DE102019214576B4 - Fluidbefüllbares Blasensystem, Schweißwerkzeug und Verfahren zum Betrieb eines Schweißwerkzeugs - Google Patents

Fluidbefüllbares Blasensystem, Schweißwerkzeug und Verfahren zum Betrieb eines Schweißwerkzeugs Download PDF

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Abstract

Fluidbefüllbares Blasensystem (1), insbesondere für konturverstellbare Komponenten eines Fahrzeugs, umfassend zwei oder mehrere jeweils aus flexibler Folie (17, 18, 19, 20) geformte Blasen (3, 5), wobei wenigstens eine der Blasen (3, 5) eine Öffnung (9) zum Ein- und/oder Ausströmen von Fluid in das Blasensystem (1) aufweist, und wobei die Innenräume (11, 13) zweier benachbarter Blasen (3, 5) über einen Fluidkanal (7) miteinander verbunden sind, so dass Fluid überströmen kann, und der Fluidkanal (7) von einer Schweißnaht (15) umgeben ist, welche jeweils zwei benachbarte Blasen (3, 5) aneinander fügt, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innenraum (11, 13) von wenigstens einer der Blasen (3, 5) weisend eine den Fluidkanal (7) umgebende Konturenzone (25) ausgebildet ist, welche zwei oder mehrere Bereiche (21, 27, 47) unterschiedlicher Materialdicken (H21.1, H21.2, H21.3, H27.1, H47.1, H47.2, H20) der die Blase (3, 5) bildenden Folie (17, 18, 19, 20) aufweist, wobei ein erster Bereich (21) der Konturenzone (25), den Fluidkanal (7) zumindest abschnittsweise umgibt und eine erste Materialdicke (H21.1) aufweist und ein zweiter Bereich (27) der Konturenzone (25) den ersten Bereich (21) zumindest abschnittsweise umgibt und eine zweite Materialdicke (H27.1) aufweist, und die zweite Materialdicke (H27.1) des zweiten Bereichs (27) geringer als die erste Materialdicke (H21.1) des ersten Bereichs (21) ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein fluidbefüllbares Blasensystem sowie ein Schweißwerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Blasensystems mittels des Schweißwerkzeugs.
  • Fluidbefüllbare Blasen und Mehrkammer-Blasensysteme finden häufig im Automobilbereich Anwendung und umfassen üblicherweise mit Luft befüllbare Folienblasen bzw. Luftkammern. Die flexiblen Folienblasen werden beispielsweise mittels einer Druckluftversorgung befüllt, wobei der Luftdruck variabel einstellbar sein kann, um zum Beispiel in einem Fahrzeugsitz unterschiedlich harte und unterschiedlich stark ausgeprägte Stützkonturen zu realisieren.
  • Üblicherweise weisen Mehrkammer-Blasensysteme eine in eine der Blasen mündende Druckluftversorgung auf, wobei die weiteren Blasen mit Überströmkanälen verbunden sind und so ebenfalls mit Druckluft versorgt werden. Aus der US 4 965 899 A , der US 6 122 784A und der DE 10 2011 089 749 B4 sind unterschiedliche Arten von Mehrkammer-Blasensystemen bekannt, wobei die einzelnen Kammern miteinander verbunden sind, so dass Luft zwischen benachbarten Blasen überströmen kann.
  • Häufig zeigen die bekannten Mehrkammer-Blasensysteme ein unvorteilhaftes Verhalten beim Befüllen mit Druckluft, insbesondere wenn gleichzeitig ein äußerer Druck, beispielsweise durch das Körpergewicht einer sich in einem Fahrzeugsitz befindlichen Person, auf das Blasensystem ausgeübt wird. So wird häufig der Überström- bzw. Fluidkanal zwischen zwei benachbarten Blasen blockiert, indem ein dem Fluidkanal gegenüberliegender Abschnitt einer zweiten Blase auf den Fluidkanal gedrückt wird. Erst wenn ein Grenzdruck in der ersten Blase überschritten wird, öffnet die bislang verschlossene zweite Blase ruckartig, wobei ein Geräusch entsteht. Zudem ist das ruckartige Öffnen unangenehm spürbar und wirkt sich nachteilig auf die Materialstabilität aus.
  • Aus der DE 10 2012 218 440 A1 ist ein Pneumatikelement mit drei Luftkammern bekannt, welche mittels eines inneren Überströmbereichs miteinander verbunden sind und eine den Überströmbereich umgebende Schweißverbindung aufweisen, deren äußerer Verlauf quer zur Längsachse des Überströmbereichs zwei unterschiedliche Abstände aufweist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Blasensystem mit einem verbessertem Aufblasverhalten sowie ein Schweißwerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Blasensystems bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Blasensystem gemäß Anspruch 1 sowie ein Schweißwerkzeug gemäß Anspruch 7 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes fluidbefüllbares Blasensystem, insbesondere für konturverstellbare Komponenten eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel Fahrzeugsitz, Armlehne, Mittelkonsole, Heckspoiler, umfasst zwei oder mehrere jeweils aus flexibler Folie geformte Blasen, wobei wenigstens eine der Blasen eine Öffnung zum Ein- und/oder Ausströmen von Fluid in das Blasensystem aufweist, und wobei die Innenräume zweier benachbarter Blasen über einen Fluidkanal miteinander verbunden sind, so dass Fluid überströmen kann. Der Fluidkanal ist von einer Schweißnaht umgeben, welche jeweils zwei benachbarte Blasen aneinander fügt. In den Innenraum von wenigstens einer der Blasen weisend, ist eine den Fluidkanal umgebende Konturenzone ausgebildet, welche zwei oder mehrere Bereiche unterschiedlicher Materialdicken der die Blase bildenden Folie aufweist. Durch das Ausbilden von Bereichen unterschiedlicher Materialdicke in einer den Fluidkanal umgebenden Konturenzone sind dort also Unebenheiten vorhanden und die obere Folie der zweiten Blase kann nicht mehr plan auf dem den Fluidkanal umgebenden Folienbereich aufliegen und den Fluidkanal nicht mehr vollständig abdichten. Somit kann die Luft bereits ab Beginn des Befüllvorgangs bzw. bei geringem Grenzdruck in die zweite Blase überströmen. Damit kann der Fülldruck des Fluids, üblicherweise Luft, auf die gesamte innere Fläche der zweiten Blase wirken und diese kontinuierlich anheben. Eine ruckartige Expansion der zweiten Blase wird somit verhindert.
  • Besonders vorteilhaft kann es sein, jeweils eine Konturenzone mit den Bereichen unterschiedlicher Materialdicken beidseitig des Fluidkanals auszubilden, dass somit in jede der zwei benachbarten Blasen eine Konturenzone weist. So treffen bei Blasensystemen, welche drei oder mehr Blasen aufweisen, bei den inneren Blasen zwei Konturenzonen aufeinander, wenn die Blase zusammengedrückt wird, nämlich eine obere in die Blase hineinweisende Konturenzone eines ersten Fluidkanals und eine untere in dieselbe Blase hineinweisende Konturenzone eines zweiten Fluidkanals. Das Aufeinandertreffen der Erhöhungen und Vertiefungen der beiden Konturenzonen fördert zusätzlich das Durchströmen der Luft.
  • Idealerweise weisen die Folien, aus welchen die Blasen geformt sind, ein für Hochfrequenzschweißen geeignetes Material, insbesondere Polyurethan, auf. Durch Anlegen eines Hochfrequenz-Wechselfelds, üblicherweise im MHz-Bereich, können die Folien so erwärmt und unter Druck zusammengefügt werden.
  • Zweckmäßig umgibt ein erster Bereich der Konturenzone den Fluidkanal zumindest abschnittsweise und weist eine erste Materialdicke auf und umgibt ein zweiter Bereich der Konturenzone den ersten Bereich zumindest abschnittsweise und weist eine zweite Materialdicke auf. Durch die unterschiedlichen Materialhöhen wird einem planen und abdichtenden Aufliegen der gegenüberliegenden Folie entgegengewirkt.
  • In einer vorteilhaften Variante umfasst die Konturenzone einen dritten Bereich, der den zweiten Bereich zumindest abschnittsweise umgibt und die erste oder eine dritte Materialdicke aufweist. Dadurch, dass jeder der drei Bereiche eine zu seinem jeweils benachbarten Bereich unterschiedliche Höhe aufweist, kann sich eine gegenüberliegende Folie diesem Höhenprofil des Konturenbereichs nur ungenügend anpassen, so dass ein planes und den Fluidkanal abdichtendes Aufliegen weiter erschwert wird.
  • Idealerweise ist die zweite Materialdicke des zweiten Bereichs geringer als die erste Materialdicke des ersten Bereichs und/oder geringer als die dritte Materialdicke des dritten Bereichs. So ergibt sich der zweite Bereich zumindest abschnittsweise als Vertiefung, und eine gegenüberliegende Folie kann sich nur unzureichend in eine solche Vertiefung einlegen. Wie weiter unten beschrieben, können jedoch auch in einem solchen vertieften zweiten Bereich Konturen vorhanden sein, welche eine Materialdicke bzw. Höhe aufweisen, die den benachbarten Bereichen entsprechen oder sogar übertreffen.
  • Bevorzugt ist der erste und/oder der zweite Bereich in seiner lateralen Erstreckung an einer äu-ßeren Umfangsseite polygonförmig oder bogenförmig. Je strukturierter die konturierten, also erhöhten oder vertieften, Bereiche der Konturenzone ausgebildet sind, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit eines luftdichten Abschlusses mit einer aufliegenden Folie, da sich dem Abdichten entgegenwirkende Spannungen in der aufliegenden Folie aufbauen. So sind anstatt einer Kreisform insbesondere eckige Strukturen wie Vielecke und Sternformen sinnvoll. Außerdem können Formen mit runden Außenkanten und Kombinationen von runden, geraden und Ecken aufweisenden Außenkanten, wie beispielsweise eine Kleeblattform, gebildet werden.
  • Wenn mehrere, insbesondere drei oder mehr, Blasen übereinander angeordnet sind und sich daher mehrere Verbindungen mit Fluidkanälen übereinander befinden, können die strukturierten Bereiche, insbesondere die polygonförmigen oder bogenförmigen Konturen, mit einem Winkelversatz zueinander angeordnet sein. Dieser Winkelversatz, also gleiche oder ähnliche Muster, welche im Vergleich zueinander gedreht sind, ist besonders bei zwei innerhalb einer Blase und damit gegenüberliegenden Konturenzonen, also einer nach oben weisenden Konturenzone einer Blase an einem ersten Fluidkanal und einer nach unten weisenden Konturenzone derselben Blase an einem zweiten Fluidkanal, sinnvoll. Somit kreuzen sich Muster bzw. Strukturen der polygonförmig und/oder bogenförmigen Bereiche und bilden zwischen den Konturenzonen natürliche Beabstandungen, durch welche die Luft von den Fluidkanälen besonders gut zu den umliegenden Bereichen ins Blaseninnere gelangen kann.
  • Vorzugsweise weist die Konturenzone Abstandselemente und/oder Durchflusskanäle auf. Diese Formen sind üblicherweise von eher geringerer flächiger Ausdehnung als beispielsweise die oben beschriebenen Bereiche. Die Abstandselemente sind Erhebungen, welche ein planes Aufeinanderliegen der Folien in einem das jeweilige Abstandselement umgebenden Bereich verhindern. Ein Durchflusskanal kann als Vertiefung angesehen werden, welche groß genug ist, um von Luft durchströmt zu werden, jedoch zu klein um ein abdichtendes Einpassen einer Folie zu ermöglichen. Somit wird das Durchströmen von Luft zwischen den Folien weiter verbessert, indem Luft zwischen den Abstandselementen oder in den Durchflusskanälen strömt. Die Abstandselemente bzw. Durchflusskanäle können sich über einen, zwei oder alle der drei Bereiche erstrecken, und können auch über den dritten Bereich hinaus, in den weiteren umgebenden Folienbereich verlaufen.
  • In einer bevorzugten Variante sind die Abstandselemente sich von dem Fluidkanal radial erstreckende Grate und die Durchflusskanäle sich von dem Fluidkanal radial erstreckende Nute. So werden im Wesentlichen längliche, von dem Fluidkanal fortweisende Strukturen bereitgestellt, welche ein besonders gutes Strömen der Luft in den weiteren inneren Raum der zweiten Blase ermöglichen.
  • In einer weiteren Variante weist der erste und/oder der zweite Bereich zwei oder mehrere Unterbereiche auf, welche jeweils in Umfangsrichtung zu einem benachbarten Unterbereich eine unterschiedliche Materialdicke haben. Somit werden also Unebenheiten in Umfangsrichtung bereitgestellt, welche ein planes Aufliegen der oberen Folie auf die untere Folie verhindern, wodurch ein Strömen der Luft in radialer Richtung ermöglicht oder verbessert wird. Die Unterbereiche können insbesondere Nute oder Grate sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante weist der dritte Bereich zwei oder mehrere Unterbereiche auf, welche jeweils in Umfangsrichtung zu einem benachbarten Unterbereich eine unterschiedliche Materialdicke haben. So wird ein planes Aufliegen der oberen Folie auch im dritten Bereich zusätzlich erschwert und ein Durchströmen der Luft zwischen den Folien verbessert.
  • Ein erfindungsgemäßes Schweißwerkzeug zum Herstellen eines Blasensystems, insbesondere eines Blasensystems gemäß der vorangegangenen Beschreibung, umfasst einen Schweißstempel, welcher aus einem ein elektrisches Hochfrequenz-Wechselfeld leitenden Material gebildet ist.
  • Der Schweißstempel weist eine mittige Ausnehmung auf und das Schweißwerkzeug umfasst des Weiteren einen innerhalb der Ausnehmung angeordneten Innenstempel, welcher aus das elektrische Hochfrequenz-Wechselfeld nichtleitendem Material gebildet und an einer Unterseite konturiert ist. Der Schweißstempel, welcher beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein kann, stellt die Verbindung der Folie der ersten Blase und der Folie der zweiten Blase mittels Hochfrequenzschweißen her. Durch das elektrische Hochfrequenz-Wechselfeld werden die beiden Folien erhitzt und durch Andrücken des Schweißstempels gegen eine Widerlagerfläche werden die dazwischenliegenden Folien materialschlüssig verbunden. Der am inneren Rand des Schweißstempels in die mittige Ausnehmung hineintretende Materialwulst wird dabei von dem Innenstempel, welcher beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein kann, und dessen Konturen geformt. So kann die Gesamtform des Wulstes gesteuert und Konturen als Unterbereiche unterschiedlicher Materialhöhe ausgeformt werden. Dadurch kann das gewünschte Überströmverhalten beim Befüllen des Blasensystems erreicht werden.
  • Bevorzugt ist der Innenstempel relativ zum Schweißstempel höhenverstellbar. So können je nach Folienmaterial und Schweißparameter Schweißwülste aus unterschiedlichen Materialmengen und damit Dicken bearbeitet werden. Zudem kann gewählt werden, ob der Wulst im Wesentlichen nach seiner erfolgten Bildung durch Aufdrücken des Innenstempels geformt werden soll, oder ob der Wulst durch den Innenstempel, welcher in seiner Endposition bzw. Formposition gehalten wird, geformt wird, indem der Wulst schon während des Schweißprozesses unter den Innenstempel gedrückt wird.
  • Idealerweise ist der Innenstempel austauschbar. So können Innenstempel mit unterschiedlichen Konturen gewählt werden und der Innenstempel kann bei einem möglichen Verschleiß ersetzt werden.
  • In einer vorteilhaften Variante ist der Schweißstempel in seinem Querschnitt an einer äußeren Umfangsseite polygonförmig oder bogenförmig. So kann die Schweißnaht der beiden Folien, wie bereits oben erwähnt, entsprechend konturiert werden, wodurch besonders gut Spannungen im oberen Folienabschnitt erzeugt werden, wenn dieser auf der Konturenzone aufliegt, wodurch ein Abdichten des Fluidkanals verhindert wird.
  • Vorzugsweise ist ein den Schweißstempel zumindest abschnittsweise umgebender Außenstempel angeordnet, welcher ein das elektrische Hochfrequenz-Wechselfeld nichtleitendes Material aufweist. So kann auch ein an dem Außenumfang des Schweißstempels entstehender Schweißwulst geformt und konturiert werden, um das Überströmverhalten der Luft bzw. des Füllgases von der ersten Blase in die zweite Blase vorteilhaft zu beeinflussen.
  • In einer zweckmäßigen Variante ist der Schweißstempel und/oder der Außenstempel jeweils an einer Unterseite konturiert. So können auch im Bereich der eigentlichen Schweißnaht sowie des äußeren Schweißwulsts Unterbereiche bzw. Konturen ausgebildet werden, welche das Durchströmen der Luft besonders gut fördern. Insbesondere ist es so möglich, die Unterbereiche bzw. Konturen kontinuierlich aneinander anschließend vom inneren Schweißwulst über die Schweißnaht und den äußeren Schweißwulst zu führen, um das Durchströmen der Luft vom Fluidkanal bis zum Rand der Konturenzone zu ermöglichen. Denkbar ist allerdings auch, den Schweißstempel an seiner Unterseite so zu gestalten, dass dieser sowohl die Schweißnaht als auch innere und äu-ßere Schweißwülste konturiert und formt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Variante umfasst das Schweißwerkzeug zwei sich gegenüberliegende Seiten mit den beschriebenen Stempeln und Stempelstrukturen zum Formen der Schweißnaht und Konturierungen. So kann an einem Fluidkanal gleichzeitig und beidseitig, also unterhalb der zwei zu verbindenden Folien und in die erste Blase weisend und oberhalb in die zweite Blase weisend, eine Konturenzone ausgebildet werden. Somit bildet der eine Schweißstempel die Widerlagerfläche des gegenüberliegenden, wobei die beiden zu verbindenden Folien dazwischen angeordnet sind. Die gegenüberliegenden Stempelstrukturen oder Stempelflächen können bereits gegeneinander verdreht sein, um die Verdrehung der polygonförmig oder bogenförmigen Konturen der Bereiche der Konturenzone, wie oben beschrieben, zu erreichen.
  • In einer weiteren Variante umfasst das Schweißwerkzeug zwei voneinander abgewandte Seiten mit den beschriebenen Stempeln und Stempelstrukturen zum Formen jeweils einer Schweißnaht. So kann gleichzeitig eine in eine Blase weisende Konturenzone an einem ersten Fluidkanal und eine in dieselbe Blase weisende Konturenzone an einem gegenüberliegenden zweiten Fluidkanal ausgebildet werden. Die Stempelflächen können dabei ebenso gegeneinander verdreht sein.
  • Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein Verfahren zum Betrieb eines Schweißwerkzeugs, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    • - Bereitstellen von zwei übereinander angeordneten Folien, wobei die erste Folie zumindest teilweise zur Bildung einer ersten Blase und die zweite Folie zumindest teilweise zur Bildung einer zweiten Blase vorgesehen ist,
    • - Verschweißen der beiden Folien und Ausbilden einer Schweißnaht durch Aufdrücken eines Schweißwerkzeugs und Beaufschlagen des Schweißwerkzeugs mit einem Hochfrequenz-Wechselfeld,
    • - Formen eines sich durch das Verschweißen bildenden Schweißwulstes aus Folienmaterial, so dass der Schweißwulst mindestens zwei Unterbereiche unterschiedlicher Materialdicke aufweist.
  • Nach dem Schweißprozess kann mittig der Fluidkanal aus den beiden Folien ausgestanzt werden. Alternativ dazu kann jede der Folien die Ausnehmung, welche dem Fluidkanal entspricht, bereits vor dem Schweißen haben und die Folien können den Fluidkanal betreffend deckungsgleich übereinandergelegt werden. Hierzu kann auch eine Zentrierhilfe in Form eines Kegels oder Zylinders verwendet werden.
  • Zweckmäßig findet das Formen des Schweißwulstes während des Verschweißens der beiden Folien und damit während seiner Entstehung statt, oder das Formen des Schweißwulstes findet nachfolgend dem Verschweißen statt. Das Formen und/oder Konturieren kann sich, wie oben beschrieben, auf einen inneren und einen äußeren Schweißwulst beziehen. Findet dieses Formen und Konturieren nach dem eigentlichen Schweißvorgang statt, so kann dies durch Absenken des Innenstempels bzw. des Außenstempels geschehen. Ebenso kann jedoch auch ein weiteres Werkzeug verwendet werden, um unter Wärmeeinwirkung die Konturen aufzubügeln. Dieses Aufbügeln kann einerseits beispielsweise das Eindrücken von Konturen in die Schweißwülste, also das Ausbilden von Bereichen unterschiedlicher Materialdicke durch Verdrängung von Folienmaterial, umfassen, andererseits jedoch auch ein Einbügeln von Wellen oder Unebenheiten ohne Beeinflussung der Materialdicke bzw. Verdrängung von Folienmaterial bedeuten.
  • Vorteilhaft wird für den Fall, dass eine beidseitige Konturenzone ausgebildet werden soll, ein wie oben beschriebenes Schweißwerkzeug mit zwei Stempelflächen verwendet, so dass in einem einzigen Arbeitsschritt zwei Konturenzonen ausgebildet werden. Wird ein Schweißwerkzeug mit sich gegenüberliegenden Stempelflächen verwendet, so können an einem Fluidkanal zwei Konturenzonen ausgebildet werden, wovon eine in die erste der benachbarten und dann miteinander verbundenen Blasen zeigt, und die andere in die zweite Blase zeigt. Wird ein Schweißwerkzeug mit zwei voneinander wegweisenden Stempelflächen verwendet, so kann eine Konturenzone an einem ersten Fluidkanal und eine Konturenzone an einem zweiten Fluidkanal ausgebildet werden, wobei beide Konturenzonen in dieselbe Blase zeigen. Die Blase kann anschließend beispielsweise durch Randschweißen der oberen Blasenhälfte mit der unteren Blasenhälfte geschlossen werden. Alternativ können die Konturenzonen auch nacheinander ausgebildet werden und dazu ein Schweißwerkzeug mit nur einer Stempel- bzw. Schweißseite jeweils neu gegen eine herkömmliche Widerlagerfläche angesetzt werden. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben. Dabei zeigen
    • 1: eine Schnittansicht eines aufgeblasenen Zwei-Kammer-Blasensystems,
    • 2: eine Schnittansicht eines Zwei-Kammer-Blasensystems mit durch die zweite Blase verschlossenem Fluidkanal,
    • 3 A: einen Fluidkanal mit auf einem seitlichen Schweißwulst aufliegender Folie der zweiten Blase nach dem Stand der Technik,
    • 3 B: einen Fluidkanal mit plan aufliegender Folie der zweiten Blase nach dem Stand der Technik,
    • 3 C: einen Fluidkanal mit auf einem seitlichen Schweißwulst aufliegender Folie der zweiten Blase und in dem Schweißwulst ausgebildeten Durchflusskanälen,
    • 4: eine Draufsicht auf eine Konturenzone der zweiten Blase,
    • 5: eine Draufsicht auf den zweiten Bereich einer Konturenzone in verschiedenen Formenbeispielen,
    • 6: eine seitliche Schnittansicht eines Schweißwerkzeugs,
    • 7: eine Draufsicht einer Konturenzone eines ersten Ausführungsbeispiels,
    • 8: eine perspektivische Ansicht der Konturenzone des ersten Ausführungsbeispiels,
    • 9: eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone des ersten Ausführungsbeispiels,
    • 10: eine Draufsicht einer Konturenzone eines zweiten Ausführungsbeispiels,
    • 11: eine perspektivische Ansicht der Konturenzone des zweiten Ausführungsbeispiels,
    • 12: eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone des zweiten Ausführungsbeispiels,
    • 13: eine Draufsicht einer Konturenzone eines dritten Ausführungsbeispiels,
    • 14: eine perspektivische Ansicht der Konturenzone des dritten Ausführungsbeispiels,
    • 15: eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone des dritten Ausführungsbeispiels,
    • 16: eine Draufsicht einer Konturenzone eines vierten Ausführungsbeispiels,
    • 17: eine perspektivische Ansicht der Konturenzone des vierten Ausführungsbeispiels,
    • 18: eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone des vierten Ausführungsbeispiels,
    • 19: eine Draufsicht einer Konturenzone eines fünften Ausführungsbeispiels,
    • 20: eine perspektivische Ansicht der Konturenzone des fünften Ausführungsbeispiels,
    • 21: eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone des fünften Ausführungsbeispiels.
  • Einander entsprechende Komponenten sind in den Figuren jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines aufgeblasenen Blasensystems 1, welches zwei aus flexibler Folie gebildete Kammern bzw. Blasen 3, 5 umfasst, welche über einen Fluidkanal 7 verbunden sind, so dass durch eine Öffnung zugeführte Druckluft von dem Innenraum 11 der ersten Blase 3 in den Innenraum 13 der zweiten Blase 5 überströmen kann. Der Fluidkanal 7 ist von einer Schweißnaht 15 umgeben, durch welche die beiden Blasen 3, 5 nach außen hin abgedichtet miteinander verbunden sind. In dieser Ausführungsform umfasst das Blasensystem 1 zwei Blasen 3, 5, wobei jedoch auch Blasensysteme 1 mit drei oder mehr Blasen möglich sind, welche jeweils über einen Fluidkanal 7 miteinander verbunden sind, so dass ein Aufblasen über eine einzige Luftzuführung 9 möglich ist. Jedoch ist es auch möglich, an mehr als einer Blase eine oder mehrere Luftzuführungen 9 vorzusehen. Die erste Blase 3 weist eine obere Hälfte bzw. Abschnitt bzw. Folie 17 und eine untere Hälfte bzw. Abschnitt bzw. Folie 19 auf. Die zweite Blase 5 weist eine obere Hälfte bzw. Abschnitt bzw. Folie 18 und eine untere Hälfte bzw. Abschnitt bzw. Folie 20 auf. Diese Abschnitte 17, 18, 19, 20 können als einzelne Folien vorliegen und zur Bildung der Blasen 3, 5 sukzessive verschweißt werden. Dies kann z.B. durch ein Verschweißen der Abschnitte 17 und 20 und anschließend der Abschnitte 17 und 19 sowie 18 und 20 geschehen. Andere Vorgehensweisen bzw. Zuschnitte als Ausgangsbasis sind jedoch ebenfalls möglich.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht eines Zwei-Kammer-Blasensystems mit durch die zweite Blase 5 verschlossenem Fluidkanal 7. Diese Darstellung zeigt einen Zustand während eines Aufblasvorgangs des Blasensystems 1, wobei die erste Blase 3 schon zumindest teilweise aufgrund eines Innendrucks P aufgeblasen ist und somit eine in alle Richtungen gerichtete Kraft F1 auf die Außenwände der Blase 3 ausübt. Der obere Abschnitt 18 der zweiten Blase 5 liegt auf dem unteren Abschnitt 20 auf, da eine von oben wirkende Kraft F2, beispielsweise ausgeübt durch einen Fahrzeuginsassen, auf das Blasensystem 1 einwirkt. In dieser Ausführungsform ist an der Schweißnaht 15 ein Schweißwulst 21A ausgebildet, welcher eine Erhöhung gegenüber dem unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 darstellt. Der Schweißwulst 21A entsteht beim Ausbilden der Schweißnaht 15 mittels Hochfrequenzschweißen beispielsweise am inneren Rand eines Schweißstempels.
  • 3A zeigt den in 2 gestrichelt markierten Ausschnitt des Fluidkanals 7 mit angrenzender Schweißnaht 15 mit auf dem Schweißwulst 21A aufliegendem oberen Folienabschnitt 18 der zweiten Blase 5. In dieser, dem Stand der Technik entsprechenden Darstellung weist der Schweißwulst 21A keinerlei Konturierung, Nute oder Grate auf, so dass der Schweißwulst 21A die Form eines durchgehenden Rings um den Fluidkanal 7 hat. Der Schweißwulst 21A wirkt nun abdichtend, so dass keine Luft von der ersten Blase 3 in die weiter außen gelegenen Bereiche der zweiten Blase 5 strömen kann. Um die zweite Blase 5 zu füllen und die obere Folie 18 gegen die Kraft F2 anzuheben, bleibt somit nur die Fläche in der Größe des Fluidkanals 7, um der Kraft F2 entgegenzuwirken. Entsprechend der Gleichung F=p*A (Kraft = Druck mal Fläche) muss also zunächst ein hoher Druck aufgebracht werden, um bei kleiner Fläche die Folie 18 anzuheben.
  • 3B zeigt eine weitere dem Stand der Technik entsprechende Darstellung, bei welcher kein Schweißwulst 21A bei Herstellen der Schweißnaht 15 ausgebildet wurde. Der obere Folienabschnitt 18 liegt nun plan auf dem unteren Folienabschnitt 20 der zweiten Blase 5 auf, so dass der Fluidkanal 7 ebenfalls luftdicht abgeschlossen wird. Entsprechend stellt sich die gleiche Problematik wie in 3A ein.
  • 3C zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Schweißwulst 21A ausgebildet wurde, dieser jedoch weiter konturiert ist. Wie in 3A liegt der obere Abschnitt 18 der zweiten Blase 5 auf dem Schweißwulst 21A auf. Durch eine Konturierung 23, welche beispielsweise ein von oben eingedrückter Durchflusskanal 23A sein kann (hier gestrichelt dargestellt), kann nun jedoch die von der ersten Blase 3 kommende Luft auch in die seitlichen Bereiche des Innenraums 13 der zweiten Blase 5 strömen. Somit kann der Innendruck P zur Entfaltung der zweiten Blase 5 auf deren gesamte Innenfläche wirken. Ein Schweißwulst 21A mit Konturierungen 23 kann auch auf der gegenüberliegenden Seite der Schweißnaht 15, also an dem Folienabschnitt 17 ausgebildet sein, insbesondere bei mittleren Blasen eines drei- oder mehrblasigen Blasensystems.
  • 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Konturenzone 25 der zweiten Blase 5. Als Konturenzone 25 wird eine hier gestrichelt dargestellte Zone des unteren Folienabschnitts 20 der zweiten Blase 5 bezeichnet, welche den Fluidkanal 7 umgibt, und in der Konturen, also Erhöhungen oder Vertiefungen, ausgebildet sind, um ein den Fluidkanal 7 abdichtendes Aufliegen der oberen Folie 18 der zweiten Blase 5 zu verhindern. Diese Ausführungsform umfasst einen ersten Bereich 21 welcher dem Schweißwulst 21A entspricht und eine erste Materialdicke aufweist und einen zweiten Bereich 27, welcher im Bereich der Schweißnaht 15 ausgebildet ist, bzw. dieser entspricht. Der zweite Bereich 27 wird durch Aufdrücken eines Schweißstempels erzeugt und weist somit üblicherweise ein niedrigeres Höhenprofil als dessen Umgebung auf. Der erste Bereich 21 entspricht üblicherweise einem von einem Schweißstempel nach innen gedrückten Folienmaterial und ist somit dicker als dessen Umgebung. Die Form des zweiten Bereichs 27 an seiner äußeren Umfangsseite 28 enthält bogenförmige und geradlinige Abschnitte sowie Ecken, um ein planes Aufliegen der oberen Folie 18 der zweiten Blase 5 durch Spannungsbildung in der oberen Folie 18 zusätzlich zu erschweren. In dieser Ausführungsform sind Konturierungen 29 in dem ersten Bereich 21 ausgebildet, so dass der erste Bereich 21 in einen ersten, diesen Konturierungen 29 entsprechenden, Unterbereich 29C und in einen zweiten Unterbereich 30 unterteilt ist. Die Unterbereiche 29C sind erhöhte Grate, so dass Luft zwischen diesen und dem oberen Folienabschnitt 18 hindurchströmen kann (durch Pfeile dargestellt). Die Grate 29B bzw. Konturierungen 29 können sich auch bis in den zweiten Bereich 27 erstrecken. Die Konturenzonen 25 können in allen hier dargestellten Ausführungsbeispielen auf einer Seite der Schweißnaht 15 oder auch beidseitig ausgebildet werden. Es kann also an einem Fluidkanal 7 nur eine Konturenzone 25 vorhanden sein, welche in eine der beiden miteinander verbundenen Blasen 3, 5 weist, oder es können zwei Konturenzonen 25 vorhanden sein, von denen eine in eine der beide Blasen 3, 5 weist und die andere in die andere Blase 3, 5. Dies ist, wie oben beschrieben, insbesondere für mittlere Blasen eines drei- oder mehrblasigen Blasensystems 1 sinnvoll, da die Konturenzonen 25 zueinander verdreht ausgebildet sein können und beim Zusammendrücken einer Blase sich die Strukturen der Konturenzonen 25 kreuzen, so dass Luft besonders gut dazwischen hindurchströmen kann.
  • 5 zeigt eine Draufsicht auf den zweiten Bereich 27 einer Konturenzone 25 in verschiedenen Formenbeispielen, ohne im Rahmen dieser Erfindung auf diese Auswahl begrenzt zu sein. Weiterhin möglich ist das Ausbilden einer kreisförmigen Struktur. Des Weiteren ist die Gestaltung der äußeren Umfangsseite 28 des zweiten Bereichs 27 als Vieleck, welches mit bogenförmigen Strukturen kombiniert sein kann, vorteilhaft. Somit bilden sich Spannungen in dem oberen Abschnitt 18 beim Aufliegen auf den unteren Abschnitt 20 aus, wodurch ein vollständig planes Aufeinanderliegen erschwert wird.
  • 6 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Schweißwerkzeugs 31 zum Verschweißen zweier Lagen Folienmaterial und damit zum Verbinden einer ersten und einer zweiten Blase 3, 5 mittels einer Schweißnaht 15. Das Schweißwerkzeug 31 umfasst einen Schweißstempel 33, welcher aus einem ein elektrisches Hochfrequenz-Wechselfeld leitenden Material, beispielsweise Aluminium, gebildet ist. Durch Erwärmen und Aneinanderdrücken zweier zu verbindender Folien, in diesem Fall des unteren Folienabschnitts 20 der zweiten Blase 5 und des oberen Folienabschnitts 17 der ersten Blase 3, wird damit die Schweißnaht 15 gebildet. Der Schweißstempel 33 weist eine mittige Ausnehmung 35 auf, in welche erhitztes Folienmaterial gedrückt werden kann und so ein Schweißwulst 21A ausgebildet wird. In dieser mittigen Ausnehmung 35 ist ein Innenstempel 37 angeordnet, welcher an einer Unterseite 39 konturiert ist, um den Schweißwulst 21A zusätzlich umzuformen bzw. zu konturieren. Dazu kann der Innenstempel 37 entweder in der unteren, hier gezeigten, Position sein, so dass das Material direkt in die Konturen eingedrückt wird. Ebenso kann der Innenstempel 37 auch vertikal verfahrbar sein und auf den Schweißwulst 21A von oben aufgedrückt werden, um diesen weiter zu formen und zu konturieren. An einer äußeren Umfangsseite 40 bzw. Außenseite des Schweißstempels 33 kann ein diesen zumindest abschnittsweise umgebender Außenstempel 41 angeordnet sein, welcher ebenfalls aus das Hochfrequenz-Wechselfeld nichtleitendem Material gebildet ist und analog zum Innenstempel 37 einen an der Außenseite des Schweißstempels 33 entstehenden Schweißwulst formt und/oder konturiert. Dazu kann der Außenstempel 41 ebenfalls vertikal verfahrbar sein und an seiner Unterseite 43 konturiert sein. Die äußere Umfangsseite 40 bzw. Außenseite des Schweißstempels 33 weist die Form zur Bildung der Schweißnaht 15 bzw. des zweiten Bereichs 27 auf, ist also beispielsweise polygonförmig, wie in den 4 und 5 gezeigt. Zusätzlich können an der Unterseite 45 des Schweißstempels 33 auch Konturen zum Ausbilden von Graten 29B oder Nuten 23B vorhanden sein. Innenstempel 37 und Außenstempel 41 sind zweckmäßig entsprechend der Form des Schweißstempels 33 passgenau ausgeformt. Das Schweißwerkzeug 31 kann an einer in dieser Darstellung horizontal unterhalb oder oberhalb verlaufenden Spiegelachse gespiegelt werden, so dass sich die Stempelflächen 39, 43, 45 gegenüberliegen oder an zwei Außenseiten vorhanden sind. In der ersten Variante können zwei Konturenzonen 25 an einem Fluidkanal 7 gleichzeitig ausgebildet werden, indem die Folienabschnitte 17, 20 dazwischen durch Zusammenpressen geschweißt werden. In der zweiten Variante können zwei Konturenzonen 25 gleichzeitig an einem ersten und einem zweiten Fluidkanal 7 einer inneren Blase eines drei- oder mehrblasigen Blasensystems 1 geschweißt werden, wobei beide Konturenzonen 25 in diese Blase weisen.
  • 7 zeigt eine Draufsicht einer Konturenzone 25 bzw. auf den unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 eines ersten Ausführungsbeispiels. Durch den Innenstempel 37 wurde der erste Bereich 21 bzw. der Schweißwulst 21A mit drei zusätzlichen radialen Konturierungen 23, in diesem Beispiel in Form von Durchflusskanälen 23A oder Nuten 23B, versehen. Somit weist der erste Bereich 21, wie bereits in 4 dargestellt, Unterbereiche 23C, 30 auf, welche jeweils in Umfangsrichtung eine unterschiedliche Materialdicke zu ihrem benachbarten Unterbereich 23C, 30 haben. Die Nute 23B erstrecken sich bis in den zweiten Bereich 27, welcher durch den Schweißstempel 33 geformt wurde und im Wesentlichen der Schweißnaht 15 (1) entspricht. Mittig ist der Fluidkanal 7 ausgebildet, welcher einer Lochung der ersten und zweiten Blase 3, 5 entspricht.
  • 8 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konturenzone 25 des ersten Ausführungsbeispiels von 7. Zu erkennen ist, dass der zweite Bereich 27 durch Aufdrücken des Schweißstempels 33 eine niedrigere Materialdicke bzw. Höhe als der ihn außen umgebende Folienbereich, aber auch als der innen angeordnete erste Bereich 21 bzw. Schweißwulst 21A aufweist. Beispielsweise kann sich eine ursprüngliche Foliendicke durch den Materialaustrieb beim Aufdrücken des Schweißstempels 33 im Bereich 27 von 1,0 mm auf 0,6 mm reduzieren. Die Nute 23B verlaufen von dem Fluidkanal 7 durch den ersten Bereich 21 bis in den zweiten Bereich 27.
  • 9 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Konturenzone 25 des ersten Ausführungsbeispiels gemäß den 7 und 8 entsprechend der Schnittachse IX von 7. Mittig verläuft der Fluidkanal 7 zum Luftaustausch zwischen der ersten und zweiten Blase 3, 5. Der erste Bereich 21 umgibt den Fluidkanal 7 und weist eine erste Höhe H21.1 bzw. Materialdicke H21.1 auf. Den ersten Bereich 21 außen umgebend schließt sich der zweite Bereich 27 mit einer Materialdicke H27.1 an. Daran außen anschließend folgt der restliche untere Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 mit einer Höhe H20. Die gesamte Materialdicke ist in dieser Darstellung zumindest in verschweißten Bereichen noch durch die Dicke der Folie der ersten Blase 3 zu ergänzen. Die Nute 23B bzw. Durchflusskanäle 23A erstrecken sich von dem Fluidkanal 7 bis zum zweiten Bereich 27 und können, wie in den 7 und 8 gezeigt, sich auch in den Bereich 27 hinein erstrecken. Die Nute 23B weisen eine Materialdicke H21.2 im Bereich 21 auf, welche bei Erstreckung in den Bereich 27 beibehalten wird. Wie zu erkennen, ist die Materialdicke H21.2 der Nut 23B geringer als die Materialdicke H27.1 des zweiten Bereichs 27, so dass Luft von dem Fluidkanal 7 besonders gut bis in den zweiten Bereich 27 strömen kann, insbesondere wenn die Nut 23B sich bis in den zweiten Bereich 27 erstreckt.
  • 10 zeigt eine Draufsicht einer Konturenzone 25 bzw. auf den unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 eines zweiten Ausführungsbeispiels mit größtenteils gleicher Form wie des ersten Ausführungsbeispiels, jedoch sind Erhöhungen in Form von vier Graten 29B anstatt der drei Nute 23B auf dem Schweißwulst 21A ausgebildet. Die Grate 29B sind in diesem Beispiel nur auf dem ersten Bereich 21 ausgebildet, da es ausreichend ist, um die obere Folie 18 zu beabstanden und ein Hindurchströmen der Luft zwischen den Graten 29B zu ermöglichen, wie dies bereits in 4 durch Pfeile gezeigt ist. Ebenso können die Grate 29B jedoch auch in den Bereich 27 weitergeführt werden, wo die Folie 18 weiter auf den Graten 29B aufliegen kann.
  • 11 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konturenzone 25 des zweiten Ausführungsbeispiels. Wie im ersten Ausführungsbeispiel hat der zweite Bereich 27 durch Aufdrücken des Schweißstempels 33 eine niedrigere Materialdicke bzw. Höhe als der ihn außen umgebende Folienbereich, aber auch als der innen angeordnete erste Bereich 21 bzw. Schweißwulst 21A. Die vier Grate 29B verlaufen von dem Fluidkanal 7 über den ersten Bereich 21.
  • 12 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone 25 des zweiten Ausführungsbeispiels, gemäß den 10 und 11 entsprechend der Schnittachse XII von 10. Mittig verläuft der Fluidkanal 7. Der erste Bereich 21 umgibt den Fluidkanal und weist eine erste Höhe bzw. Materialdicke H21.1 auf. Den ersten Bereich 21 außen umgebend schließt sich der zweite Bereich 27 mit einer Materialdicke H27.1 an. Daran außen anschließend folgt der restliche untere Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 mit einer Höhe H20. Die Grate 29B erstrecken sich von dem Fluidkanal 7 im ersten Bereich 21 und weisen eine Höhe H21.3 auf, welche in dieser Ausführungsform im Wesentlichen der Höhe H20 entspricht, aber auch höher oder niedriger als diese sein kann. Die Grate 29B ragen also über den ersten Bereich 21 hinaus, so dass zwischen den Graten 29B die Luft hindurchströmen kann.
  • 13 zeigt eine Draufsicht einer Konturenzone 25 bzw. auf den unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 eines dritten Ausführungsbeispiels. Der erste Bereich 21 entspricht von Größe und Form im Wesentlichen der vorangegangenen Beispiele. Der zweite Bereich 27 beinhaltet eine etwas größere Fläche und weist eine größere Anzahl an Ecken sowie bogenförmigen Abschnitten auf. Zudem sind acht Grate 29B ausgebildet, welche sich über den ersten und den zweiten Bereich 21, 27 radial erstrecken. Somit wird der erste Bereich 21 in die Unterbereiche 30 und 29C (Grate 29B) und der zweite Bereich 27 in Unterbereiche 32 und 29C (Grate 29B) unterteilt.
  • 14 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konturenzone 25 des dritten Ausführungsbeispiels. Wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen hat der zweite Bereich 27 durch Aufdrücken des Schweißstempels 33 eine niedrigere Materialdicke bzw. Höhe als der ihn außen umgebende Folienbereich, aber auch als der innen angeordnete erste Bereich 21 bzw. Schweißwulst 21A. Die acht Grate 29B verlaufen von dem Fluidkanal 7 über den ersten Bereich 21 und den zweiten Bereich 27. Dabei haben die Grate 29B jeweils zu den Unterbereichen 30 und 32 unterschiedliche Höhen.
  • 15 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone 25 des dritten Ausführungsbeispiels, gemäß den 13 und 14 entsprechend der Schnittachse XV von 13. Mittig verläuft der Fluidkanal 7. Der erste Bereich 21 umgibt den Fluidkanal 7 und weist eine erste Höhe bzw. Materialdicke H21.1 auf. Den ersten Bereich 21 außen umgebend schließt sich der zweite Bereich 27 mit einer Materialdicke H27.1 an. Daran außen anschließend folgt der restliche untere Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 mit einer Höhe H20. Die Grate 29B erstrecken sich von dem Fluidkanal 7 über den ersten Bereich 21 und den zweiten Bereich 27 bis zu dessen Rand und weisen eine Höhe H21.3 auf. Lediglich durch die Darstellung scheint es, als würden die Grate 29B mittig im zweiten Bereich 27 enden. Diese Variante wäre jedoch auch denkbar. Die Höhe H21.34 der Grate 29B ist höher als die Höhe H21.1 des ersten Bereichs 21 und niedriger als die Höhe H20 des umgebenden unteren Abschnitts 20. Es wäre jedoch auch denkbar, die Höhe H21.3 gleich oder höher als H20 vorzusehen. Ebenso ist es möglich, dass der Grat 29B im Bereich 27 auf eine etwas geringere Höhe abfällt, solange er noch die Höhe H27.1 überragt. Wie in der dritten Ausführungsform kann die Luft zwischen den Graten 29B hindurchströmen.
  • 16 zeigt eine Draufsicht einer Konturenzone 25 bzw. auf den unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 eines vierten Ausführungsbeispiels. Die Konturenzone 25 umfasst den ersten Bereich 21, den zweiten Bereich 27 sowie zusätzlich einen dritten Bereich 47, welcher einem äußeren Schweißwulst 47A entsprechen kann. Alle drei Bereiche 21, 27, 47 sind im Wesentlichen kreisförmig, wobei auch Formen entsprechend den obigen Beispielen möglich sind. Des Weiteren sind sechs Grate 29B ausgebildet, welche sich über den ersten, den zweiten und den dritten Bereich 21, 27, 47 radial erstrecken und sogar über den dritten Bereich 47 hinauslaufen. Somit weist auch der dritte Bereich 47 Unterbereiche 50 auf. Insgesamt weist also der erste Bereich 21 die Unterbereiche 29C und 30, der zweite Bereich 27 die Unterbereiche 29C und 32 und der dritte Bereich 47 die Unterbereiche 29C und 50 auf. In diesem Beispiel erstrecken sich Grate 29B über die Bereiche 21, 27 und 47 und darüber hinaus. Derart können sich jedoch auch Nute 23B, also Vertiefungen bzw. Kanäle, über die Bereiche 21, 27 und 47 und darüber hinaus erstrecken.
  • 17 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konturenzone 25 des vierten Ausführungsbeispiels. Wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen hat der zweite Bereich 27, insbesondere der Unterbereich 32, eine niedrigere Materialdicke bzw. Höhe als der erste Bereich 21. Ebenso ist der zweite Bereich 27, insbesondere der Unterbereich 32, niedriger als der dritte Bereich 47. Der dritte Bereich 47 ist wiederum höher als der ihn umgebende restliche Folienbereich. Die sechs Grate 29B sind in allen Bereichen 21, 27, 47 jeweils höher als die jeweiligen Unterbereiche 30, 32, 50 der Bereiche 21, 27, 47 die sie radial queren. Dabei ist die Höhe der Grate 29B im ersten und zweiten Bereich 21, 27 konstant und erhöht sich im dritten Bereich 47.
  • 18 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone 25 des vierten Ausführungsbeispiels, gemäß den 16 und 17 entsprechend der Schnittachse XVIII von 16. Mittig verläuft der Fluidkanal 7. Der erste Bereich 21 umgibt den Fluidkanal und weist eine erste Höhe H21.1 auf. Den ersten Bereich 21 außen umgebend schließt sich der zweite Bereich 27 mit einer Materialdicke H27.1 an. Daran außen anschließend folgt der dritte Bereich 47 mit einer Höhe H47.1, sowie der restliche untere Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 mit einer Höhe H20. Die Grate 29Berstrecken sich von dem Fluidkanal 7 bis über den dritten Bereich 47 hinaus und haben im Wesentlichen im ersten und zweiten Bereich 21, 27 eine Höhe H21.3 und von wenig vor bis nach dem dritten Bereich 47 eine größere Höhe H47.2. So kann über alle Bereiche 21, 27, 47 die Luft zwischen den Graten 29B hindurch strömen. Zusätzlich wird durch die drei unterschiedlich hohen Bereiche 21, 27, 47 ein planes Auflegen der Folie erschwert.
  • 19 zeigt eine Draufsicht einer Konturenzone 25 bzw. auf den unteren Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 eines fünften Ausführungsbeispiels. Dieses fünfte Ausführungsbeispiel entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel der 7 bis 9, weist jedoch einen dritten Bereich 47, welcher ein äußerer Schweißwulst 47A ist, auf. Dieses fünfte Ausführungsbeispiel soll insbesondere verdeutlichen, dass alle Ausführungsformen, unabhängig von ihrer Formgebung sowie von dem Vorhandensein von Konturen in Form von Nuten 23B und Graten 29B auch einen äußeren Schweißwulst 47A aufweisen können. In diesem Beispiel sind ebenfalls Nute 23B ausgebildet, welche sich im ersten Bereich 21 und bis in den zweiten Bereich 27 erstrecken.
  • 20 zeigt eine perspektivische Ansicht der Konturenzone 25 des fünften Ausführungsbeispiels. Der äußere Bereich 47 wird durch einen Schweißwulst 47A gebildet, welche durch Austrieb von Folienmaterial beim Schweißprozess entsteht.
  • 21 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Konturenzone 25 des fünften Ausführungsbeispiels, gemäß den 19 und 20 entsprechend der Schnittachse XXI von 19. Der erste Bereich 21 umgibt den Fluidkanal und weist eine erste Höhe H21.1 auf. Den ersten Bereich 21 außen umgebend schließt sich der zweite Bereich 27 mit einer Materialdicke H27.1 an. Daran außen anschließend folgt der dritte Bereich 47 mit einer Höhe H47.1, sowie der restliche untere Abschnitt 20 der zweiten Blase 5 mit einer Höhe H20. Die Nute 23B weisen eine Höhe H21.2 auf.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise eines Schweißwerkzeugs 31 anhand der Figuren näher beschrieben.
  • Zwei Folien 17, 20, welche jeweils einen Teil einer Blase 3, 5 darstellen, werden übereinander angeordnet, um in dieser Orientierung zueinander verbunden zu werden. Durch Aufdrücken des Schweißstempels 33 des Schweißwerkzeugs 31 sowie Beaufschlagen mit einem Hochfrequenz-Wechselfeld werden die beiden Folien 17, 20 erhitzt und miteinander verschweißt. Dabei bildet sich in Abhängigkeit der Form der Unterseite 45 des Schweißstempels 33 eine Schweißnaht 15 aus, welche dem oben dargestellten zweiten Bereich 27 entspricht. Dabei können die Parameter so gewählt werden, dass sich ein erster Schweißwulst 21A an der Innenseite des Schweißstempels 33 und ein zweiter Schweißwulst 47A an der Außenseite des Schweißstempels 33, auch als erster Bereich 21 und dritter Bereich 47 bezeichnet, bildet. Durch einen Innenstempel 37 sowie einen Außenstempel 41 können die Schweißwülste 21, 47 verformt und konturiert werden, so dass Unterbereiche 23C, 29C, 30 entstehen, welche unterschiedliche Materialdicken zueinander bzw. zu den Bereichen 21, 47 in denen sie verlaufen aufweisen. Ebenso können an der Unterseite 45 des Schweißstempels 33 Konturen vorhanden sein, um auch den Bereich 27 der Schweißnaht 15 beispielsweise mit einem Grat 29B zu konturieren. Das Konturieren der Schweißwülste (Bereiche 21, 47) kann dabei während des Verschweißens stattfinden, indem das Material unter die korrekt positionierten Innen- und Außenstempel 37, 41 gedrückt wird, oder indem die beiden Stempel 37, 41 nach Bilden des jeweiligen Schweißwulstes 21A, 47A auf diesen hinab gedrückt werden. Die Innen- und Außenstempel 37, 41 können dazu ebenfalls temperiert sein, und der Außenstempel 41 kann eine Breite aufweisen, um auch Bereiche außerhalb des Schweißwulstes 47A zu konturieren. Die Unterseiten 39, 45, 43 der Stempel 37, 33, 41 können so gestaltet sein, dass über die drei Bereiche 21, 27, 47 durchgängige Nute 23B oder Grate 29B gebildet werden. Anschließend wird der Fluidkanal 7 ausgestanzt. Ebenso können Ausnehmungen für den Fluidkanal auch schon vorher in den Folien 17, 20 vorhanden sein, und die Folien werden mit den Ausnehmungen fluchtend übereinander gelegt.
  • Ausgehend von den oben dargestellten Ausführungsformen eines Blasensystems 1 und eines Schweißwerkzeugs 31 sind vielerlei Variationen derselben möglich. So können die drei Bereiche 21, 27, 47 auch andere als die bereits dargestellten Formen haben. Insbesondere die Konturierungen 29 in Form von Graten 29B sind nicht auf radiale geradlinige Strukturen begrenzt, sondern können auch beispielsweise abgewinkelte oder bogenförmige Elemente umfassen. Des Weiteren können die Abstandselemente 29A bzw. Konturierungen 29 auch noppenförmige Erhebungen sein, welche in einem oder mehreren der drei Bereiche 21, 27, 47 ausgebildet sind. Außerdem kann die Höhe der Grate 29B variieren und beispielsweise in der in 18 dargestellten Ausführungsform auch im Abschnitt des ersten Bereichs 21 weiter nach oben ragen und/oder die Höhe H47.2 aufweisen und/oder vom Fluidkanal 7 bis zum Ende ihrer Erstreckung durchgängig die Höhe H47.2 aufweisen. Alle diese Varianten stellen sicher, dass die Luft vom Fluidkanal 7 seitlich in die zweite Blase 5 strömen kann. Weiter wird darauf hingewiesen, dass das Schweißwerkzeug 31 so ausgebildet sein kann, dass das Folienmaterial als innerer und äußerer Schweißwulst 21A, 47A, also beidseitig des Schweißstempels 33, ausgetrieben wird. Ebenso ist es möglich nur einen Schweißwulst 21A, 47A auszutreiben, also entweder im Bereich 21 oder im Bereich 47. Dies könnte beispielsweise durch eine entsprechend abgeschrägte Unterseite 45 des Schweißstempels 33 erfolgen. Weiter ist es möglich, dass die Bereiche 21, 27, 47 nicht unmittelbar aneinander grenzen, sondern beispielsweise beabstandet sind, wobei zwischen den Bereichen 21, 27, 47 weitere Bereiche vorhanden sind.

Claims (14)

  1. Fluidbefüllbares Blasensystem (1), insbesondere für konturverstellbare Komponenten eines Fahrzeugs, umfassend zwei oder mehrere jeweils aus flexibler Folie (17, 18, 19, 20) geformte Blasen (3, 5), wobei wenigstens eine der Blasen (3, 5) eine Öffnung (9) zum Ein- und/oder Ausströmen von Fluid in das Blasensystem (1) aufweist, und wobei die Innenräume (11, 13) zweier benachbarter Blasen (3, 5) über einen Fluidkanal (7) miteinander verbunden sind, so dass Fluid überströmen kann, und der Fluidkanal (7) von einer Schweißnaht (15) umgeben ist, welche jeweils zwei benachbarte Blasen (3, 5) aneinander fügt, dadurch gekennzeichnet, dass in den Innenraum (11, 13) von wenigstens einer der Blasen (3, 5) weisend eine den Fluidkanal (7) umgebende Konturenzone (25) ausgebildet ist, welche zwei oder mehrere Bereiche (21, 27, 47) unterschiedlicher Materialdicken (H21.1, H21.2, H21.3, H27.1, H47.1, H47.2, H20) der die Blase (3, 5) bildenden Folie (17, 18, 19, 20) aufweist, wobei ein erster Bereich (21) der Konturenzone (25), den Fluidkanal (7) zumindest abschnittsweise umgibt und eine erste Materialdicke (H21.1) aufweist und ein zweiter Bereich (27) der Konturenzone (25) den ersten Bereich (21) zumindest abschnittsweise umgibt und eine zweite Materialdicke (H27.1) aufweist, und die zweite Materialdicke (H27.1) des zweiten Bereichs (27) geringer als die erste Materialdicke (H21.1) des ersten Bereichs (21) ist.
  2. Blasensystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturenzone (25) einen dritten Bereich (47) umfasst, der den zweiten Bereich (27) zumindest abschnittsweise umgibt und die erste oder eine dritte Materialdicke (H21.1, H47.1) aufweist.
  3. Blasensystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Materialdicke (H27.1) des zweiten Bereichs (27) geringer als die dritte Materialdicke (H47.1) des dritten Bereichs (47) ist.
  4. Blasensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Bereich (21, 27) in seiner lateralen Erstreckung an einer äußeren Umfangsseite (28) polygonförmig oder bogenförmig ist.
  5. Blasensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konturenzone (25) Abstandselemente (29A) und/oder Durchflusskanäle (23A) aufweist, wobei insbesondere die Abstandselemente (29A) sich von dem Fluidkanal (7) radial erstreckende Grate (29B) und die Durchflusskanäle (23A) sich von dem Fluidkanal (7) radial erstreckende Nute (23B) sind.
  6. Blasensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Bereich (21, 27) zwei oder mehrere Unterbereiche (23C, 29C, 30, 32) aufweist, welche jeweils in Umfangsrichtung zu einem benachbarten Unterbereich (23C, 29C, 30, 32) eine unterschiedliche Materialdicke (H21.1, H21.2, H21.3, H27.1) haben.
  7. Schweißwerkzeug (31) zum Herstellen eines Blasensystems (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend einen Schweißstempel (33), welcher aus einem ein elektrisches Hochfrequenz-Wechselfeld leitenden Material gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstempel (33) eine mittige Ausnehmung (35) aufweist und das Schweißwerkzeug (31) des Weiteren einen innerhalb der Ausnehmung (35) angeordneten Innenstempel (37) umfasst, welcher aus das elektrische Hochfrequenz-Wechselfeld nichtleitendem Material gebildet und an einer Unterseite (39) konturiert ist.
  8. Schweißwerkzeug (31) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstempel (37) relativ zum Schweißstempel (33) höhenverstellbar ist.
  9. Schweißwerkzeug (31) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenstempel (37) austauschbar ist.
  10. Schweißwerkzeug (31) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstempel (33) in seinem Querschnitt an einer äußeren Umfangsseite (40) polygonförmig und/oder bogenförmig ist.
  11. Schweißwerkzeug (31) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch einen den Schweißstempel (33) zumindest abschnittsweise umgebenden Außenstempel (41), welcher ein das elektrische Hochfrequenz-Wechselfeld nichtleitendes Material aufweist.
  12. Schweißwerkzeug (31) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißstempel (33) und/oder der Außenstempel (41) jeweils an einer Unterseite (45, 43) konturiert ist.
  13. Verfahren zum Betrieb eines Schweißwerkzeugs (31) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: Bereitstellen von zwei übereinander angeordneten Folien (17, 20), wobei die erste Folie (17) zumindest teilweise zur Bildung einer ersten Blase (3) und die zweite Folie (20) zumindest teilweise zur Bildung einer zweiten Blase (5) vorgesehen ist, Verschweißen der beiden Folien (17, 20) und Ausbilden einer Schweißnaht (15) durch Aufdrücken eines Schweißwerkzeugs (31) und Beaufschlagen des Schweißwerkzeugs (31) mit einem Hochfrequenz-Wechselfeld, Formen eines sich durch das Verschweißen bildenden Schweißwulstes (21A, 47A) aus Folienmaterial, so dass der Schweißwulst (21A, 47A) mindestens zwei Unterbereiche (23C, 29C, 30, 50) unterschiedlicher Materialdicke aufweist.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Formen des Schweißwulstes (21A, 47A) während des Verschweißens der beiden Folien (17, 20) und damit während seiner Entstehung stattfindet, oder dass das Formen des Schweißwulstes (21A, 47A) nachfolgend dem Verschweißen stattfindet.
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