DE69413979T2

DE69413979T2 - Verfahren zum Herstellen von einer Kraftfahrzeugszierleiste mit einer Polymerhaut auf einem Substrat

Info

Publication number: DE69413979T2
Application number: DE69413979T
Authority: DE
Inventors: Gerhard Aurora Ontario L4G 2L2 Hirmer; Shueh-Mo Downsview Ontario M3J 1M3 Lee; Earlby E. J. Guelph Ontario N1G 2B6 Wakefield
Original assignee: Decoma International Inc
Current assignee: Decoma International Inc
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: EP0708704B1; WO1995002498A1; EP0708704A1; US5435865A; AU7262194A; DE69413979D1; CA2167086C; CA2167086A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftfahrzeugzierleiste bzw. eines Kraftfahrzeugzierstücks, bei dem eine Haut auf ein Substrat aufgebracht ist.

Hintergrund der Erfindung

Eine Seitenzierleiste mit einem dekorativen Kunststoffabschnitt und einheitlich ausgebildeten Endkappen an den Enden der Zierleiste ist bekannt. Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung einer solchen Zierleiste weist einen Schritt auf, bei dem Polyvinylchlorid (PVC) direkt auf ein Substrat mit einer damit haftend verbundenen bzw. verklebten extrudierten PVC- Schicht durch Spritzgießen aufgebracht wird. Es ist aber auch möglich, direkt auf einen Metallkern oder ein Substrat, das mit einem geeigneten Kleber behandelt ist, eine Kunststoffhaut und Endkappen durch Spritzgießen aufzubringen.
Während eines Spritzgießvorgangs wird, wie dem Fachmann bekannt ist, ein Vakuum in einem Formhohlraum bzw. einer Formhöhlung erzeugt, um sicherzustellen, daß der Hohlraum vollständig mit dem geschmolzenen Material gefüllt wird. Solche Unterdrücke bewirken außerdem den Materialstrom in den Hohlraum hinein, wobei solche Materialien, im allgemeinen geschmolzene Polymermaterialien, ziemlich dickflüssig und einigermaßen schwerfließend sind. Wenn ein Hochglanz-PVC-Erzeugnis geformt wird, bei dem es auf das äußere Erscheinungsbild ankommt, ist es wichtig, daß die Füllung des Hohlraums relativ vollständig erfolgt, da sonst ein sichtbarer Fehler zur Zurückweisung des Erzeugnisses führen kann.
Beide oben in Verbindung mit dem Kraftfahrzeugzierstück beschriebenen Spritzgießverfahren, ganz gleich, ob das Substrat eine extrudierte Kunststoffschicht aufweist oder nicht, sind dem Spritzgießfachmann als Zweistufenspritzgießverfahren bekannt, da nämlich das Substrat in den Formhohlraum der Formvorrichtung eingefügt wird, um teilweise den Hohlraum zu bilden. Man wird anerkennen, daß unter den Bedingungen, unter denen ein Spritzgießverfahren stattfindet, eine geringe Toleranz für Abweichungen in der Größe und Form des Eingußteils gegeben ist. Unzureichendes Umströmen des geschmolzenen Materials um das Teil herum kann zu einem mangelhaften Teil führen, das durch Beschneiden wieder brauchbar gemacht werden kann oder nicht. Auf jedem Fall werden, wenn ein Teil zurückgewiesen wird, sowohl das Substrat als auch der spritzgegossene Kunststoffabschnitt weggeworfen. Wenn es sich um das oben beschriebene Kraftfahrzeugzierstück handelt, bei dem das Substrat ein erstklassig verarbeitetes Teil ist, ist ein solcher Verlust auch vor dem Spritzgießschritt höchst unerwünscht.
Es ist beim Spritzgießen üblich, möglichst Mehrfachformen zu verwenden. Eine einzelne Spritzgießmaschine mit zwei oder mehr Formhohlräumen kann somit verwendet werden, um zwei oder mehr Erzeugnisse in einem einzigen Spritzgießschritt herzustellen, und dadurch effizienter genutzt werden. Nach einer allgemeinen Regel besteht ein umgekehrtes Verhältnis zwischen dem Kompliziertheitsgrad der Form des Spritzgießteils sein kann und der Anzahl der Hohlräume, die in eine solche Form aufgenommen werden kann. Die Verwendung eines Eingußteils in einem Spritzgießverfahren macht die Sache unter diesem Gesichtspunkt noch komplizierter. Bei dem oben beschriebenen Kraftfahrzeugzierstück, zumindest wie es den Erfindern der unten beschriebenen Erfindung bekannt ist, hat die Verwendung einer Mehrfachform zum Spritzgießen einer Haut auf eine Seitenzierleiste, da sie zu einer erhöhten Erzeugniszurückweisungsrate beiträgt, zu einer niedrigeren Zunahme als erwartet bei der Herstellungskapazität einer gegebenen Spritzgießmaschine geführt.
JP-A-60-104 322 beschreibt eine Seitenzierleiste mit einem profilgewalzten Kern mit einer kleberbeschichteten Flä che, auf die extrudierte synthetische Harzlippen aufgebracht sind.
WO-A-93/01 954 beschreibt eine Kraftfahrzeugzierleiste mit einer relativ flexiblen vorgeformten Abdeckung, die mit einer relativ starren Basis in einen Schnappeingriff tritt.
Unter einem allgemeinen Aspekt ist die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugzierstücks mit einem Substrat mit einer auf dem Substrat befestigten Polymerhaut. Das Polymer, aus dem die Haut geformt wird, hat die Eigenschaft, daß es beim Abkühlen zu einem relativ starren Zustand des Polymers schrumpft.
Das Verfahren weist einen Schritt des Formens der Polymerhaut getrennt vom Substrat aus einem geschmolzen Polymer auf, so daß die Haut eine Rückseite zur Berührung mit einer Vorderseite des Substrats und ein Paar Lippen hat, die sich von Enden der Rückseite erstrecken. Die Lippen liegen zur Anordnung des Substrats zwischen ihnen einander gegenüber und haben die Form für eine Eingriffsberührung mit entsprechenden Rändern des Substrats. Das Verfahren schließt ferner ein Abkühlen der Haut zu einem nichtgeschmolzenen und relativ elastischen Zustand ein. Die Haut und das Substrat werden dann zusammengefügt, während die Haut im relativ elastischen Zustand ist. Die Anordnung ist derartig, daß die Rückseite der Haut und die Vorderseite des Substrats in Berührungskontakt sind und die Ränder des Substrats zwischen den Lippen der Haut sind, wobei die Lippen an die entsprechenden Ränder des Substrats angrenzen, so daß bei weiterem Abkühlen der Haut Schrumpfkräfte der Haut und der Hautlippen in Berührung mit den entsprechenden Rändern des Substrats einen Paßsitz von Rand zu Rand der Haut mit dem Substrat erzeugen und die Haut relativ starr wird.
Als die Polymerhaut kann ein spritzgegossener Thermoplast gewählt werden. Vorzugsweise erfolgt dann das Abkühlen der Haut vor dem Zusammenfügen der Haut und des Substrats, während die Haut im Formhohlraum ist.
Ein Abkühlen einer aus Polyvinylchlorid (PVC) ausgebildeten Haut auf etwa 50ºC, während sie in ihrer Form ist, ist angemessen.
Eine offenbarte Ausführungsform ist ein langgestrecktes Zierstück, und die Ränder des Substrats befinden sich an dessen axialen Enden.
Das Verfahren kann eine Vorbereitung des Substrats einschließen. Beispielsweise kann das Substrat ein Metallkern sein, für den die Polymerhaut eine dekorative Schicht ist, deren Lippen Endkappen sind, die eine solche Form haben, daß der Kern verborgen ist, wenn die Zierleiste am Fahrzeug installiert ist.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt, der weiter unten beschrieben ist, weist die Vorderseite des Substrats eine Schicht aus einem extrudierten Polymermaterial auf, die fest auf einer Fläche eines Metallkerns angeordnet ist. Besonders bevorzugt wird die extrudierte Schicht auf dem Kern haftend befestigt, und die Haut wird ihrerseits auf der extrudierten Schicht haftend befestigt.
Wenn ein Zierstück nach einem solchen Verfahren hergestellt wird, kann der Kleber wärmeaktivierbar sein und einen Schritt des Erwärmens des Substrats erfordern, um den Kleber vor dem Zusammenfügen der Haut und des Substrats zu aktivieren. Bei den hier offenbarten Klebern ist ein Erwärmen des Substrats auf eine Temperatur von etwa 50ºC vor dem Zusammenfügen der Haut und des Substrats angemessen.
Das Verfahren kann auch einen Schritt des Aufbringens von Druck auf das Zierstück aufweisen, um die Berührungsflächen des zusammengefügten Stücks, d. h. der Haut und des Substrats, zusammenzudrücken, um Haftung zwischen ihnen sicherzustellen.
Die Lippen können eine solche Form haben, daß sie einen Abschnitt aufweisen, der an den Hauträndern einwärts gerichtet ist, um einen Kanal zur Aufnahme eines Abschnitts von entsprechenden Rändern des Substrats zu bilden.
Gemäß der offenbarten Ausführungsform weist ein langgestrecktes Zierstück ein Substrat mit einem ersten und einem zweiten Paar dieser Ränder auf, wobei das erste Paar an Längsenden des Substrats ist und das zweite Paar die Länge des Substrats entlangläuft. Der Formschritt weist ein Formen der Haut auf, um ein erstes Paar der Hautlippen, das dem ersten Paar von Substraträndern entspricht, und ein zweites Paar der Hautlippen herzustellen, das dem zweiten Paar von Substraträndern entspricht. Ebenfalls gemäß den offenbarten Ausführungsformen weist das Substrat einen Metallkern auf, und das Verfahren schließt ein Profilwalzen des Metalls ein, um einen im allgemeinen "U"-förmigen Querschnitt zu erhalten, so daß die Vorderseite des Substrats durchgehend ist und auf einem ersten Schenkel des "U" ist, um sich zwischen dem ersten und dem zweiten Paar der Substratränder zu erstrecken. Die Haut hat eine solche Form, daß die Rückseite die Vorderseite des ersten Schenkels berührt, die nach Bedarf eine extrudierte thermoplastische Schicht aufweisen kann, jedoch nicht aufweisen muß.
Besonders bevorzugt schließt ein Zierstück die Schritte ein: Extrudieren eines wärmehärtbaren Polymers auf eine Vorderseite eines zweiten Schenkels des "U", Härten des wärmehärtbaren Polymers und Schneiden des Substrats auf Länge vor dem Schritt des Zusammenfügens. Diese Anordnung ist bei der Herstellung einer Seitenzierleiste zur Installation an der Außenseite einer Fahrzeugtür entlang einem unteren Rand einer Fensteröffnung besonders erwünscht, bei der eine Vorderseite der Haut nach außen zeigt. Der Formschritt schließt Spritzgießen von Vinylchlorid in einer Form ein, um das vordere und hintere Ende des ersten Schenkels des Kerns vor einem Anblick zu verbergen, wenn das Stück an der Fahrzeugtür installiert ist.
Unter einem bestimmten Aspekt ist die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Seitenzierleiste zur Installation an der Außenseite einer Fahrzeugtür entlang einem unteren Rand der Fensteröffnung. Das Verfahren weist auf: Profilwalzen eines Metallkerns, um einen im allgemeinen "U"-förmigen Querschnitt herzustellen, zum Einfügen in die Fahrzeugtür, wobei ein erster Schenkel des "U" nach außen zeigt. Ein erster aktivierbarer Kleber wird auf eine Vorderseite des ersten Schenkels aufgebracht, zum haftenden Verbinden einer thermoplastischen Polymerschicht mit dieser. Darauf folgt eine Aktivierung des Klebers, um den Kern für das Aufbringen der Polymerschicht auf den ersten Schenkel vorzubereiten, und ein Extrudieren der thermoplastischen Polymerschicht auf die Vorderseite des er sten Schenkels. Ein Kleber zum Verbinden einer Haut aus thermoplastischem Material mit der extrudierten Schicht wird auf die extrudierte Schicht aufgebracht. Der Kern wird auf eine vorbestimmte Länge geschnitten, um ein langgestrecktes Substrat für die Seitenzierleiste auszubilden.
Ein solches Verfahren weist auf: Formen einer dekorativen Haut aus thermoplastischem Material in einer Form getrennt vom Substrat, um eine Rückseite zur Berührung mit der extrudierten thermoplastischen Polymerschicht des Substrats und ein erstes und zweites Paar Lippen herzustellen, die sich von der Rückseite der Haut zur Anordnung des Substrats zwischen ihnen nach hinten erstrecken. Die Lippen des ersten Paares sind längs, d. h. an axialen Enden der Haut angeordnet, und jede hat die Form für eine Eingriffsberührung mit einem entsprechenden Ende des Substrats. Jede Lippe des zweiten Lippenpaares läuft von Ende zu Ende der Haut, und jede ist hat die Form für eine Eingriffsberührung mit einem entsprechenden Rand des Substrats. Die Haut wird, während sie in der Form ist, zu einem nichtgeschmolzenen und relativ elastischen Zustand abgekühlt und aus der Form entfernt, während die Haut in ihrem relativ elastischen Zustand ist. Die Haut und das Substrat werden zusammengefügt, während die Haut in ihrem relativ elastischen Zustand ist, wobei die Rückseite der Haut und der vorher auf die extrudierte Schicht aufgebrachte Kleber in Berührung miteinander sind. Bei weiterem Abkühlen schrumpft die Haut in bezug auf das Substrat, um einen Paßsitz des Substrats zwischen den Lippen der Haut von Ende zu Ende und von Rand zu Rand des Substrats herzustellen, und die Rückseite der Haut wird auf der extrudierten Schicht des Substrats haftend befestigt.
In offenbarten Ausführungsformen haben die Lippen eine solche Form, daß sie einen durchgehenden Rand bilden, der die Rückseite der Haut umgibt. Das erste Lippenpaar ist ein Endkappenpaar, das eine solche Form hat, daß der Kern verborgen ist, wenn die Zierleiste am Fahrzeug installiert ist, während jede Lippe des zweiten Paares eine solche Form hat, daß sie hinter den entsprechenden Rand des ersten Schenkels des Kerns umgeschlagen werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 zeigt eine Seitenzierleiste in einer ersten Ausführungsform, die an einer seitlichen Fahrertür installiert ist und die nach dem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 2 entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 2 entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 und zeigt ein Ende der Seitenzierleiste mit einer alternativen Endkappe; und
Fig. 5 ist eine isometrische Ansicht einer zweiten Ausführungsform, die nach dem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist.

Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Verfahrens

Wenn man die Zeichnungen betrachtet, so ist in Fig. 1 ein bevorzugtes Verfahren allgemein dargestellt.
Ein Aluminiumsubstrat wird gereinigt, in Vorbereitung auf ein Aufbringung des zu verwendenden Klebers, um eine EPDM- bzw. Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-Schicht mit jenem wie folgt zu verbinden. Nach einem Profilwalzen wird das profilgewalzte Aluminiumband durch einen geschlossenen Reinigungstank geführt, wo es mit warmer Säurelösung besprüht wird. Normalerweise hat die Lösung einen pH-Wert von etwa 1 bis 2 und eine Temperatur irgendwo zwischen 35 und 50ºC, wobei die Bedingungen ausreichen, um das Metall für das Haften des später aufzubringenden Klebers und der Beschichtungen zu konditionieren. Das Band wird als nächstes durch einen zweiten Spültank geführt, wo es mit Wasser besprüht wird, um die Säurereinigungslösung zu entfernen. Das Metall wird dann mit einem Warmluftgebläse bei etwa 90 bis 100ºC getrocknet.
Auf eine erste Fläche des gereinigten Substrats wird ein EPDM-Grundiermittel aufgebracht, das zum Verbinden von EPDM mit Aluminium geeignet ist, "Chemlok 205" (Warenzeichen), ein metallisches Grundiermittel mit einer Kombination aus phenolhaltigen Stoffen und Chlorkautschuk, das von Lord Corpora tion vertrieben wird. Dieses wird anschließend mit einer Umgebungstemperatur zwischen etwa 160 und 180ºC erwärmt, um das Grundiermittel für das Aufbringen des Klebers vorzubereiten.
Auf die grundierte Fläche wird ein EPDM-Kleber aufgebracht, der zum Verbinden von EPDM mit dem Grundiermittel geeignet ist, "Chemlok 250" (Warenzeichen), ein wärmeaktivierbarer Polyisocyanat-Kleber, der auch von der Lord Corporation vertrieben wird. Dieser wird erwärmt, um eine Oberflächentemperatur von etwa 120ºC zu erreichen, wobei der Kleber aktiviert wird und zum Aufbringen von EPDM bereit ist.
Eine EPDM-Verbindung, die als Thona E3402D vertrieben wird, wird dann in geschmolzener Form auf das Metallsubstrat extrudiert, um das EPDM auf die vom aktivierten Kleber überzogene Fläche des Substrats aufzubringen.
Das Stück wird dann durch einen Ofen mit einer Temperatur zwischen 280 und 300ºC geführt und einer Verweilzeit von etwa 1,5 Minuten geführt, um das EPDM zu härten, um den PVC-Kleber zu aktivieren.
Nach Verlassen des Ofens wird, während das Stück warm ist, ein mit A1617B bezeichneter PVC-Kleber, ein wärmeaktivierbarer, pigmentierter, modifizierter Acrylkleber, der von B. F. Goodrich vertrieben wird, zum Verbinden von PVC mit Aluminium auf eine zweite Fläche des Aluminiumbandes aufgebracht. PVC wird in geschmolzener Form auf das Substrat extrudiert, um das PVC auf die Fläche des Substrats aufzubringen, auf die der PVC-Kleber aufgebracht worden ist.
Ein Flockkleber, der als "Flocklok 852" (Warenzeichen) bekannt ist und der zwischen etwa 2 und 4% des Katalysators "Chemglaze 9988" (Warenzeichen) enthält, wird auf den gewünschten Bereich des EPDM aufgebracht, wie dem Fachmann bekannt ist, und der Flockkleber härtet bei ca. 190ºC, was etwa 4 min dauert.
Flockfaser, ein Material, das eine reibungsarme Oberfläche gegenüber einem Glasfenster hat, das diese berührt, wird dann aufgebracht.
Der Aluminiumkern mit darauf fest angeordneten, extrudierten Schichten wird dann auf Länge geschnitten und gekräu selt. Auf die Oberfläche des extrudierten PVC wird ein PVC- Kleber aufgebracht, der als A 1404 B bekannt ist.
Der Überzug oder die Haut wird getrennt aus Polyvinylchlorid zu der Form geformt, die in Fig. 2 bis 4 gezeigt ist. Das PVC wird im allgemeinen in geschmolzener Form bei etwa 150ºC gespritzt. Die Haut wird abgekühlt, während sie im Hohlraum der Form ist, bei einer Temperatur von etwa 50ºC herausgenommen und vor einem weiteren deutlichen Abkühlen mit dem Substrat zusammengefügt, das vorbereitet worden ist, wie oben beschrieben, wobei das Substrat auf eine Temperatur von etwa 50ºC erwärmt worden ist. Beim Zusammenfügen des Substrats und der Haut werden die Ränder der Haut über die entsprechenden Ränder des Substrats gedehnt. Nach der Abkühlung wird ein Zierstück mit den in Fig. 3 und 4 gezeigten Teilen hergestellt. Es ist je nach Anforderung möglich, daß keine Erwärmung des Substrats notwendig ist, um eine ausreichende Haftung zwischen der PVC-Haut und dem extrudierten PVC herzustellen.
Ein langgestrecktes Zierstück, das nach dem oben erwähnten Verfahren herstellbar ist, ist in Fig. 2 bis 4 gezeigt. Fig. 2 zeigt die Außenseite eines oberen Teils einer Autotürverkleidung 10 mit einer Zierleiste in einer ersten Ausführungsform 12, die entlang dem oberen Teil der Verkleidung und entlang einem unteren Rand einer Fensteröffnung installiert ist, um ein Fensterglas 14 zu berühren.
Die Seitenzierleiste 12 weist ein profilgewalztes Aluminiumband 16 mit einem im allgemeinen "U"-förmigen Querschnitt auf, wobei das Band einen relativ starren Kern für Polymerabschnitte der Zierleiste bereitstellt. Von einem Ende bis zum anderen Ende der Zierleiste erstreckt sich eine spritzgegossene thermoplastische Haut 18. Als Einheit mit der Haut ausgebildet sind Endkappen 20. Eine Endkappe 20r ist am hinteren Ende des langgestreckten Zierstücks angeordnet, während eine Kappe 20f am vorderen Ende des Stücks angeordnet ist. Die Endkappen und die Haut, wie in Verbindung mit dem oben beschriebenen Verfahren beschrieben, werden gleichzeitig in der gleichen Form aus dem gleichen Material spritzgegossen und werden auf diese Weise einstückig miteinander geformt.
Ferner werden die Haut und die Kappen der bevorzugten Ausführungsform so geformt, daß sie nahtlos sind, wobei keine Nähte zwischen den Endkappen und dem Mittelabschnitt des sichtbaren Bandes vorhanden sind, wenn die Zierleiste an einem Fahrzeug installiert ist. Die Vorderseite der Haut, d. h. der nach außen zeigende Abschnitt der Kunststoffhaut und die Endkappen dienen somit dazu, das Substrat zu verbergen, wobei die Endkappen dazu dienen, die Enden des Substrats zu verbergen.
Die Rückseite 19 der Haut berührt die Vorderseite 21 der extrudierten PVC-Schicht 22 und haftet auf dieser. Die extrudierte Schicht 22 ist haftend mit einem Abschnitt der nach außen konvexen Fläche des äußeren Schenkels 24 der installierten Zierleiste 12 verbunden. Die Endkappen oder Lippen 20, die an Längsenden der langgestreckten Haut angeordnet sind, erstrecken sich von den Enden der Rückseite der Haut und liegen einander gegenüber. Der Kern ist zwischen einem Paar Endkappen angeordnet, und die Ränder 23 des Kerns sind in Berührung mit den Innenflächen 25 der Endkappen, die einander gegenüberliegen.
Paarige gegenüberliegende Lippen 27 laufen entlang der Länge des Substrats. Wie bei dem Paar Endkappen erstrecken sich die Lippen 27 hinter die Rückseite der Haut und liegen einander gegenüber, um mit entsprechenden Rändern 29 der extrudierten PVC-Schicht auf dem Kern 16 in Berührung zu sein. Die Lippen 27 haben eine solche Form, daß sie hinter den entsprechenden Rand des Kerns umgeschlagen werden können.
In der offenbarten Ausführungsform liegen die paarigen Lippen der Hautfläche einander gegenüber, und entsprechende Ränder des Substrats in Berührung mit den nach innen zeigenden Flächen der Lippen. Man kann also sagen, daß die Lippen die Form für eine Eingriffsberührung mit entsprechenden Rändern des Substrats haben. Bei der gegebenen Tendenz, daß paarigen Lippen aufeinanderzu schrumpfen, wenn die Haut und das Substrat zusammengefügt sind, entsteht ein Paßsitz der Haut auf dem Substrat. Bei den Endkappen weist jede Lippe einen Abschnitt 31 auf, der axial ins Innere der Endkappe gerichtet ist, um einen Kanal 33 zur Aufnahme des Randes des Substrats zu bilden. Ebenso wendet sich jede Lippe 27 geringfügig nach innen zur Mittellinie des Zierstücks, um einen Kanal 35 für die Ränder des Substrats bereitzustellen. Wie gezeigt, sind die Lippen der offenbarten Ausführungsform durchgehend und bilden eine Verstärkung, der die Rückseite der Haut umgibt.
Der erste Schenkel des "U"-förmigen Aluminiumkerns stellt eine durchgehende Vorderseite zur Berührung und Haftung auf der Rückseite der Haut dar. Die Rückseite der Haut und die Vorderseite des Schenkels des Substrats, auf dem sie befestigt ist, sind genau aufeinander abgestimmt, um eine ausreichende Haftung zwischen den beiden Flächen zu erreichen. Man geht auch davon aus, daß das Aufbringen eines Druckes auf die Berührungsflächen der Oberflächen durch Aufbringen von Druck auf die Vorderseite der Haut den Haftkontakt zwischen den Oberflächen verbessert. Eine zweckmäßig geformte Rolle könnte zum Aufbringen eines solchen Drucks verwendet werden, unmittelbar nachdem das Substrat und die Haut zusammengefügt sind. Eine Rolle mit einer mittigen Drehachse könnte beispielsweise einen äußeren konkaven axialen Querschnitt (einen ebenen Querschnitt entlang der Drehachse) haben, der eine solche Form hat, daß sie zu der äußeren konvexen Oberfläche der Haut paßt oder diese ergänzt, wie in Fig. 3 gezeigt, wobei die Verjüngung der Zierleiste 12 von Ende zu Ende berücksichtigt wird.
Auf den inneren Schenkel 26 des Bandes ist eine Ethylen-Propylen-Dien-Monomer-(EPDM-)Schicht 28 mit einer Beflockung 30 extrudiert worden, die das Fensterglas berührt. Wie man am besten in Fig. 2 sehen kann, verjüngt sich die Zierleiste in der ersten Ausführungsform 12, wobei sie am vorderen Ende 32 einen schmaleren Querschnitt als am hinteren Ende 34 hat. Die Zierleiste 36 in der zweiten Ausführungsform, die in Fig. 5 gezeigt ist, gleicht der Zierleiste in der ersten Ausführungsform, verjüngt sich jedoch nicht entlang ihrer Länge. Dadurch ist kein Kräuseln in die Vorbereitung des Substrats in dieser Ausführungsform einbezogen. Der Metallkern der Zierleiste 36 hat entlang seiner Länge von einem Ende zum anderen einen konstanten Querschnitt.
Die Haut 18 und die Endkappen 20 können als Alternative aus modifiziertem Polypropylen, einem Gemisch aus EPDM und Polypropylen, bestehen.
Wie man in Fig. 2 und 3 sehen kann und wie oben beschrieben, hat die Haut in der offenbarten Ausführungsform zwei Paar gegenüberliegende Lippen. Jede Lippe hat eine solche Form, daß sie mit der Form des entsprechenden Randes des Substrats, den sie berührt, übereinstimmt.
In einem alternativen Verfahren wird der Schritt des Extrudierens der thermoplastischen Schicht weggelassen. Dafür wird auf die zweite Fläche des Substrats ein PVC-Kleber A 1404 B aufgebracht, der wärmeaktivierbar ist. Ein Substrat, das auf Länge geschnitten ist, wird auf eine Temperatur von etwa 50ºC erwärmt und mit einer angemessen dimensionierten und geformten Haut, die in ihrer Form partiell auf eine Temperatur von etwa 50ºC abgekühlt wird, zusammengefügt, wie bei dem oben beschriebenen Verfahren. In Verbindung mit den Erzeugnissen der offenbarten Verfahren ist ein Zierstück mit einer darunter angeordneten extrudierten Schicht, mit der die Haut haftend verbunden ist, scheinbar etwas beständiger gegenüber Abblätterung als ein Stück mit einer Haut, das direkt auf dem Metallkern des Substrats haftet.
PVC ist ein Thermoplast. Daher hat PVC die Eigenschaft, daß es bei Einwirkung von Wärme weich und bearbeitbarer wird. Wenn genug Wärme zugeführt wird, schmilzt PVC und kann somit zu einer gewünschten Form geformt werden, wie oben in bezug auf die Haut 18 beschrieben. Nach der Formung beispielsweise in einem Spritzgießverfahren behält ein PVC-Stück seine Form bei Abkühlung. Sowie die Temperatur des Materials abnimmt, wird es starrer.
In dem oben erwähnten Verfahren wurde eine frisch ausgebildete PVC-Haut 18, wie beschrieben, mit einem Aluminiumkern 16 zusammengefügt, nachdem sie bei etwa 50ºC aus ihrer Form entfernt worden ist, jedoch bevor eine weitere deutliche Abkühlung erfolgt ist. Um das Verfahren mit einer solchen Anordnung fortzusetzen, d. h. um die PVC-Haut mit dem Kern in einen Schnappeingriff treten zu lassen, muß das PVC ausreichend elastisch sein. Wenn eine deutlicher Abkühlung beispielsweise auf Raumtemperatur erfolgt, ist das PVC zu starr für eine zufriedenstellende Fortsetzung des Verfahrens mit einer solchen Anordnung. Man sagt also, daß das Zusammenfügen der Haut und des Substrats erfolgt, während die Haut relativ elastisch ist.
Die in dem oben offenbarten Verfahren verwendete Form ist so dimensioniert, daß die Länge zwischen den nach innen zeigenden Flächen 25 der Endkappen (innerhalb eines Millimeters oder dgl.) der Länge des Substrats entspricht, mit dem die Haut zusammengefügt wird. Diese Strecke, wie sie für eine frisch ausgebildete Haut gilt, wird hier als der Nennabstand zwischen den Innenflächen der Lippen bezeichnet. Es ist auch festgestellt worden, daß, wenn eine geformte Haut von etwa 1 m Länge nicht zusammengefügt wird und auf Raumtemperatur abkühlen kann, die Haut schließlich entlang ihrer Länge um etwa 2 cm schrumpft. Wenn eine Haut vor Auftreten einer solchen Schrumpfung auf einen Kern aufgebracht wird, wie in dem oben beschriebenen Verfahren, ermöglichen die Kräfte, die für eine solche Schrumpfung erforderlich sind, einen Paßsitz der Haut auf dem Kern von Ende zu Ende zwischen den Endkappen. Es kann in Abhängigkeit von der Konfiguration eines bestimmten herzustellenden Stückes notwendig sein, daß der Nennabstand zwischen gegenüberliegenden Lippen einer Haut etwas größer ist als das Substrat, mit dem die Haut zusammenzufügen ist.
Eine PVC-Haut, die aus ihrer Form entfernt und abgekühlt worden ist und geschrumpft ist, kann zu einem relativ elastischen Zustand wiedererwärmt werden, gewinnt dabei jedoch ihre ursprüngliche Länge nicht zurück, d. h. die Länge, die sie hatte, als sie zum ersten Mal aus der Form entfernt worden ist. Bei der in dem hier offenbarten Verfahren verwendeten Haut ist folgendes festgestellt worden: Wenn eine Haut abgekühlt und geschrumpft ist, kann sie, auch wenn sie so wiedererwärmt wird, daß sie für das Zusammenfügen mit einem Kern ausreichend elastisch ist, aufgrund ihrer verringerten Länge nicht zusammengefügt werden. Es ist daher wichtig, daß die Haut und das Substrat zusammengefügt werden, wenn die Haut relativ elastisch ist und vor einer deutlichen Schrumpfung. Eine deutliche Schrumpfung ist jeder Schrumpfungsbetrag, der zu groß ist, um das Zusammenfügen des Substrats und der Haut zu verhindern.
Wie erwähnt, sind die Länge des Substrats, die im vorhergehenden Beispiel verwendet worden ist, und der Nennabstand zwischen den Innenflächen der Lippen etwa einander gleich. Es könnte der Fall sein, daß der Nennabstand größer sein kann als die Länge des Substrats, aber aufgrund einer ausreichenden Schrumpfung der Haut wird ein ausreichender Paßsitz der Haut und des Substrats dennoch erreicht.
Bei der offenbarten Ausführungsform ist die Unterseite der Haut haftend auf der Vorderseite eines Schenkels des Substrats befestigt. In dem offenbarten Verfahren ist das Substrat zu der Zeit, wo die Haut und das Substrat zusammengefügt werden, auf einer Temperatur von etwa 50ºC. Der in dem Beispiel verwendete Kleber ist ein wärmeaktivierbarer Kleber, und man glaubt daher, daß eine solche Erwärmung des Substrats die Haftverbindung zwischen den einander berührenden Flächen der Haut und des Substrats verbessern könnte. Es könnte jedoch der Fall sein, daß aufgrund der Wärme, die allein die Haut abgibt, eine ausreichend starke Haftung erreicht wird.
Wie es die Praxis zeigt, wird die Haut in der Form, in der sie ausgebildet wird, im allgemeinen auf eine Temperatur nahe ihrer Zusammenfügungstemperatur abgekühlt. Zumindest ein partielles Abkühlen der Haut zu einem halbstarren oder zumindest nichtgeschmolzenen Zustand ist vor dem Entfernen eines Kunststoffstücks aus seiner Form notwendig. Das Belassen in der Form während des Abkühlens stellt eine vorzeitige Schrumpfung der Haut vor dem Zusammenfügen auf dem Substrat sicher.
Ein erfindungsgemäß erreichbarer Vorteil ist die Verwendung von Mehrfachformen. Man glaubt, daß bis zu vier Hohlräumen und möglicherweise mehr ohne weiteres in einem einzelnen Formblock zum gleichzeitigen Spritzgießen von verschiedenen Häuten untergebracht werden können.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugzierstücks (12) mit einem Substrat (16) mit einer daran befestigten Polymerhaut (18), wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Formen der Polymerhaut (18) getrennt von dem Substrat aus einem geschmolzenen Polymer, wobei die Haut eine Rückseite (19) zur Anlage an einer Vorderseite (21) des Substrats und ein Paar Lippen (27) aufweist, die sich von Enden der Rückseite der Haut erstrecken, wobei die Lippen (27) einander gegenüberliegen, zum Eingriff mit entsprechenden Rändern (23) des Substrats, wobei das Polymer die Eigenschaft hat, daß bei Abkühlung zu einem relativ starren Zustand die daraus geformte Haut schrumpft;

partielles Abkühlen der Haut zu einem nichtgeschmolzenen und relativ elastischen Zustand;

Zusammenfügen der Haut, während sie in dem relativ elastischen Zustand ist, und des Substrats, wobei die Rückseite der Haut und die Vorderseite des Substrats in Berührungskontakt sind und die Ränder des Substrats zwischen den Lippen der Haut sind; und

weiteres Abkühlen der Haut, wobei die Lippen so angeordnet sind, daß, wenn sie weiter abgekühlt werden, die Hautlippen in Berührung mit den entsprechenden Rändern des Substrats und Schrumpfkräfte der Haut einen Paßsitz von Rand zu Rand der Haut mit dem Substrat erzeugen und die Haut relativ starr wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polymerhaut (18) ein Thermoplast ist und Formen der Polymerhaut den Schritt des Einspritzens eines geschmolzenen Thermoplasts in einen Formhohlraum aufweist und Abkühlen der Haut vor Zusammenfügung der Haut und des Substrats erfolgt, während die Haut in dem Formhohlraum ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Haut (18) auf eine Temperatur von etwa 50ºC abgekühlt wird, während sie in dem Formhohlraum ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Zierstück (12) langgestreckt ist, die Ränder des Substrats an seinen axialen Enden sind und das Verfahren ferner den Schritt des Vorbereitens des Substrats (16) durch Reinigung des Substrats aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Substrat einen Metallkern (16) aufweist, die Polymerhaut eine dekorative Schicht (18) für den Kern ist, in dem die Lippen (27) Endkappen (20) aufweisen, die eine solche Form haben, daß der Kern verborgen ist, wenn das Zierstück am Fahrzeug installiert ist, und der Vorbereitungsschritt ein Walzprofilieren des Metalls aufweist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Vorderseite des Substrats extrudiertes Polymermaterial (22) aufweist und der Vorbereitungsschritt des Substrats ein Extrudieren einer Polymermaterialschicht auf eine erste Fläche eines Metallkerns (16) und ein Schneiden des Kerns auf Länge aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei Vorbereiten des Substrats ferner den Schritt aufweist: Aufbringen eines Klebers auf die erste Fläche des Metallkerns (16) vor dem Extrusionsschritt zum festen Anordnen des extrudierten Polymermaterials am Kern.

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner mit dem Schritt des Aufbringens eines Klebers auf das extrudierte Polymermaterial (22) vor Zusammenfügung der Haut und des Substrats zum Kleben der Rückseite (19) der Haut auf das extrudierte Polymermaterial.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit dem Schritt des Aufbringens eines Klebers auf die Vorderseite (21) des Substrats zum Verbinden der Haut und des Substrats miteinander.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Kleber wärmeaktivierbar ist und das Verfahren ferner den Schritt des Erwärmens des Substrats aufweist, um den Kleber vor dem Zusammenfügungsschritt zu aktivieren.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Substrat auf mindestens etwa 50ºC direkt vor Zusammenfügung der Haut und des Substrats erwärmt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, ferner mit dem Schritt des Aufbringens von Druck auf das Zierstück, um die Berührungsflächen (19, 21) des zusammengefügten Stücks zusammenzudrücken, um Haftung zwischen ihnen sicherzustellen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei jede Lippe (27) einen einwärts gerichteten Abschnitt aufweist, um einen Kanal (33) zu bilden, zur Aufnahme eines Abschnitts des entsprechenden Randes des Substrats.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das Zierstück (12) langgestreckt ist, wobei das Substrat erste und zweite Paaren der Ränder (23) aufweist, die Ränder des ersten Paares an Längsenden des Substrats sind und die Ränder des zweiten Paares die Länge des Substrats entlanglaufen, wobei der Formschritt eine Formgebung der Haut aufweist, um zu bewirken, daß ein erstes Paar der Hautlippen dem ersten Paar von Substraträndern entspricht und ein zweites Paar der Hautlippen dem zweiten Paar von Substraträndern entspricht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Substrat einen Metallkern (16) aufweist und das Verfahren den weiteren Schritt des Walzprofilierens des Metalls aufweist, um einen im allgemeinen "U"-förmigen Querschnitt zu erhalten, so daß die Vorderseite durchgehend und auf einem ersten Schenkel (24) des "U" ist, um sich zwischen dem ersten und dem zweiten Paar der Substratränder zu erstrecken, und wobei die Haut eine solche Form hat, daß die Rückseite in Berührung mit der Vorderseite des ersten Schenkels ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, ferner mit dem Schritt des Aufbringens eines Klebers auf die Vorderseite (21) des Substrats zum Verbinden der Haut und des Substrats miteinander.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Polymer ein Thermoplast ist, das aus der Gruppe von Polyvinylchlorid-, Polypropylen-, modifizierten Polypropylen- und thermoplastischen Elastomermaterialien gewählt ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Polymer Polyvinylchlorid ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren ferner die Schritte aufweist: Extrudieren eines wärmehärtbaren Polymers auf eine Vorderseite eines zweiten Schenkels (26) des "U", Härten des wärmehärtbaren Polymers und Schneiden des Substrats auf Länge vor dem Zusammenfügungsschritt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Zierstück eine Seitenzierleiste ist, zur Installation an der Außenseite einer Fahrzeugtür entlang einem unteren Rand einer Fensteröffnung, wobei die Vorderseite der Haut (18) nach außen gewandt ist und der Formschritt ein Spritzgießen des Polyvinylchlorids aufweist und die Haut eine solche Form hat, daß vordere und hintere Enden des ersten Schenkels des Kerns vor einem Anblick verborgen sind, wenn das Stück an der Fahrzeugtür installiert ist.

21. Verfahren zur Herstellung einer Seitenzierleiste (12) zur Installation an der Außenseite einer Fahrzeugtür entlang einem unteren Rand einer Fensteröffnung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

Walzprofilieren eines Metallkerns (16), um einen im allgemeinen "U"-förmigen Querschnitt zu erhalten, zum Anbringen eines ersten Schenkels des nach außen gewandten "U" an der Wagentür;

Aufbringen eines ersten aktivierbaren Klebers auf eine Vorderseite (21) des ersten Schenkels zum haftfähigen Verbinden einer thermoplastischen Polymerschicht mit diesem;

Aktivieren des Klebers, um den Kern zum Aufbringen der Polymerschicht auf den ersten Schenkel vorzubereiten;

Extrudieren der thermoplastischen Polymerschicht auf die Vorderseite des ersten Schenkels;

Aufbringen, auf die extrudierte Schicht, eines Klebers zum Verbinden einer Haut aus thermoplastischem Material mit dieser;

Schneiden des Kerns auf eine vorbestimmte Länge, um ein langgestrecktes Substrat für die Seitenzierleiste auszubilden;

Formen einer dekorativen Haut aus thermoplastischem Material in einer Form getrennt vom Substrat, um eine Rückseite (19) zur Anlage an der extrudierten thermoplastischen Polymerschicht des Substrats und erste und zweite Paare von Lippen (27) zu erhalten, die sich rückwärts von der Rückseite der Haut erstrecken, wobei das erste Lippenpaar an Längsenden der Haut angeordnet ist und eine Formgebung zum Eingriff mit entsprechenden Enden des Substrats erfahren hat, das zweite Lippenpaar von Ende zu Ende der Haut verläuft und eine Formgebung zum Eingriff mit entsprechenden Rändern des Substrats erhalten hat, wobei das thermoplastische Material die Eigenschaft hat, daß beim Abkühlen zu einem relativ starren Zustand die daraus geformte Haut schrumpft;

partielles Abkühlen der Haut, während sie in der Form ist, zu einem nichtgeschmolzenen und relativ elastischen Zustand;

Entfernen der Haut aus der Form, während die Haut in dem relativ elastischen Zustand ist;

Zusammenfügen der Haut in dem relativ elastischen Zustand und des Substrats, wobei die Rückseite der Haut und der auf die extrudierte Schicht aufgebrachte Kleber in Kontakt miteinander sind; und

wobei nach weiterer Abkühlung die Haut in bezug auf das Substrat schrumpft, um einen Paßsitz des Substrats zwischen den Lippen der Haut von Ende zu Ende und von Rand zu Rand des Substrats zu erzeugen, und die Rückseite der Haut haftfähig fest auf der extrudierten Schicht des Substrats angeordnet ist.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Lippen (27) eine solche Form haben, daß eine durchgehende Rille gebildet wird, die die Rückseite der Haut einfaßt, und jede Lippe des zweiten Paares eine solche Form hat, daß ein Umschlagen hinter den entsprechenden Rand des ersten Schenkels des Kerns erfolgt.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, wobei das erste Lippenpaar Endkappen aufweist, die eine solche Form haben, daß der Kern verborgen ist, wenn die Zierleiste am Fahrzeug installiert ist.

24. Verfahren nach Anspruch 21, 22 oder 23, wobei jede Lippe des ersten Lippenpaares ferner einen Kanal (33) zur Aufnahme eines Abschnitts des entsprechenden Endes des Substrats aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 21, 22, 23 oder 24, ferner mit dem Schritt des Erwärmens des Substrats auf eine Temperatur von mindestens etwa 50ºC direkt vor Zusammenfügung der Haut und des Substrats.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, ferner mit dem Schritt des Aufbringens von Druck auf das Formteil, um die Haut und das Substrat zusammenzudrücken, um Haftung zwischen ihnen sicherzustellen.