Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Die dazu verwendeten textilen Flächengebilde bestehen aus Vliesstoff oder aus einem Nadelfilz. Die Formteile entstehen in einem aus einem Ober- und Unterwerkzeug bestehenden Presse. Das textile Flächengebilde wird zwischen die beiden Werkzeugteile gelegt und diese dann gegeneinander gefahren. Das textile Flächengebilde ist mit einem Binder versehen, welcher die textilen Fasern miteinander verbindet. Dazu ist die Presse bedarfsweise beheizt, bzw. gekühlt. Nach dem Pressvorgang behält das Formteil die ihm durch die Pressenwerkzeuge aufgeprägte Gestalt.

Solche Formteile werden zur Ausstattung von Fahrzeugen verwendet. Die Herstellung schalenförmiger Formteile großer Tiefe ist schwierig und materialaufwendig. So ist die Tiefe des schalenförmigen Produkts bisher durch die Tiefziehfähigkeit des textilen Flächengebildes begrenzt gewesen. Bei sehr tiefer Verformung reißt das Flächengebilde. Ein hoher Materialaufwand ergibt sich, weil man bei einer großen Formtiefe von einem Flächengebilde mit ausreichend hohem Einsatzgewicht ausgehen musste. Dadurch kommt es, dass die bekannten Formteile mit großer Schalentiefe stets ein verhältnismäßig hohes Stückgewicht aufweisen.

Aus der DE 198 53 246 A1 ist es bekannt, eine Sonnenblende für Kraftfahrzeuge als Oberschale und als Unterschale nebeneinanderliegend gemeinsam in einem zweiteiligen Werkzeug herzustellen. Das Flächengebilde wird zwischen den beiden Schalen beim Formen ausgedünnt, so dass dort ein Filmscharnier entsteht, welches die Biegelinie beim Zusammenklappen der Schalen bildet. An den Umrissrändern der beiden Schalen entstehen nach innen weisende Flansche mit einem U-Profil. Separat wird ein in sich klappbarer Einlegerahmen hergestellt und mit seinen Rahmenstegen ins U-Profil-Innere der beiden Schalen eingeschoben. Nach dem Zusammenklappen der beiden Schalen werden die nach innen weisenden U-Schenkel dieser Flansche miteinander verklebt. Dadurch entsteht eine in sich geschlossene Kapsel, welche die Sonnenblende bildet. Der Rahmen füllt das Innere der Sonnenblende aus. Die zugeklappte, fertige Sonnenblende hat nur eine verhältnismäßig kleine Höhe zwischen der Oberwand und Unterwand der miteinander verklebten Schalen. Das Flächengebilde braucht zur Ausbildung der Oberschale und Unterschale nur minimal tiefgezogen zu werden. Ob und wie man mit diesem Verfahren auch topfförmige Formteile großer Tiefe herstellen kann, ist nicht erkennbar. Ein Tiefziehen von Formteilen mit relativ hoher Tiefe verursacht erhebliche Kosten, weil das dazu verwandte Werkzeug gleich tiefe Ausmaße haben muss. Die beiden Hälften des Formteils sind beim Tiefziehen um 180° auseinandergeklappt und somit muss die Tiefe des Werkzeugs mindestens gleich der Tiefe des herzustellenden Formteils betragen. Diese Herstellungsweise ist kostentechnisch nicht zu empfehlen. Ebenso wird bei dieser Druckschrift ein Verfahren mit Hilfe von Thermofusion beschrieben, welches erhebliche Mengen an Energie verbraucht, um das Formteil zu fertigen. Zusammengenommen entstehen beim Formen von tiefen Formteilen viel zu hohe Kosten, nach dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren.

Die AT 375 296 B befasst sich mit der Herstellung einer Rohrisolation aus Polyurethanschaum. Es wird ein Werkzeug verwendet, das aus zwei gegeneinander klappbaren Hälften besteht. Im Aufklappzustand dieses Werkzeugs wird eine aus Polyurethanschaum gebildete Schaumstoffplatte darüber gelegt und durch Anlegen eines Vakuums an die Werkzeughälften wird die Schaumstoffplatte in die Werkzeughälften eingesogen. Dann werden die beiden Werkzeughälften, im Querschnitte gesehen, C-förmig geschlossen und die darin befindliche, mit ihren Längskanten sich berührende Schaumstoffplatte einer Wärmebehandlung unterzogen, die nach Erstarrung einen Zylinder entstehen lässt. Dieser kann dann durch Öffnen des Schlitzes um ein Rohr herumgelegt werden. Zur Herstellung von Töpfen aus Vliesstoffen ist dieses Verfahren nicht geeignet.

Aus der DE 44 44 880 A1 ist es bekannt, als Flächengebilde Vliesstoffe zu verwenden, um in Presswerkzeugen Formteile herzustellen.

Solche aus Vliesstoff oder Nadelfilz bestehende Formteile werden zur Ausstattung von Fahrzeugen verwendet. Die Herstellung topfförmiger Formteile mit großer Tiefe ist schwierig und materialaufwendig. Solche textilen Flächengebilde lassen sich nur bis zu einer bestimmten Tiefe im Tiefziehverfahren herstellen. Die maximal zulässige Tiefziehfähigkeit derartiger Flächengebilde würde die Herstellung eines Formteils großer Tiefe ausschließen. Bei sehr tiefer Verformung eines Topfes reißt der Vliesstoff oder der Nadelfilz. Um große Formtiefen eines Topfes zu erhalten, müssten Vliesstoffe bzw. Nadelfilze mit entsprechend hohem Flächengewicht verwendet werden, was einen hohen Materialaufwand und damit hohe Kosten für die Herstellung topfförmiger Formteile verursachen würde. Dieser hohe Materialaufwand würde schließlich auch ein hohes Stückgewicht eines solchen fertigen Topfes bedingen, was ebenfalls unerwünscht wäre.

Aus der US 2,800,945 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils aus Fasern mit 1% bis 25% Harz bekannt, indem aus dem Flächengebilde zunächst in nebeneinanderliegenden Werkzeug-Abschnitten eines Werkzeugs zwei Formteilhälften geformt werden. Im Flächengebilde zwischen den beiden Formteil-Hälften wird eine Biegelinie gebildet. Das Material aus der Schrift wird aber nicht tiefgezogen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils gemäß Anspruch 1, der sich bei großer Formtiefe durch ein überraschend kleines Einsatzgewicht auszeichnet. Dabei soll die gewünschte Mindestwandstärke erhalten bleiben.

Die Erfindung gliedert das Formteil durch zwei Trennfugen in mindestens zwei Formsegmente, die durch eine lineare Biegelinie im textilen Flächengebilde miteinander verbunden sind. Diese Biegelinie fungiert als Klappachse, um welches die Formsegmente zwischen einer Aufklapplage und einer Zuklapplage gegeneinander beweglich sind. Die Herstellung des Formteils erfolgt in der Aufklapplage der beiden Formsegmente. Die Teilbreite der beiden Formsegmente bestimmt dann die Formtiefe des textilen Flächengebildes in den Pressenwerkzeugen und ist wesentlich kleiner als die Schalentiefe des fertigen Formteils. Das fertige Formteil mit hoher Schalentiefe ergibt sich dann erst in der Zuklapplage der Formsegmente. Dann kommen die beiden Trennfugen miteinander in Berührung. Die Dimension der Schalentiefe ist nicht mehr durch die Formtiefe des textilen Flächengebildes bestimmt und kann daher beliebig groß sein. Die Profilierung des Schalenbodens und der seitlichen Schalenwände kann beliebig sein. All dies ist möglich, weil das fertige Formteil mit seiner Schalentiefe nicht die Richtung des Tiefziehens vom textilen Flächengebilde bestimmt. Das Tiefziehen erfolgt diagonal oder quer zum Verlauf der Fugen. Bezogen auf das fertige Produkt erfolgt das Tiefziehen des Flächengebildes also in eine ganze andere, nämlich viel günstigere Richtung: der Teilquerschnitt der Formsegmente bestimmt die Formtiefe.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1,

schematisch, einen Längsschnitt durch ein Teilstück einer Fahrzeug-Karosserie mit einer napfförmigen Aufnahme, in welcher ein erfindungsgemäßes topfförmiges Formteil steckt, das nachfolgend kurz "Topf" genannt werden soll,

Fig. 2

eine Seitenansicht des in Fig. 1 verwendeten Topfes, wenn sich dieser außerhalb der Fahrzeug-Karosserie befindet,

Fig. 3

einen Querschnitt durch den Topf von Fig. 2, längs der dortigen Schnittlinie III - III,

Fig. 3a,

in Vergrößerung, ein Detail der Fig. 3 in dem dort mit IIIa gekennzeichneten Bereich,

Fig. 4,

schematisch, einen Längsschnitt durch die beiden Werkzeuge einer Presse, die zur Herstellung des in der Fig. 2 und 3 gezeigten Topfes dienen, wenn die Werkzeuge sich in Abstand zueinander befinden und ein textiles Flächengebilde zunächst in diesen Abstandsbereich gebracht wird,

Fig. 5,

in einer der Fig. 4 entsprechenden Darstellung, den geschlossenen Zustand der Presse zwecks Herstellung des Topfes aus dem textilen Flächengebilde,

Fig. 6,

in perspektivischer Darstellung, ein in der Presse von Fig. 5 erzeugtes Vorprodukt des Topfes,

Fig. 7,

in perspektivischer Darstellung des aus dem Vorprodukt von Fig. 6 hergestellten Endprodukts, nämlich den bereits in Fig. 2 und 3 gezeigten Topf,

Fig. 8 + 9,

in einem der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt zwei alternative Ausbildungen eines fertigen erfindungsgemäßen topfförmigen Formteils, wobei die Schnittführung für Fig. 9 durch die Schnittlinie IX - IX von Fig. 10 veranschaulicht ist, und

Fig. 10

eine Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels, in Blickrichtung des Pfeils X von Fig. 9.

In Fig. 1 ist im Längsschnitt ein Teilstück einer Fahrzeug-Karosserie 10 gezeigt, welche mit einer napfförmigen Aufnahme 13 versehen ist. In dieser Aufnahme 13 soll ein topfförmiges Formteil 20 eingeführt werden, welches aus einem textilen Flächengebilde 30 gemäß Fig. 4 besteht. Dieses Flächengebilde 30 kann ein Vliesstoff oder ein Nadelfilz sein und besteht zunächst aus einer ebenen Bahn. Der Vliesstoff bzw. Nadelfilz ist mit einem Binder versehen. Der Topf 20 besitzt eine Topföffnung 21, die von Topfseitenwänden 22 umgrenzt ist. Bezogen auf die Gebrauchslage von Fig. 1 befindet sich die Topföffnung 21 am Außenende 25 des Formteils 20 und ist dort mit einem Randflansch 24 versehen. Der Topfboden 23 bestimmt dann das Innenende 26 des Topfes 20. In der Einstecklage von Fig. 1 stützt sich der Randflansch 24 an Oberflächen der Karosserie 10 ab, welche die napfförmige Aufnahme 13 umgrenzen. Der Topfboden 23 kann dabei am Napfboden 16 der Aufnahme 13 zu liegen kommen.

Das Formteil 20 ist mit zwei Trennfugen 14, 15 versehen, welche in Längsrichtung eines Paares von einander gegenüberliegender Topfseitenwänden 22 verlaufen. Wie Fig. 1 verdeutlicht, gehen die Trennfugen 14, 15 von der Topföffnung 21 aus. Dort befindet sich das äußere Fugenende 18. Im vorliegenden Fall erstrecken sich die Trennfugen 14, 15 über die ganze Topftiefe 29 des Topfes 20 und ihr inneres Fugenende 19 kommt, wie aus Fig. 1 hervorgeht, im Bereich des Topfbodens 23 zu liegen. Die Trennfugen 14, 15 erstrecken sich auch über den angeformten Randflansch 24.

Durch die Trennfugen 14, 15 wird der Topf 20 in zwei, aus Fig. 6 ersichtliche Topfsegmente 11, 12 gegliedert, die im Sinne des Bewegungspfeils 27 von Fig. 6 zueinander klappbeweglich sind. Zwischen den inneren Fugenenden 19 der beiden Trennfugen 14, 15 verläuft nämlich die in Fig. 3 und 6 gepunktet verdeutlichte Biegelinie 28, welche jetzt als Klappachse fungiert. In Fig. 6 sind die beiden Topfsegmente 11, 12 in ihrer Aufklapplage dargestellt, was durch die Hilfslinien 20.1 mit dazwischen liegendem Aufklappwinkel verdeutlicht ist. Die Fig. 7 zeigt die Zuklapplage der beiden Topfsegmente. Die Trennfugen 14, 15 sind in Fig. 7 geschlossen. Die Zuklapplage ist durch die Hilfslinien 20.2 in Fig. 7 veranschaulicht.

Der Topf 20 wird in besonderer Weise hergestellt, was anhand der Fig. 4 und 5 näher erläutert wird. Es ist dort das beheiz- oder kühlbare Ober- und Unterwerkzeug 31, 32 einer Presse gezeigt, in denen einerseits das patrizenförmige und andererseits das matrizenförmige Profil 33, 34 der beiden Topfsegmente 11, 12 angeformt bzw. eingelassen sind, und zwar in einer die vorerwähnte Aufklapplage 20.1 kennzeichnenden Position. Die Fig. 4 zeigt die Abstandslage zwischen den beiden Werkzeugen 31, 32. In den Abstandsbereich 35 wird das bereits erwähnte textile Flächengebilde 30 gelegt und dann die beiden Werkzeuge 31, 32 zusammengepresst. Das ist in Fig. 5 gezeigt. Das ursprünglich ebene Flächengebilde wird im Ausmaß der eingezeichneten Pfeile 36 tiefgezogen und gelangt in die von den beiden Topfsegmenten 11, 12 bestimmte Materialform 30', wo es unter Einwirkung von Temperatur und Druck zur Ausformung des planen textilen Flächengebildes kommt. Die Strecke 36 des Tiefziehens ist beträchtlich kleiner, als die gewünschte Topftiefe 29 des fertigen Topfes 20 von Fig. 1. Das Textilmaterial 30' wird daher beim Tiefziehen weniger beansprucht, als durch die gewünschte Topftiefe 29 nach dem Stand der Technik erforderlich wäre. Man kann daher, wie Fig. 4 zeigt, mit einer verhältnismäßig geringen Schichtdicke 37 arbeiten, die ein entsprechend geringes Einsatzgewicht des Vliesstoffs bzw. des Nadelfilzes 30 erfordert. Das verformte Material 30' von Fig. 5 besitzt eine ausreichend große Mindestwandstärke 38. Nach der Pressformung des textilen Flächengebildes erhält man das aus Fig. 6 ersichtliche Zwischenprodukt, nämlich die in abgewinkelter Aufklapplage 20.1 befindlichen Topfsegmente 11, 12.

Den gewünschten Topf 20 erhält man durch die aus Fig. 6 ersichtliche Zuklappbewegung 27 der beiden Topfsegmente 11, 12. Es ergibt sich die bereits beschriebene Zuklapplage 10.2 von Fig. 7. Im Bereich der beiden Trennfugen 14, 15 kommt es zu Überlappungen 40 des benutzten Textilmaterials 30'. Das ist in Fig. 3a näher dargestellt. An der Kante 43 des einen Topfsegments 11, welche die dortige Trennfuge 14 bestimmt, befindet sich ein über die Außenfläche der Schalenwand 22 sich erhebender Flansch 41. Diesem Flansch 41 ist eine vertiefte Abflachung 42 am Rand 44 des benachbarten Segments 12 angeordnet. In der Zuklapplage von Fig. 3a entstehen folglich im Bereich der Fugen 14 bzw. 15 keine Schallbrücken. Wie bereits erwähnt wurde, durchsetzen die Trennfugen 14, 15 auch den die Schalenöffnung 21 umgrenzenden Randflansch 24. Für eine einwandfreie Überlappung im Bereich dieser Randflansche 24 ist, wie Fig. 6 verdeutlicht, die Trennfuge des zum ersten Topfsegment 11 gehörenden Randflansch-Teilstücks 24 um die mit 17 gekennzeichnete Strecke gegenüber der Längskante des fugenseitigen Flansches 41 zurückgesetzt.

Weil der fertige Topf 20 in die Aufnahme 13 der Karosserie 10 gemäß Fig. 1 eingesteckt wird, wird an sich bereits dadurch die Zuklapplage 10.2 der beiden Formsegmente 11, 12 gewährleistet. Um dies zu unterstützen könnte man im Bereich der Überlappungen 40 bzw. der gegeneinander stoßenden Trennfugen 14, 15 Bindemittel einsetzen, z.B. Klebstoffe.

Wie aus Fig. 3 und 6 zu entnehmen ist, befinden sich die Flansche 41 für die beiden Trennfugen 14, 15 an dem gleichen Formsegment 11. Entsprechendes gilt für die Abflachungen 42, welche sich an dem zweiten Formsegment 12 befinden. Im vorliegenden Fall liegen die beiden Trennfugen 14, 15 fluchtend zueinander, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist. In diesem Fall ist die beschriebene Biegelinie 28 sehr kurz. Es wäre bedarfsweise natürlich auch möglich diese Fugen 14, 15 zueinander zu versetzen. Im letztgenannten Fall wäre die Biegelinie 28 länger ausgebildet und verliefe schräg im Schalenboden 23. Die Trennfugen 14, 15 brauchen nicht linear ausgebildet zu sein oder senkrecht zum Schalenboden 23 verlaufen; sie könnten beliebig profiliert sein und in einem Neigungswinkel auf den Schalenboden 23 treffen.

Der erfindungsgemäße Topf kann bedarfsweise andere Raumformen aufweisen, die sich durch die Herstellung der Topfsegmente 11, 12 in Aufklapplage 20.1 ohne weiteres ergeben. Ein solches zweites Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 8, wo zur Benennung entsprechender Teile die gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel verwendet sind. Zur Unterscheidung davon sind sie aber mit einem Strich (') versehen. Es genügt lediglich auf die Unterschiede einzugehen. Beim Topf 20' von Fig. 8 hat der Topfboden 23' eine Breite 46, die wesentlich größer als die lichte Weite 47 der zugehörigen Topföffnung 21 ausgebildet ist. Die Topfseitenwände 22' verlaufen geneigt und erweitern sich zum Schalenboden 23' hin.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines Topfes 20" nach der Erfindung. Auch in diesem Fall genügt es lediglich auf die Unterschiede einzugehen, wobei die entsprechenden Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel versehen sind, aber zur Unterscheidung davon mit einem Doppelstrich (") gekennzeichnet sind.

Auch in diesem Fall besitzt der Topfboden 23" eine größere Breite 48 als sie der lichten Weite 49 der Schalenöffnung 21" entspricht. Dies kommt beim Topf 20" durch eine Ausbauchung 39 der einen Topfseitenwand 32" zustande. Mit einem solchen Topf 20" ist es möglich, entsprechend profilierte ausgebauchte Aufnahmen 13 in der Fahrzeug-Karosserie 10 auszufüllen. Natürlich können solche Töpfe 20 bis 20" als von der Karosserie 10 unabhängige Behältnisse verwendet werden.

Auch beim Topf 20" von Fig. 9 und 10 gibt es Überlappungen 40" im Bereich der Trennfugen 14", 15". Diese Überlappungen 40" bestehen in analoger Weise aus Flanschen 41 " und Abflachungen 42". Die Trennfugen 14" und 15" verlaufen beim Formteil 20" durch die Ausbauchung 39 hindurch und scheiden so die gegeneinander klappbeweglichen ausgebauchten Topfsegmente 11", 12". Auch in diesem Fall verlaufen die Trennfugen 14", 15" über die ganze Länge der Seitenwände 22". Dadurch liegt die als Klappachse fungierende Biegelinie 28" im Schalenboden 23" und verbindet die beiden Innenenden der Trennfugen 14", 15".

10

Fahrzeug-Karosserie (Fig. 1)

11

erstes Topfsegment von 20 (Fig. 6)

11"

erstes Topfsegment von 20" (Fig. 9, 10)

12

zweites Topfsegment von 20 (Fig. 6)

12"

zweites Topfsegment von 20' (Fig. 8, 9)

13

napfförmige Aufnahme in 10 (Fig. 1)

14

erste Trennfuge in 20 (Fig. 1 bis 3)

14"

erste Trennfuge von 20" (Fig. 9, 10)

15

zweite Trennfuge von 20 (Fig. 1 bis 3)

15"

zweite Trennfuge von 20" (Fig. 9, 10)

16

Napfboden von 13

17

Versatzstrecke für 24 bei 11 (Fig. 6)

18

äußeres Fugenende von 14, 15 (Fig. 1)

19

inneres Fugenende von 14, 15 (Fig. 1)

20

topfförmiges Formteil, Topf (Fig. 1 bis 7)

20'

erste Alternative von 20 (Fig. 8)

20"

zweite Alternative von 20 (Fig. 9, 10)

20.1

Aufklapplage von 11, 12 (Fig. 6)

20.2

Zuklapplage von 11, 12, (Fig. 7)

21

Topföffnung von 20

21'

Topföffnung von 20'

21"

Topföffnung von 20"

22

Topfseitenwand von 20

22'

Topfseitenwand von 20'

22"

Topfseitenwand von 20"

23

Topfboden von 20

23'

Topfboden von 20'

23"

Topfboden von 20"

24

Randflansch an 22 (Fig. 1)

25

Außenende von 20 (Fig. 2)

26

Innenende von 20 (Fig. 2)

27

Pfeil der Klappbewegung zwischen 11, 12 (Fig. 6)

28

Biegelinie zwischen 14, 15 (Fig. 3)

28"

Biegelinie zwischen 14", 15" (Fig. 10)

29

Topftiefe von 20 (Fig. 1)

30

ebenes textiles Flächengebilde, Vliesstoff (Fig. 4)

30'

verformtes Material von 30 (Fig. 5)

31

Oberwerkzeug der Presse (Fig.4, 5) =

32

Unterwerkzeug der Presse (Fig. 4, 5)

33

patrizenförmiges Profil von 11, 12 (Fig. 4)

34

matrizenförmiges Profil von 11, 12 (Fig. 4)

35

Abstandsbereich zwischen 31, 32 (Fig. 4)

36

Tiefziehstrecke von 30 bei 30' (Fig. 5)

37

Schichtdicke von 30 (Fig. 4)

38

Mindestwandstärke von 30' (Fig. 5)

39

Ausbauchung von 22" (Fig. 9)

40

Überlappung von 22 (Fig. 2, 3, 3a, 7)

40"

Überlappung von 22" (Fig. 10)

41

vorspringender Flansch an 22 bei 11 (Fig. 3, 6)

41"

Flansch an 22" (Fig. 9, 10)

42

vertiefte Abflachung an 22 (Fig. 3, 6)

42"

vertiefte Abflachung an 22" (Fig. 9, 10)

43

Kante von 11 bei 14 (Fig. 3a)

44

Rand von 12 bei 14 (Fig. 3)

45

Außenfläche von 22 (Fig. 3a)

46

Breite von 23' (Fig. 8)

47

lichte Weite von 21' (Fig. 8)

48

Breite von 23" (Fig. 9)

49

lichte Weite von 21" (Fig. 9)