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Die
Erfindung betrifft eine zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie sowie
eine Vorrichtung zu deren Herstellung.
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Schaumfolien
sind im Stand der Technik seit langem bekannt. Diese müssen insbesondere
den geltenden Anforderungen in der Automobilindustrie genügen, wo
sie zur Bespannung von Fahrzeuginnenteilen, insbesondere Automobilinnenteilen, wie
Seitentüren,
Schaltkonsolen, Stirnpolstern, Säulen,
Sitzrückenseiten,
Himmelteilen, Armaturentafeln und dergleichen, dienen. Die bekannten
Schaumschichten setzen sich im allgemeinen aus einem weichmacherhaltigen
PVC-Schaum und einer kompakten Deck- bzw. Dekorschicht zusammen.
Die von den Automobil- bzw. Fahrzeugherstellern an Schaumfolien
gestellten Anforderungen stellen neben den ausreichenden mechanischen
Festigkeitseigenschaften für
die Gebrauchsbeanspruchung, wie Kratzen, Stoßen, Scheuern und dergleichen,
darauf ab, daß dem
fertig kaschierten Teil ein gewisser Polstereffekt und somit ein
angenehmer Oberflächengriff verliehen
wird. Insbesondere spielen hierbei auch ästhetische Erwägungen,
d.h. das optische Erscheinungsbild im Fahrzeuginnenraum, eine große Rolle.
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So
ist bei Verkleidung von Instrumententafeln üblicherweise der obere Teil
dunkel, d.h. schwarz, gestaltet, damit er sich nicht in der Windschutzscheibe
spiegelt und so das Blickfeld des Fahrers nicht beeinträchtigt.
Der untere Teil der Instrumententafel wird hingegen aus ästhetischen
Gründen
zumeist hell gestaltet. Demzufolge müssen zwei unterschiedlich gefärbte Bauteile
gesondert verarbeitet und später
zusammengebaut werden. Dies ist zeitaufwendig und verursacht zusätzliche
Kosten. Ähnlich
liegt die Situation für
Innenverkleidungen von Türen,
wonach ebenfalls beispielsweise ein dunkles Oberteil und ein helles
Unterteil erwünscht
sind.
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Im
Stand der Technik sind zweifarbige Schalttafel- oder Armaturenbrettfolien
bekannt, wie beispielsweise beschrieben in der
DE 195 30 757 A1 oder der
DE 197 36 194 A1 .
Jedoch sind die bekannten Schaumfolien lediglich einfarbig. Zwei-
oder mehrfarbige Schaumfolien, die den gewünschten Anforderungsprofilen
genügen,
sind auf dem Markt bislang nicht erhältlich. Dies hängt mit
verschiedenen Faktoren zusammen. Wenn man auf eine bekannte Schaumfolie
mit üblicher
Dicke eine bekannte zwei- oder mehrfarbige Deckschicht auflaminieren
würde, käme man zu
einer Schaumfolie, welche nicht weiterverarbeitet werden könnte und
zudem keiner der für Schaumfolien
notwendigen Anforderungen genügen würde. Dies
liegt einerseits daran, daß die
gesamte Schaumfolie eine zu große
Gesamtdicke aufweisen würde,
wodurch beim Aufbringen der Schaumfolie auf Bauteile zur Innenverkleidung
in Kraftfahrzeugen keine definierten Radien mehr erreicht werden
könnten.
Wenn man eine übliche
zwei- oder mehrfarbige Deckfolie auf eine Schaumschicht auflaminieren
würde,
wäre zudem
die Dicke der mehrfarbigen Deckfolie zu stark, so daß der von
einer Schaumfolie erwünschte
Softeffekt sowie die weiche Haptik zerstört werden würde. Mit anderen Worten verhindert
die zu starke farbige Deckschicht die weichelastische Griffigkeit
der Schaumfolie. Jedoch können
aufgrund verfahrenstechnischer Grenzen nicht beliebig dünne mehrfarbige
Folien hergestellt werden.
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Ein
weiterer Nachteil bekannter zwei- oder mehrfarbiger Folien besteht
ferner darin, daß auf
einen Träger
beispielsweise zwei Folien unterschiedlicher Farben auflaminiert
sind, wobei die beiden farbigen Folien an der Stoß- oder
Nahtstelle aneinandergrenzen oder überlappend angeordnet sind.
Wenn die Folien direkt nebeneinander liegen, entsteht eine zusätzliche
Grenzfläche,
welche beim Verformen der zwei- oder mehrfarbigen Folie eine Schwachstelle hinsichtlich
der Stabilität
darstellt, d.h. beispielsweise beim Tiefziehen bricht die Folie
an dieser Nahtstelle leicht und reißt ganz durch. Bei der Variante,
in der die beiden Farbfolien an der Nahtstelle überlappen, können zudem
Haftprobleme auftreten, insbesondere wenn die untere Farbschicht
eine zusätrliche
Lackschicht trägt,
so daß der überlappende
Bereich bei Verformungen ebenfalls leicht aufplatzt bzw. einreißt.
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Darüber hinaus
müssen
neben Kompatibilitätsproblemen
der Farbschicht mit der Schaumschicht die hohen Anforderungen der
Automobilindustrie berücksichtigt
werden. Es ist daher notwendig, die Technologie einerseits einer
zwei- oder mehrfarbigen Auflage und andererseits einer Schaumfolie derart
aufeinander abzustimmen, daß gut
verarbeitbare Schaumfolien mit den gewünschten Anforderungen resultieren.
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Unter
Berücksichtigung
obigen Hintergrunds liegt der Erfindung demnach die Aufgabe zugrunde, zwei-
oder mehrfarbige Schaumfolien bereitrustellen, welche die oben geschilderten
Nachteile vermeiden, den Anforderungen der Automobilindustrie genügen und
insbesondere zur Verkleidung von Instrumententafeln bzw. Türinnenauskleidungen
herangezogen werden können.
Ferner soll die Schaumfolie in wirtschaftlicher Weise ohne hohen
Zeit- und Kostenaufwand in einfacher Weise herstellbar sein.
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Erfindungsgemäß wird obige
Aufgabe gelöst durch
eine zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie auf der Basis eines thermoplastischen
Kunststoffs, umfassend mindestens eine Deckund eine Unterschicht, wobei
die Unterschicht eine Schaumschicht darstellt und die Deckschicht
in Form einer zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie aus einem Träger und
mindestens einer weiteren Schicht vorliegt, wobei die weitere(n)
Schicht(en) in einer entsprechenden Vertiefung des Trägers und
mit diesem oberflächenbündig angeordnet
ist (sind) und sowohl Träger
als auch weitere Schicht(en) jeweils einen Teil der Oberfläche der Folie
bilden und verschieden gefärbt
sind.
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Als
Schäume
kommen Polyurethan- oder Polyolefinschäume, wie vorzugsweise Polyethylen, Polypropylen,
und deren Mischpolymerisat, in Frage. Diese Materialien erfüllen die
genannten Voraussetzungen, sind insbesondere thermisch gut verformbar, weisen
eine ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit sowie ein hervorragendes
Rückstellvermögen auf
und haben eine feine, regelmäßige und
geschlossenzellige Struktur sowie die erforderlichen guten mechanischen
Eigenschaften.
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Die
Stärke
der Unterschicht in Form der Schaumschicht beträgt bevorzugt etwa 0,7 bis 8,0 mm,
insbesondere etwa 1,0 bis 4 mm.
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Auf
der Schaumschicht der erfindungsgemäßen zwei- oder mehrfarbigen
Schaumfolie ist eine Deckschicht in Form einer zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie
ausgebildet. Die Kompaktfolie ist aus einem Träger und mindestens einer weiteren
Schicht zusammengesetzt, wobei die weitere(n) Schicht(en) in einer
entsprechenden Vertiefung des Trägers und mit
diesem oberflächenbündig angeordnet
ist (sind) und sowohl Träger
als auch weitere Schichten jeweils einen Teil der Oberfläche der
Folie bilden und verschieden gefärbt
sind. Unter "Vertiefung" wird hier jegliche
Abweichung des Dickenprofils des Trägers von der rechteckigen Form
verstanden. Die Vertiefung kann beispielsweise die Form einer rechteck-, trapez-
oder dreieckförmigen
Aussparung haben, wobei auch jede andere geometrische Aussparung, die
in einem Träger
erzeugt werden kann, hier mitumfaßt ist. Die Vertiefung kann
einen einzigen geschlossenen Bereich des Trägers ausmachen, sie kann aber
auch mehrere voneinander getrennte Bereiche des Trägers betreffen.
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Die
Deckschicht in Form der Kompaktfolie besteht daher aus einem Verbund
aus Träger
und mindestens einer weiteren Schicht, wobei die weitere Schicht
in eine Vertiefung des Trägers
eingefügt
ist und oberflächenbündig mit
diesem vorliegt, so daß die
Oberseite der Kompaktfolie teilweise vom Träger und teilweise von zumindest
einer weiteren Schicht mit jeweils unterschiedlicher Farbgebung
gebildet wird. Somit existieren in der zweifarbigen oder mehrfarbigen
Kompaktfolie zwei oder mehrere Bereiche, wobei jeder Bereich eine
andere Farbe aufweisen kann. Eine sichtbare Farbe stammt vom Träger, wobei
die weitere Farbe oder weiteren Farben zu den weiteren Schichten
gehören.
Die erste Farbe kann beispielsweise einen dunklen Farbton, wie Schwarz oder
Braun, aufweisen, während
die zweite Farbe eine helle Färbung,
wie Weiß oder
Grau, haben kann. Demzufolge ist in der zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie der Träger
selbst sichtbar.
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Die
thermoplastischen Kunststoffe der zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie
unterliegen im Rahmen der Erfindung keinerlei Beschränkung. So
sind beispielsweise Polyolefine, Vinylpolymere, Polyamide, Polyester,
Polyacetate, Polycarbonate und zum Teil auch Polyurethane geeignet.
Besonders bevorzugt sind Polyolefine. Vorzugsweise weist die Kompaktfolie
eine Dicke von etwa 0,2 bis 1,5 mm, insbesondere etwa 0,3 bis 0,7
mm auf.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
werden die Kunststoffe der Kompaktfolie aus Träger und zumindest einer weiteren
Schicht derart ausgewählt,
daß diese
bei derselben Temperatur vergleichbare Viskositäten aufweisen. Hierdurch kann
der Verbund aus Träger
und Zusatzschicht stabiler gestaltet werden. Auch ist es möglich, daß Träger und
weitere Schicht aus demselben thermoplastischen Kunststoff ausgewählt werden,
was beispielsweise im Falle von Polyolefinen die Recyclingsfähigkeit
drastisch erhöht.
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Es
ist erfindungsgemäß bevorzugt,
daß die weitere
Schicht eine Dicke von etwa 0,2 bis 1,0 mm, insbesondere etwa 0,3
bis 0,6 mm aufweist. Hierbei können
die Dicke des Trägers
und der weiteren Schicht entsprechend abgestimmt werden, um eine zwei-
oder mehrfarbige Kompaktfolie gewünschter Dicke zu erhalten.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich,
sehr dünne
zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolien bereitzustellen, was mit dem
eingangs beschriebenen Stand der Technik nicht möglich war. Dennoch stellen
auch diese sehr dünnwandigen Kompaktfolien
die erforderliche Festigkeit und anderen erwünschten mechanischen Eigenschaften
zur Verfügung.
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Hinsichtlich
der einsetzbaren farbgebenden Pigmente der zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie unterliegt die Erfindung ebenfalls keiner Einschränkung. So
kann die Mehrfarbigkeit der erfindungsgemäßen Schaumfolie durch entsprechend
unterschiedliche Farbpigmentierung oder Farbstoffzumischung in die
Kunststoffschmelzen des Trägers
und der weiteren Schicht oder Schichten erreicht werden. Die Mengen
an zugesetztem Pigment bewegen sich dabei im üblichen Rahmen und sind dem
Fachmann auf diesem Gebiet bekannt. Selbstverständlich können zusätzlich auch übliche Additive
in den Schichten vorhanden sein.
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Die
zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie ist in herkömmlicher Art und Weise auf
die Schaumfolie oder -schicht aufgebracht. Hierfür kann jedes dem Fachmann bekannte
Verfahren eingesetzt werden.
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Ein
Verfahren zur Herstellung der zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie
auf Basis eines thermoplastischen Kunststoffs, wobei drei Varianten
eingesetzt werden können,
wird wie folgt beschrieben.
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Nach
einer ersten Verfahrensvariante wird die zwei- oder mehrfarbigen
Schaumfolie auf Basis eines thermoplastischen Kunststoffs hergestellt
mit den Schritten:
- (1) Herstellen und/oder
Zuführen
eines Trägers auf
Basis eines thermoplastischen Kunststoffs einer ersten Farbe unter
Ausbilden mindestens einer Vertiefung im Dickenprofil des Trägers;
- (2) Herstellen und/oder Zuführen
mindestens einer vom Träger
verschieden gefärbten
weiteren Schicht, die in die Vertiefung des Trägers oberflächenbündig eingepaßt wird
und Verbinden der Schichten unter Wärme- und Druckeinwirkung bei gleichzeitigem
Glätten
der entstehenden Oberfläche
unter Ausbilden einer Deckschicht in Form einer zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie;
- (3) gegebenenfalls Lackieren der Oberseite der Deckschicht und
- (4) Laminieren der Deckschicht auf eine Schaumschicht, gegebenenfalls
unter gleichzeitigem Prägen
der Deckschicht.
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Die
zweite Verfahrensvariante zur Herstellung einer zwei- oder mehrfarbigen
Schaumfolie weist die Schritte auf:
- (1) Herstellen
und/oder Zuführen
eines Trägers auf
Basis eines thermoplastischen Kunststoffs einer ersten Farbe unter
Ausbilden mindestens einer Vertiefung im Dickenprofil des Trägers;
- (2) Herstellen und/oder Zuführen
mindestens einer vom Träger
verschieden gefärbten
weiteren Schicht, die in die Vertiefung des Trägers oberflächenbündig eingepaßt wird
und Verbinden der Schichten unter Wärme- und Druckeinwirkung bei gleichzeitigem
Glätten
der entstehenden Oberfläche
unter Ausbilden einer Deckschicht in Form einer zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie;
- (3) gegebenenfalls Lackieren und Prägen der Oberseite der Deckschicht
und
- (4) Laminieren der Deckschicht auf eine Schaumschicht unter
Einsatz eines Klebemittels.
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In
den beiden vorgenannten Verfahrensvarianten wird daher zunächst gemäß den Schritten
(1) und (2) eine zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie hergestellt
und/oder zugeführt.
Der Träger
sowie die weiteren Schichten können
beispielsweise durch Extrusion hergestellt werden. Dem Träger wird
dann zumindest eine weitere Schicht zugeführt und in die entsprechende
Vertiefung des Trägers
unter Wärme- und
Druckeinwirkung bei gleichzeitigem Glätten der entstehenden Oberfläche eingepaßt bzw.
eingefügt. Der
Träger
und die weitere Schicht weisen eine andere Farbe auf, wodurch das
mehrfarbige Erscheinungsbild entsteht. Selbstverständlich können auch mehrere
Schichten unterschiedlich gefärbter
Kunststoffe zusammengeführt
werden. Anschließend
kann in Schritt (3) die Oberseite der Deckschicht entsprechend
behandelt werden, zum Beispiel durch Lackieren und/oder Prä gen, woraufhin
in Schritt (4) auf die Schaumschicht oder -folie laminiert
wird und gegebenenfalls ein zusätzliches
Prägen
durchgeführt
werden kann. Auch ist es möglich,
die Oberfläche
der Deckschicht mindestens ein weiteres Mal zu glätten.
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In
den beiden obigen Verfahrensvarianten wird demnach zunächst eine
zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie erzeugt, welche anschließend auf
eine Schaumfolie oder -schicht laminiert wird. Dies kann durch im
Stand der Technik bekannte Verfahren erfolgen.
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Das
Verbinden mittels Klebemittel nach der zweiten Variante kann mit
einem herkömmlichen
Kleber erfolgen, aber auch durch eine klebende Folie, wie insbesondere
eine Schmelzklebefolie. Eine Klebeschicht, die die Deckschicht mit
der Schaumschicht flächig
dauerhaft verbindet, mit thermoplastischem Charakter und geringer
Stärke
ist besonders bevorzugt. Es kann sich beispielsweise um eine ein- bzw.
mehrschichtige Schmelzkleberfolie handeln. Diese sollte vorzugsweise
nicht stärker
als etwa 0,2 mm sein. Vorteilhafterweise kann auch eine ein- bzw. mehrschichtige
Haftkleberschicht mit Lösemittel- bzw.
Dispersionsklebstoff und/oder eine Kombination aus beidem, herangezogen
werden.
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Es
wird dadurch, daß der
Träger
ebenfalls farbig ausgebildet ist, zumindest ein Extruder beim Verfahren
eingespart, wodurch ein geringerer Aufwand und ein einfacher zu
steuerndes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen zwei-
oder mehrfarbigen Schaumfolie erreicht wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verfahrensführung wird
bei der Herstellung der zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie ein
geringerer Ausschuß erhalten,
was unter anderem an der geringeren Zahl an Grenzflächen gegenüber bekannten
zwei- oder mehrfiarbigen Folien liegt, die aufgrund der Nahtstelle,
an der die farbigen Folien aneinanderstoßen oder überlappen, eine Art Sollbruchstelle
bei Verformung oder Beanspruchung der Folie haben. Das Auftreten
von Herstellungsfehlern wird hierdurch deutlich herabgesetzt. Die
erhaltene Schaumfolie der Erfindung weist insgesamt eine verbesserte
Beständigkeit
beim Einsatz und der Weiterverarbeitung auf, da minimale Schichtund
Grenzflächen
die Fehlerquellen reduzieren. Tatsächlich verhält sich die zwei- oder mehrfarbige Kornpaktfolie
auf der Schaumfolie wie eine herkömmliche homogene einfarbige
Folie und besitzt daher auch deren Vorteile.
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Gemäß einer
dritten Verfahrensvariante wird eine zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie
auf der Basis eines thermoplastischen Kunststoffs mit den folgenden
Verfahrensschritten hergestellt:
- (1) Herstellen
und/oder Zuführen
eines Trägers (15)
auf Basis eines thermoplastischen Kunststoffs einer ersten Farbe
unter Ausbilden mindestens einer Vertiefung (19) im Dickenprofil
des Trägers
(15), welche in die Vertiefung paßt;
- (2) Herstellen und/oder Zuführen
mindestens einer vom Träger
(15) verschieden gefärbten
weiteren Schicht (16);
- (3) Zuführen
einer Schaumschicht (17);
- (4) Zusammenführen
von Träger
(15), weiterer Schicht(en) (16) und Schaumschicht
(17), Verbinden der Schichten unter Wärme- und Druckeinwirkung bei
gleichzeitigem Glätten
der entstehenden Oberfläche
unter Ausbilden einer zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie (50)
und
- (5) gegebenenfalls Lackieren und Prägen der Oberseite der Deckschicht.
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Gemäß dieser
dritten Variante des Verfahrens wird nicht erst die Kompaktfolie
erzeugt und dann zur Schaumfolie weiterverarbeitet, sondern unmittelbar
die zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie aus allen Schichten hergestellt.
Hierzu werden sämtliche Schichten
am Glättwerk
zusammengeführt
und dort miteinander verbunden. Man läßt den Schaum demnach dort
zulaufen, wo der Träger
und die weitere(n) Schicht(en) zugeführt werden. Der Träger und
die weitere(n) Schicht(en) können
hierbei zum Beispiel durch Extrusion erzeugt werden. Die Schichten
werden dann im Glättwerk
unter Wärmeeinwirkung
und Druck entsprechend laminiert. Vorteilhafterweise kann zum Verbinden
der Kompaktfolie mit der Schaumschicht zusätzlich ein Klebemittel eingesetzt werden,
welches in Form eines üblichen
Klebers oder einer Klebeschicht einen flächigen dauerhaften Verbund
liefert.
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Es
ist bei allen drei Varianten möglich,
den Träger
und die weitere(n) Schicht(en) der zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie
gleichzeitig herzustellen und unter Zuführen der Schaumschicht unmittelbar zur
erfindungsgemäßen Schaumfolie
zu gelangen. Selbstverständlich
können
die einzelnen Schichten oder Folien auch gesondert erzeugt und als
Halbfertigprodukte eingesetzt und dann zur Schaumfolie weiterverarbeitet
werden.
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Im
Verfahren hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
mindestens eine der Folien oder Schichten vor dem Schritt des Zusammenfügens und
Verbindens auf eine Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 250°C vorzuwärmen. Die
Temperatur kann in Abhängigkeit
der Eigenschaften der zu behandelnden Folie, wie der Dicke und Art
des thermoplastischen Kunststoffmaterials, ausgewählt werden.
Hierzu kann beispielsweise ein IR-Strahlerfeld eingesetzt werden.
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Die
Folien und Schichten weisen die bereits beschriebenen Spezifikationen
und Zusammensetzungen auf. Selbstverständlich können diesen auch übliche Zusätze einverleibt
werden.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
erfolgt in den drei erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten das
Verbinden des Trägers
mit der oder den anders gefärbten
Schichten außerhalb der
Düsen der
Extruder. Mit anderen Worten ist es nicht unbedingt erforderlich,
daß Träger und
weitere Schichten koextrudiert werden, dies ist jedoch möglich.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Herstellung
einer zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie, aufweisend:
eine
erste Vorrichtung zum Erzeugen und/oder Zuführen einer Kunststoffschicht
zum Ausbilden eines Trägers
einer ersten Farbe mit mindestens einer Vertiefung;
eine zweite
Vorrichtung zum Erzeugen und/oder Zuführen zumindest einer weiteren
Kunststoffschicht zum Ausbilden einer oder mehrerer, anders als
der Träger
gefärbter
weiterer Schichten, die in die Vertiefung(en) des Trägers oberflächenbündig einpassen; eine
dritte Vorrichtung zum Zuführen
einer Schaumschicht; ein Glättwerk
zum oberflächenbündigen Verbinden
und Glätten
der entstandenen Oberfläche
- (a) des Trägers,
der weiteren Schicht(en) und der Schaumschicht unter Ausbilden einer
zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie oder
- (b) des Trägers
und der weiteren Schicht(en) unter Ausbilden einer zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie und eine vierte Vorrichtung zum Verbinden der nach
(b) erhaltenen zwei- oder mehrfarbigen Kompaktfolie mit der Schaumschicht
unter Ausbilden einer zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie.
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Demzufolge
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine erste Vorrichtung, wie zum Beispiel einen Extruder, zum Erzeugen
eines Trägers
aufweisen sowie mindestens eine weitere Vorrichtung, wie zum Beispiel
einen zweiten Extruder, zum Erzeugen der weiteren Schicht mit einer
zweiten Farbe, die jeweils mit einem entsprechenden Formwerkzeug
des Extruders ausgebildet werden. Auch können die erste und zweite Vorrichtung
nur zur Zuführung
von Träger
und weiterer Schicht dienen, d.h. die vorgefertigten Schichten bzw.
Folien werden eingesetzt. Die ausgeformte weitere Schicht wird dann
in die Vertiefung des Trägers
oberflächenbündig eingepaßt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform werden
der Träger
und der oder die weiteren Schichten durch Extrusion erzeugt, wobei
das Formwerkzeug des ersten Extruders vorzugsweise eine schlitzartige
Düse aufweist,
in die ein Vorsprung hineinsteht, dessen quer zur Strömungsrichtung
der Kunststoffschmelze verlaufender Querschnitt dem Vertiefungsquerschnitt
des erzeugenden Trägers
entspricht. Durch entsprechende Einstellung des Vorsprungs kann
die Form und Abmessung der Vertiefung im Träger entsprechend eingestellt
werden. So kann der Vorsprung beispielsweise in Form einer relativ
langgestreckten Lippe oder Welle vorliegen. Zur Regulierung von
Dicke und Breite der Vertiefung kann die Lippe höhen- bzw. längenverstellbar eingerichtet
sein. Auch können
in der ersten Vorrichtung einstellbare Mittel, beispielsweise in
Form von verstellbaren Lippen, vorgesehen sein, welche es ermöglichen,
die Dicke des Trägers
und somit die Gesamtdicke der Deckschicht zu variieren. Auch das Formwerkzeug
des zweiten Extruders, beispielsweise in Form einer Düse, kann
einstellbar ausgelegt sein, um die weitere(n) Schicht(en) für die gewählten Abmessungen
der Vertiefung im Träger
entsprechend zu dimensionieren.
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Ferner
ist erfindungsgemäß eine dritte
Vorrichtung zum Zuführen
einer Schaumschicht vorhanden.
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Darüber hinaus
weist die Vorrichtung der vorliegenden Efindung ein Glättwerk auf.
Dieses dient nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform (a) zum oberflächenbündigen Verbinden
und Glätten
der entstandenen Oberfläche
des Trägers,
zumindest einer weiteren Schicht und der Schaumschicht unter Ausbilden
einer zwei- oder mehrfarbigen Schaumfolie. Alternativ dient das
Glättwerk
zum oberflächenbündigen Verbinden
und Glätten
der entstandenen Oberfläche
des Trägers
und der weiteren Schichten unter Ausbilden zunächst einer zwei- oder mehrfarbigen
Kompaktfolie, welche im Anschluß in
einer vierten Vorrichtung unter Zuführen der Schaumschicht zur
erfindungsgemäßen zwei-
oder mehrfarbigen Schaumfolie verarbeitet wird.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
ist eine zusätrliche
Vorrichtung zum Vorwärmen
mindestens einer der Folien oder Schichten vor dem Glättwerk vorgesehen,
wobei vor dem Schritt des Zusammenfügens und Verbindens auf eine
Temperatur im Bereich von etwa 50 bis 250°C vorgewärmt wird.
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Die
durch die Erfindung bereitgestellten Vorteile sind vielschichtig.
So zeichnet sich die erfindungsgemäße zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie durch
eine Vielzahl günstiger
Eigenschaften aus. Sie ist ohne Probleme verarbeitbar, erfüllt die
gewünschten
Anforderungen und ist in einfacher Art und Weise wirtschaftlich
herstellbar. Neben der außerordentlich guten
Verarbeitbarkeit bietet die erfindungsgemäße Schaumfolie eine zwei- oder
mehrfarbige Ausführung,
welche bislang im Stand der Technik noch nicht zur Verfügung stand.
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Bei
Einsatz der erfindungsgemäßen Schaumfolie
können
zusätrliche
Verarbeitungsschritte eingespart werden, da unterschiedliche gefärbte Bauteile
nicht mehr gesondert verarbeitet und später zusammengebaut werden müssen. Hierdurch
können
zusätzliche
Kosten vermieden werden.
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Neben
dem ästhetischen
Erscheinungsbild und der ansprechenden Optik liefert die zweioder mehrfarbige
Schaumfolie den erwünschten
guten Polstereffekt sowie das gute Rückstellvermögen bekannter Schaumfolien
und zeigt ein vorteilhaft niedriges Gewicht. Insgesamt erfüllt die
zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie in hohem Maße die Anforderungen der Automobilindustrie.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung der beiliegenden Zeichnungen. Es
zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht
einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2a einen schematischen Querschnitt
eines ersten Formwerkzeugs eines ersten Extruders der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß 1;
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2b einen schematischen Querschnitt
eines zweiten Formwerkzeugs eines zweiten Extruders der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß 1;
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3 eine Ausführungsfarm
eines Schichtenaufbaus der erfindungsgemäßen zweioder mehrfarbigen Schaumfolie
und
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4 eine weitere Ausführungsform
eines Schichtenaufbaus der erfindungsgemäßen zwei- oder mehrfarbigen
Schaumfolie.
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1 zeigt eine Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die im wesentlichen einen ersten Extruder 10 mit einem
ersten Formwerkzeug 12, einen zweiten Extruder 20 mit
zweitem Formwerkzeug 22 und ein Glättwerk 40 umfaßt. Dieser
Ausschnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt
in schematischer Form eine Herstellungsvariante für die zwei-
oder mehrfarbige Kompaktfolie, an die sich das Auflaminieren auf
eine Schaumschicht (nicht gezeigt) anschließt.
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In 1 wird eine Kompaktfolie 14,
zusammengesetzt aus Träger 15 und
einer weiteren Schicht 16, erzeugt. Die Formmasse der ersten
Kunststoffschmelze wird vom Extruder 10 über ein
erstes Formwerkzeug 12 mit integrierter Ausgangsdüse bzw. Breitschlitzdüse (nicht
gezeigt) als Träger 15 ausgestoßen. Der
Träger 15 weist
durch entsprechende Pigmentierung eine erste Farbe auf, die z.B.
einen dunklen Farbton, wie Schwarz oder Braun, darstellen kann.
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Der
zweite Extruder 20 kann identisch wie Extruder 10 aufgebaut
sein und stößt eine
Kunststoffschmelze oder Formmasse durch ein zweites Formwerkzeug 22 mit
Ausgangsdüse
(nicht gezeigt) als weitere Schicht 16 aus, die eine zweite
Farbe eines anderen Farbtons aufweist, der heller als die erste Farbe
sein kann.
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Das
in 2a im Querschnitt
dargestellte erste Formwerkzeug 12 ist an den ersten Extruder 10 angeordnet
und weist eine formgebende Kammer 11 auf, in welche die
Kunststoffschmelze vom Extruder 10 über einen Kanal 13 eintritt.
In die Kammer 11 ragt eine Lippe 18 als Vorsprung
hinein, die einen rechtwinkligen Querschnitt hat und die Vertiefung 19 in
der vom ersten Formwerkzeug 12 geformten Träger 15 ausformt.
Die Kammer 11 des Formwerkzeugs 12 geht in eine
Ausgangsdüse
(nicht gezeigt) über.
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Das
in 2b im Querschnitt
gezeigte zweite Formwerkzeug 22 des zweiten Extruders 20 hat eine
formgebende Kammer 21, durch die über einen Kanal 23 vom
Extruder 20 die Kunststoffschmelze oder Formmasse eintritt.
Die Kammer 21 geht in die Ausgangsdüse (nicht gezeigt) des Formwerkzeugs 22 über. Der
rechtwinklige lichte Querschnitt der Kammer 21 des zweiten
Formwerkzeugs 22 ist an den rechtwinkligen Querschnitt
der in die Kammer 11 des ersten Formwerkzeugs 12 hineinragenden
Lippe 18 angepaßt
oder mit dieser deckungsgleich. Das zweite Formwerkzeug 22 erzeugt
die weitere Schicht 16 mit rechteckigem schlitzartigem
Profil.
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Das
Glättwerk 40 umfaßt drei
nebeneinander angeordnete rotierende Walzen 34, 36 und 38.
Der Rotationssinn der Walzen ist 1 mit
den entsprechenden Pfeilen zu entnehmen. In der gezeigten Ausführungsform
wird die von Extruder 10 und dem Formwerkzeug 12 ausgestoßene Trägerschicht 15 zum
Einzugsspalt 42 geführt.
Die vom zweiten Extruder 20 und zweiten Formwerkzeug 22 ausgestoßene Schicht 16 wird
von oben senkrecht zum Einzugsspalt 42 geführt. Das
zweite Formwerkzeug 22 ist dabei derart angeordnet, daß die weitere
Schicht lagerichtig und angepaßt
zum Träger 15 in
den Einzugsspalt 42 zwischen der ersten Walze 34 und
der zweiten Walze 36 eintritt, wobei die weitere Schicht 16 genau
deckungsgleich in die rechteckige Vertiefung 19 des Trägers 15 eintritt.
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Die
erste Walze 34 und die zweite Walze 36 befördern die
zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie, zusammengesetzt aus Träger 15 und
weiterer Schicht 16 weiter, bis der Folienverbund über die
dritte Walze 38, die sich im Uhrzeigersinn dreht, das Glättwerk 40 wieder
verläßt. Durch
die im Glättwerk vorherrschende
Temperatur im Bereich zwischen etwa 40 bis 90°C und dem von den Walzen ausgeübten Druck
werden die teilweise noch erwärmten
Folien zu einem festen Verbund verschweißt bzw. verklebt und gleichzeitig
wird die Oberfläche
der Kompaktfolie geglättet.
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Demzufolge
kann gleichzeitig mit Herstellung des Trägers 15 eine Schicht 16 mittels
Extrusion und Formgebung derart erzeugt werden, daß die Schicht
in die Vertiefung 19 des Trägers 15 deckungsgleich
hineinpaßt.
Die Vereinigung von Träger 15 und
Schicht 16 wird im Bereich des Einzugsspalts 42 des
Glättwerks 40 durchgeführt, wobei
die Schicht 16 lagerichtig in die Vertiefung 19 des
Trägers 15 eingebracht
wird.
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Nach
der Extrudereinrichtung und vor dem Glättwerk kann eine Vorrichtung
zum Vorwärmen
der entsprechenden Folie oder Schicht vorgesehen werden, um diese
in geeigneter Weise für
den anschließenden
Prozeß des
Verbindens bzw. Verklebens vorzubereiten.
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Nach
Verlassen des Glättwerks
kann die zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie gegebenenfalls nach
Lackieren der Oberseite in einer weiteren Vorrichtung (nicht gezeigt)
auf eine Schaumschicht 17 auflaminiert werden. Gleichzeitig
kann die Oberseite der Kompaktfolie geprägt werden. Erfindungsgemäß kann die
zwei- oder mehrfarbige Kompaktfolie auch mit einem Kleber oder einer
Klebefolie mit der Schaumschicht 17 verbunden werden. Die
Schaumschicht 17 kann dabei gleichzeitig mit der Kompaktfolie
hergestellt oder auch als Halbfertigprodukt zugeführt werden.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann eine weitere Vorrichtung 30 (gestrichelt dargestellt)
zur Zuführung
der Schaumschicht 17 vorgesehen sein. Die Schaumschicht 17 erstreckt sich
zunächst
in horizontaler Ebene und wird dann vor der ersten Walze 34 mitgenommen
und auf deren Walzenumfang aufliegend dem Einzugsspalt 42 zugeführt. Hierdurch
können
der Träger 15 und
die weitere Schicht 16 und der Schaum 17 im Einzugsspalt 42 des
Glättwerks 40 aneinander
gelegt werden und so unmittelbar die zwei- oder mehrfarbige Schaumfolie 50 gebildet
werden. Selbstverständlich
ist es auch möglich,
die Schichten bzw. Folien bereits unmittelbar nach Formgebung vor
Eintritt in den Einzugsspalt 42 miteinander zu Verbinden.
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3 und 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen zweioder mehrfarbigen
Schaumfolie 50 auf Basis von thermoplastischem Kunststoff,
wobei der Träger 15 der Kompaktfolie 14 jeweils
bis zur Oberseite 55 der Kompaktfolie 14 reicht
und die weitere Schicht 16 in die Vertiefung 19 des
Trägers 15 eingefügt ist und ebenfalls
bis zur Oberseite 55 der Kompaktfolie 14 reicht.
Unterhalb der zweifarbigen Kompaktfolie 14 in Form der
Deckschicht ist eine Unterschicht in Form der Schaumschicht 17 vorgesehen.
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Hierbei
sind die weitere Schicht 16 und der Träger 15 an der Oberseite 55 der
Kompaktfolie 14 oberflächenbündig angeordnet.
Demzufolge erscheint die erfindungsgemäße Schaumfolie 50 mit dem
Träger 15 einer
ersten Farbe und der Schicht 16 einer zweiten Farbe dem
Betrachter als zweifarbig.