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Die
Erfindung betrifft ein Polsterelement zur Herstellung eines Fahrzeugsitzes
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung eine
Drahtstruktur zur Herstellung eines solchen Polsterelements.
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Bei
der Herstellung von Fahrzeugsitzen werden gattungsgemäße Polsterelemente
verwendet, um einen möglichst
hohen Sitzkomfort zu ermöglichen.
Diese Polsterelemente werden aus einem geeigneten Schäummaterial,
beispielsweise PU-Schaum, geschäumt.
Gattungsgemäße Polsterelemente
sind dabei zusätzlich
dadurch charakterisiert, dass in den Schaumkörper des Polsterelements mehrere
Drahtabschnitte eingeschäumt
sind. Bei diesen Drahtabschnitten kann es sich beispielsweise, jedoch
keineswegs ausschließlich,
um so genannte Garnierdrähte
handeln, die für
das Abheften eines Bezugstoffs am Polsterelement notwendig sind.
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Aus
dem Stand der Technik sind Polsterelemente bekannt, bei denen die
einzuschäumenden Drahtabschnitte
einzeln und ohne Verbindung zueinander umschäumt werden. Dieses Einschäumen von Einzeldrähten hat
jedoch den Nachteil, dass die Drahtabschnitte mit einem sehr hohen
Einlegeaufwand in die Schäumform
eingelegt werden müssen. Außerdem kann
es bei Verwendung von unterschiedlichen Typen von Drahtabschnitten
bei der Herstellung eines einzigen Polsterelements dazu kommen, dass
die verschiedenen Drahtabschnitttypen, die beispielsweise eine unterschiedliche
Länge aufweisen, falsch
in die Schäumform
eingelegt werden und dadurch ein Ausschussteil produziert wird.
Außerdem kann
es beim Einlegen von Einzeldrähten
sehr leicht dazu kommen, dass einzelne Drähte durch das Bedienpersonal
beim Einlegen in die Schäumform
vergessen werden, was wiederum zur Produktion eines Ausschussteils
führt.
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Neben
dem Einlegen von Einzeldrähten
ist auch das Einlegen von Drahtstrukturen, die aus mehreren Drahtabschnitten
bestehen, bekannt. Zur Herstellung dieser Drahtstrukturen können die
Drahtabschnitte beispielsweise miteinander verkrimmt oder verlötet oder
verschweißt
sein. Bei der Verwendung von komplexen Drahtstrukturen aus mehreren
Drahtabschnitten ist die Gefahr des falschen Einlegens einzelner
Drahtabschnitte oder des Vergessens von einzelnen Drahtabschnitten
ausgeschlossen, da das Bedienpersonal in einem einzigen Einlegevorgang alle
Drahtabschnitte gemeinsam als Drahtstruktur in die Schäumform einlegt.
Nachteilig an der Verwendung bekannter Drahtstrukturen ist es jedoch,
dass diese eine starren inneren Aufbau aufweisen. Bei Verwendung
der üblichen
Schäummaterialien
ergibt sich dabei jedoch das Problem, dass die Drahtstruktur der
Schwindung des geschäumten
Materials nicht folgen kann. Beispielsweise schwindet ein aus PU-Schaum
hergestelltes Polsterelement nach der Härtung des Schaums um durchschnittlich
1,5 Prozent des Volumens. Starre Drahtstrukturen können dieser
Schwindung nicht folgen, so dass es zu inneren Spannungen und zu
Ablöseerscheinungen
zwischen der Drahtstruktur und dem Schaum kommen kann.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein neues durch Schäumen
herzustellendes Polsterelement für die
Herstellung von Fahrzeugsitzen vorzuschlagen, das in einem sicheren
Herstellungsprozess kostengünstig
hergestellt werden kann und zugleich die oben beschriebene Schwindungsproblematik
löst. Weiter
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drahtstruktur zur
Herstellung solcher Polsterelemente vorzuschlagen.
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Diese
Aufgaben werden durch ein Polsterelement und eine Drahtstruktur
nach der Lehre der beiden unabhängigen
Hauptansprüche
gelöst.
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Vorteilhafte
Ausführungsformen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das
erfindungsgemäße Polsterelement
beruht gattungsgemäß auf der
Verwendung einer Drahtstruktur, die aus mehreren einzelnen Drahtabschnitten
hergestellt ist. Die Drahtabschnitte werden dabei durch Verbindungselemente
miteinander verbunden, um die Gestalt der Drahtstruktur zu definieren.
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Um
die Verbindungselemente an den Drahtabschnitten befestigen zu können, sind
an jedem Verbindungselement jeweils zwei Anschlussstücke vorgesehen.
Erfindungsgemäß ist dabei
zwischen den beiden Anschlussstücken
zumindest ein elastisch verformbares Ausgleichselement angeordnet. Dieses
elastisch verformbare Ausgleichselement verbindet die beiden Anschlussstücke miteinander, so
dass durch Anbringung der Anschlussstücke an den Drahtabschnitten
die Drahtstruktur insgesamt gebildet werden kann. Außerdem ermöglicht das elastisch
verformbare Ausgleichselement durch seine elastische Verformung
eine Änderung
des Abstands zwischen den Drahtabschnitten, so dass bei Schwindung
des Polsterelements im unmittelbaren Anschluss an den Schäumvorgang
die Drahtstruktur dem beispielsweise um 1,5 Prozent schwindenden Schaumkörper folgen
kann, ohne wesentliche Gegenkräfte
dabei aufzubauen.
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Die
konstruktive Ausbildung des elastischen verformbaren Ausgleichselements
ist grundsätzlich beliebig,
solange durch die elastische Verformung des Ausgleichselements eine Änderung
des Abstands zwischen den Drahtabschnitten ermöglicht wird. Nach einer bevorzugten
Ausführungs variante dient
ein biegeelastischer Verbindungssteg als Ausgleichselement. Dieser
Verbindungssteg verbindet die beiden Anschlussstücke des Verbindungselements
miteinander. Außerdem
ist der Verbindungssteg biegeelastisch verformbar und kann ohne
die Gefahr von Beschädigungen
relativ große
elastische Verformungswege zum Ausgleich erheblicher Schwindungsmaße im Wesentlichen
widerstandsfrei aufnehmen.
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Eine
besonders stabile und zugleich gut elastisch verformbare Struktur
ergibt sich, wenn der Verbindungssteg bogenförmig oder zackenförmig ausgebildet
ist.
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Vielfach
ist es erwünscht,
dass durch die Formung bzw. Anordnung des Ausgleichselements eine
Hauptannäherungsachse
definiert wird, in der sich die beiden Drahtabschnitte bevorzugt
annähern können. Die
Definition einer solchen Hauptannäherungsachse kann beispielsweise
dadurch realisiert werden, dass an dem Verbindungselement zwei biegeelastische
Verbindungsstege vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer Symmetrieebene
angeordnet sind. Durch die symmetrische Anordnung der beiden Verbindungsstege
ergibt sich dann eine Vorzugsrichtung entlang der Symmetrieebene,
an der sich die Drahtabschnitte einander mit relativ geringem Widerstand
annähern
können.
Bewegungen der beiden Drahtabschnitte relativ zueinander in anderen
Bewegungsrichtungen werden dagegen durch das Verbindungselement
weitgehend ausgeschlossen. Im Ergebnis kann dadurch erreicht werden,
dass sich die Drahtstruktur abhängig
von der Anordnung der Verbindungselemente an bestimmten Stellen
in bestimmte Vorzugsrichtungen bevorzugt verformt und dadurch ein
geeignetes Schwindungsverhalten realisiert wird.
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Um
unter Verwendung eines Verbindungselements als Gleichteil verschiedenste
Drahtstrukturen zur Herstellung unterschiedlicher Polsterelemente
verwenden zu können,
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Anschlussstücke lösbar an
den Drahtabschnitten befestigbar sind. Im Ergebnis lassen sich dadurch
insbesondere Baukastensysteme aufbauen, so dass aus einer relativ
geringen Anzahl von verschiedenen Drahtab schnittsvarianten und einem
Typ eines Verbindungselements verschiedenste Drahtstrukturen für unterschiedlichste
Polsterelemente konfektioniert werden können.
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Besonders
einfach und effektiv lässt
sich die Verbindung zwischen dem Verbindungselement und den Drahtabschnitten
herstellen, wenn am Verbindungselement Befestigungsclipse vorgesehen
sind, die als Anschlussstücke
dienen. In diese Befestigungsclipse lassen sich die Drahtabschnitte
dann lösbar
einclipsen.
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Für die möglichst
einfache Handhabung der Drahtstruktur während des Transports und insbesondere
beim Einlegen in die Schäumform
ist es von großer
Bedeutung, dass sich die Drahtabschnitte nicht ohne weiteres relativ
zueinander bewegen, sondern eine gewisse Formstabilität der Drahtstruktur
vorgegeben ist. Diese Formstabilität der Drahtstruktur kann in
einfacher Weise dadurch realisiert werden, dass die Befestigungsclipse
reib- und/oder formschlüssig
mit den Drahtabschnitten in Eingriff stehen. Beispielsweise kann
die Aufnahmeöffnung
der Befestigungsclipse gerade so toleriert sein, dass aufgrund des
etwas größeren Außendurchmessers
des Drahtabschnitts eine reibschlüssige Befestigung der Befestigungsclipse
an den Drahtabschnitten gegeben ist. Im Ergebnis können dann
die notwendigen Fixierkräfte
und Fixiermomente durch Reibschluss übertragen werden, so dass sich
die Drahtabschnitte nicht unvorhergesehen gegeneinander bewegen
und die notwendige Formstabilität
der Drahtstruktur damit realisiert ist. Für die Herstellung der Drahtstruktur
in der gewünschten
Geometrie ist es notwendig, dass die Drahtabschnitte in der entsprechend
erforderlichen Relativzuordnung zueinander fixiert werden. Um dies
in einfacher Weise realisieren zu können, kann an den Anschlussstücken jeweils
ein Anschlagelement vorgesehen sein. An diesem Anschlagelement kann
dann das Ende eines Drahtabschnitts zur Anlage kommen und dadurch
die Lage des Anschlussstücks
und damit die Lage des Verbindungselements insgesamt am Drahtabschnitt
definieren.
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Beim
Aufbau von Drahtstrukturen müssen die
Drahtabschnitte vielfach entweder parallel zueinander verlaufend
oder rechtwinklig zueinander verlaufend fixiert werden. Um diese
beiden Verbindungstypen einfach realisieren zu können, ist es deshalb besonders
vorteilhaft, wenn für
beide Verbindungstypen entsprechende Verbindungselemente vorgesehen
sind. Beim ersten Typ des Verbindungselements sind die beiden Anschlussstücke dabei
parallel zueinander verlaufend angeordnet, so dass die Drahtabschnitte
entsprechend parallel zueinander verlaufend in den Anschlussstücken befestigt
werden können.
Der zweite Typ des Verbindungselements zeichnet sich dagegen dadurch
aus, dass die Verbindungselemente rechtwinklig zueinander verlaufen.
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Für die Herstellung
der erfindungsgemäßen Verbindungselemente
gibt es unterschiedliche Möglichkeiten.
Gemäß einer
ersten Variante können
die Verbindungselemente einstückig
aus Kunststoff, insbesondere durch Spritzgießen, hergestellt werden. Dies
bedeutet mit anderen Worten, dass die Kunststoff-Verbindungselemente
als separates Bauteil urgeformt und erst später mit den Drahtabschnitten
zu einer Drahtstruktur konfektioniert werden.
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Soweit
das Verbindungselement aus Kunststoff hergestellt ist, sollte bei
der Herstellung des Verbindungselements ein Polymerwerkstoff Verwendung
finden, der gut mit dem Schaummaterial des Polsterelements benetzbar
ist, um eine entsprechend gute Verankerung der Verbindungselemente im
Schaumkörper
zu realisieren. Insbesondere können
die Verbindungselemente aus POM-Kunststoff hergestellt sein. Alternativ
zu der separaten Urformung der Verbindungselemente ist es auch denkbar, dass
das Verbindungselement unter direkter Herstellung einer Drahtstruktur
an zwei Drahtabschnitten der Drahtstruktur urgeformt wird. Beispielsweise
können
die einzelnen Drahtabschnitte in einer entsprechenden Vorrichtung
fixiert und anschließend
die Verbindungspunkte mit entsprechendem Schäum- oder Klebematerial umschäumt bzw.
umklebt werden. Bei durch Auswahl eines geeigneten Schaummaterials
oder Klebematerials wird die erfindungsgemäße Elastizität zwischen
den Drahtelementen realisiert. Der Anschluss der Verbindungselemente
erfolgt durch stoffschlüssigen
Anschluss des Schaum- bzw. Klebematerials an den Drahtabschnitten.
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Welche
Art von Drahtmaterial in das Polsterelement eingeschäumt wird,
ist grundsätzlich
beliebig. Größte Bedeutung
hat die Erfindung beim Einschäumen
von so genannten Garnierdrähten,
die zum Abheften von Bezugsmaterial am Polsterelement im Fahrzeugbau
große
Verbreitung gefunden haben.
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Verschiedene
Aspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
eines Verbindungselements zur Verbindung zweier Drahtabschnitte
in Ansicht von oben;
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2 eine
zweite Ausführungsform
eines Verbindungselements zur Verbindung zweier Drahtabschnitte
in Ansicht von oben.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform 01 eines
Verbindungselements, mit dem zwei lediglich schematisch dargestellte
Drahtabschnitte 02 und 03 miteinander verbunden
werden können.
Das Verbindungselement 01 besteht im Prinzip aus einem
ersten Anschlussstück 04,
das am Drahtabschnitt 02 fixiert wird, einem zweiten Anschlussstück 05,
das am Drahtabschnitt 03 fixiert wird und einem elastisch
verformbaren Ausgleichselement 06, das durch seine elastische
Verformbarkeit eine Änderung
des Abstands zwischen den beiden Drahtabschnitten 03 und 04 ermöglicht.
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Das
elastisch verformbare Ausgleichselement 06 seinerseits
ist aus zwei biegeelastisch verformbaren Verbindungsstegen 07 und 08 gebildet, die
jeweils bogenförmig
ausgebildet sind und spiegelsymmetrisch zwischen den beiden Anschlussstücken 04 und 05 angeordnet
sind. Durch diese spiegelsymmetrische Anordnung der Verbindungsstege 07 und 08 wird
eine Hauptannäherungsachse 09 definiert,
entlang der sich der Drahtschnitt 03 bevorzugt an den Drahtabschnitt 02 annähern kann.
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Die
beiden Anschlussstücke 04 und 05 sind jeweils
in der Art von Befestigungsclipsen ausgebildet, in die die Drahtabschnitte 02 und 03 durch schlitzförmige Ausnehmungen 10 eingeclipst
und damit lösbar
fixiert werden können.
Der Innendurchmesser der beiden Anschlussstücke 04 und 05 ist
dabei so gewählt,
dass sich eine straffe reibschlüssige Verbindung
zwischen den Anschlussstücken 04 und 05 einerseits
und den beiden Drahtabschnitten 02 und 03 ergibt.
Am Übergangsbereich
zwischen den beiden Verbindungsstegen 07 und 08 zum
Anschlussstück 05 hin
ist ein Anschlagelement 11 durch einen Übergangssteg gebildet. An der
Innenseite des Anschlagelements 11 kann das Drahtende des Drahtabschnitts 03 zur
Anlage kommen und wird dadurch in einer definierten Lage fixiert.
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Die
Anschlussstücke 04 und 05 des
Verbindungselements 01 verlaufen rechtwinklig zueinander, so
dass im Ergebnis rechtwinklige Verbindungen zwischen den Drahtabschnitten 02 und 03 realisiert
werden können.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform 12 eines
Verbindungselements, mit dem zwei Drahtabschnitte 13 und 14 miteinander
verbunden werden können.
Das Verbindungselement 12 besteht wiederum aus zwei Anschlussstücken 15 und 16 und
einem elastisch verformbaren Ausgleichselement 17. Die beiden
Anschlusstücke 15 und 16 entsprechen
in ihrem konstruktiven Aufbau den beiden Anschlussstücken 04 und 05 des
Verbindungselements 01 und weisen ebenfalls jeweils eine
schlitzförmige
Ausnehmung 10 (in 2 aufgrund
der Anordnung des Verbindungselements 12 nicht dargestellt)
auf, durch die die Drahtabschnitte 13 und 14 in
die Anschlussstücke 15 und 16 eingeclipst
werden können.
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Das
Ausgleichselement 17 besteht seinerseits wiederum aus zwei
Verbindungsstegen 18 und 19, die biegeelastisch
verformt werden können und dazu
eine zackenförmige
Gestalt aufweisen. Aufgrund der spiegelsymmetrischen Anordnung der
beiden Verbindungsstege 18 und 19 wird eine Hauptannäherungsachse 20 definiert,
entlang der sich die beiden Drahtabschnitte 13 und 14 bevorzugt
annähern
können.
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Die
beiden Verbindungselemente 01 und 12 sind jeweils
aus POM-Kunststoff
spritzgegossen und können
mit unterschiedlichsten Drahtabschnitten zu verschiedensten Drahtstrukturen
konfiguriert werden.
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- 01
- Verbindungselement
- 02
- Drahtabschnitt
- 03
- Drahtabschnitt
- 04
- Anschlussstück
- 05
- Anschlussstück
- 06
- Ausgleichselement
- 07
- Verbindungssteg
- 08
- Verbindungssteg
- 09
- Hauptannäherungsachse
- 10
- Schlitzförmige Ausnehmung
(Anschlussstück)
- 11
- Anschlagelement
- 12
- Verbindungselement
- 13
- Drahtabschnitt
- 14
- Drahtabschnitt
- 15
- Anschlussstück
- 16
- Anschlussstück
- 17
- Ausgleichselement
- 18
- Verbindungssteg
- 19
- Verbindungssteg
- 20
- Hauptannäherungsachse