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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Mehrlagiges,insbesondere selbsttragendes Formteil (1) mit mindestens einer,Wabenkammern (2) aufweisenden Wabenschicht (3) und mit mindestenseiner Lage (8, 9), die auf mindestens einer Wabenöffnungen(4, 5) aufweisenden Seite (6, 7) der Wabenschicht (3) angeordnetist und die vor einem mit Wärmeund Druck erfolgenden thermoplastischen Verbinden mit den Wabenkammern(2) ein nur einseitig vernadelter, Kunststoffasern enthaltender Vlieswerkstoffnach Art eines Wirrvlieses (10) ist.
    公开号:DE102004015472A1
    申请号:DE102004015472
    申请日:2004-03-26
    公开日:2005-10-13
    发明作者:
    申请人:R and S Technik GmbH；
    IPC主号:B32B3-12
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein mehrlagiges, insbesondere zur Verwendungin Kraftfahrzeugen bestimmtes, thermoplastischen Kunststoff enthaltendes Formteilsowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
    [0002] Essind mehrlagige, insbesondere auch selbsttragende Formteile mitzur Erhöhungder Steifigkeit dienender Wabenstruktur und mit Dekorschichten undggf. weiteren Lagen bekannt, die jedoch in der Regel nicht freivon jeweils spezifischen Nachteilen sind. Der Erfindung liegt daherdie Aufgabe zugrunde, ein mehrlagiges, insbesondere selbsttragendesFormteil mit mindestens einer, Wabenkammern aufweisenden Wabenschichtund mindestens einer Beschichtung und ggf. weiteren Lagen zu schaffen,das in Kraftfahrzeugen verwendet werden kann. Der verwendete Werkstoffsoll sehr leicht, billig, problemlos recycelbar und vorzugsweisezusammen mit der Fahrzeugkarosserie in einem Hochofen einschmelzbarund/oder so einstellbar sein, daß er luftdurchlässig oderim Einzelfall nicht durchlässigsowie unempfindlich gegen Luftfeuchtigkeit ist. Auch eine zumindestteilweise vorhandene Schalldurchlässigkeit soll gegeben sein,wie dies zum Beispiel fürin Personenkraftwagen eingebaute Dachhimmel gilt, wobei an dieseKraftfahrzeugkomponenten ferner die Forderungen gestellt werden,gute Schutzeigenschaften fürdie Fahrzeuginsassen im Falle eines Unfalles zu besitzen.
    [0003] ZurLösungdieser Aufgabe sieht die Erfindung ein mehrlagiges, insbesondereselbsttragendes Formteil mit mindestens einer, Wabenkammern aufweisendenWabenschicht und mit einer auf mindestens einer ihrer Wabenöffnungenaufweisenden Seite angeordneten Lage auf, die vor einem mit Wärme undDruck erfolgenden thermoplastischen Verbinden mit den Wabenkammernein nur einseitig vernadelter, thermoplastische Kunststoffasernenthaltender Vlieswerkstoff ist.
    [0004] Miteinem derartigen Formteil lassen sich die oben zitierten Forderungenin überraschenderWeise erfüllen,wobei ein wesentliches Merkmal der nur einseitig vernadelte, Kunststoffasernenthaltende Vlieswerkstoff ist.
    [0005] Diezur Erzielung der notwendigen Steifigkeit vorgesehene Wabenschichtist im Wesentlichen als tragende Kernschicht vorgesehen. Auf ihrereinen oder auch auf beiden Seiten wird diese Wabenschicht mit demeinseitig vernadelten Vlieswerkstoff bei zum Beispiel 200 Grad Celsius undausreichendem Druck thermoplastisch verbunden. Hierbei dringt Vlieswerkstoffauch in die Wabenkammern ein und stellt dadurch eine sichere undzuverlässigeVerbindung mit der Wabenschicht her. Je Stärke der Vlieswerkstoff verpresstund somit verdichtet wird, um so fester und steifer wird auch dieOberflächedes herzustellenden Endproduktes, bei dem es sich gemäß einemAusführungsbeispielum den Dachhimmel eines Personenkraftwagens handeln kann.
    [0006] Vorzugsweisebesteht die Wabenschicht mit ihren auf wenigstens einer Seite offenenWabenkammern aus einem Papierwerkstoff. Dieser Werkstoff weist imverarbeiteten Zustand eine hohe Steifigkeit auf und verleiht demfertigen Produkt die notwendige Festigkeit.
    [0007] AlsVlieswerkstoff dienen Kunststoffasern wie insbesondere recycelbareund thermoplastisch gut verarbeitbare und eine hohe Klebewirkungerzeugende Kunststoffasern aus Polypropylen und/oder Polyethylen.Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Fasernund auch nicht auf recycelbare Kunststoffasern beschränkt. ImEinzelfall könnenauch Glasfasern oder andere Kunststoffasern und insbesondere auchNaturfasern zum Beispiel mit Polypropylen und/oder Polyethylenfasernverarbeitet werden.
    [0008] WeitereMerkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen imZusammenhang mit der Zeichnung hervor.
    [0009] DieErfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in derZeichnung dargestellt sind, näherbeschrieben. Dabei zeigen
    [0010] 1:einen Horizontalschnitt durch ein Formteil in Gestalt eines Dachhimmelsfür einKraftfahrzeug;
    [0011] 2:einen Horizontalschnitt durch ein als Beispiel dienendes Formteil;
    [0012] 3:einen Schnitt längsder Linie III-III in 2;
    [0013] 4:einen Schnitt längsder Linie III-III in 2 vor dem Verpressen der einzelnenLagen unter Druck und Wärme;
    [0014] 5:ein abgeschnittenes Stückeines einseitig vernadelten Vlieswerkstoffes vor der Verarbeitung;
    [0015] 6:eine Ansicht ähnlichder von 2;
    [0016] 7:einen Schnitt längsder Linie VII-VII in 6.
    [0017] EinFormteil 1 ist mit seinen wesentlichen Merkmalen in den 2 bis 4 dargestelltund kann gemäß 1 einDeckenelement fürein Kraftfahrzeug wie zum Beispiel ein Dachhimmel 1' oder eine Hutablagebzw. ein Kofferraumboden (jeweils nicht dargestellt) oder dergleichensein.
    [0018] DasFormteil 1 umfaßtgemäß den Darstellungenin den 2 bis 4 als mehrlagiges, insbesondereselbsttragendes Formteil eine Waben kammern 2 aufweisendeWabenschicht 3. Sie stellt im Wesentlichen eine Kernschichtdar. Gemäß Ausführungsbeispielist die Wabenschicht 3 plattenförmig und weist beidseitig offeneWabenkammern 2 mit entsprechenden Wabenöffnungen 4 und 5 auf.
    [0019] DieplattenförmigeWabenschicht 3 weist eine erste Seite 6 und einezweite Seite 7 auf, die gemäß 4 eine obereSeite und eine untere Seite bilden, in denen die Wabenöffnungen 4 bzw. 5 liegen.
    [0020] DieWabenschicht 3 besteht zweckmäßigerweise aus einem Papierwerkstoff.Andere Werkstoffe könnenjedoch auch verwendet werden. Auch die Festigkeitseigenschaftendes Papierwerkstoffes könnenunterschiedlich sein und grundsätzlichgleiches gilt auch fürdie WabenhöheH. Hierdurch lassen sich die Eigenschaften des fertigen Produkteseinstellen bzw. variieren.
    [0021] Eineweitere Komponente des Formteiles 1 stellen gemäß dem inden 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispieldie auf beiden Seiten 6 und 7 der Wabenschicht 3 angeordnetenLagen bzw. Schichten 8 bzw. 9. Als Werkstoff für dieseLagen bzw. Schichten 8, 9 dient ein Werkstoff,bei dem es sich vor der Verarbeitung bzw. vor dem thermoplastischenVerbinden mit der Wabenschicht 3 um einen Vlieswerkstoffnach Art eines Wirrvlieses 10 handelt, das nur auf seinereinen Seite 11 vernadelt ist. Dieses Wirrvlies 10 bestehtaus Fasern 10',bei denen es sich in erster Linie um thermoplastische Kunststoffasernwie zum Beispiel thermoplastische Kunststoffasern wie zum Beispielum Fasern 10' ausPolypropylen der Polyethylen (PP/PE) handelt. Auch andere FaserneinschließlichGlasfasern und/oder nicht recycelbare Kunststoffasern und ggf. auchzusätzlich Naturfasernkönneneingesetzt werden.
    [0022] EinStück 12 einesderartigen Wirrvlieses 10 ist in 5 in größerem Maßstab bzw.in etwa natürlicherGröße dargestellt.Seine eine, vernadelte Seite 11 verleiht dem Wirrvlies 10 einegeringe Eigenfestigkeit, so daß Wirrvliesstücke dergenannten Art gehandhabt werden können.
    [0023] Dienicht vernadelte Seite 13 des Wirrvlieses 10 istwatteartig und wird zur Herstellung des Formteiles 1 jeweilsauf der Wabenschicht 3 angeordnet. 4 zeigtdies in einer auseinander gezogenen Darstellung der einzelnen Bestandteiledes Formteiles 1 vor dem thermoplastischen Verbinden vonWabenschicht 3 und Wirrvlies 10 deutlich.
    [0024] Beidem mit Wärmeund Druck erfolgenden Verpressen der beiden aus Wirrvlies 10 bestehenden Lagen 8, 9 mitder Wabenschicht 3 dringt Wirrvlieswerkstoff 14 gemäß der Schnittansichtin 3 bogenförmigin das Innere der Wabenkammern 2 ein und bildet dabei einesichere und gute Verbindung mit dem Wabenwerkstoff.
    [0025] Wennder als Wirrvlies 10 verwendete Werkstoff Fasern 10' aus Polypropylenund/oder Polyethylen enthält,so liegt die beim Verpressen erforderliche Temperatur bei ca. 200Grad Celsius.
    [0026] Daseinseitige Vernadeln des Wirrvlieswerkstoffes erfolgt ferner mitmöglichstwenig Stichen. Üblichist eine Vernadelung mit 60 Stichen pro Quadratzentimeter und vorzugsweiseim vorliegenden Fall mit weniger als 60 Stichen pro Quadratzentimeter.
    [0027] Dieeinzelnen, fürdie Herstellung eines Formteiles 1 erforderlichen Arbeitsschrittesind in ihrer Reihenfolge zwar nicht in Fig. dargestellt, ergeben sichjedoch grundsätzlichaus 4. Demgemäß ist zurHerstellung eines plattenförmigen,insbesondere selbsttragenden Formteiles erforderlich, daß eine Wabenschicht 3 aufmindestens einer Seite 6, 7 offene Wabenkammern 2 sowiemindestens eine thermoplastischen Kunststoff enthaltende Lage undggf. weitere Schichten umfaßt,wobei als den thermoplastischen Kunststoff enthaltende Schicht 8, 9 einVlieswerkstoff nach Art eines Wirrvlieses 10 verwendet wird,eine Seite 11 des Wirrvlieses 10 vernadelt wird, dieandere Seite 13 des Wirrvlieses 10 unvernadelt bleibtund wobei das Wirrvlies 10 mit seiner unvernadelten Seite 13 mindestenseiner Seite 6, 7 des dort offene Wabenkammern 2 aufweisenden,plattenförmigenWabenrohlings 3' zugeordnetwird und der Wabenrohling 3' unddas einseitig vernadelte Wirrvlies mit Wärme und Druck thermoplastischmit einander verbunden werden. Zweckmäßig ist auch die Verwendungvon Wabenrohlingen 3' mitWabenkammern 10 unterschiedlicher Höhe H, wobei dies insbesondereauch fürdie Verwendung des selbsttragenden Formteiles 1 als Kraftfahrzeug-Innenraum-Dachhimmel 1' gilt.
    [0028] Einkonkretes Produkt mit den oben zitierten Merkmalen ist zum Beispielder in 1 dargestellte Dachhimmel 1'. Er weist Ausnehmungen 15 und Durchbrüche 16 für hier nichtnäher interessierende Einbauteilesowie Bereiche 17 und 18 mit unterschiedlicherMaterialstärkeoder unterschiedlichem Stoßabsorbtionsvermögen auf.Auch Randteile 19 in Form einer aus mehreren Lagen bestehendenund einlagig komprimierten Kompaktschicht 20 zum Beispielfür Einbauzweckeoder aus Design-Gründen können vorgesehensein. Erreicht wird dies jeweils durch geeignete Wabenrohlinge 3' mit unterschiedlicherWabenhöheH sowie durch eine entsprechende Formgebung der Randkontur 21 derWabenrohlinge 3'.So sind Bereiche 17 mit Wabenkammern 2 mit extremerHöhe und/oderextremer Festigkeit und/oder Stoßabsorbtionsfähigkeitwie im Falle des Dachhimmels 1' im Kopfbereich des Fahrzeugbenutzersangeordnet.
    [0029] Auchist bei Verwendung als Dachhimmel 1' mindestens die dem Fahrzeuginnenraumzugewandte Lage 8 bzw. 9 aus dem Vlieswerkstoffgefertigt.
    [0030] Grundsätzlich istes darüberhinaus vorgesehen, daß allestark verformten und verdichteten Bereiche 22 bzw. Teileauch in einstückigerAusbildung mit den übrigenTeilen des Formteiles 1 bzw. Dachhimmel 1 freivon Wabenkammern sind.
    [0031] Grundsätzlich istsomit vorgesehen, daß die besonderenBereiche 22 nicht nur keine Wabenstruktur aufweisen, sondernauch besonders stark verdichtet bzw. derart zusammengepreßt sind,daß nur eineeinzige, aus mehreren Lagen bestehende Kompaktschicht 20 wieim Randbereich 19 existiert.
    [0032] Im Übergangsbereich 23 (siehe 3)zwischen der Wabenstruktur und der einlagigen Kompaktschicht 20 (siehe 2 und 3)kann auch ein Rahmen aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff/Kunststoffund/oder aus einem Werkstoff mit Kunststoffanteilen einschließlich Naturfasern angeordnetund mit den übrigenTeilen des aus mehreren Stückenbestehenden Formteiles 1, 1' thermoplastisch durch entsprechende,erwärmteKunststoffanteile verbunden sein.
    [0033] Esversteht sich schließlich,daß dieErfindung nicht auf die in den Fig. dargestellten und in der Beschreibungkonkret beschriebenen Einzelmerkmale und die Kombinationen von Merkmalenbeschränkt istund daß nochmannigfache Abwandlungen und Ergänzungenmöglichsind, ohne von dem grundsätzlichenErfindungssgedanken abzuweichen.
    权利要求:
    Claims (18)
    [1] Mehrlagiges, insbesondere selbsttragendes Formteil(1) mit mindestens einer, Wabenkammern (2) aufweisendenWabenschicht (3) und mit mindestens einer Lage (8, 9), dieauf mindestens einer Wabenöffnungen(4, 5) aufweisenden Seite (6, 7)der Wabenschicht (3) angeordnet ist und die vor einemmit Wärmeund Druck erfolgenden thermoplastischen Verbinden mit den Wabenkammern(2) ein nur einseitig vernadelter, Kunststoffasernenthaltender Vlieswerkstoff nach Art eines Wirrvlieses (10) ist.
    [2] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnetdaß dieWabenschicht (3) aus einem Papierwerkstoff besteht.
    [3] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dieWabenschicht (3) beidseitig offene Wabenkammern (2)aufweist.
    [4] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß Wabenkammern(2) partiell vorgesehen sind.
    [5] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß derVlieswerkstoff Fasern (10')aus Polypropylen/Polyethylen (PP/PE) enthält.
    [6] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß derVlieswerkstoff neben thermoplastischen Kunststoffasern zusätzlich Naturfasernenthält.
    [7] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß besondereBereiche keine Wabenstruktur aufweisen und besonders stark verdichtet bzw.derart zusammengepreßtsind, daß nureine einzige, aus mehreren Lagen bestehende Kompaktschicht (20)existiert.
    [8] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß im Übergangsbereichzwischen der Wabenstruktur und der Kompaktschicht (20)ein Rahmen aus einem thermoplastisch verarbeitbaren Werkstoff/Kunststoffund/oder aus einem Werkstoff mit Kunststoffanteilen einschließlich Naturfasernangeordnet ist.
    [9] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß beiVerwendung als Dachhimmel (1') mindestensdie dem Fahrzeuginnenraum zugewandte Lage (8, 9)aus dem Vlieswerkstoff besteht.
    [10] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dievernadelte Seite (11) so gering wie möglich vernadelt ist.
    [11] Formteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eineNadelung mit nicht mehr als 60 Stichen pro Quadratzentimeter undvorzugsweise mit weniger als 60 Stichen pro Quadratzentrimeter.
    [12] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß Bereiche(17) mit Wabenkammern (2) extremer Höhe und/oderextremer Festigkeit und im Falle eines Dachhimmels (1') im Kopfbereichdes Fahrzeugbenutzers angeordnet sind.
    [13] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß derVlieswerkstoff mit seiner watteartigen Seite (13) nachder Warmumformung und Verfestigung beim fertigen Produkt mindestensteilweise in den Wabenkammern (2) angeordnet ist.
    [14] Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß allestark verformten und verdichteten Teile frei von Wabenkammern sind.
    [15] Formteil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eineVerarbeitung bei ca. 200 Grad Celsius.
    [16] Verfahren zum Herstellen eines plattenförmigen,insbesondere selbsttragenden Formteiles (1) , das eineWabenschicht (3) mit auf mindestens einer Seite (6, 7)offenen Wabenkammern (2) sowie mindestens eine thermoplastischenKunststoff enthaltende Lage ( ) und ggf. weitere Schichten umfaßt, dadurchgekennzeichnet, daß alsden thermoplastischen Kunststoff enthaltende Lage (8, 9)ein Vlieswerkstoff nach Art eines Wirrvlieses (10) verwendetwird, eine Seite (11) des Wirrvlieses (10)vernadelt wird daß dieandere Seite (13) des Wirrvlieses (10) unvernadeltbleibt, daß dasWirrvlies (10) mit seiner unvernadelten Seite (13)mindestens einer Seite (6, 7) des dort offeneWabenkammern (2) aufweisenden, plattenförmigen Wabenrohlings (3') zugeordnetwird und daß derWabenrohling (3')und das einseitig vernadelte Wirrvlies (10) mit Wärme undDruck thermoplastisch miteinander verbunden werden.
    [17] Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durchdie Verwendung von Wabenrohlingen (3') mit Wabenkammern (10)unterschiedlicher WabenhöheH.
    [18] Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durchdie Verwendung des selbsttragenden Formteiles (1) als Kraftfahrzeug-Innenraum-Dachhimmel(1').
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004015472B4|2010-03-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-17| 8181| Inventor (new situation)|Inventor name: SPENGLER, ERNST MAXIMILIAN, 63073 OFFENBACH, DE |
    2007-11-22| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2008-10-16| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: HERBERT OLBRICH GMBH & CO. KG, 46395 BOCHOLT, DE |
    2009-09-03| 8120| Willingness to grant licences paragraph 23|
    2010-09-09| 8364| No opposition during term of opposition|
    2013-03-06| R082| Change of representative|Representative=s name: BUSE MENTZEL LUDEWIG PATENTANWAELTE, DE |
    2013-04-25| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: OLBRICH GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: HERBERT OLBRICH GMBH & CO. KG, 46395 BOCHOLT, DE Effective date: 20130306 |
    2013-04-25| R082| Change of representative|Representative=s name: BUSE MENTZEL LUDEWIG PATENTANWALTSKANZLEI, DE Effective date: 20130306 Representative=s name: BUSE MENTZEL LUDEWIG PATENTANWAELTE, DE Effective date: 20130306 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004015472A|DE102004015472B4|2004-03-26|2004-03-26|Mehrlagiges Formteil und Verfahren zu seiner Herstellung|DE102004015472A| DE102004015472B4|2004-03-26|2004-03-26|Mehrlagiges Formteil und Verfahren zu seiner Herstellung|
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