DE3108571C2 - Verfahren zum Herstellen eines aus einem Träger und aus einer auf dem Träger angeordneten Deckschicht bestehenden Verbundkörpers sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Bei der Herstellung von teilweise gepolsterten Trägern, die mit einer Deckfolie bzw. Dekorfolie überzogen sind wird bei Verwendung von geschlossenzelligem Schaum für die Polsterung die Dekorfolie auf den Träger und das auf dem Träger fixierte Schaummaterial aufkaschiert, wobei die Folienwärme zu einer thermischen Aktivierung der Kleberschicht auf dem Träger und der Polsterung beim Kaschiervorgang führt. Zur Herstellung eines mit einer Dekorfolie überzogenen Trägers der in einem Teilbereich mit einer weichen Polsterung versehen ist, wird mittels einer Prägeform (12) ein Bereich (21) in der Dekorfolie vorgeformt, in welchen das am Träger vorher fixierte Postermaterial eingebracht wird. Hierbei liegt der Träger (10) auf einer Trägerform (3) auf, die gegen die Prägeform (12) verfahrbar ist. Um den zu polsternden Bereich (15) herum ist die Trägerform (3) mit einer Dichtung versehen, um den zu polsternden Bereich von der zum Aufkaschieren der Folie (11) auf dem Träger (3) notwendigen Druckdifferenz abzuteilen und diesen Bereich eventuell mit einer Druckdifferenz beaufschlagen zu können, die derjenigen außerhalb des zu polsternden Bereiches (15) entgegengesetzt ist. Sowohl die Prägeform (12) als auch die Trägerform (3) sind über Bohrungen (16, 17 bzw. 5, 6) an eine Unterdruckquelle anschließbar, während die Prägeform in dem Bereich der zu polsternden Fläche des Trägers über eine Bohrung (7, 8) an eine Überdruckquelle anschließbar ist. Die aufzukaschierende Folie (11) ist mittels ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus einem Träger und aus einer auf dem Träger angeordneten Deckschicht bestehenden Verbundkörpers mit einer in einem Teilbereich abweichenden Gestalt, insbesondere zum Herstellen einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine durch Erwärmen plastifizierte thermoplastische Folie unter Differenzdruck an den Träger angedrückt und mittels eines durch die Wärme der Folie aktivierbaren Klebstoffes mit dem Träger verbunden wird. Die Erfindung bezieht sich auch auf die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren der oben erwähnten Art (DE-OS 20 46 013) erfolgt das Herstellen von Verbundkörpern, z. B. das Auskleiden von Behältern, in der Weise, daß eine entsDrechende Folie durch Erhitzen plastifiziert und mittels Differenzdruck gegen die Innenfläche des Behälters gedrückt wird, wobei der Unterdruck zwischen Behälter und Folie über im Behälter verbleibende Leitungen zur Auswirkung kommt Im Behälter vorgesehene Vorsprünge sind ebenfalls luftdurchlässig ausgebildet und an die Unterdruckleitungen angeschlossen, so daß ein gleichmäßiges Kaschieren auch mit Vorsprüngen versehener Flächen möglich ist Sollen Verbundkörper hergestellt werden, die gegenüber dem

ίο angrenzenden Bereich angeänderte Teilbereiche, z. B. einen Polstereffekt aufweisen, so wird dieser Polstereffekt durch Anbringen eines vorkonfektionierten Teiles, z. B. eines Polyurethanschaumes, erreicht, wobei dieses 'Orkonfektionierte Teil in einem getrennten Arbeits-Vorgang auf den bereits kaschierten Träger festgelegt wird. Hierbei ist es notwendig, daß die den Polsterschaum umgebende Folie mittels Hochfrequenzschweißen auf der auf dem Träger aufkaschierten Folie befestigt wird. Dies ist nicht nur wegen des zusätzlichen Arbeitsganges, sondern insbesondere wegen der Notwendigkeit der Verwendung einer Hochfrequenzschweißvorrichtung ein sehr kostspieliger Arbeitsvorgang.

Die Abänderung eines Teilbereiches kann aber auch darin bestehen, daß nur eine andere Oberflächenstruktur der Deckschich? gewünscht wird. Diese Oberflächenstrukturänderung in einem Teilbereich konnte bisher ebenfalls nur durch Einsatz von Hochfrequenz-Maschinen erreicht werden, was ebenfalls sehr aufwendig ist

Zwar ist es aus der DE-OS 20 26 427 bekannt, Kunststoffolien unmittelbar im Anschluß an einen Tiefziehvorgang in der Ziehform mitteis eines Stempels zu prägen. Hierbei werden aber nur Kunststoffolien verformt und keine Verbundkörper hergestellt,

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe Verbundkörper, bestehend aus Trägern mit einer aufkaschierten Deckschicht, welche einen gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeänderten Teilbereich aufweist, in einem einzigen Arbeitsvorgang in einfacher Weise hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach dem Erwärmen und zeitlich knapp vor dem Andrücken εη den Träger die Folie in ihrer dem Teilbereich zugeordneten Zone zu der abweichenden Gestalt verformt wird und daß das Andrücken an den Träger in dem Teilbereich untir Aussparen des Differenzdruckes erfolgt.

Hierdurch können Verbundkörper in einem einzigen Arbeitsvorgang hergestellt werden, die einen gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeänderten Teilbereich aufweisen, wobei dieser Teilbereich entweder nur eine andere Oberflächenstruktur aufweist oder gegenüber dem angrenzenden Teilbereich abgepolstert ist und gegebenenfalls zusätzlich auch noch eine andere Oberflächenstruktur aufweist. Der Verformungsvorgang der Zone für den Teilbereich erfolgt zeitlich so knapp vor dem eigentlichen Kaschiervorgang, daß ein erneutes Aufhei2en der Folie nicht notwendig ist. Der Verformungsvorgang und der anschließende Kaschiervorgang stellen also praktisch einen Arbeitsgang dar, weil die Folie weder umgespannt noch erneut aufgeheizt werden muß. Die zeitliche Trennung besteht nur insoweit, als der Verformungsvorgang für den Teilbereich abgeschlossen sein muß, wenn der Kaschiervorgang einsetzt, was bekanntlich nur sehr kurze Zeit dauert. Wesentlich bei der Erfindung ist neben der erwähn-

ten Tatsache, daß der Herstellungsvorgang in einem Arbeitsgang abläuft, die Tatsache, daß der von der Abänderung betroffene Teilbereich beim Kaschiervorgang von der für den Kaschiervorgang erzeugten Druckdifferenz ausgespart bleibt Hierdurch kann während des Kaschiervorganges, bei dem eine Druckdifferenz die Deckschicht gegen den Träger drückt, der vor dem Kaschiervorgang erzeugte abgeänderte Teilbereich durch diese Druckdifferenz nachträglich nicht zerstört werden, was insbesondere deshalb so bedeutungsvoll ist, da sich die Deckschicht noch in einem verformungsfähigen Zustand befindet, und zwar unabhängig davon, ob nur die Oberflächenstruktur geändert wurde oder ob Polstertaschen für die Aufnahme von Polstermaterial, beispielsweise Polsterschaum, zur Erzeugung eines abgeänderten Teilbereiches erzeugt wurden.

Ohne das Aussparen des Teilbereiches von der Druckdifferenz würde dieser Teilbereich durch die beim Kaschiervorgang aufgebrachte Druckdifferenz zerstört werden. Bei der Herstellung von gepolsterten Teilbereichen würde beispielsweise die Polsterung verformt werden, weil durch die Druckdifferenz der eingelegte Schaumstoff durch die Folie zusammengedrückt wird. Nach Beendigung des Kaschiervorganges ist die Folie bereits soweit abgekühlt, daß kaum noch die Möglichkeit einer Dehnung der Folie aufgrund der Rückfederungstendenz des Schaumstoffes besteht, so daß der angestrebte Polstereffekt nicht eintreten kann, weil das weiche Polstermaterial zusammengedrückt wird Wenn in dem Teilbereich abgeänderte Oberflächenstrukturen vorgesehen sind, so würden diese durch die vorhandene Druckdifferenz verändert werden, weil während des Kaschiervorganges die Folie verformungsfähig sein muß.

Durch die Ausbildung einer vorgeformten Zone vor dem Kaschiervorgang wird erreicht, daB das weiche Polstermaterial in eine Art Tasche, die die endgültige Formgebung des gepolsterten Teilbereiches bereits aufweist, aufgenommen werden kann, ohne daß eine bleibende Verformung des Polstermaterials eintritt, so daß der gepolsterte Bereich seine gewünschte Weichheit und Dicke beibehält Ein Andrücken der Folie gegen das Polstermaterial ist nur soweit notwendig, daß eine Verbindung zwischen Folie und Polstermaterial über den durch die Wärme aktivierbaren Klebstoff eintritt

Im Gegensatz zu den nachträglich aufgeschweißten vorkonfektionierten Polsterteilen entsteht um den gepolsterten Teilbereich keine Nahtstelle. Diese Nahtausbildung bei den bekannten Ausführungen birgt die Gefahr in sich, daß bei einer zu starken Anschmelzung des Folienmaterials während des Schweißvorganges an diesen Stellen Kißbiidungen auftreten können, wenn größere mechanische oder thermische Belastungen auftreten. Dies ist insbesondere bei Innenverkleidungen von Fahrzeugen der Fall, wo Temperaturen bis über 60⁰C eintreten können, wenn das Fahrzeug einer längeren Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist.

Wesentlich bei der Erfindung ist die Tatcache, daß der Polstefbereich und auch abgeänderte Oberflächenstrukturen während ein und desselben Durchlaufs der Deckschicht und des Trägers durch die Maschine ausgebildet werden können und daß ein zusätzlicher Arbeitsvorgang vermieden wird, der bei den bekannten Ausführungsfornien obendrein noch eine sehr teure Hochfrequenzschweiß-Masohine erfordert.

Sowohl in dem Falle, in welchem der Teilbereich gepolstert und gegebenenfalls mit einer gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeänderten Oberflächenstruktur versehen ist, als auch in dem Falle, in welchem nur eine anderp Oberflächenstruktur im Teilbereich erzeug; wird, ist es vorteilhaft wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Verformen der Zone für den Teilbereich mittels einer in ihrer Wirkrichtung der Druckdifferenz für das Andrücken an den Träger entgegengesetzten Druckdifferenz erfolgt Hierdurch kann nicht nur der für die Aufnahme von Polstermaterial notwendige Raum geschaffen werden, sondern durch die aufgebrachte Druckdifferenz kann die Oberflächenstruktur in dem Teilbereich gegenüber dem angrenzenden Teilbereich verändert werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer an eine Unterdruckquelle anschließbaren Trägerform zum Aufnehmen des Trägers und mit einer Transporteinrichtung zum Einbringen der plastifizierten Foüe ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Trägerform abgewandten Seite der Folie eine Prägeform für das Vorformen der dem Teilbereich zugeordne, \,n Zone angeordnet ist und daß an der Oberfläche der Trägerform der dem Teilbereich entsprechende Bereich mittels einer über die Oberfläche vorstehenden Dichtung abgegrenzt ausgebildet ist

Durch '"liese Ausgestaltung ist es möglich, den Teilbereich beispielsweise für die Aufnahme einer Polsterung, vorzuformen und gegebenenfalls mit einer gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeänderten Oberflächenstruktur zu versehen oder in einem bestimmten Bereich ohne Polsterung nur eine andere Oberflächenstruktur einzuprägen und dabei nahezu gleichzeitig durch eine gegeneinander gerichtete Relativbewegung den Träger in eine Lage zu bringen, in welcher die Polsterung in den vorgeformten Bereich eingedrückt bzw. der Träger gegen die im Teilbereich hinsichtlich der Oberflächenstruktur abgeänderten Deckschicht gedrückt werden kann, worauf der Kaschiervorgang beginnen kann.

Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der abgegrenzte Bereich der Trägerform an eine Druckluftquelle anschließbar ist, kann der Prägevorgang der Deckschicht noch verstärkt werden. Eine Verformung und gleichzeitige bzw. eine ausschließliche Prägung wird in erster Linie dadurch erzeugt, daß die Prägeform an eine Unterdruckquelle anschließbar ist wodurch der Atmosphärendruck die Folie gegen die Prägeform drückt. Die Beaufschlagung dieses Teilbereiches mit Überdruck führt zu einer Verbesserung des Verformungs- bzw. des Prägevorganges.

Damit die Folie während des Verformungsvorgangs bzw. des Prägevorganges nicht zu sehr auskühlt, kann die Prägeform eine Temperiervorrichtung aufweisen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Eri'iiidung besteht die Prägeform aus einem mikroporösen Werkstoff und ist an eine Unterdruckquelle anschließbar. Hierdurch nimmt die Folie die Oberflächenstruktur des mikroporösen Werkstoffes an. Die Innenfläche bzw. die für die Anlage der Folie vorgesehene Fläche der Prägeform kann aber euch in anderer Weise strukturiert sein, um dem Dekormateria! in dem Teilbereich eine andere Oberflächenwirkung zu verleihen, als dies in den angrenzenden Bereichen der Fall ist

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum erfindungsgemäßen Herstellen eines Verbundkörpers beispielsweise dargestell*.

6d Auf einem in der Höhe entsprechend einem Doppelpfeil 1 verfahrbaren Tisch 2 ist auf einer Zwischenplatte 4 eine Trägerform 3 angeordnet, in der durchgehende senkrecht zum Tisch 2 verlaufende Bohrungen 5 ange-

ordnet sind, die an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle anschließbar sind. Eine weitere Bohrung 7, die die Trägerform 3 und die Zwischenplatte 4 durchsetzt, steht mit einer Bohrung 8 im Tisch 2 in Verbindung, welche mit einer nicht dargestellten Überdruckquelle in Verbindung gebracht werden kann. Damit ein Kurzschluß zwischen den Bohrungen 5 und 7 nicht eintreten kann, ist die Bohrung 7 im Bereich der Trennfuge zwischen der Trägerform 3 und der Zwischenplatte 4 von einer Ringdichtung 9 umgeben. Die Bohrungen 5 und 7 reichen bis an die Oberfläche der Trägerform 3. die eine Oberflächengestaltung aufweist, welche einem Träger 10 entspricht, der mit einem als Folie ausgebildeten Dekormaterial 11 überzogen werden soll (strichpunktiert in zwei Positionen angedeutet). Der Träger 10 ist luft- ii durchlässig oder hat eine Vielzahl kleiner Bohrungen, so daß sich der in den Bohrungen 5 erzeugte Unterdruck Hiirrh Hpn Trüger 10 hindurch auswirkt und ein Ansaugen des Dekormaterials 11 auf den Träger 10 bewirkt.

Über der Trägerform 3 ist eine Prägeform 12 angeordnet, die an einer Zwischenplatte 13 befestigt ist, welche an der Unterseite eines Tisches 14 festgelegt ist. Die Prägeform 12 weist eine Innenkontur auf, die der Außenkontur einer Polsterung 20 entspricht, die auf einem Teilbereich 15 des Trägers 10 vorgesehen ist. Mit strichpunktierten Linien ist eine Prägeform 12' mit abgeänderter Gestaltung angedeutet. Diese Abänderung, die im wesentlichen eine flache Platte als Prägeform 12' umfaßt, kommt zum Einsatz, wenn in dem Teilbereich 15 keine Polsterung sondern nur eine Änderung der Oberflächenstruktur dieses Teilbereiches 15 gegenüber dem angrenzenden Bereich des Dekormaterials 11 hervorgerufen werden soll.

Die Prägeform 12 ist mikroporös, so daß über die gesamte Innenfläche bzw. an der gesamten Unterseite der Prägeform 12 ein Unterdruck erzeugt werden kann, wenn eine bis zur Prägeform 12 reichende und die Zwischenplatte 13 durchsetzende Bohrung 16, die mit einer entsprechenden Bohrung 17 im Tisch 14 in Verbindung steht, an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen wird. Die Zwischenplatte 13 ist mit Heizstäben 18 versehen, so daß die Prägeform 12 bzw. 12' temperiert werden kann. Zwischen die Trägerform 3 und die Prägeform 12 ist in deren auseinandergefahrenem Zustand mittels einer Transportvorrichtung 19 das Dekormaterial 11 einfahrbar, nachdem es vorher von einer nicht dargestellten Heizvorrichtung auf Verformungstemperatur aufgeheizt wurde.

Die Herstellung eines teilweise gepolsterten und mit dem Dekormaterial 11 überzogenen Trägers 10 läift wie folgt ab. Der Träger 10 wird von Hand oder automatisch auf die Trägerform 3 aufgelegt Vorher ist in demjenigen Bereich, in welchem ein Polstereffekt gewünscht wird, eine Polsterung 20 aufgeklebt und somit in ihrer Lage genau fixiert. Das Dekormaterial 11, welches eine thermoplastische Folie ist, wird nach diesem Einlegevorgang oder parallel hierzu erwärmt.

Das Dekormaterial 11 wird mittels der Transportvorrichtung 19 so zwischen die auseinandergefahrenen Formen 12 und 3 gebracht, daß es an der Unterseite der Prägeform 12 anliegt. Durch Anschließen der Bohrung 17 an die Unterdmckquelie wird eine Saugwirkung in der Prägeform 12 hervorgerufen, die das Dekormaterial 11 in die Prägeform 12 hineinsaugt, wodurch das Dekormateria) 11 einen vorgeformten Bereich 21 erhält, in welchen die Polsterung 20 beim Hochfahren des Tisches 2 eingefahren wird.

Bereits vor dem Einlegen des Trägers 10 ist dieser zusammen mit der Polsterung 20 mit einer nicht dargestellten Kleberschicht versehen worden, die gegebenenfalls vorgewärmt durch die Wärmeabgabe des Dekormaterials 11 thermisch aktiviert wird. Dies erfolgt dadurch, daß nach dem Hochfahren des Tisches 2 die Bohrungen 5 an die Unterdruckquelle angeschlossen werden, so daß die Dekorfolie ti gegen den Träger 10 angesaugt wird. Die thermisch aktivierte Kleberschicht bewirkt eine Verbindung zwischen dem Dekormaterial 11 und dem Träger 10. Um den Teilbereich 15 herum weist die Trägerform 3 eine geringfügig überstehende Dichtung 22 auf, welche bewirkt, daß der durch den Anschluß der Bohrungen 5 an die Untcrdruckqucllc auf dem Träger 10 einwirkende Unterdruck nicht in dem Teilbereich 15 wirksam wird.

Durch zusätzliches Zuführen von Druckluft durch die Bohrung 7 in den Teilbereich 15 wird das Dekormaterial 11 noch stärker geeen die Prägeform 12 gedrückt.

Nach dem Kaschiervorgang, d. h. nach dem Andrükken des Dekormaterials 11 auf den Träger 10 und dem gleichzeitigen Andrücken der Polsterung 20 gegen das Dekormaterial 11 wird der Tisch 2 wieder abgesenkt und das fertige Teil entnommen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines aus einem Träger und aus einer auf dem Träger angeordneten Deckschicht bestehenden Verbundkörpers mit einer in einem Teilbereich abweichenden Gestalt, insbesondere zum Herstellen einer Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug, bei dem eine durch Erwärmen plastifizierte thermoplastische Folie unter Differenzdruck an den Träger angedrückt und mittels eines durch die Wärme der Folie aktivierbaren Klebstoffes mit dem Träger verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erwärmen und zeitlich knapp vor dem Andrücken an den Träger die Folie in ihrer dem Teilbereich zugeordneten Zone zu der abweichenden Gestalt vorgeformt wird und daß das Andrücken an den Träger in dem Teilbereich unic Aussparen des Differenzdruckes erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorformen der Zone für den Teilbereich mittels einer in ihrer Wirkrichtung der Druckdifferenz für das Andrücken an den Träger entgegengesetzten Druckdifferenz erfolgt

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer an eine UnterdruckquelJ.e anschließbaren Trägerform zum Aufnehmen des Trägers und mit einer Transporteinrichtung zurr Einbringen der plastifizierten Folie, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Trägerform (3) nbgewandtvn Seitt der Folie eine Prägeform (12 bzw. 12') für daj Vorfornien der dem Teilbereich zugeordneten Zone ang ,ordnet ist und daß an der Oberfläche der Trägerform (3) der dem Teilbereich entsprechende Bereich mittels einer über die Oberfläche vorstehenden Dichtung (22) abgegrenzt ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der abgegrenzte Bereich der Trägerform (3) an eine Druckluftquelle anschließbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform (12 bzw. 12') eine Temperiervorrichtung aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägeform (12 bzw. 12') aus einem mikroporösen Werkstoff besteht und an eine Unterdruckquelle anschließbar ist.