DE102009052535C5

DE102009052535C5 - Innenraumverkleidung

Info

Publication number: DE102009052535C5
Application number: DE102009052535.1A
Authority: DE
Inventors: Volker Herrmann; Michael Ewert
Original assignee: Nbhx Trim GmbH
Current assignee: HIB TRIM PART SOLUTIONS GMBH, DE
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2023-06-01
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: MX2012005410A; US8952296B2; WO2011058077A1; US20120217232A1; EP2499011A1; KR20120096929A; CA2780308A1; DE102009052535B4; DE102009052535A1; CN102762397A; JP2013511120A; CN102762397B

Abstract

Innenraumverkleidung für Fahr-/Flugzeuge, umfassend:einen Träger (2),mindestens eine Heizlage (3), undeine Oberlage (4),wobei die mindestens eine Heizlage (3) zwischen Träger (2) und Oberlage (4) angeordnet ist und zumindest die mindestens eine Heizlage (3) und die Oberlage (4) mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizlage (3) und die Oberlage (4) einen Lagenverbund bilden, der auf den Träger (2) membran-, vakuum- oder presskaschiert ist undzwischen Heizlage (3) und Träger (2) eine Zwischenlage (8) vorgesehen ist, welche die Wärmestrahlung reflektiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenraumverkleidung für Fahr- bzw. Flugzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Die Bezeichnung „Innenraumverkleidung“ umfasst sämtliche Teile, die Oberflächen im Innenraum eines Fahr- bzw. Flugzeugs bilden können. Am Beispiel eines Kraftfahrzeugs können „Innenraumverkleidungen“, z.B. Verkleidungen der Tür, des Armaturenbretts, der Säulen, des Daches sowie der Bedienelemente wie auch Armauflagen oder dergleichen umfassen.
Unter „Fahr- bzw. Flugzeuge“ sind sämtliche Fortbewegungsmittel zu Wasser, auf dem Land und in der Luft zu verstehen.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik ist im Bereich von Fahr- bzw. Flugzeugen bekannt, den Innenraum mittels Lüftungsheizungen und Klimaanlagen zu temperieren, wobei zumeist die Abwärme des Verbrennungsmotors genutzt wird, um die Außenluft aufzuheizen. Ferner ist bekannt, einzelne Gegenstände, mit denen der Bediener direkt in Kontakt tritt, zu beheizen. In modernen Fahrzeugen werden beispielsweise optional die Sitze und das Lenkrad mit Heizungen versehen, um den Gesäß- und Oberschenkelbereich sowie die Hände des Bedieners zu wärmen.
An den bisherigen Methoden, Fahrzeuginnenräume aufzuheizen, ist nachteilig, dass insbesondere bei tiefen Temperaturen im Winter eine beträchtliche Zeit vergeht, bis von dem Motor ausreichend Wärme abgegeben wird, um mit der Lüftung den Fahrzeuginnenraum aufzuheizen. Insbesondere bei Dieselfahrzeugen dauert es in der Regel sehr lange Zeit, bis die Luft aufgeheizt werden kann, so dass hierfür bereits elektrische Zuheizgeräte im Lüftungskanal vorgesehen werden. Bei Fahrzeugen ohne Antrieb mittels Verbrennungsmotor, z.B. Elektroautos ist es insgesamt nicht möglich, Abwärme des Motors zur Beheizung des Innenraums zu verwenden, da der Elektromotor nicht ausreichend Wärme erzeugt.
Die bisher im Bereich der Sitze oder des Lenkrads verbauten Heizungen sind lediglich geeignet, gewisse, in Kontakt stehende Körperpartien aufzuwärmen, jedoch ungeeignet, den Fahrzeuginnenraum zu beheizen.
Zur Vorheizung von Fahrzeugen werden ferner Standheizungen eingesetzt, bei denen zu vorbestimmbarer Zeit mittels Verbrennung von Treibstoff Wärme erzeugt wird, die dann ebenfalls über die Lüftung in den Fahrzeuginnenraum transportiert wird. Nachteilig an derartigen Standheizungen ist, dass bei der Verbrennung von Treibstoff gesundheitsschädliche und stinkende Abgase erzeugt werden. Insbesondere wenn Standheizungen in geschlossenen Räumen, wie Garagen oder Tiefgaragen, eingesetzt werden, ist die Umgebungsluft bereits nach kurzer Zeit stark verunreinigt.
Aus der DE 100 15 158 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Formträgerteils mit integriertem Heizelement bekannt, bei dem zumindest ein flächiges, dreidimensional verformbares Heizelemente im Formhohlraum eines Formpresswerkzeugs an eine Wandung des Formhohlraums angrenzend positioniert wird. Dann wird eine Kunststoffmatrix in den Formhohlraum eingebracht und die Kunststoffmatrix im Formpresswerkzeug zu einem Formträgerteil verpresst und ausgehärtet. Ferner ist ein Formträgerteil mit einem darauf befindlichen flächigen Heizelement bekannt.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Heizvorrichtung für den Innenraum von Fahr- bzw. Flugzeugen bereitzustellen, die unabhängig von der Wärmeabgabe von Motoren den Innenraum der Fahr- bzw. Flugzeuge sehr schnell erwärmt.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Es wird eine Innenraumverkleidung für Fahr- bzw. Flugzeuge bereitgestellt, die einen Träger, mindestens eine Heizlage und eine Oberlage umfasst, wobei die mindestens eine Heizlage zwischen dem Träger und der Oberlage angeordnet ist und zumindest die mindestens eine Heizlage und die Oberlage zumindest in Abschnitten flächig miteinander verbunden sind. Im Unterschied zu bekannten Heizungen, wie einer Lenkradheizung, bei der im Inneren des Lenkrads ein Heizdraht verläuft, der den gesamten Lenkradkörper erwärmt, oder einer Sitzheizung, bei der auf das Sitzgestell eine Heizmatte aufgelegt wird, bevor die Polsterung an dem Gestell befestigt wird, kann mit dem erfindungsgemäßen Aufbau jede beliebige Innenraumverkleidung als Heizung umfunktioniert werden.
Die Heizlage bildet mit der Oberlage einen Lagenverbund, der so auf dem Träger angeordnet ist, dass die Heizlage hinter der Oberlage und von außen unsichtbar ist. Der Lagenverbund umgibt den Träger zumindest auf den in Richtung des Innenraum weisenden Oberflächen vollständig. In einer alternativen Ausführung können auch mehrere Heizlagen übereinander angeordnet sein, die mit der Oberlage zusammen einen Lagenverbund bilden.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Heizlage auf die Oberlage aufkaschiert, so dass eine flächige Verbindung entsteht. Besonders günstig ist die Verwendung eines Naturmaterials als Oberlage, insbesondere Leder oder Textil, um die von der Heizlage abgegebene Wärme möglichst effektiv nach außen zu leiten und gleichzeitig ein ansprechendes Äußeres und eine einfache Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. Bei der Verwendung von Leder ist ferner vorteilhaft, dass das Ausgangsmaterial entsprechend der Formen der Innenraumverkleidung zugeschnitten werden kann und beliebige Nahtverläufe an den Verbindungsstellen und Kanten der Einzelteile realisierbar sind. Die Heizlage kann in den Flächenbereichen zwischen den Nahtverläufen der Oberlage angeordnet werden. Für alternative Anwendungen mit reduzierter Oberflächenqualitätsanforderung kann anstelle von Leder auch Folie oder Kunstleder verwendet werden.
Ferner ist bevorzugt, dass die Heizlage als ein mit mindestens einem Heizmittel durchzogenes Vlies ausgebildet ist. Die Verwendung eines Vlies, insbesondere eines Faservlies ist günstig, da es sich zum Kaschieren auf beispielsweise Leder besonders eignet und viele Zwischenräume aufweist, in die das Heizmittel gut einbringbar ist. Ferner ist vorteilhaft, dass bei der Verwendung eines Vlies als Heizlage der Lagenverbund aus Heizlage und Oberlage dünn, flexibel und somit leicht zu verarbeiten bleibt. Ein solcher Lagenverbund ist auf beliebige Oberflächen von Verkleidungsteilen im Fahrzeuginnenraum aufbringbar, so dass die Wirkleistung der Heizung auch über die Anzahl der mit einer Heizlage versehenen Teile und somit der vorgesehenen Heizfläche im Fahrzeug beeinflussbar ist.
In einer günstigen Ausführung weist die Heizlage der fertigen Innenraumverkleidung eine Dicke von 0,2 mm bis 2 mm auf, vorzugsweise 0,3 bis 0,8 mm, am bevorzugtesten 0,5mm auf. Bei einer derart dünnen Heizlage ist vorteilhaft, dass auch der Lagenverbund sehr dünn ist und auf beliebige Innenraumteile aufbringbar ist, ohne dass die Dimensionierung der Innenraumverkleidungsteile extra angepasst werden muss. Es ist somit beispielsweise auch möglich, bestehende Verkleidungsteile zu einer erfindungsgemäßen Innenraumverkleidung umzurüsten.
Es wird bevorzugt, als Heizmittel einen zylindrischen oder flächig ausgebildeten Heizdraht zu verwenden, der sich innerhalb der Heizlage im wesentlichen über deren gesamte Fläche als ein zwei- oder dreidimensionales Muster erstreckt. Der Heizdraht kann aus Kupfer sein und meanderförmig innerhalb einer aus Vlies gebildeten Heizlage verlaufen, um somit eine homogene Wärmeverteilung innerhalb der Heizlage zu gewährleisten, die gleichmäßig an die Oberlage abgegeben wird. Das so ausgebildete Heizmittel weist eine Dicke von 0,1 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,2mm auf, und kann sich innerhalb des Vlieses in mehreren Höhenlagen erstrecken. Auf diese Weise wird die Heizleistung deutlich erhöht.
Die Heizlage ist vorzugsweise so ausgebildet, die von dem Heizmittel abgegebene Wärme aufzunehmen und im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Heizlage abzustrahlen.
Zur Verstärkung der Wärmestrahlung ist zwischen der Heizlage und dem Träger eine Zwischenlage vorgesehen, welche die Wärmestrahlung reflektiert, so dass möglichst wenig Wärme auf den Träger selbst übertragen und ein möglichst hoher Grad der abgegebenen Wärme in den Innenraum des Fahrzeugs abgestrahlt wird.
In einer möglichen alternativen Ausführung kann die Zwischenlage als Schaumlage ausgebildet und die Heizlage in der Schaumlage aufgenommen sein. Die Heizlage kann im wesentlichen vollständig umschäumt in der Schaumlage aufgenommen sein.
Im Gegensatz zu den bekannten Heizvorrichtungen in Fahrzeugen ist bei der vorliegenden Erfindung die Innenraumverkleidung selbst als Raumheizung ausgebildet und überträgt die Wärme auf die Insassen sowie die Raumluft mittels Wärmestrahlung. Der wärmende Effekt ist, im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen, bereits wenige Momente, beispielsweise nach einer Minute, nach Einschalten der Raumheizung an der Innenraumverkleidung und auf der Haut spürbar. Die Wärmestrahlung wirkt dabei nicht nur auf die Insassen, sondern auch auf die Fahrzeugteile, z.B. die Windschutz- und Seitenscheiben, wodurch positive Effekte, wie das Abtauen bzw. das Befreien der Scheiben von Feuchtigkeit ermöglicht wird. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die Innenraumverkleidung im Armaturenbereich bzw. im Bereich unterhalb der Scheiben verbaut ist und die Wärme direkt auf die Scheiben strahlt bzw. sich nach oben zu den Scheiben aufsteigt.
Ferner ist günstig, dass der Träger durch die Basis eines beliebigen Innenraumteils eines Fahrzeugs bildbar ist. Als Träger kommen somit sämtliche Innenraumteile, jedoch insbesondere die Zierteile am Armaturenbrett sowie den Türen und im Mittelbereich angeordnete Ab- bzw. Auflagen in Betracht. Die Trägerteile können aus Kunststoff sein. Der Lagenverbund aus Heizlage und Oberlage wird auf den Träger durch Vakuumkaschieren, Presskaschieren oder Membrankaschieren kaschiert, so dass der Lagenverbund im wesentlichen die Außenform des Trägers annimmt.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Oberlage perforiert, um die Heizleistung und die abgegebene Wärmestrahlung zu erhöhen. Insbesondere bei der Verwendung von Leder ist eine Perforierung günstig, um dem Material bei Erwärmung Bewegungsfreiheiten zu ermöglichen und den Wärmedurchtritt zu fördern.
Zur Überwachung der Heizleistung kann im Bereich der Heizlage ein Temperatursensor vorgesehen sein, der der Heizregelung ein Signal zurückliefert und somit ein Einregeln einer vorgegebenen Temperatur ermöglicht ist. Im Bereich der Heizlage können Temperaturen von 60°C realisiert werden, wobei die Oberflächentemperatur auf der zum Innenraum weisenden Seite der Oberlage vorzugsweise im Heizzustand 40° ist.
Zu dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gehören ferner die Fahr- bzw. Flugzeuge, die eine erfindungsgemäße Innenraumverkleidung umfassen.
Ferner ist ein nicht erfindungsgemäßes Verfahren bekannt, dass die Schritte, eine Heizlage auf einer Oberlage zu einem Lagenverbund vorzukaschieren und den Lagenverbund auf einen Träger presszukaschieren, umfasst. Auf diese Weise wird kostengünstig ein Innenraumverkleidungsteil hergestellt, das ein herkömmliches Teil ersetzen kann und das eine schnelle Heizwirkung unabhängig von anderen Wärmequellen bereitstellen kann.
Bei einer Verwendung von Leder als Oberlage können verschiedene Einzelteile entsprechend der Außenform des Verkleidungsteiles zusammengenäht werden, anschließend in den Flächenabschnitt neben den Nahtverläufen eine Vlieslage mit Heizmitteln aufkaschiert werden, um diesen Lagenverbund anschließend so auf ein Trägerteil mit den genannten Verfahren zu kaschieren, dass ein Bauteil mit bekannter Optik entsteht, das jedoch als Innenraumheizung fungieren kann. Die Heizlage ist nach Durchführung des Verfahrens von außen nicht mehr sichtbar.
In Ausführungen, bei denen eine Schaumlage verwendet wird, kann die Heizlage umschäumt zwischen Oberlage und Träger angeordnet und die Teile miteinander presskaschiert, membrankaschiert oder vakuumkaschiert sein. Das durch diese Verfahren entstehende Bauteil weist dieselben vorteilhaften, oben beschriebenen Wirkungen auf.
Weitere Vorteile und Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen, es zeigen:

1 eine Schnittansicht einer nicht erfindungsgemäßen Innenraumverkleidung;
2 eine Schnittansicht einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Innenraumverkleidung,
3 eine Schnittansicht einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Innenraumverkleidung.
4 eine Schnittansicht einer Innenraumverkleidung gemäß einer Variante der Erfindung.

1 zeigt schematisch die Schnittansicht einer Innenraumverkleidung 1 am Beispiel eines Zierteils im Fertigzustand. Die als Vlies ausgebildete Heizlage 3 ist mit der aus Leder gebildeten Oberlage 4 zu einem Lagenverbund verbunden, wobei die Verbindung durch Aufkaschieren der Heizlage auf die Oberlage 4 realisiert ist. Innerhalb der Heizlage 3 verläuft ein Heizdraht 5 und erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten Oberflächenbereich des als Zierteil einer Türverkleidung ausgebildeten Trägers 2. Der Lagenverbund aus Heizlage 3 und Oberlage 4 ist auf den Träger 2 presskaschiert, wobei die Heizlage im Endzustand eine Dicke von vorzugsweise 0,3 bis 0,8 mm aufweist. Der Heizdraht 5 weist elektrische Anschlüsse (nicht gezeigt) auf, um die zum Heizen benötigte Energie zuzuführen.
Die Oberlage weist eine beispielhaft dargestellte Perforation 6 auf, um den Wärmedurchtritt zum Fahrzeuginnenraum hin zu beschleunigen. Die am Heizdraht 5 erzeugte Wärme wird auf die Heizlage homogen verteilt, um eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung zu gewährleisten. Die Heizlage 3 ist vorzugsweise aus einem Faservlies gebildet, wobei die Fasern ausgebildet sind, die Wärme innerhalb der Heizlage schnell zu verteilen und somit eine flächige Wärmestrahlung zu gewährleisten. Im Bereich der Heizlage 3 ist ein Temperatursensor 9 vorgesehen, der die Temperatur des Innenraumverkleidungsteils 1 erfasst
2 zeigt schematisch die Schnittansicht einer Innenraumverkleidung 1 gemäß 1, wobei zusätzlich zwischen der Oberlage 4 und dem Träger 2 eine Verbundlage 7 angeordnet ist, die die Heizlage 3 mittelbar mit der Oberlage verbindet. Die Verbundlage 7 ist im gezeigten Beispiel als Gewirke ausgebildet, es können aber auch Vliese oder Schaum eingesetzt werden. Die Verbundlage 7 stabilisiert die Oberlage 4 und ermöglicht eine stabile Struktur auf dem Träger 2. Im Übrigen ist die Ausführung identisch zu der aus 1.
3 zeigt ebenfalls schematisch die Schnittansicht einer Innenraumverkleidung 1 gemäß 1. Die Heizlage 3 bildet eine Art Kern und ist in eine als Schaumlage 8' ausgebildete Zwischenlage eingebettet bzw. mit der Schaumlage 8 umschäumt. Die Schaumlage 8 umgibt die Heizlage 3 vollständig und wirkt somit zu beiden Seiten stabilisierend. Ferner speichert die Schaumlage 8 die Wärme und gibt sie gleichmäßig auch nach Abschaltung der Heizung ab. Durch die Verwendung der Schaumlage 8 gemäß 3 kann auf eine Verbundlage 7 verzichtet werden.
4 zeigt eine weitere Ausführung einer Innenraumverkleidung 1 gemäß 1, bei der zwischen der Oberlage 4 und dem Träger 2 zusätzlich eine Zwischenlage 8 und eine Verbundlage 7 vorgesehen sind. Die Verbundlage 7 ist zwischen die Heizlage 3 und die Oberlage 7 eingelegt und verleiht der Oberlage 4 eine homogene Außenoberfläche. Zwischen dem Träger 2 und der Heizlage 3 ist eine Zwischenlage 8 eingebracht, die die Wärmestrahlung der Heizlage 3 in Richtung der Oberlage 4 reflektiert. Zur Erhöhung der Reflektion weist der Schaum Mittel zur Reflexion auf, die beispielsweise als Aluminiumbestandteile ausgebildet sind. Gleichzeitig gewährleistet die Zwischenlage 8 eine gleichmäßige Oberfläche auf dem Träger 2. Der Träger 2 kann vorab mit der Zwischenlage 7 vorkaschiert sein, bevor die weiteren Lagen mit den oben bezeichneten Verfahren aufkaschiert werden.
Für alle Ausführungen gilt ferner, dass die 2, 4, 7, 8 Lagen sich jeweils über die gesamte Oberfläche des Innenraumverkleidungsteils 1 erstrecken können. Die Oberlage 4 kann aufgrund des bevorzugten Einsatzes von Naturmaterialien über Nähte verfügen, an denen verschiedene Lagenteile verbunden sind. Zur Befestigung der Lagen an dem Träger 2 können diese sich bis auf die Unterseite des Trägers 2 erstrecken und dort fixiert, beispielsweise durch Kleber, Nähte oder Klammern, sein.
Es können mehrere Heizlagen übereinander angeordnet sein und die Heizdrähte in den Lagen derart verteilt angeordnet sein, dass die Wärmeverteilung im Wesentlichen vollflächig erfolgt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, trotz einer vollständigen Umschäumung der Heizlage eine zusätzliche Verbundlage vorzusehen.

Claims

Innenraumverkleidung für Fahr-/Flugzeuge, umfassend: einen Träger (2), mindestens eine Heizlage (3), und eine Oberlage (4), wobei die mindestens eine Heizlage (3) zwischen Träger (2) und Oberlage (4) angeordnet ist und zumindest die mindestens eine Heizlage (3) und die Oberlage (4) mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizlage (3) und die Oberlage (4) einen Lagenverbund bilden, der auf den Träger (2) membran-, vakuum- oder presskaschiert ist und zwischen Heizlage (3) und Träger (2) eine Zwischenlage (8) vorgesehen ist, welche die Wärmestrahlung reflektiert.
Innenraumverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizlage (3) auf die Oberlage (4) aufkaschiert ist.
Innenraumverkleidung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Oberlage (4) und Heizlage (3) eine Verbundlage (7) angeordnet ist, die die Heizlage (3) mittelbar mit der Oberlage (4) verbindet.
Innenraumverkleidung nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundlage (7) als Gewirke, Vlies oder Schaum ausgebildet ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizlage (3) als ein mit mindestens einem Heizmittel (5) durchzogenes Vlies ausgebildet ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Heizlage (3) eine Dicke von 0,2mm bis 2mm aufweist.
Innenraumverkleidung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizmittel (5) ein zylindrisch oder flächig ausgebildeter Heizdraht ist, der sich innerhalb der Heizlage (3) über die gesamte Fläche der Heizlage (3) als ein zwei- oder dreidimensionales Muster erstreckt.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizlage (3) ausgebildet ist, die abgegebene Wärme des Heizdrahtes (5) aufzunehmen und über die gesamte Fläche abzustrahlen.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) durch die Basis eines beliebigen Innenraumteils (1) eines Fahrzeugs bildbar ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberlage (4) ein auf die Heizlage (3) aufkaschiertes Naturmaterial ist.
.Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberlage (4) perforiert ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (8) als Schaumlage (8') ausgebildet ist, in die die Heizlage (3) aufgenommen ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Heizlage (3) mindestens ein Temperatursensor (9) vorgesehen ist.
Innenraumverkleidung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenraumverkleidung (1) als Raumheizung ausgebildet und die Heizwirkung mittels Wärmestrahlung erzielt wird.
Fahr-/Flugzeug, das eine Innenraumverkleidung (1) nach einem der vorigen Ansprüche umfasst.