DE3712926A1 - Verbund, insbesondere schalttafel fuer kraftfahrzeuge, sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbund, insbesondere Schalttafel für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Im Stand der Technik sind weiche, halbharte und harte PUR-Schäume für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke bekannt (vgl. beispielsweise Kunststoff-Kompendium, Franck/Biederbick, 1. Aufl., Würzburg: Vogel 1984, dort S. 213).

In der Kraftfahrzeugindustrie sind ähnliche Auskleidungen schon als Armaturenbrett verwendet worden (vgl. beispielsweise die DE-AS′en 11 81 566 und 12 69 518 der vorliegenden Anmelderin).

Nachteilig hat sich jedoch immer wieder bemerkbar gemacht, daß aus Stabilitätsgründen relativ schwere, feste Kunststoff­ träger verstärkt und unverstärkt, bzw. starre Blechträger aus Stahl oder Aluminium mit Löchern als tragendes Verbund­ element eingesetzt wurden, die zurechtgeschnitten und gestanzt bzw. geschweißt oder geklebt werden mußten. Das bei der Serie im AUDI 200 eingesetzte Gewicht für das Ar­ maturenbrett beträgt ca. 5670 g, wovon 3500 g auf den Stahl­ blechträger entfallen, während der PUR-Schaum 1506 g und die Folie (PVC/ABS-Haut) 632 g umfassen. Es dürfte einleuchten, daß bei der Kraftfahrzeugherstellung als Ziel immer wieder die Gewichtsersparnis im Vordergrund steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu­ grunde, den eingangs erwähnten Verbund derart zu verbessern, daß er die geschilderten Nachteile sicher vermeidet und trotzdem bei ausreichender Festigkeit erheblich leichter und kostengünstiger ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, das Verfahren zu seiner Herstellung schneller und einfacher zu gestalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Verbund bzw. durch das Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.

Überraschenderweise hat sich also gezeigt, daß es erfindungs­ gemäß möglich ist, tatsächlich auf den starren Blechträger zu verzichten und diesen durch einfache Fasern und der­ gleichen zu ersetzen. Das Gewicht der Glasfasermatte beträgt ca. 500 g, und somit nur ca. 1/7 des Blechträgers. Das Gewicht des erfindungsgemäßen Verbundes liegt bei ca. 3 kg/m², so daß eine Gewichtsersparnis von glatt 50 bis 60% erzielt werden kann.

Vorteilhafterweise ist das Verbundelement als Glasfasermatte ausgebildet, die vollständig vom PUR-Weichschaum durch­ drungen ist. Einerseits kann die Glasfasermatte ein Vor­ formling mit Abstandsnocken sein und andererseits eine Spreizmatte, die zwischen zwei Glasfasermatten angeordnet ist. Es können im erfindungsgemäßen Rahmen die Glasfasern durch Kohlenstoff, Aramid, Jute oder PET-Fasern ersetzt werden.

In verfahrensgemäßer Hinsicht kann gegenüber dem Stand der Technik auf den separaten Arbeitsgang, das Herstellen des Blechträgers, verzichtet werden.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den vorstehenden Unteransprüchen.

Im folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin­ dungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Schalttafel;

Fig. 3a-c schematische Schnittansichten noch weiterer Ausführungsbeispiele der erfin­ dungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines noch weiteren Beispiels einer erfindungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 5 eine ähnliche Schnittansicht zu den obigen Figuren für ein noch weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 6 eine ähnliche Schnittansicht zu den vorstehenden Figuren für ein weiteres Bei­ spiel der erfindungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 7 eine ähnliche Schnittansicht zu den obigen Figuren für ein noch weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Schalttafel;

Fig. 8 eine weitere ähnliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schalttafel zu den vor­ stehenden Figuren; und

Fig. 9 eine schematische Querschnittsansicht im Ausschnitt durch den von Glasfaser durchsetzten PUR-Weichschaum.

In Fig. 1 ist die Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schalttafel 10 im Ausschnitt gezeigt. Sie besteht aus einer obersten Schicht, nämlich einer als Folie dienenden Haut 14, die als PVC/ABS-Folie oder PVC-Haut ausgebildet ist und eine glatte oder genarbte abwischbare Oberfläche für das Ar­ maturenbrett schafft. Bei dieser Ausführungsform ist die Glasfasermatte 16 zweilagig und mit Abstandsnocken 17 ver­ sehen, die die beiden Lagen 16 miteinander verbindet. Der PUR-Weichschaum 12 durchdringt diese Glasfasermatten voll­ ständig und füllt ebenfalls die Hohlräume zwischen den beiden Lagen 16 aus. Es sei jedoch angemerkt, daß erfindungs­ gemäß das Verbundelement 16 nicht unbedingt aus einer zwei­ lagigen Glasfasermatte 16 bestehen muß, sondern ggf. eine einlagige Glasfasermatte oder dergleichen vorgesehen werden kann. Denkbar sind beispielweise auch PET-Fasern, Jute oder Aramid für das Verbundelement 16.

In Fig. 2 wird eine ähnliche Schnittansicht im Ausschnitt gezeigt, bei der beim Verbundelement 16 die Abstandsnocken 17 weggelassen worden sind. Stattdessen wird zwischen den beiden Glasfasermatten eine Spreizmatte 18 eingesetzt, die wiederum vom PUR-Weichschaum 12 gleichmäßig und vollständig durchdrungen ist.

In den Fig. 3a-c werden weitere Ausführungsbeispiele mit einer einlagigen Glasfasermatte 16 bzw. Fasern oder Fäden gezeigt. In diesem Fall ist jedoch der PUR-Weichschaum 12 unmittelbar auf die Folie 14 aufgeschäumt und die Glasfaser­ matte 16 bzw. die Fasern oder Fäden bilden erst den Abschluß auf der anderen Seite des Kerns 12. Allerdings sind auch hier die Glasfasermatte bzw. Fasern oder Fäden vom PUR- Schaum 12 durchdrungen. Auch hier weist jedoch der Schicht­ körper bzw. Verbund 10 eine ausreichende Festigkeit auf.

In Fig. 4 besteht das Verbundelement 16 ausschließlich aus einer Glasfaserspreizmatte, die unmittelbar an die Haut bzw. Folie 14 angrenzt und vollständig vom PUR-Schaum 12 durchdrungen ist.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform ist in Fig. 5 wiederum in einer Ausschnittsansicht dargestellt. Die Glasfaserspreizmatte der Fig. 4 wurde hier durch geschnitzelte bzw. gehäckselte Glasfasern ersetzt, die parallel zur Längsachse der Folie 12 ausgerichtet und vom PUR-Schaum 12 durchsetzt sind. Bei den in Fig. 5 gezeigten geschnitzelten Glasfasern als Verbundelement 16 handelt es sich um Langfasern, die in die offene Form (nicht gezeigt) bei Einsatz bekannter Spritzschaumtechnik unter Verwendung eines Schneidwerkes an der Spritzpistole, eingeschäumt werden. Gerade diese Verfahrenstechnik ermöglicht eine besonders einfache und schnelle Durchführung.

In Fig. 6 ist wiederum die als Finish dienende Folie mit 14 bezeichnet. An diese grenzt zum Inneren gerichtet eine als Verbundelement 16 dienende PUR-Weichschaumschicht 16 a ab, die mit zunehmender Entfernung in ihrer Konsistenz härter wird und in diesem Bereich (16 b) mit Glasfaserschnitzeln 16 c durchsetzt ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, die dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ähnlich ist, wobei das Verbundelement 16 hier aus einer oberflächenparallel orientierten Glasfasermatte besteht.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in seinem Prinzip dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gleicht. Als Verbundelement 16 wurde im vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch eine Spreizmatte eingesetzt.

Abschließend wird unter Hinweis auf Fig. 9 die Struktur des PUR-Weichschaums 12 gezeigt, wie er die Hohlräume des Verbundelementes 16 vollständig durchdringt und ausfüllt, welches durch eine Wirrlage von Glasfasern gebildet wird. Hierdurch wird insbesondere deutlich, daß es sich bei dem Polyurethan-Schaum um eine weiche Konsistenz handelt, also um einen Füllschaum.

Claims (13)

1. Verbund, insbesondere Schalttafel für Kraftfahr­ zeuge, mit einem PUR-Schaum (12) als Kern, einer als Finish dienenden Folie (14) auf einer Seite des Kerns und einem Verbundelement (16) als Träger, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundelement (16) Fasern bzw. Fäden und dergleichen umfaßt.

2. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbundelement (16) aus einer oder mehreren Glasfaser- Matten, -Geweben oder -Gewirken besteht.

3. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Kohlenstoff, Aramid oder anderen orientierten Synthetikfasern bestehen.

4. Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der PUR-Weichschaum als Füllschaum die Glasfasermatte, das Gewebe oder Gewirk, vollständig durchdringt.

5. Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasermatte doppellagig ist und zwischen den Lagen Abstandsnocken aufweist.

6. Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Glasfasermatten statt durch Abstandsnocken durch eine Spreizmatte erzeugt wird.

7. Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasermatte als Glasfaser-Spreizmatte ausgebildet ist.

8. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern gehäckselt sind und insbesondere eine Länge zwischen 1 und 5 cm aufweisen. Es kann auch eine Endlosfasermatte verwendet werden.

9. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern parallel und senkrecht zur Oberfläche an­ geordnet bzw. ausgerichtet sind.

10. Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Krafteinleitungsbereiche durch Metall- oder Kunststoff­ einlegeteile verstärkt werden.

11. Verfahren zum Herstellen eines Verbundes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie und das Verbundelement in eine Form gelegt werden und daß dann der PUR-Schaum derart in die Form eingebracht wird, daß er als Füllschaum die Hohlräume des Verbundelementes durchdringt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fasern und dergleichen aus Schneidwerken- Spritzpistolen mit dem PUR-Schaumreaktionsgemisch als letz­ tes auf die Folie aufgespritzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der PUR-Schaum mit zunehmendem Abstand von der Folie in härter werdender Qualität erzeugt wird.