DE102013206727B4 - Method for producing a bicycle saddle pad and bicycle saddle pad - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrradsattelpolsters aus einem geschlossenzelligen Schaum. Durch Materialabtrag erfolgt ein Herstellen eines Rohpolsters aus einem Schaumgrundkörper. Anschließend wird das Rohpolster durch Thermoverformung zur Herstellung des Sattelpolsters verformt. Ferner betrifft die Erfindung ein insbesondere nach diesem Verfahren hergestelltes Fahrradsattelpolster, das vorzugsweise über seine gesamten Bereiche im Wesentlichen homogene Dämpfungseigenschaften aufweist.The invention relates to a method for producing a bicycle saddle pad from a closed-cell foam. By removing material, a raw cushion is produced from a foam base body. Subsequently, the raw cushion is deformed by thermoforming to produce the saddle pad. Furthermore, the invention relates to a bicycle saddle pad produced in particular by this method, which preferably has substantially homogeneous damping properties over its entire areas.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrradsattelposters aus einem geschlossenzelligen Schaum sowie ein entsprechendes Fahrradsattelpolster.The invention relates to a method for producing a bicycle saddle post from a closed-cell foam and a corresponding bicycle saddle pad.
Bekannte Fahrradsattelpolster sind aus offenzelligen Schäumen wie Polyurethanschäumen (PU-Schäume) oder aus geschlossenzelligen Schäumen wie Ethylenvenylacetat-Schäumen (EVA-Schäume) hergestellt. PU-Schäume weisen den Vorteil auf, dass diese in der Herstellung günstig sind, da es sich um geelartige Massen handelt, die gut gelagert werden können und zur Verarbeitung in einer geschlossenen Form unter Zugabe von Wärme expandieren. So ist es möglich auch komplexe dreidimensionale Formen eines Fahrradsattelpolsters mit PU-Schäumen herzustellen. Diese weisen unter anderem den Vorteil auf, dass die Dämpfungseigenschaften beziehungsweise die Shore-Härte über die gesamten Polsterbereiche relativ homogen sind. Allerdings weisen PU-Schäume gering Rückstellkräfte auf, da beim Zusammendrücken des Polsters die Luft aus den Luftporen des Schaums entweicht. Außerdem weisen PU-Sattelpolster aus PU-Schäumen den Nachteil auf, dass diese relativ schwer sind. Dies ist darin begründet, dass die Poster eine relativ hohe Dichte aufweisen müssen, um eine ausreichende Dämpfung zu gewährleisten. Hier muss berücksichtigt werden, dass insbesondere Sportsättel ein Gesamtgewicht von gegebenenfalls weniger als 200 Gramm aufweisen. Eine Gewichtseinsparung von 5 bis 10 Gramm beim Polster weist daher bereits eine erhebliche Gewichtsreduzierung des Fahrradsattels auf.Known bicycle saddle pads are made of open-celled foams such as polyurethane foams (PU foams) or of closed-cell foams such as ethylene-vinyl acetate foams (EVA foams). PU foams have the advantage that they are inexpensive to produce because they are geelartige masses that can be stored well and expand for processing in a closed mold with the addition of heat. So it is possible to produce complex three-dimensional shapes of a bicycle saddle pad with PU foams. These have, inter alia, the advantage that the damping properties or the Shore hardness over the entire cushion areas are relatively homogeneous. However, PU foams have low restoring forces, since the air escapes from the air pores of the foam when the pad is compressed. In addition, PU saddle pads made of PU foams have the disadvantage that they are relatively heavy. This is due to the fact that the posters must have a relatively high density in order to ensure sufficient damping. Here it must be considered that in particular sports saddles have a total weight of possibly less than 200 grams. A weight saving of 5 to 10 grams in the pad therefore already has a significant weight reduction of the bicycle saddle.
Insbesondere aufgrund des Gewichtes von PU-Schäumen sind auch Fahrradpolster aus EVA-Schäumen bekannt. Diese haben neben dem Vorteil des geringeren Gewichts den Vorteil, dass die Rückstellkraft für die Stoßabsorption besser ist. Allerdings ist die Herstellung von Fahrradsätteln aus EVA-Schäumen kostenintensiv. Diese erfolgt auf Basis von quaderförmigem beziehungsweise mattenförmigem Ausgangsmaterial. Ein derartiger Schaumgrundkörper kann durch Fräsen materialabtragend bearbeitet werden, um eine dreidimensionale Form eines Fahrradsattelpolsters zu erzielen. Das Fräsen von EVA-Schäumen ist sehr aufwendig. Ferner können komplexe Oberflächen nur aufwändig abgebildet werden.In particular, due to the weight of PU foams and bicycle pads made of EVA foams are known. These have in addition to the advantage of less weight the advantage that the restoring force for shock absorption is better. However, the production of bicycle saddles made of EVA foams is costly. This takes place on the basis of cuboid or mat-shaped starting material. Such a foam body can be machined by milling material removal to achieve a three-dimensional shape of a bicycle saddle pad. The milling of EVA foams is very expensive. Furthermore, complex surfaces can only be displayed consuming.
Eine weitere Möglichkeit der Herstellung von dreidimensionalen Fahrradsattelpolstern aus EVA-Schäumen besteht darin einen quaderförmigen Schaumgrundkörper aus EVA durch Thermoverformung plastisch zu verformen. Bei diesem Verformungsverfahren besteht allerdings der Nachteil, dass der EVA-Schaum teilweise stark komprimiert werden muss. Dies führt dazu, dass die geschlossenen Luftzellen des EVA-Schaums zerstört werden. Dies kann auch dazu führen, dass das Schaummaterial aufgrund des hohen Drucks bei der Verformung reißt. Ein wesentlicher Nachteil der starken Kompression von EVA-Schäumen besteht darin, dass in den stark verformten Bereichen die Shore-Härte sehr stark zunimmt. Dies kann dazu führen, dass in den stark verformten Bereich das Fahrradsattelpolster aus EVA-Schaum annähernd keine Dämpfungswirkung mehr hat. Bei einer Verformung eines 20 mm starken EVA-Schaums durch Komprimierung auf 8 mm werden nahezu alle Luftzellen zerstört und weisen in diesem Bereich keine Dämpfungseigenschaften mehr auf. Die Herstellung von komplexen dreidimensionalen Fahrradsattelpolstern aus EVA-Schäumen durch Thermoverformung ist daher nicht möglich.Another possibility for producing three-dimensional bicycle saddle pads made of EVA foams is to plastically deform a cuboid foam EVA body by thermoforming. In this deformation process, however, there is the disadvantage that the EVA foam sometimes has to be strongly compressed. This causes the closed air cells of the EVA foam to be destroyed. This can also cause the foam material to rupture due to the high pressure of deformation. A major disadvantage of the strong compression of EVA foams is that in the heavily deformed areas the Shore hardness increases very much. This can lead to the bicycle saddle pad made of EVA foam has almost no damping effect in the highly deformed area. When a 20 mm thick EVA foam is deformed to 8 mm by compression, almost all air cells are destroyed and no longer exhibit any damping properties in this area. The production of complex three-dimensional bicycle saddle pads made of EVA foams by thermoforming is therefore not possible.
Des Weiteren ist es bekannt, anatomisch geformte Fahrradsattelpolster mit positiven ergonomischen Eigenschaften aus mehreren Schaumlagen herzustellen. Hierbei ist es möglich Polsterstärken von insgesamt 4 bis 18 mm zu realisieren. Derartige Unterschiede sind durch Thermoverformung von EVA-Schäumen nicht realisierbar. Mehrteilige bzw. mehrlagige Polster weisen jedoch den Nachteil auf, dass bei der Verarbeitung ein Verschieben der Schaumteile zueinander auftreten kann. Auch kann aufgrund der Mehrschichtigkeit eine Verhärtung auftreten.Furthermore, it is known to produce anatomically shaped bicycle saddle pad with positive ergonomic properties of several foam layers. It is possible to realize upholstery thicknesses of 4 to 18 mm in total. Such differences can not be realized by thermoforming of EVA foams. However, multi-part or multi-layered upholstery have the disadvantage that, during processing, a displacement of the foam parts relative to one another can occur. Also, hardening may occur due to the multi-layered nature.
Aus
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrradsattelpolsters aus einem geschlossenporigen Schaum mit einer dreidimensionalen insbesondere komplexen Form bei im Wesentlichen homogenen Dämpfungseigenschaften zu schaffen. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes Fahrradsattelpolster zu schaffen.The object of the invention is to provide a method for producing a bicycle saddle pad from a closed-cell foam having a three-dimensional, particularly complex shape with substantially homogeneous damping properties. It is another object of the invention to provide a corresponding bicycle saddle pad.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 beziehungsweise ein Fahrradsattelpolster gemäß den Ansprüchen 13 und 14.The object is achieved by a method according to claim 1 or a bicycle saddle pad according to
Aufgrund der positiven Eigenschaften geschlossenzellig Schäume wie EVA-Schäumen erfolgt die Herstellung des erfindungsgemäßen Fahrradsattels durch einen geschlossenzelligen Schaum. Ein insbesondere quaderförmiger Schaumgrundkörper wird zunächst durch Materialabtrag bearbeitet. Hierdurch erfolgt die Herstellung eines Rohpolsters. Das Rohpolster weist eine der Endformen des Fahrradsattelpolsters angenäherte Form auf. Da durch den Materialabtrag erfindungsgemäß jedoch nur eine Annäherung an die Endform erfolgt, ist dies technisch relativ einfach realisierbar. Es wird in diesem Fall keine komplexe dreidimensionale Form erzeugt. Erfindungsgemäß wird sodann in einem weiteren Arbeitsschritt zur Erzielung der Endform des Fahrradsattelpolsters das Rohpolster thermoplastisch verformt. Eine komplexe dreidimensionale Ausgestaltung erfolgt somit durch die thermoplastische Verformung. Aufgrund der erfindungsgemäßen Kombination mit einer materialabtragenden Bearbeitung eines Schaumgrundkörpers und einer anschließenden thermoplastischen Verformung eines der Endform angenäherten Form des Rohpolsters ist es möglich komplexe dreidimensionale Sattelpolster aus geschlossenzelligem Schaum herzustellen, ohne dass ein zu starkes Verdichten des Schaums und somit ein starkes Erhöhen der Härte des Polsters erfolgt. Erfindungsgemäß kann somit ein aus einem einzigen Stück hergestelltes Sattelpolster aus geschlossenenzelligem Schaum hergestellt werden, wobei einerseits die Vorteile geschlossenzelliger Schäume insbesondere die hohe Rückstellkraft und die gute Stoßabsorbtion genutzt, andererseits die nachteilige Erhöhung der Härte durch zu starke thermische Verformung vermieden werden kann.Due to the positive properties of closed-cell foams, such as EVA foams, the bicycle saddle according to the invention is produced by a closed-cell foam. A particular cuboid foam body is first processed by removal of material. This results in the production of a raw cushion. The raw cushion has an approximate shape to the end shapes of the bicycle saddle pad. As a result of the removal of material according to the invention, however, only one Approaching the final shape, this is technically relatively easy to implement. In this case, no complex three-dimensional shape is generated. According to the invention, the raw cushion is then thermoplastically deformed in a further step to achieve the final shape of the bicycle saddle pad. A complex three-dimensional design is thus effected by the thermoplastic deformation. Due to the combination according to the invention with a material-removing machining of a foam base body and a subsequent thermoplastic deformation of the raw cushion approximating the final shape, it is possible to produce complex three-dimensional seat cushions of closed-cell foam, without over-compacting the foam and thus greatly increasing the hardness of the cushion he follows. According to the invention thus can be made of closed-cell foam made of a single piece saddle pad, on the one hand, the benefits of closed-cell foams used in particular the high restoring force and good shock absorption, on the other hand, the adverse increase in hardness can be avoided by excessive thermal deformation.
Da zur Herstellung des Rohpolsters der Schaumgrundkörper der Endform des Fahrradpolsters nur angenähert werden muss, ist es bevorzugt, dass der Schaumgrundkörper eine ebene Unterseite aufweist und diese zur Materialabtragung auf einer flächigen Auflage angeordnet werden kann. Es ist insofern einfach möglich den Schaumgrundkörper zum Materialabtrag beispielsweise durch Ansaugen auf einer flächigen Auflage zu fixieren. Es ist bevorzugt, dass der Materialabtrag durch Fräsen oder Sägen erfolgt. Besonders bevorzugt ist es zum Materialabtrag eine Bandsäge zu verwenden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Materialabtrag schnell und kostengünstig erfolgt. Desweiteren ist die Staubentwicklung beim Sägen deutlich geringer als beim Fräsen. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass bei dem Materialabtrag, die Endform nicht vollständig und exakt hergestellt wird, da dies sodann durch das Umformen erfolgt. Es sind somit gewisse Ungenauigkeiten beim Materialabtrag zulässig. Dies stellt einen wesentlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Kombination der beiden Herstellungsverfahren dar. Anstelle des Fräsens des Schaumgrundkörpers zur Herstellung des Rohpolsters ist es auch möglich eine materialabtragende Bearbeitung durch Schneiden mit Hilfe eines Heizdrahtes oder eines Wasserstrahls durchzuführen. Selbstverständlich sind auch Kombinationen unterschiedlicher materialabtragender Verfahren möglich.Since for the production of the raw cushion, the foam base body of the final shape of the bicycle pad only needs to be approximated, it is preferred that the foam base body has a flat bottom and this can be arranged for material removal on a flat support. It is therefore easily possible to fix the foam base body for removing material, for example by suction on a flat support. It is preferred that the removal of material takes place by milling or sawing. It is particularly preferred to use a band saw for material removal. This has the particular advantage that the material removal takes place quickly and inexpensively. Furthermore, the dust development during sawing is significantly lower than when milling. According to the invention, it is possible that in the removal of material, the final shape is not completely and accurately produced, since this is then done by the forming. There are thus certain inaccuracies in the removal of material allowed. This represents a significant advantage of the combination according to the invention of the two production methods. Instead of milling the foam base body to produce the raw cushion, it is also possible to carry out a material-removing machining by cutting with the aid of a heating wire or a water jet. Of course, combinations of different material removal processes are possible.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Materialabtrag ausschließlich an einer Oberseite des Schaumgrundkörpers. Die Verformung der Unterseite des Schaumkörpers zur Herstellung eines komplexen dreidimensionalen Fahrradsattelpolsters erfolgt sodann mit Hilfe der Thermoverformung. Hierdurch ist es beispielsweise möglich im Bereich der Sitzknochen ein dickeres Fahrradsattelpolster zu realisieren, um den Sitzkomfort zu verbessern.In a preferred embodiment, the material removal takes place exclusively on an upper side of the foam base body. The deformation of the underside of the foam body to produce a complex three-dimensional Fahrradsattelpolsters then carried out with the help of thermoforming. This makes it possible, for example, to realize a thicker bicycle seat cushion in the area of the seat bones in order to improve the sitting comfort.
Des Weiteren ist es möglich auch einen Materialabtrag an der Unterseite vorzunehmen. Hierdurch kann zunächst ein Materialabtrag an der Oberseite erfolgen. Im nächsten Schritt wird der Schaumkörper sodann gewendet, um einen Materialabtrag an der ursprünglichen Unterseite des Schaumkörpers vorzunehmen. Um den an der Oberseite bereits bearbeiteten Schaumkörper zum weiteren Materialabtrag fixieren zu können, ist es bevorzugt diesen in eine Schale zu legen, wobei der gewendete Schaumgrundkörper, der in seiner Oberseite bereits bearbeitet ist, in der Schale angesaugt werden kann. Bevorzugt ist es hierbei ferner, dass die Schale eine Innenseite beziehungsweise Innenkontur aufweist, die im Wesentlichen zu der Oberfläche der bearbeiteten Oberseite komplementär ist. Hierdurch ist ein gutes Fixieren in der Schale möglich.Furthermore, it is also possible to carry out a material removal on the underside. As a result, a material removal at the top can first take place. In the next step, the foam body is then turned to carry out a material removal on the original underside of the foam body. In order to be able to fix the already processed on the upper side foam body for further removal of material, it is preferable to put this in a shell, wherein the turned foam body, which is already processed in its upper side, can be sucked into the shell. In this case, it is also preferable for the shell to have an inner side or inner contour which is substantially complementary to the surface of the machined upper side. This allows a good fixation in the shell.
Ein Rohpolster, das je nach Ausführungsform an der Ober- und/oder Unterseite durch Materialabtrag bearbeitet ist wird zur Thermoverformung in eine heiße und/oder beheizbare Form gelegt. Der Hohlraum dieser entspricht bei geschlossener Form der Endform des Fahrradsattelpolsters. Es könnte lediglich noch ein gewisser Überstand am Rand vorgesehen sein, der erst nach der Thermoverformung abgeschnitten wird. Das Herstellen der Außenkontur des Fahrradsattelpolsters insbesondere durch Schneiden kann auch vor oder nach dem Schritt der materialabtragenden Bearbeitung erfolgen.A raw cushion, which is processed depending on the embodiment on the top and / or bottom by material removal is placed to thermoforming in a hot and / or heatable form. The cavity corresponds to this closed shape of the final shape of the Fahrradsattelpolsters. It could only be provided on the edge of a certain supernatant, which is cut off only after the thermoforming. The production of the outer contour of the Fahrradsattelpolsters in particular by cutting can also be done before or after the step of the material-removing machining.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer materialabtragenden Bearbeitung mit einer Thermoverformung ist es ferner möglich Bereiche unterschiedlicher Shore-Härten zu definieren. Einerseits kann die Herstellung des Rohpolsters so nah am Endpolster sein, dass die Dämpfungseigenschaften beziehungsweise die Härte des Fahrradsattelpolsters im Wesentlichen über seinen gesamten Bereich homogen ist. Andererseits ist es auch möglich, bewusst in gewissen Bereichen weniger Material abzutragen so dass bei der Thermoverformung eine stärkere Verformung und somit eine Erhöhung der Härte erfolgt. Es ist somit mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ein Fahrradsattelpolster herzustellen, das in einzelnen Bereichen eine klar definierte sich unterscheidende Härte aufweist.The inventive combination of a material-removing machining with a thermoforming, it is also possible to define areas of different Shore hardnesses. On the one hand, the production of the raw cushion can be so close to the end cushion that the damping properties or the hardness of the bicycle saddle pad is substantially homogeneous over its entire area. On the other hand, it is also possible to deliberately remove less material in certain areas so that a greater deformation and thus an increase in hardness occurs during thermoforming. It is thus possible with the aid of the method according to the invention to produce a bicycle saddle pad which has a clearly defined differing hardness in individual areas.
Besonders geeignet für die Herstellung des erfindungsgemäßen Fahrradsattelpolsters sind EVA-Schäume. Andererseits ist die Herstellung auch mit anderen geschlossenzelligen geschäumten Polymeren möglich, wobei es sich insbesondere um geschlossenzellige geschäumte Thermoplaste handelt. Neben EVA können auch geschlossenzellige Polystyrole, Polypropylene, Polyvinylchloride und Polyurethane verwendet werden.Particularly suitable for the production of the bicycle saddle pad according to the invention are EVA foams. On the other hand, the preparation is also possible with other closed-cell foamed polymers, which are in particular closed-cell foamed thermoplastics. In addition to EVA, closed-cell polystyrenes, polypropylenes, polyvinyl chlorides and polyurethanes can also be used.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrradsattelpolster, das vorzugsweise nach vorstehend beschriebenem Verfahren hergestellt wurde. Ein derartiges Fahrradsattelpolster ist insbesondere für Sportsättel geeignet, da das Eigengewicht des Fahrradsattelpolsters gering ist. Das erfindungsgemäße Fahrradsattelpolster ist aus einem einstückigen geschlossenzelligen Schaum hergestellt, dessen Dämpfungseigenschaften über das gesamte Fahrradsattelpolster um weniger als 30% insbesondere weniger als 20% variieren.Furthermore, the invention relates to a Fahrradsattelpolster, which was preferably prepared by the method described above. Such a bicycle saddle pad is particularly suitable for sports saddles, since the weight of the Fahrradsattelpolsters is low. The bicycle saddle pad according to the invention is made of a one-piece closed-cell foam whose damping properties vary over the entire bicycle saddle pad by less than 30%, in particular less than 20%.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrradsattelpolster, das ebenfalls vorzugsweise mit dem vorstehenden Verfahren hergestellt ist und für Sportsättel besonders gut geeignet ist. Ein derartiges Fahrradsattelpolster, das eine selbstständige Erfindung darstellt weist eine Shore-Härte über den gesamten Fahrradsattelbereich auf, die um weniger als 20% insbesondere weniger als 10% variiert.Furthermore, the invention relates to a bicycle saddle pad, which is also preferably made by the above method and is particularly well suited for sports saddles. Such a bicycle saddle pad, which is an independent invention has a Shore hardness over the entire bicycle saddle area, which varies by less than 20%, in particular less than 10%.
Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Polsterdicke um mehr als 50% insbesondere um mehr als 80% variieren kann. Beispielsweise ist das Poster im dünnsten Bereich nur 2 mm stark und im dicksten Bereich insbesondere im Bereich der Sitzknochen 20 mm stark. Die Veränderung der Dicke beträgt somit 18 mm beziehungsweise 90%.Furthermore, it is preferred that the cushion thickness can vary by more than 50%, in particular by more than 80%. For example, the poster is only 2 mm thick in the thinnest area and 20 mm thick in the thickest area, especially in the area of the sit bones. The change in thickness is thus 18 mm and 90%, respectively.
Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Bei einem Schaumgrundkörper
Nach Herstellen des in
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