本發(fā)明涉及一種用于通過纖維材料制造構(gòu)件、尤其是車輛構(gòu)件的方法。

背景技術(shù)：

從現(xiàn)有技術(shù)中已知，纖維材料被用于制造車輛座椅部件，例如用于制造座墊元件或車輛座椅的承載元件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種用于通過纖維材料制造構(gòu)件的相對于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的方法。

根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的方法解決。

本發(fā)明的有利構(gòu)型是從屬權(quán)利要求的主題。

在根據(jù)本發(fā)明的用于制造構(gòu)件、尤其是車輛構(gòu)件的方法中，通過由用塑料構(gòu)成的顆粒制造相互捻合成線繩的多個纖維股的方式制造纖維材料，其中，將線繩向撒散工具供給，其中，纖維材料的纖維以預(yù)給定長度被切割、被填入到撒散工具中并且在該撒散工具中與接合劑混合并且被撒入到模具中，在該模具中成型出所述構(gòu)件，其中，所有上述方法步驟，即，適宜地在第一方法步驟中由用塑料構(gòu)成的顆粒制造多個纖維股；適宜地在第二方法步驟中將所述纖維股捻合成線繩；適宜地在第三方法步驟中將線繩向撒散工具供給、以預(yù)給定長度切割纖維材料的纖維；適宜地在第四方法步驟中將纖維材料的纖維填入到撒散工具中并且在撒散工具中與接合劑混合并且被撒入到模具中以及在模具中成型出構(gòu)件，這些步驟在一個共同的加工線中、尤其在一個共同的加工設(shè)備中實(shí)施，該加工設(shè)備具有有利地連貫的、用于實(shí)施這些方法步驟的加工站。因此，在連續(xù)的制造流程中制造纖維材料和隨后由該纖維材料制成的構(gòu)件。以預(yù)給定長度切割纖維有利地直接、即在時間上和/或在空間上直接在將纖維填入到撒散工具之前進(jìn)行。對此所需的切割裝置例如沿線繩的輸送方向布置在撒散工具前面，尤其直接布置在撒散工具前面，該切割裝置是共同的加工線的組成部分、尤其是加工設(shè)備的組成部分。

因此，用于制造構(gòu)件的方法包括用于制造纖維材料的方法，在該方法中多個相互捻合成線繩的纖維股由用塑料構(gòu)成的顆粒制造。在繼續(xù)進(jìn)行的用于制造構(gòu)件的方法中向撒散工具供給該線繩。在填入到撒散工具之前、優(yōu)選直接在撒散工具前面，纖維以預(yù)給定長度被切割、被填入到撒散工具中、在該撒散工具中與接合劑混合并且被撒入到模具中，在該模具中成型出構(gòu)件。作為構(gòu)件尤其成型為車輛構(gòu)件，適宜地成型為車輛內(nèi)室構(gòu)件，尤其是車輛座椅的部件，例如靠背架、靠背墊、座椅部件架或座墊。

因此，用于制造構(gòu)件的方法也包括用于制造纖維材料的方法，即，如已經(jīng)提及的那樣，在連續(xù)的制造流程中制造纖維材料和隨后由該纖維材料制成的構(gòu)件。由此避免了將由纖維材料形成的線繩纏繞到線圈或線軸上并且避免了在該線圈或線軸上運(yùn)輸線繩。因此，在特別有利的實(shí)施方式中，纖維由用塑料構(gòu)成的顆粒制造、被相互捻合成線繩、向撒散工具供給、在被帶入到撒散工具中之前以預(yù)給定長度被切割、在撒散工具中與接合劑混合并且被撒入到模具中，通過該模具成型出構(gòu)件。如已經(jīng)提及的那樣，這在連續(xù)的制造流程中進(jìn)行，尤其在共同的加工線中、尤其在共同的加工設(shè)備中并因此尤其在沒有中間步驟和/或中斷、尤其沒有向其他加工設(shè)備運(yùn)輸?shù)那闆r下進(jìn)行。

通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，纖維通過捻合成線繩而卷曲，即，實(shí)現(xiàn)了所謂的彈簧效應(yīng)。纖維的彈簧效應(yīng)的產(chǎn)生也稱為fancying(編扭)。通過卷曲的彈性纖維，在模具中實(shí)現(xiàn)了大的纖維體積，其中，在用于成型出構(gòu)件的模具中，纖維被良好地壓縮并且相互連接。構(gòu)件尤其可以借助于這些纖維柔軟并且結(jié)實(shí)地來構(gòu)造。

該方法能夠?qū)崿F(xiàn)，具有預(yù)給定特性、尤其具有卷曲的纖維被制造并且向撒散工具供給，由此，纖維是彈性的并且具有彈簧作用。有利地，這些纖維呈線繩形式地直接向撒散工具供給，即，取消了將線繩卷繞到線圈或線軸上，并且取消了為了向撒散工具供給纖維而將纖維從線圈或線軸退卷，并且取消了例如向其他加工設(shè)備運(yùn)輸線圈或線軸。適宜地，以預(yù)給定長度切割纖維直接在填入到撒散工具之前進(jìn)行。

借助于根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了更好的過程控制，用于制造構(gòu)件的方法是更迅速并且更簡單的，因?yàn)槿∠藢⒗w維卷繞到線圈或線軸上和將纖維從線圈或線軸退卷，并且還避免了倉儲和物流問題，因?yàn)槿∠藗}儲和運(yùn)輸具有纏繞的線繩的線圈或線軸。

在該方法的實(shí)施方式中，作為塑料、尤其作為熱塑性材料，由聚對苯二甲酸乙二酯或聚砜或合成聚合物構(gòu)成的三維隨機(jī)取向的纖維材料為了構(gòu)成纖維復(fù)合材料而被預(yù)熱處理并且通過添加接合劑而被接合。也就是說，用于制造構(gòu)件的纖維材料有利地由尤其可焊接的熱塑性材料構(gòu)造，該熱塑性材料為了制成所述構(gòu)件而被處理成纖維復(fù)合材料，其方式是：該熱塑性材料借助于輔助材料、包封材料和/或填充材料通過添加接合劑、尤其是通過添加鹵化氫來接合。

在該方法的實(shí)施方式中，纖維材料由聚對苯二甲酸乙二酯顆粒構(gòu)成并且被這樣預(yù)熱處理，使得纖維材料多于一次地被加熱、被拉伸成纖維、定型(verreckt)并且被干燥。尤其使被加熱、拉伸和定型的纖維材料熱干燥。

在此，有利地使纖維材料分級式地在90℃到250℃的溫度范圍內(nèi)預(yù)熱處理和在80℃到130℃的溫度范圍內(nèi)熱干燥。例如纖維材料在第一預(yù)處理中在溫度大于200℃、尤其是在200℃到250℃之間、例如在220℃的情況下被加熱并且隨后被拉伸和定型，并且在溫度小于150℃、尤其是在100℃的情況下熱干燥。在第二預(yù)處理中，纖維材料在溫度大于150℃、尤其是在150℃到200℃之間、例如在160℃或180℃的情況下被加熱并且隨后被拉伸并且定型，并且在溫度小于150℃、尤其是在100℃的情況下熱干燥。

在該方法的實(shí)施方式中，將一次或多次預(yù)熱處理的纖維作為連續(xù)纖維或者作為以例如90cm到150cm的預(yù)給定纖維長度切割的纖維而被相互捻合成、尤其扭合成線繩。

可選地，可以預(yù)熱處理由被切割的纖維的短纖維股或由連續(xù)纖維股制成的線繩。線繩例如可以在100℃到130℃的溫度范圍內(nèi)、尤其在120℃的情況下被預(yù)熱處理若干分鐘、尤其大于20分鐘，例如22分鐘或25分鐘。由此引起線繩纖維的卷曲。

在該方法的實(shí)施方式中，在以預(yù)給定長度被切割之前或之后并且因此在被填入到撒散工具中之前，有利地直接在此之前，纖維從以上述方式制造的線繩中脫離，這些纖維在從線繩中脫離出來之前或之后已經(jīng)以預(yù)給定長度被切割之后，與接合劑混合并且在模具中被加熱并且被接合。

在此，脫離的并且與例如熱固性接合劑混合的纖維有利地在溫度大于100℃、尤其在110℃至120℃范圍內(nèi)的情況下在閉合的模具中接合并且成型。在模具中的停留時間有利地為幾分鐘，尤其大于2分鐘，例如2到10分鐘，尤其是4分鐘。接著，從模具中取出完成的構(gòu)件，例如墊元件。必要時可以在模具中將構(gòu)件切割成形。

這樣加工的構(gòu)件，例如墊元件，尤其它的表面，是可焊接的，使得附加部件能夠以簡單的方式安裝到該構(gòu)件上，尤其焊接到該構(gòu)件上。

完成的構(gòu)件的一個或兩個表面可以附加地設(shè)置有毛氈，尤其設(shè)置具有或沒有pet-纖維的無紡毛氈或設(shè)置為100％pet毛氈。在此，毛氈材料與所述構(gòu)件材料鎖合地連接。

在該方法的擴(kuò)展方案中，通過添加添加劑、通過腐蝕、通過應(yīng)用所謂的電暈方法(coronaverfahren)和/或借助于添加增附劑使可焊接的熱塑性材料的纖維材料表面變粗糙。優(yōu)選地，可以添加用于墊元件的難燃性的介質(zhì)作為添加劑。

通過粗糙處理可以改善接合劑在纖維材料表面上的接合。

替代于上述在共同的加工線中、尤其在共同的加工設(shè)備中(該加工設(shè)備具有用于實(shí)施方法步驟的、有利地連貫的加工站)實(shí)施所有方法步驟，可以設(shè)置，不在該共同的加工線中、尤其不在該共同的加工設(shè)備中實(shí)施這些方法步驟中的至少一個或多個方法步驟。例如可以設(shè)置，在各個單獨(dú)的制造流程中和/或單獨(dú)的加工線中、尤其在單獨(dú)的加工設(shè)備中制造纖維材料和由纖維材料制成的構(gòu)件，即，可以設(shè)置，一個加工線、尤其是加工設(shè)備，用于制造纖維材料，和另一加工線、尤其是加工設(shè)備，用于制造構(gòu)件。

用于制造構(gòu)件的纖維材料可以例如由供應(yīng)商制造并且從該供應(yīng)商處獲得，即從該供應(yīng)商處購買。

例如，呈制造多個由用塑料構(gòu)成的顆粒制成的纖維股的形式的第一方法步驟和呈將多個纖維股捻合成線繩的形式的第二方法步驟至少在所述一個加工線中、尤其在一個加工設(shè)備中例如由供應(yīng)商來實(shí)施，并且其他方法步驟在所述另一加工線中、尤其在另一加工設(shè)備中實(shí)施，尤其是在第三方法步驟中向撒散工具供給線繩、以預(yù)給定長度切割纖維材料的纖維并且在第四方法步驟中將纖維填入到撒散工具中并且在撒散工具中與接合劑混合并且撒入到模具中以及在模具中成型出構(gòu)件。

替代地，例如僅由供應(yīng)商在所述一個加工線中、尤其加工設(shè)備中例如實(shí)施呈制造多個由用塑料構(gòu)成的顆粒制成的纖維股的形式的第一方法步驟，而其他方法步驟在所述另一加工線中、尤其在另一加工設(shè)備中實(shí)施，尤其是在第二方法步驟中將多個纖維股捻合成線繩，在第三方法步驟中向撒散工具供給線繩、以預(yù)給定長度切割纖維材料的纖維，在第四方法步驟中將纖維填入到撒散工具中并且在撒散工具中與接合劑混合并且撒入到模具中以及在模具中成型出構(gòu)件。

附圖說明

參照附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。在此：

圖1示意性示出用于制造構(gòu)件的方法流程，和

圖2示意性示出用于實(shí)施該方法的加工線。

在所有附圖中彼此相對應(yīng)的部件設(shè)置有相同的參考標(biāo)記。

具體實(shí)施方式

圖1示意性示出用于制造構(gòu)件的方法流程。完成的構(gòu)件未在圖1中示出。在示出的示例中，該方法包括用于制造纖維材料的方法，即，在示出的示例中，用于制造構(gòu)件的方法包括制造纖維材料和隨后將該纖維材料加工成構(gòu)件?？山柚谠摲椒ㄖ圃斓臉?gòu)件尤其是用于車輛的構(gòu)件，適宜地是車輛內(nèi)室構(gòu)件、尤其是用于車輛座椅的構(gòu)件，例如靠背架、靠背墊、座椅部件架或座墊。

如圖1所示，在第一方法步驟s1中由用塑料構(gòu)成的顆粒1、尤其是由熱塑性材料例如通過擠出制造呈線股形式的多個單個纖維。塑料例如是聚對苯二甲酸乙二酯(pet)、聚酯或合成聚合物，尤其是聚乳酸(pla)。因此，各個由塑料制成的纖維股2或絲線被牽拉出。為此適宜地加熱塑料，直至其軟化，并且例如被擠壓穿過孔板中的噴嘴或孔，使得適宜地以連續(xù)形式構(gòu)造各個纖維股2或絲線。各個纖維股2或絲線也稱為單絲。

在第二方法步驟s2中，所述各個纖維股2或絲線相互捻合、纏繞和/或編織成線繩3，其中，纖維股2或絲線在構(gòu)造線繩3之前或過程中可以被拉伸、拉長、定型和/或伸展。由各個相互捻合、纏繞和/或編織的單絲、即由纖維股2或絲線制成的線繩3也稱為多絲。

在構(gòu)造纖維股2或絲線之后可以進(jìn)行熱量供給或重復(fù)的熱量供給，例如在構(gòu)造線繩3之前和/或過程中和/或在向撒散工具4供給線繩3過程中進(jìn)行。替代地，在構(gòu)造纖維股2或絲線之后并且至少直至填入到撒散工具4中，不實(shí)施纖維的加熱，而僅將其捻合、纏繞和/或編織成線繩3并且可選擇地伸展、拉長或拉伸纖維股2或絲線。

特別有利地，如在圖2中示意性示出，在共同的加工線6中、尤其在共同的加工設(shè)備中，該加工線或加工設(shè)備具有有利地直接相繼和/或連貫的、用于實(shí)施方法步驟s1、s2、s3、s4的加工站fs1、fs2、fs3、fs4，進(jìn)行纖維材料的所述制造和由纖維材料制成的構(gòu)件的制造。因此，在連續(xù)的制造流程中制造纖維材料和隨后由纖維材料制造構(gòu)件，使得線繩3不被卷繞到線圈或線軸上，而是直接向撒散工具4供給。在第三方法步驟s3中，纏繞成線繩3的纖維股2或絲線適宜地在時間上和/或空間上在填入到撒散工具4中之前、適宜地直接在填入到撒散工具4中之前以預(yù)給定的例如140mm的長度被切割。在切割之前或之后可以使纖維重新散開，使得在撒散工具4中不存在相互捻合的纖維的線繩段，而是纖維重新分離，即，相互脫離。

撒散工具4也稱為混合頭。在撒散工具4中，纖維在第四方法步驟s4中與接合劑混合并且借助于撒散工具4被噴入到模具5中，在該模具中成型出構(gòu)件。接合劑例如是乳膠接合劑、熱固性粘接劑，例如是鹵化烴，尤其是氯丁二烯、橡膠或pu粘接劑或pur粘接劑。適宜地通過閉合模具5進(jìn)行成型，由此使撒入的并且與接合劑混合的纖維被相互擠壓并且材料鎖合地相互連接。

替代地，纖維股2或絲線在線繩3散開之后并且在切割之前，即例如在第二方法步驟s2中或在第三方法步驟s3中或在第二方法步驟s2和第三方法步驟s3之間的中間步驟中通過浸漬材料浸漬。在該情況下，所述纖維股或絲線之后被切割并且借助于撒散工具4填入到模具5中，即，在該情況下不添加接合劑并且不與接合劑混合。浸漬材料例如承擔(dān)接合劑的功能。

通過上面提到的纖維股2或絲線的伸展、拉長或拉伸可以引起纖維的靜電荷，并由于該靜電荷引起粘結(jié)和高的表面張力，由此接合劑或浸漬材料會更好地附著并且導(dǎo)致纖維和接合劑或浸漬材料間的改善的接合。

在兩個替代方案中都可以在模具5中進(jìn)行熱量供給，以便構(gòu)造材料鎖合的連接。通過借助接合劑或浸漬材料連接纖維和/或通過因熱量供給而熔化纖維，構(gòu)造了材料鎖合的連接。在成型后適宜地使構(gòu)件干燥。這可以在閉合的和/或已經(jīng)重新打開的模具5中和/或在從模具5中取出構(gòu)件之后進(jìn)行。

尤其通過將纖維股2或絲線捻合、編織和/或纏繞成線繩3而使纖維、即纖維股2或絲線卷曲，由此，所述纖維股或絲線產(chǎn)生彈簧作用。這也稱為fancying。因此，纖維材料是三維隨機(jī)取向的纖維材料。所述纖維是彈性的并且占據(jù)較大體積。通過線繩3散開、即通過纖維股2或絲線的相互脫離并且通過以預(yù)給定的例如140mm的長度切割纖維以及通過借助于撒散工具4將纖維撒入到模具5中(在該撒散工具中所述纖維股或絲線有利地在撒入之前相互混合并且適宜地也與接合劑混合)，在模具5中由于各個纖維的卷曲和彈簧作用形成了較大體積的較松軟透氣的、由三維隨機(jī)取向的纖維材料制成的纖維層。這些纖維可以借助于模具5而特別好地擠壓和壓實(shí)并且由此材料鎖合地相互連接。以該方式可以構(gòu)造柔軟但結(jié)實(shí)的構(gòu)件。

通過使用塑料、尤其是聚對苯二甲酸乙二酯(pet)，并且通過纖維材料的所述制造，尤其能夠在模具5中實(shí)現(xiàn)相對于傳統(tǒng)材料的纖維材料的較大體積，使得工具內(nèi)壓力在成型出構(gòu)件時升高。由此，盡管構(gòu)件具有預(yù)給定的柔軟度和較小重量，構(gòu)件相對于椰殼纖維構(gòu)件具有較大強(qiáng)度和抗變形性。

通過在共同加工線6中的纖維材料的制造和其隨后用于制造構(gòu)件的加工而避免了將由纖維股2或絲線纏繞成的線繩3卷繞到線圈或線軸上、隨后運(yùn)輸和倉儲線圈或線軸、向另一加工線供應(yīng)線軸或線圈、從線圈或線軸上退卷線繩3。由此節(jié)省了方法步驟，使得從制造纖維材料直至完成的構(gòu)件所進(jìn)行的方法流程需要較少的方法步驟、較少的制造時間、較小的裝置費(fèi)用和較小的成本。此外，避免了倉儲和物流問題，因?yàn)槿∠司€圈或線軸的倉儲和運(yùn)輸。此外，通過共同的加工線6實(shí)現(xiàn)了從纖維材料的制造直至完成的構(gòu)件所進(jìn)行的整個方法流程的更好的過程控制。

共同的加工線6示意性地高度被簡化地在圖2中再次被示出。該加工線在示出的示例中具有用于實(shí)施相應(yīng)的方法步驟s1、s2、s3、s4的四個加工站fs1、fs2、fs3、fs4。因此，第一加工站fs1構(gòu)造為用于在第一方法步驟s1中產(chǎn)生由顆粒1制成的纖維股2的裝置或包括該裝置。第二加工站fs2構(gòu)造為用于在第二方法步驟s2中產(chǎn)生由纖維股2制成的線繩3的裝置或包括該裝置，第三加工站fs3構(gòu)造為用于在第三方法步驟s3中以預(yù)給定長度切割纖維股2的切割裝置7或包括該切割裝置，并且第四加工站fs4構(gòu)造為撒散工具4和模具5或包括撒散工具4和模具5，以便在第四方法步驟s4中將纖維與接合劑混合并且借助于撒散工具4噴入到模具5中，并且在該模具中成型出構(gòu)件或者借助于撒散工具4將通過浸漬材料浸漬的纖維噴入到模具5中并且在其中成型出構(gòu)件。如果設(shè)置上述的纖維浸漬，那么加工線6為此可以具有在這里未示出的另一加工站，該加工站構(gòu)造為浸漬裝置或包括該浸漬裝置并且例如作為中間加工站布置在第二加工站fs2和第三加工站fs3之間。替代地，該浸漬裝置可以例如是第二加工站fs2或第三加工站fs3的組成部分。

參考附圖標(biāo)記

1顆粒

2纖維股

3線繩

4撒散工具

5模具

6加工線

7切割裝置

fs1第一加工站

fs2第二加工站

fs3第三加工站

fs4第四加工站

s1第一方法步驟

s2第二方法步驟

s3第三方法步驟

s4第四方法步驟