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Dokumentenidentifikation DE19607051C2 30.11.2000
Titel Verfahren zum Herstellen einer Holzfurnier-Garnitur für die dekorative Innenausstattung eines Kraftfahrzeugs
Anmelder Schaper, Sebastian, 72285 Pfalzgrafenweiler, DE
Erfinder Schaper, Sebastian, 72285 Pfalzgrafenweiler, DE
Vertreter Klocke & Späth, 72160 Horb
DE-Anmeldedatum 24.02.1996
DE-Aktenzeichen 19607051
Offenlegungstag 28.08.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 30.11.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.11.2000
IPC-Hauptklasse B27D 1/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Holz-, insbesondere eines Wurzelholzfurnier-Elements einer Holzfurnier-Garnitur beispielsweise für einen Pkw mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Derartige Wurzelholzfurnier-Garnituren finden Verwendung als Armaturenbrett, Verkleidung einer Mittelkonsole und Türverkleidungen von Pkws, in Yachten oder dgl. zur Herstellung eines Elements einer Wurzelholzfurnier-Garnitur werden dünne und infolgedessen mechanisch wenig stabile Furniere mit Übermaßen zugeschnitten. Das zugeschnittene Furnier wird auf einen steifen Träger beispielsweise mit einem Epoxidharz oder mit Melaminharz aufgeleimt, wobei es beim Aufleimen mit dem Träger verpresst wird. Träger ist üblicherweise ein Aluminium-Druckgussteil, das mit Ausnehmungen für Schalter, Instrumente, Aschenbecher, Fensterheberkurbel, Türöffnerarmatur etc. versehen ist, deren Umriss dem Einbauplatz im Pkw entspricht und das in vielen Fällen unregelmäßig mehrdimensional geformt ist. Der Träger gibt dem Holzfurnier Stabilität sowohl zur Bearbeitung des Furniers als auch für seine Verwendung im Pkw.

Nach dem Aufleimen auf den Träger wird das Holzfurnier geschliffen und die Ausnehmungen werden beispielsweise durch Bohren und Fräsen herausgetrennt. Insbesondere bei nicht ebenen Trägern ist das Schleifen schwierig und muss teilweise von Hand durchgeführt werden.

Als nächster Herstellungsschritt wird Lack beispielsweise durch Spritzen auf das Furnier aufgetragen. Der Lack bildet eine Haut genannte, durchsichtige Schicht zum Schutz des Furniers gegen Feuchte und andere Umwelteinflüsse. Der Lackauftrag erfolgt üblicherweise in mehreren Schichten. Nach dem Trocknen wird die Haut geschliffen und geschwabbelt. Dies sollte innerhalb einer bestimmten Zeit nach dem Spritzen erfolgen, wenn der Lack noch nicht voll ausgehärtet ist. Schleifen und Schwabbeln erfolgen zum großen Teil von Hand, sind also arbeitsintensiv.

Die Herstellung einer solchen Holz- oder Wurzelholzfurnier- Garnitur verursacht einigen Aufwand insbesondere durch einen großen Anteil von Handarbeit. Die Herstellung ist dementsprechend teuer. Für das Herstellen einer Pkw- Wurzelholzfurnier-Garnitur für Armaturenbrett, Mittelkonsole und Türen werden ca. acht Stunden bezahlte Facharbeiterzeit benötigt.

Aus der US-PS 3 231 457 ist ein Holzfurnier zur Verkleidung von Böden, Wänden, Decken und dgl. in Wohnräumen bekannt. Es handelt sich um eine Verkleidung für ebene Flächen, wobei die Verkleidung in Rollen angeliefert wird. Da es sich um ein Holzfurnier für ebene Flächen handelt treten hier die vorstehend genannten Probleme beim Bearbeiten unebener Flächen nicht auf.

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Furnier-Garnitur der eingangs genannten Art anzugeben, das Handarbeit weitgehend oder vollständig vermeidet und die Herstellung in erheblich kürzerer Zeit ermöglicht, um die Herstellungskosten erheblich zu senken.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, das Holzfurnier zunächst auf ein flexibles, ggf. mehrschichtiges Trägermaterial aufzukleben. Das Trägermaterial gibt dem Furnier ausreichende Festigkeit, einmal, um die gesamte Oberflächenbearbeitung wie Schleifen, Bleichen, Färben usw. durchführen zu können, ohne dass infolge der mechanischen Belastung Teile aus dem Furnier herausgerissen oder beschädigt werden. Zum anderen erfüllt das Trägermaterial die Aufgabe, Spannungen jeder Art und Ursache sowohl bei der weiteren Bearbeitung und Verformung wie auch später beim bestimmungsgemäßen Einbau und Gebrauch aufzufangen. Das Aufbringen des Furniers auf ein flexibles Trägermaterial hat den Vorteil, dass das Furnier in einer Ebene geschliffen und seine Oberfläche bearbeitet werden kann, auch wenn der Träger uneben ist. Dies kann dadurch maschinell und insbesondere automatisiert erfolgen.

Zur Bearbeitung wird das Furnier mit dem flexiblen Trägermaterial beispielsweise auf einen Saugtisch aufgelegt oder auf eine Bearbeitungsfläche aufgeklebt und nach dem Bearbeiten wie eine Klebefolie wieder von der Bearbeitungsfläche abgezogen. Anschließend wird das Holzfurnier zusammen mit dem Trägermaterial auf den steifen Träger aufgebracht, wobei es in die räumliche Form des Trägers gebracht wird.

Anschließend wird der Haut ihre endgültige Oberflächen- Struktur mit einem Presswerkzeug gegeben, das die Haut gegen das Furnier und dieses gegen den Träger drückt. Schleifen und Schwabbeln der Haut, also handarbeitsintensive Verfahrensschritte entfallen. Die Werkzeugoberfläche, die die Haut andrückt, kann glatt sein, um eine hochglänzende Oberfläche zu erzielen. Sie kann auch eine Rauhigkeit für eine matte Oberfläche oder ein beliebiges, regelmäßiges oder unregelmäßiges Muster aufweisen, um beispielsweise eine Art gemaserte Oberflächenstruktur zu formen. Die Werkzeugoberfläche kann durch ein Ätzverfahren hergestellt sein. Beim Pressen beginnt die Haut unter Druck und ggf. Wärmeeinwirkung zu fließen, erhält also einen Abdruck der Werkzeugoberfläche.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Endbearbeitung der Haut sehr schnell in einem Pressvorgang erfolgt. Manuelle Arbeit wird minimiert. Abhängig vom verwendeten Werkstoff für die Haut kann das Element auch rückgekühlt werden, wie es z. B. beim Kunststoff-Spritzgießverfahren üblich ist. Dabei erfolgt die Endbearbeitung der Oberflächenstruktur der Haut in einem Arbeitsgang mit dem Aufleimen des Furniers auf den Träger, so dass für die Endbearbeitung der Oberflächenstruktur der Haut keine zusätzliche Zeit notwendig ist.

Um die Haut fließfähig zu machen, wird sie bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Pressen beispielsweise mittels eines heizbaren Presswerkzeugs erwärmt. Für die Haut wird ein Werkstoff gewählt, der bei einer Temperatur von nicht mehr als ca. 180°C, ggf. unter Berücksichtigung des Drucks beim Pressen, zu fließen beginnt und dessen Fließtemperatur keine Schädigungen am Furnier wie Verbrennen, Verfärben oder Festigkeitsverlust verursacht.

Als Haut können beispielsweise ein Lack oder ein Kunststoff auf das Furnier aufgetragen, beispielsweise gespritzt oder gegossen werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Haut eine Folie oder dgl. auf das Holzfurnier aufgelegt. Durch das nachfolgende Pressen wird die Folie als Haut mit dem Furnier verbunden. Auf diese Weise werden das Aufbringen der Haut auf das Furnier und die Handhabung der Haut bis zum Aufbringen auf das Furnier wesentlich vereinfacht. Die Folie, die ggf. auch steif ausgebildet sein kann, kann beispielsweise aus Cellulose- Estern, geeigneten Thermoplasten oder duroplastischen Kunstharzen bestehen.

Eine stoffschlüssige Verbindung der die Haut bildende Folie mit dem Furnier kann beispielsweise infolge der Druck- und/oder Wärmeeinwirkung beim Pressen oder durch eine durchsichtige Klebstoffschicht zwischen Haut und Furnier erfolgen.

Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren lässt sich eine Wurzelholzfurnier-Garnitur für einen Pkw mit einem Armaturenbrett, einer Abdeckung der Mittelkonsole und Türverkleidungen in etwa zwei Stunden, also einem Viertel der bisher notwendigen Zeit herstellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Holzfurnier-Elements;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Holzfurnier-Element jeweils in Schnittdarstellung; und

Fig. 3a bis c ein alternatives Herstellungsverfahren eines Holzfurnier-Elements gemäß der Erfindung.

Die Figuren sind nicht maßstäblich, insbesondere ist die Dicke übertrieben dargestellt.

Fig. 1 zeigt ein Holzfurnier 10, das auf ein Aluminium- Druckgussteil 12 als Träger aufzubringen ist. Der Träger 12 weist eine Platte 14 mit einer Biegung auf, auf die das Holzfurnier 10 aufgeklebt wird. Die Platte 14 ist mit Ausnehmungen 16 zum Einsetzen von beispielsweise Schaltern, Armaturen oder für einen Aschenbecher versehen. An einer Rückseite weist die Platte 14 z. B. eine mit ihr einstückige Versteifungsrippe 18 sowie Befestigungszapfen 20 zur späteren Befestigung in einem Pkw auf.

Das Holzfurnier 10 ist zugeschnitten, d. h. sein Umriß entspricht dem Umriß der Platte 14 des Trägers 12. Das Holzfurnier 10 kann auch etwas größer als die Platte 14 zugeschnitten sein, um es nach dem Aufkleben exakt bündig mit dem Umriß der Platte 14 bearbeiten zu können.

Das Holzfurnier 10 ist auf ein flexibles Trägermaterial 22 aufgeklebt, das dem Holzfurnier 10 ausreichend Festigkeit insbesondere gegen mechanische Beschädigungen des Holzfurniers 10 bei der Oberflächenbearbeitung gibt, solange es noch nicht auf den Träger 12 aufgeklebt ist. Die später sichtbare Oberfläche des Holzfurniers 10 ist bereits fertig vorbereitet.

Nach dem Schleifen wird das Holzfurnier 10 z. B. intensivem UV-Licht ausgesetzt, um ein späteres Nachdunkeln durch Lichteinwirkung weitestgehend vorwegzunehmen und eine spätere Farbveränderung zu vermeiden. Anschließend wird das Holzfurnier 10 z. B. gebleicht und/oder gebeizt, um ihm einen gewünschten Farbton zu geben.

Das so behandelte Holzfurnier 10 wird mit dem flexiblen Trägermaterial auf die Platte 14 des Trägers 12 aufgelegt, nachdem dieser in ein feststehendes Werkzeug 26 eingelegt worden ist. Das Werkzeug 26 weist z. B. Bohrungen 28 und eine Nut 30 zur Aufnahme der Befestigungszapfen 20 und des Versteifungsstegs 18 auf. Vor dem Auflegen des Holzfurniers 10 auf den Träger 12, wird zwischen letzterem und das flexible Trägermaterial 22, auf welches das Holzfurnier 10 aufgeklebt ist, eine Klebstoffschicht eingebracht. Diese kann auf den Träger 12 oder das flexible Trägermaterial 22 aufgetragen werden. Auch kann das flexible Trägermaterial 22 bereits mit einer Klebstoffschicht versehen sein. Als Klebstoff eignen sich beispielsweise Epoxidharz, Melaminharz, Cellulose-Ester, Thermoplaste oder duroplastische Kunstharze.

Auf das Holzfurnier 10 wird eine Folie 24 mit einer Dicke von beispielsweise 0,5 mm aufgebracht. Diese Folie 24 bildet nach dem Aufpressen auf das Holzfurnier 10 eine Haut. Sie ist durchsichtig, so daß das Holzfurnier 10 nach dem Aufbringen der Folie 24 durch diese hindurch sichtbar ist. Sie kann also außer glasklar beispielsweise auch matt oder getönt sein.

Eine alternative, in Fig. 3a bis 3c dargestellte Möglichkeit ist es, die die Haut bildende Folie 24 mit Hilfe eines nur angedeutet dargestellten Werkzeugs 38 flächig mit dem ebenen Holzfurnier 10 zu verpressen und somit stoffschlüssig zu verbinden. Dieses Verbundteil 10, 22, 24 wird als komplettes Element auf den Träger 12 aufgepreßt. Für die Strukturierung der Oberfläche der Haut 24 besteht nach dem Verbinden mit dem Holzfurnier 10 noch genügend Restaktivitätspotential.

Anschließend werden die die Haut bildende Folie 24, das Holzfurnier 10 und der Träger 12 gegeneinander gepreßt und dadurch stoffschlüssig miteinander verbunden. Zum Pressen dient ein bewegliches Werkzeug 32, das gegen das feststehende Werkzeug 26 bewegbar ist. Das bewegliche Werkzeug 32 ist mittels einer als Heizspirale dargestellten Heizung 34 auf eine vorbestimmte Temperatur an seiner der Folie 24 zugewandten Oberfläche 36 beheizbar und ggf. auch rückkühlbar. Es wird auf die Fließtemperatur der Folie 24, die prozessbedingt vorbestimmt ist, erwärmt. Die Folie 24 kann beispielsweise aus Cellulose-Estern, Thermoplasten oder Duroplastischen Kunstharzen bestehen.

Die der Folie 24 zugewandte Oberfläche 36 des beweglichen Werkzeugs 32 formt die Oberflächenstruktur der die Haut des Holzfurniers 10 bildenden Folie 24. Sie kann völlig glatt sein zur Bildung einer hochglänzenden Oberfläche. Sie kann auch angerauht sein, um die Haut 24 matt und spiegelfrei zu gestalten. Sie kann auch eine beliebige Musterung beispielsweise nach Art einer Maserung von Holz aufweisen.

Nach dem Verbinden des Holzfurniers 10 mit dem Träger 12 und dem Aufbringen der Haut 24 werden die im Träger 12 bereits vorhandenen Ausnehmungen 16 durch Bohren und Fräsen auch im Holzfurnier 10 nachgearbeitet. Dies kann z. B. vollautomatisch auf einer fünf-achsig gesteuerten NC-Fräsmaschine erfolgen. Auf diese Weise läßt sich das in Fig. 2 dargestellte, erfindungsgemäße Holzfurnier-Element 10, 12, 22, 24 schnell und ohne manuelle Tätigkeit herstellen. Die Herstellung läßt sich automatisieren.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Herstellen eines Holz-, insbesondere eines Holzfurnier-Elements einer Holzfurnier-Garnitur für ein Kraftfahrzeug wobei das Holzfurnier auf einen Träger und auf das Holzfurnier eine Haut aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Holzfurnier (10) mit einem flexiblen Trägermaterial (22) vorverklebt wird und dass das Holzfurnier-Element (10, 12, 24) anschließend gepresst wird, wobei ein Presswerkzeug (32) eine endgültige Oberflächenstruktur der Haut (24) formt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haut (24) zum Pressen erwärmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haut (24) zum Pressen erwärmt und wieder rückgekühlt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Haut (24) eine Folie ist, die vor dem Pressen auf das Holzfurnier (10) aufgelegt wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (24) auf das Holzfurnier (10) aufgelegt oder aufgeklebt oder die als Flüssigharz aufgesprüht oder mittels anderer Verfahren aufgebracht wird.






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