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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger Slushhäute
mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen und Slushhäute
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
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Es
ist bekannt, dass dünnhäutige und großflächige
Erzeugnisse aus Kunststoff mit einer sehr feinen Oberflächenstruktur
bevorzugt in offenen Formwerkzeugen entweder durch das verbreitete Verfahren
des Kunststoffsinterns unter Verwendung von Fliehkräften
in rotierenden, erwärmten Formwerkzeugen, die mit Kunststoff
in Pulverform beschickt sind, oder durch Aufspritzen/Aufschäumen
eines geeigneten Kunststoffs, wie beispielsweise des Polyurethans
oder PVC, hergestellt werden. Solche dünnflächigen
Erzeugnisse aus Kunststoff mit einer sehr feinen Oberflächenstruktur
sind zum Beispiel die in den Innenräumen von Fahrzeugen
für die Verkleidungsflächen verwendeten, so genannten
Slushhäute, die man auch Spritzsprühhaut oder
Gießhaut nennt. Die so hergestellten dünnhäutigen
Kunststofferzeugnisse können eine Dicke von einigen Zehnteln
bis zu einigen Millimetern aufweisen. Die Formwerkzeuge sind hierzu
in einem so genannten Galvanoformungsverfahren aus relativ weichen
Metallen wie Nickel, Kupfer, Silber und ähnlichem durch galvanisches
Abscheiden aus einer flüssigen Lösung hergestellt,
wobei auf eine zuvor aus Wachs, Kautschukgummi oder dergleichen
hergestellte Modellform mit der erforderlichen Form- und Oberflächengestalt
die Galvanoform galvanisch abgeschieden wird, die das spätere
Formwerkzeug zum Herstellen beispielsweise von Slushhäuten
ausbildet. Die Modellform wird entweder durch Schmelzen, durch Ätzverfahren,
im Falle der Verwendung von metallischen Modellformen, oder mechanisch
von der fertigen Galvanoform entfernt.
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Die
Anforderungen der automotiven Anwendungsbereiche, wie der Innenarmaturen
und Verkleidungen von Fahrzeugen, gehen bereits soweit, dass mehrfarbige
Slushhäute benötigt werden, um dadurch optisch
vorteilhafte gestalterische Akzente im Innenraum der Fahrzeuge setzen
zu können. Eine bekannte Möglichkeit bietet hierzu
die Maskentechnik. Wenn beispielsweise eine zweifarbige Slushhaut erwünscht
ist, wird in der Form die einem ersten Farbbereich entsprechende
Farbzone durch eine Maske abgedeckt, so dass nur die andere, dem
zweiten Farbbereich entsprechende Farbzone frei ist. In dieser Farbzone
wird zum Beispiel unter Verwendung von PVC-Pulver mit der gewünschten
zweiten Farbe ein Teil der gesamten Slushhaut hergestellt. Anschließend
wird umgekehrt verfahren, das heißt, jetzt wird die bereits
ausgebildete Teil-Slushhaut in der zweiten Farbzone mit einer anderen
Maske abgedeckt, so dass in der Form die erste Farbzone frei ist, auf
der unter Verwendung eines anderen PVC-Pulvers mit der ersten Farbe
nun der zweite Teil der Slushhaut erzeugt wird. Die Masken sind
so ausgebildet, dass zwischen den einzelnen Farbzonen ein schmaler Übergangsbereich
gebildet ist, so dass mit der Herstellung des zweiten Teils der
Slushhaut diese sich mit dem zuvor hergestellten ersten Teil der Slushhaut
längs einer Trennnaht verbinden kann und damit eine insgesamt
einteilige Slushhaut entsteht.
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Diese
Maskentechnik ist zwar grundsätzlich geeignet, mehrfarbige
Slushhäute zu gewinnen, allerdings zeigt sich in der Praxis,
dass die Trennnaht optisch unsauber wirkt. Gerade die Trennnaht,
die zwischen den unterschiedlichen Farbbereichen verläuft,
ist jedoch das entscheidende Kriterium für eine optisch
einwandfreie mehrfarbige Slushhaut.
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Durch
EP 0 162 594 A2 ist
bekannt, diese Farbbereiche zur gleichen Zeit in einer Form herzustellen.
Zu diesem Zweck werden in der Form durch Trennstege abgegrenzte
unterschiedliche Kammern beziehungsweise Farbzonen gebildet, in
die unterschiedliches PVC-Pulver mit den entsprechenden gewünschten
Farben eingebracht wird. Die Trennstege sind so ausgebildet, dass
nach Beendigung des Powder-Slush-Verfahrens eine einteilige Slushhaut entsteht.
Zwar lässt sich mit dieser Technik die Herstellungszeit
einer mehrfarbigen Slushhaut verkürzen, jedoch hat sich
auch hier gezeigt, dass die Trennnähte nicht sauber ausgebildet
werden, was sich für den Anwender optisch störend
auswirkt.
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Schließlich
ist aus der
EP 0 367
636 A ein Verfahren zur Herstellung von mehrfarbigen Slushhäuten
bekannt, bei dem in einer Galvanoform erhabene Abziehflächen
vorgesehen sind. Nach dem Herstellen einer Slushhaut mit einer ersten
Farbe werden im Bereich der Abziehflächen der Galvanoform
Streifen von der übrigen Fläche der Haut abgezogen.
Die Trennung erfolgt dabei im Bereich der Absatzkante der erhabenen
Abziehflächen der Form. Dabei werden die Materialschwächung
und die Kerbwirkung der Kanten der Abziehflächen ausgenutzt, um
eine Reißlinie zu erzielen. Es ist jedoch nicht sicher,
dass die beim Abziehen der Streifen gebildete Trennlinie gleichmäßig
verläuft. Vielmehr besteht die Gefahr, dass sie beim Abziehen
ausfranst. Nach dem Abziehen der Streifen wird in einem weiteren
Schritt eine Slushhaut mit einer zweiten Farbe aufgebracht und schließlich
die mehrfarbige Slushhaut entfernt.
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EP 0 475 004 B1 offenbart
ein Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger dünnhäutiger
Slushhäute mit verschiedenen Farbbereichen. Es wird in
einem ersten Schritt eine Slushhaut von einem ersten Farbton über
der gesamten Galvanoform ausgebildet und anschließend die
Bereiche ausgeschnitten und entfernt, die für eine andere
Farbe vorgesehen sind. Zum leichteren Ausschneiden sind in der Galvanoform
Trennstege ausgebildet, entlang welcher ein aufgeheiztes Werkzeug
zum Trennen geführt wird. Nachdem die Ausschnittbereiche
entfernt sind, wird eine Slushhaut von einem zweiten Farbton über
der gesamten Galvanoform ausgebildet, wodurch der Kantenübergang
gleichmäßig gestaltet ist. Nachteilig ist hierbei,
dass die zweite Slushhaut auch über der ersten Slushhaut
ausgebildet ist, wodurch mehr von dem verwendeten Kunststoff-Material
verbraucht wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung
mehrfarbiger dünnhäutiger Kunststofferzeugnisse
mit verschiedenen Farbbereichen, insbesondere der Slushhäute,
anzubieten, mit welchem ein gleichmäßiger Übergang
zwischen verschiedenen Farbbereichen und eine auf Wirtschaftlichkeit
ausgerichtete Materialersparnis erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird
ein Verfahren zur Herstellung einstückiger mehrfarbiger
dünnhäutiger Kunststofferzeugnisse mit verschiedenen
nebeneinander angeordneten Farbbereichen, insbesondere der Slushhäute
für Fahrzeuginnenverkleidungen, in einer Form, insbesondere
einer Galvanoform, angewendet. Das Verfahren weist Schritte zum
Aufbringen einer ersten Kunststoffschicht eines ersten Farbtons über
einem ersten Farbbereich und wenigstens einer zweiten Kunststoffschicht
eines zweiten Farbtons über einem zweiten Farbbereich auf.
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Dadurch,
dass vor dem Aufbringen wenigstens einer Kunststoffschicht mit Hilfe
einer geformten Abdeckung ein Bereich der Galvanoform abgedeckt wird,
der zum Aufbringen wenigstens einer weiteren Kunststoffschicht eines
anderen Farbtons zuzüglich eines Überlappungsbereiches
vorgesehen ist, ist die Aufgabe der Erfindung gelöst.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
wird:
- – vor dem Aufbringen der ersten
Kunststoffschicht eines ersten Farbtons mit Hilfe einer ersten geformten
Abdeckung der Bereich der Galvanoform abgedeckt, der zum Aufbringen
der wenigstens einen zweiten Kunststoffschicht eines zweiten Farbtons
zuzüglich eines Überlappungsbereiches vorgesehen
ist;
- – nach dem Aufbringen und ausreichenden Aushärten
oder Teilaushärten der ersten Kunststoffschicht eines ersten
Farbtons die Abdeckung aus der Galvanoform herausgenommen;
- – der Rand der ersten Kunststoffschicht durch Abtrennen
ausgebildet und der abgetrennte Randrest aus der Galvanoform entfernt;
- – mit Hilfe einer zweiten geformten Abdeckung wenigstens
der Bereich der Galvanoform abgedeckt, der durch die erste Kunststoffschicht
bedeckt ist;
- – die Kunststoffschicht eines zweiten Farbtons über
dem nicht abgedeckten Bereich der Galvanoform aufgebracht;
- – nach dem Aufbringen und ausreichendem Aushärten
oder Teilaushärten der zweiten Kunststoffschicht eines
zweiten Farbtons die zweite Abdeckung aus der Galvanoform herausgenommen;
- – optional wenigstens ein weiterer Bereich mit Hilfe
einer weiteren Abdeckung mit einer weiteren Kunststoffschicht entsprechend
oben beschriebener Schrittfolge beaufschlagt.
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Hierdurch
kann das mehrfarbige Kunststoffmaterial eingespart werden und die
Dicke der Slushhaut gleichmäßiger ausgebildet
werden.
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Die
jeweilige Abdeckung wird vorzugsweise als eine geformte Schablone
derart ausgebildet, dass eine Überlappung der jeweiligen
Kunststoffschicht über ihren vorgesehenen Rand hinaus mit
einer Breite zwischen 5 mm und 150 mm erfolgt.
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Noch
bevorzugter wird die jeweilige Abdeckung als eine geformte Schablone
derart ausgebildet, dass eine Überlappung der jeweiligen
Kunststoffschicht über ihren vorgesehenen Rand hinaus mit
einer Breite zwischen 50 mm und 100 mm erfolgt.
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Die
jeweiligen Kunststoffschichten werden in bevorzugten Ausgestaltungen
der Erfindung in Pulverform oder aufgeschäumter Form in
die Galvanoform eingebracht.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung wird die jeweilige Abdeckung derart in der Galvanoform
positioniert, dass wenigstens ihr Rand an die abzudeckende Flächenkontur
angelegt oder in einem vorgegebenen Abstand beabstandet angeordnet
wird. Die beabstandete Anordnung der zweiten Abdeckung sorgt dafür,
dass durch den Rand der Abdeckung kein Abdruck in der ersten Kunststoffschicht
entstehen kann.
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Vorzugsweise
wird für die verschiedenfarbigen Kunststoffschichten ein
thermoplastischer oder duroplastischer Kunststoff, PVC oder Polyurethan verwendet.
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Das
Abtrennen des Randbereichs wenigstens der ersten Kunststoffschicht
wird vorzugsweise durch eine schneidende und/oder Hitze führende Vorrichtung
ausgeführt.
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Nach
einem vorrichtungsmäßigen Aspekt geht die Erfindung
von einem dünnhäutigen, einstückigen
und mehrfarbigen Kunststofferzeugnis, insbesondere einer Slushhaut,
für Fahrzeuginnenverkleidungen aus.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Aufgabe
der Erfindung dadurch gelöst, dass die Slushhaut entlang
der Farbgrenzkontur angrenzender verschiedener Farbbereiche auf
der Rückseite der Slushhaut einen Überlappungsbereich
aufweist.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen,
in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand
der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1a bis 1c ein
herkömmliches Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger dünnhäutiger Slushhäute
mit verschiedenen Farbbereichen und
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2A bis 2D ein
erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger
dünnhäutiger Slushhäute mit verschiedenen
Farbbereichen.
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Die 1a bis 1c zeigen
ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung mehrfarbiger
dünnhäutiger Slushhäute mit verschiedenen
Farbbereichen, die einstückig aneinandergefügt
sind.
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1a zeigt
in einer schematischen Querschnittansicht eine Galvanoform 1.
Die Innenseite der Galvanoform 1 ist mit einem feinen hautbildenden Muster
versehen, das in die Slushhaut abzubilden ist.
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In
einer herkömmlichen Weise ist eine erste, ganz abdeckende
Kunststoffschicht 2 in die Galvanoform eingebracht. Dies
kann beispielsweise durch einen Auftrag eines Kunststoffs in Pulverform
erfolgen, beispielsweise dem thermoplastischen PVC. Die Galvanoform 1 ist
bereits vorher erwärmt worden beziehungsweise wird anschließend
erwärmt und dadurch beginnt nach dem Pulvereintrag sofort
die Verschmelzung, die durch eine Rotation der Galvanoform unterstützt
wird, so dass die Verteilung der Kunststoffschicht gleichmäßiger
erfolgen kann. Nach dem Ausbilden der ganz abdeckenden Kunststoffschicht 2 wird
die Galvanoform zum Stillstand gebracht und wieder geöffnet,
wobei die so entstandene Slushhaut 2 noch in einen erwärmten
Zustand beibehalten wird.
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1b zeigt
einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt, bei dem ein ausgeschnittener
Bereich 3 der Slushhaut 2 aus der Form 1 herausgetrennt
und entnommen worden ist. Hierzu ist zuvor in der Form entlang einer
vorgegebenen Kontur die ganz abdeckende Kunststoffschicht 2 durchtrennt
worden. Es können Schneidwerkzeuge oder Hitze führende Werkzeuge
hierzu eingesetzt werden und zur Unterstützung der Genauigkeit
der Schnittlinie in der Galvanoform vorragende Trennstäbe
vorgesehen sein.
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1c zeigt
einen abschließenden Bearbeitungsschritt, in dem eine zweite,
ganz abdeckende Kunststoffschicht 5 von einem zweiten Farbton
in die Galvanoform 1 eingebracht und fertig verarbeitet wird.
Da die beiden Kunststoffschichten erwärmt sind, verbinden
sie sich thermoplastisch zu einer Einheit, so dass die derart fertiggestellte
Slushhaut mehrfarbig, jedoch einstückig, hergestellt ist.
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Nachteilig
bei diesem konventionellen Verfahren ist die Tatsache, dass, wie
in 1b gezeigt, ein relativ großer Teilbereich
der Slushhaut entfernt wird und verfällt. Die zweite ganz
abdeckende Kunststoffschicht 5 deckt außerdem
die gesamten Innenflächen der Slushhaut ab, so dass auch
hier mehr Kunststoffmaterial verwendet wird, als nötig
ist, um eine mehrfarbige Slushhaut herzustellen.
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Es
ist außerdem wichtig, dass bei der Herstellung einer Slushhaut
und daraus herzustellenden Innenverkleidungsteilen die Slushhaut
eine gleichmäßige Dicke aufweist. Eine gleichmäßige
Dicke ist deswegen wichtig, weil der Abstand zu dem innenliegenden
Träger einer Verkleidung möglichst gleichmäßig
ausgebildet sein muss, um eine gleichdicke Schicht des dazwischen
aufgeschäumten Kunststoffes aufnehmen zu können,
mit dem der Raum zwischen der Slushhaut und dem Träger
ausgefüllt wird. Wenn dieser Abstand ungleichmäßige
Stellen aufweist, dann kann nach dem Aushärten des fertigen Innenverkleidungsteiles
durch die bekannte schrumpfende Wirkung des aufgeschäumten
Kunststoffes dazukommen, dass an der äußeren Fläche der
Slushhaut optisch wahrnehmbare Vertiefungen infolge der unterschiedlichen
Schrumpfung des Schaumstoffs sichtbar sind.
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Die 2A bis 2D zeigen
ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung
mehrfarbiger, dünnhäutiger und einstückiger
Slushhäute mit verschiedenen, aneinander angrenzenden Farbbereichen.
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In 2A ist
in einer schematischen Querschnittansicht gezeigt, dass mit Hilfe
einer geformt ausgebildeten ersten Abdeckung 6 ein Teilbereich der
Innenflächen der Galvanoform 1 abgedeckt ist. Diese
Abdeckung ist erfindungsgemäß so ausgebildet,
dass eine erste Kunststoffschicht 41 mit einer relativ
kleinen Überlappung 42 des Überlappungsbereiches 42 in
einem Bereich beispielsweise zwischen 5 mm und 150 mm gewählt
sein kann, und wird bevorzugt auf einen Bereich zwischen 50 und
100 mm beschränkt. Die Überlappung 42 stellt
sicher, dass die Abtrennlinie genauso wie in der zuvor beschriebenen konventionellen
Weise ausgebildet werden kann.
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Nachdem
die erste Kunststoffschicht 41 mit Überlappung 42 fertig
ausgebildet ist, wird die Galvanoform 1 zum Stillstand
gebracht und geöffnet, um weitere Verfahrensschritte darin
auszuführen.
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2B zeigt
den nächsten Bearbeitungsschritt, bei dem die Überlappung 42 aus
der Form herausgetrennt ist. Die Abtrennung der Überlappung 42 erfolgt
auf herkömmliche Art und Weise, wie zuvor unter 1b beschrieben,
indem schneidende oder Hitze führende Werkzeuge beziehungsweise
Vorrichtungen verwendet werden. Auch die Verwendung eines Trennsteges
entlang der Trennkontur kann in einer bevorzugten Ausgestaltung
des Verfahrens angewendet werden.
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In 2C ist
in dem schematischen Querschnitt dargestellt, dass mit Hilfe einer
zweiten Abdeckung 7 nun der beschichtete Bereich 4 der
ersten fertig geformten Kunststoffschicht abgedeckt wird. Auch in
diesem Fall wird erfindungsgemäß eine Überlappung
derart vorgesehen, dass der Randbereich entlang der Trennkontur
der einzelnen Farbbereiche von der nächsten Kunststoffschicht überlappt werden
kann.
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Nachfolgend
kann der nächste Bearbeitungsschritt erfolgen, bei dem
eine zweite Kunststoffschicht von einem zweiten Farbton über
den nicht abgedeckten Bereich der Galvanoform ausgebildet wird.
Diese zweite Schicht 51 ist in der 2D mit der Überlappung 52 dargestellt.
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2D zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht die erfindungsgemäß fertig
ausgebildete, einstückige und mehrfarbige Slushhaut, die eine
erste Kunststoffschicht 4 und eine zweite Kunststoffschicht 51 aufweist,
die mit einer Überlappung 52 mit der ersten Kunststoffschicht 4 verbunden
ist.
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Die
auf diese Weise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte einstückige und mehrfarbige Slushhaut weist
die gleichen Vorteile wie die in den 1a bis 1c dargestellte
konventionell hergestellte Slushhaut auf. Gleichzeitig ist erfindungsgemäß erreicht
worden, dass das Kunststoffmaterial eingespart wird und die Dicke
der fertigen Slushhaut gleichmäßiger ausgebildet
sein kann. Die Verarbeitungszeit durch die Verwendung der Abdeckungen 6 und 7 beziehungsweise
eventuell weitere Abdeckungen erhöht sich nicht oder nicht
wesentlich, wodurch eine vergleichbare Produktivität wie
mit dem konventionellen Verfahren nach den 1a bis 1c erreichbar
ist.
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- 1
- Form,
Galvanoform
- 2
- Slushhaut,
erste ganz abdeckende Kunststoffschicht
- 3
- ausgeschnittener
Bereich
- 4
- erste
fertiggeformte Kunststoffschicht
- 41
- erste
Kunststoffschicht mit Überlappung
- 42
- überlappender
Bereich, ausgeschnittener Bereich, Randrest
- 5
- zweite
Kunststoffschicht mit Überlappung
- 51
- zweite
fertiggeformte Kunststoffschicht
- 52
- zweite Überlappung, Überlappungsbereich
- 6
- erste
Abdeckung
- 7
- zweite
Abdeckung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0162594
A2 [0005]
- - EP 0367636 A [0006]
- - EP 0475004 B1 [0007]