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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einem Träger, einer Dekorschicht und einem zwischen dem Träger und der Dekorschicht angeordnetem aufgeschäumten Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 10.
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Bei derartigen Fahrzeuginnenverkleidungsteilen umgrenzen der Träger und die Dekorschicht eine Kavität, die mit dem geschäumten Material gefüllt ist. Die Dekorschicht und der Träger liegen in einem die Kavität umlaufenden Kontaktbereich an einander. Derartige Fahrzeuginnenverkleidungsteile werden üblicherweise dadurch hergestellt, dass der Träger und die Dekorschicht in einem Schaumwerkzeug angeordnet werden, wobei anschließend in die Kavität ein reaktives Gemisch oder Schaum eingespritzt wird.
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Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift
US 5 895 613 A bekannt. In der genannten Druckschrift wird eine Abdichtung zwischen der Formhaut und dem Träger durch auf der Formhaut angeordnete Rippen erreicht.
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In der Druckschrift
US 2006/0037795 A1 ist der Träger mit Rippen ausgebildet, die einer Abdichtung dienen.
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Aus der deutschen Patentanmeldung mit der Nummer
DE 10 2011 112 165 A1 ist ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil bekannt, das statt einem einstückigen Träger einen Rahmen sowie einen Deckel aufweist. Die Dekorschicht wird dort in eine Öffnung des Rahmens eingesetzt und rückseitig durch den Deckel verschlossen. Hier findet eine Abdichtung je nach Ausführungsform durch die am Rahmen anliegende Vorderseite der Dekorschicht oder eine am Deckel anliegende Rückseite der Dekorschicht statt.
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Ein weiteres Fahrzeuginnenverkleidungsteil ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2011 112 164 A1 bekannt. Bei diesem Fahrzeuginnenverkleidungsteil wird zunächst ein Einsatz, bestehend aus einem Deckel und einer Dekorschicht, gefertigt. Hierzu werden die Dekorschicht und der Deckel in einem Schaumwerkzeug angeordnet, wobei in dem zwischen der Dekorschicht und dem Träger liegenden Hohlraum ein schäumendes Material eingespritzt wird. Auch hier wird eine Abdichtung dadurch erzielt, dass eine Rückseite der Dekorschicht mit dem Deckel in Kontakt steht.
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Alle genannten Fahrzeuginnenverkleidungsteile haben gemeinsam, dass bei der Herstellung eine zeitliche Steuerung für das Entlüften der mit dem Schaum zu füllenden Kavität notwendig ist. Eine derartige zeitliche Steuerung ist aufwändig und kompliziert. Beispielsweise haben Umwelteinflüsse, die nicht beeinflusst werden können (wie beispielsweise der Luftdruck) Einfluss darauf, wie lange die Kavität entlüftet werden muss und zu welchem Zeitpunkt ein Verschließen der Kavität erforderlich ist. Fehler bei der Steuerung können entweder zu Lufteinschlüssen im geschäumten Material oder zu einem Austreten von Schaum führen. Um dies zu vermeiden, können beispielsweise Sensoren zur Steuerung der Entlüftung verwendet werden. Hierdurch steigt ein Aufwand für das Herstellungsverfahren jedoch weiter an.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 112 164 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Einsatzes für ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil.
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Weiter ist ein Hinterschäumverfahren zum Verbinden eines flachen Dekorstücks und insbesondere eines Hautteils mit der Oberfläche eines Trägers oder einer ähnlichen stützenden Struktur durch eine Schicht eines Kunststoffschaums aus der
DE 10 2007 025 884 A1 bekannt. Bei dem dort offenbarten Verfahren wird zunächst eine Anzahl sich entlang von vorgesehenen randständigen Dichtlinien erstreckender Verdickungen oder Verwerfungen, insbesondere Sicken, in dem Dekorstück ausgebildet. Anschließend werden das Dekorstück und der Träger zwischen zwei Teilen eines Haltewerkzeugs aufgenommen, wobei zwischen Dekorstück und Träger ein der vorgesehenen Schaumdicke entsprechender Spalt verbleibt. In den Spalt wird ein flüssiger, Schaum bildender Kunststoff innerhalb eines durch die vorgesehenen Dichtlinien begrenzten Bereichs eingebracht. Der durch die ausgehärtete Schaumschicht in dem Spalt gebildete Verbund aus Dekorstück und Träger kann anschließend aus dem Haltewerkzeug entnommen werden. Für eine Abdichtung sind die Sicken und eine Entlüftungsrille vorgesehen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils vorzuschlagen, wobei eine verbesserte Abdichtung mit deutlich geringerem Aufwand ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrzeuginnenverkleidungsteils nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen werden durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung eines unten beschriebenen Fahrzeuginnenverkleidungsteils werden ein Träger und eine Dekorschicht in einem Schaumwerkzeug angeordnet derart, dass ein Schäumhohlraum zwischen dem Träger und der Dekorschicht gebildet wird, wobei der Träger und die Dekorschicht in einem den Schäumhohlraum umlaufenden Kontaktbereich aneinander anliegen. Zwischen dem Träger und der Dekorschicht wird im Kontaktbereich ein den Schäumhohlraum zumindest teilweise umlaufender Entlüftungskanal zum Entlüften des Schäumhohlraums gebildet. Anschließend wird ein reaktives Gemisch in den Schäumhohlraum eingebracht. Das reaktive Gemisch schäumt dann auf bis der Schäumhohlraum im Wesentlichen vollständig gefüllt ist. Das (aufschäumende) reaktive Gemisch dringt auch in den Entlüftungskanal ein. Der Entlüftungskanal ist jedoch derart lang und mit geringem Querschnitt ausgebildet, dass der Entlüftungskanal nur teilweise mit Schaum gefüllt wird. Im Entlüftungskanal härtet der Schaum aus, wobei der Entlüftungskanal verstopft wird. Anschließend wird das Fahrzeuginnenverkleidungsteil aus dem Schaumwerkzeug entfernt.
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Dadurch, dass ein Entlüftungskanal verwendet wird, der hinsichtlich seiner Abmessungen so ausgebildet ist, dass er bei der Expansion des Schaums verstopft, ist keine zeitliche Steuerung der Entlüftung notwendig. Durch den Entlüftungskanal ist bis zum vollständigen Verfüllen der Kavität durch das geschäumte Material eine Entlüftung des Schäumhohlraums gegeben. Trotzdem wird ein Austreten von Schaum vermieden. Dadurch, dass der Entlüftungskanal den Schäumhohlraum zumindest teilweise umläuft ist nur ein relativ schmaler Kontaktbereich, in dem die Dekorschicht am Träger anliegt, notwendig. Dies führt zu einer Material- und Gewichtsersparnis. In einigen Ausführungsformen kann auch ein nachträgliches Beschneiden des Kontaktbereichs, das bei einem breiteren Kontaktbereich notwendig wäre, vermieden werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird zumindest ein äußerer Rand des umlaufenden Kontaktbereichs (alternativ auch der gesamte umlaufende Kontaktbereich) nach dem Aushärten des aufgeschäumten reaktiven Gemischs abgetrennt. Dies kann vorteilhaft sein, da die Dekorschicht im Bereich des äußeren Randes in einigen Ausführungsformen nicht mit dem Träger verbunden ist. Dies resultiert daraus, dass das aufschäumende reaktive Gemisch den Kanal nur entlang eines Teils seiner Länge ausfüllt, sodass ein Rand der Dekorschicht, der weiter außen liegt als der verfüllte Teil des Entlüftungskanals, nicht durch das aushärtende reaktive Gemisch mit dem Träger verbunden wird. Alternativ zu einem Abtrennen des äußeren Randes kann auch vorgesehen sein, dass der äußere Rand beim fertigen Fahrzeuginnenverkleidungsteil verdeckt angeordnet ist.
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Um eine hinreichende Länge des Entlüftungskanals bei möglichst geringen Abmessungen des Kontaktbereichs zu gewährleisten, kann die Länge des Entlüftungskanals mehr als das doppelte, vorzugsweise mehr als das dreifache, fünffache oder zehnfache des räumlichen Abstands von dem der Kavität abgewandten Ende des Entlüftungskanals zu der Kavität betragen.
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Zusätzlich zu einem Verfahren betrifft die Erfindung ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil mit einem Träger, einem geschäumten Material und einer Dekorschicht, wobei der Träger und die Dekorschicht eine Kavität umgrenzen. Die Kavität ist mit dem geschäumten Material gefüllt. Die Dekorschicht und der Träger liegen in einem die Kavität umlaufenden Kontaktbereich aneinander an. Zwischen der Dekorschicht und dem Träger wird im Kontaktbereich mindestens ein die Kavität zumindest teilweise umlaufender Entlüftungskanal gebildet, der teilweise (nicht vollständig) durch das geschäumte Material verfüllt ist. Durch das teilweise Verfüllen mit dem geschäumten Material ist der Entlüftungskanal verschlossen.
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Weiterhin weist der Träger im Kontaktbereich zumindest eine erste umlaufende Erhöhung mit mindestens einer ersten Unterbrechung und eine zweite umlaufende Erhöhung mit mindestens einer zweiten Unterbrechung auf. Die erste und die zweite Unterbrechung sind hierbei versetzt zueinander angeordnet, d. h. sind nicht fluchtend angeordnet. Somit wird zwischen der ersten Unterbrechung und der zweiten Unterbrechung ein Entlüftungskanal durch den Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Erhöhung gebildet, wobei der Entlüftungskanal vorzugsweise ähnlich den Gängen eines Labyrinths ausgebildet ist. Derartige Erhöhungen können direkt bei der Herstellung des Trägers berücksichtigt werden. Insbesondere bei Trägern, die durch ein Spritzgussverfahren hergestellt werden, ist für das Erzeugen der Erhöhungen kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig. Stattdessen wird die Erhöhung bei der Ausgestaltung der Spritzgussform mit berücksichtigt.
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Alternativ weist der Träger eine den Entlüftungskanal umgrenzende Rippe auf, die die Kavität mehr als einmal umläuft.
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Besonders bevorzugt können die umlaufenden Erhöhungen rippenförmig ausgebildet sein. Durch derart ausgebildete Erhöhungen ist ein besonders zuverlässiges Abdichten durch das Anliegen der rippenförmigen Erhöhungen an der Dekorschicht möglich. Die erste und zweite umlaufende Erhöhung können parallel zueinander verlaufen.
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Eine Breite des Entlüftungskanals (bei Ausführungsformen mit umlaufenden Erhöhungen ein Abstand zwischen den beiden umlaufenden Erhöhungen) kann bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1,5 mm betragen. Es hat sich erwiesen, dass für die meisten aufschäumenden Materialien durch eine derart geringe Breite des Entlüftungskanals ein Austreten von Schaum zuverlässig vermieden werden kann. Zugleich ist die Breite noch hoch genug um eine zuverlässige Entlüftung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Kavität vollständig mit dem geschäumten Material verfüllt ist, zu gewährleisten.
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Besonders bevorzugt kann die Erfindung auch auf Fahrzeuginnenverkleidungsteile angewendet werden, die einen Rahmen umfassen, an dem die Dekorschicht bereichsweise mit einer Vorderseite anliegt.
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Es wird hiermit Bezug auf die Deutschen Patentanmeldungen mit den Nummern
DE 10 2011 112 165 A1 und
DE 10 2011 112 164 A1 genommen. Jegliche durch die Ansprüche der genannten Anmeldungen definierten Gegenstände sowie in den Ausführungsbeispielen dargestellten Ausführungsformen, jeweils ergänzt um einen im zur Abdichtung der Kavität dienenden Kontaktbereich zwischen der Dekorschicht und dem Rahmen bzw. der Dekorschicht und dem Deckel angeordneten zumindest teilweise die Kavität umlaufenden Entlüftungskanal, sollen als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gesehen werden. Der Entlüftungskanal bzw. mindestens eine den Entlüftungskanal seitlich begrenzende Erhöhung kann hierbei wahlweise im Deckel oder im Rahmen angeordnet sein.
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Besonders bevorzugt kann zwischen dem am Rahmen anliegenden Teil der Vorderseite der Dekorschicht und dem Rahmen ein Klebstoff angeordnet sein. Dieser Klebstoff kann vorzugsweise während des Aufschäumens des geschäumten Materials aktiviert werden, wobei eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Dekorschicht und dem Rahmen gebildet wird.
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Alternativ können auch die Dekorschicht, der Träger und das geschäumte Material miteinander stoffschlüssig verbunden sein. Der hierdurch gebildete Verbund kann mit dem Rahmen mittels eines Befestigungselements verbunden sein. Dieses Befestigungselement kann beispielsweise zum Erstellen einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung ausgebildet sein.
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Eine Sichtseite des Fahrzeuginnenverkleidungsteils kann vorzugsweise bereichsweise durch die Vorderseite der Dekorschicht und bereichsweise durch den Rahmen gebildet werden.
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Als Dekorschicht kann insbesondere eine Kunststoffschicht und insbesondere Formhaut aus einem flexiblen Kunststoff verwendet werden. Ebenso kann die Dekorschicht als Lederschicht ausgebildet sein. Insbesondere kann eine Slushhaut als Dekorschicht dienen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginnenverkleidungsteils,
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2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A aus 1,
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3 eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils, wobei das Fahrzeuginnenverkleidungsteil einen mit Rippen ausgestatteten Deckel umfasst,
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4A bis 4C Ansicht auf die der Kavität zugewandte Seite des Deckels eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils gemäß 3 für verschiedene Varianten des Deckels,
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5 eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils, wobei das Fahrzeuginnenverkleidungsteil einen Deckel und einen Rahmen umfasst und
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6A bis 6C Darstellungen von Abwicklungen der der Kavität zugewandten Seite des Rahmens aus 5 gemäß verschiedener Rahmenvarianten.
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In 1 ist ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil 1 mit einer als Slushhaut ausgebildeten Dekorschicht 2, einem Träger 3 sowie einem in einer durch die Dekorschicht 2 und den Träger 3 gebildeten Kavität angeordneten geschäumten Material 4 dargestellt. Der Träger 3 umfasst zwei Rippen 5, 6, die die mit dem geschäumten Material 4 gefüllte Kavität im Wesentlichen vollständig umlaufen.
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In 2 ist ein Schnitt durch das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 1 aus 1 entlang der in 1 dargestellten Schnittlinie A abgebildet. Auch in 2 sind die Rippen 5 und 6 zu erkennen. Die Rippen 5, 6 weisen jeweils eine Unterbrechung 7, 8 auf. Die mit dem geschäumten Material 4 gefüllte Kavität steht über die Unterbrechung 8 mit einem Entlüftungskanal 9 in Verbindung, der durch den Zwischenraum zwischen den Rippen 5, 6 gebildet wird. Dieser Entlüftungskanal 9 steht über die Unterbrechung 7 mit einer Umgebung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils 1 in Verbindung. Wie zu erkennen ist, ist der Entlüftungskanal 9 teilweise mit dem geschäumten Material 4 verfüllt.
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Bei der Herstellung des Fahrzeuginnenverkleidungsteils wurde die Dekorschicht 2 im Bereich der Rippen 5, 6 gegen den Träger 3 gedrückt. Hierdurch wurde eine dichtende Verbindung zwischen der Dekorschicht 2 und den Rippen 5, 6 gebildet. In die Kavität wurde das geschäumte Material 4 eingebracht. Beim Aufschäumen ist das geschäumte Material 4 in den durch die Rippen gebildeten Entlüftungskanal vorgedrungen. Durch den geringen Querschnitt des Entlüftungskanals (im vorliegenden Beispiel beträgt eine Breite des Entlüftungskanals etwa 1 mm) war eine Fließgeschwindigkeit des geschäumten Materials vor dem Aushärten im Entlüftungskanal so gering, dass das geschäumte Material den Entlüftungskanal 9 nicht vollständig durchlaufen konnte. Hierdurch wurde das nur teilweise Verfüllen des Entlüftungskanals 9 mit dem geschäumten Material 4 erreicht. Beim Herstellungsverfahren wurde somit ein Schaumaustritt dadurch verhindert, dass der Entlüftungskanal 9 durch das geschäumte Material 4 selbst verschlossen wurde, nachdem eine Entlüftungsfunktion des Kanals nicht mehr notwendig war. Somit konnte eine zuverlässige Entlüftung realisiert werden, ohne dass eine zeitliche Steuerung der Entlüftung notwendig ist und ohne dass die Gefahr eines Schaumaustritts bestand.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils dargestellt. Das Fahrzeuginnenverkleidungsteil 10 weist eine Dekorschicht 11, einen Deckel 12 und einen Rahmen 13 auf. Im unteren Bereich der Figur ist 3 ein Schäumwerkzeug 20, auf dem die Bestandteile des Fahrzeuginnenverkleidungsteils beim Schäumen angeordnet werden, dargestellt. Das Schaumwerkzeug 20 weist einen Kanal 19 auf, an den ein Vakuum angelegt werden kann, um ein korrektes Anliegen der Dekorschicht 11 am Schäumwerkzeug 20 sicher zu stellen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel steht die Dekorschicht 11 rückseitig mit Rippen 14, 15 des Deckels in Kontakt. Durch die Rippen 14, 15 wird ein Entlüftungskanal gebildet, der ähnlich wie im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ausgebildet sein kann.
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Verschiedene Varianten von Ausführungsbeispielen der Entlüftungskanäle bzw. Rippen 14, 15 sind in den 4A bis 4C dargestellt. In 4A weisen beide Rippen 14, 15 jeweils eine Unterbrechung auf. Entsprechend ist der Entlüftungskanal 16 im Wesentlichen identisch, wie in den 1 und 2 dargestellt, ausgebildet.
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In der Variante des Deckels gemäß 4B weisen beide Rippen 14, 15 eine Vielzahl von Unterbrechungen auf, die jeweils versetzt angeordnet sind. Hierdurch werden mehrere Entlüftungskanäle 16 gebildet, die miteinander verbunden sind. Diese Ausgestaltungsvariante der Rippen 14, 15 bietet sich insbesondere dann an, wenn ein geschäumtes Material verwendet wird, das bereits im fließfähigen Zustand relativ stark viskos ist und das verhältnismäßig schnell erstarrt. Bei derartigen geschäumten Materialien wird trotz der kürzeren Längen der einzelnen Entlüftungskanäle ein Austreten des Schaums zuverlässig vermieden. Durch die mehreren Entlüftungskanäle und somit mehreren Verbindungsstellen der Kavität mit den Entlüftungskanälen wird eine Entlüftung der Kavität im besonderen Maße zuverlässig gewährleistet.
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Eine weitere Ausführungsform eines Deckels 12 ist in 4C dargestellt. In dieser Ausführungsform weist der Deckel 12 nur eine einzige Rippe 17 auf, die die Kavität mehr als einmal vollständig umläuft und die Form einer Spirale aufweist. Durch eine derartige Ausbildung der Rippe 17 kann ein Entlüftungskanal mittels einer einzigen Rippe erzeugt werden.
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In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Fahrzeuginnenverkleidungsteils 18 dargestellt. Diese Variante des Fahrzeuginnenverkleidungsteils ähnelt stark dem Fahrzeuginnenverkleidungsteil aus 3. Komponenten, die in der Ausführungsform aus 3 in ähnlicher Form vorkommen, wurden in 5 mit identischen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu der Ausführungsform aus 3 sind die Rippen 14, 15 der Ausführungsform der 5 nicht am Deckel sondern am Rahmen 13 angeordnet. Eine Abdichtung der Kavität wird durch Anliegen der Dekorschicht 11 an den Rippen 14, 15 des Rahmens 13 erzielt. Um eine Entlüftung zu gewährleisten, steht der durch die Rippen 14, 15 gebildete Entlüftungskanal 16 mit einem hierfür vorgesehenen Kanal 19 im Schäumwerkzeug in Verbindung. Hierfür kann der Rahmen 13 eine nicht dargestellte Vertiefung aufweisen, die zwischen dem Entlüftungskanal 16 und dem Kanal 19 verläuft.
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In den 6A bis 6C sind Abwicklungen der in Richtung der Kavität weisenden Seite des Rahmens 13 dargestellt. Da es sich bei den bis um Abwicklungen handelt, entspricht ein Punkt am linken Rand der Figuren jeweils dem auf gleicher Höhe angeordneten Punkt am rechten Rand der jeweiligen Figur. In 6A weisen die Rippen 14, 15, ähnlich wie in 4A, jeweils eine Unterbrechung auf. In 6B sind wiederum Varianten von Rippen 14, 15 dargestellt, die mehrere Unterbrechungen aufweisen und somit eine Mehrzahl von Entlüftungskanälen bilden. In 6C ist wieder, ähnlich wie in 4C, eine Variante mit nur einer Rippe 17 dargestellt, die die Kavität mehr als einmal umrandet.
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Grundsätzlich ist eine Vielzahl weiterer Ausführungsformen möglich. Nahezu jedes nach dem Stand der Technik bekanntes Fahrzeuginnenverkleidungsteil, bei dem eine Kavität zwischen einer Dekorschicht und einem Träger gebildet wird, wobei die Kavität durch Andrücken der Dekorschicht an den Träger abgedichtet wird, kann durch die Verwendung von, wie vorangehend beschrieben ausgebildeten, Rippen verbessert werden. Als Vorteil ergibt sich jeweils eine deutliche Vereinfachung der ansonsten verhältnismäßig komplizierten Entlüftung bei der Herstellung der Fahrzeuginnenverkleidungsteile.
