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Verfahren zum Herstellen eines mit einem thermoplastischen
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Dekormaterial kaschierten Trägers sowie Vorrichtung zur Durchführungdes
Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines mit
einem thermoplastischen Dekormaterial kaschierten Trägers mit zumindest einem gegenüber
dem angrenzenden Bereich abgeänderten Teilbereich, insbesondere.zum Herstellen von
Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
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Es ist bekannt, einen Träger, der für die ausreichende Festigkeit
des Endproduktes bestimmend ist, optisch dadurch zu verbessern, daß die Oberfläche
des Trägers zuerst mit einem Kleber beschichtet und dann mit einem Dekormaterial
kaschiert wird, wobei während des Kaschiervorganges die Kleberschicht thermisch
aktiviert wird. Als Dekormaterial kann beispielsweise eine PVC-Schaumfolie verwendet
werden, die mittels eines Differenzdruckes auf die Oberfläche des Trägers gepreßt
wird. Nach dem Abbinden des Klebers kann das Teil entnommen oder durch einen Stanzvorgang
vom Abfall getrennt werden.
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Wird ein gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeänderter Teilbereich
gewünscht, der einen Polstereffekt aufweist, so wird dieser durch Anbringen eines
vorkonfektionierten Teiles, z. B. eines Polyurethanschaumes erreicht,wobei dieses
vorkonfektionierte Teil in einem getrennten Arbeitsvorgang auf den bereits kaschierten
Träger festgelegt wird. Hierbei ist es notwendig, daß die den Polsterschaum umgebende
Folie mittels Hochfrequenzschwaißen auf
der auf dem Träger aufkaschierten
Folie befestigt wird.
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Dies ist nicht nur wegen des zusätzlichen Arbeitsganges sondern insbesondere
wegen der Notwendigkeit der Verwendung einer Hochfrequenzschweißvorrichtung ein
sehr kostspieliger Arbeitsvorgang.
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Die Abänderung des Teilbereiches kann aber auch darin bestehen, daß
nur eine andere Oberflächenstruktur des Dekormaterials gewünscht wird. Diese Oberfläcitenstruktur
änderung in einem Teilbereich konnte ebenfalls bisher nur durch Einsatz von Hochfrequenz#Maschinen
erreicht werden, was ebenfalls sehr aufwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen,
mit deren Hilfe Träger mit aufkaschiertem Dekormaterial, welches einen gegenüber
dem angrenzenden Bereich abgeänderten Teilbereich aufweist, in einem einzig#Arbeitsvorgang
in einfacher Weise hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abänderung
im Teilbereich ausgeführt, das Dekormaterial auf Verformungstemperatur erhitzt und
durch Erzeugen eines Differenzdruckes gegen den Träger gedrückt und dessen Formgebung
angepaßt wird, wobei eine auf dem Träger einschließlich des Teilbereiches aufgebrachte
Kleberschicht durch das heiße Dekormaterial aktiviert wird und daß der Teilbereich
von der zum Aufkaschieren des Dekormaterials erzeugten Druckdifferenz ausgespart
wird. Hervorzuheben ist bei diesem Verfahren die Tatsache, daß der von der Abänderung
betroffene Teil~ bereich beim Kaschiervorgang von der für den Kaschiervorgang erzeugten
Druckdifferenz ausgespart bleibt. Hierdurch
kann der Kaschiervorgang
beispielsweise mittels Unterdruck erfolgen, ohne daß der abgeändertq Teilbereich
durch diese Druckdifferenz nachträglich zerstört wird, was insbesondere dann der
Fall ist, wenn sich das Dekormaterial noch in einem verformungsfähigen Zustand befindet
oder wenn ein Polstereffekt erzielt werden soll, der durch die beim Kaschiervorgang
einwirkende Druckdifferenz bleibend verändert werden könnte.
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Die' Abänderung des Teilbereiches kann darin bestehen, daß in dem
Teilbereich auf dem Träger ein Polstermaterial aus geschlossenzelligem Schaum fixiert
wird, auf dem ebenso wie auf dem Träger eine Kleberschicht aufgetragen wird.
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Durch die Verwendung von geschlossenzelligem Schaum wird in diesem
Bereich die Auswirkung der für den Kaschiervor gang erzeugten Druckdifferenz, z.
B. die Auswirkung des erzeugten Unterdruckes verhindert ~wodurch diese Polsterung
durch die Druckdifferenz nicht verändert wird, so daß sich das auf Verformungstemperatur
erhitzte Dekormaterial der vorgesehenen Polsterung anpassen und diese überziehen
kann, ohne daß bleibende Formänderungen entstehen. Die Aussparung des Teilbereiches
von der erzeugten Druckdifferenz wird in diesem Falle also durch Verwendung eines
luftundurchlässigen, geschlossenzelligen Schaumes erzielt.
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Diese Verfahrensweise ist dann nicht anwendbar, wenn ein Polstermaterial
verwendet wird, das aufgrund seiner Luftdurchlässigkeit,seiner geringen Formstabilität
und der geringen Rückfederungstendenz durch den beim Kaschiervorgang notwendigen
Differenzdruck bleibend verformt wird.
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Da das Dekormaterial bereits soweit erstarrt ist, wenn der für den
Kaschiervorgang notwendige Differenzdruck aufgehoben wird, daß eine Dehnung des
Dekormaterials kaum noch möglich ist, so besteht für die Polsterung keine Möglichkeit
ihre ursprüngliche Form wieder anzunehmen. Die Folge hiervon ist, daß der angestrebte
weiche Polstereffekt gar nicht erzielt werden kann, weil das weiche Polstermaterial
zu sehr zusammengedrückt wird und außerdem ist die ursprüngliche vorgesehene Formgebung
des Polstermaterials beseitigt.
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Die Lösung der Aufgabe, auch bei einer weichen, luftdurchlässigen
Polsterung den Kaschiervorgang ohne wesentliche Verformung des Polstermaterials
in einfacher Weise durchzuführen, so daß ein kaschierter Träger erhalten wird, der
eine weiche Polsterung aufweist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Verwendung
eines weichen , besonders nachgiebigen, luftdurchlässigen Polstermaterials für die
Polsterung des Trägers zur Abänderung desselben in einem Teilbereich, das Polstermaterial
auf dem Träger fixiert und das Dekormaterial nach Erhitzen auf Verformungstem peratur
im Bereich des Polstermaterials entsprechend der gewünschten Form der Polsterauflage
vorgeformt wird, daß darauf die am Träger haftende und mit einer Kleberschicht beschichtete
Polsterung in den vorgeformten Bereich hineingedrückt und dann das Dekormaterial
unter Aussparung des vorgeformten Bereiches von der zum Aufkaschieren erzeugten
Druckdifferenz gegen den mit einer Kleberschicht beschichteten Träger gedrückt wird.
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Durch die Ausbildung eines vorgeformten Bereiches vor dem Kaschiervorgang
wird erreicht, daß das weiche Polstermaterial in einer 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 des Polstermaterials
gegen das als Folie ausgebildete. Dekormaterial ist nur Soweit notwendig, daß eine
Verbindung zwischen der Folie und dem mit einer Kleberschicht versehenen Polstermater.tal
eintritt. Der Verformungsvorgang des Dekormaterials im Bereich des Polstermaterials
erfolgt zeitlich so kanpp vor dem eigentlichen Kaschiervorgang, daß ein erneutes
Aufheizen der Folie nicht notwendig ist. Der Verformungs vorgang und der anschließende
Kaschiervorgang stellen also praktisch einen Arbeitsgang dar, weil die Folie weder
umgespannt noch erneut aufgeheizt werden muß.
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Die zeitliche Trennung besteht nur insoweit, als der Verformungsvorgang
für den die Polsterung aufnehmenden Bereich abgeschlossen sein muß, wenn der Kaschiervorgang
einsetzt, was bekanntlich nur sehr kurze Zeit dauert. Im Gegensatz zu den nachträglich
aufgeschweißten, vorkonfektionierten Polsterteilen entsteht um den gepolsterten
Bereich keine Nahtstelle. Diese Nachaus bildung bei den bekannten Ausführungen birgt
die Gefahr in sich, daß bei einer zu starken Anschmelzung des Folienmaterials während
des Schweißvorganges an diesen Stellen Rißbildungen auftreten können, wenn größere
mechanische oder thermische Belastungen auftreten. Dies ist insbesondere bei Innenverkleidungen
von Fahrzeugen der Fall, wo Temperaturen bis über 600 C eintreten können, wenn das
Fahrzeug einer längeren Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
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Wesentlich bei der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, daß der
Polsterbereich während ein und desselben Durchlaufs des Dekormaterials und des Trägers
durch die Maschine ausgebildet werden kann und daß ein zusätzlicher Arbeitsvorgang
vermieden wird, der bei den bekannten Ausführungsformen obendrein noch eine sehr
teuere Hochfrequenz~ Schweißmaschine erfordert.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht
darin, daß während der Erzeugung des zur Aufnahme der Polsterung dienenden Bereichs
dessen Oberfläche im gleichen Arbeitsgang mit einer Oberflächenstruktur versehen
wird, die von der Oberflächenstruktur der angrenzenden Dekorfolie abweicht.
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Eine weitere Möglichkeit der Abänderung des Teilbereiches besteht
darin, daß das Dekormaterial nach dem Erhitzen auf Verformungstemperatur durch eine
auf den Teilbereich beschränkte Druckdifferenz in seiner Oberflächenstruktur gegenüber
dem an den Teilbereich angrenzenden Bereich verändert und dann unter Aussparung
des in seiner Oberflächenstruktur veränderten Bereichs von der zum Aufkaschieren
erzeugten Druckdifferenz gegen den mit einer Kleberschicht beschichteten Träger
gedrückt wird. Auch hier ist die Änderung der Oberflächenstruktur in einem Teilbereich
inodieser einfachen Weise nur dadurch möglich, daß dieser Teilbereich während des
Kaschiervorgangs von der für den Kaschiervorgang erzeugten Druckdifferenz ausgespart
bleibt, so daß die Oberflächenstruktur des noch verformungsfähigen Dekormaterials
durch den Kaschiervorgang nicht wieder beeinträchtigt oder gar zerstört wird.
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Sowohl in dem Falle, in welchem der teilbereich gepolstert und mit
einer gegenüber dem angrenzenden Bereich abgeän derten Oberflächenstruktur versehen
wird, als auch in dem Falle, in welchem nur eine andere Oberflächenstruktur im Teilbereich
erzeugt wird, ist es vorteilhaft, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der
Teilbereich mit einer Druckdifferenz beaufschlagbar ist, die derjenigen Druckdifferenz,
die zum Anpressen des Dekormaterials auf den Träger erzeugt wird, in ihrer Wirkrichtung
entgegengesetzt ist. Hierdurch kann nicht nur die Ausbildung des für die Aufnahme
des Polstermaterials vorgesehenex ereichs unterstützt werden, die vorzugsweise durch
Vakuumformtechnik vorgenommen wird, sondern eine Druckbeaufschlagung des Teilbereiches
kann auch erforderlich sein, um eine Änderung der Oberflächenstruktur bzw. eine
Prägung einer bestimmten Oberflächenstruktur in dem Teilbereich zu ermöglichen.
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Falls der Verformungsvorgang bzw. Prägevorgang im Teilbereich mit
einer allzustarken Abkühlung des Dekormaterials verbunden ist, kann in Weiterbildung
des Verfahrens das Dekormaterial in dem abgeänderten Teilbereich zusätzlich zu der
vor dem Aufkaschieren erfolgten Erwärmung temperiert werden.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei welchem das Dekormaterial
in einem Teilbereich verformt wird um eine Polsterung aufzunehmen und/oder eine
bestimmte Ausbildung einer Oberflächenstruktur erhält, ist dadurch gekennzeichnet,
daß eine Prägeform zur Erzeugung des zur Aufnahme der Polsterung dienenden Bereiches
oder des in seiner Oberflächenstruktur veränderten Bereiches
einer
den zu kaschierenden Träger beim Kaschiervorgang aufnehmenden Trägerform gegenüberliegend
angeordnet ist, daß das Dekormaterial zwischen beide Formen einfahrbar ist, daß
zumindest eine der beiden Formen gegen die andere 1'orm verfahrbar ist, daß die
Trägerform mit Bohrungen zum Anschluß an eine Unterdruckquelle zur Durchführung
des Kaschiervorgangs ausgerüstet ist, und daß die Trägerform auf ihrer Oberfläche
einen von einer über die Oberfläche hervorstehenden Dichtung eingegrenzten Bereich
aufweist, der im wesentlichen dem abzuändernden Teilbereich entspricht.
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Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, den Teilbereich für die
Aufnahme einer Polsterung zu verformen und gegebenenfalls mit einer gegenüber dem
angrenzenden Bereich abgeänderten Oberflächenstruktur zu versehen oder 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 Dekorfolie
gedrückt werden kann, worauf der Kaschiervorgang beginnen kann.
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Wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung in den von der Dichtung
eingegrenzten Bereich der Trägerform eine Zuführungsleitung einmündet, die an eine
Druckquelle anschließbar ist, so kann hierdurch der Prägevorgang des Dekormaterials
noch verstärkt werden. Eine Verformung und gleichzeitigt: bzw. eine ausschließliche
Prägung wird in erster Linie dadurch erzeugt, daß die Prägeform an eine Unterdruckquelle
anschließbar ist, wodurch der Atm#sphärendurck das Dekormaterial gegen die Prägeform
drückt. Die Beaufschlagung dieses Teilbereiches mit Überdruck
führt
zu einer Verbesserung des Verformungs bzw.
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Prägevorganges.
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Damit das Dekormaterial während des Verformungsvorganges bzw. des
Prägevorganges nicht zu sehr auskühlt, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
die Prägeform mit einer Temperiervorrichtung versehen sein Gemäß einer weiteren
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Prägeform aus einem mikroporösen
~ Werkstoff und ist an eine Unterdruckquelle anschließbar.
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Hierdurch nimmt das Dekormaterial die Oberflächenstruktur des mikroporösen
Werkstoffes an. Die Innenfläche bzw. die für die Anlage des Dekormaterials vorgesehene
Fläche der Prägeform kann aber auch in anderer Weise strukturiert sein, um dem Dekormaterial
in dem Teilbereich eine andere Oberflächenwirkung zu verleihen, als dies in den
angrenzenden Bereichen der Fall ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, deren
einzige Figur einen Schnitt durch eine Prägeform und eine gegenüberliegende Trägerform
zeigt.
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Auf einem in der Höhe entsprechend dem Doppelpfeil 1 verfahrbaren
Tisch ist auf einer Zwischenplatte 4 eine Trägerform 3 angeordnet. In beiden Teilen
3 und 4 sind durchgehende Bohrungen'vorgesehen, die senkrecht zum Tisch verlaufen
und mit entsprechenden bohrungen 6 im Tisch fluchten, die an eine Unterdruckquelle
anschließbar sind. Eine weitere Bohrung 7, die beide Teile 3 und 4 durchsetzt, steht
mit einer'Bohruri8im Tisch 2 in Verbindung, welche mit einer nicht dargestellten
berdruckquelle in Verbindung gebracht werden kann. Damit ein Kurzschluß zwischen
den beiden Bohrungen 5 und 7
nicht eintreten kann, ist die Bohrung
7 im Bereich der Trennfuge zwischen den Teilen 3 und 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 #oll, das mit strichpunktierter
Linie in zwei Positionen angedeutet ist und zwar einmal in der Lage kurz vor dem
Verformungsvorgang und zum anderen nach dem Kaschiervorgang auf dem Träger.- Der
Träger 10 ist luftdurchlässig oder hat eine Vielzahl klei#ner~-hrungen, so daß sich
der in den Bohrungen 5 erzeugte Unterdruck durch den Träger hindurch auswirkt und
ein Ansaugen des Dekormaterials 11 auf den Träger 10 bewirkt.
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Über der Trägerform 3 ist eine Prägeform 12 vorgesehen, 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 Außenkcntur einer Polsterung
20 entspricht, die auf einem Teilbereich 15 des Trägers 10 vorgesehen ist. Mit strichpunktierten
Linien 12' ist eine abgeänderte Gestaltung der Prägeform angedeutet. Diese Abänderung,
die im wesentlichen eine flache Platte als Prägeform umfaßt kommt zum Einaatz, wenn
in dem Teilbereich 15 keine Polsterung sondern nur eine, Änderung der Oberflächenstruktur
dieses Teilbereiches gegenüber dem angrenzenden Bereich des Dekormaterials hervorgerufen
werden soll.
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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 in
Verbindung steht, an eine Unterdruckquelle angeschlossen wird. Die Zwischenplatte
13 ist mit Heizstäben 18 versehen, so daß die Prägeform 12 bzw. 12' temperiert werden
kann. Zwischen die beiden normen 3 und 12 ist in deren auseinandergefahrenem Zustand
mittels einer Transportvorrichtung 19 die Dekorfolie 11 einfahrbar, nachdem sie
vorher von einer nicht dargestellten Heizvorrichtung auf Verformungstemperatur aufgeheizt
wurde.
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Die Herstellung eines teilweise gepolsterten .und mit einer Dekorfolie
überzogenen Trägers läuft wie folgt ab.
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Der Träger 10 wird von Hand oder automatisch auf die Trägerform 3
aufgelegt. Vorher ist in demjenigen Bereich, in welchem ein Polstereffekt gewünscht
wird ein Polstermaterial t 20 aufgeklebt und somit in seiner Lage genau fixiert.
Das Dekormaterial, d. h. die Dekorfolie 11, welche beispielsweiSe eine thermoplastische
Folie ist, wird nach diesem Einlegevorgang oder parallel hierzu erwärmt.
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Die Dekorfolie 11 wird-mittels der Transportvorrichtung i9 so zwischen
die austinandergefahrenen Formerl 12 und 3 gebracht, daß sie an der Unterseite der
Prägeform 12 anliegt. Durch Anschließen der Bohrung 17 und 1~ an eine UnterdruckqueIle
wird aufgrund.des mikroporösen Materials der Prägeform 12 eine Saugwirkung in der
Prägeform hervorgerufen, die die Dekorfolie in diese Prägeform hineinsaugts wodurch
die Dekorfolie 11
einen vorgeformten Bereich 21 erhält, in welchen
das Polstermaterial 20 beim Hochfahren des Tisches 2 eingefahren wird.
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Bereits vor dem Einlegen des Trägers 10 ist dieser zusammen mit dem
Polstermaterial 20 mit einer Kleberschicht versehen worden, die gegebenenfalls vorgewärmt
durch die Wärmeabgabe der Dekorfolie 11 thermisch aktiviert wird. Dies erfolgt dadurch,
daß nach dem Hochfahren des Tisches 2 die Bohrungen 5 an eine nicht dargestellte
Unterdruckojuelle angeschlossen werden, so daß die Dekorfolie 11 gegen den Träger
10, der luftdurchlässig ist, angesaugt wird. Die thermisch aktivierte Kleberschicht
bewirkt eine Verbindung zwischen Dekorfolie 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 eine Unterdruckquelle auf
dem Träger 10 einwirkende Unterdruck nicht in dem Teilbereich 15 wirksam wird.
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alls die Dekorfolie 11 in dem gepolsterten bereich eine andere Oberflächenstruktur
aufweisen soll, wird eine Prägeform 12 verwendet, die an ihrer Unterseite die gewünschte
Struktur aufweist, die durch einen Prägevorgang auf die Dekorfolie übertragen wird.
Durch das Ansaugen der Dekorfolie 11 im erwärmten Zustand in die Prägeform 12. erhält
die Dekorfolie eine Oherfl~ichenstruktur,die der Struktur der Innenfläche dieser
Artige form entspricht. Im dargestellten Ausführun3.beispiel erhält der vorgeformte
Bereich 21 eine Oberflächenstruktur, die durch den mikroporösen Werkstoff der Prägeform
bedingt
ist. Durch zusätzliches Zuführen von Druckluft durch die
Bohrung 7 in den Teilbereich 15 wird die Dekorfolie 11 noch starker gegen die Prägeform
gedrückt.
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Die Erzeugung einer anderen Oberflächenstruktur im Teilbereich 15
kann auch dann vorgenommen werden, wenn keine Polsterung vorgesehen ist. Zu diesem
Zweck kommt die mit strichpunktierten Linien angedeutete prägeform 12' zum Einsatz,
welche wie eill Prägestempel an ihrer Unterseite flach ausgebildet ist, so daß das
Dekormciterial 11 durch Ansaugen gegen die Prägeform 12' und durch entsprechendes
Nachdrücken mittels des über die Bohrung 7 erzeugten Überdruckes eine Oberflächenprägung
der flachen Dekorfolie hervorgerufen wird. Der Kaschiervorgang --folgt dann im Prinzip
in gleicher Weise als wenn in dem Bereich 15 eine Polsterung vorgesehen wäre und
zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß in dem Teilbereich 15 die Erzeugung
eines Unterdruckes für den Kaschiervorgang unterbleibt. Das Dekormaterial wird unabhängig
davon ob der Teilbereich 15 gepolstert oder nur mit einer anderen Oberflächenprägung
versehen ist durch den über die Bohrungen 5 erzeugten Unterdruck gegen den Träger
gesaugt, wobei der Teilbereich 15 aufgrund der Anordnung der Dichtung 22 von dieser
Druckdifferenz ausgespart bleibt. Nach dem Kaschiervorgang, d. h. nach dem Andrücken
der Dekorfolie 11 auf den Träger 10 und dem gleichzeitigen Andrücken des Polstermaterials
gegen die Dekorfolie kann der Tisch 2 wieder abgesenkt und das fertige Teil, das
im dargestellten Ausführungsbei spiel eine Innenverkleidung einer Pkw-Tür darstellt,
entnommen werden.
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