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Die
Erfindung betrifft ein Polsterelement mit mindestens einem Schaumstoffformteil
und einem Polsterbezug, wobei das Polsterelement ein in das Schaumstoffformteil
eingeschäumtes
Verankerungselement aufweist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Polsterelemente
zur Aufpolsterung von Sitzen oder Sesseln, insbesondere von Kraftfahrzeugsitzen,
umfassen in aller Regel zumindest ein durch Aufschäumen beispielsweise
von Polyurethan-Weichschaum hergestelltes Schaumstoffformteil, wobei
das Schaumstoffformteil, gegebenenfalls unter Zwischenlage weiterer
Polstermaterialien wie Vliesen oder dergleichen, mit einem Polsterbezug aus
textilem Material oder auch Leder überzogen ist.
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Häufig weist
das Schaumstoffformteil für
ein Polsterelement nach dem Entformen aus der Schäumform im
wesentlichen bereits Form und Kontur des späteren Polsterelements auf.
Darüber
hinaus werden Dichte, sowie Härte
des verwendeten Kunststoffschaumes so eingestellt, dass das Schaumstoffformteil
seine Form und Kontur im wesentlichen selbst tragend erhält und daher,
abgesehen vom Sitzunterbau, keine weiteren konturgebenden Verstärkungen
am oder im Schaumstoffformteil vorzusehen sind.
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Kraftfahrzeugsitze
weisen jedoch häufig Konturen
auf, welche nicht lediglich konvex, d. h. nach außen gewölbt sind,
sondern erhalten insbesondere an den Seiten der Sitzfläche sowie
der Rückenlehne,
abgesetzte wulstartige Erhebungen, welche einer Verbesserung der
Ergonomie sowie insbesondere dem notwendigen Seitenhalt der Passagiere bei
Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges dienen.
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Für eine vollflächige Polsterung
solcher Art vorgeformter Schaumstoffformteile, welche insbesondere
vorspringende Wülste
sowie Oberflächenbereiche
aufweisen, die konkav, d. h. nach innen gekrümmt sind, ist es notwendig,
dass der Polsterbezug nicht lediglich an den Rändern des Schaumstoffformteiles
mit dem Schaumstoffformteil verbunden wird, sondern dass beispielsweise
darüber
hinaus an den nach oben weisenden Flächen des ein Sitzkissen bildenden
Schaumstoffformteils weitere Verankerungspunkte geschaffen werden,
die zum Fixieren, Formen und Spannen des Polsterbezugs dienen.
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Es
sind Polsterelemente, insbesondere für Kraftfahrzeugsitze bekannt,
bei denen diese Verankerungselemente durch in das Schaumstoffformteil eingeschäumte Metalldrähte gebildet
werden, wobei die Metalldrähte
in einem bestimmten Abstand zur Oberfläche des Schaumstoffformteils
sowie im wesentlichen parallel zu dieser Oberfläche verlaufen.
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An
diesen in das Schaumstoffformteil eingeschäumten Metalldrähten lässt sich
beim Beziehen des Schaumstoffformteils mit einem Polsterbezug der
Polsterbezug beispielsweise mittels Metallklammern oder mittels
clipsartiger Elemente aus Metall oder Kunststoff fest und straff
mit dem Schaumstoffformteil verbinden.
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Bei
einem auf diese Weise mit einem Polsterbezug versehenen Schaumstoffformteil
für einen Kraftfahrzeugsitz
entstehen durch die straffe Verbindung zwischen Bezug und eingeschäumten Verankerungsdrähten nicht
unerhebliche Kräfte,
welche über die
Verankerungsdrähte
in das Schaumstoffformteil eingeleitet werden müssen. Um ein Einreißen des Schaumstoffmaterials
des Polsterelements im Bereich der Verankerungsdrähte, aufgrund
der über
die Verankerungsdrähte
einzuleitenden Kräfte
zu vermeiden, ist es notwendig, dass die Verankerungsdrähte einen
verhältnismäßig großen Querschnitt aufweisen.
Die Verankerungsdrähte
müssen
also, nur um die notwendige, für
die Krafteinleitung in den Schaumstoff vorzusehende große Oberfläche aufzuweisen,
in ihrem Durchmesser konstruktiv stark überdimensioniert werden, was
zu einer gerade beim Kraftfahrzeug unerwünschten Gewichtserhöhung führt und
zudem die Handhabung der manuell in die Schäumform einzulegenden Verankerungsdrähte bei der
Herstellung des Polsterelements erschweren kann.
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Auch
können
die in das Polsterelement eingeschäumten überdimensionierten Verankerungsdrähte bei
den heute aus Platzgründen
zunehmend dünner
ausgelegten Sitzpolsterungen bereits Beeinträchtigungen des Sitzkomforts
zur Folge haben. Weiterhin wird durch die eingeschäumten Verankerungsdrähte ein
anzustrebendes stoffliches Recycling der Sitzpolster nach Ablauf
der Lebensdauer des Kraftfahrzeuges verunmöglicht oder zumindest erschwert.
Ferner können
die eingeschäumten
Verankerungsdrähte
aus Metall auch zu unerwünschten Quietschgeräuschen,
z. B. durch Reiben eines Verankerungsdrahtes an einem weiteren Verankerungsdraht
führen – Quietschgeräusche, wie
sie aus demselben Grund auch von Federkernmatratzen oder Bettgestellen
bekannt sind.
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Die
DE 3921315 A1 beispielsweise
beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung eines Bezuges eines
Kraftwagensitzes, bestehend aus einem bis auf seinen Befestigungsabschnitt
von einem Schaumpolsterkörper
umgebenen Verankerungsstreifen aus Kunststoff, dessen Befestigungsabschnitt
ein mit dem Bezug verbundenes Verankerungsteil gesichert aufnimmt.
Dabei weist der in einen Schaumpolsterkörper eingeschäumte Verankerungsstreifen
eine gleichmäßige Wellenform
auf, wobei spezielle Befestigungsstellen vorgesehen sind, die im
Bereich von Wellenbergen des Verankerungsstreifens angeordnet sind.
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Nachteilig
an der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist jedoch,
dass der Einsatz eines Verankerungselements mit der dort vorgeschlagenen
Wellenform eine insbesondere erhebliche Vergrößerung des durch die Verankerung
beanspruchten Bauraumvolumens darstellt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein gattungsgemäßes Polsterelement,
insbesondere für einen
Kraftfahrzeugsitz zu schaffen, das ein in das Schaum stoffformteil
des Polsterelements eingeschäumtes
Verankerungselement aufweist, und bei dem die beschriebenen Nachteile
mittels
- a) verbesserter Verankerung des eingeschäumten Verankerungselements
im Schaumstoffmaterial
- b) Gewichtsverringerung
- c) verbesserter stofflicher Recyclierbarkeit
- d) Verringerung der Geräuschentwicklung
- e) Verbesserung des Sitzkomforts sowie
- f) Verbesserung der Arbeitsplatzergonomie bei der Herstellung
des Polsterelements
vermieden werden. Diese Aufgabe wird
durch ein Polsterelement nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Das
Polsterelement der Erfindung weist zunächst einmal in an sich bekannter
Weise zumindest ein Schaumstoffformteil auf, das mit einem Polsterbezug überzogen
ist. Zur Befestigung und Verankerung des Polsterbezugs auf dem Schaumstoffformteil weist
das Schaumstoffformteil zumindest ein in das Schaumstoffformteil
eingeschäumtes,
im wesentlichen langgestreckt linien- oder kurvenförmiges Verankerungselement
auf, an dem insbesondere der Polsterbezug mit dem Schaumstoffformteil
unter Verwendung von Klammern, Clips oder dergleichen verbunden
werden kann.
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Es
ist jedoch ohne weiteres auch möglich, neben
dem Polsterbezug weitere im Bereich der Oberfläche des Polsterelements anzuordnende
dekorative oder funktionelle Elemente, wie beispielsweise Verblendungen
oder Schaltergehäuse,
an dem in das Schaumstoffformteil eingeschäumten Verankerungselement zu
befestigen.
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Erfindungsgemäß zeichnet
sich das Polsterelement dadurch aus, dass das in das Schaumstoffformteil
des Polsterelements eingeschäumte
Verankerungselement im Gegensatz zum Stand der Technik nicht durch
einen verhältnismäßig dicken
Metalldraht, sondern durch ein langgestrecktes, biegesteifes und
im wesentlichen stab- oder drahtförmiges Kunststoffprofil gebildet
wird, wobei das Kunststoffprofil erfindungsgemäß im Bereich von Zumindest Teilen
seiner Obererfläche
mit Mitteln zur Verstärkung
der Bindung zwischen Kunststoffprofil und Schaumstoffformteil versehen
ist.
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Durch
die Verwendung eines langgestreckten Kunststoffprofils anstelle
des Metalldrahts aus dem Stand der Technik wird eine beträchtliche
Gewichtseinsparung erzielt, da ein Kunststoffprofil mit dem Querschnitt
und den Abmessungen eines entsprechenden Metalldrahtes bereits lediglich
15 bis 20% der Masse eines Metalldrahtes aufweist.
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Weiterhin
wird die für
eine stabile Verankerung des Polsterbezugs auf dem Schaumstoffformteil wünschenswerte
innige Verankerung des eingeschäumten
Verankerungselements im Inneren des Schaumstoffformteils erfindungsgemäß dadurch
erzielt, dass das als Verankerungselement eingeschäumte Kunststoffprofil
im Bereich von zumindest Teilen seiner Oberfläche mit Mitteln zur Verstärkung der
Bindung zwischen dem Kunststoffprofil und dem umgebenden Schaumstoff
versehen ist.
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Nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird eine Verstärkung
der Bindung zwischen Kunststoffprofil und Schaumstoffformteil dadurch
erzielt, dass das Kunststoffprofil an zumindest Teilen seiner Oberfläche Mittel
zur Erhöhung
der Haftung zwischen dem Kunststoffprofil und dem umgebenden Weichschaum
aufweist.
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Hierzu
ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Kunststoffprofil an zumindest
Teilen seiner Oberfläche
solche chemische Bindungen aufweist, die durch ihre Polarität bzw. durch
nachträgliche
Aktivierung zu einer verbesserten Haftung des am Kunststoffprofil
anliegenden Weichschaums führen.
Eine Aktivierung bzw. Polarisierung der an der Ober fläche des
Kunststoffprofils befindlichen chemischen Bindungen lässt sich
in an sich bekannter Weise durch chemische oder physikalische Verfahren,
wie beispielsweise das Beaufschlagen der Kunststoffoberfläche mit
einer elektrischen Hochspannungsentladung erzielen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich das Kunststoffprofil zur Verankerung
des Polsterbezugs dadurch aus, dass das Kunststoffprofil an seiner
Oberfläche
zur Verbesserung der Haftung des umgebenden Weichschaums mit einer
Beschichtung aus Haftvermittler oder Primer versehen ist.
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Um
die Haftung und innige Verankerung des Kunststoffprofils im Schaumstoffformteil
des Polsterelements weiter zu verbessern, kann das Kunststoffprofil
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung an zumindest Teilen seiner Oberfläche eine zusätzliche
Profilierung aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist es
zunächst
gleichgültig,
welche Querschnittsform das Kunststoffprofil erhält, solange gewährleistet
ist, dass das Kunststoffprofil eine gewisse Biegesteifigkeit besitzt,
und solange mit der jeweiligen Querschnittsform die gewünschte verbesserte
Verankerungswirkung im umgebenden Weichschaum erzielbar ist. Beispielsweise kann
das Kunststoffprofil zur Verankerung des Bezugs im Schaumstoffformteil
des Polsterelements eine rotationssymmetrische, insbesondere eine
zylindrische Form besitzen; ebensogut kann die Querschnittsfläche jedoch
auch oval oder elliptisch sein.
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Ebenfalls
mit der Zielsetzung der verbesserten Verankerung des Kunststoffprofils
im Schaumstoffformteil des Polsterelements, sowie unter dem Gesichtspunkt
der Einsparung von Material und Gewicht, kann das Kunststoffprofil
erfindungsgemäß auch eine
polygonale, beispielsweise rechteckige Querschnittsform, oder einen
Freiformquerschnitt, beispielsweise einen 8-förmigen Querschnitt; sowie insbesondere
auch einen Hohlquerschnitt aufweisen. Zur weiteren Verbesserung
der Veran kerungswirkung im Schaumstoffformteil kann das Kunststoffprofil
weiterhin auch entlang seiner Längsachse
verdrillt sein.
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Die
Verankerung des Kunststoffprofils im Schaumstoffformteil des Polsterelements
kann weiter verbessert werden, wenn das Kunststoffprofil gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung an zumindest Teilen seiner Oberfläche mit einer Beflockung aus
beispielsweise Kurzfasern versehen ist. Beim Aufschäumvorgang
des Schaumstoffformteils dringt der noch flüssige Weichschaum in die beispielsweise
samtartige Beflockung des Kunststoffprofils ein und sorgt auf diese
Weise für
eine innige Verbindung zwischen Kunststoffprofil und umgebendem
Weichschaummaterial.
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Gemäß einem
weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist das Kunststoffprofil, an dem beim Beziehen des Schaumstoffformteils
der Polsterbezug verankert wird, an zumindest Teilen seiner Oberfläche mit
einer textilen Auflage versehen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft,
wenn die textile Auflage auf dem Kunststoffprofil im wesentlichen
aus textilen Fäden
oder aus Fasern besteht, mit denen das Kunststoffprofil nach Art
eines textilen Schlauches umsponnen oder umwebt ist.
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Ähnlich wie
bei einem mit Kurzfasern beflockten Kunststoffprofil, nur in noch
weiter verstärkten
Maße,
dringt der beim Aufschäumvorgang
noch flüssige
Weichschaum in die Zwischenräume
der Fasern des textilen Schlauches ein und erzeugt so beim Aushärten oder
Polymerisieren des Schaumstoffmaterials mittels inniger Verbindung
zwischen ausgehärtetem
Schaumstoffmaterial und textilem Schlauch eine fest im Schaumstoffformteil
verankerte kanalartige Ausnehmung, welche wiederum das Kunststoffprofil
enthält,
wobei das Kunststoffprofil damit örtlich fixiert sowie vorteilhaft
fest im umgebenden Schaumstoffmaterial verankert wird. Insbesondere
für ein
verbessertes Handling des mit einem textilen Schlauch umsponnenen
Kunststoffprofils, beispielsweise beim Einlegen in die Schäumform,
jedoch auch für
eine weitere verbesserte Verankerung des mit dem textilen Schlauch
umsponnenen Kunststoffprofils im umgebenden Schaumstoffmaterial
ist es gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorteilhaft, wenn die am Kunststoffprofil angeordnete
textile Auflage, bzw. der das Kunststoffprofil nach Art eines Schlauches
umgebende Fasermantel mit dem Kunststoffprofil verklebt ist.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellender Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 als
schematische nichtmaßstäbliche Skizze
einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Polsterelements im Querschnitt
durch das erfindungsgemäße Verankerungselement;
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2 das
Polsterelement gemäß 1 im Längsschnitt
entlang des erfindungsgemäßen Verankerungselements.
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1 zeigt
einen Teil eines Querschnitts durch ein erfindungsgemäßes Polsterelement 1 mit einem
Schaumstoffformteil 2 im Bereich einer der Verankerungsstellen
des Polsterbezugs 3.
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Der
Polsterbezug 3 weist – entlang
einer Linie aufeinanderfolgender Verankerungsstellen – dieser
Linie folgende beispielsweise Saum- oder Nahtbereiche 4 auf,
im Bereich derer der Polsterbezug 3 zusätzlich mit einem dem Verlauf
der Saum- oder Nahtbereiche 4 folgenden Verstärkungselement 5 versehen
ist. Das Verstärkungselement 5 dient
der gleichmäßigen Verteilung
und Einleitung der an den Verankerungsstellen auftretenden Zugkräfte in den Polsterbezug 3 und
ist in bekannter Weise in Form eines verhältnismäßig dünnen Drahtes oder beispielswei se
in Form eines langgestreckten Profils, bestehend aus Kunststoff
oder Metall, ausgeführt.
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Das
Schaumstoffformteil 2 des Polsterelements 1 weist
in an sich ebenfalls bekannter Weise zur Verankerung des Polsterbezugs 3 ein
in den Körper
des Schaumstoffformteils 2 eingeschäumtes Verankerungselement 6 auf.
Das Verankerungselement 6 verläuft hierbei vorzugsweise parallel
zur Oberfläche
des Polsterelements 1, sowie von der Oberfläche aus
gemessen in einer gewissen Tiefe des Schaumstoffformteils 2,
um den Sitzkomfort des Polsterelements 1 nicht zu beeinträchtigen.
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Erfindungsgemäß wird das
Verankerungselement 6 durch ein langgestrecktes, biegesteifes
und im wesentlichen stab- oder drahtförmiges Kunststoffprofil, im
gezeigten Beispiel mit runder Querschnittsform, gebildet.
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Beim
Beziehen des Schaumstoffformteils 2 mit dem Polsterbezug 3 wird
der Polsterbezug 3 gespannt, und es werden die Saum- oder
Nahtbereiche 4 des Polsterbezugs 3 unter Spannung
stehend mit dem Verankerungselement 6 verbunden. Hierzu kommen
beispielsweise hakenartige, clipsartige oder ringartige separate
Verbindungselemente 7 zum Einsatz. Ebenso gut können die
Verbindungselemente 7 auch einstückig beispielsweise als Haken
oder Clips am Verstärkungselement 5 angeformt
sein.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Verbindungselemente 7, lediglich beispielhaft,
als Metallbügel
ausgeführt,
die bei der Montage des Sitzbezuges ringartig zusammengebogen werden,
wodurch die dann im wesentlichen ringförmigen Metallbügel eine
formschlüssige
Verbindung zwischen dem Verstärkungselement 5 des
Polsterbezuges 3 und dem im Schaumstoffformteil 2 eingebetteten
Verankerungselement 6 bilden.
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Zur
Lokalisierung des Verankerungselements 6 bei der Montage
des Polsterbezugs 3 auf dem Schaumstoffformteil 2 sowie
zur Erleichterung der Einführung
und des Einschnappens bzw. des Zusammenbiegens der Verbindungselemente 7 weist das
Schaumstoffformteil 2 gemäß 2 in regelmäßigen Abständen in
an sich bekannter Weise Vertiefungen oder Aussparungen 8 auf,
die so angeordnet sind und solche Abmessungen aufweisen, dass sowohl
die Verstärkungselemente 5 als
auch die Verankerungselemente 6 jeweils freiliegend die
Vertiefungen oder Aussparungen 8 räumlich durchgreifen. In jeweils
einer der Vertiefungen 8 wird bei der Montage des Polsterbezuges 3 jeweils
ein Verbindungselement 7 so angeordnet und am Verankerungselement 6 so
zum Eingriff gebracht, dass die gewünschte Verankerungswirkung
für den
Polsterbezug 3 relativ zum Schaumstoffformteil 2,
sowie die gewünschte
mechanische Spannung im Polsterbezug 3 jeweils entstehen.
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Der
erfindungsgemäß das Verankerungselement 6 umgebende,
aus Fäden
oder aus Fasern bestehende textile Schlauch 9 führt zusammen
mit einer bestimmten Biegesteifigkeit des Verankerungselements 6 zu
der erfindungsgemäß vorteilhaften,
gegenüber
den über
die Verbindungselemente 7 übertragenen Zugkräfte besonders
widerstandsfähigen Bindung
zwischen dem Verankerungselement 6 und dem umgebenden Weichschaum
des Schaumstoffformteils 2.
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Die
Kombination aus dem erfindungsgemäßen biegesteifen Kunststoffprofil
(Verankerungselement 6) und dem erfindungsgemäßen, das
Verankerungselement 6 umgebenden textilen Schlauch 9 ist insofern
besonders vorteilhaft, als hiermit eine jeweils separate konstruktive
Optimierung bezüglich der
Anforderungen
- a) Biegesteifigkeit des Verankerungselements 6,
- b) Gewicht des Verankerungselements 6, und
- c) Verankerungsquerschnitt im Weichschaummaterial des Schaumstoffformteils 2
ermöglicht wird.
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So
können
zum einen Form und Abmessungen des Querschnitts des Kunststoffprofils
konstruktiv so gewählt
werden, dass gerade diejenige Biegesteifigkeit des Verankerungselements 6 erzielt
wird, bei der einerseits beispielsweise das Handling des Verankerungselements 6 beim
Herstellungsprozess des Schaumstoffformteils 2 nicht behindert
wird, andererseits jedoch eine übermäßig starke
Durchbiegung des im Schaumstoffformteil 2 eingebetteten Verankerungselements 6 vermieden
werden kann.
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Eine übermäßige Durchbiegung
insbesondere der in den Aussparungen 8 jeweils freiliegenden Bereiche
des Verankerungselements 6 könnte anderenfalls zu unerwünschtem
Nachlassen der mechanischen Spannung im Polsterbezug 3 oder
gar zum Einreißen
der Ränder 10 des
Weichschaummaterials des Schaumstoffformteils 2 führen, mit
entsprechenden nachteiligen Folgen für Qualität und Haltbarkeit des Polsterelements.
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Aufgrund
der um etwa 4/5 geringeren Dichte von Kunststoffen im Vergleich
zu Eisenmetallen, sowie in Kombination mit der erfindungsgemäß im wesentlichen
frei wählbaren
Querschnittsform des Verankerungselements 6 wird weiterhin,
in weitgehender Unabhängigkeit
von der konstruktiv gewählten
Biegesteifigkeit des Verankerungselements 6, eine jedenfalls
beträchtliche
Gewichtsreduzierung im Vergleich zu den bekannten Verstärkungselementen
aus Draht erzielt.
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Schließlich lässt sich
mit der erfindungsgemäßen Ummantelung
des Verankerungselements 6 in Form einer schlauchartigen
textilen Auflage eine innige und belastungsfähige Verbindung zwischen dem
Verankerungselement 6 und dem das Verankerungselement 6 umgebenden
Weichschaummaterial des Schaumstoffformteils 2 erzielen.
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Erfindungsgemäß vorteilhaft
ist die Festigkeit dieser Verbindung zwischen dem Verankerungselement 6 und
dem das Verankerungselement 6 umgebenden Weichschaummaterial
jeweils wiederum unabhängig
von Biegesteifigkeit sowie Querschnittsform und Querschnittsabmessungen
des Verankerungselements 6 konstruktiv einstellbar, indem
Ausführung
und Abmessungen des textilen Schlauchs entsprechend gewählt werden.