DE102011018559A1

DE102011018559A1 - Formkörper mit Dekorteil

Info

Publication number: DE102011018559A1
Application number: DE102011018559A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Wandtke; Rene Zemmrich
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2011-04-26
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-27
Also published as: US9296344B2; DE102011018559B4; US20120276338A1

Abstract

Formkörper (10), umfassend einen Träger (20) und ein flexibles, flächenhaft ausgebildetes Dekorteil (30) mit einem Rand (31) und einem Randbereich (32), wobei der Träger (20) eine Nut (22) für den Randbereich (32) aufweist; das Dekorteil (30) eine Sichtlage (40) und eine Polsterlage (50) umfasst; das Dekorteil (30) derart auf dem Träger (20) angeordnet ist, dass die Polsterlage (50) dem Träger (20) zugewandt ist; und der Randbereich (32) in die Nut (22) eingreift; wobei das Dekorteil (30) eine oder mehrere Ausnehmungen (41) aufweist, welche in dem Randbereich (32) angeordnet sind und eine Dicke der Sichtlage (40) teilweise oder vollständig durchsetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Formkörper umfassend einen Träger und ein flexibles, flächenhaft ausgebildetes Dekorteil mit einem Rand und einem Randbereich, wobei der Träger eine Nut für den Randbereich aufweist, das Dekorteil eine Sichtlage und eine Polsterlage umfasst, das Dekorteil derart auf dem Träger angeordnet ist, dass die Polsterlage dem Träger zugewandt ist und der Randbereich in die Nut eingreift.
Bei dem erfindungsgemäßen Formkörper handelt es sich insbesondere um ein Innenverkleidungsteil für den Innenraum von Fahrzeugen. Formkörper bzw. Innenverkleidungsteile für Fahrzeuge mit einem Träger und einem Dekorteil sind aus dem Stand der Technik bekannt.
DE 202004011482 U offenbart ein Modul für die Innenausstattung von Automobilen, das mindestens eine Trägerschicht und mindestens eine Dekorschicht umfasst, wobei die Trägerschicht eine Kunststoffträgerschicht ist, die mittels Hinterpressen mit der Dekorschicht verbunden ist. Die Kunststoffträgerschicht ist aus einem glasfaserverstärkten Thermoplast oder aus einem langfaserverstärkten Thermoplast gefertigt. Als Dekorschicht werden eine Teppichschicht, eine Velours-Schicht, eine bedruckte Folie, eine TPO-Folie, eine PVC-Folie oder eine Schicht aus Kunstleder verwendet. Zwischen der Kunststoffträgerschicht und der Dekorschicht kann eine ein- oder mehrlagige Sperrschicht mit mindestens einer thermoplastischen Schicht und/oder einer Faservliesschicht und/oder einer geschäumten Schicht angeordnet sein.
DE 202004011483 U beschreibt ein Trennwand-Modul für Automobile, welches ein mit einer Dekorschicht versehenes Strukturteilmodul enthält. Das Strukturteilmodul umfasst eine Kunststoffträgerschicht, die mittels Hinterpressen mit der Dekorschicht und gegebenenfalls einer zwischenliegenden Sperrschicht verbunden ist. Die Kunststoffträgerschicht ist vorzugsweise aus einem glasfaser- oder langfaserverstärkten Thermoplast gefertigt. Insbesondere umfasst die Trägerschicht einen Werkstoff aus Polyamid-Verbindungen. Für die Dekorschicht sind textile oder textilartige Materialien vorgesehen. Die Sperrschicht besteht bevorzugt aus einem Trilaminat aus Thermoplast, Polypropylenfolie und Faservlies.
JP 63212509 A beschreibt ein Paneel für die Innenverkleidung von Automobilen, welches eine Lage aus einem geschäumten thermoplastischen Polymer und eine Dekorschicht umfasst. Konfektionierte Zuschnitte aus dem geschäumten Polymer und der Dekorschicht werden mittels einer Vakuumpresse geformt und miteinander verklebt.
Für die Innenausstattung von Automobilen werden paneelartige Formkörper mit intarsienartig eingesetzten Dekorteilen verwendet. Die Dekorteile weisen eine textile Oberfläche mit polsterartiger Haptik auf. Um die vorstehenden Eigenschaften zu erhalten, haben sich Dekorteile mit zwei- oder mehrlagigem Aufbau als zweckmäßig erwiesen. Geeignete Dekorteile umfassen eine textile Sichtlage und eine elastischen Polsterlage. Zur Herstellung von Formkörpern für die Innenausstattung von Automobilen werden die Dekorteile kraftschlüssig mit einem Träger verbunden. Der Träger ist zumeist mittels Spritzguss aus einem thermoplastischen Polymer geformt. Um das Dekorteil kraftschlüssig mit dem Träger zu verbinden, können verschiedene Methoden, wie Verkleben oder Hinterspritzguss eingesetzt werden. Hierbei ist es erforderlich, das Dekorteil mit Spannkräften zu beaufschlagen. Durch die auf das Dekorteil ausgeübten Spannkräfte kommt es vermehrt zu Faltenbildung und erhöhtem Ausschuss in der Serienfertigung.
Dementsprechend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen Formkörper, insbesondere ein Innenverkleidungsteil für Fahrzeuge, der vorangehend beschriebenen Art zu schaffen, der mit einer geringen Ausschussrate herstellbar ist. Diese Aufgabe wird gelost durch einen Formkörper, umfassend einen Träger und ein flexibles, flächenhaft ausgebildetes Dekorteil mit einem Rand und einem Randbereich, wobei der Träger eine Nut für den Randbereich aufweist, das Dekorteil eine Sichtlage und eine Polsterlage umfasst, das Dekorteil derart auf dem Träger angeordnet ist, dass die Polsterlage dem Träger zugewandt ist, der Randbereich des Dekorteils in die Nut eingreift und das Dekorteil eine oder mehrere Ausnehmungen aufweist, welche in dem Randbereich angeordnet sind und eine Dicke der Sichtlage teilweise oder vollständig durchsetzen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Formkörpers zeichnen sich dadurch aus, dass:

– das Dekorteil eine zur Polsterlage benachbarte und dem Träger zugewandte Isolierlage umfasst, die vorzugsweise aus einem Vliesstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen davon besteht;
– der Randbereich des Dekorteils teilweise oder vollständig und/oder eine von der Sichtlage abgewandte Oberfläche des Dekorteils teil- oder vollflächig kraftschlüssig mit dem Träger verbunden ist;
– die Sichtlage aus einem textilen, ein- oder mehrlagigen Material, insbesondere aus einem Gewirke oder Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer Mischung davon besteht;
– die Polsterlage aus einem elastischen Material besteht, insbesondere aus einem Polymerschaum oder einem Vliesstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer Mischung davon;
– der Träger aus einem Werkstoff besteht, der eine polymere Matrix, insbesondere Polypropylen, und gegebenenfalls Additive, wie Farbpigmente, Weichmacher und Füllstoffe umfasst;
– die mindestens eine Ausnehmung als Schlitz oder als rechteckförmiger Ausschnitt ausgebildet ist und vorzugsweise eine Längsachse der Ausnehmung im Wesentlichen parallel zu dem Rand ausgerichtet ist;
– die Ausnehmung ringartig geschlossen ist;
– das Dekorteil eine oder mehrere randseitig angeordnete Laschen umfasst, wobei vorzugsweise die Ausnehmungen innerhalb und/oder vor den Laschen angeordnet sind;
– der Randbereich eine Breite von 10 bis 30 mm, bevorzugt 10 bis 25 mm und insbesondere 10 bis 20 mm hat;
– die Ausnehmungen eine Breite von 0,2 bis 5,0 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm und insbesondere 2,0 bis 3,0 mm aufweisen; und/oder
– eine zentrale Längsachse der Ausnehmungen in einem Abstand von 0 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 2 bis 8 mm vom Rand des Dekorteils verläuft.

Im Weiteren hat die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern der vorangehend beschriebenen Art bereitzustellen, welches eine geringe Ausschussrate aufweist. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Verfahren, umfassend die Schritte:

– Bereitstellen eines Dekorteils, umfassend eine Sichtlage und eine Polsterlage sowie eine oder mehrere Ausnehmungen, die in einem Randbereich des Dekorteils angeordnet sind und eine Dicke der Sichtlage teilweise oder vollständig durchsetzen;
– Bereitstellen einer Spritzgussform mit zwei oder mehr Gussformteilen, wobei ein erstes Gussformteil eine Aussparung für den Randbereich des Dekorteils aufweist;
– Anordnen des Dekorteils in dem ersten Gussformteil derart, dass die Polsterlage dem ersten Gussformformteil zugewandt ist und der Randbereich in die Aussparung eingreift;
– Fixieren des Dekorteils in dem ersten Gussformteil;
– Schließen der Spritzgussform; und
– Einspritzen eines viskosen, härtbaren Werkstoffs in die Spritzgussform.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnen sich dadurch aus, dass:

– die Spritzgussform eine oder mehrere Rippen und/oder eine oder mehrere Haltevorrichtungen zum Fixieren des Dekorteils aufweist, wobei vorzugsweise die Haltevorrichtung in dem ersten Gussformteil und die Rippen in einem zweiten Gussformteil angeordnet sind;
– das erste Gussformteil mindestens einen Einspritzkanal mit einer Auslassöffnung aufweist, die derart in dem Gussformteil angeordnet ist, dass das Dekorteil im Wesentlichen mittig hinterspritzt wird;
– das Dekorteil eine zur Polsterlage benachbarte Isolierlage umfasst und derart angeordnet wird, dass die Isolierlage dem ersten Gussformteil zugewandt ist; und/oder
– der Randbereich des Dekorteils eine oder mehrere Laschen aufweist und das erste Gussformteil mit Durchführungen für die Laschen ausgestattet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Dekorteil vorzugsweise derart in dem ersten Gussformteil fixiert, dass auf das Dekorteil wirkende Spannkräfte durch die mindestens eine Ausnehmung von der Sichtlage entkoppelt sind und im Wesentlichen an der Polsterlage angreifen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 2 perspektivische Ansichten eines Formkörpers in Explosionsdarstellung;
3 eine Draufsicht auf ein Dekorteil;
4 eine Schnittansicht einer geöffneten Spritzgussform mit eingelegtem Dekorteil;
5 eine geschlossene und partiell mit plastifiziertem Werkstoff gefüllte Spritzgussform;
6 eine geöffnete Spritzgussform mit einem fertiggestellten Formkörper;
7 eine Detailansicht der 6;
8 bis 11 Schnittansichten von dreilagigen Dekorteilen;
12 bis 15 Draufsichten auf Dekorteile mit rechteckigen Ausnehmungen; und
16 bis 19 Draufsichten auf Dekorteile mit schlitzartigen Ausnehmungen.
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein erfindungsgemäßer Formkörper 10 einen Träger 20 und ein Dekorteil 30. Der Träger 20 ist flächenhaft ausgebildet und weist eine im Wesentlichen plane oder durch das jeweilige Design vorgegebene dreidimensionale Kontur mit konvexen und konkaven Bereichen auf sowie gegebenenfalls einen oder mehrere Durchbrüche und Aussparungen für Zierleisten und Bedienelemente wie Taster, Schalter und Drehknöpfe für Fensterheber und Außenspiegel. Zweckmäßig ist der Träger 20 randseitig und/oder an einer dem Dekorteil 30 gegenüberliegenden Seite mit Vorsprüngen, Vertiefungen und Bohrungen für die Montage in einer Autotür ausgestattet. Die Vorsprünge, Vertiefungen und Bohrungen dienen zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Autotür mittels Halteelementen, wie Klammern, Stiften und Schrauben.
Der Träger 20 ist aus einem Werkstoff gefertigt, der neben einer Matrix gegebenenfalls Additive enthält. Als Matrix werden vorzugsweise thermoplastische Polymere, wie Polypropylen oder Polyester eingesetzt. Die Additive sind gewählt aus der Gruppe umfassend Farbpigmente, Weichmacher, Füllstoffe und Verstärkungsfasern. Als Füllstoffe sind insbesondere nanoskalige Mineralien, wie Bentonit vorgesehen. Zur Versteifung des Werkstoffs werden gegebenenfalls Carbon- oder Aramid-Kurzschnittfasern als Additiv verwendet.
Erfindungsgemäß weist der Träger 20 eine oder mehrere Nuten 22 auf, die zur Aufnahme und Kaschierung eines in 3 gezeigten Randbereiches 32 des Dekorteils 30 dienen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff ”Nut” eine Ausnehmung in dem Träger 20. Die Nut bzw. Nuten 22 kann/können eine beliebige Querschnittsform, beispielsweise ein in etwa trapezförmiges Profil aufweisen. Bevorzugt sind jedoch Nuten mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dessen Längsseiten unter einem Winkel von –40 bis +40 Grad, insbesondere 0 Grad relativ zu einer Oberflächennormalen 24 des Trägers 20 ausgerichtet sind. Wie in den 4–7 dargestellt kann ein unterer Bereich der Nut 22 einen unregelmäßigen Querschnitt aufweisen, der sich bei der Herstellung des Formkörpers 10 mittels Spritzguss ausbildet, wobei die endgültige Form des unteren Bereiches der Nut 22 davon abhängt, wie sich ein plastifizierter Werkstoff 21 in einer Spritzgussform 70 verteilt.
Vorzugsweise, wie in 1 dargestellt, weist der Träger 20 eine ringartig geschlossene Nut 22 auf, welche eine optionale Auflagefläche 23 für das Dekorteil 30 umgibt. Die optionale Auflagefläche 23 ist gegenüber der Oberfläche des Trägers 20 abgesenkt um eine Tiefe, die in etwa der Dicke des Dekorteils 30 entspricht. Vorzugsweise ist die Auflagefläche 23 kraftschlüssig mit einer der Sichtlage 40 gegenüberliegenden Oberfläche 35 des Dekorteils 30 verbunden, insbesondere aufgrund der Herstellung des Trägers 20 mittels Spritzgießen thermoplastisch verklebt.
Die Nut 22 hat eine Breite und eine Tiefe, die in etwa der Dicke des Dekorteils 30 (d. h. 4,5 bis 27,0 mm), respektive in etwa der Breite des Randbereiches 32 (d. h. 10 bis 30 mm) des Dekorteils 30 entsprechen. Der Randbereich 32 ist begrenzt durch einen Rand 31 und eine Mittellinie 33 eines Umbugbereiches des Dekorteils 30. Die Mittellinie 33 ist durch die Anordnung des Dekorteils 30 auf bzw. in dem Träger 20 bestimmt und verläuft in der Mitte des Umbugbereiches, d. h. des gekrümmten Bereiches des Dekorteils 30, wie in 7 durch die strich-punktierte Linie 33' angedeutet.
Im Rahmen der Erfindung sind zudem, wie in 4–7 und 12–19 gezeigt, Dekorteile 30 mit einer oder mehreren randseitig angeordneten Laschen 34 vorgesehen. Sofern das Dekorteil 30 mit Laschen 34 ausgestattet ist, weist der Träger 20 zusätzlich zu der/den Nuten 22 Durchführungen bzw. Durchbrüche für die Laschen 34 auf.
Das Dekorteil 30 ist als flächige textilartige Matte ausgebildet und umfasst zwei oder mehr Lagen, die im Folgenden und wie in 4–11 dargestellt, als Sichtlage 40 und Polsterlage 50 bezeichnet sind. Bevorzugt besteht die Sichtlage 40 aus einem Gewirke oder Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen davon. Insbesondere handelt es sich bei der Sichtlage 40 um eine Lage aus Teppich, Velours, bedruckter Folie, TPO-Folie, PVC-Folie, Leder oder Kunstleder. Die Polsterlage 50 ist aus einem elastischen Material gefertigt, das vorzugsweise gewählt ist aus der Gruppe umfassend natürliche und syntheteische Elastomere, geschäumte Polymere, Vliesstoffe aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen davon, sowie Abstandsgewirke aus synthetischen Filamenten.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Dekorteil 30 zudem eine Isolierlage 60, die benachbart zur Polsterlage 50 und gegenüberliegend der Sichtlage 40 angeordnet ist. Die Isolierlage 60 hat die Aufgabe das Material der Polsterlage 50 vor thermischer Schädigung durch heißen Spritzgießwerkstoff zu schützen. Vorzugsweise ist die Isolierlage 60 aus einem Vliesstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen davon gefertigt.
Zweckmäßig sind die Sichtlage 40, die Polsterlage 50 und die optionale Isolierlage 60 punktuell, linienförmig oder flächig miteinander verbunden durch Kleben, Vernähen oder Laminieren.
Das Dekorteil 30 ist derart auf dem Träger 20 angeordnet, dass die Polsterlage 50 und gegebenenfalls die optionale Isolierlage 60 dem Träger 20 zugewandt und die Sichtlage 40 vom Träger 20 abgewandt ist. In Richtung der Oberflächennormalen 24 des Trägers 20 sind die Lagen des Dekorteils in einer der beiden folgenden Sequenzen angeordnet:

(i) Polsterlage 50/Sichtlage 40; oder
(ii) Isolierlage 60/Polsterlage 50/Sichtlage 40.

Zusätzlich zur Sichtlage 40, der Polsterlage 50 und der optionalen Isolierlage 60 kann das Dekorteil 30 weitere funktionelle Schichten umfassen, die zwischen der Sichtlage 40 und der Polsterlage 50 und/oder zwischen der Polsterlage 50 und der Isolierlage 60 angeordnet sein können.
Vorzugsweise sind die Zuschnitte der Sichtlage 40, der Polsterlage 50 und gegebenenfalls der Isolierlage 60 kongruent, so dass die Ränder der Sichtlage 40, der Polsterlage 50 und gegebenenfalls der Isolierlage 60 bündig verlaufen und den Rand 31 des Dekorteils 30 definieren. Alternativ hierzu sind Ausführungsformen vorgesehen, bei denen die Zuschnitte der Sichtlage 40, der Polsterlage 50 und gegebenenfalls der Isolierlage 60 voneinander abweichen. Insbesondere kann die Polsterlage 50 größer als die Sichtlage 40 sein, wobei der Rand 31 durch den Rand der Polsterlage 50 definiert ist.
Die Sichtlage 40 und die optionale Isolierlage 60 haben jeweils eine Dicke von 0,5 bis 6,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 4,0 mm und insbesondere 1,0 bis 2,0 mm.
Die elastische Polsterlage 50 weist in relaxiertem Zustand ohne Druckbelastung eine Dicke von 4 bis 15 mm, vorzugsweise 4 bis 12 mm und insbesondere 4 bis 8 mm auf.
Dementsprechend hat das Dekorteil 30 eine Dicke im Bereich von 4,5 bis 27,0 mm.
Im Rahmen der Erfindung sind zudem, wie in 4–7 und 12–19 gezeigt, Dekorteile 30 mit einer oder mehreren randseitig angeordneten Laschen 34 vorgesehen. Hier und im Folgenden bezeichnet der Begriff ”Rand” (Bezugszeichen 31) die umfängliche Begrenzung des Dekorteils 30 ohne Berücksichtigung gegebenenfalls vorhandener Laschen 34. Im Bereich einer Lasche 34 bezeichnet der Begriff ”Rand” (Bezugszeichen 31) eine gedachte Randlinie, welche die beidseitig der Lasche 34 verlaufenden Randsegmente verbindet bzw. verlängert.
In 3 ist eine Draufsicht auf ein flach ausgebreitetes Dekorteil 30 dargestellt. Der Randbereich 32 des Dekorteils 30 ist zur Verankerung in dem Träger 20 sowie zur Kaschierung durch den Träger 20 vorgesehen. Der Randbereich 32 ist durch das jeweilige Design, d. h. durch den Zuschnitt des Dekorteils 30 und die Oberflächenform des Trägers 20 vorgegeben und durch den Rand 31 und die Mittellinie 33 des Umbugbereiches (siehe auch 1 und 7) begrenzt. Vorzugsweise ist der Randbereich 32 als Streifen mit konstanter Breite 32' ausgebildet, wobei die Breite 32' in einer zur Oberfläche des Dekorteils 30 parallelen und zum Rand 31 des Dekorteils 30 senkrechten Richtung zu bestimmen ist. Erfindungsgemäß sind Randbereiche 32 vorgesehen mit einer Breite 32' von 10 ± 2 bis 30 ± 2 mm, bevorzugt 10 ± 2 bis 25 ± 2 mm und insbesondere 10 ± 2 bis 20 ± 2 mm.
Aufgrund der endlichen Fertigungstoleranzen industrieller Produktionsverfahren, insbesondere geringfügiger Schwankungen bei der Positionierung des Dekorteils 30 auf dem Träger 20 weicht der Randbereich 32 eines erfindungsgemäßen Formkörpers 10 bzw. des jeweiligen Dekorteils 30 geringfügig von der Designvorgabe ab. Dementsprechend sind die vorstehend angegebenen Bereichsgrenzen für die Breite 32' des Randbereichs 32 mit einer Toleranz von jeweils ±2 mm angegeben.
Zur Messung der Breite des Randbereiches 32 wird der Formkörper 10 mit dem Dekorteil 30 in einer zum Rand 31 des Dekorteils 30 senkrechten Ebene geschnitten (siehe 7). Anhand derartiger Schnitte kann die Kontur und die Breite 32' des Randbereiches 32 mittels bekannter Methoden, wie computergestützter Bildauswertung präzise ermittelt werden. Weitere Verfahren zur präzisen Vermessung räumlicher Konturen, insbesondere mittels automatisierter taktiler Konturmessgeräte, wie beispielsweise des Typs CONTURA G2^® der Firma Zeiss sind dem Fachmann geläufig. Für die Vermessung des Randbereichs 32 mit einem derartigen Konturmessgerät muss der zu vermessende Randbereich 32 freigelegt bzw. von außen zugänglich sein. Hierzu wird Material des Trägers 20, welches den zu vermessenden Randbereich 32 umgibt, beispielsweise mittels einer Fräsmaschine entfernt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist das Dekorteil 30 randseitig mit einer oder mehreren Laschen 34 ausgestattet, wie in den 12–19 gezeigt. Im Sinne der Erfindung zählen die Laschen 34 als zu dem Randbereich 32 gehörig bzw. bilden einen Bestandteil des Randbereiches 32. Die mindestens eine Lasche 34 dient zur Fixierung des Dekorteils 30 in der Spritzgussform 70. Zweckmäßig weisen die Laschen 34 eine rechteckige oder eine andersartige, z. B. trapezförmige Form auf mit einer je nach der Laschenform gegebenenfalls größten Breite von 10 bis 80 mm, vorzugsweise 20 bis 60 mm und insbesondere 20 bis 40 mm. Hierbei bezeichnet der Begriff ”Breite” die Abmessung der Laschen 34 in einer zum Rand 31 des Dekorteils 30 parallelen Richtung. Im Weiteren haben die Laschen 34 eine in senkrechter Richtung zum Rand 31 gemessene je nach der Laschenform gegebenenfalls größte Länge von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 20 bis 80 mm und insbesondere 30 bis 50 mm.
Das Dekorteil 30 weist eine oder mehrere Ausnehmungen 41 auf, die innerhalb des Randbereiches 32 und gegebenenfalls innerhalb der optionalen Laschen 34 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 41 dienen dazu, bei der Fixierung des Dekorteils 30 in der Spritzgussform 70 innerhalb der nur wenig dehnbaren Sichtlage 40 die Übertragung von parallel zur Oberfläche des Dekorteils 30 wirkenden Zugkräften weitgehend zu unterbinden. Dementsprechend haben die Ausnehmungen 41 eine Tiefe, die mindestens einem Drittel der Dicke der Sichtlage 40 entspricht. Vorzugsweise durchbrechen die Ausnehmungen 41 die Sichtlage 40 vollständig und erstrecken sich gegebenenfalls in die zur Sichtlage 40 benachbarte Polsterlage 50 (siehe 4–11). Zweckmäßig haben die Ausnehmungen 41 eine Tiefe von 0,2 bis 10,0 mm, vorzugsweise 1,0 bis 6,0 mm und insbesondere 2,0 bis 4,0 mm.
Die Ausnehmungen 41 haben eine beliebige Form und Orientierung, z. B. sind die Ausnehmungen 41 kreisförmig, elliptisch oder als Polygon gestaltet. Bevorzugt sind die Ausnehmungen 41 als Rechtecke oder Schlitze ausgebildet, wie in Draufsicht in den 12–15, respektive 16–19 dargestellt. Zweckmäßig sind die als Schlitze oder Rechtecke ausgebildeten Ausnehmungen 41 derart in der Sichtlage 40 angeordnet, dass die zentrale Längsachse 42 der Schlitze oder Rechtecke parallel zum Rand 31 des Dekorteils 30 ausgerichtet ist, wie in 3, 12–15 und 16–19 gezeigt. Erfindungsgemäß ist die Längsachse 42 der Ausnehmungen 41 in einem Winkel von kleiner/gleich ±40 Grad, vorzugsweise kleiner/gleich ±20 Grad und insbesondere kleiner/gleich ±10 Grad zum Rand 31 oder zur Mittellinie 33 des Umbugbereiches angeordnet.
Sofern das Dekorteil 30 Laschen 34 aufweist, sind die Ausnehmungen 41 vorzugsweise innerhalb und/oder vor den Laschen 34 angeordnet, wie in 12 bis 19 gezeigt. Hierbei bezeichnet der Begriff ”vor den Laschen 34” eine Konfiguration, in welcher die Ausnehmungen 41 zwischen dem Rand 31 und der Mittellinie 33 des Umbugbereiches angeordnet sind und sich in einer zum Rand 31 parallelen Richtung teilweise oder vollständig in bzw. innerhalb eines Bereiches erstrecken, der durch die Breite der Laschen 34 definiert ist. Diese Anordnung gewährleistet, dass bei der Fixierung bzw. Klemmung der Laschen 34 in der Spritzgussform 70 auf das Dekorteil 30 eventuell ausgeübte Spannkräfte im Wesentlichen nicht auf die Sichtlage 40 einwirken.
In 3 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dargestellt, in welcher das Dekorteil 30 eine ringartig geschlossene Ausnehmung 41 aufweist.
Die rechteckig oder schlitzartig gestalteten Ausnehmungen 41 haben eine Breite 43 von 0,2 bis 5,0 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm und insbesondere 2,0 bis 3,0 mm.
Die rechteckig oder schlitzartig gestalteten Ausnehmungen 41 sind derart in dem Randbereich 32 angeordnet, dass ihre zentrale Längsachse 42 in einem Abstand 44 von 0 bis 15 mm, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 2 bis 8 mm vom Rand 31 des Dekorteils 30 verläuft.
Die in den 12–19 gezeigten rechteckigen oder schlitzförmigen Ausnehmungen haben in einer zum Rand 31 parallelen Richtung eine Länge von 2 bis 300 mm, vorzugsweise 2 bis 80 mm und insbesondere 2 bis 10 mm.
Bei Ausführungsformen, bei denen das Dekorteil 30 eine oder mehrere Laschen 34 aufweist, ist zudem vorgesehen, die Ausnehmungen 41 teilweise oder vollständig innerhalb der Laschen 34 anzuordnen (siehe 12 und 16), wobei die zentrale Längsachse 42 in einem Abstand von 0 bis 8 mm, vorzugsweise 2 bis 6 mm und insbesondere 3 bis 5 mm von dem Rand 31 des Dekorteils 30 bzw. der gedachten Randlinie 31 verläuft.
In einer Weiterbildung der Erfindung, die in 11 in Schnittansicht dargestellt ist, erstreckt sich die Breite einer oder mehrerer Ausnehmungen 41 bis zum Rand 31 des Dekorteils 30, wobei ein nicht von der Sichtlage 40 bedeckter Randbereich der Polsterlage 50 sowie gegebenenfalls ein Rand der optionalen Isolierlage 60 den Rand 31 des Dekorteils 30 bilden.
Zur Herstellung eines Dekorteils 30 für einen erfindungsgemäßen Formkörper 10 werden zunächst mittels einer mechanischen, thermischen oder laseroptischen Schneidvorrichtung eine oder mehrere Ausnehmungen 41 in dem Randbereich 32 des Dekorteils 30 erzeugt. Die Schneidvorrichtung gestattet es, die Schnitttiefe relativ zur Oberfläche der Sichtlage 40 präzise einzustellen und gegebenenfalls während des Schneidvorgangs dynamisch zu regeln bzw. nachzuführen. Die Schnitttiefe ist größer/gleich einem Drittel der Dicke der Sichtlage 40 gewählt. Vorzugsweise entspricht die Schnitttiefe dem 0,9- bis 1,5-fachen der Dicke der Sichtlage 40. Zweckmäßig werden die Dekorteile 30 einschließlich der Ausnehmungen 41 mittels einer automatisierten Schneidvorrichtung in einem Arbeitsgang zugeschnitten bzw. angefertigt.
Die weiteren Schritte zur Herstellung des Formkörpers 10 werden nachfolgend anhand der 4–7 näher erläutert. Ein konfektioniertes und mit Ausnehmungen 41 versehenes Dekorteil 30 wird in einem ersten Gussformteil 71 einer zwei- oder mehrteiligen Spritzgussform 70 manuell oder mittels eines automatisierten Handlingssystems angeordnet. Bei der Spritzgussform 70 handelt es sich vorzugsweise um eine Hinterspritzgussform, die einen oder mehrere Einspritzkanäle 77 aufweist mit Auslassöffnungen 78, die innerhalb einer für das Dekorteil 30 bestimmten Auflagefläche 79 derart angeordnet sind, dass das Dekorteil im Wesentlichen mittig hinterspritzt wird.
Im Weiteren umfasst das erste Gussformteil 71 eine oder mehrere Aussparungen 73, die dafür vorgesehen sind, den Randbereich 32 des Dekorteils 30 aufzunehmen. Vorzugsweise weist das Gussformteil 71 eine Aussparung 73 auf, welche die Auflagefläche 79 ringartig umschließt. Zweckmäßig hat die Aussparung 73 einen rechteckigen Querschnitt mit einer Breite, die etwa das 1,5- bis 5-fache der Dicke des Dekorteils 30 beträgt. Insbesondere hat die Aussparung 73 eine Breite von 6 bis 40 mm. Zusätzlich zu ihrer Funktion als Aufnahme für den Randbereich 32 dient die Aussparung 73 zur Ausbildung eines Teils des mittels Spritzguss zu erzeugenden Trägers 20.
Für Dekorteile 30, die Laschen 34 umfassen, ist das erste Gussformteil 71 mit passend zu den Laschen 34 geformten bzw. vertieften Aussparungen 73 ausgestattet.
Die Spritzgussform 70 umfasst ein zweites Gussformteil 72, das als Gegenstück bzw. Verschlußdeckel für das erste Gussformteil 71 ausgebildet ist und vorzugsweise mit einer oder mehreren Rippen 75, ausgestattet ist, die in die Aussparungen 31 eingreifen. Die Rippen 75 dienen primär zur Ausbildung der Nut 22 in dem Träger 20. Vorzugsweise sind die Rippen 75 zudem derart gestaltet, dass sie zur Fixierung des Dekorteils 30 in der Spritzgussform 70 dienen. Wie in 5 illustriert, sind die Rippen 75 derart ausgebildet, dass ihre innenliegenden Seitenflächen beim Schließen der Spritzgussform 70, d. h. beim Aufsetzen des zweiten Gussformteils 72 auf das erste Gussformteil 71 den Randbereich 32 des Dekorteils 30 gegen die innere Seitenfläche der Aussparung 73 leicht andrücken und dabei gegebenenfalls die Polsterlage 50 geringfügig, insbesondere um weniger als 10% ihrer freien Dicke komprimieren.
Zum Fixieren des Dekorteils 30 ist die Spritzgussform 70 alternativ oder zusätzlich zu den Rippen 75 mit einer Haltevorrichtung 76 ausgestattet. Die Haltevorrichtung 76 ist beispielsweise als Druck- bzw. Klemmstempel ausgebildet, der verschiebbar in einer Durchführung gelagert ist und diese Durchführung gegenüber dem plastifizierten Werkstoff 21 abdichtet. Die Haltevorrichtung 76 ist vorzugsweise in dem ersten Gussformteil 71 derart angeordnet, dass sie auf den Randbereich 32, gegebenenfalls auf eine Lasche 34 des Dekorteils 30 gerichtet ist.
Wie in 5 illustriert, wird über den Einspritzkanal 77 plastifizierter Werkstoff 21 für den Träger 20 in die Spritzgussform 70 injiziert. Der plastifizierte Werkstoff 21 wird mit einem Druck von einigen zehn bis einigen hundert bar in die Spritzgussform 70 injiziert und füllt das verbliebene freie Innenvolumen der Spritzgussform 70. Hierbei wird die elastische Polsterlage 50 des Dekorteils 30 komprimiert. Im Bereich der Auflagefläche 79 bildet sich eine Schicht aus plastifiziertem Werkstoff 21 die sich vorzugsweise mit einer der Sichtlage 40 gegenüberliegenden Oberfläche 35 des Dekorteils 30, insbesondere mit der Polsterlage 50 oder gegebenenfalls der Isolierlage 60 flächenhaft klebend verbindet. Beim Abkühlen der Schmelze 21 wird die im Zusammenhang mit 1 beschriebene Auflagefläche 23 des Trägers 20 ausgebildet. Der plastifizierte Werkstoff 21 umströmt bzw. umfließt die Rippen 75 und den Rand 31 des Dekorteils 30, sowie gegebenenfalls die Laschen 34. Durch den Einschluß des Randbereiches 31 in dem nachfolgend verfestigten Werkstoff 21 wird das Dekorteil 30 kraftschlüssig mit dem Träger 20 verbunden.
Nach Verfestigung des Werkstoffs 21 wird die Spritzgussform 70 geöffnet, wobei die zuvor komprimierte Polsterlage 50 relaxiert bzw. sich ausdehnt, so dass der Randbereich 32 des Dekorteils 30 den zuvor von den Rippen 75 eingenommenen Spalt zwischen der Sichtlage 40 und der außen liegenden Seitenfläche der Nut 22 ausfüllt. Ebenso relaxiert die Polsterlage 50 im Bereich der Auflagefläche 23, so dass die Oberfläche der Sichtlage 40 bündig mit der sie umgebenden Oberfläche des Trägers 20 steht bzw. je nach Designvorgabe geringfügig hervorragt.
Bezugszeichenliste

10: Formkörper
20: Träger
21: plastifizierter Werkstoff für den Träger
22: Nut für Randbereich des Dekorteils
23: Auflagefläche des Trägers für das Dekorteil
24: Richtung senkrecht zur Oberfläche des Trägers
30: Dekorteil
31: Rand
32: Randbereich
32': Breite des Randbereichs
33: Mittellinie des Umbugbereiches des Dekorteils
34: Laschen
35: der Sichtlage gegenüberliegende Oberfläche des Dekorteils
40: Sichtlage
41: Ausnehmung
42: Längsachse der Ausnehmung
43: Breite der Ausnehmung
44: Abstand der Längsachse der Ausnehmung vom Rand des Dekorteils
50: Polsterlage
60: Isolierlage
70: Spritzgussform
71: erstes Gussformteil
72: zweites Gussformteil
73: Aussparung für Randbereich des Dekorteils
74: Durchführung für Lasche des Dekorteils
75: Rippen
76: Haltevorrichtung für Dekorteil
77: Einspritzkanal
78: Auslassöffnung des Einspritzkanals
79: für das Dekorteil bestimmte Auflagefläche der Spritzgussform

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004011482 [0003]
DE 202004011483 [0004]
JP 63212509 A [0005]

Claims

Formkörper (10) umfassend einen Träger (20) und ein flexibles, flächenhaft ausgebildetes Dekorteil (30) mit einem Rand (31) und einem Randbereich (32), wobei – der Träger (20) eine Nut (22) für den Randbereich (32) aufweist; – das Dekorteil (30) eine Sichtlage (40) und eine Polsterlage (50) umfasst; – das Dekorteil (30) derart auf dem Träger (20) angeordnet ist, dass die Polsterlage (50) dem Träger (20) zugewandt ist; und – der Randbereich (32) in die Nut (22) eingreift; dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorteil (30) eine oder mehrere Ausnehmungen (41) aufweist, welche in dem Randbereich (32) angeordnet sind und eine Dicke der Sichtlage (40) teilweise oder vollständig durchsetzen.
Formkörper (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorteil (30) eine zur Polsterlage (50) benachbarte und dem Träger (20) zugewandte Isolierlage (60) umfasst, die vorzugsweise aus einem Vliesstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder Mischungen davon besteht.
Formkörper (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (32) des Dekorteils (30) teilweise oder vollständig und/oder eine von der Sichtlage (40) abgewandte Oberfläche (35) des Dekorteils (30) teil- oder vollflächig kraftschlüssig mit dem Träger (20) verbunden ist.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtlage (40) aus einem textilen (ein- oder mehrlagigen) Material, insbesondere aus einem Gewirke oder Gewebe aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer Mischung davon besteht.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polsterlage (50) aus einem elastischen Material besteht, insbesondere aus einem Polymerschaum oder einem Vliesstoff aus natürlichen oder synthetischen Fasern oder einer Mischung davon.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (20) aus einem Werkstoff besteht, der eine polymere Matrix, insbesondere Polypropylen, und gegebenenfalls Additive, wie Farbpigmente, Weichmacher und Füllstoffe umfasst.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausnehmung (41) als Schlitz oder als rechteckförmiger Ausschnitt ausgebildet ist und vorzugsweise eine Längsachse (42) der Ausnehmung (41) im Wesentlichen parallel zu dem Rand (31) ausgerichtet ist.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (41) ringartig geschlossen ist.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorteil (30) eine oder mehrere randseitig angeordnete Laschen (34) umfasst, wobei vorzugsweise die Ausnehmungen (41) innerhalb und/oder vor den Laschen (34) angeordnet sind.
Formkörper (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (32) eine Breite (32') von 10 bis 30 mm, bevorzugt 10 bis 25 mm und insbesondere 10 bis 20 mm hat; die Ausnehmungen (41) eine Breite (43) von 0,2 bis 5,0 mm, vorzugsweise 1,0 bis 3,0 mm und insbesondere 2,0 bis 3,0 mm aufweisen; und eine zentrale Längsachse (42) der Ausnehmungen (41) in einem Abstand (44) von 0 bis 20 mm, vorzugsweise 2 bis 12 und insbesondere 2 bis 8 mm vom Rand (31) des Dekorteils (30) verläuft.
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (10), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Dekorteils (30), umfassend eine Sichtlage (40) und eine Polsterlage (50) sowie eine oder mehrere Ausnehmungen (41), die in einem Randbereich (32) des Dekorteils (30) angeordnet sind und eine Dicke der Sichtlage (40) teilweise oder vollständig durchsetzen; – Bereitstellen einer Spritzgussform (70) mit zwei oder mehr Gussformteilen (71, 72), wobei ein erstes Gussformteil (71) eine Aussparung (73) für den Randbereich (32) des Dekorteils (30) aufweist; – Anordnen des Dekorteils (30) in dem ersten Gussformteil (71) derart, dass die Polsterlage (50) dem ersten Gussformformteil (71) zugewandt ist und der Randbereich (32) in die Aussparung (73) eingreift; – Fixieren des Dekorteils (30) in dem ersten Gussformteil (71); – Schließen der Spritzgussform (70); und – Einspritzen eines viskosen, härtbaren Werkstoffs (21) in die Spritzgussform (70).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussform (70) eine oder mehrere Rippen (75) und/oder eine oder mehrere Haltevorrichtungen (76) zum Fixieren des Dekorteils (30) aufweist, wobei vorzugsweise die Haltevorrichtung (76) in dem ersten Gussformteil (71) und die Rippen (75) in einem zweiten Gussformteil (72) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gussformteil (71) mindestens einen Einspritzkanal (77) mit einer Auslassöffnung (78) aufweist, die derart in dem Gussformteil (71) angeordnet ist, dass das Dekorteil (30) im Wesentlichen mittig hinterspritzt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dekorteil (30) eine zur Polsterlage (50) benachbarte Isolierlage (60) umfasst und derart angeordnet wird, dass die Isolierlage (60) dem ersten Gussformteil (71) zugewandt ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (32) des Dekorteils (30) eine oder mehrere Laschen (34) aufweist und das erste Gussformteil (71) mit Durchführungen (74) für die Laschen (34) ausgestattet ist.