Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CAST PART, AND PRODUCTION OF SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/034778
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention pertains to a cast part for use, for example, in the internal coating of vehicles and presenting, on the upper surface of the bearing layer (2), which is compressed and made of natural fibres bound together by a binding agent, a decorative layer (1) and, on the lower surface, a sealing layer (3), on which functional elements are moulded in the form of fixing clips (4) and reinforcing ribs (5). The cast part is made according to a process consisting in compressing a natural fibre matting containing a binding agent to a bearing layer (2) having either a plane surface or a contour and, in a second forming step, shaping the decorative material located in the upper half of the forming tool as well as the thermoplastic material applied to the lower half of said tool for the sealing layer (3) and the functional elements (4, 5) formed therefrom. The cast part is highly resistant with undiminished aesthetic and tactile features of said decorative material (1), is not moisture-sensitive and does not smell.

Inventors:
BECKMANN FRIEDHELM (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/000013
Publication Date:
August 13, 1998
Filing Date:
January 07, 1998
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MOELLER PLAST GMBH (DE)
BECKMANN FRIEDHELM (DE)
International Classes:
B29C43/02; B29C43/18; B29C43/20; B29C65/00; B29C70/06; B29C70/08; B29C70/46; B32B5/02; B32B23/02; B32B37/00; B60R13/02; B29K311/10; B29L9/00; (IPC1-7): B29C70/46
Foreign References:
US4378265A1983-03-29
EP0730947A21996-09-11
EP0393476A11990-10-24
US3507730A1970-04-21
EP0355641A21990-02-28
EP0647519A11995-04-12
Other References:
DATABASE WPI Week 9436, Derwent World Patents Index; AN 94-290405, XP002065014
Attorney, Agent or Firm:
Schirmer, Siegfried (Bielefeld, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen, insbeson dere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer eine Tragschicht bildenden Naturfasermatte mit einer Dekorschicht an deren oberer und Funktionselemente an deren unterer Flache, die in einem Formwerkzeug durch Hinterpressen miteinander verbunden und in die gewünschte Form gebracht werden, dadurch gekenn zeichnet, daß zunächst die mit einem Bindemittel versehene Naturfasermatte im Bereich der Bindemit telSchmelztemperatur entsprechend der gewünschten Stärke und Festigkeitseigenschaften mittels Preß druck verdichtet wird und die so gebildete Trag schicht für das Formteil in einem Formwerkzeug bei abgesenktem Druck auf der unteren Fläche mit einem eine Versiegelungsschicht bildenden schmelzflüssigen Bindemittel und auf der oberen Fläche mit der Dekor schicht durch Hinterpressen verbunden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasermatte zu einer ebenflächigen Tragschicht verpreßt wird und die Ausbildung der Konturen gemeinsam mit der Anformung der Dekor schicht und der Versiegelungsschicht durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Naturfasermatte zu einer Tragschicht in der Kontur des fertigen Formteils verpreßt wird und beschnitten wird und anschließend in einem separaten Verfahrensschritt die Dekorschicht und die Versiege lungsschicht angeformt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anformen der Versiegelungs schicht aus dieser die Funktionselemente und/oder Verstärkungsrippen ausgeformt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anformen der Versiegelungs schicht bei geöffnetem Formwerkzeug auf die untere Formwerkzeughälfte ein Massefilm aus einem dem Bindemittel für die Tragschicht entsprechenden oder mit diesem kompatiblen thermoplastischen Material aufgetragen und zum Anformen der Dekorschicht in die obere Formwerkzeughälfte ein Dekormaterial eingelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Massefilm für die Versiegelungsschicht durch Spritzgießen oder Strangablegen auf die untere Formwerkzeughälfte aufgetragen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dekormaterial und/oder der Massefilm in einem Teilbereich der jeweiligen Formwerkzeughälfte eingelegt bzw. aufgetragen werden und in entsprechenden Teilbereichen an die zusammengepreßte Naturfasermatte angeformt werden.
8. Formteil, hergestellt gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bestehend aus eine Tragschicht bildenden, verdichteten und mit einem Bindemittel gebundenen Naturfasern und einer mit der oberen Fläche der Tragschicht verbundenen Dekorschicht sowie an der Unterseite der Trag schicht angebrachten Funktionselementen, vorzugs weise für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß an der unteren Seite der Tragschicht (2) zum Feuchtigkeitsschutz und zur Geruchsminderung sowie zur Halterung der Funktionselemente (4,5) eine Versiegelungsschicht (3) vorgesehen ist.
9. Formteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsschicht (3) einstückig mit der Tragschicht (2) sowie den Funktionselementen (4,5) und/oder Verstarkungsrippen (4,5) verbunden ist.
10. Formteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Versiegelungsschicht (3) vollflä chig oder in feuchtigkeitszugänglichen oder ge ruchsabgebenden Teilbereichen an der Unterseite der Tragschicht (2) angebracht ist.
11. Formteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragschicht (2) zwischen der Versiegelungsschicht (3) und der Dekorschicht (1) eingekammert ist.
12. Formteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsschicht (3) über die Seiten ränder der Tragschicht (2) hinaus verlängert ist.
13. Formteil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionselemente durch Befestigungsclipse (4) und Verstärkungsrippen (5) gebildet sind.
Description:
Formteil und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beste- hend aus einer eine Tragschicht bildenden Naturfaser- matte mit einer Dekorschicht an deren oberer und Funk- tionselementen an deren unterer Flache, die in einem Formwerkzeug durch Hinterpressen miteinander verbunden und in die gewünschte Form gebracht werden sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Formteil.

Bei der Fertigung von Formteilen aus Naturfasern, wie beispielsweise Hanf, Jute, Flachs oder Sisal, werden Fasermatten verwendet, die mit thermoplastischem Kunst- stoff als Bindemittel durchsetzt sind oder an deren Fasern derartige Bindemittel haften. Auf der oberen, im wesentlichen sichtbaren Fläche des Formteils ist zur ästhetischen Gestaltung und zur Verbesserung der Haptik ein Dekormaterial, beispielsweise aus Leder, Kunstle- der, einem textilen Gewebe o. ä., angebracht. Die Herstellung des Formteils erfolgt derart, daß die Naturfasermatte mit dem Dekormaterial in einem Form-

werkzeug bei einer der Schmelztemperaturen des thermo- plastischen Bindemittels entsprechenden Temperaturen miteinander verpreßt und geformt werden. Bei diesem Vorgang wird die Naturfasermatte soweit verdichtet, daß sie über die von dem Formteil verlangten mechanischen Eigenschaften verfügt. Darüber hinaus wird aber auch das mit der Fasermatte zu verbindende Dekormaterial soweit zusammengedrückt, daß dessen haptische und gestalterische Wirkung beeinträchtigt wird. Anderer- seits führt jedoch ein zu geringer Preßdruck zu einer ungenügenden Verdichtung der Naturfasermatte mit der Folge unzureichender Festigkeitseigensschaften.

Ein weiterer Nachteil der aus Naturfasern hergestellten Formteile besteht beispielsweise bei Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen darin, daß die Naturfasern Feuch- tigkeit aufnehmen können und dadurch die Eigenschaften des Formteils negativ beeinflußt werden. Außerdem setzen die Naturfasern unangenehme und in vielen Fällen nicht akzeptable Gerüche frei.

Aus der EP 0 730 947 A2 ist bereits ein aus Faserver- bundmatten hergestelltes Formteil der oben beschriebe- nen Art zur Verkleidung des Innenraums von Kraftfahr- zeugen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung be- kannt. Dieses Formteil verfügt an den sichtbaren Außen- flächen über eine aus einem Dekormaterial bestehende Dekorschicht, während an der Rückseite durch Hinter- spritzen oder Hinterpressen mit inselartigen Bereichen verbundene Funktionsteile, z. B. Befestigungselemente, oder Verstärkungsrippen angeformt sind. Auch diese

Verkleidungsteile werden in einem einzigen Preßvorgang, und zwar mit den oben beschriebenen Nachteilen, herge- stellt, und es besteht außerdem die Gefahr der Feuch- tigkeitsaufnahme und der Geruchsbelästigung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein im wesentlichen aus Naturfasern bestehendes Formteil bereitszustellen, das durch gute mechanische Eigen- schaften, geringe Geruchsbelästigung und den Ausschluß der Feuchtigkeitsaufnahme sowie uneingeschränkte hapti- sche und ästhetische Wirkung des Dekormaterials über einen hohen Gebrauchswert verfügt sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, bei dem zunächst die mit einem Bindemittel versehene Naturfasermatte im Bereich der Binde- mittel-Schmelztemperatur entsprechend der gewünschten Stärke und Festigkeitseigenschaften mittels Preßdruck verdichtet und die so gebildete Tragschicht des Form- teils bei abgesenktem Druck in einem Formwerkzeug durch Hinterpressen auf der unteren Fläche mit einem eine Versiegelungsschicht bildenden schmelzflüssigen Binde- mittel und auf der oberen Fläche mit der Dekorschicht durch Hinterpressen verbunden wird.

Mit diesem Verfahren kann ein Formteil hergestellt werden, das gute Festigkeitseigenschaften aufweist und dessen Dekorschicht über eine uneingeschränkte hapti- sche und ästhetische Wirkung verfügt und durch die an der unteren Fläche einstückig angeformte Versiegelungs-

schicht eine Feuchtigkeitsaufnahme und Geruchsfreiset- zung durch die Naturfasern verhindert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiter dadurch charakterisiert, daß die Naturfasermatte entweder zu einer ebenflächigen und im nachfolgenden Verfahrens- schritt zu formenden oder sofort zu einer entsprechend der Kontur des Formteils geformten Tragschicht verdich- tet wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden beim Hinterpressen der Versiegelungsschicht gleichzeitig Verstärkungsrippen und Funktionselemente angeformt. Das Bindemittel für die Versiegelungsschicht und die ange- formten Funktionselemente oder Rippen entspricht dem zur Bindung der Naturfasern verwendeten oder ist mit diesem kompatibel. Als Bindemittel wird thermoplasti- scher Kunststoff verwendet, der als schmelzflüssiger Massefilm durch Spritzgießen oder Strangablegen auf die untere Formwerkzeughälfte aufgebracht wird.

Weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens und des nach diesem hergestellten Formteils sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines auf der Basis von Naturfasern hergestellten flächigen Formteils, das an seiner oberen Seite voll-

flächig mit einer Dekorschicht und an seiner Unterseite vollflachig mit einer Versiege- lungsschicht mit angeformten Funktionsele- menten und Verstärkungsrippen versehen ist ; Fig. 2 das flächige Formteil nach Fig. 1, jedoch mit einer nur einen Teilbereich abdeckenden Versiegelungsschicht ; Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines flächigen Formteils mit einer den Naturfaserbereich vollständig abdeckenden Dekorschicht und einer über diesen Bereich seitlich hinausge- henden Versiegelungsschicht und Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines flächigen Formteils, bei dem nur gegenüberliegende Teilbereiche der aus einer Naturfasermatte bestehenden Tragschicht mit einer Versiege- lungsschicht versehen sind.

Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungs- formen eines flächigen Formteils, das beispielsweise bei Kraftfahrzeugen als Bauteil für die Innenverklei- dung Verwendung finden kann, umfassen eine mit einem Bindemittel, vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff, imprägnierte oder durchsetzte Tragschicht 2 aus Natur- fasern wie Flachs, Jute, Hanf, Sisal und anderen oder . aus einer Kombination derartiger Naturstoffe. Die obere -sichtbare-Seite des in einer bestimmten Kontur ausgebildeten flächigen Formteils ist zur Verbesserung

der ästhetischen und haptischen Eigenschaften mit einer nicht lösbar befestigten Dekorschicht 1 abgedeckt, die aus Leder, textilem Gewebe oder einem ähnlichen geeig- neten Dekormaterial bestehen kann. Die Dekorschicht 1 kann den tragenden Grundkörper des flächigen Formteils, nämlich die durch ein Bindemittel zusammengehaltene Tragschicht 2, nach Figur 1,2 und 3 entweder vollstän- dig abdecken oder, wie Figur 4 zeigt, nur in sichtbaren oder aus anderen Gründen einem dekorativen Zweck die- nenden Teilbereichen der Oberfläche der Tragschicht 2 vorgesehen sein.

An der Unterseite des flächigen Formteils, z. B. der nicht sichtbaren Seite einer Türverkleidung, ist eine mit der Tragschicht 2 aus Naturfasern fest verbundene Versiegelungsschicht 3 vorgesehen, die aus dem gleichen oder einem verträglichen Material, wie das des Binde- mittels für die Tragschicht 2, hier einem thermoplasti- schen Kunststoff, besteht. Die Versiegelungsschicht 3 kann die Tragschicht 2, wie die Figuren 1 und 3 zeigen, entweder vollständig abdecken oder auch nur, wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt ist, Teilbereiche der Naturfasern nach außen abdecken. Figur 3 zeigt noch eine Besonderheit insofern,. als die Tragschicht 2 zwischen der Dekorschicht 1 und der Versiegelungs- schicht 3 eingekammert ist und die Versiegelungsschicht 3, beispielsweise zu Befestigungszwecken, über die Tragschicht 2 hinaus verlängert ist.

Während die Dekorschicht 1 zunächst nur der optischen und haptischen Gestaltung der sichtbaren Flächen des

Formteils dient, kommt der Versiegelungsschicht 3 im wesentlichen die Aufgabe des Feuchtigkeitsschutzes, d. h. der Verhinderung des Eindringens von Wasser in die Naturfasern der Tragschicht 2, zu, und zwar insbe- sondere an feuchtigkeitsgefährdeten und zudem nicht zugänglichen Stellen, wie beispielsweise der Innenseite der Türverkleidung. Darüber hinaus wirkt die Versiege- lungsschicht 3 aber als Geruchsversiegelung und dient gleichzeitig als Befestigungsplatte für die Anformung von Befestigungs-und Verstärkungsmitteln und anderen Funktionselementen. Selbstverständlich kann bei Verwen- dung eines geeigneten Materials auch die Dekorschicht 1 geruchsmindernd wirken und die Tragschicht 2 aus Natur- fasern vor Feuchtigkeit schützen.

Die Herstellung der in den Figuren 1 bis 4 beispielhaft beschriebenen Formteile erfolgt in der Weise, daß zunächst eine aus Naturfasern gebildete und mit einem thermoplastischen Kunststoff gebundene Naturfasermatte auf eine der Schmelztemperatur des thermoplastischen Bindemittels entsprechende Temperatur erwärmt und anschließend zur Erzielung der gewünschten mechanischen Eigenschaften des Formteils zu einer ebenflächigen Platte zusammengepreßt wird. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die Naturfasermatte gleich entsprechend der endgültigen Fertigkontur des Formteils zu verpres- sen. In diesem Fall wird die so gebildete, vorgeformte Tragschicht 2 gleichzeitig beschnitten.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird bei geöffnetem bzw. teilweise geöffnetem Formwerkzeug, dessen Innen-

kontur der des herzustellenden Formteils entspricht, auf die untere Formwerkzeughälfte durch Spritzgießen eine Schicht aus thermoplastischem Kunststoff-ent- sprechend dem zur Bindung der Naturfasern in der Trag- schicht 2 verwendeten Bindemittel-aufgetragen und in die obere Werkzeughalfte das Material für die Bildung der Dekorschicht 1 eingelegt und fixiert. Das Einbrin- gen des thermoplastischen Kunststoffs und des Dekorma- terials in das Formwerkzeug erfolgt entsprechend der Größe des abzudeckenden Bereichs entweder über die gesamte Konturfläche der oberen und unteren Formwerk- zeughälfte oder nur in bestimmten zu beschichtenden Teilbereichen. Zur Herstellung des in Figur 3 gezeigten Formteils nehmen die zusammengepreßte Tragschicht 2 und das Dekormaterial nur einen begrenzten Abschnitt des Formwerkzeugs in Anspruch, während der thermoplastische Kunststoff für die Versiegelungsschicht 3 die Kontur der unteren Formwerkzeughälfte vollständig bedeckt, so daß die Naturfasern eingekammert sind und sich anderer- seits die Versiegelungsschicht 3 über die Seitenränder der Tragschicht 2 und der Dekorschicht 1 hinaus er- streckt.

In dem folgenden Verfahrensschritt wird die bereits verpreßte und ausreichende Festigkeitseigenschaften aufweisende Tragschicht 2 in das Formwerkzeug einge- legt, und in noch schmelzflüssigem Zustand des thermo- plastischen Materials erfolgt bei einem Preßdruck, der geringer ist als der zum Verpressen der Naturfasermatte aufgewendete Druck, die Formgebung des Formteils und gleichzeitig die feste Verbindung des Dekormaterials

und des Versiegelungsmaterials mit der verpreßten Naturfasermatte. Während des zweiten Formgebungs- schritts im Formwerkzeug können außerdem gleichzeitig Funktionselemente, nämlich Befestigungsclipse 4 oder Verstärkungsrippen 5, an die Versiegelungsschicht 3, die in diesem Fall auch als Halteplatte dient, ange- formt werden.

Durch den bei diesem Verfahrensschritt auf das Dekorma- terial ausgeübten geringen Druck wird eine Verschlech- terung der ästhetischen und haptischen Eigenschaften der Dekorschicht 1 verhindert. Dennoch können durch das separate Verdichten der Naturfasermatte ausreichend hohe Festigkeitseigenschaften des Formteils erzielt werden. Die Versiegelungsschicht 3, die mit der Verhin- derung der Feuchtigkeitsaufnahme, der Geruchsversiege- lung und als Grundplatte für die Halterung der Funk- tionselemente 4,5 drei Funktionen erfüllt, kann einge- färbt oder mit einer Oberflächenstruktur versehen werden, um an der ggf. sichtbaren Unterseite des Form- teils ein optisch gefälliges Aussehen zu bewirken.