DE9200439U1 - Trittfestes, steifes Formteil - Google Patents
Trittfestes, steifes FormteilInfo
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Description
Beschreibung
Die Neuerung betrifft ein trittfestes, steifes Formteil, wie es im Oberbegriff des Schutzanspruchs
1 beschrieben ist. Neuerungsgemäße Formteile sind insbesondere gedacht für die Auskleidung des
Bodenbereichs von Fahrgasträumen in Automobilen.
Aus der Praxis kennt man für diesen Verwendungszweck mehrschichtige Formteile, die laminiert und
anschließend tiefgezogen werden, wodurch sie bleibend auf die gewünschte Form gebracht werden
können. Die bekannten Formteile weisen eine Dekorbzw. Nutzschicht und als Unterbauschicht
üblicherweise eine Folie oder Haut, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial wie Polypropylen, auf.
Aufgrund der starken Beanspruchung des Formteils gerade im Bodenbereich von Kraftfahrzeugen ist es
wichtig, daß der Unterbau dem Formteil eine ausreichende Steifigkeit verleiht, damit das
Formteil und insbesondere der Unterbau als solcher standfest ist. Die Formteile mit Folien-Unterbau
weisen zwar schon eine im allgemeinen recht brauchbare Trittfestigkeit auf, besonders in
trittgefährdeten Bereichen, z.B. in den Türbereichen, ist ihre Trittfestigkeit jedoch
verbesserungsbedürftig. Gerade in diesen häufig intensiv beanspruchten Bodenbereichen fehlen den
Formteilen gemäß dem Stand der Technik ausreichend gute Rückstellkräfte.
Da es sich bei KFZ-Innenräumen in der Regel um besonders lärmbelastete Räume handelt, darf bei der
Auskleidung der Bodenwanne eines KFZ mit trittfesten Formteilen auch dieser Problembereich nicht außer
Acht gelassen werden. Der bekannte
Polypropylen-Unterbau ist zwar hervorragend verrottungsbestandig, kann jedoch zur Isolation,
Dämpfung und Absorption von akustischer Energie von der Bodenwanne in den Fahrgastraum oder in
umgekehrter Richtung nur ungenügend beitragen.
Gegenüber dem dargelegten Stand der Technik ist es Aufgabe der Neuerung, die bislang verwendeten
Formteile insbesondere für den Bodenbereich im Fahrgastraum von Automobilen so weiterzubilden, daß
sie strapazierfähiger werden und gleichzeitig über verbesserte akustische Eigenschaften, wie Isolation,
Dämpfung und/oder Absorption verfügen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein trittfestes, steifes Formteil mit den Merkmalen des
kennzeichnenden Teils des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen des neuerungsgemäßen
Formteils sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche.
Der Neuerung liegt der Gedanke zugrunde, die Unterbauschicht nicht als Folie oder Haut
auszuführen, sondern vielmehr als Komposit aus zumindest zwei hinsichtlich ihrer Eigenschaften sich
vorteilhaft ergänzenden Materialien. Durch Kombination eines Fasermaterials als eine Komponente
der Unterbauschicht und eines Binders als weitere Komponente gelingt es neuerungsgemäß die
vorteilhaften Eigenschaften der Faserkomponente - im
wesentlichen bezüglich Dämmung und Isolation - mit den vorteilhaften Eigenschaften des
Bindemittelsystems - Erzeugung einer exzellenten Steifigkeit und Trittfestigkeit - in einem Material
zu vereinen.
Die so verbesserte Unterbauschicht kann dann mit ihren gegenüber dem Stand der Technik deutlich
verbesserten Eigenschaften mit an sich bekannten weiteren Dekorschichten bzw. gegebenenfalls weiteren
Zwischen- oder Dichtschichten zu einem Mehrschichtenaufbau kombiniert werden, der es
gestattet durch die Auswahl der Materialien allen an das fertige Verkleidungsteil gestellten
Anforderungen gerecht zu werden. Insbesondere übertrifft das Formteil gemäß der Neuerung die
bekannten Formteile hinsichtlich der Trittfestigkeit in trittgefährdeten Bereichen, verfügt über gute
Rückstellkräfte und weist bessere Luftschallabsorptionswerte als die Laminate gemäß
dem Stand der Technik auf. Darüberhinaus ist das neuerungsgemäße Formteil besser Körperschall
dämpfend als die bekannten Formteile mit beispielsweise Polypropylenfolien als standfestem
Unterbau.
Die Faserkomponente der Unterbauschicht kann aus jedem geeignten synthetischen Fasermaterial
bestehen, das eine ausreichende Verrottungsbestandigkeit und Alterungsbeständigkeit
aufweist. Zu den einsetzbaren Fasern gehören u.a. Polyesterfasern, Polypropylenfasern, Acrylfasern,
Polyamidfasern, Polyäthylenfasern. Für den besonderen Einsatzzweck ist jedoch eine Mischung aus
Polyesterfasern und Polypropylenfasern in einem
exakten Mischungsverhältnis, das genau einzuhalten ist, notwendig, um schwierigere Ausformungen zu
realisieren. Der größere Faseranteil besteht aus Polyesterfasern.
Die Faserkomponente der Unterbauschicht besteht besonders bevorzugt aus Polyesterfasern und
Polypropylenfasern. Es ist besonders zweckmäßig, daß
der größere Anteil der Faserkomponente durch Polyesterfasern gebildet wird. In einer ganz
besonders bevorzugten Ausführungsform liegt der Anteil der Polyesterfasern zwischen 70 und 90
Gew.-%, während der Anteil an Polypropylenfasern bis 30 Gew.-% beträgt.
Es ist von ganz besonderem Vorteil, wenn die Fasern als Mischung zu einem Vliesmaterial verfestigt
werden, das auf eine genau festgelegte Vernadelungstechnik mehanisch vorverfestigt wird.
In diesem Zusammenhang ist unter Vliesmaterial ein Material zu verstehen, das durch eine definierte
Nadeltechnik vorverfestigt ist.
Im neuen Formteil weist die Unterbauschicht eine Faserkomponente und darin verteilt eine
Binderkomponente auf. Damit ist im Rahmen der Neuerung gemeint, daß die Faserkomponente eine Art
Gerüst mit Zwischenräumen oder Poren bildet, die vom Binder ausgefüllt werden können. Um eine möglichst
gleichmäßige Unterbauschicht zu erhalten ist es deswegen besonders zweckmäßig, wenn die
Binderkomponente im wesentlichen homogen in der Faserkomponente vorliegt. Dies kann man bevorzugt
dadurch erreichen, daß man das Faservlies im Tauchverfahren mit dem Binder, der beispielsweise
als Suspension oder Dispersion vorliegen kann, behandelt. Besonders zweckmäßig ist die
Vollbadimprägnierung der faserartigen Vliesmaterialien mit einer Dispersion eines
geeigneten Bindemittels oder Bindemittelsystems.
Daraus resultiert als Ergebnis eine Unterbauschicht, die aufgrund des thermoplastischen Binders und der
gegebenenfalls ebenfalls thermoplastischen Fasern des verwendeten Vliesmaterials verformbar ist.
Neben einem rein mechanischen Ausfüllen der Hohlräume des Fasermaterials kann es zwischen Binder
und Fasern auch zu weiteren physikalischen und insbesondere im sich später anschließenden
Formgebungsschritt auch zu chemischen Wechselwirkungen kommen, wobei jede für sich allein
oder auch mehrere oder alle der möglichen Wechselwirkungen zusammen synergistisch zu den
vorteilhaften Eigenschaften des fertiggestellten
Formteils beitragen kann. Je nach Natur der verwendeten Fasern und des Binders kann die eine
oder andere der Wechselwirkungsmöglichkeiten überwiegen.
Als Binder für die Imprägnierung des Faservlieses kommen im Rahmen der Neuerung die dem Fachmann
geläufigen thermoplastisch verformbaren Substanzen in Frage. Hierbei handelt es sich im wesentlichen um
Latexmaterialien, die auf Polymeren oder Copolymeren oder Mischungen davon basieren. Der eingesetzte
Binder bzw. das verwendete Bindersystem kann darüberhinaus alle geeigneten und dem Fachmann auf
diesem Gebiet vertrauten Zuschlag- und/oder Hilfsstoffe wie Dispergiermittel,
Polymerisationsregler, Füllstoffe etc. aufweisen.
Mit der geschickten Auswahl des Bindemittelsystem kann es u.a. vorteilhaft gelingen die Steifigkeit
und Festigkeit des Unterbauvlieses zu steuern, da die Möglichkeit besteht, das Bindersystem entweder
härter oder weicher zu formulieren. So ist es bevorzugt, daß der zur Imprägnierung verwendete
Binder bsp. mindestens zwei Latizes aufweist, die Polymerisate mit verschiedenen
Glasübergangstemperaturen enthalten, so daß ein Latex als "Hartlatex" zum Einsatz kommt, der
mindestens ein Polymerisat mit hoher Glastemperatur aufweist und ein anderer Latex als "Weichlatex"
Verwendung findet, der mindestens ein Polymerisat mit sehr guten Filmbildungseigenschaften enthält.
Durch Änderung der Verhältnisse von Hartlatex zu Weichlatex im Binder kann die Steifigkeit des
verformten Verkleidungsteils in die gewünschte Richtung beeinflußt werden.
Eine weitere gute Möglichkeit die Eigenschaften des Unterbauvlieses und damit des gesamten Formteils zu
beeinflußen besteht darin, den Anteil des Binders in der Unterbauschicht zu variieren. Abgestimmt auf die
Anforderungen und den Einsatzzweck des Formteils ist es bevorzugt, daß der Anteil der Binderkomponente an
der Unterbauschicht bezogen auf die Faserkomponente 20 bis 100 Gew.-% beträgt. Bewegt sich der Anteil
unterhalb von 20 Gew.-% so kann im Verformungsschritt nur eine für die meisten Anforderungen nicht ausreichende Steifigkeit des
Formteils erzielt werden, wohingegen ein 100 oder mehr Gew.-%-iger Binderanteil üblicherweise nicht
realisierbar ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anteil 40 bis 70 Gew.-% und
es ist ganz besonders bevorzugt, daß der Anteil bei ca. 50 Gew.-% liegt.
Die Flächengewichte der Unterbauvliese, also der Schichten aufweisend eine Faser- und eine
Binderkomponente, liegen in der Regel zwischen 500
2 2
und 1500 g/m , bevorzugt bei 900 bis 1100 g/m ,
2 besonders bevorzugt bei 1000 g/m , bei einer fur die meisten Anwendungen im Automobilbau
ausreichenden Dicke des Unterbauvlieses von ca. 2 bis 5 mm, bevorzugt ca. 3 mm.
Neben der Möglichkeit der zunehmenden Versteifung
der Formteile über Menge und Eingenschaften der
Binderkomponente besteht zusätzlich die Möglichkeit je nach Einsatzzweck die Unterbauvliese mechanisch, beispielsweise durch Zusammenpressen, zu verdichten. Verwendet man dann eine Schicht die genauso dick ist wie eine nicht verdichtete Schicht, so weist die
verdichtete Schicht eine deutlich höhere (bis zu
50 %) Steifigkeit auf. Andererseits gestattet dieses Verfahren auch die Reduzierung der Schichtdicke des Unterbauvlieses bei gleichguter Steifigkeit des
Materials.
der Formteile über Menge und Eingenschaften der
Binderkomponente besteht zusätzlich die Möglichkeit je nach Einsatzzweck die Unterbauvliese mechanisch, beispielsweise durch Zusammenpressen, zu verdichten. Verwendet man dann eine Schicht die genauso dick ist wie eine nicht verdichtete Schicht, so weist die
verdichtete Schicht eine deutlich höhere (bis zu
50 %) Steifigkeit auf. Andererseits gestattet dieses Verfahren auch die Reduzierung der Schichtdicke des Unterbauvlieses bei gleichguter Steifigkeit des
Materials.
Zur Erzielung eines neuerungsgemäßen Formteils wird das Unterbauvlies zusammen mit einer Dekor- oder
Nutzschicht laminiert. Als Dekor- oder Nutzschicht
kommen im neuerungsgemäßen Formteil im
Mehrschichtenaufbau alle einsetzbaren
Sichtmaterialien aus Kunststoffen oder Naturstoffen in Frage. Zu den verwenbaren Schichten gehören u.a. textile Dekore wie z.B. Schlingen oder
Velourteppiche, Nadelvliesteppiche und Schichten in anderen Bindetechniken, wie z.B. Webware,
Raschelware oder auch Wirkware.
Nutzschicht laminiert. Als Dekor- oder Nutzschicht
kommen im neuerungsgemäßen Formteil im
Mehrschichtenaufbau alle einsetzbaren
Sichtmaterialien aus Kunststoffen oder Naturstoffen in Frage. Zu den verwenbaren Schichten gehören u.a. textile Dekore wie z.B. Schlingen oder
Velourteppiche, Nadelvliesteppiche und Schichten in anderen Bindetechniken, wie z.B. Webware,
Raschelware oder auch Wirkware.
Die Dekorschicht kann mit dem Unterbauvlies durch
einen thermoplastisch verformbaren Binder laminiert werden. Hier kommen als Binder im wesentlichen
Heißschmelzkleber, Polyäthylenpulverkleber,
Polyestercopolymere als Heißschmelzpulver in Frage. Der Einsatz ist abhängig von den Klebeanforderungen wie Wärmestandfestigkeit und Schälfestigkeit sowie
Kältefestigkeit der Klebelaminierung.
einen thermoplastisch verformbaren Binder laminiert werden. Hier kommen als Binder im wesentlichen
Heißschmelzkleber, Polyäthylenpulverkleber,
Polyestercopolymere als Heißschmelzpulver in Frage. Der Einsatz ist abhängig von den Klebeanforderungen wie Wärmestandfestigkeit und Schälfestigkeit sowie
Kältefestigkeit der Klebelaminierung.
Zu den bevorzugten Materialien gehören als
Standardprodukt für den genannten Einsatzzweck
Polyäthylenpulverkleber.
Standardprodukt für den genannten Einsatzzweck
Polyäthylenpulverkleber.
Das eigentliche trittfeste und steife Formteil insbesondere für den Bodenbereich von Fahrgasträumen
in KFZ's entsteht in einer Verformungsbehandlung. In
dieser erhält es seine endgültigen Eigenschaften sowie seine endgültige Gestalt. Die mit dem
Unterbauvlies mittels eines Binders laminierte Dekorschicht bildet somit einen Verbund, der sich
durch Erwärmen, beispielsweise mittels Strahlerheizung, Kontaktheizung oder Kombination aus
beiden und durch anschließendes Tiefziehen bzw. Verpressen in einem Werkzeug bleibend fixieren läßt.
Für besondere Anforderungen können in das neuerungsgemäße Formteil gegebenenfalls noch
zusätzliche Dichtschichten eingearbeitet werden. Dies ist sowohl zwischen Dekorschicht und Unterbau
als auch auf der Rückseite des Unterbauvlieses möglich. Solche Dichtschichten sind beispielsweise
Schichten auf Polyolefinbasis, wie z.B. Polyethylen oder Polypropylenschichten.
Eine Ausführungsform des neuerungsgemäßen Formteils wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügte Figur detailliert erläutert.
Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines trittfesten, steifen Formteils gemäß der
Neuerung. Das gesamte Formteil ist mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Es weist im
Mehrschichtenaufbau im wesentlichen zwei Hauptkomponeneten auf. Eine Dekorschicht 20 und eine
Unterbauschicht 30. Die in dieser Ausführungsform gezeigte Dekorschicht 20 besteht aus einem als
Oberware 21 bezeichneten textlien Flächengebilde sowie einer im vorliegenden Fall zweilagigen
Einbinderschicht 22 und 40, die der Einbindung der
Oberware im Beispiel der Tuftingschicht dient. Die
2. Binderschicht 40 entspricht gleichzeitig der Laminierschicht für das Unterbauvlies. Das
Unterbauvlies 30 weist eine Faserkomponente 31 und eine Binderkomponente 32 auf, wobei die
Binderkomponente gleichmäßig in der Faserkomponente des Vlieses 30 verteilt ist. Zwischen Dekorschicht
20 und Unterbauvlies 30 ist eine Binderschicht 40 gezeigt, die der Verbindung der beiden Schichten 20
und 30 dient. Auf der Rückseite des mehrschichtigen Formteils ist in der gezeigten Ausführungsform noch
eine abschließende Dichtfolie 50 dargestellt, die beispielsweise aus Polyethylen gefertigt ist.
In den nachstehend wiedergegebenen Beispielen wird die Herstellung eines Formteils in Übereinstimmung
mit der Neuerung weiter erläutert.
Tuftingschicht als Dekorschicht wird auf einer laufenden Beschichtungsmaschine mit der
thermoplastischen Einbindungsschicht 22 versehen, anschließend wird on line die Laminierschicht 40 in
Pulverform aufgetragen, im gleichen Arbeitsgang nach dem Aufschmelzen der aufgetragenen Laminierschicht
das Unterbauvlies 30 aufgewälzt und aufgerollt nach dem Abkühlen.
Bei Bedarf könnte im gleichen Arbeitsgang noch eine Dichtschicht 50 laminiert werden.
Aus diesem Material werden Zuschnitte (Platinen) geschnitten, aufgeheizt und in einem Preßwerkzeug
verformt.
1]
Tuftingschicht als Dekorschicht wird auf einer laufenden Beschichtungsanlage mit der
thermoplastischen Einbindungsschicht 22 versehen.
On line wird das Laminierpulver 40 aufgetragen, mittels Strahlerheizung aufgeschmolzen, Dichtschicht
50 kaschieren, Laminierpulver 40 nochmals auftragen und schmelzen, anschließend Unterbauvlies mittels
Walze andrücken.
Weitere Arbeitsgänge wie Beispiel 1. Beispiel 3
Auch wie z.B. 1 oder Beispiel 2, wobei on line die Dekorschicht mit Einbindungsschicht 22 und 40
(Beispiel 1) bzw. Einbindungsschicht 22, Laminierschicht 40, Dichtschicht 50,
Laminierschicht 40 (Beispiel 2) als Rolle gefertigt werden. Hiervon werden Zuschnitte hergestellt und
mit entsprechenden Zuschnitten von Unterbauvlies zusammengefügt. Mittels Aufheizen vor dem Verformen
und Verpressen im Werkzeug wird das Laminat gleichzeitig verbunden und verformt.
Bezugszeichenliste 10 Formteil
20 Dekorschicht
21 Oberware
22 Einbindung
30 Unterbauschicht
31 Fasern
32 Binder
40 Binderschicht 50 Dichtfolie
Claims (7)
1. Trittfestes, steifes Formteil insbesondere für den Bodenbereich im Fahrgastraum von
Automobilen, aufweisend eine standfeste Unterbauschicht aus einem verrottungsbeständigen
ersten Kunststoffmaterial und eine zur Sichtseite hin über der Unterbauschicht
angeordnete Dekorschicht aus einem zweiten Kunststoffmaterial oder Naturstoffmaterial und
gegebenenfalls eine oder mehrere zwischen Unterbauschicht und Dekorschicht und/oder auf
der Rückseite der Unterbauschicht angeordnete Dichtschicht(en) aus weiteren
Kunststoffmaterialien, wobei alle Schichten zu einem Mehrschichtenaufbau laminiert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbauschicht eine Faserkomponente und eine darin verteilte
thermoplastische Binderkomponente aufweist, deren Anteil zur Erzeugung der erforderlichen
Steifigkeit des Formteils geeignet ist.
2. Trittfestes, steifes Formteil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Binderkomponente
im wesentlichen homogen verteilt in der Faserkomponente vorliegt.
3. Trittfestes, steifes Formteil gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Unterbauschicht das Ergebnis einer Vollbadimprägnierung der als Faservlies vorliegenden Faserkomponente mit der als
Dispersion vorliegenden thermoplastischen Binderkomponente ist.
4. Trittfestes, steifes Formteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil der Binderkomponente an der Unterbauschicht bezogen
auf die Faserkomponente 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 70 Gew.-% und besonders
bevorzugt ca. 50 Gew.-% ist.
5. Trittfestes, steifes Formteil gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Binderkomponente ein Bindersystem mit zumindest zwei sich hinsichtlich ihrer Härte
unterschiedlich ausgebildeten Latizes sowie gegebenenfalls geeigneten Zuschlag- und/oder
Hilfsstoffen ist, durch deren Variation das Bindersystem härter oder weicher formulierbar
ist.
6. Trittfestes, steifes Formteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Faserkomponente der Unterbauschicht aus Polyesterfasern und
Polypropylenfasern gebildet wird.
7. Trittfestes, steifes Formteil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil Polyesterfasern bezogen auf den Gesamtfaseranteil zwischen 70
und 90 Gew.-% ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9200439U DE9200439U1 (de) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Trittfestes, steifes Formteil |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE9200439U DE9200439U1 (de) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Trittfestes, steifes Formteil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=6875068
Family Applications (1)
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DE9200439U Expired - Lifetime DE9200439U1 (de) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Trittfestes, steifes Formteil |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE9200439U1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002020307A1 (de) | 2000-09-09 | 2002-03-14 | Hp-Chemie Pelzer Research And Development Ltd. | Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder wirkung |
DE10044761A1 (de) * | 2000-09-09 | 2002-04-18 | Hp Chem Pelzer Res & Dev Ltd | Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder |
DE102022121174B3 (de) | 2022-08-22 | 2023-11-02 | NVH Czech S.R.O. | Isolationsbauteil-herstellungsverfahren sowie strömungsdichtes, leichtes isolationsbauteil für fahrzeuge |
-
1992
- 1992-01-16 DE DE9200439U patent/DE9200439U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002020307A1 (de) | 2000-09-09 | 2002-03-14 | Hp-Chemie Pelzer Research And Development Ltd. | Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder wirkung |
DE10044761A1 (de) * | 2000-09-09 | 2002-04-18 | Hp Chem Pelzer Res & Dev Ltd | Bodenbelag mit hoher geräuschmindernder |
US7279214B2 (en) | 2000-09-09 | 2007-10-09 | EEEA Entwicklungsgesellschaft fur Akustik mbH | Floor covering having a strong noise-reducing properties |
DE102022121174B3 (de) | 2022-08-22 | 2023-11-02 | NVH Czech S.R.O. | Isolationsbauteil-herstellungsverfahren sowie strömungsdichtes, leichtes isolationsbauteil für fahrzeuge |
WO2024041686A1 (de) | 2022-08-22 | 2024-02-29 | NVH Czech S.R.O. | Isolationsbauteil-herstellungsverfahren sowie strömungsdichtes, leichtes isolationsbauteil für fahrzeuge |
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