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Die
Erfindung betrifft eine Baugruppe, zur Klimatisierung einer Sitz-,
Rücken-
oder Liegefläche, die
die Merkmale des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aufweist.
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Eine
derartige Baugruppe zur Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes ist
aus der
DE 103 19
048 A1 bekannt. Hierbei ist in einem Kern oder dergleichen Trägermaterial
eine flächige
große
Vertiefung vorgesehen, in welcher ein Schichtaufbau aus Abstands- oder
Strukturelementen und darüber
liegenden, dem Benutzer zugewandten Vlies- oder Stoffschichten angeordnet
ist. Durch die Strukturelemente wird der Schichtaufbau in einem
Abstand zu dem Trägermaterial
oder Kern gehalten, so dass Luft durch diesen Zwischenraum hindurch
zu der Sitzfläche
gebracht werden kann. Zusätzlich
können
in Längsrichtung des
Trägermaterials
verlaufende Kanäle
unterhalb der Strukturelemente vorgesehen sein, um die Luftdurchströmung zu
verbessern.
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Da
die Strukturelemente, welche in der Herstellung vergleichsweise
teuer sind und einzeln an dem Sitz angeordnet und befestigt werden
müssen, auf
der Unterseite der gesamten zu klimatisierenden Fläche des
Sitzes verteilt sind, sind die Kosten einer derartigen Baugruppe
zur Klimatisierung eines Sitzes hoch. Zudem wird der Sitzkomfort
in einigen Anwendungsfällen
als verbesserungswürdig
empfunden.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 014 333 A1 ist ein klimatisierbarer
Fahrzeugsitz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welchem
in einem Sack aus im Wesentlichen luftundurchlässigem Material Luftdurchlassöffnungen
an einer Oberseite vorgesehen sind. Diese Öffnungen stehen mit einer belüftbaren
Kanalstruktur in einem in dem Sack aufgenommenen Schaumstoffkern
in Verbindung, wobei der Schaumstoffkern mit der Kanalstruktur durch
ein grobmaschiges Abstandsgewirke gebildet sind, welches außerhalb
der Kanalstruktur mit PU-Schaum ausgespritzt ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Baugruppe der oben genannten
Art zur Klimatisierung einer Sitz-, Rücken- oder Liegefläche zu schaffen,
die sich kostengünstig
und mit geringem Aufwand in einen Sitz integrieren lässt und
gleichzeitig einen möglichst
hohen Sitzkomfort, insbesondere Belüftungskomfort, bietet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Der
wenigstens eine Sammelkanal liegt dabei erfindungsgemäß wie auch
die Kanäle
im Wesentlichen in der ggf. gekrümmten
Ebene der dem Benutzer zugewandten ersten Seite der Sitz-, Rücken- oder
Liegefläche.
Die Baugruppe ermöglicht somit
eine Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes oder dergleichen mit beispielsweise
einem oder zwei Sammelkanälen,
in denen Abstandselemente eingebracht sind, und mehreren zusätzlichen
Kanälen,
in welche keine Abstandselemente eingebracht sind. Hierdurch kann
gegenüber
herkömmlichen
Baugruppen auf eine Vielzahl von teuren Abstandselementen verzichtet
werden, wodurch sich auch der Zusammenbau der Baugruppe vereinfacht.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, dass ein Ansaugen
oder Ausblasen von Luft durch die Vlies- oder Stoffschicht durch
die Kanäle
in ausreichender Weise erfolgen kann, selbst wenn einige der Kanäle durch die
Druckbelastung, die ein Benutzer auf den Fahrzeugsitz oder dergleichen
ausübt,
verengt werden. Gleichzeitig wurde herausgefunden, dass die Kanäle, in welchen
keine Abstandselemente vorgesehen sind, ein bequemeres und komfortableres
Einsitzen bzw. Anlehnen ermöglichen.
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Um
zu verhindern, dass sich die Kanäle leicht
durch den Druck, den ein Benutzer auf den Sitz ausübt, so deformieren,
dass eine ausreichende Luftströmung behindert
wird, oder sich die Kanäle
sogar vollständig
verschließen,
laufen die Kanäle
vorzugsweise im Wesentlichen diagonal in dem Kern. Das bedeutet,
dass sich die Kanäle
beispielsweise in einem Winkel von etwa 45° zu der Längsrichtung des Sitzes erstrecken,
wobei die Längsrichtung
bei einem Fahrzeugsitz die Fahrtrichtung ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen,
dass die Kanäle
in dem Kern zumindest abschnittsweise gewellt, stufenartig abgewinkelt
und/oder gezackt verlaufen. Hierdurch weisen die Wandbereiche des Kerns
zwischen den Kanälen
eine erhöhte
Steifigkeit in einer Richtung quer zu der Erstreckungsrichtung der
Kanäle
auf, so dass ein Verschließen
der Kanäle vermieden
werden kann. Der mit einer derartigen Baugruppe ausgestattete Sitz
wird zudem nicht als zu weich beim Einsitzen empfunden.
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Alternativ
oder zusätzlich
hierzu können
in zumindest einigen der Kanäle
Stege, Vertiefungen oder andere Profilierungen vorgesehen sein,
die sich vorzugsweise in der Nähe
von dem der ersten Seite abgewandten Grund des jeweiligen Kanals
nur über einen
Teil der Höhe
des Kanals erstrecken. Diese Profilierungen verschließen somit
den jeweiligen Kanal nicht vollständig, sondern ermöglichen
weiterhin eine Luftströmung
durch den entsprechenden Kanal. Gleichzeitig können durch diese Profilierungen
die Steifigkeit der Kanäle
verbessert werden, um ein ungewünschtes
Verschließen
der Kanäle
zu vermeiden, und/oder der Sitzkomfort angepasst werden.
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Der
Kern der erfindungsgemäßen Baugruppe
besteht vorzugsweise aus einem geschäumten Kunststoff, beispielsweise
PU-Schaum. In diesen Kern sind die Kanäle, der wenigstens eine Sammelkanal
und vorzugsweise auch weitere Vertiefungen bzw. Kanäle insbesondere
während
des Formgebungsprozesses des Kerns, d. h. während des Gießprozesses,
eingeformt. Die zusätzlichen
Vertiefungen oder Kanäle
dienen einer weiteren Verbesserung des Sitzkomforts.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist das wenigstens eine Abstandselement durch eine beispielsweise
pultrudierte Feder oder Spirale gebildet, die aus einem steiferen
Material besteht als der Kern, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Polypropylen
(PP-GF). Das gut luftführende
und gleichzeitig knickstabile Abstandselement verhindert somit,
dass sich das Volumen des Sammelkanals, der einen hohen Luftdurchsatz
ermöglichen
muss, durch die Druckbelastung eines Benutzers zu stark reduziert.
An kritischen Stellen, wie Biegungen oder Radien an Verbindungs-
oder Durchbruchstellen, ist das Abstandselement vorzugsweise verstärkt, um
Querschnittsverengungen entgegenzuwirken. Dies kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass der Spiralenabstand verringert wird, um so
die Steifigkeit zu erhöhen.
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Alternativ
hierzu ist es auch möglich,
das Abstandselement als ein Abstandsgewebe oder -gewirke auszubilden,
das vorzugsweise aus einem steiferen Material besteht als der Kern.
Es können
auch einzelne steifere Fäden
und/oder Stege in dem Sammelkanal vorgesehen sein, die einerseits
eine gute Durchströmung
mit Luft ermöglichen
und andererseits ein Zusammendrücken
und Verschließen
des Sammelkanals möglichst
verhindern.
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Der
Zusammenbau der erfindungsgemäßen Baugruppe
aus einem Kern, der Vlies- oder Stoffschicht und dem wenigstens
einen Abstandselement kann dadurch erleichtert werden, dass die
Vlies- oder Stoffschicht lösbar
mit dem Kern und fest mit dem wenigstens einen Abstandselement verbunden
ist. So kann die Vlies- oder Stoffschicht mit dem Abstandselement
eine Einheit bilden, die in bzw. auf dem geschäumten Kern insbesondere über Klebestreifen
aufgeklebt oder beispielsweise mit Klettbändern befestigt wird. Dies
ermöglicht
es, die Vlies- oder Stoffschicht sowie das wenigstens eine Abstandselement
bei Bedarf auszuwechseln. Hierzu kann das wenigstens eine Abstandselement
auch in ein entsprechend angepasstes Kunststoffteil eingeclipst
sein, welches zusätzlich
die Steifigkeit des jeweiligen Sammelkanals verbessert.
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In
Weiterbildung dieses Gedankens ist es vorgesehen, dass das wenigstens
eine Abstandselement zumindest teilweise von der Vlies- oder Stoffschicht
ummantelt ist. Vorzugsweise ist ein Vlies bspw. thermisch so auf
das spiralförmige
Abstandselement aufgetragen, dass dieses vollständig umschlossen ist. Dabei
können
an den Seiten des Abstandselements Schlitze oder dgl. Ausschnitte
in der Vlies- oder Stoffschicht vorgesehen sein, die eine Anbindung
der Kanäle
an den durch das Abstandselement definierten Sammelkanal ermöglichen.
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Eine
Klimatisierung eines Sitzes kann durch die Zufuhr von beispielsweise
gekühlter
oder erwärmter
Luft durch die Kanäle
in die Sitz-, Rücken- oder
Liegefläche
erfolgen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, Luft durch den Sitz
abzusaugen, wodurch eine Kühlung
erreicht wird. Für
eine Erwärmung
eines Sitzes hat es sich als besonders wirkungsvoll erwiesen, wenn
in die Vlies- oder Stoffschicht eine Sitzheizung integriert ist.
So kann in der Vlies- oder Stoffschicht eine Heizmatte aus elektrisch leitenden
Materialien, beispielsweise aus Aktivkohlefasern, eingebracht sein.
Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Sitzheizung zusammen
mit dem wenigstens einen Abstandselement und einer Vlies- oder Stoffschicht
einen Einleger bildet, der in den Kern eingelegt werden kann.
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Gegenstand
der Erfindung ist weiter ein Fahrzeugsitz oder dergleichen Sitz
mit wenigstens einer Baugruppe der oben genannten Art. Hierbei kann
die erste Seite der Baugruppe die dem Benutzer zugewandte Sitz-
oder Rückenfläche bilden,
welche zwei zumindest im Wesentlichen spiegelsymmetrische Abschnitte
aufweist, in denen jeweils ein beispielsweise in Längsrichtung
verlaufender Sammelkanal mit mehreren von diesem abzweigenden Kanälen vorgesehen
ist. Wenn die beiden Abschnitte der Baugruppe zu der Längsachse
des Sitzes spie gelsymmetrisch sind, können die beiden Sammelkanäle beispielsweise
in der Mitte des Sitzes verlaufen, wobei sich die Kanäle seitlich
des Sammelkanals zur Außenseite
des Sitzes hin erstrecken. Alternativ ist es auch möglich, dass
die Sammelkanäle
jeweils im Bereich der seitlichen Außenkanten des Sitzes angeordnet
sind, während
sich die Kanäle
seitlich von den Sammelkanälen
in Richtung zu der Sitzmitte hin erstrecken.
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Es
wird besonders bevorzugt, wenn auf der Sitz- oder Rückenfläche nur
eine Vlies- oder Stoffschicht, insbesondere in der Form eines Gewirkes, vorgesehen
ist, die jedoch mit mehreren, jeweils verschiedene Sammelkanäle bildenden
Abstandshaltern verbunden ist. So kann die Vlies- oder Stoffschicht
beispielsweise zwischen zwei in der Nähe der Außenkanten des Sitzes angeordneten
Abstandshaltern gespannt werden.
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Die
Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes wird dadurch erleichtert, dass
die zweite Seite der Baugruppe die von einem Benutzer abgewandte
Boden- oder Rückfläche bildet,
an und/oder in welcher der wenigstens eine Lüfter vorgesehen ist, der über eine sich
durch den Kern erstreckende Leitung mit dem wenigstens einen Sammelkanal
strömungsverbunden
ist. Eine Anordnung des Lüfters
im Bereich der Boden- oder Rückfläche erlaubt
eine Integration des Lüfters,
ohne die Funktion und den Komfort des Fahrzeugsitzes zu beeinträchtigen.
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Eine
besonders gute Klimatisierung eines Fahrzeugsitzes lässt sich
dadurch erreichen, dass die Sitzheizung bzw. die Kanäle zum Ansaugen
oder Abgeben von Luft möglichst
nahe an der dem Benutzer zugewandten Oberfläche des Fahrzeugsitzes angeordnet
sind. Daher wird es bevorzugt, wenn die Vlies- oder Stoffschicht
und/oder der Kern der Baugruppe beispielsweise nur von einer Stoff-
oder Lederschicht überzogen
ist, die zumindest abschnittsweise luftdurchlässig ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich
den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung
in den Ansprüchen
oder deren Rückbeziehung.
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Es
zeigen schematisch:
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1 eine
Draufsicht auf eine Baugruppe für eine
Sitzfläche
eines Fahrzeugsitzes,
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2 einen
Längsschnitt
durch die Baugruppe nach 1 entlang der Linie A-A,
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3 einen
Einleger der Baugruppe nach 1,
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4 in
Perspektivansicht ein Detail aus 1,
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5 in
Perspektivansicht ein Abstandselement aus 1,
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6 eine
Draufsicht auf die Sammelkanäle nach 1,
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7 eine
Draufsicht auf die Sammelkanäle nach
einer weiteren Ausführungsform,
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8 in
Seitenansicht den Einleger nach 3,
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9 einen
Schnitt durch die Baugruppe nach 1 entlang
der Linie B-B und
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10 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 9.
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Die
in den Figuren dargestellte Baugruppe 1 ist zum Einbau
in einen Fahrzeugsitz oder dergleichen vorgesehen und weist eine
erste, einem Benutzer zugewandte Seite A und eine dieser gegenüberliegende
zweite Seite B auf. Die erste Seite A bildet bei einem Fahrzeugsitz
die Sitzfläche,
während
die zweite Seite B die Unterseite bzw. die Bodenfläche eines
Fahrzeugsitzes definiert.
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Die
Baugruppe 1 ist durch einen Kern 2 aus einem geschäumten Kunststoffmaterial,
beispielsweise aus PU-Schaum, gebildet, der bereichsweise durch
eine in 3 gezeigte Vlies- oder Stoffschicht 5 überdeckt
sein kann. In dem Kern 2 sind mehrere in der dargestellten
Ausführungsform
stufenartig abgewinkelte Kanäle 3 ausgebildet,
die im Wesentlichen diagonal in dem Kern 2 verlaufen. Weiter
erstrecken sich zwei Sammelkanäle 4 etwa
in Längsrichtung
des Kerns 2. Die Sammelkanäle 4 sind dabei etwas
breiter als die Kanäle 3 ausgebildet,
wobei die Kanäle 3 jeweils
in einen der Sammelkanäle 4 münden.
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In
jeden Sammelkanal 4 ist ein Abstandselement 6 eingelegt,
welches, wie in 5 gezeigt, durch eine pultrudierte
Spirale gebildet ist, die aus einem Material besteht, welches steifer
als das Materials des Kerns 2 ist. Die Abstandselemente 6 sind
von einer separaten Vliesschicht umhüllt. Dabei sind Öffnungen
in der das Abstandselement 6 umhüllenden Vliesschicht derart
vorgesehen, dass für
die abzusaugende oder auszustoßende
Luft eine Leitung mit Abzweigöffnungen
gebildet wird, die den Sammelkanal 4 mit den Kanälen 3 verbinden.
Abweichend von der Darstellung der 5 können die
Abstandselemente auch eine andere Form aufweisen.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, führt durch den Kern 2 der
Strang eines Sammelkanals 4, indem das mit Vlies umhüllte Abstandselement 6 durch
den Kern 2 taucht und auf der zweiten Seite B in einen Verbindungskörper 7 mündet. Der Verbindungskörper 7 verbindet
somit die Sammelkanäle 4 bzw.
das Innere der Abstandselemente 6 mit einem auf der zweiten
Seite B vorgesehenen Lüfter 8.
Der Lüfter 8 kann
mittels Schnappanschlüssen
an dem Verbindungskörper 7 befestigt
sein. Damit jeder Strang, d. h. jeder Sammelkanal 4, einen
gleichgroßen
Luftstrom erhält,
sind die Abstände
der Mündungen
in die Stränge
zum Lüfteranbindungspunkt
vorzugsweise gleich groß.
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Durch
die Kanäle 3 kann
Luft in den jeweiligen Sammelkanal 4 und von dort über den
Verbindungskörper 7 von
dem Lüfter 8 abgesaugt
werden. Dies ermöglicht
ein Temperieren der Sitzfläche
sowie eine Regulierung der Feuchtigkeit in der Sitzfläche. Alternativ
ist es auch möglich,
ggf. temperierte Luft von dem Lüfter 8 über den
Verbindungskörper 7 in
einen Sammelkanal 4 und von dort durch die Kanäle 3 in
die Sitzfläche
zu leiten. Dabei kann auch die Vlies- oder Stoffschicht 5, die in
der dargestellten Ausführungsform
beispielsweise ein Gewirke ist, mit einer integrierten Sitzheizung
ausgestattet sein.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, können die Abstandselemente 6 zusammen
mit der Sitzheizung und dem Gewirke 5 einen Einleger definieren,
der auf bzw. in den Kern 2 einlegbar ist. Die Abstandselemente 6 des
Einlegers können
entweder, wie in 6 gezeigt, unmittelbar in die
Vertiefungen der Sammelkanäle 4 eingelegt
werden, oder die Abstandselemente 6 sind in ein in 7 gezeigtes Kunststoffteil
eingeclipst.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, sind auf der ersten
Seite A weitere Vertiefungen 9 vorgesehen, die näherungsweise
die gleiche Kontur wie die Kanäle 3 aufweisen,
jedoch nicht mit einem der Sammelkanäle 4 in Verbindung
stehen. Die Vertiefungen 9 dienen einer weiteren Verbesserung
des Sitzkomforts.
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Die 9 und 10 zeigen,
wie die erfindungsgemäße Baugruppe 1 in
einen Fahrzeugsitz integriert werden kann. Der Kern 2 wird
hierzu in eine entspre chend ausgestaltete Vertiefung des Sitzes eingebracht.
Es ist jedoch auch möglich,
dass der Kern 2 selbst durch den Sitz gebildet ist.
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Alternativ
zu der in den Figuren dargestellten Ausführungsform, bei welcher auf
jeder Seite des Abspanngrabens 10 ein Sammelkanal 4 verläuft, können die
Sammelkanäle 4 sowie
die Durchbrüche
von der ersten Seite A zu dem auf der zweiten Seite B angeordneten
Lüfter 8 auch
an beliebigen anderen Stellen vorgesehen sein. So kann bei einem
Sitzkissen bzw. einer Lehne mit typischer Rechteck oder "H-Abheftung" ein Sammelkanal
neben der Abheftung rechteckig oder H-förmig verlaufen. Dabei ist es
auch möglich,
dass der Sammelkanal unter dem Abspanngraben 10 durchtaucht,
um verschiedene Bereiche des Sitzes oder der Lehne miteinander zu
verbinden.
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- 1
- Baugruppe
- 2
- Kern
- 3
- Kanal
- 4
- Sammelkanal
- 5
- Vlies-
oder Stoffschicht
- 6
- Abstandselement
- 7
- Verbindungskörper
- 8
- Lüfter
- 9
- Vertiefung
- 10
- Abspanngraben
- A
- erste
Seite
- B
- zweite
Seite