WO2011029430A2 - Verfahren zum herstellen von tragstrukturen in kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zum herstellen von tragstrukturen in kraftfahrzeugen Download PDF

Info

Publication number
WO2011029430A2
WO2011029430A2 PCT/DE2010/001057 DE2010001057W WO2011029430A2 WO 2011029430 A2 WO2011029430 A2 WO 2011029430A2 DE 2010001057 W DE2010001057 W DE 2010001057W WO 2011029430 A2 WO2011029430 A2 WO 2011029430A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
support structure
base
fabric
tool
seat pan
Prior art date
Application number
PCT/DE2010/001057
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011029430A3 (de
Inventor
Gregor KRÖNER
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg filed Critical Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg
Priority to CN201080040498.4A priority Critical patent/CN102574317B/zh
Priority to US13/395,428 priority patent/US9409332B2/en
Publication of WO2011029430A2 publication Critical patent/WO2011029430A2/de
Publication of WO2011029430A3 publication Critical patent/WO2011029430A3/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14778—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the article consisting of a material with particular properties, e.g. porous, brittle
    • B29C45/14786—Fibrous material or fibre containing material, e.g. fibre mats or fibre reinforced material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/1418—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles the inserts being deformed or preformed, e.g. by the injection pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/78—Moulding material on one side only of the preformed part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/68—Seat frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0809—Fabrics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2709/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2703/00 - B29K2707/00, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2709/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/771—Seats

Definitions

  • the invention relates to a method for producing supporting structures in motor vehicles, in particular parts of a motor vehicle seat and preferably a seat pan.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a method that allows the production of support structures in motor vehicles with high strength and durability with low material, time and manufacturing costs.
  • the solution according to the invention provides a method for the production of support structures in motor vehicles which meet high strength and durability requirements with low material, time and production costs.
  • the combination of the forming process with an additional process for reinforcing the support structure base, for molding at least one additional structure or integration of functional parts or interfaces for additional components creates the prerequisite for the different demands of support structures or parts of a support structure to compressive or tensile stresses through the targeted use of base elements made of fabric-reinforced thermoplastic with different types and shapes of fabric as well as Local injection of material accumulations or insertion of reinforcing or stiffening elements account.
  • the base element which has been thermoplastically deformed in a tool can also be subjected to the at least one additional process in the same tool or subsequently inserted into a further tool, for example into an injection mold, and further treated.
  • plastic material is injected for reinforcing parts of the support structure base into the tool or into a mold receiving the thermoplastically formed support structure base, or stiffening or reinforcing elements are inserted into the thermoplastically deformed support structure base and overmoulded with plastic, the stiffening or reinforcement elements in particular the areas of the support structure base are arranged, in which the support structure is exposed to elevated compressive stresses.
  • the base member may consist of a multi-layer fabric-reinforced thermoplastic, in the interstices during or after the forming process, a cavities or hollow chambers generating gas is introduced by, for example, a hypodermic needle retracted into the workpiece holder of the tool and the gas into the interstices of the multi-layered fabric-reinforced thermoplastic is injected.
  • the base element can be made of a large-area plate made of a fabric-reinforced thermoplastic whose surface is larger than the projected area of the workpiece holder of the tool, or of several small plates or strips of a fabric-reinforced thermoplastic whose surface is smaller than the projected area of the workpiece holder of the tool , wherein the shape and size of the small-area plates or strips of the base element can be dimensioned according to the specific requirements of the support structure, the small-area plates or strips with different fabric shapes or types in the composition of the fabric reinforced thermoplastic provided and in areas of the support structure with the same tension direction of the load of the support structure, the same fabric shapes or types in the composition of the fabric reinforced thermoplastic (GMT) for the Small-scale plates or strips can be used.
  • GTT fabric reinforced thermoplastic
  • small-scale plates or strips of fabric-reinforced thermoplastic require a slightly higher production cost by appropriate insertion of the small-area plates or strips in the tool at the appropriate places, which are specified in particular by strength requirements, but ensure effective use of materials, as they meet the respective requirements , which can be made to the support structure, can be made, so that then no trimming is required. Due to the omission of the cut can be more than compensated for in many applications, the increased manufacturing costs when inserting the small-area plates or strips in the tool over the use of large-scale plates, so that this variant for the preparation of the support structure base is advantageous in many applications.
  • the fabric of the fabric-reinforced thermoplastic consists of a glass fiber fabric with a proportion of the base element of 40 to 70%.
  • the inventive combination of the forming process of a base element made of a fabric-reinforced thermoplastic with an additional process for reinforcing the support structure base strengthens reinforcing parts of the support structure, so that influence on the structure of the base member can be taken, for example, increased in areas plastic applied to the supporting structure with short glass fibers or glass spheres for reinforcing parts of the supporting structure Structure base or for overmoulding stiffening or reinforcing elements is used.
  • This method is particularly suitable for molding or injecting components made of metal as additional structures onto the base element in a simple and cost-effective method in hybrid construction.
  • bearings or interfaces of the support structure can be molded onto the base member during the forming process or molded onto the support structure base after forming the base member.
  • the support structure consists of a seat pan of a motor vehicle whose structural strength in the range of tensile stresses occurring in the seat pan during use is absorbed by the fabric-reinforced thermoplastic of the base element, while in the region of the seat pan In use, applied compressive forces to increase the rigidity stiffening or reinforcing elements, in particular stiffening ribs are molded from reinforced plastic.
  • This application optimally makes use of the combination of the forming process of a base element made of a fabric-reinforced thermoplastic with an additional process in which plastic is reinforced at suitable locations on the support structure base in the region of compressive stresses exerted on the support structure or in order to increase the rigidity Plastic are injected onto the support structure base.
  • a spring mat In so-called "half-pans" for motor vehicle seats, a spring mat must be mounted to support the pad, which has to be tensioned between the seat pan and another structural element, for example a rear cross tube of the motor vehicle seat is used to eliminate noise or to optimize spring properties.
  • the spring mat is molded in flat or wavy shape directly to the tub made of thermoplastic reinforced plastic, wherein the glass fabric used for the spring mat fabric-reinforced thermoplastic either due to its fabric structure or due to the shape of the spring mat, for example, by their wavy design , springs.
  • connection of the spring mat with a flat or wave-shaped cross section with the seat pan can by integrally molding the spring mat to the seat pan in the forming process or after the thermoplastic forming a base member to form the seat pan by molding the formed as a spring mat additional structure to the seat pan and optionally additional encapsulation the molding with plastic.
  • fasteners such as suspensions of the spring mat in a cross tube of a motor vehicle seat, bearings of the seat pan or spring mat or additional components made of plastic or metal to the seat pan or to the spring mat to the seat pan or spring mat are molded.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of the combination of a forming process with the injection of reinforcing or stiffening elements to a support structure base within a tool;
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of the combination of a forming process with the injection of reinforcements onto the support structure base or attachment of additional elements;
  • FIG. 3 is a schematic block diagram of the combination of a forming process with the injection or molding of an additional structure to the support structure base;
  • FIG. 4 is a bottom perspective view of a trained as half-tub seat pan with a support structure base, bearing reinforcements and molded stiffening and reinforcing elements and
  • Fig. 5 is a perspective bottom view of a trained as half-tub seat pan with molded wavy spring mat.
  • a two-part tool 8 is shown in schematic form in FIGS. 1 to 3, the parts of which are moved together for the forming process and can be moved apart to remove the support structure or to insert stiffening and reinforcing elements or additional structures.
  • the method schematically illustrated in FIGS. 1 to 3 of combining a forming process of a base element made of a fabric-reinforced thermoplastic with an additional process for reinforcing the support structure base, forming at least one additional structure and / or integration of functional parts or interfaces for additional components are only to be understood as examples , since from the above description a variety of Variants of the inventive method of combining the forming process with an additional process in one and the same tool result.
  • thermoplastic or GMT is a plastic
  • thermoplastic or thermoplastic are glued together and wrapped with the fabric or glass fiber mats in particular by a thermoplastic material.
  • this two glass fiber mats which are stored prefabricated on two rolls, passed on a double belt.
  • a thermoplastic or thermoplastic is injected by means of an extruder. Again, the resulting mat is enclosed on both sides with a thermoplastic film.
  • the double belt acts as a so-called double belt press, in which a heating unit is first installed (heating laminating zone) and then followed by a cooling unit. At the end of the tape then comes out the finished plate material, which can be further processed as a semi-finished product - as described below.
  • the schematic block diagram shown in FIG. 1 shows, in a method step 1.1, the insertion of a prefabricated blank of a (cold) base element BE made of fabric-reinforced thermoplastic material, for example a large-area plate, into the tool 8, which may have previously been in a multi-zone / infrared heater or, In order to achieve a better temperature distribution in the base element BE, is heated in a convection oven. The base element is then tempered by robot or manually in the arranged in a press tool 8 to about 40 ° C, for which purpose the parts of the tool 8 are moved apart. After the parts of the tool 8 have moved together, the forming process of the base element BE takes place in method step 1.2, in that the press then presses the base element BE into the desired shape.
  • a prefabricated blank of a (cold) base element BE made of fabric-reinforced thermoplastic material for example a large-area plate
  • method step 1.3 the parts of the tool 8 are moved apart and a stiffening or reinforcing element VV or a plurality of reinforcing and reinforcing elements VV is inserted into the support structure base TB formed from the formed base element BE and, after the parts of the tool 8 move together Injection of plastic KST molded in step 1.4 to the support structure base TB.
  • the support structure TS can be removed with the or the molded reinforcing and reinforcing elements VV.
  • the tool 8 is moved apart and an additional structure ZS, for example in the form of a spring mat, in the tool 8 at the space provided on the support structure base TB, for example, designed as a half-tub seat pan applied.
  • the additional structure ZS is formed on the support structure base TB and in step 3.5 the finished support structure TS is removed from the support structure base TB and additional structure ZS.
  • step 3.3 plastic KST injected into the closed mold and thus the additional structure ZS are molded onto the support structure base TB, so that in step 3.7 after opening the tool 8, the support structure TS from the support structure base TB and the additional structure ZS can be removed.
  • the additional structure ZS can already be inserted into the opened tool mold in method step 3.1 and formed on the support structure base TB during the forming of the base element BE to the support structure base TB.
  • a seat pan 4 of a motor vehicle seat designed as a half-tub is shown in a perspective lower side view in FIG.
  • the seat pan 4 includes a seat surface 40 and a seat bottom edge 41 that have been formed as a support structure base from a base member of fabric reinforced thermoplastic and formed into the shape shown in FIG. After forming the seat surface 40 and the seat edge 41, a reinforcing and reinforcing element 5 in the form of a lattice-like stiffening rib structure in the cup-shaped underside of the seat 40 and the seat edge 41 is inserted and molded with plastic 60 to the seat 40 and the seat edge 41. At the same time, plastic 61 is sprayed onto bearings 42, 43 at the ends of the seat edge 41 for reinforcement of the bearings 42, 43.
  • openings 44, 45 are arranged in the seating surface 40, which are introduced into the seating surface 40 either during the forming process by a dome or after the forming process by drilling or punching 44, 45 and for receiving serve of fastening or adjustment elements.
  • FIG. 5 likewise shows in a perspective bottom view a seat pan 4 designed as a half trough with a seat surface 40 and a seat surface edge 41 as well as bearing points 42, 43 with integrated reinforcing and stiffening element 5.
  • a spring mat 7 is formed during or after the forming process for producing the seat pan 4.
  • the trained in wavy shape and also made of a fabric-reinforced thermoplastic resin spring mat 7 receives its resilient properties by the formation of waves 70, wherein recesses 72 are provided for saving material and improving the spring properties.
  • a channel-shaped structure 71 is provided, with which the spring mat 7 is suspended in a cross tube of the vehicle seat for static fixing of the spring mat 7.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen, insbesondere von Teilen eines Kraftfahrzeugsitzes, wird mindestens ein Basiselement (BE) aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem Glasfasermatten-Thermoplast (GMT), zur Formung einer Tragstrukturbasis (TB) in ein Werkzeug (8) eingelegt, thermoplastisch umgeformt und gleichzeitig oder anschließend mindestens einem Zusatzprozess zum Verstärken der Tragstrukturbasis (TB), Anformen mindestens einer Zusatzstruktur (ZS), Integration von Funktionsteilen oder Integration von Schnittstellen für Zusatzbauteile in die Tragstrukturbasis (TB) unterzogen.

Description

Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen In Kraftfahrzeugen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen, insbesondere von Teilen eines Kraftfahrzeugsitzes und vorzugsweise einer Sitzwanne.
Zur Verkürzung von Prozesszeiten, zur Verringerung des Herstellungsaufwandes und zur Gewichtsminimierung werden zunehmend metallische Werkstoffe durch geeignete Kunststoffe ersetzt. Insbesondere bei Herstellungsprozessen mit hohen Stückzahlen in Verbindung mit der Forderung nach geringem Gewicht der Produkte, wie es beispielsweise bei der Herstellung von Kraftfahrzeugteilen der Fall ist, führt der Einsatz von Kunststoffen zu erheblicher Kosteneinsparung und Verkürzung von Taktzeiten beim Her- stellungsprozess.
Die Substitution von metallischen Werkstoffen durch Kunststoffe scheitert jedoch häufig an den Festigkeitsanforderungen, die an die herzustellenden Produkte gestellt werden, insbesondere dann, wenn es sich bei den Produkten um tragende Strukturen handelt. Hinzu kommt, dass viele Kunststoffe, wie Duroplaste, zwar den Festigkeitsanforderungen genügen, aber zu hohe Taktzeiten für den Aushärtungsprozess benötigen und daher für die Herstellung hoher Stückzahlen ungeeignet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Herstellung von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen mit hoher Festigkeit und Dauerhaltbarkeit bei geringem Material-, Zeit- und Herstellungsaufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen zur Verfügung, die hohen Festigkeits- und Dauerhaltbarkeitsanforderungen bei geringem Material-, Zeit- und Herstellungsaufwand genügen.
Zwar ist der Einsatz von gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere von Glasfasermatten-Thermoplasten oder GMT in vielen technischen Gebieten bekannt, jedoch scheitert deren Einsatz im automotiven Bereich an den spezifischen Festigkeits- und Dauerhaltbarkeitsanforderungen, die an Kraftfahrzeugteile gestellt werden, die sich für eine Materialsubstitution eignen, an einem zu hohen Herstellungsaufwand oder einer zulangen Herstellungsdauer, die zur Herstellung komplexer Kraftfahrzeugteile in Folge mehrerer aufeinanderfolgender Prozesse entstehen.
Durch die Kombination des Umformprozesses eines Basiselements aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff zur Formung einer Tragstrukturbasis mit mindestens einem Zusatzprozess wie das Anspritzen von Materialanhäufungen zum festigkeitsbedingten Verstärken von Teilen der Tragstrukturbasis werden sowohl Festigkeitsund Dauerhaltbarkeitsanforderungen als auch Forderungen nach einem geringen Herstellungsaufwand und kurzen Taktzeiten erfüllt. Gleichzeitig schafft die Kombination des Umformungsprozesses mit einem Zusatzprozess zum Verstärken der Tragstrukturbasis, zum Anformen mindestens einer Zusatzstruktur oder Integration von Funktionsteilen bzw. Schnittstellen für Zusatzbauteile die Voraussetzung dafür, der unterschiedlichen Beanspruchung von Tragstrukturen oder Teilen einer Tragstruktur auf Druck- oder Zugspannungen durch den gezielten Einsatz von Basiselementen aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff mit unterschiedlicher Gewebeart und -form sowie durch geziel- tes lokales Einspritzen von Materialanhäufungen bzw. Einlegen von Verstärkungs- oder Versteifungselementen Rechnung zu tragen.
Das in einem Werkzeug thermoplastisch umgeformte Basiselement kann in demselben Werkzeug auch dem mindestens einen Zusatzprozess unterzogen oder anschließend in ein weiteres Werkzeug, beispielsweise in eine Spritzgussform, eingelegt und weiterbehandelt werden.
Im Zusatzprozess wird Kunststoffmaterial zum festigkeitsbedingten Verstärken von Teilen der Tragstrukturbasis in das Werkzeug oder in eine die thermoplastisch umgeformte Tragstrukturbasis aufnehmende Form eingespritzt oder es werden Versteifungs- oder Verstärkungselemente in die thermoplastisch umgeformte Tragstrukturbasis eingelegt und mit Kunststoff umspritzt, wobei die Versteifungs- oder Verstärkungselemente insbesondere in den Bereichen der Tragstrukturbasis angeordnet werden, in denen die Tragstruktur erhöhten Druckspannungen ausgesetzt wird.
Zur Erhöhung der Festigkeit einer Tragstruktur kann das Basiselement aus einem mehrlagigen gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff bestehen, in dessen Zwischenräume während oder nach dem Umformprozess ein Hohlräume oder Hohlkammern erzeugendes Gas eingebracht wird, indem beispielsweise eine Injektionsnadel in die Werkstückaufnahme des Werkzeugs eingefahren und das Gas in die Zwischenräume des mehrlagigen gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs injiziert wird.
Das Basiselement kann aus einer großflächigen Platte aus einem gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff, deren Fläche größer als die projizierte Fläche der Werkstückaufnahme des Werkzeugs ist, oder aus mehreren kleinflächigen Platten oder Streifen aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff, deren Fläche kleiner als die projizierte Fläche der Werkstückaufnahme des Werkzeugs ist, bestehen, wobei die Form und Größe der kleinflächigen Platten oder Streifen des Basiselements entsprechend den spezifischen Anforderungen der Tragstruktur dimensioniert werden kann, die kleinflächigen Platten oder Streifen mit verschiedenen Gewebeformen oder -arten bei der Zusammensetzung des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs versehen und in Bereichen der Tragstruktur mit übereinstimmender Spannungsrichtung der Belastung der Tragstruktur gleiche Gewebeformen oder -arten bei der Zusammensetzung des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs (GMT) für die kleinflächigen Platten oder Streifen eingesetzt werden können. Der Vorteil einer großflächigen Platte liegt in der vereinfachten Herstellung beim Um- formprozess, nachteilig hierbei ist jedoch ein größerer Materialausschuss, da die großflächige Platte für den Umformprozess größer als die in eine Ebene projizierte Fläche der Werkstückaufnahme des Werkzeugs sein muss, so dass nach dem Umformprozess ein Randbeschnitt vorgenommen werden muss, um die Maßhaltigkeit der Tragstruktur zu gewährleisten.
Kleinflächige Platten oder Streifen aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff erfordern zwar einen etwas höheren Herstellungsaufwand durch entsprechendes Einlegen der kleinflächigen Platten oder Streifen in das Werkzeug an den hierfür vorgesehenen Stellen, die insbesondere durch Festigkeitsanforderungen vorgegeben sind, gewährleisten aber einen effektiven Materialeinsatz, da sie entsprechend den jeweiligen Anforderungen, die an die Tragstruktur gestellt werden, konfektioniert werden können, so dass anschließend kein Beschnitt erforderlich ist. Durch den Wegfall des Beschnitts kann in vielen Anwendungsfällen der erhöhte Herstellungsaufwand beim Einlegen der kleinflächigen Platten oder Streifen in das Werkzeug gegenüber dem Einsatz großflächiger Platten mehr als kompensiert werden, so dass dieser Variante zur Herstellung der Tragstrukturbasis in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft ist.
Neben einer den jeweiligen Anforderungen entsprechenden Konfektionierung der kleinen Platten oder Streifen aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff ist eine Kombination verschiedener Gewebe möglich, so dass Bereiche mit einheitlicher Spannungsrichtung gezielt verstärkt werden können, weil gewebeverstärkte Materialien starke anisotrope Eigenschaften aufweisen.
Vorzugsweise besteht das Gewebe des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs aus einem Glasfasergewebe mit einem Anteil am Basiselement von 40 bis 70 %.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, ermöglicht die erfindungsgemäße Kombination des Umformprozesses eines Basiselements aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff mit einem Zusatzprozess zum Verstärken der Tragstrukturbasis ein festigkeitsbedingtes Verstärken von Teilen der Tragstruktur, so dass Einfluss auf die Struktur des Basiselements genommen werden kann, indem beispielsweise in Bereichen erhöhter auf die Tragstruktur einwirkender Druckspannungen mit kurzen Glasfasern oder Glaskugeln versehener Kunststoff zum festigkeitsbedingten Verstärken von Teilen der Trag- Strukturbasis oder zum Umspritzen von Versteifungs- oder Verstärkungselemente verwendet wird.
Durch die Kombination des Umformprozesses mit einem entsprechenden Zusatzprozess in einem Werkzeug ergibt sich die Möglichkeit, an die Tragstrukturbasis Zusatzstrukturen aus einem gegebenenfalls gewebeverstärkten Kunststoff anzuformen oder anzuspritzen, wobei entweder die Zusatzstrukturen beim Umformen des Basiselements direkt an das Basiselement angeformt oder nach dem Umformen des Basiselements in das Werkzeug eingelegt und an das Basiselement angespritzt werden.
Dieses Verfahren eignet sich in besonderer Weise dazu, in einem einfachen und kostengünstigen Verfahren in Hybridbauweise Bauteile aus Metall als Zusatzstrukturen an das Basiselement anzuformen oder anzuspritzen.
In gleicher Weise können beim Umform- und Zusatzprozess Halterungen, Lagerstellen oder Schnittstellen der Tragstruktur an das Basiselement während des Umformprozesses angeformt oder nach dem Umformen des Basiselements an die Tragstrukturbasis angespritzt werden.
In bevorzugter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen besteht die Tragstruktur aus einer Sitzwanne eines Kraftfahrzeugs, deren Strukturfestigkeit im Bereich von in der Sitzwanne bei Gebrauch auftretenden Zugspannungen von dem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff des Basiselements aufgenommen wird, während im Bereich von auf die Sitzwanne im Gebrauch ausgeübten Druckkräften zur Erhöhung der Steifigkeit Versteifungs- oder Verstärkungselemente, insbesondere Versteifungsrippen, aus verstärktem Kunststoff angespritzt werden.
Diese Anwendung macht in optimaler Weise von der Kombination des Umformprozesses eines Basiselements aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff mit einem Zusatzprozess Gebrauch, bei dem Kunststoff an hierfür vorgesehenen Stellen an die Tragstrukturbasis im Bereich von auf die Tragstruktur ausgeübten Druckspannungen bzw. zur Erhöhung der Steifigkeit Rippen aus verstärktem Kunststoff an die Tragstrukturbasis angespritzt werden. Bei sogenannten„Halbwannen" für Kraftfahrzeugsitze muss zur Unterstützung des Polsters eine Federmatte montiert werden, die zwischen der Sitzwanne und einem weiteren Strukturelement, beispielsweise einem hinteren Querrohr des Kraftfahrzeugsitzes, gespannt werden muss. Üblicherweise besteht die Federmatte aus einem Stahldraht, der anschließend mit Kunststoff umspritzt wird, um Geräusche zu eliminieren bzw. Federeigenschaften zu optimieren.
Die erfindungsgemäße Lösung der Kombination des Umformprozesses eines Basiselements aus einem gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff mit einem Zusatzpro- zess innerhalb eines Werkzeugs ermöglicht es nunmehr, in Erweiterung der Herstellung einer Halbwanne aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff mit gegebenenfalls gezielt angeordneten Verstärkungen eine als Federmatte ausgebildete Zusatzstruktur mit ebenem oder wellenförmigem Querschnitt an die Sitzwanne anzuformen.
Bei diesem erweiterten Verfahren wird die Federmatte in ebener oder welliger Form direkt mit an die Wanne aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff angeformt, wobei das für die Federmatte eingesetzte Glasgewebe des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs entweder aufgrund seiner Gewebestruktur oder aufgrund der Formgebung der Federmatte, beispielsweise durch deren wellige Ausführung, federt.
Die Verbindung der Federmatte mit ebenem oder wellenförmigem Querschnitt mit der Sitzwanne kann durch einstückiges Anformen der Federmatte an die Sitzwanne im Um- formprozess oder nach dem thermoplastischen Umformen eines Basiselements zur Bildung der Sitzwanne durch Anformen der als Federmatte ausgebildeten Zusatzstruktur an die Sitzwanne und gegebenenfalls zusätzliches Umspritzen der Anformung mit Kunststoff erfolgen.
Alternativ können an die Sitzwanne beim thermoplastischen Umformen eines Basiselements Laschen an die Sitzwanne angeformt werden, die in einem Anformprozess um eine Federmatte aus Metall mit ebenem oder wellenförmigem Querschnitt gelegt werden, wobei die metallische Federmatte und/oder die Verbindung der metallischen Federmatte mit der Sitzwanne mit Kunststoff umspritzt wird.
Des Weiteren können zusätzlich Befestigungselemente wie Einhängungen der Federmatte in ein Querrohr eines Kraftfahrzeugsitzes, Lagerstellen der Sitzwanne oder Federmatte oder Zusatzbauteile aus Kunststoff oder Metall an die Sitzwanne oder an die Federmatte an die Sitzwanne oder Federmatte angespritzt werden.
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sollen verschiedene Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen sowie wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm der Kombination eines Umformprozesses mit dem Anspritzen von Verstärkungs- oder Versteifungselementen an eine Tragstrukturbasis innerhalb eines Werkzeugs;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der Kombination eines Umformprozesses mit dem Anspritzen von Verstärkungen an die Tragstrukturbasis bzw. Anformen von Zusatzelementen;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm der Kombination eines Umformprozesses mit dem Anspritzen oder Anformen einer Zusatzstruktur an die Tragstrukturbasis;
Fig. 4 eine perspektivische Unterseitenansicht einer als Halbwanne ausgebildeten Sitzwanne mit einer Tragstrukturbasis, Lagerverstärkungen und angespritzten Versteifungs- und Verstärkungselementen und
Fig. 5 eine perspektivische Unterseitenansicht einer als Halbwanne ausgebildeten Sitzwanne mit angeformter welliger Federmatte.
In den Fig. 1 bis 3 ist in schematischer Form ein zweiteiliges Werkzeug 8 dargestellt, dessen Teile für den Umformprozess zusammengefahren und zur Entnahme der Tragstruktur bzw. zum Einlegen von Versteifungs- und Verstärkungselementen oder Zusatzstrukturen auseinander gefahren werden können. Die in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellten Verfahren der Kombination eines Umformprozesses eines Basiselements aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff mit einem Zusatzprozess zum Verstärken der Tragstrukturbasis, Anformen mindestens einer Zusatzstruktur und/oder Integration von Funktionsteilen bzw. Schnittstellen für Zusatzbauteile sind nur beispielhaft zu verstehen, da sich aus der vorstehenden Beschreibung eine Vielzahl von Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens der Kombination des Umformprozesses mit einem Zusatzprozess in ein- und demselben Werkzeug ergeben.
Bei einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff und insbesondere bei einem Glasfasermatten-Thermoplast oder GMT handelt es sich um einen Kunststoff, bei dem Gewebe- oder insbesondere Glasfasermatten durch einen thermoplastischen Kunststoff miteinander verklebt und umhüllt werden. Beispielsweise werden hierzu zwei Glasfasermatten, die auf zwei Rollen vorgefertigt gelagert sind, auf ein Doppelband geleitet. Zwischen diese Laminatmatten wird mit Hilfe eines Extruders ein thermoplastischer Kunststoff oder Thermoplast eingespritzt. Wieder beidseitig wird die entstandene Matte mit einer Thermoplastfolie umschlossen. Dabei wirkt das Doppelband gleichzeitig als sogenannte Doppelbandpresse, in der zuerst ein Heizaggregat eingebaut ist (Heizkaschier- Zone) und dann ein Kühlaggregat folgt. Am Ende des Bandes kommt dann das fertige Plattenmaterial raus, das als Halbzeug - wie nachstehend beschrieben - weiterverarbeitet werden kann.
Das in Fig. 1 dargestellte schematische Blockdiagramm zeigt in einem Verfahrensschritt 1.1 das Einlegen eines vorgefertigten Zuschnitts eines (kalten) Basiselements BE aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise einer großflächigen Platte, in das Werkzeug 8, das gegebenenfalls zuvor in einem Mehrzonen- /Infrarotheizofen oder, um eine bessere Temperaturverteilung im Basiselement BE zu erreichen, in einem Umluftofen erhitzt wird. Das Basiselement wird dann per Roboter oder manuell in das in einer Presse angeordnete Werkzeug 8 auf ca. 40°C temperiert eingelegt, wozu die Teile des Werkzeugs 8 auseinander gefahren werden. Nach dem Zusammenfahren der Teile des Werkzeugs 8 erfolgt der Umformprozess des Basiselements BE im Verfahrensschritt 1.2, indem die Presse das Basiselement BE dann in die gewünschte Form presst.
Anschließend werden im Verfahrensschritt 1.3 die Teile des Werkzeugs 8 auseinander gefahren und ein Versteifungs- oder Verstärkungselement VV bzw. mehrere Verstei- fungs- und Verstärkungselemente VV in die aus dem umgeformten Basiselement BE gebildete Tragstrukturbasis TB eingelegt und nach dem Zusammenfahren der Teile des Werkzeugs 8 durch Einspritzen von Kunststoff KST im Verfahrensschritt 1.4 an die Tragstrukturbasis TB angespritzt. Nach dem Auseinanderfahren der Teile des Werkzeugs 8 im Verfahrensschritt 1.5 kann die Tragstruktur TS mit dem bzw. den angespritzten Verstärkungs- und Versteifungselementen VV entnommen werden. In Fig. 2 ist ein alternatives Verfahren dargestellt, bei dem ebenfalls nach dem Auseinanderfahren der Teile des Werkzeugs 8 ein Basiselement BE aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff in das Werkzeug 8 im Verfahrensschritt 2.1 eingelegt und nach dem Schließen des Werkzeugs 8 der Umformprozess im Verfahrensschritt 2.2 bei gleichzeitigem Einspritzen von Kunststoff KST zur Materialanhäufung und Verstärkung von Lagerstellen oder sonstigen auf Druck beanspruchten Teilen der Tragstruktur erfolgt. Im Verfahrensschritt 2.3 wird das Werkzeug 8 auseinander gefahren und die Tragstruktur TS mit den Verstärkungen an der Tragstrukturbasis TB entnommen.
In Fig. 3 ist eine weitere Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei der im Verfahrensschritt 3.1 in die auseinander gefahrenen Teile des Werkzeugs 8 ein Basiselement BE aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere ein Glasfasermatten-Thermoplast GMT, eingelegt und im Verfahrensschritt 3.2 mit dem Schließen der Teile des Werkzeugs 8 der Umformprozess des Basiselements zur Herstellung der Tragstrukturbasis, beispielsweise einer Sitzwanne, vollzogen wird. Im Verfahrensschritt 3.3 wird das Werkzeug 8 auseinander gefahren und eine Zusatzstruktur ZS, beispielsweise in Form einer Federmatte, in das Werkzeug 8 an der hierfür vorgesehenen Stelle an der Tragstrukturbasis TB, beispielsweise der als Halbwanne ausgebildeten Sitzwanne, angelegt. Mit dem Schließen des Werkzeugs 8 im Verfahrensschritt 3.4 wird die Zusatzstruktur ZS an die Tragstrukturbasis TB angeformt und im Verfahrensschritt 3.5 die fertige Tragstruktur TS aus Tragstrukturbasis TB und Zusatzstruktur ZS entnommen.
Alternativ kann nach dem Verfahrensschritt 3.3 entsprechend dem strichpunktierten Pfeil im Verfahrensschritt 3.6 Kunststoff KST in die geschlossene Werkzeugform eingespritzt und damit die Zusatzstruktur ZS an die Tragstrukturbasis TB angespritzt werden, so dass im Verfahrensschritt 3.7 nach Öffnen des Werkzeugs 8 die Tragstruktur TS aus der Tragstrukturbasis TB und der Zusatzstruktur ZS entnommen werden kann.
In einer weiteren Alternative kann die Zusatzstruktur ZS bereits im Verfahrensschritt 3.1 in die geöffnete Werkzeugform eingelegt und beim Umformen des Basiselements BE zur Tragstrukturbasis TB an die Tragstrukturbasis TB angeformt werden. Als Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist in Fig. 4 eine als Halbwanne ausgebildete Sitzwanne 4 eines Kraftfahrzeugsitzes in perspektivischer Unterseitenansicht dargestellt.
Die Sitzwanne 4 enthält eine Sitzfläche 40 und einen Sitzflächenrand 41 , die als Tragstrukturbasis aus einem Basiselement aus gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff umgeformt und in die in Fig. 4 dargestellte Form gebracht wurden. Nach dem Umformen der Sitzfläche 40 und des Sitzflächenrandes 41 wird ein Verstärkungs- und Versteifungselement 5 in Form einer gitterartigen Versteifungsrippenstruktur in die schalenförmige Unterseite der Sitzfläche 40 und des Sitzflächen randes 41 eingelegt und mit Kunststoff 60 an die Sitzfläche 40 bzw. den Sitzflächenrand 41 angespritzt. Gleichzeitig wird Kunststoff 61 an Lagerstellen 42, 43 an den Enden des Sitzflächenrandes 41 zur Verstärkung der Lagerstellen 42, 43 angespritzt.
Wie der Darstellung gemäß Fig. 4 zu entnehmen ist, sind in der Sitzfläche 40 Öffnungen 44, 45 angeordnet, die entweder während des Umformprozesses durch einen Dom oder nach dem Umformprozess durch Bohren oder Stanzen 44, 45 in die Sitzfläche 40 eingebracht werden und zur Aufnahme von Befestigungs- oder Justierungselementen dienen.
Fig. 5 zeigt ebenfalls in einer perspektivischen Unterseitenansicht eine als Halbwanne ausgebildete Sitzwanne 4 mit einer Sitzfläche 40 und einem Sitzflächenrand 41 sowie Lagerstellen 42, 43 mit integriertem Verstärkungs- und Versteifungselement 5. An dem zwischen den Lagerstellen 42, 43 verlaufenden Rand 46 der Sitzfläche 40 wird eine Federmatte 7 während oder nach dem Umformprozess zur Herstellung der Sitzwanne 4 angeformt. Die in welliger Form ausgebildete und ebenfalls aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff bestehende Federmatte 7 erhält ihre federnden Eigenschaften durch die Ausbildung von Wellen 70, wobei zur Materialeinsparung und Verbesserung der Federeigenschaften Ausnehmungen 72 vorgesehen sind. An dem der Kante 46 der Sitzfläche 40 entgegen gesetzten Ende der Federmatte 7 ist eine rinnenförmige Struktur 71 vorgesehen, mit der die Federmatte 7 in ein Querrohr des Kraftfahrzeugsitzes zur statischen Festlegung der Federmatte 7 eingehängt wird.
Weitere Anwendungen, insbesondere für den Kraftfahrzeugbereich, lassen sich aus dem vorstehend beschriebenen Anwendungsbeispiel für die Sitzwanne eines Kraftfahrzeugsitzes und den anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Herstellungsverfahren ableiten. Bezugszeichenliste
1.1 - 1.5 Verfahrensschritte eines ersten Herstellungsverfahrens
2.1 - 2.3 Verfahrensschritte eines zweiten Herstellungsverfahrens
3.1 - 3.7 Verfahrensschritte eines dritten und vierten Herstellungsverfahrens
4 Sitzwanne
5 Verstärkungs- und Versteifungselement
7 Federmatte
8 Werkzeug
40 Sitzfläche
41 Sitzflächenrand
42, 43 Lagerstellen
44, 45 Öffnungen
46 Rand
60, 61 Kunststoff
70 Wellen
71 rinnenförmige Struktur
72 Ausnehmungen
BE Basiselement
GMT Glasfasermatten-Thermoplast
KST Kunststoff
TB Tragstrukturbasis
TS Tragstruktur
VV Versteifungs- oder Verstärkungselement
ZS Zusatzstruktur

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen, insbesondere von Teilen eines Kraftfahrzeugsitzes, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Basiselement (BE) aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem Glasfasermatten-Thermoplast (GMT), zur Formung einer Tragstrukturbasis (TB) in ein Werkzeug (8) eingelegt und in dem Werkzeug (8) thermoplastisch umgeformt wird und dass in mindestens einem Zu- satzprozess die Tragstrukturbasis (TB) verstärkt und/oder mindestens eine Zusatzstruktur (ZS) angeformt und/oder Funktionsteile und/oder Schnittstellen für Zusatzbauteile in die Tragstrukturbasis (TB) integriert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (BE) in einem Werkzeug (8) thermoplastisch umgeformt und dem mindestens einen Zu- satzprozess unterzogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zusatz- prozess Kunststoff (KST) zum festigkeitsbedingten Verstärken von Teilen der Tragstrukturbasis (TB) in das Werkzeug (8) oder in eine die thermoplastisch umgeformte Tragstrukturbasis (TB) aufnehmende Form eingespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Versteifungs- oder Verstärkungselemente (VV) in die thermoplastisch umgeformte Tragstrukturbasis (TB) eingelegt und mit Kunststoff (KST) umspritzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungs- oder Verstärkungselemente (VV) in den Bereichen der Tragstrukturbasis (TB) angeordnet werden, in denen die Tragstruktur (TS) erhöhten Druckspannungen ausgesetzt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (BE) aus einem mehrlagigen gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff (GMT) besteht, in dessen Zwischenräume ein Hohlräume oder Hohlkammern erzeugendes Gas eingebracht wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Basiselement (BE) eine großflächige Platte aus einem gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff (GMT), deren Fläche größer als die projizierte Fläche der Werkstückaufnahme des Werkzeugs (8) ist, in das Werkzeug (8) eingelegt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Basiselement (BE) mehrere kleinflächige Platten oder Streifen aus einem gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoff (GMT), deren Fläche kleiner als die projizierte Fläche der Werkstückaufnahme des Werkzeugs (8) ist, in das Werkzeug (8) eingelegt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Form und Größe der kleinflächigen Platten oder Streifen des Basiselements (BE) entsprechend den spezifischen Anforderungen der Tragstruktur (TS) dimensioniert werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinflächigen Platten oder Streifen mit verschiedenen Gewebeformen oder -arten bei der Zusammensetzung des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs (GMT) versehen werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Bereichen der Tragstruktur (TS) mit übereinstimmender Spannungsrichtung der Belastung der Tragstruktur (TS) gleiche Gewebeformen oder -arten bei der Zusammensetzung des ge- webeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs (GMT) für die kleinflächigen Platten oder Streifen eingesetzt werden.
12. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe des gewebeverstärkten thermoplastischen Kunststoffs (GMT) aus einem Glasfasergewebe mit einem Anteil am Basiselement (BE) von 40 bis 70 % besteht.
13. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff zum festigkeitsbedingten Verstärken von Teilen der Tragstrukturbasis oder zum Umspritzen von Versteifungs- oder Verstärkungselemente in Bereichen erhöhter auf die Tragstruktur (TS) einwirkender Druckspannungen mit kurzen Glasfasern oder Glaskugeln versehen ist.
14. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Tragstrukturbasis (TB) Zusatzstrukturen (ZS) aus einem gewebeverstärktem thermoplastischen Kunststoff (GMT) angeformt oder angespritzt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen (ZS) beim Umformen des Basiselements (BE) an das Basiselement (BE) angeformt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstrukturen nach dem Umformen des Basiselements (BE) in das Werkzeug (8) eingelegt und an das Basiselement (BE) angespritzt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteile aus Metall oder Kunststoff ausgebildete Zusatzstrukturen an das Basiselement (BE) angespritzt werden.
18. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Halterungen, Lagerstellen oder Schnittstellen der Tragstruktur (TS) an das Basiselement (BE) während des Umformprozesses angeformt oder nach dem Umformen des Basiselements (BE) an die Tragstrukturbasis (TB) angespritzt werden.
19. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur (TS) aus einer Sitzwanne (4) eines Kraftfahrzeugs besteht, deren Strukturfestigkeit im Bereich von in der Sitzwanne (4) bei Gebrauch auftretenden Zugspannungen von dem ge webe verstärkten thermoplastischen Kunststoff (GMT) des Basiselements (BE) aufgenommen wird, während im Bereich von auf die Sitzwanne (4) im Gebrauch ausgeübten Druckkräften zur Erhöhung der Steifigkeit Versteifungs- oder Verstärkungselemente (VV), insbesondere Versteifungsrippen (5), aus verstärktem Kunststoff angespritzt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federmatte (7) mit ebenem oder wellenförmigem Querschnitt einstückig an die Sitzwanne (4) angeformt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem thermoplastischen Umformen der Sitzwanne (4) eine als Federmatte (7) ausgebildete Zusatzstruktur (ZS) mit ebenem oder wellenförmigem Querschnitt an die Sitzwanne (4) angeformt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass beim thermoplastischen Umformen eines Basiselements zur Herstellung der Sitzwanne (4) Laschen an die Sitzwanne (4) angeformt werden, die um eine Federmatte (7) aus Metall gelegt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Federmatte (7) und/oder die Verbindung der Federmatte (7) mit der Sitzwanne (4) mit Kunststoff umspritzt wird.
24. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Befestigungselemente wie Einhängungen (71) der Federmatte (7) in ein Querrohr eines Kraftfahrzeugsitzes oder Lagerstellen (42, 43) der Sitzwanne (4) oder Federmatte (7) oder Zusatzbauteile aus Kunststoff oder Metall an die Sitzwanne (4) oder an die Federmatte (7) angespritzt werden.
PCT/DE2010/001057 2009-09-11 2010-09-07 Verfahren zum herstellen von tragstrukturen in kraftfahrzeugen WO2011029430A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080040498.4A CN102574317B (zh) 2009-09-11 2010-09-07 用于制造机动车中的支承结构的方法
US13/395,428 US9409332B2 (en) 2009-09-11 2010-09-07 Method for producing support structures in motor vehicles

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009040901.7 2009-09-11
DE102009040901.7A DE102009040901B4 (de) 2009-09-11 2009-09-11 Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011029430A2 true WO2011029430A2 (de) 2011-03-17
WO2011029430A3 WO2011029430A3 (de) 2011-05-05

Family

ID=43466979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2010/001057 WO2011029430A2 (de) 2009-09-11 2010-09-07 Verfahren zum herstellen von tragstrukturen in kraftfahrzeugen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9409332B2 (de)
CN (1) CN102574317B (de)
DE (1) DE102009040901B4 (de)
WO (1) WO2011029430A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103269841A (zh) * 2011-03-21 2013-08-28 萨玛派格德国有限公司 用于制造纤维增强的、包括配件的机动车用内部装饰构件的方法和装置
US9327434B2 (en) 2010-09-10 2016-05-03 Johnson Controls Gmbh Method for producing a rear wall of a seat back

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2750852B1 (de) 2011-08-30 2018-06-27 Johnson Controls Technology Company Verfahren zur herstellung eines kraftfahrzeugverkleidungsteils durch druck- und spritzgussformung und dadurch hergestelltes verkleidungsteil
US10464280B2 (en) 2011-08-30 2019-11-05 Shanghai Yanfeng Jinqiao Automotive Trim Systems Co. Ltd. Trim component for vehicle interior
DE102011089811A1 (de) * 2011-12-23 2013-06-27 Lisa Dräxlmaier GmbH Einteilige kaschierte Leichtbauarmauflage für Fahrzeuginnenräume
FR2985956B1 (fr) * 2012-01-23 2015-06-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif formant une ossature d'assise pour siege automobile, de poids allegee, procede de fabrication de cette ossature avec differentes hauteurs d'assise
PL2819824T3 (pl) 2012-03-02 2017-06-30 Johnson Controls Gmbh Sposób wytwarzania tylnej ściany oparcia siedzenia
DE102012020711B4 (de) * 2012-10-23 2022-08-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Sitzwannenmodul
WO2014076227A2 (de) * 2012-11-15 2014-05-22 Johnson Controls Gmbh Sitzstruktur und ein verfahren zu deren herstellung
CN104512036A (zh) * 2013-09-29 2015-04-15 比亚迪股份有限公司 一种电子产品外壳的成型方法
US9481265B2 (en) 2014-01-10 2016-11-01 Nivel Parts & Manufacturing Co., Llc Convertible golf cart seat assembly
EP2937497B1 (de) 2014-04-22 2018-09-26 Schukra Gerätebau GmbH Riegelbetätigungsvorrichtung und verfahren zur betätigung eines riegels
DE102014111486B4 (de) 2014-08-12 2017-05-04 Faurecia Autositze Gmbh Sitzwanne für einen Fahrzeugsitz, Sitzteil-Anordnung mit der Sitzwanne und Fahrzeugsitz mit der Sitzteil-Anordnung
DE102014019750B4 (de) 2014-08-12 2021-09-30 Faurecia Autositze Gmbh Sitzteil-Anordnung mit Sitzwanne für einen Fahrzeugsitz und Fahrzeug­sitz
CN104816661B (zh) * 2015-04-30 2017-04-26 郑州翎羽新材料有限公司 一种连续纤维热塑性复合塑料座椅骨架及其制备方法
DE202015104812U1 (de) 2015-05-05 2016-08-08 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Bamberg Modulträger für ein Türmodul einer Kraftfahrzeugtür
US20180339622A1 (en) * 2015-05-06 2018-11-29 Schukra Gerätebau Gmbh System and method of controlling fibers in a mold
US20170057119A1 (en) * 2015-08-26 2017-03-02 Triumph Integrated Aircraft Interiors, Inc. Automated press cell system and methods of using the same for forming composite materials
EP3558618A4 (de) * 2016-12-23 2020-08-12 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung eines formkörpers und dadurch hergestellter formkörper
JP6583325B2 (ja) * 2017-03-24 2019-10-02 テイ・エス テック株式会社 乗物用シート
USD939384S1 (en) 2017-04-10 2021-12-28 Red Hawk, L.L.C. Folding golf cart rear seat and box kit
CN112243416B (zh) 2018-06-28 2023-06-27 上海延锋金桥汽车饰件系统有限公司 用于车辆内部的部件及其制造方法
DE102019205421A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3353869A (en) * 1965-08-12 1967-11-21 Eaton Yale & Towne Load supporting structures
JPS5588713A (en) * 1978-12-27 1980-07-04 Tachikawa Spring Co Sheet for car in synthetic resin
JPS6414053U (de) * 1987-07-15 1989-01-24
US5190803A (en) 1988-11-25 1993-03-02 Bayer Aktiengesellschaft Structural shell with reinforcing ribs connected via perforations
US5283028A (en) * 1990-05-02 1994-02-01 Penda Corporation Process for producing a selectively reinforced thermoformed article
US5044694A (en) * 1991-01-09 1991-09-03 Michigan Seat Company Seat pan and spring plate assembly
JPH05162191A (ja) 1991-12-11 1993-06-29 Toyota Motor Corp Ｆｒｐ中空成形体の製造方法
KR100268595B1 (ko) * 1991-12-18 2000-10-16 고사이 아끼오 섬유 강화 열가소성 수지 성형품 및 그 성형방법
AT400700B (de) * 1993-11-03 1996-02-26 Greiner & Soehne C A Fahrzeugsitz mit einem sitzpolster, insbesondere flugzeugsitz
AT404690B (de) 1995-03-08 1999-01-25 Magna Eybl Gmbh Verfahren zur herstellung von verkleidungsteilen aus faserverbundmatten sowie nach dem verfahren hergestellte verkleidungsteile
DE59711849D1 (de) * 1996-10-08 2004-09-16 Rcc Regional Compact Car Ag Ku Kunststoff-formteil mit einer konstruktionsstruktur
US6158815A (en) * 1998-12-24 2000-12-12 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Seat having a seat cushion including a polyurethane foam pad onto a portion of which a stretchable, nonwoven fabric is laminated
DE19907439C2 (de) * 1999-02-22 2001-02-22 Otto Deuschle Modell Und Forme GMT-Kunststoff-Preßteil sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines solchen
US20050168041A1 (en) * 2000-10-04 2005-08-04 Glance Patrick M. Thin, double-wall molded seat frame system
KR100923359B1 (ko) * 2001-08-15 2009-10-23 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. 개선된 시트 시스템
DE10143564A1 (de) * 2001-09-05 2003-03-20 Basf Ag Hohlprofilverbundbauteile
DE10217831A1 (de) * 2002-04-16 2003-11-06 Sai Automotive Sal Gmbh Fahrzeugtür und Verfahren zu deren Herstellung
DE20207605U1 (de) * 2002-05-15 2003-01-16 Pfau Karl Heinz Federungsmatte zur Unterfederung von Sitzen
EP1593547B1 (de) * 2004-05-06 2009-09-02 Fico Cables, Lda Sitzmatte mit Kunstoffelementen
US7353553B2 (en) * 2004-05-12 2008-04-08 Moeller Marine Products Inner spring seat system
JP4621948B2 (ja) * 2004-06-30 2011-02-02 テイ・エス テック株式会社 スプリングのバネ端止着用リテーナ
DE102004051334A1 (de) 2004-10-21 2006-05-04 Christian Fuchs Verfahren zur Herstellung eines formstabilen, mit einem textilen Flächengebilde, insbesondere einer Faserverbundstruktur überzogenen Gegenstands
DE102004057471B4 (de) * 2004-11-21 2010-09-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugsitz, insbesondere Kraftfahrzeugsitz
US7775603B2 (en) * 2006-06-29 2010-08-17 L & P Property Management Company Seat suspension system and seat cushion module holder
JP5096467B2 (ja) * 2006-08-14 2012-12-12 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 複合部材
US7399036B2 (en) * 2006-12-01 2008-07-15 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Molded plastic universal seat
DE202007000484U1 (de) * 2007-01-12 2008-05-21 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Sitzwanne für einen Fahrzeugsitz
JP5062519B2 (ja) * 2007-01-29 2012-10-31 テイ・エス テック株式会社 スプリングのバネ端係着構造
DE112008000340B4 (de) 2007-02-19 2019-01-10 Quadrant Plastic Composites Ag Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus luftporenhaltigem, faserverstärktem Polypropylen
KR100993663B1 (ko) * 2007-05-21 2010-11-10 다이모스(주) 플라스틱 리어 시트팬 제조 방법
DE102008043196B4 (de) * 2008-10-27 2021-10-21 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Sitzteil eines Fahrzeugsitzes und Kraftfahrzeugsitz
EP2261075B1 (de) * 2009-05-29 2015-09-02 Fico Cables, Lda. Kissenmattenanordnung zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz
DE102009039498A1 (de) 2009-07-06 2011-01-13 Volkswagen Ag Sitzschale eines Kraftfahrzeugs sowie Verfahren zur Herstellung einer Sitzschale eines Kraftfahrzeugs

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9327434B2 (en) 2010-09-10 2016-05-03 Johnson Controls Gmbh Method for producing a rear wall of a seat back
EP2613970B1 (de) * 2010-09-10 2016-05-11 Johnson Controls GmbH Verfahren zur herstellung einer sitzlehnenrückwand
CN103269841A (zh) * 2011-03-21 2013-08-28 萨玛派格德国有限公司 用于制造纤维增强的、包括配件的机动车用内部装饰构件的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9409332B2 (en) 2016-08-09
CN102574317B (zh) 2015-08-05
US20120241999A1 (en) 2012-09-27
DE102009040901B4 (de) 2022-02-24
DE102009040901A1 (de) 2011-03-17
WO2011029430A3 (de) 2011-05-05
CN102574317A (zh) 2012-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011029430A2 (de) Verfahren zum herstellen von tragstrukturen in kraftfahrzeugen
EP1071554B1 (de) Strukturbauteil aus faserverstärktem thermoplastischem kunststoff
DE102011106151B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Außenmoduls mit einer Außenbeplankung für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente
DE202010002099U1 (de) Verbundbauteil für ein Fahrzeug
WO2000046094A1 (de) Strukturträger
WO2015032623A9 (de) Halbzeug und verfahren zur herstellung eines dreidimensional geformten hybridbauteils im metall/kunststoffverbund sowie verwendung eines solchen halbzeugs
WO2001028845A1 (de) Fahrzeugzelle aus faserverstärktem thermoplastischem kunststoff
DE102007025930A1 (de) Verstärkungselement für einen Fahrzeug Hohlkörper
DE102009042272A1 (de) Leichtbauteil
DE102007026762A1 (de) Verstärkungselement für einen Fahrzeug Hohlkörper
DE102009035777A1 (de) Strukturbauteil sowie Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils
DE102011109701A1 (de) Außenmodul mit einer Außenbeplankung für eine modular aufgebaute Gehäusekomponente und Verfahren zur Herstellung des Außenmoduls
WO2015078567A1 (de) Verfahren zur herstellung eines aussenverkleidungsteils für ein bewegbares karosserieteil sowie ein entsprechendes aussenverkleidungsteil mit verstärkung durch hinterspritzen von fasern verstärketen kunststoff
WO1999044847A1 (de) Tür oder deckel für ein kraftfahrzeug und verfahren zur herstellung solcher
EP2780155A1 (de) Verfahren zur herstellung eines strukturbauteils, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und strukturbauteil
EP1567385B1 (de) Instrumententafel sowie verfahren zu deren herstellung
DE102008017885A1 (de) Unterbodenverkleidung aus Kunststoff für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung einer solchen Unterbodenverkleidung
DE60014475T2 (de) Fahrzeugfrontteil verstärkt durch Umspritzung mindestens eines Versteifungselements
DE10253300A1 (de) Faserverstärkter Verbundkunststoff zur Herstellung von Strukturbauteilen, Strukturbauteile aus einem derartigen Verbundkunststoff sowie Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Strukturbauteilen
DE10338109B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundbauteils
DE10060816A1 (de) Mehrschichtiger Formkörper mit lokal begrenzten Verstärkungselementen
DE102020110241A1 (de) Karosseriesäule, insbesondere A-Säule, für ein Kraftfahrzeug
WO2004106044A2 (de) Verbundbauteil und verfahren zu dessen herstellung
EP1060869B1 (de) Verfahren zum Herstellen eines funktionellen Hochleistungs-Schalenbauteils, Platine zum Durchführen des Verfahrens, und nach dem Verfahren hergestellter Hochleistungs-Schalenbauteil
CH683605A5 (de) Verfahren zur Herstellung von Metall-Elastomer-Schichtverbundkörpern.

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080040498.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10773543

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13395428

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10773543

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2