WO2013041367A1 - Säulenabdeckung für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO2013041367A1
WO2013041367A1 PCT/EP2012/067196 EP2012067196W WO2013041367A1 WO 2013041367 A1 WO2013041367 A1 WO 2013041367A1 EP 2012067196 W EP2012067196 W EP 2012067196W WO 2013041367 A1 WO2013041367 A1 WO 2013041367A1
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polymeric
guide web
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PCT/EP2012/067196
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French (fr)
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Sebastian Schmidt
Luc-Henry Blanche
Ulrich Riegler
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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Saint Gobain Glass France SAS
Compagnie de Saint Gobain SA
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    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings

Definitions

  • the invention relates to a column cover for motor vehicles and their use.
  • Moldings made of polymeric materials can be produced in virtually any desired shape and geometry.
  • Special high-performance plastics such as aramids, for example Kevlar, have very high strengths and stabilities.
  • DE 196 33 959 A1 discloses a shaped body of a carrier and an outer decorative film.
  • the outer film has a decorative and a protective layer, wherein the protective layer consists of a photopolymerizable resin composition.
  • WO 2006/094484 A1 discloses a method for producing a flat, two-component plastic body part.
  • the first component is a transparent polycarbonate and the second component is an opaque polycarbonate.
  • DE 197 22 551 A1 discloses a process for the production of plastic parts in the two-component injection molding process.
  • EP 1 695 808 A1 discloses a trim part for a motor vehicle, for example a trim strip.
  • the trim part comprises a carrier part made of a thermoplastic material and a cover part.
  • the trim part is preferably produced by a multi-component injection molding process.
  • the invention has the object to provide a workpiece of at least two different materials, which has a uniform edge region with simultaneously different material shrinkage behavior.
  • the object of the invention is achieved by a pillar cover for vehicles according to claim 1. Preferred embodiments will become apparent from the dependent claims.
  • the column cover for vehicles according to the invention comprises at least one polymeric carrier part with an integrated window guide bar and a taper between the polymeric carrier part and the window guide bar.
  • the preferably molded window guide web depends on the actual carrier part and the exact dimensioning depends on the geometry of the matching workpiece on the vehicle.
  • the window guide web is preferably approximately L-shaped and preferably has in the protruding region at an angle of 45 ° to 135 ° to the base of the polymeric support member.
  • the window guide web preferably has a length of 10 mm to 20 mm in each of the two partial webs.
  • the term "tapered" in the sense of the invention means a linear or gradual decrease in the thickness of the window guide bar adjacent to or adjacent to the base of the polymeric support member This decrease in thickness of the integrated window guide bar provides improved reflection optics on the visible side of the column cover and allows weight reduction of the column cover and a saving of polymeric starting material
  • the window guide web is preferably made of the same material as the polymeric carrier part and is preferably produced by molding tools with corresponding recesses in the injection molding process.
  • the polymeric backing provides the stability of the column cover and includes polymeric materials having the highest possible strength, scratch resistance, impact strength or impact strength and lower tendency to break.
  • the polymeric carrier part preferably comprises a mounting element.
  • the mounting element is preferably F-shaped. The exact shape of the mounting element depends on the corresponding counterpart of the body.
  • a polymeric cover part is connected via a contact surface.
  • the term "contact surface” describes the interface between the polymeric support member and the polymeric cover part.
  • the polymeric cover part can take on both decorative functions and functions in the field of tool resistance. Examples include surfaces or coatings that increase the weathering, UV or chemical resistance of the column cover.
  • the polymeric carrier part and the polymeric cover part form at least one common rounded end piece.
  • tail in the sense of the invention preferably refers to a terminal region in which the total thickness of the polymeric carrier part and the polymeric cover part or their individual thicknesses decrease gradually or linearly.
  • the contact area between the polymeric carrier part and the polymeric cover part runs within the end piece over a length of at least 1 mm (measured from the edge of the tail) at an averaged angle of 5 ° to 60 ° (degrees) towards the polymeric support member or away from the polymeric support member (above or below the average axis of the contact surface between the polymeric support member and the polymeric support member
  • the contact surface may be linear or curved and the contact surface preferably extends within the end piece over a length of 2 mm to 20 mm at an average angle of 10 ° to 50 ° the average axis of the contact surface between hen the polymeric support member and the polymeric cover (horizontal) causes a thinning of the proportion of polymeric support member or polymeric cover member in the tail.
  • This thinning of a material component of the polymeric support member or polymeric cover allows adaptation of the shrinkage and cooling behavior in the tail. In this way, the formation of optical distortions in the tail is prevented. With slower cooling of the polymeric support member, the mass of this can be reduced in the region of the tail and so allow an overall faster cooling at a lower mass, preferably simultaneously with the polymeric cover part.
  • This edge geometry according to the invention can be formed circumferentially on all common edges of the polymeric support part and the polymeric cover part within the column cover or only on individual component edges.
  • the taper preferably tapers from 1 mm to 4 mm to 0.2 mm to 2 mm. These dimensions allow high stability within the taper while minimizing weight.
  • a stiffening rib is preferably within the taper, more preferably, a plurality of stiffening ribs are mounted within the taper.
  • the stiffening ribs significantly increase the stability and resistance to breakage of the window guide bar and are arranged particularly space-saving within the taper.
  • the polymeric carrier part preferably contains polyethylene (PE), polycarbonates (PC), polypropylene (PP), polystyrene, polybutadiene, polynitriles, polyesters, polyurethanes, polymethyl methacrylates, polyacrylates, polyesters, polyamides,
  • PET Polyethylene terephthalate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • ASA acrylic ester-styrene-acrylonitrile
  • ABS + PC acrylonitrile-butadiene-styrene-polycarbonate
  • the window guide web and / or the mounting element preferably have a wall thickness thinning to 0.5 mm to 3 mm on the surface, the thinned base wall of the window guide web and / or the mounting element preferably by a honeycomb, circular or polygonal raised surface structure, particularly preferably a hexagonal increased honeycomb-like surface structure are reinforced.
  • the increased surface structure ensures the stability and resistance to breakage of the window guide bar and / or the mounting element even when thinning the wall thickness.
  • Wall thickness thinning reduces the weight of the column cover.
  • the raised structure preferably has a thickness of 0.2 mm to 1.5 mm.
  • the total thickness of the window guide web and the increased surface structure is preferably greater by a factor of 1.2 to 3 than the thickness of the underlying window guide web. The said factor ensures an optimal weight-to-stability ratio of the window guide bar.
  • the raised surface structure preferably has an inclination of 1 0 to 15 0 relative to the vertical on the surface of the window guide web and / or the mounting element below the surface structure. This draft angle improves the detachment of the break-sensitive window guide web and / or the mounting element from the injection mold.
  • the window guide web and / or the mounting element have the increased surface structure at areas of the window guide web and / or the mounting element without wall thickness thinning.
  • the polymeric cover part preferably contains polycarbonates (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), styrene-acrylonitrile (SAN) and / or copolymers or mixtures thereof. These polymers allow processing to high gloss, partially glass-like surfaces.
  • PC polycarbonates
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • SAN styrene-acrylonitrile
  • the polymeric carrier part preferably contains inorganic or organic fillers, particularly preferably SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , clay minerals, silicates, zeolites, glass fibers, carbon fibers, glass beads, organic fibers and / or mixtures thereof.
  • the fillers can further increase the stability of the carrier part.
  • the fillers can reduce the cost of materials or optionally increase the refractoriness of the polymeric support member.
  • the mounting element preferably has a sealing lip.
  • the sealing lip allows a flexible and sealing installation of the column cover in the vehicle.
  • the polymeric cover part preferably contains a hardcoat, particularly preferably thermally or UV-curing lacquers, particularly preferably polysiloxanes, polyacrylates, polymethacrylates and / or mixtures or copolymers thereof.
  • the hardcoat improves the resistance to mechanical scratch damage, weathering, UV radiation and / or aggressive chemicals from the air or groundwater.
  • the hardcoat can also perform decorative functions.
  • the polymeric cover part preferably has an average optical transparency of more than 60%, preferably more than 80% in the range from 400 nm to 800 nm.
  • the high optical transparency gives the polymer cover a glass-like appearance with only a small weight.
  • the stiffening ribs preferably have a distance of 1 cm to 15 cm, preferably 2 cm to 10 cm. The stiffening ribs placed in this way significantly increase the stability and resistance to breakage of the window guide bar.
  • the window guide web and / or the mounting element preferably have reinforcing ribs on the side opposite the taper, which further increase the stability of the window guide web and / or of the mounting element.
  • the column cover particularly preferably includes stiffening ribs and reinforcing ribs.
  • the column cover according to the invention is preferably produced by a multi-component injection molding process or a multi-component injection compression molding process.
  • the invention further comprises the use of the pillar cover in vehicles, preferably motor vehicles, trucks, buses, particularly preferably as a trim strip in motor vehicles.
  • FIG. 2 shows a cross section of a column cover according to the invention
  • FIG. 3 a shows an enlarged cross section of the contact surface between the polymeric carrier part and the polymeric cover part
  • Figure 3b shows an enlarged cross section of the contact surface between the polymeric support member and the polymeric cover member
  • Figure 4 is a three-dimensional view of a preferred embodiment of the column cover.
  • Figure 1 shows a cross-section of a column cover according to the prior art.
  • a polymeric carrier part (1) with a molded window guide web (2) and an F-shaped mounting element (7) with a sealing lip (8) is surrounded by a polymeric cover part (4).
  • the window guide web (2) is connected via a taper (3) with the polymeric support member (1).
  • the region of the rounded end piece (6) (left of the dashed line) flows smoothly along the contact surface (11) into the polymeric carrier part (1) and the polymeric cover part (4).
  • the polymeric cover part (4) encloses the polymeric carrier part (1) in the rounded end piece (6). Due to different materials of the polymeric cover part (4) and the polymeric support member (1), it may come to cooling on a 2-component injection molding process to optical distortions and to an irregular phase boundary at the contact surface (1 1).
  • Figure 2 shows a cross section of a column cover according to the invention.
  • the basic structure of polymeric support part (1) with window guide web (2), F-shaped mounting element (7) with a sealing lip (8) and polymeric cover part (4) corresponds to that shown in Figure 1.
  • a stiffening rib (5) is disposed within the taper (3) and allows effective stabilization of the window guide bar (2) without additional space.
  • the window guide web (2) decreases within the taper (3) from the larger exit diameter (b) to the smaller diameter (a).
  • the window guide web (2) has a wall thickness thinning (13) to a thickness of 0.5 mm to 3 mm and an elevated structure (9).
  • FIG. 3a shows an enlarged cross-section of the contact surface (11) between the polymeric carrier part (1) and the polymeric cover part (4).
  • the contact surface (1 1) Within the end piece (6) extends the contact surface (1 1) over a length (15) of at least 1 mm at an angle ⁇ (Alfa) of 5 ° to 60 ° between the horizontally averaged axis (12) along the contact surface (1 ) outside the end piece (6) and the averaged axis (14) between the polymeric carrier part (1) and the polymeric cover part (4) within the end piece (6).
  • FIG. 3b shows a further enlarged cross section of the contact surface (11) between the polymeric carrier part (1) and the polymeric cover part (4).
  • the contact surface (1 1) extends in this example along the length (15) over a curved path.
  • the axis (14) is preferably determined as a simple linear regression line along the length (15).
  • Figure 4 shows a three-dimensional view of a preferred embodiment of the column cover.
  • the construction corresponds to that shown in FIG.
  • the rejuvenation (3) is not visible because of the perspective.
  • the raised, honeycomb-like surface structure (9) is arranged in the form of regular hexagons covering the surface of the window guide web (2).
  • the increased surface structure (9) reinforces the window guide web (2), allows the reduction of the wall thickness of the window guide web (2).
  • the reinforcing ribs (10) can be arranged both at regular and irregular intervals on the outside of the window guide web (2).
  • the area of the end piece (6) is indicated on the left of the dashed line.

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Abstract

Säulenabdeckung für Fahrzeuge mindestens umfassend:a) ein Trägerteil (1) mit einem integrierten Fensterführungssteg (2) und einem Montageelement (7), b) eine Verjüngung (3) an der Berührungsstelle des Fensterführungsstegs (2) zum Trägerteil (1), c) ein mit dem Trägerteil (1) über eine Kontaktfläche (11) verbundenes polymeres Deckteil (4), wobei das Trägerteil (1) und das Deckteil (4) mindestens ein gemeinsames Endstück (6) bilden und die Kontaktfläche (11) innerhalb des Endstücks (6) über eine Länge (15) von mindestens 1 mm in einem gemittelten Winkel (α) (Alfa) von 5° bis 60° oberhalb oder unterhalb zur gemittelten Achse (12) entlang der Kontaktfläche (11) außerhalb des Endstücks (6) verläuft.

Description

Säulenabdeckung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Säulenabdeckung für Kraftfahrzeuge und deren Verwendung.
Im Zuge immer strengerer Vorgaben zur Kohlendioxidemission von Kraftfahrzeugen gibt es starke Bestrebungen das Gewicht eines Fahrzeugs und damit dessen Treibstoffverbrauch zu senken. Stetige Weiterentwicklungen im Bereich der Kunststoffe ermöglichen den Ersatz von großen Teilen der Metallkarosserie durch entsprechend leichtere Elemente aus polymeren Werkstoffen. Insbesondere Teile oder auch der gesamte Fensterbereich können durch Elemente aus polymeren Werkstoffen ersetzt werden. Diese zeigen in vielen Fällen bei einem deutlich niedrigeren Gewicht eine vergleichbare Härte, Stabilität und Belastbarkeit wie bei einem Karosseriefenster aus Stahl. Zusätzlich wird auf Grund der Gewichtsreduzierung der Schwerpunkt des Fahrzeugs weiter nach unten verlagert, was einen positiven Einfluss auf das Fahrverhalten hat. Zudem können polymere Werkstoffe im Vergleich zu Metallen bei deutlich niedrigeren Temperaturen hergestellt, bearbeitet und verformt werden. Dies senkt den Energiebedarf und die Kosten bei der Herstellung der Werkstoffe.
Formteile aus polymeren Werkstoffen können dabei in praktisch jeder gewünschten Form und Geometrie hergestellt werden. Spezielle Hochleistungskunststoffe wie Aramide, beispielsweise Kevlar weisen sehr hohe Festigkeiten und Stabilitäten auf.
Viele Werkstoffteile aus Kunststoffen müssen verschiedenen Anforderungen und Funktionen gerecht werden. Wichtige Parameter sind hierbei die Stabilität, Bruchverhalten, Kratzfestigkeit, Schlagzähigkeit oder Kerbschlagzähigkeit. Neben technischen Gesichtspunkten wie Gewicht und Festigkeit der einzelnen Bauteile spielen auch die Form, Geometrie und das Aussehen eine zunehmend wichtigere Rolle. Vor allem in der Automobilindustrie sind neben mechanischen Eigenschaften auch Merkmale im Bereich des Designs und Ästhetik von großer Bedeutung.
Um verschiedene Merkmale in polymeren Werkstoffen zu vereinen, werden diese aus unterschiedlich geformten und aus unterschiedlich beschaffenen Grundmaterialien zusammengesetzt. Etablierte Verfahren zur Herstellung dieser Werkstoffe umfassen zwei oder mehr Komponenten Spritzgussverfahren. Auf diese Art und Weise ist es möglich, Merkmale wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit, Oberflächenglanz und Bruchbeständigkeit oder Torsionsstabilität mit einander zu vereinen. Zudem können die Anteile sehr teurer Werkstoffe reduziert werden.
DE 196 33 959 A1 offenbart einen Formkörper aus einem Träger und einem äußeren Zierfilm. Der äußere Film besitzt eine Zier- und eine Schutzschicht, wobei die Schutzschicht aus einer photopolymerisierbaren Harzzusammensetzung besteht.
WO 2006/094484 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines flächigen, zwei Komponenten enthaltenden Kunststoffkarosserieteils. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Komponente aus einem transparenten Polycarbonat und die zweite Komponente aus einem opaken Polycarbonat.
DE 197 22 551 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen im Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren.
EP 1 695 808 A1 offenbart ein Zierteil für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eine Zierleiste. Das Zierteil umfasst ein Trägerteil aus einem thermoplastischen Kunststoff und ein Deckteil. Das Zierteil wird bevorzugt über einen Mehrkomponenten- Spritzgussprozess hergestellt.
Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften der einzelnen Polymere im Werkstück kommt es bei der Herstellung im Mehrkomponenten Spritzgussprozess zu Unterschieden im Abkühlverhalten. Unterschiede in der Wärmeabfuhr können so zu unterschiedlichen Schwindungsverhalten führen, das wiederum zu einem inhomogenen Erscheinungsbild am fertigen Werkstück führt. Insbesondere bei Werkstücken mit transparenten oder hochglänzenden Elementen führt dies leicht zu einer Störung der Reflexionsoptik und damit einem geringwertigen Aussehen vor allem im Kantenbereich.
Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Werkstück aus mindestens zwei unterschiedlichen Werkstoffen bereitzustellen, welches einen gleichmäßigen Kantenbereich bei gleichzeitig unterschiedlichen Materialschwindungsverhalten aufweist. Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Säulenabdeckung für Fahrzeuge gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Verwendung der Säulenabdeckung für Fahrzeuge geht aus einem weiteren unabhängigen Anspruch hervor. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die erfindungsgemäße Säulenabdeckung für Fahrzeuge umfasst mindestens ein polymeres Trägerteil mit einem integrierten Fensterführungssteg sowie einer Verjüngung zwischen dem polymeren Trägerteil und dem Fensterführungssteg. Der bevorzugt angespritzte Fensterführungssteg steht vom eigentlichen Trägerteil ab und die genaue Dimensionierung hängt von der Geometrie des passenden Werkstücks am Fahrzeug ab. Der Fensterführungssteg ist bevorzugt näherungsweise L-förmig ausgebildet und weist bevorzugt im abstehenden Bereich einen Winkel von 45° bis 135° zur Grundfläche des polymeren Trägerteils auf. Der Fensterführungssteg weist bevorzugt in beiden Teilstegen eine Länge von jeweils 10 mm bis 20 mm auf. Der Ausdruck „verjüngt" bedeutet im Sinne der Erfindung eine lineare oder graduelle Abnahme der Dicke des Fensterführungsstegs benachbart oder angrenzend zur Grundfläche des polymeren Trägerteils. Diese Abnahme der Dicke des integrierten Fensterführungsstegs gewährleistet eine verbesserte Reflexionsoptik auf der Sichtseite der Säulenabdeckung und erlaubt eine Gewichtsreduzierung der Säulenabdeckung und eine Ersparnis an polymerem Ausgangsmaterial. Der Fensterführungssteg ist bevorzugt aus demselben Werkstoff wie das polymere Trägerteil gefertigt und wird bevorzugt durch Formwerkzeuge mit entsprechenden Aussparungen im Spritzgussverfahren hergestellt.
Das polymere Trägerteil sorgt für die Stabilität der Säulenabdeckung und beinhaltet polymere Materialien mit einer möglichst hohen Festigkeit, Kratzfestigkeit, Schlagzähigkeit oder Kerbschlagzähigkeit und geringerer Bruchneigung. Das polymere Trägerteil umfasst bevorzugt ein Montageelement. Das Montageelement ist bevorzugt F-förmig ausgebildet. Die genaue Formgebung des Montageelementes richtet sich dabei nach dem entsprechenden Gegenstück der Karosserie.
Mit dem polymeren Trägerteil ist ein polymeres Deckteil über eine Kontaktfläche verbunden. Der Ausdruck„Kontaktfläche" beschreibt die Grenzfläche zwischen dem polymeren Trägerteil und dem polymeren Deckteil. Das polymere Deckteil kann sowohl dekorative Funktionen als auch Funktionen im Bereich der Werkzeugbeständigkeit übernehmen. Beispiele hierfür sind Oberflächen oder Beschichtungen welche die witterungs-, UV- oder chemische Beständigkeit der Säulenabdeckung erhöhen. Das polymere Trägerteil und das polymere Deckteil bilden mindestens ein gemeinsames abgerundetes Endstück. Der Ausdruck„Endstück" bezieht sich im Sinne der Erfindung bevorzugt auf einen endständigen Bereich in dem die Gesamtdicke aus polymerem Trägerteil und polymerem Deckteil oder deren Einzeldicken graduell oder linear abnehmen. Die Kontaktfläche zwischen polymerem Trägerteil und polymerem Deckteil verläuft innerhalb des Endstücks über eine Länge von mindestens 1 mm (gemessen vom Rand des Endstücks) in einem gemittelten Winkel von 5° bis 60 ° (Grad) zum polymeren Trägerteil hin oder von dem polymeren Trägerteil weg gerichtet (oberhalb oder unterhalb zur gemittelten Achse der Kontaktfläche zwischen dem polymeren Trägerteil und dem polymeren Deckteils außerhalb des/der Endstücks/e). Die Kontaktfläche kann linear oder gekrümmt verlaufen. Die Kontaktfläche verläuft innerhalb des Endstücks bevorzugt über eine Länge von 2 mm bis 20 mm in einem gemittelten Winkel von 10 ° bis 50 °. Die Verschiebung der Kontaktfläche von der gemittelten Achse der Kontaktfläche zwischen dem polymeren Trägerteil und dem polymeren Deckteil (Horizontalen) bewirkt eine Ausdünnung des Anteils an polymerem Trägerteil oder polymerem Deckteil im Endstück. Diese Ausdünnung einer Materialkomponente vom polymeren Trägerteil oder polymeren Deckteil erlaubt eine Anpassung des Schwindungs- und Abkühlverhaltens im Endstück. Auf diese Art und Weise wird die Bildung von optischen Verzerrungen im Endstück verhindert. Bei langsamerer Abkühlung des polymeren Trägerteils kann die Masse von diesem im Bereich des Endstücks verringert werden und so ein insgesamt schnelleres Abkühlen bei geringerer Masse, bevorzugt gleichzeitig mit dem polymeren Deckteil ermöglichen.
Je nach Geometrie der Säulenabdeckung können noch weitere gemeinsame, bevorzugt abgerundete, Endstücke vorhanden sein. Diese erfindungsgemäße Kantengeometrie kann umlaufend an allen gemeinsamen Kanten vom polymeren Trägerteil und polymeren Deckteil innerhalb der Säulenabdeckung oder nur an einzelnen Bauteilkanten ausgebildet sein. Die Verjüngung verjüngt sich bevorzugt von 1 mm bis 4 mm auf 0,2 mm bis 2 mm. Diese Abmessungen erlauben eine hohe Stabilität innerhalb der Verjüngung bei gleichzeitig minimalem Gewicht.
Eine Versteifungsrippe ist bevorzugt innerhalb der Verjüngung, besonders bevorzugt sind mehrere Versteifungsrippen innerhalb der Verjüngung angebracht. Die Versteifungsrippen erhöhen deutlich die Stabilität und Bruchsicherheit des Fensterführungsstegs und sind innerhalb der Verjüngung besonders platzsparend angeordnet.
Das polymere Trägerteil enthält bevorzugt Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmethacrylate, Polyacrylate, Polyester, Polyamide,
Polyethylenterephthalat (PET), bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester- Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS+PC) und/oder Copolymere oder Gemische davon.
Der Fensterführungssteg und/oder das Montageelement weisen bevorzugt an der Oberfläche eine Wandstärkenausdünnung auf 0,5 mm bis 3 mm auf, wobei die ausgedünnte Grundwand des Fensterführungsstegs und/oder das Montageelement bevorzugt durch eine wabenartige, kreisförmige oder poligonale erhöhte Oberflächenstruktur, besonders bevorzugt eine hexagonale erhöhte bienenwabenartige Oberflächenstruktur verstärkt werden. Die erhöhte Oberflächenstruktur gewährleistet auch bei Ausdünnung der Wandstärke die Stabilität und Bruchsicherheit des Fensterführungsstegs und/oder des Montageelements. Die Wandstärkenausdünnung verringert das Gewicht der Säulenabdeckung. Die erhöhte Struktur weist bevorzugt eine Dicke von 0,2 mm bis 1 ,5 mm auf. Die Gesamtdicke aus Fensterführungssteg und der erhöhten Oberflächenstruktur ist bevorzugt um den Faktor 1 ,2 bis 3 größer ist als die Dicke des darunterliegenden Fensterführungsstegs. Der genannte Faktor gewährleistet ein optimales Gewicht- zu Stabilitätsverhältnis des Fensterführungsstegs.
Die erhöhte Oberflächenstruktur weist bevorzugt eine Schrägstellung von 1 0 bis 15 0 relativ zur Senkrechten auf der Oberfläche des Fensterführungsstegs und/oder das Montageelements unterhalb der Oberflächenstruktur auf. Diese Entformungsschräge verbessert das Herauslösen des bruchempfindlichen Fensterführungsstegs und/oder des Montageelements aus der Spritzgussform.
Der Fensterführungssteg und/oder das Montageelement weisen in einer optionalen Ausgestaltungsform die erhöhte Oberflächenstruktur an Bereichen des Fensterführungsstegs und/oder des Montageelements ohne Wandstärkenausdünnung auf.
Das polymere Deckteil enthält bevorzugt Polycarbonate (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Styrol-Acrylnitril (SAN) und/oder Copolymere oder Gemische davon. Diese Polymere erlauben eine Verarbeitung zu hochglänzenden, teilweise glasähnlichen Oberflächen.
Das polymere Trägerteil enthält bevorzugt anorganische oder organische Füllstoffe, besonders bevorzugt Si02, Al203, Ti02, Tonmineralien, Silikate, Zeolithe, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Glaskugeln, organische Fasern und/oder Gemische davon. Die Füllstoffe können die Stabilität des Trägerteils weiter erhöhen. Zudem können die Füllstoffe die Materialkosten senken oder gegebenenfalls die Feuerfestigkeit des polymeren Trägerteils erhöhen.
Das Montageelement weist bevorzugt eine Dichtlippe auf. Die Dichtlippe ermöglicht einen flexiblen und abdichtenden Einbau der Säulenabdeckung im Fahrzeug.
Das polymere Deckteil enthält bevorzugt einen Hardcoat, besonders bevorzugt thermisch- oder UV-härtende Lacke, besonders bevorzugt Polysiloxane, Polyacrylate, Polymethacrylate und/oder Gemische oder Copolymere davon. Der Hardcoat verbessert die Beständigkeit gegenüber mechanischen Kratzbeschädigungen, Witterungseinflüssen, UV-Strahlung und/oder aggressiven Chemikalien aus der Luft oder dem Bodenwasser. Zusätzlich kann der Hardcoat auch noch dekorative Funktionen wahrnehmen.
Das polymere Deckteil weist bevorzugt eine mittlere optische Transparenz von mehr als 60 %, bevorzugt mehr als 80 % im Bereich von 400 nm bis 800 nm auf. Die hohe optische Transparenz verleiht dem polymeren Deckteil ein glasähnliches Aussehen bei nur geringem Eigengewicht. Die Versteifungsrippen weisen bevorzugt einen Abstand von 1 cm bis 15 cm, bevorzugt 2 cm bis 10 cm auf. Die so platzierten Versteifungsrippen erhöhen deutlich die Stabilität und Bruchsicherheit des Fensterführungsstegs.
Der Fensterführungssteg und/oder das Montageelement weisen bevorzugt auf der der Verjüngung gegenüberliegende Seite Verstärkungsrippen auf, welche die Stabilität des Fensterführungsstegs und/oder des Montageelements weiter erhöhen. Die Säulenabdeckung enthält besonders bevorzugt Versteifungsrippen und Verstärkungsrippen.
Die erfindungsgemäße Säulenabdeckung wird bevorzugt über ein Mehrkomponenten- Spritzgießverfahren oder ein Mehrkomponenten-Spritzprägeverfahren hergestellt.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung der Säulenabdeckung in Fahrzeugen, bevorzugt Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Bussen, besonders bevorzugt als Zierleiste in Kraftfahrzeugen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematische Darstellungen und nicht maßstabsgetreu. Sie schränken die Erfindung in keiner Weise ein.
Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt einer Säulenabdeckung nach dem Stand der Technik,
Figur 2 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Säulenabdeckung,
Figur 3a einen vergrößerten Querschnitt der Kontaktfläche zwischen dem polymeren Trägerteil und dem polymeren Deckteil,
Figur 3b einen vergrößerten Querschnitt der Kontaktfläche zwischen dem polymeren Trägerteil und dem polymeren Deckteil und Figur 4 eine dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Säulenabdeckung.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt einer Säulenabdeckung nach dem Stand der Technik. Ein polymeres Trägerteil (1 ) mit einem angespritzten Fensterführungssteg (2) und einem F-förmigen Montageelement (7) mit einer Dichtlippe (8) ist von einem polymeren Deckteil (4) umgeben. Der Fensterführungssteg (2) ist über eine Verjüngung (3) mit dem polymeren Trägerteil (1 ) verbunden. Der Bereich des abgerundeten Endstücks (6) (links der gestrichelten Linie) geht fließend entlang der Kontaktfläche (1 1 ) in das polymere Trägerteil (1 ) und das polymere Deckteil (4) über. Das polymere Deckteil (4) umschließt im abgerundeten Endstück (6) das polymere Trägerteil (1 ). Aufgrund unterschiedlicher Materialien des polymeren Deckteils (4) und des polymeren Trägerteils (1 ) kann es beim Abkühlen nach einem 2-Komponentenspritzgussprozess zu optischen Verzerrungen und zu einer unregelmäßigen Phasengrenze an der Kontaktfläche (1 1 ) kommen.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Säulenabdeckung. Der Grundaufbau aus polymerem Trägerteil (1 ) mit Fensterführungssteg (2), F-förmigem Montageelement (7) mit einer Dichtlippe (8) und polymerem Deckteil (4) entspricht dem in Figur 1 gezeigten. Eine Versteifungsrippe (5) ist innerhalb der Verjüngung (3) angeordnet und erlaubt eine wirksame Stabilisierung des Fensterführungsstegs (2) ohne zusätzlichen Platzbedarf. Der Fensterführungssteg (2) nimmt innerhalb der Verjüngung (3) vom größeren Ausgangsdurchmesser (b) auf den kleineren Durchmesser (a) ab. Der Fensterführungssteg (2) weist eine Wandstärkenausdünnung (13) auf eine Dicke von 0,5 mm bis 3 mm und eine erhöhte Struktur (9) auf. Im Bereich des abgerundeten Endstücks (6) (links der vertikalen gestrichelten Linie) läuft die Kontaktfläche (1 1 ) zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4) oberhalb der über den horizontalen Bereich der Kontaktfläche (1 1 ) gemittelten Achse (12) (horizontale gestrichelte Linie) in einem Winkel von 5° bis 60 °.
Figur 3a zeigt einen vergrößerten Querschnitt der Kontaktfläche (1 1 ) zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4). Innerhalb des Endstücks (6) verläuft die Kontaktfläche (1 1 ) über eine Länge (15) von mindestens 1 mm in einem Winkel α (Alfa) von 5° bis 60 ° zwischen der horizontal gemittelten Achse (12) entlang der Kontaktfläche (1 1 ) außerhalb des Endstücks (6) und der gemittelten Achse (14) zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4) innerhalb des Endstücks (6).
Figur 3b zeigt einen weiteren vergrößerten Querschnitt der Kontaktfläche (1 1 ) zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4). Innerhalb des Endstücks (6) verläuft die Kontaktfläche (1 1 ) über eine Länge (15) von mindestens 1 mm in einem Winkel α (Alfa) von 5° bis 60° zwischen der horizontal gemittelten Achse (12) entlang der Kontaktfläche (1 1 ) au ßerhalb des Endstücks (6) und der gemittelten Achse (14) zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4) innerhalb des Endstücks (6). Die Kontaktfläche (1 1 ) verläuft in diesem Beispiel entlang der Länge (15) über eine gekrümmte Strecke. Die Achse (14) wird bevorzugt als einfache lineare Regressionsgerade entlang der Länge (15) ermittelt.
Figur 4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Säulenabdeckung. Der Aufbau entspricht dem in Figur 2 gezeigten. Die Verjüngung (3) ist aufgrund der Perspektive nicht zu sehen. Die erhöhte, bienenwabenartige Oberflächenstruktur (9) ist in Form von regelmäßigen Sechsecken flächendeckend auf der Oberfläche des Fensterführungsstegs (2) angeordnet. Die erhöhte Oberflächenstruktur (9) verstärkt den Fensterführungssteg (2), erlaubt die Reduzierung der Wandstärke des Fensterführungsstegs (2). Die Verstärkungsrippen (10) können sowohl in regelmäßigem als auch unregelmäßigem Abstand an der Außenseite des Fensterführungsstegs (2) angeordnet werden. Der Bereich des Endstücks (6) ist links der gestrichelten Linie angedeutet.
Bezugszeichenliste
(1 ) polymeres Trägerteil
(2) Fensterführungssteg
(3) Verjüngung
(4) polymeres Deckteil
(5) Versteifungsrippe
(6) Endstück
(7) Montageelement
(8) Dichtlippe
(9) erhöhte Struktur
(10) Verstärkungsrippen
(1 1 ) Kontaktfläche
(12) Kontaktflächenachse / horizontal über das Bauteil gemittelte Achse (ohne vertikale Anspritzungen)
(13) Wandstärkenausdünnung
(14) gemittelte Achse zwischen dem polymeren Trägerteil (1 ) und dem polymeren Deckteil (4) innerhalb des Endstücks (6)
(15) Länge der gewinkelten Kontaktfläche innerhalb des Endstücks
(a) minimale Abmessung der Verjüngung
(b) maximale Abmessung der Verjüngung
(oc ) Winkel (Alfa) im Endstück zwischen der Kontaktfläche und der horizontal gemittelten Kontaktfläche

Claims

Patentansprüche
1 . Säulenabdeckung für Fahrzeuge mindestens umfassend:
a. ein Trägerteil (1 ) mit einem integrierten Fensterführungssteg (2) und einem Montageelement (7),
b. eine Verjüngung (3) an der Berührungsstelle des Fensterführungsstegs (2) zum Trägerteil (1 ),
c. ein mit dem Trägerteil (1 ) über eine Kontaktfläche (1 1 ) verbundenes polymeres Deckteil (4), wobei,
das Trägerteil (1 ) und das Deckteil (4) mindestens ein gemeinsames Endstück (6) bilden und die Kontaktfläche (1 1 ) innerhalb des Endstücks (6) über eine Länge (15) von mindestens 1 mm in einem gemittelten Winkel α (Alfa) von 5° bis 60° oberhalb oder unterhalb zur gemittelten Achse (12) entlang der Kontaktfläche (1 1 ) au ßerhalb des Endstücks (6) verläuft.
2. Säulenabdeckung nach Anspruch 1 , wobei die Verjüngung (3) sich von 1 mm bis 4 mm auf 0,2 mm bis 2 mm verjüngt.
3. Säulenabdeckung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Versteifungsrippe (5) innerhalb der Verjüngung (3), bevorzugt mehrere Versteifungsrippen (5) innerhalb der Verjüngung (3) angebracht sind.
4. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Trägerteil (1 ) Polyethylen (PE), Polycarbonate (PC), Polypropylen (PP), Polystyrol, Polybutadien, Polynitrile, Polyester, Polyurethane, Polymethylmetacrylate, Polyacrylate, Polyamide, Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT), bevorzugt Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol - Polycarbonat (ABS/PC), PET/PC, PBT/PC und/oder Copolymere oder Gemische davon enthält.
5. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Fensterführungssteg (2) und/oder das Montageelement (7) eine Wandstärkenausdünnung (13) auf eine Dicke von 0,5 mm bis 3 mm aufweist.
6. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Fensterführungssteg (2) und/oder das Montageelement (7) eine erhöhte Oberflächenstruktur (9), bevorzugt eine wabenartige kreisförmige oder poligonale erhöhte Oberflächenstruktur (9), besonders bevorzugt eine hexagonale erhöhte Oberflächenstruktur (9) aufweist.
7. Säulenabdeckung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die erhöhte Oberflächenstruktur (9) auf der Wandstärkenausdünnung (13) angeordnet ist,
8. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Deckteil (4) Polycarbonate (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA), Styrol-Acrylnitril (SAN) und/oder Copolymere oder Gemische davon enthält.
9. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Montageelement (7) F-förmig ausgebildet ist.
10. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Trägerteil (1 ) anorganische oder organische Füllstoffe, bevorzugt Si02, Al203, Ti02, Tonmineralien, Silikate, Zeolithe, Glasfasern, Kohlenstofffasern, Glaskugeln, organische Fasern und/oder Gemische davon enthält.
1 1 . Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Montageelement (7) eine Dichtlippe (8) aufweist.
12. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , wobei das Deckteil (4) einen Hardcoat, bevorzugt thermisch- oder UV-härtende Lacke, besonders bevorzugt Polysiloxane, Polyacrylate, Polymethacrylate und/oder Gemische oder Copolymere davon enthält.
13. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Versteifungsrippen (5) einen Abstand von 1 cm bis 15 cm, bevorzugt von 2 cm bis 10 cm aufweisen.
14. Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Fensterführungssteg (2) und/oder das Montageelement Verstärkungsrippen (10) aufweisen.
15. Verwendung der Säulenabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 in Fahrzeugen, bevorzugt Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Bussen, besonders bevorzugt als Zierleiste in Kraftfahrzeugen.
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