DE102011085687A1

DE102011085687A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase

Info

Publication number: DE102011085687A1
Application number: DE102011085687A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bogner; Bernhard Humpert
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: DE102011085687B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase 1, insbesondere einer Blase für Fahrzeugsitze, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Blase und die entsprechende Blase selbst. Gemäß dem Verfahren wird zunächst eine Blase 1 durch Verschweißen von mindestens einer Folie 2, 3, insbesondere einer Folie aus Kunststoff, ausgebildet. Dadurch wird die mindestens eine Folie zu einer Hülle der Blase 1, die einen Innenraum 6 definiert und eine Schweißnaht 5 aufweist. Anschließend wird die Blase 1 mit Wärme behandelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase, eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Blase und eine entsprechende Blase.
Fluidbefüllbare Blasen werden beispielsweise in Fahrzeugsitzen verwendet. Die DE 103 55 519 A1 beschreibt eine Sitzanlage aus einem Sitzteil und einem Rückenlehnenteil, in die jeweils eine Blase integriert ist. Die Befüllung der Blasen erfolgt über eine Druckluftzuleitung aus einer Druckluftversorgung mit einem Druckluftspeicher und einem Kompressor. Der über die Druckluftversorgung variabel einstellbare Luftdruck in den Blasen erlaubt die gewünschte Komfortausgestaltung der Sitzanlage durch die Gestaltung eines härteren oder weicheren Sitzteils. Auch seitlich können Blasen angeordnet sein, die beispielsweise während Kurvenfahrten dynamisch geregelt werden. Darüber hinaus kann durch eine kontinuierliche Veränderung der Befülldrücke der Blasen eine Massagefunktion bereitgestellt werden.
Wie beispielweise die DE 10 2005 032 549 A1 beschreibt, werden entsprechende Blasen in der Regel mittels zweier Kunststofffolien gebildet, die an ihren Rändern unter Ausbildung einer Schweißnaht zusammengeschweißt werden. Gerade wenn die Blasen jedoch häufig aufgepumpt und wieder entleert werden, unterliegen die Schweißnähte einer nicht zu vernachlässigenden Beanspruchung, so dass es zu Undichtigkeiten kommen kann, die einen Austausch der entsprechenden Blase erfordern.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase bereitzustellen, das die Herstellung robusterer Blasen erlaubt. Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung robusterer mit einem Fluid befüllbaren Blasen anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst. Ausführungsformen werden durch die abhängigen Ansprüche angegeben.
Die Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase. Bei einer solchen Blase kann es sich insbesondere um eine Blase für Fahrzeugsitze handeln. Gemäß dem Verfahren wird zunächst die Blase durch Verschweißen von mindestens einer Folie ausgebildet. Die Folie kann dabei insbesondere aus Kunststoff bestehen. Durch das Verschweißen bildet die Folie eine einen Innenraum definierende Hülle, wobei die Hülle eine Schweißnaht aufweist. Erfindungsgemäß wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Blase nach dem Verschweißen mit Wärme behandelt. Unter Wärme soll im Folgenden jegliche Temperatur verstanden werden, die von der normalen Raumtemperatur abweicht und gezielt dafür eingesetzt wird, die Robustheit der Blase zu erhöhen.
Durch das Verschweißen kann es in der Folie zu ungeordneten Polymeren und/oder teilkristallinen Bereichen kommen. Durch das Behandeln der Blase, insbesondere der Schweißnähte der Blase, mit Wärme kann die Robustheit der Blase erhöht werden. Beispielsweise kann es dazu kommen, dass die Berührungsflächen zwischen den Makromolekülen größer und deren Abstände voneinander geringer werden. Sekundärbindungen können sich verstärken und Wellen sowie Falten an der Schweißnaht können vermindert werden.
Beim Schritt des Behandelns der Blase mit Wärme kann mindestens eine Art der Wärmeübertragung aus einer Gruppe von Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung eingesetzt werden. Bei der Wärmeleitung (auch Konduktion genannt) wird kinetische Energie zwischen benachbarten Atomen oder Molekülen ohne Materialtransport übertragen. Die Wärme wird dabei im statistischen Mittel vom höheren Energieniveau (beispielsweise von einem Körper mit einer höheren absoluten Temperatur) auf das niedrigere Niveau (beispielsweise auf einen Körper mit einer niedrigeren Temperatur) übertragen. Wärmestrahlung (auch als thermische Strahlung oder Temperaturstrahlung bezeichnet) ist eine elektromagnetische Strahlung, die ein Körper aufgrund seiner Temperatur aussendet. Sie ist lediglich an die Möglichkeit zur Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen gebunden, so dass sie auch im luftleeren Raum auftritt. Häufig wird die Energie durch infrarote Wellen, die ein Teil des elektromagnetischen Spektrums sind, transportiert. Im kosmischen, aber auch im submolekularen Bereich, sind auch andere Wellenlängen bzw. Frequenzen des elektromagnetischen Spektrums am Energietransport in einem prozentual nennenswerten Umfang beteiligt. Bei der Wärmestrahlung strahlt nicht nur der wärmere, sondern auch der kältere Körper Energie ab. Die Wärmestrahlung vom wärmeren zum kälteren Körper ist dabei immer größer als umgekehrt, so dass in einer Gesamtbetrachtung Wärme vom wärmeren zum kälteren Körper fließt. Bei der Wärmeströmung (auch als Konvektion bezeichnet) wird Wärme auf ein strömendes Fluid übertragen und als innere Energie oder Enthalpie mitgeführt. Ein fester Körper kann von einem wärmeren Fluid angeströmt und so aufgeheizt werden. Die beschriebenen Wärmeübertragungsarten treten zumeist nicht isoliert, sondern in Kombination miteinander auf.
Beispielsweise kann das Behandeln der Blase mit Wärme durch eine Infrarotlampe erfolgen, die über der Blase angeordnet ist. Hierbei kommt hauptsächlich Wärmestrahlung als Übertragungsmechanismus zum Einsatz. Alternativ oder zusätzlich kann die Blase von außen mit erwärmter Luft angeströmt werden, beispielsweise mittels einer Art Föhn. In diesem Falle wird hauptsächlich Wärmeströmung als Übertragungsmechanismus verwendet. Der Schritt des Behandelns der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme kann also den Schritt Bestrahlen der Blase von außen mit Wärme und/oder Anströmen der Blase von außen mit erwärmter Luft umfassen.
In einer Ausführungsform wird zur Wärmeübertragung ein inneres Fluid mit einer vorherbestimmten Temperatur in den Innenraum der Blase gepumpt. Das innere Fluid kann dabei eine Temperatur zwischen 25 und 100°C, insbesondere eine Temperatur zwischen 50 und 70°C, besitzen. Vorzugsweise weist das innere Fluid einen Druck von 400 bis 500 hPa über dem Außendruck der Blase auf. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Temperatur- und Druckwerte beschränkt.
Das erwärmte innere Fluid bewirkt eine Temperaturerhöhung der Hülle der Blase von innen nach außen. Auch sehr große Hüllen können auf diese Weise behandelt werden. Die Befüllparameter, wie der Druck und die Temperatur des inneren Fluides, können an das Folienmaterial und an die Geometrie der Blase angepasst werden.
Durch das Befüllen der Blase mit einem inneren Fluid wird das Risiko eines Zusammenklebens der Folien vermindert. Darüber hinaus kann es zu einer Vorformung der Blase kommen. Hierbei ist zu bedenken, dass die Formänderung der Folien während des Befüllens von einer zweidimensionalen Ebene zu einer dreidimensionalen gewölbten Fläche Zugkräfte entstehen lässt. Werden diese Zugkräfte nicht durch eine entsprechende Dehnung kompensiert, so entstehen zur Schweißnaht hin in Umfangsrichtung der Blase Schubkräfte, die mit einer zunehmenden Befüllung zur Bildung von Wellen und Falten in der Nähe der Naht führen können. Die Wellen und Falten erhöhen das Risiko, gerade bei einer dynamischen Belastung, dass die Schweißnaht überbeansprucht wird und reißt. Durch das Befüllen der Blase mit einem Fluid und dem Behandeln der Blase mit Wärme wird die Formänderung der Folie vereinfacht. Eine Dehnung kann entsprechend leichter stattfinden, so dass die Zugkräfte nachlassen.
Bei einigen Ausführungsformen erfolgt die Wärmeübertragung alternativ oder zusätzlich durch ein sich außerhalb des Innenraums der Blase befindliches äußeres Fluid. Dieses äußere Fluid kann wiederum eine Temperatur zwischen 25 und 100°C, insbesondere eine Temperatur zwischen 50 und 70°C, aufweisen, ohne dass die Erfindung auf diese Werte beschränkt wäre. Auch Temperaturen unterhalb von 25°C und oberhalb von 100°C sind sowohl für das innere, als auch das äußere Fluid denkbar.
Bei dem inneren und/oder äußeren Fluid kann es sich insbesondere um Luft oder Wasser handeln. In einer Ausführungsform wird erwärmte Luft in einem abgeschlossenen Raum, wie z.B. einem Temperaturschrank, vorgehalten und die Blase für eine vorherbestimmte Zeitspanne in diesem Raum angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine erwärmte Flüssigkeit in einem Becken vorgehalten, in dem die Blase für eine vorherbestimmte Zeitspanne angeordnet wird.
Die Verwendung einer Flüssigkeit ermöglicht eine einfache und genaue Temperaturüberwachung. Durch den unmittelbaren Kontakt der Flüssigkeit mit der Blase erfolgt eine schnelle Wärmeübertragung. Darüber hinaus weist zum Beispiel Wasser eine gute Wärmespeicherfähigkeit auf.
Der Schritt des Behandelns der Blase mit Wärme kann an den einzelnen Blasen mehrmalig ausgeführt werden. Gerade bei den Ausführungsformen, bei denen ein erwärmtes inneres Fluid in die Blase gepumpt wird oder eine erwärmte Flüssigkeit als äußeres Fluid verwendet wird, kann bereits eine einmalige Behandlung für ein bis zwei Minuten für eine deutliche Erhöhung der Robustheit der Blase ausreichend sein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Blase während des Behandelns der Blase mit Wärme auf Fluiddichtigkeit geprüft. Das heißt, dass beispielsweise während des Behandelns der Blase mit Wärme sicher gestellt wird, dass die Hülle der Blase inklusive der Schweißnaht kein Loch aufweist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass überprüft wird, ob in der befüllten Blase der Druck in einem erwarteten Rahmen fällt, ob der Druckabfall also allein durch eine Ausdehnung der Blase erklärt werden kann. Durch die Parallelisierung des Schrittes des Behandelns der Blase mit Wärme mit dem Schritt des Prüfens der Fluiddichtigkeit der Blase kann die Dauer des Gesamtherstellungsverfahrens verkürzt werden.
Zusätzlich zum Herstellungsverfahren umfasst die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase, wobei die Blase insbesondere für Fahrzeugsitze bestimmt sein kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Schweißeinrichtung zum Ausbilden der Blase durch Verschweißen von mindestens einer Folie. Bei dieser Folie kann es sich insbesondere um eine Kunststofffolie handeln. Durch das Verschweißen bildet die Folie eine einen Innenraum definierende Hülle der Blase, so dass die Hülle eine Schweißnaht aufweist. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung darüber hinaus eine Erwärmungseinrichtung zum Behandeln der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme.
Die Erwärmungseinrichtung kann beispielsweise eine Infrarotlampe, die Wärme auf die Blase strahlt, oder eine Art Föhn umfassen, der die Blase von außen mit erwärmter Luft anströmt. Sie kann aber auch eine in einem Druckluftbehälter angeordnete Beheizungseinrichtung aufweisen, die Luft erwärmt, die anschließend in den Innenraum der Blase gepumpt wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Erwärmungseinrichtung einen mit Luft gefüllten Temperaturschrank oder ein mit einer erwärmten Flüssigkeit gefülltes Becken umfasst. Die Erwärmungseinrichtung wird vorzugsweise geregelt, um die bereitgestellte Wärme gezielt einstellen zu können.
Die Vorrichtung kann eine Pumpe zum Befüllen der Blase mit einem Fluid und/oder eine Druckmesseinrichtung, um den Druck des Fluids in der Blase zu überwachen, aufweisen.
Einige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen eine Einrichtung zur Überwachung, wie lange die Blase mit Wärme behandelt wird. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Überprüfen der Fluiddichtigkeit der Blase ausgestattet sein.
Zusätzlich umfasst die Erfindung eine mit einem Fluid befüllbare Blase für einen Fahrzeugsitz, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder unter Zuhilfenahme einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurde.
Es wird darauf hingewiesen, dass Merkmale der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere stellen einige Merkmale eine Ausgestaltung einer Vorrichtung und andere Merkmale eine Ausgestaltung eines Verfahrens dar. Sofern es nicht anders angegeben ist, sind die mit Bezug auf das Verfahren beschriebenen Merkmale mit Vorrichtungsmerkmalen und die mit Bezug auf die Vorrichtung beschriebenen Merkmale mit Verfahrensmerkmalen kombinierbar. Insbesondere umfasst die Vorrichtung die entsprechenden Mittel zur Ausführung der beschriebenen Verfahrensschritte.
Im Folgenden werden weitere Details und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren erläutert. Dabei zeigen
1a eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blase in einer Draufsicht;
1b eine Schnittdarstellung der Blase aus 1a;
2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
3 eine erste Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 eine zweite Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 eine dritte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
6 eine vierte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
7 eine fünfte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
8 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
9 eine Ausführungsform des Schrittes Ausbilden der Blase durch Verschweißen und
10 eine Ausführungsform des Schrittes Behandeln der Blase mit Wärme.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und wirkungsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen benannt.
Die 1a und 1b illustrieren eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Blase für einen Fahrzeugsitz. Solche Blasen erlauben beispielsweise eine komfortable Verstellung des Sitzes im statischen und dynamischen Bereich. Die statische Verstellung kann dabei der dauerhaften Anpassung der Sitzgeometrie an den Benutzer dienen. Dynamische Funktionen kommen zum Beispiel bei Massagefunktionen und zur kontinuierlichen Anpassung des Sitzes an die Fahrsituation zur Anwendung.
Wie die 1a und 1b verdeutlichen, besteht die gezeigte Blase 1 aus einer ersten Folie 2 und einer zweiten Folie 3. Zwischen diesen beiden Folien 2, 3 befindet sich ein Schlauch 4, über den die Blase 1 mit einem Fluid befüllt werden kann. Zum Abdichten der Blase 1 weist diese eine Schweißnaht 5 auf. Durch diese Schweißnaht 5 wird aus den Folien 2 und 3 eine fluiddichte Hülle, die einen Innenraum 6 definiert.
Die Folien 2 und 3 werden durch die Verschweißung im Bereich der Schweißnaht 5 geschwächt. Ohne die erfindungsgemäß vorgesehene Behandlung der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme kann es durch die mechanische Beanspruchung sehr leicht beim Befüllvorgang, gerade bei dynamischen Anwendungen, zu Brüchen in der Folie im Bereich der Schweißnaht kommen. Der Bruch erfolgt in der Regel von innen nach außen senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung.
Die 2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase. Die gezeigte Vorrichtung 7 umfasst eine Schweißeinrichtung 8 zum Ausbilden der Blase durch Verschweißen von mindestens einer Folie zu einer einen Innenraum definierenden Hülle der Blase und eine Erwärmungseinrichtung 9 zum Behandeln der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme.
Eine erste Ausführungsform 10 der Erwärmungseinrichtung 9 ist in 3 näher dargestellt. Eine Pneumatikpumpe 11 pumpt Luft in einen Druckluftbehälter 12. In diesem befindet sich eine Beheizungseinrichtung 13, zum Beispiel in Form einer Heizspirale, die über ein Steuerelement 14, wie zum Beispiel ein Schalter, an eine Spannungsversorgung 15 angeschlossen ist. Der Druckluftbehälter 12 weist darüber hinaus eine Temperaturmesseinrichtung 16 auf. Eine Steuerungseinrichtung 17 fragt regelmäßig die Temperaturmesseinrichtung 16 ab und schaltet über das Steuerelement 14 die Beheizungseinrichtung 13 an, wenn die Temperatur im Druckluftbehälter 12 einen ersten vorgegeben Schwellwert unterschreitet, und aus, wenn die Temperatur im Druckluftbehälter 12 einen zweiten Schwellwert überschreitet. Der erste Schwellwert kann beispielsweise bei 55°C und der zweite Schwellwert bei 65°C liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass im Druckluftbehälter 12 Druckluft mit einer Temperatur zwischen 55 und 65°C vorgehalten wird. Darüber hinaus steuert die Steuerungseinrichtung 17 die Pneumatikpumpe 11 derartig, dass diese nur dann Druckluft in den Druckluftbehälter 12 pumpt, wenn der Druck unter einen gewissen Schwellwert fällt. Die hierfür benötigte Druckinformation kann beispielsweise ein Druckregelventil 18 bereitstellen.
Über das Druckregelventil 18 und ein Absperrventil 19 wird die Druckluft aus dem Druckluftbehälter 12 einer Pneumatikkupplung 20 zugeführt. Das Druckregelventil 18 sorgt dabei dafür, dass unabhängig von dem vorliegenden Druck auf seiner Eingangsseite auf seiner Ausgangsseite ein bestimmter Ausgangsdruck von beispielsweise 400 bis 500 Hektopascal über dem Atmosphärendruck nicht überschritten wird. Das Druckregelventil 18 wird wiederum über die Steuerungseinrichtung 17 geregelt, die ebenfalls das Absperrventil 19 steuert.
An die Pneumatikkupplung 20 kann der Schlauch 4 einer Blase 1 angeschlossen werden. Die Steuerungseinrichtung 17 steuert das Absperrventil 19 derartig, dass die Blase 1 mit erwärmter Luft aufgepumpt wird, sobald der Schlauch 4 mit der Pneumatikkupplung 20 verbunden ist. Beispielsweise kann eine Bedienperson einen Schalter betätigen, wenn sie den Schlauch 4 an der Pneumatikkupplung 20 angeschlossen hat, um so die Steuerungseinrichtung 17 entsprechend zu informieren. Sobald der Schlauch 4 aus der Pneumatikkupplung 20 entfernt wird, schaltet die Steuerungseinrichtung 17 das Absperrventil 19 wieder ab. Die hierfür notwendige Information kann entweder wiederum über einen Tastschalter durch eine Bedienperson bereitgestellt werden oder aber die Steuerungseinrichtung 17 reagiert auf einen plötzlichen Druckabfall am Druckregelventil 18 und schließt daraufhin das Absperrventil 19.
Zusätzlich ist die Steuerungseinrichtung 17 mit einer Uhr 21 verbunden. Diese Uhr 21 wird gestartet, sobald die Blase 1 mit erwärmter Luft befüllt wird. Nach einer vorgegebenen Zeit sendet die Uhr 21 ein akustisches oder visuelles Signal aus, so dass die Bedienperson darüber in Kenntnis gesetzt wird, dass der Schritt des Behandelns der Blase mit Wärme abgeschlossen ist und die Blase 1 von der Pneumatikkupplung 20 getrennt werden sollte.
Besonders gute Ergebnisse bei einem hohen Maß an Effizienz werden erzielt, wenn die Blase für 1 bis 2 Minuten mit erwärmter Luft mit einer Temperatur von 50 bis 70°C und einem Druck von 400 bis 500 Hektopascal befüllt wird.
4 illustriert eine zweite Ausführungsform 22 der in 2 gezeigten Erwärmungseinrichtung 9. Die Erwärmungseinrichtung 22 weist wiederum eine Pneumatikpumpe 11, einen Druckluftbehälter 12, ein Druckregelventil 18, ein Absperrventil 19 und eine Pneumatikkupplung 20 auf, an die eine Blase 1 über ihren Schlauch 4 angeschlossen ist. Anders als bei der Erwärmungseinrichtung 10 wird die Luft im Druckluftbehälter 12 jedoch nicht erwärmt. Stattdessen wird die Blase 1 in ein mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser, gefülltes Becken 23 gelegt. Das Wasser wird über eine Beheizungseinrichtung 24, zum Beispiel eine Heizspirale, erwärmt. Diese Beheizungseinrichtung 24 ist über ein Steuerelement 25, zum Beispiel einen Schalter, mit einer Spannungsversorgung 26 verbunden. Im Becken 23 ist eine Temperaturmesseinrichtung 27 angeordnet. Die Steuerungseinrichtung 17 ist mit dem Steuerelement 25 und der Temperaturmesseinrichtung 27 verbunden und schaltet über das Steuerelement 25 die Beheizungseinrichtung 24 ein, wenn die im Becken 23 befindliche Flüssigkeit einen ersten Temperaturschwellwert unterschreitet und schaltet über das Steuerelement 25 die Beheizungseinrichtung 24 wieder ab, wenn die Temperatur der im Becken 23 befindlichen Flüssigkeit einen zweiten Temperaturschwellwert überschreitet. Der erste Schwellwert kann beispielweise bei 59°C und der zweite Schwellwert bei 61°C liegen. Die Steuerungseinrichtung 17 ist wie bei der ersten Ausführungsform mit einer Uhr 21 verbunden, um einer Bedienperson nach einer bestimmten Zeitspanne zu signalisieren, dass die Wärmebehandlung der Blase abgeschlossen ist und diese aus dem Becken 23 entfernt werden kann.
Die Erwärmungseinrichtung 22 erlaubt eine schnelle Wärmebehandlung der Blase 1, da das Wasser eine hohe Wärmespeicherfähigkeit besitzt und im unmittelbaren Kontakt mit der Blase steht. Darüber hinaus kann die Temperatur im Becken 23 relativ genau eingestellt werden.
Besonders gute Ergebnisse bei einem hohen Maß an Effizienz werden erzielt, wenn die Blase für 1 bis 2 Minuten mit erwärmtem Wasser mit einer Temperatur von 50 bis 70°C behandelt wird. Dabei kann die Blase vorzugsweise mit Luft mit einem geringen Druck befüllt werden, um ein Zusammenkleben der Folien zu verhindern, ohne dass die Schweißnaht das Wasser aufgrund der Auftriebskraft, die auf die Blase wirkt, verlässt.
Die für die Wärmebehandlung benötigte Zeitspanne kann weiter verkürzt werden, wenn die Luft, die in die Blase 1 gepumpt wird, erwärmt ist. Dies entspricht einer Kombination der ersten und zweiten Ausführungsform miteinander. Die 5 illustriert eine dritte Ausführungsform, die einer solchen Kombination entspricht. Wie der 5 zu entnehmen ist, weisen bei der dritten Ausführungsform 28 sowohl der Druckluftbehälter 12, als auch das Becken 23 eine Beheizungseinrichtung 13 und 24 auf. Durch die Wärmebehandlung der Blase sowohl von innen, als auch von außen kann der Zeitbedarf für die Wärmebehandlung weiter verkürzt werden. Im Vergleich zu einer Wärmebehandlung der Blase in einem Temperaturschrank ohne Aufpumpen der Blase mit erwärmter Luft kann die Behandlungsdauer auf etwa 10% des ursprünglichen Zeitbedarfes sinken.
6 illustriert eine vierte Ausführungsform 29 der in 2 gezeigten Erwärmungseinrichtung 9. Wie bereits beschrieben, wird die Blase 1 mithilfe einer Pneumatikpumpe 11 und eines Druckluftbehälters 12 über ein Druckregelventil 18, das Absperrventil 19, die Pneumatikkupplung 20 und den Schlauch 4 aufgepumpt. Die entsprechende Regelung des Prozesses übernimmt dabei die Steuerungseinrichtung 17, die zu Signalisierungszwecken wiederum mit einer Uhr 21 verbunden ist. Die Behandlung der Blase 1 mit Wärme erfolgt bei der vierten Ausführungsform 29 jedoch über eine Infrarotlampe 30, die über ein Steuerelement 31, wie zum Beispiel einen Schalter, mit einer Spannungsversorgung 32 verbunden ist. Die Infrarotlampe, die von der Steuerungseinrichtung 17 über das Steuerelement 31 an- und ausgeschaltet wird, bestrahlt die Blase 1 mit Wärmestrahlung. Natürlich kann auch diese vierte Ausführungsform 29 mit einer Erwärmung der Luft, mit der die Blase 1 aufgepumpt wird, kombiniert werden.
7 zeigt eine fünfte Ausführungsform 33 einer Erwärmungseinrichtung 9. Die fünfte Ausführungsform 33 unterscheidet sich von der vierten Ausführungsform 29 lediglich durch die Art der Wärmeübertragung. Bei der fünften Ausführungsform 33 wird im Wesentlich das Prinzip der Wärmeströmung gewählt. Eine Beheizungseinrichtung 34 ist über ein Steuerelement 35 mit einer Spannungsversorgung 36 verbunden. Das Steuerelement 35 wird von der Steuerungseinrichtung 17 betätigt. Die Beheizungseinrichtung 34 erwärmt die Luft in ihrer Umgebung, die anschließend mittels eines Ventilators 37 auf die Blase 1 geweht wird. Ein Kanal 38 sorgt dafür, dass der Ventilator 37 angewärmte Luft ansaugt. Alternativ könnte der Ventilator 37 auch über der Beheizungseinrichtung 34 angeordnet werden, so dass der vom Ventilator 37 erzeugte Luftstrom die Beheizungseinrichtung 34 passiert, dort erwärmt wird und anschließend auf die Blase 1 trifft. Vereinfachend kann man sich diesen Aufbau als eine Art vergrößerten Föhn vorstellen. Die fünfte Ausführungsform 33 kann wiederum mit der ersten Ausführungsform kombiniert werden, so dass die Luft im Druckluftbehälter 12 erwärmt wird, bevor sie in die Blase 1 gepumpt wird.
8 zeigt eine Ausführungsform 39 eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt S1 wird eine Blase 1 durch Verschweißen von mindestens einer Folie 2, 3, insbesondere einer Folie aus Kunststoff, ausgebildet. Die mindestens eine Folie 2, 3 wird derartig verschweißt, dass die Folie einen Innenraum 6 der Blase 1 definiert. Die Folie dient dabei als eine Art Hülle, die eine Schweißnaht 5 aufweist. In einem zweiten Schritt S2 wird die Blase 1 nach dem Verschweißen mit Wärme behandelt.
Die 9 illustriert eine Ausführungsform des Schrittes S1 aus 8. Zunächst werden in Schritt S11 zwei Folien 2, 3 bereit gestellt. Eine erste der beiden Folien 3 wird in Schritt S12 in die Schweißeinrichtung 8 gelegt. In Schritt S13 wird ein Schlauch 4 an einer vorherbestimmten Stelle auf der ersten Folien 3 angeordnet und anschließend in Schritt S14 eine zweite Folie 2 auf die erste Folie 3 gelegt. Die beiden Folien werden in Schritt S15 dann derartig miteinander verschweißt, dass am Rand der Folien eine Schweißnaht 5 entsteht.
10 zeigt eine Ausführungsform des Schrittes S2 aus 8. In Schritt S21 wird zunächst ein gewünschter Druck im Druckluftbehälter 12 erzeugt. Die Druckluft wird im Druckluftbehälter 12 anschließend in Schritt S22 erwärmt. Zeitgleich wird das Wasser im Behälter 23 auf eine gewünschte Temperatur zwischen 59 und 61°C aufgeheizt (Schritt S23).
In Schritt S24 wird die Blase 1 an die Pneumatikkupplung 20 angeschlossen. Anschließend drückt die Bedienperson auf einen Schalter, wodurch die Steuerungseinrichtung 17 aufgefordert wird, das Absperrventil 19 zu öffnen, so dass die Blase in Schritt S25 aufgeblasen wird. Vor oder nach diesem Schritt wird die Blase 1 in das Becken 23 gelegt (Schritt S26) und die Uhr 21 entsprechend gestartet (Schritt S27).
Während der Behandlung der Blase 1 im Becken 23 überprüft die Steuerungseinrichtung 17 mithilfe des Druckregelventils 18, ob die Blase 1 undicht ist (Schritt S28). Eine Undichtigkeit kann beispielsweise aufgrund eines Druckverlustes erkannt werden, der den aufgrund der Dehnung der Blase erwarteten Druckverlust übersteigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtigkeit der Blase auch aufgrund einer Sichtprüfung durch die Bedienperson verifiziert werden. Beispielsweise könnte der Bedienperson durch Bläschenbildung im Wasser des Beckens 23 eine Undichtigkeit auffallen.
Nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeitspanne wird ein optisches oder akustisches Signal ausgegeben (Schritt S29). Dies benachrichtigt die Bedienperson, dass sie die Blase 1 aus dem Becken 23 entnehmen (Schritt S30) und den dazu gehörigen Schlauch 4 aus der Pneumatikkupplung 20 entfernen kann (Schritt S31). Anschließend kann zu Schritt S24 zurückgekehrt und eine neue Blase an die Pneumatikkupplung 20 angeschlossen, entsprechend aufgepumpt und ins Becken 23 gelegt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, die Robustheit der Blase zu erhöhen. Konkret kann dies bedeuten, dass deutlich mehr Befüllzyklen (beispielsweise bis zu 450000 Befüllzyklen) erreicht werden und die Lebensdauer der Blase erheblich verlängert wird. Darüber hinaus können Funktionen umgesetzt werden, wie z.B. Massage, die ohne eine Vorkonditionierung der Blase durch die beschriebene Behandlung mit Wärme mit einem hohen Ausfallrisiko behaftet sind.
Die Beschreibung der Figuren ist rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen. An den gezeigten Ausführungsformen können viele Änderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen. Die Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, um weitere für den Anwendungszweck optimierte Ausführungsformen bereitzustellen.
Bezugszeichenliste

1: Blase
2: erste Folie
3: zweite Folie
4: Schlauch
5: Schweißnaht
6: Innenraum
7: Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
8: Schweißeinrichtung
9: Erwärmungseinrichtung
10: erste Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung
11: Pneumatikpumpe
12: Druckluftbehälter
13: Beheizungseinrichtung
14: Steuerelement
15: Spannungsversorgung
16: Temperaturmesseinrichtung
17: Steuerungseinrichtung
18: Druckregelventil
19: Absperrventil
20: Pneumatikkupplung
21: Uhr
22: zweite Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung
23: Becken
24: Beheizungseinrichtung
25: Steuerelement
26: Spannungsversorgung
27: Temperaturmesseinrichtung
28: dritte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung
29: vierte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung
30: Infrarotlampe
31: Steuerelement
32: Spannungsversorgung
33: fünfte Ausführungsform einer Erwärmungseinrichtung
34: Beheizungseinrichtung
35: Steuerelement
36: Spannungsversorgung
37: Ventilator
38: Kanal
39: Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens
S1: Ausbilden der Blase durch Verschweißen von mindestens einer Folie
S11: Bereitstellen von zwei Folien
S12: Einlegen der ersten Folie in die Schweißeinrichtung
S13: Anordnen eines Schlauches auf der ersten Folie
S14: Anordnen der zweiten Folie auf der ersten Folie
S15: Verschweißen der Folien am Rand
S2: Behandeln der Blase mit Wärme
S21: Erzeugen von Druck im Druckluftbehälter
S22: Erwärmen der Luft im Druckluftbehälter
S23: Erwärmen des Wassers im Becken
S24: Anschließen der Blase an die Pneumatikkupplung
S25: Aufpumpen der Blase
S26: Anordnen der Blase im Becken
S27: Starten der Uhr
S28: Prüfen der Fluiddichtigkeit der Blase
S29: Ausgeben eines Signals
S30: Entnehmen der Blase aus dem Becken
S31: Abkoppeln der Blase von der Pneumatikkupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10355519 A1 [0002]
DE 102005032549 A1 [0003]

Claims

Verfahren (39) zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase (1), insbesondere einer Blase für Fahrzeugsitze, mit den Schritten – Ausbilden der Blase durch Verschweißen von mindestens einer Folie (S1), insbesondere einer Folie aus Kunststoff, zu einer einen Innenraum (6) definierenden Hülle der Blase (1) derart, dass die Hülle eine Schweißnaht (5) aufweist, und – Behandeln der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme (S2).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Schritt des Behandelns der Blase mit Wärme (S2) mindestens eine Art der Wärmeübertragung aus einer Gruppe von Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Wärmeströmung eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem ein inneres Fluid mit einer vorherbestimmten Temperatur zur Wärmeübertragung in den Innenraum der Blase gepumpt wird (S25).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärme eine Temperatur zwischen 25 und 100 Grad Celsius, insbesondere eine Temperatur zwischen 50 und 70 Grad Celsius, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei das innere Fluid einen Druck von 400 bis 500 Hektopascal über dem Außendruck der Blase (1) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Wärmeübertragung durch ein sich außerhalb des Innenraums der Blase befindliches äußeres Fluid erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüch 3 bis 6, wobei es sich bei dem inneren und/oder äußeren Fluid um Luft oder Wasser handelt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren Schritt Prüfen der Fluiddichtigkeit der Blase (S28) während des Behandelns der Blase mit Wärme.
Vorrichtung (7) zur Herstellung einer mit einem Fluid befüllbaren Blase (1), insbesondere einer Blase für Fahrzeugsitze, wobei die Vorrichtung umfasst – eine Schweißeinrichtung (8) zum Ausbilden der Blase (1) durch Verschweißen von mindestens einer Folie (2, 3), insbesondere einer Folie aus Kunststoff, zu einer einen Innenraum (6) definierenden Hülle der Blase derart, dass die Hülle eine Schweißnaht (5) aufweist, und – eine Erwärmungseinrichtung (9, 10, 22, 28, 29, 33) zum Behandeln der Blase nach dem Verschweißen mit Wärme.
Blase (1) für einen Fahrzeugsitz, die mit einem Fluid befüllbar ist, wobei die Blase mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wurde.