DE102009042789B4

DE102009042789B4 - Sitzpolster mit eingeschäumtem Träger-/Funktionselement

Info

Publication number: DE102009042789B4
Application number: DE102009042789.9A
Authority: DE
Inventors: Günter Meckelmann; Manfred Hofmann
Original assignee: FS Fehrer Automotive GmbH
Current assignee: FS Fehrer Automotive GmbH
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2021-03-04
Anticipated expiration: 2029-09-26
Also published as: DE102009042789A1

Abstract

Sitzpolster (01) zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz, wobei das Sitzpolster einen mehrheitlich aus Kunststoffschaum hergestellten Schaumkörper (02) umfasst, und wobei zumindest ein Funktionselement (05) an einem Trägerelement (04) befestigt ist, wobei das Trägerelement (04) in oder an dem Schaumkörper (02) des Sitzpolsters (01) an- oder eingeschäumt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem geschäumten offenzelligen Kunststoffschaum besteht, wobei eine Luftzirkulation durch den Schaumkörper (02) mit an- oder eingeschäumtem Trägerelement (04) gewährleistet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzpolster zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz, wobei in dem Sitzpolster ein Funktionselement, welches an einem Trägerelement befestigt ist, eingeschäumt ist.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten zur Anbringung von Funktionselementen in Fahrzeugsitzen bekannt. Insbesondere wird häufig eine Heizung in Fahrzeugsitze eingebaut. Diese Sitzheizungen arbeiten in der Regel nach dem Prinzip einer Widerstandsheizung, wobei diese durch eine Heizlitze gebildet wird. Hierzu ist diese auf einem Trägerelement aufgebracht. Dieses Trägerelement mit der Heizlitze wird bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anwendungen in häufig anzutreffendem Falle auf das Sitzpolster aufgeklebt. Ein Ausführungsbeispiel mit einer an einem Schichtkörper befestigten Heizlitze zeigt die Schrift DE 10 2005 039 779 A1 . In bekannter Art wird hierbei der Schichtkörper mit der Sitzheizung auf das Polsterelement aufgeklebt. Alternativ wird dieses Trägerelement mit der Heizung am Bezug fixiert.
Für den Anwendungsfall, dass zugleich ein Heizelement und eine Antenne als Sitzerkennung in den Sitz zu integrieren ist, offenbart das Gebrauchsmuster DE 20 2008 004 690 U1 eine mehrteilige Lösung. Hierbei wird auf das Sitzpolster zunächst die mit einem Träger fest verbundene Antenne aufgeklebt. Das Heizelement wird hierbei in einer Zwischenlage zwischen Polsterung und Polsterbezug integriert und mit dem Aufbringen des Polsterbezuges appliziert.
Problematisch in den gängigen Ausführungsformen ist es, dass die exakte Lage der Sitzheizung auf dem Fahrzeugsitz nicht gewährleistet werden kann. Insbesondere bei der Montage des Sitzbezuges über dem Sitzpolster kann es zur Verschiebung des Funktionselements und somit der Sitzheizung kommen. Entsprechend erfordert die Aufbringung des Sitzbezugs eine erhöhte Sorgfalt, was den Arbeitsprozess verlangsamt.
Zur Verbesserung des Prozesses mit dem Aufbringen des Heizelements auf das Sitzpolster schlägt die Schrift DE 10 2004 044 315 A1 vor, das Heizelement mittels eines zur Polsterform konturgenauen Heizelementhalters aufzubringen. Hierbei wird zugleich die Heizfunktion eingesetzt, um beispielsweise einen Reaktionskleber zu aktivieren und eine Verklebung des Heizelements mit dem Polsterelement auszulösen.
Eine abweichende Vorgehensweise zur Integration eines Heizelements in einen Fahrzeugsitz beschreibt die WO 01/19220 A1 . In einem Vorprozess wird ein Sitzbezug hergestellt, welcher auf seiner Unterseite das Heizelement aufweist. Hierzu wird das Heizelement zunächst auf eine Trägerfolie aufgeklebt, wobei die Trägerfolie mit Heizelement nachfolgend auf die Unterseite des Sitzbezuges aufgelegt wird. Durch ein erneutes Erhitzen wird der Kleber von der Trägerfolie gelöst, wobei nach Erkalten das Heizelement an der Unterseite des Sitzbezuges haftet. In einem späteren Hauptprozess wird der Sitzbezug mit angebrachter Heizfolie in eine Werkzeugform eingelegt und unter Bildung eines Polsterkörpers hinterschäumt. Zur Verhinderung eines Durchschäumens des Sitzbezuges sowie zur Verbesserung der Haftung mit dem aufgeschäumten Polsterkörper weist der Sitzbezug an der Unterseite weiterhin eine undurchlässige Polyurethanfolie auf.
Die genaue Positionierung des Heizelements beim fertigen Sitz erfordert bei diesem Herstellungsverfahren jedoch einen deutlich höheren Aufwand hinsichtlich der Positionierung des Heizelements zunächst auf der Trägerfolie, der Positionierung der Trägerfolie auf der Unterseite des Sitzbezuges und schließlich die Positionierung des Sitzbezuges im Werkzeug. Ohne Heizelement ist auf alledem nicht zu achten, da ein Überstand des Sitzbezuges auf der einen oder anderen Seite beim Werkzeug nachfolgend einfach abgetrennt werden kann.
Weiterhin ist es von besonderem Nachteil, dass die Luftzirkulation durch den Einsatz des erforderlichen Sitzbezuges mit integrierter Polyurethanfolie verhindert wird.
Insofern ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Funktionselement, insbesondere für eine Sitzheizung, derart in den Sitz zu integrieren, dass die sichere Lage im Fahrzeugsitz gewährleistet ist und zugleich eine einfache Montage des Sitzbezugs auf dem Sitzpolster gegeben ist. Zu achten ist hierbei auf eine freie Luftzirkulation durch das Sitzpolster.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Ausführung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Sitzpolster ist vorgesehen zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz. Die Polsterung derartiger Fahrzeugsitze besteht mehrheitlich aus einem Kunststoffschaum. Insofern umfasst das Sitzpolster zunächst einmal einen Schaumkörper. Üblicherweise wird ein Polyurethan-Schaum eingesetzt. An diesem Schaumkörper gilt es das Funktionselement, wie z.B. eine Heizung, zu befestigen. Dies kann gemäß dem Stand der Technik unmittelbar am Schaumkörper erfolgen als auch mittelbar über ein Trägerelement oder dergleichen.
Erfindungsgemäß wird das Funktionselement seinerseits an einem geschäumten Trägerelement befestigt. Kennzeichnend ist, dass dieses geschäumte Trägerelement mit dem daran befestigten Funktionselement in bzw. am Schaumkörper an- bzw. eingeschäumt wird.
Entsprechend entsteht ein Sitzpolster als eine Einheit mit dem Funktionselement. Insofern wird durch die erfinderische Gestaltung des Sitzpolsters ein vereinfachter Aufbau erreicht, wobei zugleich die definierte Lage des Funktionselements gegeben ist, als auch dessen feste Anhaftung, was den Montageprozess des Sitzbezugs in keinster Weise behindert oder verlangsamt. Das Sitzpolster wird mehrheitlich aus dem Schaumkörper gebildet und besteht folglich mehrheitlich aus einem Kunststoffschaum. Als deutliche Verbesserung kommt hinzu, dass ebenso das Trägerelement, an dem das Funktionselement befestigt ist, ein geschäumter Werkstoff ist.
Für die erfinderische Gestaltung ist es wesentlich, dass das Sitzpolster mit dem Schaumkörper und dem Trägerelement im Wesentlichen, abgesehen vom Funktionselement, aus Kunststoffschaum besteht und somit eine Luftzirkulation nicht behindert wird und die Polsterungseigenschaften verbessert sind. Daher ist es erforderlich, dass als Trägerelement zu diesem Zweck ein offenzelliger Kunststoffschaum eingesetzt wird.
Entgegen aller Erwartungen hat sich durch Versuche herausgestellt, dass ein retikulierter Kunststoffschaum besonders vorteilhaft zur Lösung der Aufgabe ist.
Für das Trägerelement können bekannte Werkstoffe in Form eines Polyurethan-, Polyethylen- bzw. Polypropylen-Kunststoffschaums verwendet werden.
Hierbei ist es Aufgabe, bei der Herstellung eine bleibende Deformation des Trägerelements zu verhindern. Somit ist gewährleistet, dass die gewünschte Oberfläche ohne Faltenbildung erhalten bleibt. Gleichfalls soll das Trägerelement aus Kunststoffschaum seine spezifische Nachgiebigkeit und Luftdurchlässigkeit soweit als möglich erhalten. Daher ist der Kunststoffschaum für das Trägerelement derart auszuwählen, dass dieser für eine flüssige Polyurethan-Zubereitung zur Bildung des Schaumkörpers im Wesentlichen undurchlässig ist. Diese Forderung ergibt sich aus dem in der Regel verwendeten Verfahren zur Herstellung des Sitzpolsters, bei dem das Trägerelement mit dem anheftenden Funktionselement in eine Werkzeughälfte eingelegt wird und im Folgenden die Polyurethan-Zubereitung aufgetragen wird. Nach Schließen des Werkzeuges schäumt die Polyurethan-Zubereitung auf und bildet nach Aushärten den Schaumkörper.
Insbesondere geeignet gezeigt haben sich Kunststoffschäume als Trägerelement mit einem Raumgewicht zwischen 30 kg/m³ bis 60 kg/m³, insbesondere in einem Bereich zwischen 40 kg/m³ bis 50 kg/m³. Die Werte beziehen sich auf eine Prüfung gemäß ISO 845. Das vorteilhafte Material kann weiterhin spezifiziert werden über die Stauchhärte mit Werten zwischen 2 kPa bis 6,5 kPa, insbesondere im Bereich von 3,5 kPa bis 5 kPa, wobei dieser Wert gemäß ISO 3386/1 zu messen ist. Ein guter Kompromiss zwischen möglichst großer Luftdurchlässigkeit und möglichst geringer Durchlässigkeit für die Polyurethan-Zubereitung ist gegeben bei einer Luftdurchlässigkeit gemäß der Norm EN ISO 9237 bei 200 PA mit der Mindestluftdurchlässigkeit zwischen 500 1/m² bis 1.500 1/m², insbesondere im Bereich von 800 1/m² bis 1.200 1/m², bei einer Prüfmaterialstärke von 15 mm; bzw. mit einer Luftdurchlässigkeit zwischen 900 1/m² bis 2.700 1/m², insbesondere im Bereich 1.500 1/m² bis 2.200 1/m², bei einer Prüfmaterialstärke von 5 mm.
Ein in der Praxis häufig anzutreffendes Funktionselement für einen Fahrzeugsitz ist die Sitzheizung.
Die Aufbringung der Sitzheizung als Funktionselement auf die Trägerschicht aus Kunststoffschaum kann über eine Trägerzwischenschicht, insbesondere aus einem Textil- bzw. Fliesmaterial, erfolgen. Hierbei ist das Funktionselement auf der Trägerzwischenschicht befestigt und die Trägerzwischenschicht wiederum am Trägerelement.
Eine Sitzheizung besteht primär zunächst einmal aus einer Widerstandsheizung, welche durch eine Heizlitze gebildet wird. Diese Heizlitze ist in vorteilhafterweise auf dem Trägerelement aufgenäht. Sofern eine Trägerzwischenschicht vorhanden ist, ist die Heizlitze auf dieser Trägerzwischenschicht aufgenäht. Andernfalls ist es auch möglich, die Heizlitze direkt auf das geschäumte Trägerelement aufzunähen.
Um einen schnellen Übergang der Wärme vom Heizleiter auf die Sitzfläche zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn die Heizlitze auf der Außenseite des Sitzpolsters zu liegen kommt.
Die nachfolgenden Figuren skizzieren einen möglichen Aufbau des Sitzpolsters. Es zeigen:

1 eine Darstellung eines beispielhaften Sitzpolsters;
2 einen Schnitt durch ein beispielhaftes Sitzpolster;
3 eine beispielhafte Ausführung für ein Trägerelement mit angebrachtem Funktionselement;
4 einen Schnitt durch ein entsprechendes Träger-/Funktionselement.

In 1 wird eine beispielhafte Ausführung eines Sitzpolsters 01 skizziert. Dieses besteht zunächst einmal aus einem Schaumkörper 02. Entsprechend den Anforderungen ist auf diesem Sitzpolster 01 an der Außenseite das Funktionselement 05, d.h. eine Heizlitze, angebracht.
In 2 ist ein Schnitt durch dieses beispielhafte Sitzpolster 01 dargestellt. Gut zu erkennen ist der Aufbau mit dem Schaumkörper 02, der den wesentlichen Querschnitt einnimmt, sowie der Trägerschicht 04 mit dem darauf liegenden Funktionselement 05. Bei der Herstellung des Sitzpolsters 01 im Prozessschritt der Bildung des Schaumkörpers 02 bildet die Einheit aus Trägerelement 04 mit Funktionselement 05 einen Einleger 03, welcher zu diesem Zweck in das Werkzeug eingelegt und ein- bzw. angeschäumt wird.
Dieser Einleger 03 ist in der 3 nochmals dargestellt. Zu erkennen ist, dass dieser aus dem Trägerelement 04 und in dieser Ausführung der Trägerzwischenschicht 06 sowie dem Funktionselement 05 besteht. Dieses Funktionselement 05 ist entsprechend der Darstellung aus 3 deutlich als Sitzheizung, bestehend aus einer Heizlitze, zu erkennen.
In 4 ist ein Schnitt durch dieses Einlegeteil 03 dargestellt. Insofern entspricht dieses dem Schnitt aus 2, jedoch ohne Schaumkörper. Auf der Unterseite dargestellt liegt das Trägerelement 04 mit der sich darüber befindlichen Trägerzwischenschicht 06. Auf der Trägerzwischenschicht 06 aufgebracht ist das Funktionselement 05. Dies ist jedoch nur eine beispielhafte Ausführung, als es insofern nicht zwingend notwendig ist, eine Trägerzwischenschicht 06 zu verwenden. Ebenso kann das Funktionselement 05, z.B. eine Heizlitze, direkt auf das Trägerelement 04 aufgenäht sein.

Claims

Sitzpolster (01) zur Verwendung in einem Fahrzeugsitz, wobei das Sitzpolster einen mehrheitlich aus Kunststoffschaum hergestellten Schaumkörper (02) umfasst, und wobei zumindest ein Funktionselement (05) an einem Trägerelement (04) befestigt ist, wobei das Trägerelement (04) in oder an dem Schaumkörper (02) des Sitzpolsters (01) an- oder eingeschäumt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem geschäumten offenzelligen Kunststoffschaum besteht, wobei eine Luftzirkulation durch den Schaumkörper (02) mit an- oder eingeschäumtem Trägerelement (04) gewährleistet ist.
Sitzpolster (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem retikulierten Kunststoffschaum besteht.
Sitzpolster (01) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus PU- oder PE- oder PP-Kunststoffschaum besteht.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem Material besteht, das für eine flüssige Polyurethan-Zubereitung zur Bildung des Schaumkörpers (02) im Wesentlichen undurchlässig ist.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem Material besteht, das ein Raumgewicht im Bereich von 30 kg/m³ bis 60 kg/m³, insbesondere im Bereich von 40 kg/m³ bis 50 kg/m³, aufweist.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem Material besteht, das eine Stauchhärte im Bereich von 2 kPa bis 6,5 kPa, insbesondere im Bereich von 3,5 kPa bis 5 kPa, aufweist.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (04) aus einem Material besteht, das eine Luftdurchlässigkeit bei einer Prü fdicke des Materials von 15 mm im Bereich von 500 l/m² bis 1.500 1/m², insbesondere im Bereich von 800 1/m² bis 1.200 11m², und bei einer Prüfdicke des Materials von 5 mm im Bereich von 900 1/m² bis 2.700 1/m², insbesondere im Bereich von 1.500 1/m² bis 2.200 1/m², aufweist.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionselement (05) eine Sitzheizung ist.
Sitzpolster (01) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzheizung (05) auf einer Trägerzwischenschicht (06), insbesondere aus Textil- oder Vliesmaterial, befestigt ist, wobei die Trägerzwischenschicht (06) auf dem Trägerelement (04) befestigt ist.
Sitzpolster (01) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzheizung (05) eine Heizlitze umfasst, wobei die Heizlitze auf dem Trägerelement (04) aufgenäht ist.
Sitzpolster (01) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sitzheizung (05) auf der die Außenseite des Sitzpolsters (01) bildenden Seite des Trägerelements (04) befestigt ist.