DE102012011142A1

DE102012011142A1 - Verdeckbezug mit einer eine irreversibel komprimierte Schaumschicht aufweisenden Polstermatte

Info

Publication number: DE102012011142A1
Application number: DE102012011142A
Authority: DE
Inventors: André Minning; Kirsten Lieder
Original assignee: Valmet Automotive Oy
Current assignee: Valmet Automotive Oy
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2013-12-05

Abstract

Es wird ein Verdeckbezug (7) für ein Verdeck (3) eines Cabriolet-Fahrzeugs beschrieben, welcher wenigstens mit einer eine Schaumschicht (13) aufweisenden Polstermatte (11) und einem im Einbauzustand eine Außenhaut des Verdecks (3) bildenden Verdeckstoff (19) ausgebildet ist. Die Schaumschicht (13) der Polstermatte (11) ist zumindest bereichsweise derart irreversibel komprimiert, dass sie in dem komprimierten Bereich ein Raumgewicht größer 70 kg/m3 aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdeckbezug für ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher definierten Art.
Aus der Praxis bekannte Verdeckbezüge weisen eine äußere Verdeckstoffschicht, eine mit einer Schaumschicht und gegebenenfalls einer oder mehrerer zusätzlicher Schichten ausgebildete akustisch wirksame Polsterschicht bzw. Polstermatte auf, an deren im Einsatz in Richtung eines Fahrgastraumes weisender Seite ein Innenhimmel angebunden sein kann. Um gute Schall- und/oder Wärmedämmwerte zu erzielen und insbesondere Außengeräusche weitestgehend von Fahrzeuginsassen fernzuhalten und Innengeräusche zu absorbieren, sind diese Verdeckbezüge mit einer relativ großen, insbesondere durch die Schaumschicht bedingten Aufbauhöhe ausgestattet. Selbst mit diesen, eine große Aufbauhöhe aufweisenden Verdeckbezügen können für manche Anforderungen teilweise keine ausreichend guten Absorptionswerte und Dämmungswerte erzielt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen eine akustisch wirksame Schaumschicht aufweisenden Verdeckbezug bereitzustellen, dessen Absorptions- und Dämmeigenschaften gegenüber bekannten Verdeckbezügen verbessert sind.
Diese Aufgabe wird mit einem Verdeckbezug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Es wird ein Verdeckbezug für ein Verdeck eines Cabriolet-Fahrzeugs vorgeschlagen, welcher wenigstens mit einer eine Schaumschicht aufweisenden Polstermatte und einem im Einbauzustand eine Außenhaut des Verdecks bildenden Verdeckstoff ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Schaumschicht der Polstermatte zumindest bereichsweise derart irreversibel komprimiert ist, dass sie in dem komprimierten Bereich ein Raumgewicht größer 70 kg/m³ aufweist.
Es hat sich gezeigt, dass durch das zumindest bereichsweise Komprimieren der Schaumschicht bei reduzierter Dicke der Schaumschicht gegenüber bekannten Schaumschichten deutlich verbesserte akustische Eigenschaften erzielt werden. Im Einbauzustand des Verdeckbezugs ist der erfindungsgemäße Verdeckbezug hinsichtlich einer Luftschallabsorption, einer Schalldämmung und einer Körperschalldämpfung gegenüber bekannten Verdeckbezügen optimiert und verbessert.
Durch das insbesondere thermische Komprimieren der Schaumschicht wird eine Aufbauhöhe der Schaumschicht gegenüber einer Aufbauhöhe der Schaumschicht vor dem Komprimieren dauerhaft reduziert. Hieraus resultiert eine Erhöhung des Raumgewichts der komprimierten Schaumschicht gegenüber der unkomprimierten Schaumschicht, so dass Schaumschichten mit Raumgewichten größer als 70 kg/m³ erzielbar sind. Ohne eine Komprimierung sind derartige Werte nicht erzielbar, insbesondere wenn eine Stauchhärte RD40 nach DIN 53577 12 kPa nicht überschreiten soll und auch bei –20°C nicht wesentlich höher liegen darf. Durch die große Masse der Schaumschicht weist der Verdeckbezug zudem nur eine geringe Schwinganfälligkeit auf. Dies liegt darin begründet, dass die Schaumschicht einen hohen Verlustfaktor bildet. Hierdurch können insbesondere mittelfrequente Geräuschanteile in einem Frequenzbereich von etwa 150 Hz bis etwa 1000 Hz reduziert oder unterbunden werden, welche durch einen schwingenden Verdeckbezug in Richtung Fahrgastraum abgestrahlt werden.
Durch das Komprimieren der Schaumschicht wird die ursprüngliche Aufbauhöhe der Schaumschicht insbesondere um 25% bis 75% reduziert. Eine verbesserte Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht ergibt sich durch die Umwandlung der im ursprünglichen Zustand der Schaumschicht in erster Näherung kugelförmigen Schaumzellen zu ellipsoiden Zellformen in der komprimierten Schaumschicht. Durch das Komprimieren der Schaumschicht, beispielsweise in einem sogenannten Thermoforming, kann das Raumgewicht einer Schaumschicht beispielsweise um einen Faktor von bis zu fünf erhöht werden. Die Komprimierung kann beispielsweise kontinuierlich mit einer Rollenpresse mit erhitzten Rollen oder diskontinuierlich mit einer zwei erhitzte planare Stempel aufweisenden Presse durchgeführt werden, wobei die Eigenschaften der Komprimierung maßgeblich durch Druck, Zeit und Temperatur beeinflusst werden.
Es hat sich gezeigt, dass eine Komprimierung der Schaumschicht bezüglich der Absorptionseigenschaften ähnlich wie eine Zunahme der Dicke der Schaumschicht wirkt. Somit kann durch das Komprimieren der Schaumschicht ein Verdeckbezug geschaffen werden, welcher gegenüber einer unkomprimierten Schaumschicht aus demselben Material deutlich bessere Absorptionswerte aufweist.
Um für den Einsatz bei Verdecken von Cabriolet-Fahrzeugen besonders geeignet zu sein, weist die Schaumschicht bei –20°C einen nur geringfügig gegenüber einem Wert bei Raumtemperatur erhöhten Stauchhärtewert auf. Insbesondere erhöht sich die Stauchhärte bei –20°C um weniger als 30% gegenüber dem Wert bei Raumtemperatur, so dass die Schaumschicht und somit der Verdeckbezug auch bei niedrigen Temperaturen ausreichend elastisch bleibt und im Einbauzustand zwischen der offenen und geschlossenen Verdeckposition bewegbar ist. Zudem sind mit dem erfindungsgemäßen Verdeckbezug zulässige Ausdünstungen im vorgegebenen Rahmen auf einfache Weise einhaltbar.
Die Schaumschicht des erfindungsgemäßen Verdeckbezugs weist insbesondere einen Druckverformungsrest nach DIN EN ISO 1856 kleiner oder gleich 20%, insbesondere kleiner oder gleich 8% auf. Weiterhin weist die Schaumschicht eine gute Alterungsbeständigkeit nach DIN 53857 T1 derart. auf, dass die Schaumschicht nicht zu Veränderungen neigt und insbesondere eine geringe Klebneigung, Brüchigkeit oder ähnliches aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verdeckbezugs weist die Schaumschicht in dem komprimierten Bereich ein Raumgewicht größer 90 kg/m³, insbesondere größer 100 kg/m³ auf, wobei sich eine Schaumschicht mit einem Raumgewicht zwischen etwa 130 kg/m³ und 150 kg/m³ hinsichtlich der Absorptionseigenschaften als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Durch die Komprimierung sind Raumgewichte in der Größenordnung von 300 kg/m³ erzielbar. Durch die große Masse der Schaumschicht sind verbesserte Dämmwerte und hierdurch eine verbesserte Luftschalldämmung des Verdeckbezugs gegenüber Außengeräuschen erzielbar.
Akustische Eigenschaften des Verdeckbezugs sind besonders gut, wenn eine Schaumschicht der Polstermatte eine möglichst große Stauchhärte RD40 nach DIN 53577 aufweist. Um auch eine gute Flexibilität aufzuweisen, liegen Werte der Stauchhärte der Schaumschicht vorteilhafterweise unter 12 kPa, insbesondere unter 10 kPa, vorzugsweise unter 8 kPa. Durch die Komprimierung erhöht sich die Stauchhärte gegenüber der unkomprimierten Schaumschicht um einen Faktor von etwa 1,7 bis 2,8. Dennoch ist ein möglichst geringer Wert der Stauchhärte beim Einsatz der Schaumschicht in einem Verdeck erstrebenswert.
In Versuchen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Schaumschicht in dem komprimierten Bereich einen Anteil Luftvolumen zu Gesamtvolumen von zwischen 50% und 99,5%, insbesondere zwischen 88% und 92%, vorzugsweise etwa 90% aufweist. Bei derartigen Porositätswerten sind die akustischen Eigenschaften der Schaumschicht und damit des Verdeckbezugs besonders gut. Die Porosität der Schaumschicht ergibt sich dementsprechend aus einem Volumen der Poren der Schaumschicht durch ein Gesamtvolumen der Schaumschicht oder anders ausgedrückt als eins minus ein Skelettvolumen der Schaumschicht durch ein Gesamtvolumen der Schaumschicht.
Die Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht und des gesamten Verdeckbezugs ist besonders hoch, wenn die Schaumschicht in dem komprimierten Bereich eine Tortuosität zwischen 1 und 2,5 aufweist. Je größer ein Wert der Tortuosität der Schaumschicht ist, desto besser wirkt sich dies auf die akustischen Eigenschaften des Verdeckbezugs aus. Als besonders vorteilhaft hat es sich in Versuchen gezeigt, wenn die Schaumschicht eine Tortuosität zwischen 1,4 und 1,6, vorzugsweise etwa 1,5 aufweist. Die Tortuosität kann beispielsweise dadurch ermittelt werden, dass die Schaumschicht mit einer leitenden Flüssigkeit getränkt wird, welche Poren der Schaumschicht vollständig sättigt. Anschließend wird ein elektrischer Strom an zwei Elektroden angelegt, welche an jeweils einer Seite der Schaumschicht angelegt werden. Aus einem Vergleich eines Widerstands der leitenden Flüssigkeit allein und einem Widerstand der von der leitenden Flüssigkeit getränkten Schaumschicht ergibt sich der Wert der Tortuosität. Alternativ hierzu kann ein dünner Teil der Schaumschicht zwischen ein Mikrofon und eine Ultraschallquelle positioniert werden und aus einem Vergleich des Signals mit und ohne Schaumschicht auf die Tortuosität der Schaumschicht geschlossen werden.
Die Schaumschicht weist bei einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verdeckbezugs in dem komprimierten Bereich eine Dicke zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 6 mm und 11 mm, vorzugsweise etwa 7 mm oder etwa 10 mm auf. Eine Dicke von 10 mm der komprimierten Schaumschicht ist beispielsweise bei einer Komprimierung der unkomprimierten Schaumschicht um etwa 50% ausgehend von einer Dicke einer unkomprimierten Schaumschicht von 20 mm erzielbar. Eine Aufbauhöhe der Polstermatte liegt insbesondere im Bereich zwischen 5 mm und 30 mm und der Gesamtverbund weist eine Dicke im Bereich von 5 mm und 50 mm auf.
Es hat sich gezeigt, dass die akustischen Eigenschaften des Verdeckbezugs besonders gut sind, wenn die Schaumschicht in dem komprimierten Bereich eine Strömungsresistanz im Bereich von 30 kPa·s/m² bis 400 kPa·s/m² aufweist. Besonders gut ist eine Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht und damit des Verdeckbezugs, wenn die Strömungsresistanz der Schaumschicht zwischen 80 kPa·s/m² und 100 kPa·s/m², vorzugsweise bei etwa 90 kPa·s/m² liegt. Die Strömungsresistanz wird nach ISO 9053 bzw. EN 29053 ermittelt. Hierbei wird die Schaumschicht mit Luft durchblasen, wobei sich die Strömungsresistanz aus einem Druckverlust durch die Schaumschicht geteilt durch ein Produkt aus der Dicke der Schaumschicht und einer Durchflussgeschwindigkeit durch die Schaumschicht ergibt.
Die Schaumschicht ist vorteilhafterweise gemischtzellig aufgebaut, d. h. sie weist offene und geschlossene Zellen auf, wobei vorzugsweise überwiegend offene Zellen vorliegen.
Als Material für die Schaumschicht hat sich in Versuchen Polyurethan, insbesondere Polyether, als besonders vorteilhaft erwiesen.
Bei einem vorteilhaften Verdeckbezug nach der Erfindung ist die Polstermatte mittels eines Klebstoffsystems mit dem Verdeckstoff verbunden. Die Polstermatte ist hierbei insbesondere bereichsweise vollflächig mit dem Verdeckstoff verbunden. Ein derartiger Verdeckbezug ist auf einfache Weise herstellbar. Zudem sind mit einem derartigen Verdeckbezug gute akustische Eigenschaften, insbesondere gute Dämmwerte erzielbar, da durch die Verklebung eine Massekopplung der Polstermatte und des Verdeckstoffs erreicht ist. Als Klebstoffsystem kann beispielsweise ein thermisch reaktivierbares Klebstoffsystem eingesetzt werden, welches zum Verbinden der Polstermatte mit dem Verdeckstoff unter Wärmeeinwirkung aktiviert wird. Alternativ hierzu kann auch ein Nass-in-Nass-Klebstoffsystem oder ein anderes bekanntes Klebstoffsystem zur Verbindung der Polstermatte mit dem Verdeckstoff eingesetzt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Verklebung der Postermatte mit dem Verdeckstoff bereichsweise unterbrochen ist. Hierbei nicht verklebte Bereiche können im Bereich von Zwangsfaltungsstellen des Verdeckbezugs angeordnet sein. Durch nicht verklebte Bereiche kann zudem auf einfache Weise eine Zwangsfaltung des Verdeckbezugs erreicht werden. Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass im Einbauzustand des Verdeckbezugs beispielsweise nur vor einem Eckspriegel eine Verklebung vorgesehen ist und dahinter insbesondere aus Packagegründen bei geöffnetem Verdeck und optischen Gesichtspunkten keine Verbindung zwischen der Polstermatte und dem Verdeckstoff vorgesehen ist.
Besonders einfach und günstig ist das erfindungsgemäße Verdeck herstellbar, wenn die Schaumschicht eine Rollenware ist.
Eine besonders günstige Verklebung der Polstermatte und des Verdeckstoffs kann hierbei insbesondere dadurch geschaffen werden, wenn die Polstermatte und der Verdeckstoff zumindest bereichsweise flächig bzw. vollflächig verbunden sind. Die flächige Verklebung kann beispielsweise in einem planen Verfahren, d. h. einer Verklebung in einer Ebene, oder in einem dreidimensionalen Verfahren durchgeführt werden, bei dem der Verdeckstoff und die Polstermatte in einer Position mittels des Klebstoffsystems miteinander verbunden sind, welche wenigstens. annähernd einer auf einem Verdeckgestänge angeordneten Position entspricht. Die Bestandteile des Verdeckbezugs können hierbei auf dem Verdeckgestänge selbst oder einer dem Verdeckgestänge möglichst ähnlich nachgebildeten Hilfseinrichtung miteinander verklebt werden.
Akustische Eigenschaften des Verdeckbezugs können weiter verbessert werden, wenn die Polstermatte neben der Schaumschicht wenigstens eine schallabsorbierende Schicht, insbesondere aus Vlies oder Microfelt, aufweist, welche mit der Schaumschicht vorzugsweise vernadelt oder verklebt ist. Diese Schicht kann eine Dicke von bis zu etwa 15 mm aufweisen. Das Vorsehen einer derartigen Schicht kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Schaumschicht bei höheren Frequenzen, beispielsweise ab etwa 3 kHz, abfallende Absorptionseigenschaften und die schallabsorbierende Schicht gute Absorptionseigenschaften bei hohen Frequenzen aufweist.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Polstermatte neben der Schaumschicht wenigstens eine weitere Schicht aufweisen, welche insbesondere Gleiteigenschaften des Verdeckbezugs im Einsatz verbessert und eine Dicke von vorzugsweise bis zu 6 mm aufweist. Diese beispielsweise eine Abdeckvliesschicht darstellende Schicht bildet im Einbauzustand des Verdeckbezugs insbesondere eine in Richtung Fahrgastraum weisende Seite des Verdeckbezugs.
Es kann auch vorgesehen sein, dass bei einem mehrere Schichten umfassenden Verdeckbezug zwischen zwei Schichten eine Gewebeschicht angeordnet ist, durch welche insbesondere ein Durchhängen des Verdeckbezugs verhindert wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann eine Dicke des Verdeckbezugs bereichsweise beispielsweise durch Abnähen einzelner, mehrerer oder aller Schichten des Verdeckbezugs oder durch Weglassen einer einzelnen oder mehrerer Schichten des Verdeckbezugs reduziert sein. Dies kann beispielsweise im Bereich von Querspriegeln vorgesehen sein, so dass eine von dem Querspriegel und dem Verdeckbezug gebildete Aufbaudicke reduziert werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn im gleichen Arbeitsgang die Schaumschicht komprimiert und eine Verbindung einzelner, mehrerer oder aller Schichten des Verdeckbezugs miteinander hergestellt wird. Durch diesen als Kaschieren bezeichneten Vorgang kann, eine Herstellzeit des Verdeckbezugs reduziert werden.
Die Schaumschicht kann insbesondere mit einer weiteren Schicht des Verdeckbezugs, insbesondere einer Vliesschicht, kaschiert und gleichzeitig komprimiert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Polstermatte und/oder der Verdeckstoff vor einer Verklebung vorkonfektioniert bzw. fertigkonfektioniert sind, d. h. der Verdeckstoff und/oder die Polstermatte vor der Verbindung des Verdeckstoffs mit der Polstermatte bereits im Wesentlichen die zur Anordnung an dem Verdeck vorgesehenen Abmessungen aufweisen. Alternativ oder insbesondere zusätzlich hierzu können der Verdeckstoff und/oder die Polstermatte vor der Verbindung miteinander mit der Heckscheibe, mit Anbindungselementen zur Anbindung des Verdeckbezugs an Verdeckelementen und/oder mit Positionier- bzw. Fixierelementen im eingebauten Zustand des Verdeckbezugs verbunden werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Keder, Anzugstreifen, Einfassbänder oder Besätze handeln. Einfassbänder können beispielsweise zum Schutz von Randbereichen der Polstermatte und/oder des Verdeckstoffs vorgesehen sein.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gegenstands angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
1 eine vereinfachte dreidimensionale Ansicht eines Cabriolet-Fahrzeugs mit einem einen Verdeckbezug aufweisenden Verdeck;
2 eine schematisierte und nicht maßstäbliche Ansicht eines Aufbaus des Verdeckbezugs der 1;
3 eine vereinfachte Draufsicht auf einen Verdeckbezug eines Cabriolet-Fahrzeugs in Alleinstellung;
4 eine mikroskopische Aufnahme einer Schaumschicht eines Verdeckbezugs in unkomprimiertem Zustand;
5 eine mikroskopische Aufnahme der Schaumschicht des Verdeckbezugs gemäß der Erfindung in einem komprimierten Zustand;
6 ein Diagramm mit einem bei verschiedenen Frequenzen aufgetragenem Absorptionsgrad für Schaumschichten mit unterschiedlichem Komprimierungsgrad; und
7 ein der 6 entsprechendes Diagramm, wobei für zwei verschiedene Schaumschichten eine Kurve vor und nach einer Komprimierung gezeigt ist.
1 zeigt ein Cabriolet-Fahrzeug 1 mit einem als Soft-Top-Verdeck ausgebildeten Verdeck 3, welches zwischen einer Verdecköffnungsstellung und der in der 1 ersichtlichen, einen Fahrgastraum 5 überspannenden Verdeckschließstellung bewegbar ist.
Das Verdeck 3 weist hier über seiner gesamten Länge einen flexiblen Verdeckbezug 7 auf, der in einem Heckbereich eine Heckscheibe 9 einfasst. Alternativ hierzu könnte das Verdeck 3 auch ganz oder teilweise starre Dachteile aufweisen zwischen denen oder auf denen der Verdeckbezug angeordnet ist.
In 2 ist ein Sandwichaufbau des Verdeckbezugs 7 näher ersichtlich. Der Verdeckbezug 7 weist eine Polstermatte 11 bzw. Polsterschicht auf, welche vorliegend aus einer Schaumschicht 13 und einer schallabsorbierenden Schicht 15, welche als Vlies-, insbesondere Nadelvlies-, Filz- oder Folienschicht ausgebildet sein kann, besteht.
Die Schaumschicht 13 und die schallabsorbierende Schicht 15 sind hier miteinander vernadelt, wobei die schallabsorbierende Schicht 15 auf einer dem Fahrgastraum 5 zugewandten Seite der Schaumschicht 13 angeordnet ist. Alternativ hierzu können die Schichten 13, 15 beispielsweise bereichsweise vernäht oder kaschiert sein. Die schallabsorbierende Schicht 15 ist insbesondere akustisch hochfrequent wirksam, so dass der Verdeckbezug 7 durch die in einem niedrigeren Frequenzbereich als die schallabsorbierende Schicht 15 wirksame Schaumschicht 13 in einem großen Frequenzbereich eine gute Absorptionsfähigkeit aufweist. Weiterhin dient die schallabsorbierende Schicht 15 insbesondere zur Gewährleistung eines Gleitverhaltens gegenüber Verdeckkomponenten sowie einem Innenhimmel.
Alternativ hierzu kann zur Gewährleistung des Gleitverhaltens des Verdeckbezugs zusätzlich eine weitere Schicht, beispielsweise eine Abdeckvliesschicht, vorgesehen sein, welche an einer dem Fahrgastraum zugewandten Seite der Polstermatte angeordnet ist und eine Dicke, von bis zu 6 mm aufweisen kann.
Auf einer im Einbauzustand dem Fahrgastraum 5 abgewandten Seite ist die Schaumschicht 13 und somit die Polstermatte 11 hier über ein Klebstoffsystem 17 mit einem Verdeckstoff 19, welcher eine Außenhaut des Verdeckbezugs 7 bildet, zumindest bereichsweise vollflächig verklebt. Das Klebstoffsystem 17 ist vorliegend als thermisch reaktivierbares Klebstoffsystem ausgebildet, wobei eine Verbindung des Verdeckstoffs 19 mit der Polstermatte 11 unter einer das Klebstoffsystem 17 reaktivierenden Wärmeeinwirkung durchgeführt wird. Alternativ hierzu kann es zur Bildung einer geeigneten Klebeverbindung auch vorgesehen sein, dass auf die Polstermatte 11 eine als Haftvermittler dienende Schicht aufgetragen wird, welche anschließend mit dem Verdeckstoff 19 verklebt wird.
Die Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 kann beispielsweise mit einer vor- oder fertigkonfektionierten Polstermatte 11 und einem vor- oder fertig konfektionierten Verdeckstoff 19 durchgeführt werden, wobei der Verdeckbezug 7 sowohl in einem zweidimensionalen, d. h. planaren Verbindungsverfahren, als auch in einem dreidimensionalen, d. h. räumlichen Verbindungsverfahren, hergestellt werden kann. Die konfektionierte Polstermatte 11 wird hier durch ein Ausschneiden aus einer Polstermattenplatte und einer Anbringung von Anbindungselementen zur Anbindung des Verdeckbezugs 7 an Verdeckelemente, beispielsweise Keder zur Anordnung an Querspriegeln, und Positionier- bzw. Fixierelementen hergestellt. Die jeweiligen Elemente können an die Polstermatte 11 bzw. den Verdeckstoff 19 angenäht, angeklebt oder dergleichen werden. Auch kann die Heckscheibe 9 bereits vor einer Verbindung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 insbesondere an den Verdeckstoff 19 angebunden werden.
Zur Herstellung des Verdeckbezugs 7 wird der konfektionierte Verdeckstoff 19 zunächst in eine ein Negativ zu einer Form der Geometrie des fertigen Verdecks 3 bildende Negativform eingelegt. Je nach mit der Polstermatte 11 zu verklebendem Bereich kann es sich dabei um eine planare Fläche oder eine räumliche Struktur handeln. Nachdem das Klebstoffsystem 17 insbesondere automatisiert durch einen Roboter auf die Polstermatte 11 oder den Verdeckstoff 19 aufgetragen wurde, wird die konfektionierte Polstermatte 11 auf dem Verdeckstoff 19 positioniert. Eine vollflächige Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 wird dadurch sichergestellt, dass die Polstermatte 11 mit einer im Wesentlichen ein Negativ zur der Negativform und entsprechend im Wesentlichen einer Geometrie des Verdecks 3 ähnelnden Gegenform angedrückt wird. Wird ein reaktivierbares Klebstoffsystem 17 verwendet, wird das Klebstoffsystem entweder vor dem Positionieren der Postermatte 11, beispielsweise durch einen Heizstrahler oder nach dem Positionieren der Polstermatte 11 beispielsweise durch ein Erhitzen der Form, reaktiviert.
Alternativ hierzu kann die Polstermatte 11 zunächst auf einem Verdeckgestell oder einer dem Verdeckgestell wenigstens annähernd entsprechenden Hilfseinrichtung angeordnet werden und der mit dem Klebstoffsystem 17 versehene Verdeckstoff 19 anschließend ebenfalls auf das Verdeckgestell bzw. die Hilfseinrichtung montiert werden. Bei Verwendung eines thermisch aktivierbaren Klebstoffsystems 17 wird eine Verklebung beispielsweise durch die Verwendung einer Heizdecke reaktiviert.
Eine Aufbaudicke des Verdeckbezugs 7 liegt zwischen 5 mm und 50 mm, wobei die Polstermatte 11 eine Stärke zwischen 5 mm und 30 mm und die Schaumschicht eine Dicke zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere zwischen 9 mm und 11 mm vorzugsweise etwa 10 mm aufweist.
Der Verdeckstoff 19 ist vorliegend dreilagig ausgebildet, wobei eine dem Fahrgastraum 5 zugewandte, ein Untergewebe 21 bildende Schicht des Verdeckstoffs 19 mit Polyester(PES)-Fasern ausgebildet ist. Ein der PES-Faserschicht gegenüberliegendes, eine Außenhaut des Verdecks 3 bildendes Obergewebe 23 des Verdeckstoffs 19 ist mit Polyacrylnitril(PAN)-Fasern und/oder Polyester(PES)-Fasern ausgebildet. Zwischen der PAN/PES-Schicht und der PES-Schicht ist eine Hohlräume aufweisende Zwischenschicht 25 ausgebildet, welche insbesondere eine Butylschicht oder eine Chloropren-Gummischicht sein kann. Alternativ hierzu kann der Verdeckstoff 19 auch einlagig, zweilagig oder mehrlagig ausgebildet sein.
Die Schaumschicht 13 ist vorliegend mit viskoelastischem Polyurethanschnittschaum, insbesondere Polyetherschnittschaum, ausgebildet.
Die akustisch wirksame Schaumschicht 13 der Polstermatte 11 ist komprimiert, d. h. ein Ausgangsmaterial ist durch ein Komprimierungsverfahren irreversibel in seiner Aufbauhöhe insbesondere im Bereich von 25% bis 75% reduziert. Beispielsweise weist das Ausgangsmaterial eine Schichtdicke von etwa 20 mm auf. Im komprimierten Zustand weist die Schaumschicht 13 bei einer Komprimierung eine Aufbauhöhe von etwa 10 mm auf.
Die unkomprimierte Schaumschicht 13 weist insbesondere ein Raumgewicht zwischen 63 kg/m³ und 68 kg/m³, vorzugsweise etwa 65,5 kg/m³, eine Porosität zwischen 94% und 97%, vorzugsweise etwa 95,5%, eine Tortuosität zwischen 1 und 1,2, vorzugsweise etwa 1,1, eine Stauchhärte zwischen 3,3 kPa und 4,3 kPa, vorzugsweise etwa 3,8 kPa und eine Strömungsresistanz im Bereich von 16 kPa·s/m² und 22 kPa·s/m², vorzugsweise etwa 19 kPa·s/m² auf.
Durch die irreversible Komprimierung des Ausgangsmaterials weist die Schaumschicht 13 ein gegenüber dem Ausgangsmaterial um bis zu fünf mal größeres Raumgewicht, insbesondere im Bereich zwischen 130 kg/m³ und 150 kg/m³ auf. Durch das hohe Raumgewicht wird eine sehr gute Dämmung, d. h. eine große Schallreflexion durch die Schaumschicht 13 erzielt.
Die Komprimierung hat eine Verbesserung einer Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht 13 zur Folge, wobei dieser Effekt u. a. in einer Umwandlung einer Zellstruktur begründet ist. Ausgehend von einer in 4 in unkomprimiertem Zustand gezeigten Mikroskopaufnahme mit einer vorwiegend kugel- bzw. kreisförmigen Zellstruktur der Schaumschicht ändert sich die Zellstruktur – wie der Mikroskopaufnahme des komprimierten Zustands in 5 zu entnehmen ist – bei der Komprimierung in Richtung einer vorwiegend ellipsoid- bzw. ellipsenförmigen Zellstruktur der Schaumschicht 13. Bei der Komprimierung entsteht in der gemischtzelligen Struktur mit überwiegend offenzelligem Anteil der Schaumschicht 13 eine komplexe Labyrinthstruktur.
Die komprimierte Schaumschicht 13 weist vorliegend eine Porosität, d. h. einen Anteil Luftvolumen zu einem Gesamtvolumen, von etwa 90%, eine Tortuosität von etwa 1,5 und eine Strömungsresistanz von etwa 90 kPa·s/m² auf.
In dem in 6 gezeigten Diagramm, bei dem eine Absorptionsfähigkeit auf der Hochachse gegenüber einer Frequenz in Hertz auf der Querachse aufgetragen ist, ist die Auswirkung einer Komprimierung auf die Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht 13 ersichtlich. Es sind vorliegend vier das gleiche Material aufweisende Schaumschichten mit unterschiedlichen Raumgewichten untersucht worden. Eine erste Kennlinie KL-1 zeigt ein Absorptionsverhalten einer Schaumschicht mit unkomprimiertem Schaum. Eine zweite Kennlinie KL-2 zeigt ein Absorptionsverhalten einer komprimierten Schaumschicht mit um 50% gegenüber dem unkomprimierten Schaum erhöhtem Raumgewicht, eine dritte Kennlinie KL-3 ein Absorptionsverhalten einer komprimierten Schaumschicht mit um 100% gegenüber dem unkomprimierten Schaum erhöhtem Raumgewicht und eine vierte Kennlinie KL-4 ein Absorptionsverhalten einer komprimierten Schaumschicht mit um 150% gegenüber dem unkomprimierten Schaum erhöhtem Raumgewicht.
Dem Diagramm ist zu entnehmen, dass durch eine Komprimierung eine Absorptionsfähigkeit der Schaumschicht grundsätzlich zunimmt, wobei stärkere Zunahmewerte bei tieferen Frequenzen erzielt werden. Durch die Komprimierung verschiebt sich ein Absorptionsmaximum A_max-1 bis A_max-4 in Richtung tieferer Frequenzen. Das Absorptionsmaximum A_max-3 mit dem größten Wert wird vorliegend bei der Schaumschicht mit um 100% erhöhtem Raumgewicht erzielt. Dieses weist hier einen höheren Wert als das Absorptionsmaximum A_max-4 auf.
In 7 ist ein weiteres Diagramm gezeigt, bei dem eine Absorptionsfähigkeit auf der Hochachse einer Frequenz auf der Querachse gegenübergestellt ist. Hierbei wurde die Auswirkung der Komprimierung auf Schaumschichten mit Schäumen ähnlicher mechanischer Eigenschaften untersucht. Eine erste Schaumschicht ist in der Kennlinie KL-5 in unkomprimiertem Zustand und in der Kennlinie KL-6 mit um 100% erhöhtem Raumgewicht gezeigt. Eine zweite Schaumschicht, welche in unkomprimiertem Zustand ein vergleichbares Raumgewicht wie die unkomprimierte erste Schaumschicht aufweist, ist in der Kennlinie KL-7 im unkomprimierten Zustand und in der Kennlinie KL-8 mit einem um 100% erhöhtem Raumgewicht gezeigt.
Es ist ersichtlich, dass die zweite Schaumschicht im unkomprimierten Zustand schlechtere Absorptionswerte als die erste Schaumschicht aufweist. Allerdings ist festzustellen, dass unabhängig von der Qualität des Ausgangsmaterials durch eine Komprimierung der Schaumschicht eine Verbesserung der Absorptionsfähigkeit der jeweiligen Schaumschicht erzielbar ist. Mit der bereits im unkomprimierten Zustand bessere Absorptionswerte aufweisenden ersten Schaumschicht sind auch im komprimierten Zustand bessere Absorptionswerte als mit der komprimierten zweiten Schaumschicht erzielbar.
In 3 ist der Verdeckbezug 7 in einer Ansicht von unten in Alleinstellung gezeigt. Der Verdeckbezug 7 nimmt eine der geschlossenen Verdeckposition entsprechende dreidimensionale Stellung ein, in der der Verdeckbezug 7 in der oben beschriebenen Weise hergestellt ist. Der fertig hergestellte Verdeckbezug 7 ist in der 3 mit integrierter Heckscheibe 5 ersichtlich, wobei der Verdeckbezug 7 einen im Einbauzustand vorderen Bereich 31 aufweist, in dem die Polstermatte 11 vollflächig mit dem Verdeckstoff 19 verklebt ist. Der vordere Bereich 31 erstreckt sich im Wesentlichen von einer im Einbauzustand im Bereich eines Windschutzscheibenrahmens angeordneten vorderen Kante 33 über eine gesamte Verdeckbreite bis zu einer hinteren Kante 35, welche vorliegend heckwärts eines Bereichs angeordnet ist, in welchem im Einbauzustand ein Eckspriegel des Verdecks 3 vorgesehen ist.
Die vollflächige Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 im Bereich 31 kann auch weiter heckwärts reichen oder den gesamten Verdeckbezug umfassen. Zudem können in dem Bereich 31 Bereiche vorgesehen sein, in denen keine Verklebung vorgesehen ist. Weiterhin kann die Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 in dem vorderen Bereich 31 auch in einem kleineren Flächenbereich, welcher beispielsweise nicht bis zu Seitenbereichen des Verdeckbezugs 7 reicht und einen Abstand hierzu aufweist, durchgeführt sein.
Zur Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 wird das Klebstoffsystem 17 beispielsweise auf den zu verklebenden Bereich des Verdeckstoffs 19 aufgetragen, die Polstermatte 11 und der Verdeckstoff 19 auf ein Verdeckgestell montiert und anschließend eine vorgeheizte Heizdecke auf dem Verdeckbezug 7 positioniert. Die Heizdecke wiederum wird insbesondere mit einer Schweißdecke beschwert um sicherzustellen, dass die Heizdecke im gesamten zu verklebenden Bereich an dem Verdeckbezug 7 ohne Hohlräume anliegt.
In einem hinteren Bereich 37 des Verdeckbezugs 7, welcher sich von der Kante 35 bis zu einer hinteren Kante 41, welche im Einbauzustand des Verdeckbezugs 7 im Bereich eines Spannbügels des Verdecks 3 angeordnet ist, erstreckt, sind die Polstermatte 11 und der Verdeckstoff 19 vorliegend nicht miteinander verklebt. Die teilweise Nicht-Verklebung der Polstermatte 11 mit dem Verdeckstoff 19 kann aus optischen Gesichtspunkten aber auch aus Packagegründen vorgesehen sein.
Im vorderen Bereich 31 des Verdeckbezugs 7 sind vorliegend zwei in Verdeckquerrichtung verlaufende Bereiche 43 vorgesehen, in denen die Aufbauhöhe des Verdeckbezugs 7 reduziert ist und welche in Einbauposition des Verdeckbezugs 7 vorliegend mit Querspriegeln des Verdecks 3 zusammenwirken. Durch die Bereiche 43 wird eine Gesamtaufbauhöhe des Verdeckbezugs 7 zusammen mit den Querspriegeln reduziert.
Zudem können an dem Verdeckbezug 7 weitere Bereiche mit reduzierter Aufbauhöhe zur Vorgabe von Stellen zur Zwangsfaltung des Verdeckbezugs 7 vorgesehen werden. Zur Reduzierung der Aufbauhöhe des Verdeckbezugs 7 können beispielsweise in die akustisch wirksame Polsterschicht 7, insbesondere in einem Randbereich des Verdeckbezugs 4 Schnitte oder eine Perforation eingebracht werden. Alternativ hierzu können zur Schaffung einer definierten Knickstelle durch den Laserenergieeintrag auch Konturen mit einem anschließenden Auslösen eines Innenkörpers geschnitten werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53577 12 kPa [0007]
DIN EN ISO 1856 [0011]
DIN 53857 T1 [0011]
DIN 53577 [0013]
ISO 9053 [0017]
EN 29053 [0017]

Claims

Verdeckbezug (7) für ein Verdeck (3) eines Cabriolet-Fahrzeugs (1), welcher wenigstens mit einer eine Schaumschicht (13) aufweisenden Polstermatte (11) und einem im Einbauzustand eine Außenhaut des Verdecks (3) bildenden Verdeckstoff (19) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) der Polstermatte (11) zumindest bereichsweise derart irreversibel komprimiert ist, dass sie in dem komprimierten Bereich ein Raumgewicht größer 70 kg/m³ aufweist.
Verdeckbezug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) in dem komprimierten Bereich ein Raumgewicht größer 100 kg/m³, insbesondere etwa 130 kg/m³ bis 150 kg/m³ aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) zumindest bereichsweise derart komprimiert ist, dass die Schaumschicht in dem komprimierten Bereich eine Stauchhärte kleiner 12 kPa, insbesondere kleiner 10 kPa, vorzugsweise kleiner 8 kPa aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) in dem komprimierten Bereich einen Anteil Luftvolumen zu Gesamtvolumen von zwischen 50% und 99,5%, insbesondere zwischen 88% und 92%, vorzugsweise etwa 90% aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) in dem komprimierten Bereich eine Tortuosität von 1 bis 2,5, insbesondere zwischen 1,4 und 1,6, vorzugsweise etwa 1,5 aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) in dem komprmierten Bereich eine Dicke von 5 mm bis 30 mm, insbesondere zwischen 6 mm und 11 mm, vorzugsweise etwa 7 mm oder etwa 10 mm aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) in dem komprimierten Bereich eine Strömungsresistanz im Bereich von 30 kPa·s/m² bis 400 kPa·s/m², insbesondere zwischen 80 kPa·s/m² und 100 kPa·s/m², vorzugsweise etwa 90 kPa·s/m² aufweist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) gemischtzellig aufgebaut ist, wobei vorzugsweise überwiegend offene Zellen vorliegen.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaumschicht (13) aus Polyurethan, insbesondere Polyether, ausgebildet ist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermatte (11) mittels eines Klebstoffsystems (17) mit dem Verdeckstoff (19) verbunden ist.
Verdeckbezug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klebstoffsystem (17) ein thermisch reaktivierbares Klebstoffsystem ist, wobei das Klebstoffsystem (17) zum Verbinden der Polstermatte (11) mit dem Verdeckstoff (19) unter Wärmeeinwirkung aktivierbar ist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verklebung der Postermatte (11) mit dem Verdeckstoff (19) bereichsweise unterbrochen ist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermatte (11) eine Rollenware ist.
Verdeckbezug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Polstermatte (11) neben der Schaumschicht (13) eine schallabsorbierende Schicht (15) aufweist, welche mit der Schaumschicht (13) insbesondere vernadelt, verklebt oder kaschiert ist.
Verdeckbezug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die schallabsorbierende Schicht (15) eine Dicke von bis zu etwa 15 mm aufweist.