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WO2007017072A1 - Verfahren zur herstellung eines formkörpers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines formkörpers Download PDF

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Publication number
WO2007017072A1
WO2007017072A1 PCT/EP2006/007174 EP2006007174W WO2007017072A1 WO 2007017072 A1 WO2007017072 A1 WO 2007017072A1 EP 2006007174 W EP2006007174 W EP 2006007174W WO 2007017072 A1 WO2007017072 A1 WO 2007017072A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaped body
skin
carrier layer
color
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/007174
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Wolff
Hans-Jörg DICK
Heinz Dieter Wellen
Hubert BRÜCKNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Original Assignee
Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG filed Critical Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Publication of WO2007017072A1 publication Critical patent/WO2007017072A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/08—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles using several expanding or moulding steps
    • B29C44/083—Increasing the size of the cavity after a first part has foamed, e.g. substituting one mould part with another
    • B29C44/086—Increasing the size of the cavity after a first part has foamed, e.g. substituting one mould part with another and feeding more material into the enlarged cavity

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a shaped body comprising at least a first and a second skin-like molded body, wherein the first molded body has a first color and the second molded body has a second color and the first and second colors are different and a carrier layer, wherein at least a molded body is connected directly to the carrier layer. Furthermore, the present invention relates to a molding and a tool for carrying out the method according to the invention and for the production of the molding according to the invention.
  • trim parts of the interior of motor vehicles have very complex structures.
  • trim parts having molded skin surfaces of different colors must be provided.
  • these molded skin surfaces must still have different haptic properties.
  • a part must feel soft, while in a subsequent part of the haptic impression should be hard.
  • the object is achieved with a method for producing a shaped body comprising at least a first and a second skin-like shaped body, wherein the first shaped body has a first color and the second shaped body has a second color and the first and the second color are different and a carrier layer, wherein at least one shaped body is directly connected to the carrier layer, in several process steps, in which all manufacturing steps are performed in a tool.
  • moldings can be produced which have a first and a second skin-like molded body, wherein the first molded body has a first color and the second molded body has a second color and these two colors are different.
  • skin-like shaped bodies can be produced from any plastic known to the person skilled in the art for this application.
  • the skin-like molded body made of PU (polyurethane) and are produced by casting and subsequent curing.
  • the skin-like shaped bodies can also be produced by means of an injection molding process.
  • the two moldings are made in one piece in the method according to the invention.
  • the skin-like appearance of the skin-like shaped bodies is preferably produced by having scars. The negative of these scars is incorporated into the tool with which the skin-like moldings are made.
  • the structure of the two skin-like shaped bodies can be different.
  • At least one of these moldings is directly connected to a carrier layer.
  • the carrier layer gives the resulting molded body its mechanical stability and can be made of a natural material or a preferably thermoplastic material.
  • the backing layer may have any size and shape, for example, undercuts.
  • This carrier layer preferably has its final shape.
  • the production of the two skin-like shaped bodies as well as the connection of at least one of the two shaped bodies with a carrier layer takes place in several process steps.
  • the inventive method is characterized in that all manufacturing steps are carried out in a tool, whereby the inventive method is very simple and very time-saving and thus inexpensive to perform.
  • Intermediates, such as the skin-like moldings do not have to be transferred from one tool to another and further processed there, but remain in the mold until they are bonded to the backing in which they have been cast and cured, for example.
  • the manufacturing steps that are required to produce a shaped body consisting of at least two interconnected skin-like moldings and a carrier layer, at least partially parallel are sequential.
  • Parallel within the meaning of the invention means that the next process step is already started, although a previous process step has not yet ended.
  • a foam layer is already arranged on the back side of the first skin-like molded body, although the skin-like molded body has not yet fully cured, or the second skin-like molded body is cast although the first skin-like molded body and / or the foam layer are not yet cured. If the intermediates had to be removed from the mold, such a parallel production would not be possible or only with difficulty.
  • This subject or this preferred embodiment of the present invention has proven to be particularly time-saving and therefore cost.
  • a first curing molding compound is filled in a first cavity of the tool, where the curing begins.
  • a carrier layer on the inside of the molding compound to produce a cavity arranged and filled this cavity with a hardening foam.
  • the other cavities, which are present between the carrier layer and the tool, are filled with further curing molding compounds.
  • at least one of these molding compounds is a material from which a second skin-like shaped body can be produced which integrally connects with the first skin-like shaped body.
  • a third cavity can serve, for example, for producing a connection and / or a seal of the resulting molded part in relation to other components of the interior trim of a motor vehicle.
  • moldings can be produced which have both a soft and a hard haptic appearance. Furthermore, multicolor surface designs are possible with the method according to the invention without a color separation groove in the direct field of vision of the occupants of a motor vehicle, for example, being recognizable.
  • the scar configuration which as a rule has skin-like shaped bodies, can be freely designed and may be different in the first skin-like shaped body than in the second skin-like shaped body.
  • the inventive method allows a cost-effective production of moldings, for example, interior parts of motor vehicles. There is no material loss due to, for example, edge trimming.
  • the inventive method allows a high reproducibility and a consistent product quality.
  • Another object of the present invention is a molded body comprising at least a first and a second skin-like molded body, wherein the shaped body has a first color and the second molded body has a second color and the first and the second color are different, in which the molded body only touch along a separation surface.
  • this separation surface is behind a color separation groove.
  • the shaped body has a carrier layer which is connected to at least one of the plurality of skin-like shaped bodies. Furthermore, this shaped body is characterized in that it has no adhesions and the skin-like shaped bodies have no cutting edges.
  • the shaped body according to the invention preferably has a cushion layer, preferably a foam layer, which is connected to only one of the two skin-like shaped bodies.
  • this cushion layer is arranged between the carrier layer and one of the two skin-like shaped bodies.
  • This preferred embodiment of the present invention has the advantage that the molded body has a haptic soft and a tactile hard area.
  • foam material all known foam materials are used, which are used in the cladding.
  • the foam is first a molding compound, which then hardens in conjunction with other parts of the molding according to the invention.
  • the foam is a PUR foam.
  • a sealing geometry which cooperates with the tool, is produced with the molding according to the invention.
  • This sealing geometry can be used for example for the arrangement of the cushion layer.
  • the support layer preferably has recesses, in particular holes, which serve as a sprue / injection opening for liquid plastic from which the skin-like shaped bodies or other shaped bodies are produced or which serve as degassing openings during casting spraying or foaming.
  • seals or other connection means are arranged, preferably cast, on the molded body according to the invention, which cooperate with other components of the interior of the interior of a motor vehicle.
  • the molded body according to the invention is suitable for the interior lining of a vehicle of any kind.
  • the shaped body is the curb of a door trim, an instrument panel, a center console, a glove box and / or an armrest.
  • the shaped body according to the invention has the advantage that it has two haptically different areas and that a multi-colored surface design without visible color separation groove is possible.
  • the molding according to the invention is simple, inexpensive and reproducible to produce.
  • Another object of the present invention is a tool for carrying out the method according to the invention and for producing the shaped body according to the invention, which has a one-piece mold cavity with a projection.
  • This projection serves to separate the two differently colored areas of the skin-like shaped body and to design the color separation groove.
  • the projection with a lid having a seal sealingly cooperates, so that the plastic material for producing the first skin-like shaped body does not reach into the region of the mold cavity, in which the second skin-like molded body is to be produced.
  • the mold cavity has, at least in some areas, a surface structure which allows the production of grained skin-like moldings.
  • the mold cavity is covered with a lid which can receive a carrier layer.
  • the tool according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and can be used individually.
  • FIG. 1 shows the shaped body according to the invention
  • FIG. 2 shows the method steps a) -d) of the method according to the invention
  • FIG. 3 shows the method steps e) - g) of the method according to the invention
  • FIG. 4 shows the method steps h) -j) of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the shaped body according to the invention in the present case, a curb of a door panel having on the side facing the passenger compartment two skin-like moldings 2, 3 and on the body side facing a carrier layer 5. Between the skin-like shaped body 2 and the carrier layer 5, a foam layer 14 is arranged.
  • the skin-like shaped body 2, 3 are designed differently colored and made in one piece. They only touch each other along a very small connection region, preferably a parting line 23, preferably behind the color separation groove 20, which is not in the direct field of vision of the occupant of the vehicle.
  • the color design of the two skin-like shaped body may be different.
  • the two skin-like shaped bodies are preferably produced as PU cast skin.
  • the fact that the foam is arranged only in the region of the molded skin 2 results in two haptically different regions, namely a soft region behind the molded body 2 and a haptically hard-looking region behind the molded article 3, which is connected directly to the backing layer 5.
  • the visual and haptic appearance of the molding according to the invention is very high quality.
  • FIG. 2 shows the process steps ad of the process according to the invention for producing the shaped body according to the invention.
  • a tool 8 is provided which has a mold cavity 15, for example a galvano dish or the like.
  • a projection 16 is arranged, which divides the mold cavity into two different areas and which is used as shown later for the design of the color separation groove.
  • the tool 8 can be made tempered.
  • the mold cavity 15 may have a structure for producing scars in the resulting molded body.
  • a lid is in the mold cavity 15 17 lowers until as under c) visible whose preferably elastic seals 19, 21 with the tool 8 sealingly engage.
  • the lid 17 may also be designed to be tempered.
  • the lid 17 and the tool 8 define a cavity 9 which, according to method step d), is filled with a hardening mass 2 ' , preferably by casting, which forms the skin-like shaped body 2.
  • the cover 17 has, as is particularly well visible according to method step c), a recess 22 which serves to produce a sealing geometry on the inside, ie the side of the skin-like shaped body 2 which is not visible to the vehicle occupant.
  • the person skilled in the art recognizes that the cover 17, in particular directly adjacent to the seals 19, 21, can have one or more vents in order to avoid air pockets or the like.
  • FIG. 3 shows the method steps e) -g) of the method according to the invention.
  • the cover 17 is removed and, as is visible in accordance with method step f), replaced by a cover 18 which carries on its underside the carrier layer 5 of the molding 1 according to the invention.
  • the molded body 2 in the present case a casting skin, remains during the change in the tool.
  • a cavity 10 is formed, which is filled with a moldable and curable foam material 14, for example polyurethane foam, which cures in this cavity. It can be clearly seen that a seal between the carrier layer 5 and the first casting skin is formed and thus forms the clearly defined hollow chamber, in which the reactive foam finds its shape bed.
  • FIG. 4 shows the method steps h) -j) of the method according to the invention.
  • the cavities 11 and 12 are filled with the molding compounds 3 * and 13 ', preferably by casting.
  • the molding compound 13 ' is used to produce a Randangußes a window bar, which may have a different color than the skin-like moldings 2, 3. This is preferably during at least one of the two molding materials 2' or 14 'still hardens, so that the inventive method very time-saving is to perform. Since the first skin-like shaped body 2 is still fresh due to the process sequence described and has no contamination, a stable material connection between the first and the other skin-like moldings is given, whereby a subsequent material separation is avoided.
  • the slider 4 is moved to the left and the finished molded part 1 is removed from the mold. At best, this must be subjected to minor reworking in the form-separation area. Due to the fact that in the method according to the invention the entire production takes place in a tool 8 and / or the molding compounds to be cured are at least partially filled into the tool in parallel and / or hardened, the method according to the invention is very time-saving. Since neither the skin-like shaped bodies 2, 3 nor the foam layer 14 are cut to size, the shaped body according to the invention has no cutting edge.
  • the molded body has no adhesive surfaces by an additional adhesive, since the skin-like molded body 3 and the foam 14 connect during curing with the carrier layer 5.
  • the method according to the invention it is possible to foam behind only a portion of the skin-like shaped bodies 2, 3, so that two haptically different areas arise.
  • the transition region between the two skin-like shaped bodies 2, 3 has no color overlays, for example due to film formation, especially in the visible, directly visible area of the finished shaped body 1, since the first skin-like shaped body 2, the casting skin, has remained in the mold cavity and thus no material between the mold cavities first mold body and the mold cavity passes, because an idealgeometrische plant is also in the fine structure (eg graining).
  • the molded body 2 is pressed by the carrier 5 against the mold cavity, whereby the resulting reaction pressure of the materials is derived by sealing stable elements to each other.
  • a special pressure-receiving sealing geometry of the carrier to the first molded body 2 with direct support to the mold cavity 15 is provided.

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers bestehend mindestens aus einem ersten (2) und einem zweiten (3) hautähnlichen Formkörper, wobei der erste Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und die erste und zweite Farbe unterschiedlich sind sowie einer Trägerschicht (5), wobei mindestens ein Formkörper (2, 3) direkt mit der Trägerschicht verbunden ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Formkörper sowie ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FORMKÖRPERS
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörper bestehend mindestens aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper, wobei der erste Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und die erste und zweite Farbe unterschiedlich sind sowie einer Trägerschicht, wobei mindestens ein Formkörper direkt mit der Trägerschicht verbunden ist. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Formkörper sowie ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers.
Heutzutage weisen Formkörper, beispielsweise Verkleidungsteile der Innenausstattung von Kraftfahrzeugen, sehr aufwendige Strukturen auf. Beispielsweise müssen Verkleidungsteile mit Formhautoberflächen mit unterschiedlichen Farben zur Verfügung gestellt werden. Zusätzlich müssen diese Formhautoberflächen noch unterschiedliche haptische Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise muss sich ein Teil weich anfühlen, während bei einem sich daran anschließenden Teil der haptische Eindruck hart sein soll.
Für die Herstellung dieser aufwendigen Verkleidungsteile wurden in der Vergangenheit zunächst die unterschiedlich farbigen Formhautoberflächen hergestellt, in eine bestimmte Form geschnitten, miteinander verbunden und sodann mit einer Trägerschicht verklebt, wobei teilweise zwischen der Trägerschicht und der Formhautoberfläche eine Schaumschicht angeordnet sein konnte. Dieses Herstellungsverfahren hat den Nachteil, dass es sehr arbeitsintensiv ist, dass beim nachträglichen Beschnitt vergleichsweise viel Abfall anfällt und dass zwischen den beiden Farbschichten eine prägnante Farbtrennnut vorhanden ist. Um den letzten nachteiligen Punkt zu eliminieren, schlägt die DE 40 01 807 vor, zwei Teilstücke mit unterschiedlichen Farben einstückig auszubilden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass der Überlappungsbereich zwischen den beiden Teilstücken sehr groß ist und dass das Verfahren vergleichsweise aufwendig durchzuführen ist. Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörper bestehend aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper, wobei der erste Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und die erste und zweite Farbe unterschiedlich sind sowie einer Trägerschicht, wobei mindestens ein Formkörper direkt mit der Trägerschicht verbunden ist, zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers bestehend mindestens aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper, wobei der erste Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und die erste und die zweite Farbe unterschiedlich sind und einer Trägerschicht, wobei mindestens ein Formkörper direkt mit der Trägerschicht verbunden ist, in mehreren Verfahrensschritten, bei dem alle Fertigungsschritte in einem Werkzeug durchgeführt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Formkörper hergestellt werden, die einen ersten und einen zweiten hautähnlichen Formkörper aufweisen, wobei der erste Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und diese beiden Farben unterschiedlich sind. Derartige hautähnliche Formkörper können aus einem beliebigen, dem Fachmann für diese Anwendung geläufigen Kunststoff hergestellt werden. Beispielweise bestehen die hautähnlichen Formkörper aus PU (Polyurethan) und werden durch Gießen und anschließendes Aushärten hergestellt. Alternativ können die hautähnlichen Formkörper auch mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden. Die beiden Formkörper sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einstückig ausgeführt. Die hautähnliche Anmutung der hautähnlichen Formkörper wird vorzugsweise dadurch erzeugt, dass sie Narben aufweist. Das Negativ dieser Narben ist in das Werkzeug, mit dem die hautähnlichen Formkörper hergestellt werden, eingearbeitet. Die Struktur der beiden hautähnlichen Formkörper kann unterschiedlich sein.
Erfindungsgemäß wird zumindestens einer dieser Formkörper mit einer Trägerschicht direkt verbunden. Die Trägerschicht gibt dem resultierenden Formkörper seine mechanische Stabilität und kann aus einem Naturstoff oder einem vorzugsweise thermoplastischen Kunststoff bestehen. Die Trägerschicht kann jede beliebige Größe und Form, beispielweise auch Hinterschnitte aufweisen. Diese Trägerschicht weist, vorzugsweise ihre abschließende Form auf.
Das Herstellen der beiden hautähnlichen Formkörper sowie die Verbindung mindestens eines der beiden Formkörper mit einer Trägerschicht erfolgt in mehreren Verfahrensschritten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass alle Fertigungsschritte in einem Werkzeug durchgeführt werden, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren sehr einfach und insbesondere sehr zeitsparend und dadurch kostengünstig durchzuführen ist. Zwischenprodukte, wie beispielsweise die hautähnlichen Formkörper müssen nicht von einem Werkzeug in ein nächstes überführt und dort weiter bearbeitet werden, sondern bleiben bis zu ihrer Verbindung mit der Trägerschicht in dem Werkzeug, in dem sie beispielsweise gegossen wurden und aushärten.
Vorzugsweise oder gemäß einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung erfolgen die Fertigungsschritte, die benötigt werden um einen Formkörper bestehend aus mindestens zwei miteinander verbundenen hautähnlichen Formkörpern sowie einer Trägerschicht herzustellen, zumindest teilweise parallel. Parallel im Sinne der Erfindung bedeutet, dass der nächste Verfahrensschritt schon begonnen wird, obwohl ein davor liegender Verfahrensschritt noch nicht beendet ist. Beispielsweise wird auf der Rückseite des ersten hautähnlichen Formkörpers bereits eine Schaumschicht angeordnet, obwohl der hautähnliche Formkörper noch nicht vollständig ausgehärtet ist oder der zweite hautähnliche Formkörper wird gegossen, obwohl der erste hautähnliche Formkörper und/oder die Schaumschicht noch nicht ausgehärtet sind. Müssten die Zwischenprodukte aus dem Werkzeug entfernt werden, wäre eine derartige parallele Fertigung nicht oder nur schwer möglich. Dieser erfindungsgemäße Gegenstand bzw. diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders zeitsparend und damit kostengünstig erwiesen.
Vorzugsweise wird eine erste aushärtende Formmasse in eine erste Kavität des Werkzeuges eingefüllt, wo deren Aushärtung beginnt. Weiterhin bevorzugt wird an der Innenseite der Formmasse eine Trägerschicht unter Erzeugung einer Kavität angeordnet und diese Kavität mit einem aushärtenden Schaum gefüllt. Die weiteren Kavitäten, die zwischen der Trägerschicht und dem Werkzeug vorhanden sind, werden mit weiteren aushärtenden Formmassen gefüllt. Vorzugsweise handelt es sich bei mindestens einer dieser Formmassen um einen Werkstoff, aus dem ein zweiter hautähnlicher Formkörper herstellbar ist, der sich einstückig mit dem ersten hautähnlichen Formkörper verbindet. Eine dritte Kavität kann beispielsweise zur Herstellung eines Anschlusses und/oder einer Dichtung des resultierenden Formteils gegenüber anderen Bauteilen der Innenverkleidung eine Kraftfahrzeuges dienen.
Mit den erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Formkörper herstellen, die sowohl eine weiche als auch eine harte haptische Anmutung haben. Des weiteren sind mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrfarbige Oberflächengestaltungen möglich, ohne dass eine Farbtrennnut im direkten Sichtbereich der Insassen beispielsweise eines Kraftfahrzeuges erkennbar wären. Die Narbgestaltung, die hautähnliche Formkörper in der Regel aufweisen, ist frei gestaltbar und kann bei dem ersten hautähnlichen Formkörper anders sein als bei dem zweiten hautähnlichen Formkörper.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine kostengünstige Herstellung von Formkörpern, beispielsweise Innenausstattungsteilen von Kraftfahrzeugen. Es entsteht kein Materialverlust durch beispielsweise Randbeschnitt. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine hohe Reproduzierbarkeit und eine gleichbleibende Produktqualität.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Formkörper bestehend mindestens aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper, wobei der Formkörper eine erste Farbe und der zweite Formkörper eine zweite Farbe aufweist und die erste und die zweite Farbe unterschiedlich sind, bei dem sich die Formkörper nur entlang einer Trennfläche berühren. Vorzugsweise liegt diese Trennfläche hinter einer Farbtrennnut.
Vorzugsweise oder gemäß einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung weist der Formkörper eine Trägerschicht auf, die mit mindestens einem der mehreren hautähnlichen Formkörper verbunden ist. Weiterhin ist dieser Formkörper dadurch gekennzeichnet, dass er keine Klebungen und die hautähnlichen Formkörper keine Schnittkanten aufweisen.
Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Formkörper eine Polsterschicht, vorzugsweise eine Schaumschicht auf, die mit nur einem der beiden hautähnlichen Formkörper verbunden ist. Vorzugsweise ist diese Polsterschicht zwischen der Trägerschicht und einem der beiden hautähnlichen Formkörper angeordnet. Diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass der Formkörper einen haptisch weichen und einen haptisch harten Bereich aufweist. Als Schaummaterial eignen sich alle bekannten Schaummaterialien, die im Bereich der Verkleidung eingesetzt werden. Vorzugsweise ist der Schaum zunächst eine Formmasse, die dann in Verbindung mit anderen Teilen des erfindungsgemäßen Formkörpers aushärtet. Beispielsweise handelt es sich bei dem Schaum um einen PUR-Schaum.
Vorzugsweise ist an der Innenseite der hautähnlichen Formkörper, d. h. an der für den Betrachter unsichtbaren Seite, eine Dichtgeometrie angeordnet, die mit dem Werkzeug, mit der erfindungsgemäße Formkörper hergestellt wird, zusammenwirkt. Diese Dichtgeometrie kann beispielsweise zur Anordnung der Polsterschicht eingesetzt werden.
Vorzugsweise weist die Trägerschicht Ausnehmungen insbesondere Löcher auf, die als Anguss-/Anspritzöffnung für flüssigen Kunststoff, aus dem die hautähnlichen Formköper oder andere Formköper hergestellt werden oder als Entgasungsöffnungen beim Gießen Spritzen oder Schäumen dienen.
Vorzugsweise sind an dem erfindungsgemäßen Formkörper Dichtungen oder andere Anschlussmittel angeordnet, vorzugsweise angegossen, die mit anderen Bauteilen der Innenausstattung des Innenraums eines Kraftfahrzeuges zusammenwirken.
Der erfindungsgemäße Formkörper eignet sich für die Innenverkleidung eines Fahrzeuges jeglicher Art. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Formkörper jedoch um die Bordkante einer Türverkleidung, eine Instrumententafel, eine Mittelkonsole, ein Handschuhkästchen und/oder eine Armlehne. Der erfindungsgemäße Formkörper hat den Vorteil, dass er zwei haptisch unterschiedliche Bereiche aufweist und dass eine mehrfarbige Oberflächengestaltung ohne sichtbare Farbtrennnut möglich ist. Der erfindungsgemäße Formkörper ist einfach, kostengünstig sowie reproduzierbar herstellbar.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers, der ein einstückiges Formnest mit einem Vorsprung aufweist. Dieser Vorsprung dient zur Trennung der beiden unterschiedlich farbigen Bereiche des hautähnlichen Formkörpers sowie zur Gestaltung der Farbtrennnut. Vorzugsweise wirkt der Vorsprung mit einem Deckel, der eine Dichtung aufweist, dichtend zusammen, so dass das Kunststoffmaterial zur Herstellung des ersten hautähnlichen Formkörpers nicht in den Bereich des Formnestes gelangt, in dem der zweite hautähnliche Formkörper hergestellt werden soll.
Vorzugsweise weist das Formnest zumindest in Teilbereichen eine Oberflächenstruktur auf, die die Herstellung von genarbten hautähnlichen Formkörpern erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oder gemäß einem weiteren Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird das Formnest mit einem Deckel abgedeckt, der eine Trägerschicht aufnehmen kann.
Das erfindungsgemäße Werkzeug ist einfach und kostengünstig herzustellen und sehr individuell einsetzbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.
Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Formkörper, Figur 2 zeigt die Verfahrensschritte a) - d) des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 3 zeigt die Verfahrensschritte e) - g) des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 4 zeigt die Verfahrensschritte h) - j) des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formkörpers in dem vorliegenden Fall eine Bordkante einer Türverkleidung, die auf der der Fahrgastzelle zugewandten Seite zwei hautähnliche Formkörper 2, 3 und auf der Karosserie zugewandten Seite eine Trägerschicht 5 aufweist. Zwischen dem hautähnlichen Formkörper 2 und der Trägerschicht 5 ist eine Schaumschicht 14 angeordnet. Die hautähnlichen Formkörper 2, 3 sind andersfarbig gestaltet und einstückig ausgeführt. Sie berühren sich lediglich entlang einer sehr kleinen Anschlussbereiches, vorzugsweise einer Trennlinie 23, vorzugsweise hinter der Farbtrennnut 20, die nicht im direkten Sichtbereich des Insassens des Fahrzeuges liegt. Die Farbgestaltung der beiden hautähnlichen Formkörper kann unterschiedlich sein. Die beiden hautähnlichen Formkörper sind vorzugsweise als PU-Gießhaut hergestellt. Dadurch, dass der Schaum lediglich im Bereich der Formhaut 2 angeordnet sind, ergeben sich zwei haptisch unterschiedliche Bereich, nämlich einen weichen Bereich hinter dem Formkörper 2 und eine haptisch harten anmutenden Bereich hinter dem Formkörper 3, der direkt mit der Trägerschicht 5 verbunden ist. Die optische und haptische Anmutung des erfindungsgemäßen Formteils ist sehr hochwertig.
In Figur 2 sind die Verfahrensschritte a-d des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Formkörpers dargestellt. Zunächst einmal, wie unter a) ersichtlich, wird ein Werkzeug 8 zur Verfügung gestellt, dass ein Formnest 15, beispielsweise eine Galvanoschale oder ähnliches, aufweist. In diesem Formnest 15 ist ein Vorsprung 16 angeordnet, der das Formnest in zwei unterschiedliche Bereiche aufteilt und der wie später dargestellt zur Gestaltung der Farbtrennnut eingesetzt wird. Das Werkzeug 8 kann temperierbar ausgeführt werden. Das Formnest 15 kann eine Struktur zur Herstellung von Narben in dem resultierenden Formköper aufweisen. Wie unter b) erkennbar, wird in das Formnest 15 ein Deckel 17 absenkt bis wie unter c) sichtbar dessen vorzugsweise elastische Dichtungen 19, 21 mit dem Werkzeug 8 dichtend ein Eingriff gelangen. Der Deckel 17 kann ebenfalls temperierbar ausgeführt sein. Der Deckel 17 und das Werkzeug 8 definieren eine Kavität 9, die gemäß Verfahrensschritt d) mit einer aushärtenden Masse 2', vorzugsweise durch Gießen, gefüllt wird, die den hautähnlichen Formkörper 2 bildet. Der Deckel 17 weist, wie besonders gut gemäß Verfahrensschritt c) sichtbar ist, eine Einbuchtung 22 auf, die zur Herstellung einer Dichtgeometrie auf der Innenseite, d. h. der für den Fahrzeuginsassen nicht sichtbaren Seite des hautähnlichen Formkörpers 2, dient. Der Fachmann erkennt, dass der Deckel 17, insbesondere direkt benachbart zu den Dichtungen 19, 21 eine oder mehrere Entlüftungen aufweisen kann, um Lufteinschlüsse oder ähnliches zu vermeiden.
Figur 3 zeigt die Verfahrensschritte e) - g) des erfindungsgemäßen Verfahrens. Nachdem die Formmasse 2' zumindest teilweise ausgehärtet ist, wird der Deckel 17 entfernt und, wie gemäß Verfahrensschritt f) sichtbar ist, durch einen Deckel 18 ersetzt, der an seiner Unterseite die Trägerschicht 5 des erfindungsgemäßen Formkörpers 1 trägt. Der Formköper 2, in dem vorliegenden Fall eine Gießhaut, verbleibt während des Wechsels in dem Werkzeug. Zwischen der Trägerschicht 5 und der Innenseite des hautähnlichen Körpers 2 wird eine Kavität 10 ausgebildet, die mit einer form- und aushärtbaren Schaummasse 14, beispielsweise PUR-Schaum gefüllt wird, die in dieser Kavität aushärtet. Es ist deutlich zu erkennen, dass eine Dichtung zwischen der Trägerschicht 5 und der ersten Gießhaut entsteht und damit die eindeutig begrenzte Hohlkammer bildet, in der der reaktive Schaum sein Formbett findet.
In Figur 4 sind die Verfahrensschritte h) - j) des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Nachdem die Trägerschicht 5 in ihre abschließende Lage innerhalb des Werkzeuges 8 abgesenkt worden ist, wird der Schieber 4 nach rechts bewegt, um die Kavität 11 , die durch Werkzeug 8 und die Trägerschicht 5 sowie den Formkörper 2 örtlich begrenzt wird, in ihrer Größe zu reduzieren, so dass auch Formkörper 1 mit Hinterschnitten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind. Eine weitere Kavität 12 wird zwischen dem Deckel 18, dem Werkzeug 8, dem Formkörper 2 sowie der Trägerschicht 5 gebildet. Die Dichtstellen dem Deckel 18, dem Werkzeug 8 und dem ersten Formkörper 2 sind vorzugsweise als idealgeometrische Anlage auch in der Feinstruktur ausgeführt, um ein Entweichen der jeweiligen Formasse aus der jeweiligen Kavität zu vermeiden. Wie gemäß Verfahrensschritt i) sichtbar, werden die Kavitäten 11 und 12 mit den Formmassen 3* bzw. 13', vorzugsweise durch Gießen, gefüllt. Die Formasse 13 'dient zur Herstellung eines Randangußes eines Fenstersteg, der eine andere Farbe aufweisen kann als die hautähnlichen Formkörper 2, 3. Dies geschieht vorzugsweise während zumindest eine der beiden Formmassen 2' oder 14' noch aushärtet, so dass das erfindungsgemäße Verfahren sehr zeitsparend durchzuführen ist. Da der erste hautähnliche Formkörper 2 bedingt durch die beschriebene Verfahrensfolge noch frisch ist und keinerlei Verschmutzung aufweist, ist eine stabile Materialverbindung zwischen dem ersten und den weiteren hautähnlichen Formkörpern gegeben, wodurch eine spätere Materialtrennung vermieden wird. Nachdem alle Formmassen des Formkörpers 1 hinreichend ausgehärtet sind, wird der Schieber 4 nach links bewegt und das fertiggestellte Formteil 1 entformt. Dieses muss allenfalls noch geringen Nacharbeiten im Form- Trennungs-Bereich unterzogen werden. Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die gesamte Fertigung in einem Werkzeug 8 erfolgt und/oder die auszuhärtenden Formmassen zumindest teilweise parallel in das Werkzeug eingefüllt werden und/oder aushärten, ist das erfindungsgemäße Verfahren sehr zeitsparend durchzuführen. Da weder die hautähnlichen Formkörper 2, 3 noch die Schaumschicht 14 zugeschnitten sind, weist der erfindungsgemäße Formkörper keinerlei Schneidkante auf. Des weiteren weist der Formkörper keinerlei Klebeflächen durch ein zusätzliches Klebemittel auf, da sich der hautähnliche Formkörper 3 sowie der Schaum 14 während des Aushärtens mit der Trägerschicht 5 verbinden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, lediglich einen Teilbereich der hautähnlichen Formkörper 2, 3 zu hinterschäumen, so dass zwei haptisch unterschiedliche Bereiche entstehen. Der Übergangesbereich zwischen den beiden hautähnlichen Formkörpern 2, 3 weist speziell im sichtbaren unmittelbar sichtbaren Bereich des vollendeten Formkörpers 1 keine Farbüberlagerungen, z.B. durch Filmbildung, auf, da der erste hautähnliche Formköper 2, die Gießhaut, im Formnest verblieben ist und damit kein Material zwischen den ersten Formkörper und das Formnest gelangt, weil eine idealgeometrische Anlage auch in der Feinstruktur (z.B. Narbung) ist. Zudem wird der Formköper 2 durch den Träger 5 gegen das Formnest gedrückt, wodurch der entstehende Reaktionsdruck der Materialien durch ein Abdichten von stabilen Elementen zueinander abgeleitet wird. Vorzugsweise ist eine spezielle druckaufnehmende Dichtungsgeometrie des Trägers zum ersten Formkörper 2 mit direkter Abstützung zum Formnest 15 vorgesehen.
Alle Teile der Offenbarung gelten für alle Erfindungsgegenstände gleichermaßen.
Bezugszeichenliste:
1 Formkörper
2, 3 hautähnliche Formkörper, Gießhaut
2', 3' aushärtende Formmassen
4 Schieber
5 Trägerschicht
6 Innenseite des Formköpers 2
7 Dichtgeometrie
8 Werkzeug
9 erste Kavität
10 - 12 Kavität
13' aushärtende Formmasse
14, 14' Polsterschicht, aushärtender Schaum
15 Formnest
16 Vorsprung
17 Deckel I
18 Deckel Il
19 Dichtung
20 Farbtrennnut
21 Dichtung
22 Einbuchtung
23 Trennlinie a-j Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers bestehend mindestens aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper (2, 3), wobei der erste Formkörper (2) eine erste Farbe und der zweite Formkörper (3) eine zweite Farbe aufweist und die erste und die zweite Farbe unterschiedlich sind und einer Trägerschicht (5), wobei mindestens ein Formkörper (2, 3) direkt mit der Trägerschicht (5) verbunden ist in mehreren Verfahrensschritten (a - j), dadurch gekennzeichnet, dass alle Fertigungsschritte (a - j) in einem Werkzeug (8) durchgeführt werden.
2. Verfahren zur Herstellung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungsschritte (a - j) zumindest teilweise parallel ablaufen.
3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste aushärtende Formmasse (2') in eine erste Kavität (9) des Werkzeuges (8) eingefüllt wird und dort deren Aushärtung beginnt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise vor der vollständigen Aushärtung der Formmasse (2') hinter deren Innenseite (6) unter Erzeugung von mindestens einer Kavität (10 - 12) eine Trägerschicht (5) angeordnet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (10) zwischen der Trägerschicht (5) und dem Formteil (2) mit einem aushärtenden Schaum (14) gefüllt wird.
6. Verfahren, nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavitäten (11 , 12) mit einer zweiten oder dritten aushärtenden Formmasse (3', 13') ausgefüllt werden.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil (1) entformt wird.
8. Formkörper (1 ) bestehend mindestens aus einem ersten und einem zweiten hautähnlichen Formkörper (2, 3), wobei der Formkörper (2) eine erste Farbe und der zweite Formkörper (3) eine zweite Farbe aufweist und die erste und die zweite Farbe unterschiedlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Formkörper (2, 3) nur entlang eines sehr kleinen Anschlussbereiches, vorzugsweise einer Trennlinie (23) berühren.
9. Formkörper nach Anspruch 8 oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Trägerschicht aufweist, die mit einem der hautähnlichen Formkörper (2, 3) verbunden ist und dass er keinen Klebstoff und die hautähnlichen Formkörper (2, 3) keine Schnittkanten aufweisen.
10. Formkörper nach Anspruch 8 oder 9 sowie nach dem Oberbegriff von Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Polsterschicht (14) aufweist, die nur mit einem der hautähnlichen Formkörper (2, 3) verbunden ist.
11. Formkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Polsterschicht (14) zwischen der Trägerschicht (5) und dem hautähnlichen Formköper (2) angeordnet ist.
12. Formkörper nach ein der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hautähnlichen Formkörper (2, 3) eine Innenseite (6) aufweist und dass an der Innenseite eine Dichtgeometrie (7) angeordnet ist.
13. Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Innenverkleidungsteil eines Fahrzeuges, vorzugsweise die Bordkante einer Türverkleidung, eine Instrumententafel, eine Mittelkonsole, ein Handschuhkästchen und/oder eine Armlehne ist.
14. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens und zur Herstellung des Formkörpers gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein einstückiges Formnest (15) mit einem Vorsprung (16) aufweist.
15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Deckel (17) aufweist und dass der Deckel (17) eine Dichtung (19) aufweist, die mit dem Vorsprung (16) zusammenwirkt.
16. Werkzeug nach einem der voranstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Formnest (15) von einem Deckel (18) abdeckbar ist, der eine Trägerschicht (5) aufnimmt.
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