Die Erfindung betrifft ein Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren zur Herstellung von strömungsdichten, leichten Isolationsbauteilen für Fahrzeuge, wobei Isolationsbauteile eine textile Oberware, eine strömungsdichte Schicht und eine Absorberschicht aus einem VON-Vlies mit überwiegend senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern umfassen.

Ferner betrifft die Erfindung ein strömungsdichtes, leichtes, nachhaltiges Isolationsbauteil für Fahrzeuge.

Isolationsbauteile, wie Bodenbeläge, Seitenverkleidungen und Kofferraumverkleidungen in Fahrzeugen haben prinzipiell einen Aufbau bestehend aus Oberschicht, Trägerschicht und Feder- oder Absorberschicht. Je nach Anwendung, Fahrzeugklasse und Hersteller unterscheiden sich die Aufbauten. Es gibt auch Isolationsbauteile in denen eine der zuvor genannten Schichten fehlt.

Die Oberschicht / Oberware für Bodenbeläge ist fast immer ein Teppich und kann ganz unterschiedlich ausgebildet sein. So gibt es beispielsweise Oberschichten gebildet aus Flachnadelvlies, Dilour-Teppich oder auch Tuft in unterschiedlichen Flächengewichten und Dichten. Als Material bestehen Nadelvliese und Dilour-Teppiche größtenteils aus PET (Polyethylenterephthalat)-Fasern. Die Fasereinbindung erfolgt durch Latices und zunehmend aus Co-PET.

Die Fasern von Tuft-Teppichen sind hauptsächlich aus Polyamid-6 (Perlon) oder Polyamid-66 (Nylon) gebildet. Jedoch sind mittlerweile auch schon PET-Faser Tuft-Teppiche kommerziell erhältlich. Der Träger ist hier nahezu vollständig ein PET-Material. Die Einbindung erfolgt durch EVA (Ethylenvinylacetat) oder Co-PET.

Als textile Träger sind derzeit hauptsächlich Mischfaservliese aus unterschiedlichen Kunststoffen und Baumwolle mit einem Binder aus PP (Polypropylen) im Einsatz.

Schwerschichten bestehen aktuell zumeist aus hoch gefüllten Kunststoffen, PE (Polyethylen) oder PP (Polypropylen) basiert mit EVA oder einem POE (Polyolefinelastomer) mit Flächengewichten von 600g/m ² bis mehrere kg/m ² .

Die Feder oder der Absorber sind zumeist entweder ein PUR (Polyurethan)-Schaum oder Faservliese, bevorzugt aus PET-Fasern oder Mischfasern mit einer Co-PET-Faserbindung.

Die Verwendung sehr unterschiedlicher Materialien in Isolationsbauteilen, wie polaren Werkstoffen wie PET, Co-PET, PA (Polyamide), EVA auf der einen Seite und vollkommen unpolaren Werkstoffen wie PE oder PP auf der anderen Seite, die nicht verkleben, sondern nur eine geometrische Kopplung erlauben, machen ein wirtschaftliches Recyclieren aktuell schwer möglich.

Ein Recyclieren von Bodenbelägen mit einer PE- oder PP-basierten Schwerschicht und einem Schaumabsorber ist zum jetzigen Zeitpunkt unwirtschaftlich und anfallende Produktionsabfälle werden nicht wieder oder auch weiter genutzt.

Bodenbeläge als Bauteile bei denen Teppichoberware und Träger getrennt von der Isolation vorliegen, beschränken sich vorrangig auf Vliesisolationen und akustisch offene Teppiche.

Schaumisolationen werden nahezu vollständig als Kompaktbauteile, bei denen Teppichoberware und Träger direkt mit der Isolation fest verbunden sind, gebildet. Auch können Oberware und Isolation miteinander verklebt werden.

Für Bauteile mit Schaumisolation wird auf die verformte Oberware mit Träger direkt aufgeschäumt und/oder angeschäumt. Die Oberware wird bzw. kann in diesen Fall nach dem Schäumen beschnitten werden. Oberwaren mit Träger werden auf einer Verformungsanlage erwärmt, verformt, gekühlt und anschließend beschnitten. Bei textilen Trägern erfolgt die Erwärmung für gewöhnlich über Kontakterwärmung, bei Schwerschichten hauptsächlich durch Infrarot-Strahlung.

Aus dem Stand der Technik ist aus der Druckschrift DE 39 05607 A1 ein Schichtaufbau beziehungsweise die damit hergestellten Schallisolierungen für Bodenverkleidungen von Fahrzeugen mit einer akustisch wirksamen Schicht bekannt, deren prinzipieller Aufbau darin besteht, dass nach einer auf ein Flächengewebe genadelten beziehungsweise getufteten Sichtfläche eine Schicht aus einem schallabsorbierenden Material folgt, das mit einer Hinterschäumung versehen ist.

Die Druckschrift EP 0 453 877 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von multifunktionalen Verkleidungsteilen zum Beispiel in Form eines Feder-Masse-Systems. Durch gerichtete Anwendung von Druck und unter Einwirkung von Temperatur werden zwei durch eine Sperrschicht getrennte komprimierbare Schichten, wie beispielsweise Vliese, in einem Arbeitsgang in ihrer Dichte derart gegensinnig verändert, dass sie ein Feder-Masse-System bilden und als schalldämmende multifunktionale Verkleidungsteile zum Beispiel in Kraftfahrzeugen verwendet werden können.

In der Druckschrift DE 19960 945 A1 wird eine Bodenverkleidung für Kraftfahrzeuge, im Wesentlichen bestehend aus einer Teppichschicht, einer darunter angeordneten Schallisolierung sowie einer weichen Schaumstoffschicht beschrieben. Ohne Beeinträchtigung der akustischen Wirksamkeit wird hier eine ausgesprochen geringe Flächenmasse dadurch erzielt, dass die Schallisolierung im Wesentlichen durch ein Zweilagenvlies gebildet wird. Zudem offenbart die Druckschrift DE 10360427 A1 ein schallreduzierendes Flächenelement mit verbesserten Eigenschaften bezüglich Schalldämmung und Schalldämpfung, dass eine Schwerschicht, eine Leichtschicht, die ein Masse-Feder-System bilden, und eine an der der Leichtschicht gegenüberliegenden Seite der Schwerschicht durch Vernadeln befestigte erste Vlieslage aufweist. Die Schwerschicht weist Durchgangslöcher auf, die durch das Vernadeln mit dem Vliesmaterial der ersten Vlieslage gefüllt sind, so dass eine hohe Körperschallbedämpfung, das heißt ein hoher Verlustfaktor, auch über einen langen Zeitraum gewährleistet wird.

Auch beschreibt die Druckschrift DE 10360427 A1 ein akustisch wirksames Teppichformteil für Kraftfahrzeuge, mit einer textilen, luftdurchlässigen Trägerschicht, in die Trägerschicht eingearbeiteten Polfäden, einer mit den Unterschlingen der Polfäden verklebten Sperrschicht und einem an die Sperrschicht angeschäumten Schaumstoffrücken, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Teppichformteils. Um ein Teppichformteil dieser Art bereitzustellen, das bei geringem Gewicht und verringerten Kosten eine hohe luftschallabsorbierende Wirkung aufweist, wird vorgeschlagen, dass anstelle einer Abdicht- oder Schwerschichtfolie ein feinfaseriges Nadelvlies als Sperrschicht gegen einen Schaumdurchschlag verwendet wird, wobei das Nadelvlies aus Chemiefasern mit einer Feinheit von kleiner als 6,7 dtex und Bikomponenten-Schmelzklebefasern hergestellt ist und ein Flächengewicht im Bereich von 600 bis 900 g/m ² aufweist.

Die Druckschrift DE 20 2012 004 594 U1 offenbart ein Kraftfahrzeugteil für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzschicht aus Polyethylenterephthalat-Garnen und/ oder Faser besteht, eine gegebenenfalls vorhandene Trägerschicht aus Polyethylenterephthalat und / oder einem Copolymeren Polyethylenterephthalat besteht, eine gegebenenfalls vorhandene erste Klebeschicht aus einem Polyethylenterephthalat basierendem Kleber besteht, die Klebeschicht (Mittelschicht) aus einem Polyethylenterephthalat basierendem Kleber besteht, die Rückenschicht aus einem Polyethylenterephthalat basierenden Faservlies oder Gewebe besteht und die Isolationsschicht aus PET/Co-PET Fasern besteht.

Aus der Druckschrift WO 2014/082 869 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung wenigstens zweilagiger Bauteile und entsprechend hergestellte Bauteile selbst als absorptive Verkleidung im Innen- und/oder Kofferraum oder für Bodenverkleidungen von Kraftfahrzeugen umfassend eine Oberware und einen Absorber bekannt. Ein einseitig geformtes Absorbermaterial und eine Oberware werden in ein Dampf-/Vakuumwerkzeug eingebracht und die Oberware verformt, ein Binder in der Unterware aktiviert und die Oberware und Unterware miteinander verbunden.

Die Druckschrift DE 10 2021 101 905 A1 offenbart ein Faserverbundbauteil, insbesondere für eine akustisch dämpfende Fahrzeuginnenverkleidung, das aus einem unter Wärmezufuhr in einer Form zu einem Formteil gepressten Fasermaterial hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil aus als Faserbällchen ausgebildetem Fasermaterial hergestellt ist.

In der Druckschrift US 5 076 870 A werden ein verbesserter Teppich, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Teppichs und ein verbessertes Verfahren zum Befestigen eines Teppichs an einer Kraftfahrzeugtürverkleidung offenbart. Der verbesserte Teppich umfasst eine äußere gewebte Polypropylenflorschicht, eine innere nicht gewebte Polypropylenschicht und eine zentrale Zwischenschicht aus recyceltem Gummi. Der Teppich wird durch Extrudieren einer geschmolzenen Mischung aus Kautschuk- und Polypropylenteilchen zu einer heißen zentralen Bahn geformt und anschließend wird eine gewebte Polypropylenschicht auf die Oberseite der heißen Bahn und eine ungewebte Polypropylenschicht auf die Unterseite der heißen Bahn geklebt. Der Teppich wird am unteren Teil einer Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs befestigt, indem der untere Teil der Türverkleidung mit heißer Luft erwärmt wird, bis die Verkleidung klebrig ist, und anschließend der erfindungsgemäße Teppich nach unten gegen die klebrige Oberfläche der Türverkleidung gedrückt wird, um eine feste Schweißverbindung zwischen dem Teppich und der Verkleidung herzustellen. Alternativ kann die Verbindung von Teppich und Paneel durch Ultraschallenergie erreicht werden, die durch das Türverkleidungspaneel hindurch auf die Schnittstelle zwischen dem Türverkleidungspaneel und dem Teppich aufgebracht wird.

Die Druckschrift DE 102004 032 925 A1 offenbart ein Schallisolationssystem für die Verwendung in einem Fahrzeug umfassend eine Schicht aus einem Faserpolstermaterial mit einer ersten Oberfläche und einer gegenüberliegenden zweiten Oberfläche. Die erste Oberfläche umfasst mehrere beabstandete Vertiefungen. Die zweite Oberfläche umfasst einen im Wesentlichen flachen Teil, der sich über zwei benachbarte Vertiefungen erstreckt. Die mehreren Vertiefungen sind konfiguriert, um mehrere Hohlräume zu definieren, wenn das Schallisolationssystem in dem Fahrzeug montiert ist, wodurch die akustische Leistung des Schallisolationssystems erhöht wird.

Zudem wird in der Druckschrift DE 92 00439 U1 ein trittfestes, steifes Formteil insbesondere für den Bodenbereich im Fahrgastraum von Automobilen, aufweisend eine standfeste Unterbauschicht aus einem verrottungsbeständigen ersten Kunststoffmaterial und eine zur Sichtseite hin über der Unterbauschicht angeordnete Dekorschicht aus einem zweiten Kunststoffmaterial oder Naturstoffmaterial und gegebenenfalls eine oder mehrere zwischen Unterbauschicht und Dekorschicht und/oder auf der Rückseite der Unterbauschicht angeordnete Dichtschicht(en) aus weiteren Kunststoffmaterialien, wobei alle Schichten zu einem Mehrschichtenaufbau laminiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterbauschicht eine Faserkomponente und eine darin verteilte thermoplastische Binderkomponente aufweist, deren Anteil zur Erzeugung der erforderlichen Steifigkeit des Formteils geeignet ist, beschrieben.

Aus der Druckschrift US 6 534 145 B1 sind ein gefaltetes Vliesprodukt und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produktes, das besonders für verschiedene Anwendungen im Automobilbereich geeignet ist, bekannt. Das Produkt wird aus einer Fasermatte gebildet, wobei sich die Fasern in jeder Falte im Wesentlichen vertikal erstrecken, wenn die Matte horizontal ausgerichtet ist. Aus der gefalteten Vliesstoffmatte können verschiedene Produkte hergestellt werden, darunter Autoteppiche und -unterlagen, Verkleidungsteile, Kofferraumauskleidungen, Polsterungen, Motorraumauskleidungen und Schalldämmungen. Weitere Ausführungsformen der Erfindung verwenden ein geteiltes gefaltetes Produkt, das ein einzigartiges Automobiltextil, einen Teppich oder ein anderes Polsterprodukt darstellt, sowie ein einheitliches Teppich- und Unterpolsterungsprodukt, das das gefaltete Produkt der Erfindung verwendet.

Die Druckschrift DE 11 2012 005205 T5 offenbart ein Innenraumformmaterial für ein Fahrzeug, wobei eine formgepresste Dekorschicht, die in Richtung des Fahrzeuginnenraums ausgerichtet ist, und eine Puffermaterialschicht, die in Richtung eines Karosserieblechs ausgerichtet ist, zumindest formgepresst sind, wobei die Puffermaterialschicht ausgebildet ist durch Formpressen einer Faserstruktur, in welcher Fasern in der Dickenrichtung ausgerichtet sind. An der Dekorschicht ist ein konvexer Abschnitt ausgebildet, der einer konvexen Oberfläche des Karosserieblechs entspricht. An der Puffermaterialschicht ist ein formgepresster Abschnitt ausgebildet, der von der konvexen Oberfläche des Karosserieblechs in Richtung des konvexen Abschnitts der Dekorschicht zurückgesetzt ist, so dass die Dicke 0,03- bis 0,5-mal die Dicke eines umgebenden Bereichs ist und die Dichte höher ist als die des umgebenden Bereichs.

In der Druckschrift DE 10 2021 108602 A1 wird ein Ein-Schritt-Verfahren zur Herstellung einer Verkleidung und insbesondere Bodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug mit einer Isolation aus Faser-/Absorptions- Vlies, sowie ggf. weiteren absorptiven Schichten, die sich zonenweise (partiell) über die Fläche und Dicke der Isolation in ihren mechanisch-physikalischen und akustischen Eigenschaften unterscheiden können, beschrieben. Im Fokus stehen dabei Vliesstrukturen, deren Faserausrichtung / Faserorientierung senkrecht zur Oberfläche / Nutzschicht der Bodenverkleidung ist.

Die Probleme im Stand der Technik beruhen im Wesentlichen auf zwei Problemfeldern.

Zum einen wird für leichte Akustikbauteile als Isolationsmaterial Schaum verwendet. Für diese Bauteile ist ein wirtschaftliches Recyclieren, oder ein Recyclieren überhaupt, nur schwer möglich.

Zum anderen sind Bauteile mit konventionellen Vliesisolationen aufgrund ihrer mechanischen Kennwerte deutlich schwerer. Die Herstellung solcher Bauteile erfolgt bis auf wenige Ausnahmen im Zweistufenverfahren. Die Oberware mit oder ohne Träger sowie die Vliesisolation werden separat verformt. In einem zweiten Schritt wird der Schaum an die verformte Oberware angeschäumt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationsbauteils für Fahrzeuge sowie ein Isolationsbauteil für Fahrzeuge bereitzustellen, durch welches gegenüber konventionell gefertigten Isolationsbauteilen bei vorgegebenen mechanischen Eigenschaften ein deutlich geringeres Gewicht realisiert werden kann.

Zudem soll es durch das Verfahren möglich werden ein kompaktes Bauteil, in dem Teppichoberware und Träger direkt mit der Isolation fest verbunden sind, in einem Schritt zu formen, verbinden und zu verfestigen.

Des Weiteren soll es mit der vorliegenden Erfindung möglich werden durch geeignete Materialkombinationen Produktionsabfälle aus der Isolationsbauteil-Herstellung wirtschaftlich wieder in den Produktionsprozess zu integrieren.

Ein weiterer Aspekt ist die Nachhaltigkeit des Verfahrens und des Bauteils.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren gemäß Hauptanspruch sowie einem strömungsdichten, leichten Isolationsbauteil für Fahrzeuge gemäß nebengeordnetem Anspruch.

Das Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren zur Herstellung von strömungsdichten, leichten, u.a. auch nachhaltigen Isolationsbauteilen für Fahrzeuge, wobei das Isolationsbauteil wenigstens eine textile Oberware mit einem Flor, eine Folie als dampf- und luftdichte strömungsdichte Schicht und eine Absorberschicht aus einem VON-Vlies mit überwiegend senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern umfasst und hergestellt wird mit wenigstens einem Dampf-Vakuumwerkzeug, weist mindestens die nachfolgenden Schritte auf: a. Bereitstellen der textilen Oberware mit einem Flor, wobei der Flor in einer ersten Variante 1 nach oben oder in einer zweiten Variante 2 nach unten und in einer dritten Variante 3 zunächst nach unten und im weiteren Verfahren nach oben zeigt;

- bei Ausrichtung der textilen Oberware mit Flor nach oben in Variante 1 : b1. Aufbringen der Folie von unten auf die textile Oberware und Erwärmen mit einer Infrarot- Heizung von unten zu textile Oberware mit Folie von unten; c1. Bereitstellen und Einbringen des Vlieses in das Dampf-Vakuumwerkzeug und anschließend darauf Einbringen und Ablegen der textilen Oberware mit Folie von unten auf das in dem Dampf-Vakuumwerkzeug befindliche Vlies; oder b2. Aufbringen eines Trägers von unten auf die textile Oberware und Erwärmen mit einer Kontakt-Heizung und Verpressen zu textile Oberware mit verpresstem Träger und Aufbringen der Folie von unten; c2. Bereitstellen und Einbringen des Vlieses in das Dampf-Vakuumwerkzeug und anschließend darauf Einbringen und Ablegen der textilen Oberware mit Träger von unten auf das in dem Dampf-Vakuumwerkzeug befindliche Vlies; oder b3. Aufbringen eines Trägers von unten auf die textile Oberware und Aufbringen einer Folie von unten auf den Träger und Erwärmen mit einer Kontakt-Heizung; c3. Bereitstellen und Einbringen und Ablegen des Vlieses in das Dampf- Vakuumwerkzeug und Ablegen der textilen Oberware, wobei der Flor nach oben zeigt, mit darunter angeordnetem Träger und der darunter angeordneten Folie von oben auf das Vlies in das Dampf-Vakuumwerkzeug;

- bei Ausrichtung des Flors aus a. nach unten in Variante 2: b4. Aufbringen der Folie von oben auf die textile Oberware und Erwärmen mit einer Infrarot-Heizung von oben zu textile Oberware mit Folie von oben; c4. Bereitstellen und Aufbringen des Vlieses von oben auf die textile Oberware mit Folie von oben und anschließend Einbringen und Ablegen der textilen Oberware mit Folie von oben mit dem darauf abgelegten Vlies in das Dampf- Vakuumwerkzeug; oder b5. Aufbringen eines Trägers von oben auf die textile Oberware und Erwärmen mit einer Kontakt-Heizung und Verpressen zu textile Oberware mit verpresstem Träger und Aufbringen der Folie von oben; c5. Bereitstellen und Aufbringen des Vlieses von oben auf die textile Oberware mit Träger von oben und anschließend Einbringen und Ablegen der textilen Oberware mit Träger von oben mit dem darauf abgelegten Vlies in das Dampf- Vakuumwerkzeug; oder b6. Aufbringen eines Trägers von oben auf die textile Oberware und anschließendes Aufbringen einer Folie von oben auf den Träger und Erwärmen mit einer Kontakt- Heizung; c6. Bereitstellen und Aufbringen des Vlieses von oben auf die Folie auf den Aufbau aus Folie und dem Träger, wobei der Träger auf der Oberware mit Flor nach unten ist und anschließendes oder gleichzeitiges Einbringen in das Dampf- Vakuumwerkzeug;

- bei Ausrichtung der textilen Oberware mit Flor zunächst nach unten und im weiteren Verfahren nach oben in Variante 3: b7. Aufbringen eines Trägers von oben auf die textile Oberware, wobei der Flor nach unten zeigt, und Aufbringen einer Folie auf den Träger und Erwärmen mit einer Kontakt-Heizung zu textile Oberware mit Träger und Folie; nach dem Erwärmen Wenden des Aufbaus aus textile Oberware mit darauf angeordnetem Träger und darauf angeordneter Folie, wobei der Flor der Oberware nach dem Wenden nach oben zeigt; c7. Bereitstellen und Einbringen des Vlieses in das Dampf-Vakuumwerkzeug und anschließend darauf Einbringen und Ablegen der textilen Oberware mit Träger und Folie, wobei der Flor der Oberware nach oben zeigt, auf das in dem Dampf- Vakuumwerkzeug befindliche Vlies; d. Schließen des Dampf-Vakuumwerkzeugs und Beaufschlagen mit Dampf von der Rückenseite der textilen Oberware und Beaufschlagen mit Vakuum von der Florseite der textilen Oberware und Verformung zur Bauteilherstellung des Bauteils in Endkontur und/oder Endform und Verfestigen des Bauteils; e. Öffnen des Dampf-Vakuumwerkzeugs und Entnehmen des Bauteils sowie Ablage und / oder Weiterverarbeitung zur bedarfsweisen Kühlung und/oder Stanzen des Bauteils in Endform.

Zusätzlich kann in einzelnen Verfahren, insbesondere bei Ausrichtung des Flors aus a. nach unten in Variante 2 in Schritt b4., vor dem Aufbringen der Folie zusätzlich eine Schwerschicht aufgebracht werden.

Auch können in einer bevorzugten Variante beim Kontur Stanzen die anfallenden Stanzabfälle wiederverwendet werden, wobei die Stanzabfälle wenigstens teilweise für das Vlies und / oder die Schwerschicht und / oder den textilen Träger genutzt werden. Es entstehen so besonders nachhaltige Bauteile und es wird ein entsprechendes nachhaltiges Verfahren durchgeführt.

Zudem ist auch der Aspekt der Nachhaltigkeit durch das Verfahren und die hergestellten Bauteile gewährleistet. Die Elemente sind im späteren leicht recyclebar.

In besonderen Ausführungsvarianten kann die Heizung in Schritt bx. insbesondere von oben oder von unten oder aber auch von beiden Seiten Wärme einbringen. Insbesondere kann auch die Kontaktheizung von oben einwirken oder / bzw. von der Seite der Folie. Weiter kann das Erwärmen in den Schritten b1. und/oder b2. und/oder b3. und/oder b4. und/oder b5. und/oder b6. und/oder b7alternativ und/oder zusätzlich mit einer Kontaktheizung oder Nicht- Kontaktheizung oder Infrarot-Heizung erfolgen. Es kann weiter auch durchaus zwischen Kontaktheizung, Nicht-Kontaktheizung und Infrarot-Heizung gewählt werden.

Insbesondere kann der zusätzliche Träger aus Mischfaservlies und / oder gerissenen und zu Vlies gelegten Stanzabfällen bestehen. Die Schwerschicht kann aus chemisch kompatiblen Materialien und / oder Stanzabfällen bestehen, wobei ein Gemisch aus chemisch kompatiblen Materialien und Stanzabfällen die bevorzugte Ausführungsvariante darstellt.

Das strömungsdichte, leichte, nachhaltige Isolationsbauteil für Fahrzeuge ist dadurch gekennzeichnet, dass

- das Isolationsbauteil wenigstens die nachfolgenden Schichten in einem aufeinanderfolgenden Schichtaufbau aufweist:

- eine textile Oberware mit einem Flor,

- einen textilen Träger oder eine Schwerschicht,

- eine Folie als dampf- und luftdichte strömungsdichte Schicht und

- eine Absorberschicht aus einem VON-Vlies mit überwiegend senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern, wobei

- die Schichten miteinander verbunden sind,

- die Oberware aus einem textilen Flächengebilde, Nadelvlies, Dilour-, Tuft- Teppiche und / oder dehnbaren Gewebe oder Gewirke besteht, wobei

- die eingesetzten Materialen wie Faser, Einbindung und Träger bei Tuftteppichen untereinander soweit verträglich sind, dass

- sie nach dem Aufreißen und einer erneuten Vliesbildung ein verformbares Flächenelement bilden und / oder

- alle Bestandteile der eingesetzten Materialien als Zusätze in einer Schwerschicht voll eingebunden werden,

- der textile Träger die Oberware vollflächig oder partiell verstärkt und aus einem Mischfaservlies aus kompatiblen Materialien und / oder PET Fasern und / oder CoPET Einbindung und / oder aus aufgearbeiteten Stanzabfällen besteht,

- die Schwerschicht vollflächig oder partiell eingebracht ist, wobei die Schwerschicht aus Kunststoffen und/oder anorganischen Füllstoffen und / oder zerkleinerten Stanzabfällen und / oder CoPET und / oder EVA besteht,

- die verwendeten Kunststoffe untereinander misch- und / oder verklebbar sind, wobei diese ausgewählt sind aus: PET, CoPET, EVA, PA,

- die Folie aus PA und / oder PET und / oder deren Copolymeren besteht, und - das Isolationsbauteil abfallfrei produziert wird, dadurch dass während der Produktion anfallende Stanzabfälle komplett wiederverwendet werden.

Das Isolationsbauteil kann insbesondere durch das erfindungsgemäße Isolationsbauteil- Herstellungsverfahren hergestellt werden.

Die Folie kann als dampf- und luftdichte strömungsdichte Schicht zwischen zwei Kleberschichten angeordnet sein und / oder aus Materialien, die bei der Dampftemperatur stabil sind, bestehen.

Bevorzugterweise können vorgesehene und / oder zusätzliche Klebe- und / oder Kleberschichten als multilayer Folien mit der Folie als dampf- und luftdichte strömungsdichte Schicht in der Mitte und / oder als Deckschichten ausgebildet sein und / oder an der Oberware und am Vlies vorgesehen sein und / oder als Material für die Klebe- / Kleberfolien CoPET und / oder EVA ausgewählt sein.

Ein beispielhafter Aufbau umfasst eine dampfdichte PA-Folie in der Mitte und Co-PET oder EVA Kleberfolien als Deckschichten, wobei der Aufbau an der Teppichoberware zum einen und am Vlies zum anderen angebracht ist.

Der Absorber ist erfindungsgemäß aus einem Vlies mit senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern ausgebildet.

Vorteilhafterweise kann das Vlies eine Gesamtdicke von 4 bis 60 mm, bevorzugt von 20 bis 50 mm, besitzen.

Auch kann die Platine insbesondere sowohl eine konstante Dichte von 10 bis 130 g/l, bevorzugt zwischen 20 und 50 g/l, oder über die Platinenlänge Bereiche mit unterschiedlicher Dichte im Dichtespektrum von 20 g/l bis 50 g/l aufweisen.

Zudem kann eine Vliesseite des Isolationsbauteils an einer Karosserie eines Fahrzeugs aufsetzbar sein, wobei diese Seite genoppt ausgebildet ist oder bevorzugterweise kann die Vliesisolation zur Karosserieseite strukturiert sein.

Zeitgleich zu der Erwärmung der textilen Oberware kann bei Ausbildung ebendieser mit einem zusätzlichen Träger eine Komprimierung des Trägers stattfinden.

Auch können bevorzugterweise alle in einem erfindungsgemäßen Isolationsbauteil eingesetzten Kunststoffe miteinander misch- und / oder verklebbar sein.

Die Endkontur des Isolationsbauteils kann strukturiert oder unstrukturiert oder abschnittsweise strukturiert und abschnittsweise unstrukturiert ausgebildet sein. Bei der Durchführung des Isolationsbauteil-Herstellungsverfahrens kann ein zeitlich versetztes Einbringen von Vlies und textiler Oberware in das Dampf-Vakuumwerkzeug mittels Pick and Place-Technologie und / oder mittels Robotertechnologie erfolgen.

So kann das Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren automatisiert oder teilautomatisiert ablaufen und beispielsweise die partielle Belegung von textilem Träger, Schwerschicht oder Vlies mittels Roboter erfolgen.

Auch ist es beispielsweise möglich mittels Spannvorrichtung den Bauteilaufbau beginnend mit der Oberware zu Takten, so dass diese zu den einzelnen Stationen transportiert und schlussendlich zur Kühlung abgelegt wird.

Die Fasern des Isolationsbauteils können PET-Fasern oder Mischfasern sein, bevorzugt Kunststofffasern.

Das aus der DE 202012 004 594 U1 bekannte Kraftfahrzeugbauteil weist eine „Einstoff ¹ - Materialzusammensetzung auf, bietet dabei trotz der wenigen unterschiedlichen verwendeten Materialien für eine textiltechnische Recyclinglösung keine Vorteile gegenüber dem Stand der Technik, ist für Teppiche mit Schwerschicht nicht anwendbar und eine Wiederverwendung der Produktionsabfälle zur Faserherstellung ist auf Grund des eingesetzten Co-PET nicht möglich.

Mit dem diesseitigen Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren wird es möglich Materialkombinationen einzusetzen, die es erlauben alle Abfälle wirtschaftlich wieder in den Produktionsprozess integrieren.

Das Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren ist derartig aufgebaut, dass die Oberware gemeinsam mit dem Träger und der Isolation in die Endkontur in einem Schritt verformt wird. Dazu werden alle Bestandteile des Bodenbelages mit dem Absorber aus senkrecht zur Oberfläche orientierten Fasern, einem textilen Träger oder Schwerschicht, und einer Teppichoberware in das Werkzeug eingebracht, das Absorbermaterial thermisch gebunden und mit der Oberware mit Träger in die Endkontur in einem Schritt verformt, verbunden und verfestigt.

Die Produktionsabfälle können bevorzugterweise zerkleinert und als Zuschlag für die Schwerschicht oder vollständig für den Träger wieder im Bauteil genutzt werden.

Gegenüber dem Stand der Technik hat das Isolationsbauteil gebildet mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bei gleichen mechanischen Eigenschaften ein bis zu 30 % geringeres Gewicht. Es werden bei gleicher Dichte höhere Druckfestigkeiten gegenüber konventionellen Vliesen oder selbst Schaum erzielt. Die Eigenschaften des Vlieses können durch die Fasereigenschaften, wie Faserlänge, Faserdurchmesser und Krimp beeinflusst werden. Zudem kann die Produktion abfallfrei gestaltet werden, da alle Stanzabfälle im Isolationsbauteil wiederverwendet werden können. Sind die Isolationsbauteile nicht weiter verwendbar, zum Beispiel bei end of live, so können sie textil- oder kunststofftechnisch wieder verwendet werden.

Allgemein werden für Nadelvliesteppiche unterschiedlicher Qualität PET-Fasern, bevorzugt aus recyclierten Flaschen und Co-PET, als Bindemittel eingesetzt.

Bei Ausführung des erfindungsgemäßen Isolationsbauteil-Herstellungsverfahrens können beispielsweise Tuft-Teppiche bevorzugt aus PET-Garn, einen PET-Träger und als Einbindung Co-PET oder EVA verwendet werden.

Als Träger zur Belegung der textilen Oberware kann insbesondere ein PET / Co-PET Vlies eingesetzt werden. Das Mischungsverhältnis von PET-Faser zu Co-PET-Binder beträgt vorzugsweise 60% bis 40 % Co-PET-Bindefasern.

Wenn genügend Stanzabfälle durch den Prozess vorhanden sind, werden diese aufgerissen, neu als Vlies gelegt und wieder im Produktionsprozess eingesetzt. Als Träger können Vliese mit einen Flächengewicht 100 g / m ² bis 900 g/m ² bevorzugt 150 g/m ² bis 300 g/m ² eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Abbildungen in der Abbildungsbeschreibung beschrieben, wobei diese die Erfindung erläutern sollen und nicht zwingend beschränkend zu werten sind:

Es zeigen:

Abb. 1 eine tabellarische Übersicht über eine beispielhafte Zusammensetzung von einem Isolationsbauteil mit einem vollflächig aufgebrachten 150 g/m ³ Träger hergestellt über das erfindungsgemäße Isolationsbauteil- Herstellungsverfahren mit und ohne Nutzung von Recyclat;

Abb. 2 tabellarische Übersicht über eine beispielhafte Zusammensetzung von zwei

Isolationsbauteilen mit unterschiedlicher Schwerschichtzusammensetzung hergestellt über das erfindungsgemäße Isolationsbauteil- Herstellungsverfahren mit unterschiedlichen Recyclatanteilen;

Abb. 3 in einem beispielhaften Punktdiagramm eine Übersicht über die

Druckfestigkeit verschiedener Faserarten in Abhängigkeit von der Dichte;

Abb. 4 eine beispielhafte tabellarische Übersicht ausgewählter mechanischer

Eigenschaften von Schwerschichten mit drei unterschiedlichen Füllungen; Abb. 5 ein beispielhaftes Blockschema des erfindungsgemäßen Isolationsbauteil-

Herstellungsverfahrens mit einer textilen Oberware mit nach oben ausgerichteter Florseite und belegt mit einem zusätzlichen Träger oder zusätzlicher Schwerschicht;

Abb.6 ein beispielhaftes Blockschema des erfindungsgemäßen Isolationsbauteil-

Herstellungsverfahrens mit einer textilen Oberware mit nach unten ausgerichteter Florseite und belegt mit einem zusätzlichen Träger und

Abb. 7 bis Abb. 14 die einzelnen bevorzugten Grund-Ausführungsvarianten der Erfindung.

In Abb. 1 ist eine tabellarische Übersicht über eine beispielhafte Zusammensetzung von einem Isolationsbauteil mit einem vollflächig aufgebrachten 150 g/m ³ Träger hergestellt über das erfindungsgemäße Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren mit und ohne Nutzung von Recyclat dargestellt.

Aus der Tabelle wird ersichtlich, dass bei Nutzung von Recyclat für den vollflächig aufgebrachten 150 g/m ³ Träger der Anteil der benötigten Neuware für das Isolationsbauteil bei der beispielhaften Zusammensetzung von 31 % auf 27 % reduziert wird.

Es ist natürlich insbesondere auch möglich nur für einen Teil des Trägermaterials Recyclat einzusetzen und den Träger aus einem Gemisch aus Recyclat und Neuware bereitzustellen.

Für höhere Flächengewichte des Trägers hat ein textiler Träger jedoch Nachteile. Die Dichte eines textilen Trägers beträgt je nach Form, Bindefaseranteil und Kompression 0,6 g/cm ³ bis 0,9 g/cm ³ , was bedeutet, dass gegenüber einer Schwerschicht bei gleichen Flächengewicht der Vliesträger mindestens doppelt so dick ausgebildet ist. Bei hoher Kompression ist der Träger dann sehr steif und akustisch weniger wirksam als eine Schwerschicht. Eine Schwerschicht ist für höhere Flächengewichte die bessere Lösung. Nahezu alle eingesetzten Schwerschichten bestehen aus einem anorganischen Füllstoff, einem steiferen PE oder PP basierten Kunststoff sowie einem weichen Kunststoff wie beispielsweise POE oder EVA. Ein Recyclieren von Stanzabfällen als Zuschlag für eine Schwerschicht mit dem zuvor benannten Aufbau verschlechtert das Deformationsverhalten der Schwerschicht, so, dass die Schwerschicht im Produktionsprozess reißt.

Wird der Aufbau der Schwerschicht so abgeändert, dass ein anorganischer Füllstoff und ein weiches und ein härteres Co-Polyester beziehungsweise in einer anderen Ausführung ein EVA und ein Co-PET vorliegen, ist die Dehnbarkeit der Schwerschicht deutlich besser und so wird das Problem des Reißens im Produktionsprozess umgangen. Abb. 2 zeigt eine tabellarische Übersicht über eine beispielhafte Zusammensetzung von zwei Isolationsbauteilen mit unterschiedlicher Schwerschichtzusammensetzung hergestellt über das erfindungsgemäße Isolationsbauteil-Herstellungsverfahren mit unterschiedlichen Recyclatanteilen.

Aus der Tabelle wird beispielhaft an den zwei dargestellten Isolationsbauteilzusammensetzungen deutlich, dass sich je nach Zusammensetzung verschiedene Vorteile ergeben. So liegt bei dem Isolationsbauteil mit einer Schwerschicht mit einem Flächengewicht von 1 kg/m ² in dem Beispiel ein Recyclat-Anteil von 66 % vor, während das Isolationsbauteil mit einer Schwerschicht mit einem Flächengewicht von 2,5 kg/m ² nur einen Recyclat-Anteil von 48 % aufweist. Dafür jedoch kann bei Einsatz der Schwerschicht mit einem Flächengewicht von 2,5 kg/m ² die Folie als strömungsdichte Schicht entfallen.

Die mechanischen Kennwerte variieren je nach Füllgrad der Schwerschicht mit anorganischem Material und zerkleinerten Recyclat sowie Anteil der verschiedenen Kunststoffe.

In Versuchen hat sich eine Ausgangsdichte des Vlieses der Absorberschicht von 20 bis 30 g/l als ausreichend erwiesen. Je nach Bauteildesign ist es möglich Dickenunterschiede durch Verpressen oder Auflegen von zusätzlichem Material auszugleichen. Dadurch ergibt sich Bauteil spezifisch eine mittlere Dichte von 30 g/l bis 50 g/l. In einer speziellen Ausführung kann die Vliesplatinen-Ausgangsdichte über die Länge unterschiedlich ausgebildet sein.

In Abb. 3 ist in einem beispielhaften Punktdiagramm eine Übersicht über die Druckfestigkeit verschiedener Faserarten in kPa in Abhängigkeit von der Dichte in kg/m ³ dargestellt.

In dem Punktdiagramm sind verschiedene PET-Fasern mit unterschiedlicher Länge, Form sowie Feinheit abgebildet.

In Abb. 4 ist eine beispielhafte tabellarische Übersicht mechanischer Eigenschaften verschiedener Materialien dargestellt. Es wurden über eine Zugprüfung das E-Modul, die maximale Spannung und die Bruchdehnung von Schwerschichten mit unterschiedlichen Füllungen bestimmt. Hierbei wird deutlich, dass die Materialien eindeutig unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Bei den Materialien handelt es sich um eine Schwerschicht mit einem hohen Füllgrad von Kreide- und Stanzabfällen (Material 1), eine Schwerschicht mit einem hohen Füllgrad an Stanzabfällen (Material 2) und eine Schwerschicht mit einem geringeren Füllgrad an anorganischem Füllstoff (Material 3). Material 3 weist mit 200 % den mit Abstand größten Wert für die Bruchdehnung auf. Die Materialien 1 und 2 reißen mit 120 % und 100 % als Bruchdehnungswert schon bei deutlich geringeren Deformationen.

Abb. 5 zeigt ein beispielhaftes Blockschema des erfindungsgemäßen Isolationsbauteil- Herstellungsverfahrens mit einer textilen Oberware mit nach oben ausgerichteter Florseite und belegt mit einem zusätzlichen Träger oder einer zusätzlichen Schwerschicht. Nachfolgend ist die zunächst ein Ausführungsbeispiel unter Einsatz eines Trägers beschrieben: In einem ersten Schritt werden die textile Oberware und ein Träger zugeschnitten. Nachfolgend wird das textile Obermaterial mit der Florseite nach oben mit dem zusätzlichen Träger belegt, wobei dieser vollflächig oder partiell ausgebildet sein kann und insbesondere aus Mischfaservlies und/oder gerissenen und zu Vlies gelegten Stanzabfällen gebildet ist. Die textile Oberware und der Träger werden in einer Kontaktheizung erwärmt, wobei der Träger zugleich komprimiert wird. In einem nächsten Schritt wird eine Mehrlagenfolie als Klebefolie und dampf- und luftdichte Schicht auf den Aufbau aus textiler Oberware und Träger aufgebracht. Die Folie weist in diesem Beispiel den Aufbau EVA / PA / EVA auf. Nachfolgend wird die Absorberschicht, also das Vlies mit senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern (VON Vlies), entweder als Platine allein oder mit zusätzlichen partiellen Einlegern in das Dampf- und Vakuumwerkzeug eingelegt. Im Anschluss hieran wird der Aufbau aus textiler Oberware, Träger und Mehrlagenfolie in das Dampf- und Vakuumwerkzeug eingebracht. Das Einbringen der Einzelteile in das Dampf- und Vakuumwerkzeug kann bevorzugt mittels Pick and Place- Technologie erfolgen. Das Werkzeug wird geschlossen und von der Rückenseite der textilen Oberware mit Dampf beaufschlagt und von der Florseite der textilen Oberware wird Vakuum gezogen. So wird das Vlies von der textilen Oberware ausgehend verfestigt und das Bauteil in seine Endkontur verformt. In diesem Schritt werden die einzelnen Schichten fest miteinander verbunden. Der eingeführte Dampf wird durch das Vakuum abgesaugt. Anschließend wird das Bauteil entnommen und bevorzugt in einer Kühl-Kalibierschale zur Abkühlung abgelegt. Die entstandenen Stanzabfälle werden in diesem Beispiel gesammelt, zerkleinert und zur erneuten Vliesherstellung genutzt, so dass sie als Träger in den Prozess zurückgeführt werden können.

Natürlich kann das hier beispielhaft dargestellte Verfahren auch gänzlich ohne Träger durchgeführt werden. Dies bedeutet dann wiederum, dass die textile Oberware mittels Kontaktheizung ohne Vorliegen eines Trägers erwärmt wird und ein nachfolgendes Aufbringen einer strömungsdichten Folie direkt auf der textilen Oberware von statten geht.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante, in welcher das textile Obermaterial mit der Florseite nach oben ausgerichtet ist, kann die textile Oberware auch mit einer Schwerschicht belegt werden. Solch eine Schwerschicht besteht bevorzugterweise aus chemisch kompatiblen Materialien und kann mit Stanzabfällen belegt werden. Bei Belegung der textilen Oberware mit einer Schwerschicht findet die Erwärmung des textilen Obermaterials mittels Infrarot-Strahlung statt. Das Aufbringen einer strömungsdichten Schicht in Form einer Mehrlagenfolie ist nur dann notwendig, wenn nicht die Schwerschicht selbst diese bei der Belegung der textilen Oberware ausbildet. Die weiteren Schritte zur Herstellung des Isolationsbauteils erfolgen dem bereits beschriebenen Verfahren mit einem Träger entsprechend. Auch kann hier die Pick and Place- Technologie bevorzugt eingesetzt werden. Lediglich die Aufarbeitung der Stanzabfälle unterschiedet sich im weiteren Verlauf, da die Stanzabfälle in diesem Fall nach der Zerkleinerung als Zuschlag für die Schwerschicht in den Prozess zurückgeführt werden können.

Des Weiteren ist es in allen Anwendungsfällen ebenfalls möglich die textile Oberware vollflächig oder partiell mit einer Kombination aus Träger und Schwerschicht belegt auszubilden.

In Abb. 6 ist ein beispielhaftes Blockschema des erfindungsgemäßen Isolationsbauteil- Herstellungsverfahrens mit einer textilen Oberware mit nach unten ausgerichteter Florseite und belegt mit einem zusätzlichen Träger dargestellt.

In einem ersten Schritt werden die textile Oberware und ein Träger zugeschnitten. Nachfolgend wird das textile Obermaterial mit der Florseite nach unten mit dem zusätzlichen Träger belegt, wobei dieser vollflächig oder partiell ausgebildet sein kann und insbesondere aus Mischfaservlies und/oder gerissenen und zu Vlies gelegten Stanzabfällen gebildet ist. Die textile Oberware und der Träger werden in einer Kontaktheizung erwärmt, wobei der Träger zugleich komprimiert wird. In einem nächsten Schritt wird eine Mehrlagenfolie als Klebefolie und dampf- und luftdichte Schicht auf den Aufbau aus textiler Oberware und Träger aufgebracht. Die Folie weist in diesem Beispiel den Aufbau EVA / PA / EVA auf. Nachfolgend wird die Absorberschicht, also das Vlies mit senkrecht zur Oberfläche stehenden Fasern (VON Vlies), entweder als Platine allein oder mit zusätzlichen partiellen Einlegern auf den Aufbau aus textiler Oberware, Träger und Mehrlagenfolie aufgebracht. Der gesamte Aufbau wird anschließend in ein Dampf- und Vakuumwerkzeug eingebracht. Das Werkzeug wird geschlossen und von der Rückenseite der textilen Oberware mit Dampf beaufschlagt und von der Florseite der textilen Oberware mit Vakuum beaufschlagt. So wird die Absorberschicht von der textilen Oberware ausgehend verfestigt und das Bauteil in seine Endkontur verformt. In diesem Schritt werden die einzelnen Schichten fest miteinander verbunden. Der eingeführte Dampf wird durch das Vakuum abgesaugt. Anschließend wird das Bauteil entnommen und bevorzugt in einer Kühl- Kalibierschale zur Abkühlung abgelegt. Die entstandenen Stanzabfälle werden in diesem Beispiel gesammelt, zerkleinert und zur erneuten Vliesherstellung genutzt, so dass sie als Recyclat in Form eines Trägers in den Prozess zurückgeführt werden können.

Natürlich kann das hier beispielhaft dargestellte Verfahren auch gänzlich ohne Träger durchgeführt werden. Dies bedeutet dann wiederum, dass die textile Oberware mittels Kontaktheizung ohne Vorliegen eines Trägers erwärmt wird und ein nachfolgendes Aufbringen einer strömungsdichten Folie direkt auf der textilen Oberware von statten geht.

In einer weiteren Ausgestaltungsvariante in welcher das textile Obermaterial mit der Florseite nach unten ausgerichtet ist, kann die textile Oberware auch mit einer Schwerschicht belegt werden. Solch eine Schwerschicht besteht bevorzugterweise aus chemisch kompatiblen Materialien und Stanzabfälle können beigemischt werden. Bei Belegung der textilen Oberware mit einer Schwerschicht findet die Erwärmung des textilen Obermaterials mittels Infrarotstrahlung statt. Das Aufbringen einer strömungsdichten Schicht in Form einer Mehrlagenfolie ist nur dann notwendig, wenn nicht die Schwerschicht selbst diese bei der Belegung der textilen Oberware ausbildet. Die weiteren Schritte zur Herstellung des Isolationsbauteils erfolgen dem bereits beschriebenen Verfahren mit einem Träger entsprechend. Lediglich die Aufarbeitung der Stanzabfälle unterschiedet sich im weiteren Verlauf, da die Stanzabfälle in diesem Fall nach der Zerkleinerung als Zuschlag für die Schwerschicht in den Prozess zurückgeführt werden können.

Die Abb. 7 bis Abb. 14 zeigen die einzelnen bevorzugten Grund-Ausführungsvarianten der Erfindung. Insbesondere sei zudem auch auf die Abbildungen mit den Varianten ohne Verpressen hingewiesen. Es handelt sich nicht zwingend um beschränkende Ausführungsvarianten, jedoch können diese teilweise besonders bevorzugt werden. Es ergeben sich jeweils unterschiedliche Vorteile in den Ausgestaltungsvarianten, die je nach Anwendung deutliche Reduzierungen in den Prozesszeiten ermöglichen können. Es kann zwischen Kontaktheizung, Nicht-Kontaktheizung und Infrarot-Heizung gewählt werden.