweils äußere Oberflächenlagen wertvollen Materials umfasst, das beispielsweise durch Bruyère-Furnier definiert oder aus Kevlar oder Aluminium hergestellt ist.
Lenkrad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (2) des Lenkrads (1) einen Metallkern (5) umfasst, der in der äußeren Hüllenlage (6) aus Polymermaterial eingeschlossen ist, wobei das Polymermaterial Polyurethan ist; die zumindest eine Lage (9) aus Stoff aus Glas- oder Polyestergaze hergestellt ist und das Polymerharz, mit dem die zumindest eine Lage (9) als Stoff (10) imprägniert ist, aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Epoxyharze und Melaminharze umfasst.
Lenkrad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgeformten Halbschalen (11, 12) an jeweiligen Längsenden querlaufende Aufnahmen (24, 25) zum Aufstecken einer Oberflächenumhüllung (27) umfassen, beispielsweise einer Lederumhüllung.
Lenkrad gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Längsenden (22, 23) der vorgeformten Halbschalen an einem Verbindungsbereich (8) lokalisiert sind, der den Strukturbereich mit einer Speiche (3) des Lenkrads (1) verbindet, wobei die jeweiligen querlaufenden Aufnahmen (24, 25), wenn die Halbschalen (11, 12) zum Ausbilden der röhrenförmigen Schale (13) verbunden sind, eine kontinuierliche ringförmige Aufnahme definieren, auf der die Oberflächenumhüllung (27), die sichtbar an der Struktur auf der gegenüberliegenden Seite angebracht ist, umfänglich an den Halbschalen (11, 12) aufgesteckt werden, um den Verbindungsbereich abzudecken.
Lenkrad gemäß einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es auch ein elektrisches Widerstands-Heizelement (30) umfasst, welches auf die äußere Hüllenlage (6) des Strukturbereichs (2) unter der zumindest einen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) gewickelt oder in der zumindest einen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) eingearbeitet ist.
Lenkrad gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (30) aus Maschengewebe, Stoff oder Schwamm mit eingebauten elektrischen Widerständen hergestellt ist, wobei das Heizelement (30) von der zumindest einen Lage (9) aus imprägniertem Stoff (10) abgedeckt oder in die zumindest eine Lage (9) aus imprägniertem Stoff eingearbeitet ist.