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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum flächigen Verbinden einer Heizmatte mit einem Schaumstoffkörper zum Ausbilden eines Schaumstoffmoduls, eine Heiz-Einheit zur Durchführung des Verfahrens, sowie einen Fahrzeugsitz mit dem ausgebildeten Schaumstoffmodul.
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Bisher werden Heizmatten zum Ausbilden einer Sitzheizung in einem Fahrzeugsitz manuell auf einen Schaumstoffkörper, der sich in der jeweiligen Komponente des Fahrzeugsitzes befindet, aufgeklebt. Dies erfolgt normalerweise mithilfe eines doppelseitigen Klebebandes. Dieser Prozess ist jedoch sehr aufwendig, da die manuelle Positionierung viel Zeit kostet und teilweise ungenau ist. Zudem können sich bei Ungenauigkeiten im Prozess Falten auf der Heizmatte bilden, durch die Leiterbahnen bzw. Kupferlitzen in der Heizmatte beschädigt werden können, was die Funktion im späteren Betrieb beeinträchtigt. Zudem fällt bei der Verwendung von doppelseitigem Klebeband sehr viel Abfall an. Dies ist beispielsweise in
CN 207311206 U beschrieben.
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Ferner ist in
FR 3037848 A1 beschrieben, eine Aussparung in den Schaumstoffkörper einzubringen, um eine Heizmatte darin einzulegen und anschließend mit einem Schaum zu umspritzen, um die Heizmatte im Schaumstoffkörper einzuschließen. In
FR 2935290 A1 ist zudem vorgesehen, eine wärmeversiegelnde Schicht in einem temperaturaktivierten Verfahren auf einen Schaumstoffkörper aufzubringen. In
EP 1 642 781 A1 ist beschrieben, ein Antennenmodul über einen temperaturaktivierbaren Kleber an einem Kindersitz zu befestigen.
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Weiterhin ist in
EP0227202 A2 vorgesehen, eine Gewebelage mit einem temperaturaktivierbaren Kleber an eine Pressform-Oberfläche anzusagen und anschießend einen Schaumstoffkörper gegen die Pressform-Oberfläche mit dem Kleber zu drücken, so dass sich auch der Schaumstoffkörper an die Pressform-Oberfläche anpasst. Anschließend wird der Kleber über heißen Dampf aktiviert, um den Schaumstoffkörper mit der Gewebelage zu verbinden. In
DE 10 2004 060 328 A1 ist weiterhin beschrieben, dass eine Heizmatte in einem Formwerkzeug über einen temperaturaktivierbaren Kleber an ein Vlies geklebt wird und beides gleichzeitig in eine bestimmte Form gebracht wird. Dieser geformte, einstückige dreidimensionale Körper aus der Heizmatte und dem Vlies wird anschließend an die Kontur des Schaumstoffkörpers angepasst und durch Verkleben oder mit Hilfe von Metallkrampen an dem Schaumstoffkörper befestigt. Daher wird die Heizmatte in einem getrennten Heiz- und Formvorgang an das Vlies angebracht und erst anschließend ohne die Verwendung des temperaturaktivierten Klebers mit dem Schaumstoffkörper des Fahrzeugsitzes verbunden.
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Nachteilig bei den beschriebenen Verfahren ist, dass diese sehr aufwendig sind, insbesondere einen hohen Zeit- und auch Kosten-Aufwand haben.
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Ausgehend davon ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Heiz-Einheit anzugeben, mit denen eine Sitzheizung in einfacher Weise an einen Schaumstoffkörper eines Fahrzeugsitzes angebracht werden kann. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, einen Fahrzeugsitz bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Heiz-Einheit sowie durch einen Fahrzeugsitz gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
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Somit sind erfindungsgemäß in einem Verfahren zum flächigen Verbinden einer Heizmatte mit einem Schaumstoffkörper, um ein Schaumstoffmodul, insbesondere für einen Fahrzeugsitz, auszubilden, mindestens die folgenden Schritte vorgesehen:
- - Bereitstellen einer Heiz-Einheit, einer Heizmatte sowie eines Schaumstoffkörpers, wobei die Heizmatte beispielsweise aus einem flexiblen Vliesstoff mit integrierten Kupferlitzen bzw. Leiterbahnen gefertigt ist und auf einer Klebeseite eine Klebeschicht mit einem temperaturaktivierbaren Kleber aufweist, und die Heiz-Einheit einen Aufnahmebereich aufweist, in dem ein flächiges Heizelement sowie Ansaug-Düsen angeordnet sind;
- - Einlegen der bereitgestellten Heizmatte in den Aufnahmebereich der Heiz-Einheit derartig, dass die Heizmatte auf den Ansaug-Düsen und dem flächigen Heizelement flächig aufliegt und die Klebeseite der Heizmatte von dem flächigen Heizelement weg zeigt, wobei die Heizmatte vorzugsweise vorkonfektioniert bzw. an die Kontur des Schaumstoffkörpers angepasst ist;
- - Aktivieren einer mit den Ansaug-Düsen strömungsverbunden Vakuum-Pumpe, um die eingelegte Heizmatte anzusaugen;
- - Auflegen des bereitgestellten Schaumstoffkörpers auf die über die Ansaug-Düsen angesaugte Heizmatte, wobei der bereitgestellte Schaumstoffkörper bereits in die Endform für die nachfolgende Anordnung im Fahrzeugsitz gebracht ist, beispielsweise in die Endform der Rückenlehne oder des Sitzteils oder des Kopfteils, und damit direkt als Polsterteil für den Fahrzeugsitz dient;
- - Ausüben einer Andruckkraft, vorzugsweise einer gleichmäßig verteilten Andruckkraft, auf den aufgelegten Schaumstoffkörper, so dass der Schaumstoffkörper gleichmäßig und flächig auf die Klebeschicht der Heizmatte gedrückt wird,
- - Ansteuern des flächigen Heizelementes im Aufnahmebereich derartig, dass sich in der Klebeschicht der Heizmatte oberhalb des flächigen Heizelementes eine Heiz-Temperatur einstellt, bei der der temperaturaktivierbare Kleber aktiviert wird bzw. aufschmilzt;
- - Reduzieren der Heiz-Temperatur, beispielsweise indem das flächige Heizelement nicht mehr angesteuert wird, derartig, dass der temperaturaktivierbare Kleber auf der eingelegten Heizmatte erhärtet und die Heizmatte dadurch stoffschlüssig mit dem angedrückten Schaumstoffkörper verbunden wird, zum Fertigstellen des Schaumstoffmoduls; und
- - Entnehmen des fertiggestellten Schaumstoffmoduls aus der Heiz-Einheit, so dass dieses nach einem ergänzenden Umhüllen mit einem Bezug als entsprechender Bestandteil des Fahrzeugsitzes dienen kann.
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Vorteilhafterweise wird also ein einfach durchzuführender Verbindungsprozess angegeben, bei dem die einzeln bereitgestellten Komponenten (Heizmatte und Schaumstoffkörper) direkt durch eine Temperaturaktivierung flächig zusammengefügt werden können. Durch das Auflegen und Andrücken des Schaumstoffkörpers auf die Heizmatte, gleichen sich deren Formen direkt aneinander an, so dass kein weiterer Umformschritt oder Zuschnitt nötig ist. Dabei ist der Aufnahmebereich bereits entsprechend komplementär zum Schaumstoffkörper ausgeführt, so dass sich die Heizmatte bereits beim Einlegen in den Aufnahmebereich an diese Form anpassen kann und durch das Ansaugen durch die Ansaug-Düsen auch bereits in dieser Form sicher gehalten ist. Dadurch kann eine Faltenbildung während des Verbindungsprozesses vermieden werden, was nachfolgende Brüche der Kupferlitzen bzw. Leiterbahnen verhindert. Weiterhin entfällt der im Stand der Technik bei Verwendung von doppelseitigem Klebeband übliche Abfall. Da die Positionierung vereinfacht ist, kann zudem Zeit gespart werden.
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Vorzugsweise ist dazu auch vorgesehen, dass das Auflegen des bereitgestellten Schaumstoffkörpers auf die über die Ansaug-Düsen angesaugte Heizmatte geführt erfolgt, wobei dazu im Schaumstoffkörper erste Führungselemente, beispielsweise Kerben, und im Aufnahmebereich der Heiz-Einheit komplementär ausgeführte zweite Führungselemente, beispielsweise Stege, angeordnet sind, die beim Auflegen passgenau in Eingriff gebracht werden. Demnach wird also der Schaumstoff-Körper als Positiv-Form bereitgestellt und die Heiz-Einheit bildet im Aufnahmebereich die entsprechende Negativ-Form aus, was die Positionierung des Schaumstoffkörpers relativ zur Heizmatte schneller und auch zuverlässiger macht.
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Dabei kann ergänzend vorgesehen sein, dass das Einlegen der bereitgestellten Heizmatte in den Aufnahmebereich der Heiz-Einheit erfolgt, indem Löcher in der Heizmatte auf Vorsprüngen, beispielsweise Pins, im Aufnahmebereich der Heiz-Einheit positioniert werden. Demnach ist auch die Position der Heizmatte im Aufnahmebereich festgelegt, so dass auch hierdurch die Ausrichtung des Schaumstoffkörpers relativ zur Heizmatte erleichtert werden kann, was den Prozess insgesamt zuverlässiger und weniger zeitaufwändig macht.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Ausüben der Andruckkraft auf den aufgelegten Schaumstoffkörper über eine Andrück-Vorrichtung erfolgt, wobei die Andrück-Vorrichtung schwenkbar an der Heiz-Einheit angeordnet ist und die Andrück-Vorrichtung manuell oder automatisiert auf den im Aufnahmebereich befindlichen Schaumstoffkörper verschwenkt wird, um die Andruckkraft auf diesen auszuüben. Auf diese Weise kann die Andruckkraft einfach und vor allem gleichmäßig verteilt aufgebracht werden, um eine optimale und langzeitbeständige Verbindung zwischen der Heizmatte und dem Schaumstoffkörper auszubilden. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Andruckkraft bereits durch das Eigengewicht der Andrück-Vorrichtung und/oder durch einen zusätzlichen Aktuator ausgeübt wird, beispielsweise einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder oder einen rein elektrischen Aktuator. Dadurch kann eine einfache und/oder kontrollierte Andruckkraft aufgebracht werden, die zudem relativ hoch gewählt werden kann, um eine beständige Verbindung über die gesamte Fläche ausbilden zu können.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das flächige Heizelement für einen Zeitraum von mindestens 10s, vorzugsweise mindestens 15s, angesteuert wird, um den temperaturaktivierbaren Kleber auf der Heizmatte zu aktivieren bzw. aufzuschmelzen. Dies ist meist ausreichend, um den temperaturaktivierbaren Kleber vollständig über die gesamte Fläche aufzuschmelzen, um im nachfolgenden Erhärtungsprozess eine optimale stoffschlüssige Verbindung ausbilden zu können. Vorzugsweise ist dazu weiterhin vorgesehen, dass durch das Ansteuern des flächigen Heizelementes in der Klebeschicht der Heizmatte eine Heiz-Temperatur eingestellt wird, die mindestens 120°C beträgt. Auch dadurch kann das flächige Aufschmelzen des temperaturaktivierbaren Klebers sichergestellt werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die bereitgestellte Heizmatte und/oder die darauf aufgebrachte Klebeschicht mit dem temperaturaktivierbaren Kleber über den gesamten Aufnahmebereich ausgedehnt ist. Dadurch kann die stoffschlüssige Verbindung großflächig im Wesentlichen über den gesamten Schaumstoffkörper ausgedehnt erfolgen, so dass eine sichere Verbindung erfolgt und zudem eine Faltenbildung vermieden wird.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Heiz-Einheit zum flächigen Verbinden einer Heizmatte mit einem Schaumstoffkörper, insbesondere gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, vorgesehen, die mindestens aufweist:
- - einen Träger mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen einer Heizmatte und eines Schaumstoffträgers, der im fertigen Fahrzeugsitz als Polsterteil dient,
- - ein flächiges Heizelement, das im Aufnahmebereich angeordnet ist, wobei das flächige Heizelement derartig durch eine aktive Ansteuerung erwärmt werden kann, dass sich im Aufnahmebereich oberhalb des flächigen Heizelementes, insbesondere im Bereich einer Klebeschicht auf der eingelegten Heizmatte, eine definierte Heiz-Temperatur einstellt, und
- - Ansaug-Düsen und eine damit strömungsverbundene Vakuum-Pumpe, wobei die Ansaug-Düsen derartig im Aufnahmebereich angeordnet sind, dass eine in den Aufnahmebereich flächig eingelegte Heizmatte angesaugt und gehalten werden kann. Vorzugsweise kann weiterhin eine Andrück-Vorrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise schwenkbar an der Heiz-Einheit angeordnet ist und die manuell oder automatisiert auf den im Aufnahmebereich befindlichen Schaumstoffkörper verschwenkt werden kann, um die Andruckkraft vorzugsweise gleichmäßig verteilt auf diesen auszuüben.
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Vorzugsweise ist dabei weiterhin vorgesehen, dass in dem flächigen Heizelement Öffnungen angeordnet sind, in denen die Ansaug-Düsen positioniert sind, wobei die Ansaug-Düsen nach oben hin in etwa bündig mit dem flächigen Heizelement abschließen zum Ausbilden eines im Wesentlichen flächigen Aufnahmebereiches, so dass die Heizmatte flächig in den Aufnahmebereich eingelegt und von unten über die Ansaug-Düsen angesaugt werden kann. Demnach kann die Heizmatte im Aufnahmebereich bereits in ihre flächige Form gebracht und darin gehalten werden, um eine faltenfreie Positionierung und Anbringung auf dem Schaumstoffkörper zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass in dem Aufnahmebereich der Heiz-Einheit erste Führungsmittel, beispielsweise Stege, angeordnet sind, die ausgebildet sind, mit komplementär geformten zweiten Führungsmitteln im aufgelegten Schaumstoffkörper in Eingriff zu gelangen, zum geführten Aufnehmen des Schaumstoffkörpers. Dadurch wird eine Negativ-Form bereitgestellt, in die der Schaumstoffkörper als Positiv-Form passgenau und entsprechend ausgerichtet eingelegt werden kann, um dessen Positionierung zu vereinfachen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das flächige Heizelement ein Folien-Heizelement, insbesondere ein Kapton-Heizelement, ist, aus einer Folie aus beispielsweise Polyimid, in die mäanderförmig Leiterbahnen eingeätzt oder aufgedruckt sind. Auf diese Weise kann eine sehr dünne und anpassungsfähige bzw. flexible Heizmatte bereitgestellt werden, die sich an die Form des Schaumstoffkörpers aber auch an die Form des Aufnahmebereiches entsprechend anpassen kann. Zudem kann diese entsprechend der Kontur des Aufnahmebereiches bzw. des Schaumstoffkörpers frei zugeschnitten bzw. hergestellt werden, was die Flexibilität erhöht.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das flächige Heizelement über den gesamten Aufnahmebereich ausgedehnt ist, so dass eine vollflächige stoffschlüssige Verbindung der Heizmatte mit dem Schaumstoffkörper erreicht werden kann, insofern die Klebeschicht auf der Heizmatte ebenfalls über den gesamten Aufnahmebereich ausgedehnt ist.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der Aufnahmebereich in einem Endbereich und/oder in einem Seitenbereich umgebogen ist, vorzugsweise nach oben hin. Dadurch kann die Heizmatte auch an Seitenflächen oder Stirnseiten des Schaumstoffkörpers angebracht werden, da die Heizmatte durch das Umbiegen auch daran angelegt und die Aktivierung des temperaturabhängigen Klebers über das auch darin befindliche Heizelement flächig erfolgen kann.
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Das damit hergestellte Schaumstoffmodul kann in einem erfindungsgemäßen Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne und/oder einem Sitzteil und/oder einem Kopfteil angeordnet sein, wobei die Rückenlehne und/oder das Sitzteil und/oder das Kopfteil das von einem Bezug umgebenes Schaumstoffmodul, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt ist, aufweist, wobei das Schaumstoffmodul dann einen Schaumstoffkörper und eine flächig darauf aufgebrachte Heizmatte aufweist, wobei die Heizmatte flächig mit einer Vorderseite und/oder einer Rückseite und/oder einer Stirnseite und/oder einer Seitenfläche des Schaumstoffkörpers mittels eines temperaturaktivierbaren Klebers verbunden ist. Der als Polsterteil des Fahrzeugsitzes fungierende Schaumstoffkörper kann also in einfacher, zuverlässiger und umweltfreundlicher Weise ohne großen Aufwand mit der Heizmatte verbunden werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht eines Fahrzeugsitzes;
- 2 ein Schaumstoffmodul als Bestandteil des Fahrzeugsitzes gemäß 1;
- 3 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Schaumstoffmoduls gemäß 2; und
- 4 bis 9 Darstellungen während des Ausbildens des Schaumstoffmoduls nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
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In 1 ist ein auf Sitzschienen gelagerter Fahrzeugsitz 1 mit einem Sitzteil 2, einer Rückenlehne 3 und einer Kopfstütze 4 dargestellt, die jeweils einen in 2 schematisch dargestellten Schaumstoffkörper 5 aufweisen, der als Polsterteil in der entsprechenden Komponente 2, 3, 4 des Fahrzeugsitzes 1 dient und dazu bereits in eine entsprechende Form gebracht ist und der von einem Bezug 6 umgeben ist, beispielsweise aus einem textilen Material. Der Schaumstoffkörper 5 und eine Heizmatte 7 bilden dabei ein Schaumstoffmodul 8 aus, wobei die Heizmatte 7 im in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel flächig mit einer Vorderseite 5a des Schaumstoffkörpers 5 verbunden ist. Die Vorderseite 5a ist dabei normalerweise die Seite des Schaumstoffkörpers 5, die einem Insassen, der sich auf dem Fahrzeugsitz 1 befindet, zugewandt ist.
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Die Heizmatte 7 ist dabei vorzugsweise ein flaches Gebilde, das flexibel ausgebildet ist, beispielsweise eine dünne Matte aus einem Vliesstoff, in den Leiterbahnen eingearbeitet sind. Aufgrund ihrer Flexibilität kann sich die Heizmatte 7 samt der Leiterbahnen dem Untergrund, auf dem sie aufgebracht wird, weitestgehend anpassen. Werden die Leiterbahnen stromdurchflossen, erwärmt sich die Heizmatte 7. Somit wird eine Sitzheizung bereitgestellt, um den auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Insassen zu wärmen. Grundsätzlich kann eine solche Heizmatte 7 allerdings auch auf einer Rückseite 5b des Schaumstoffkörpers 5b aufgebracht werden, wobei diese dann beispielsweise als Umgebungsheizung für ein Erwärmen des Innenraumes des Fahrzeuges sorgen kann.
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Erfindungsgemäß kann das Schaumstoffmodul 8 wie in dem Flussdiagramm in 3 beispielhaft dargestellt ausgebildet werden:
- In einem anfänglichen Schritt STO wird der Schaumstoffkörper 5, die Heizmatte 7 sowie eine Heiz-Einheit 10 bereitgestellt, wobei der Schaumstoffkörper 5 bereits in seine Endform gebracht ist. Die Heiz-Einheit 10 weist wie in 4 dargestellt einen Aufnahmebereich 11 auf, der im späteren Verfahrensablauf dem Aufnehmen der bereitgestellten Heizmatte 7 sowie des bereitgestellten Schaumstoffkörpers 5 dient.
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Um im späteren Verfahrensablauf eine Verschiebung des im Aufnahmebereich 11 aufgenommenen Schaumstoffkörpers 5 zu vermeiden, weist der Schaumstoffkörper 5 erste Führungselemente 20 auf. Die ersten Führungselemente 20 können beispielsweise Kerben 20a oder andere Vertiefungen im Schaumstoffkörper 5 sein, wie beispielhaft in 4 dargestellt. Im Aufnahmebereich 11 der Heiz-Einheit 10 sind ferner zweite Führungselemente 21 angeordnet, beispielsweise Stege 21a, die komplementär zu den ersten Führungselementen 20 im Schaumstoffkörper 5 ausgebildet sind. Der Aufnahmebereich 11 mit den zweiten Führungselementen 21 bildet daher eine Negativ-Form, in die der Schaumstoffkörper 5 mit den ersten Führungselementen 20 als Positiv-Form lediglich derartig eingelegt werden kann, dass die ersten Führungselemente 20 mit den zweiten Führungselementen 21 in Eingriff gebracht sind. Die Negativ-Form und die Positiv-Form können aber grundsätzlich mit gleicher Wirkung als Positionierhilfe auch anders als beschrieben ausgebildet sein.
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Im Aufnahmebereich 11 der Heiz-Einheit 10 befindet sich auf einem Träger 10a weiterhin ein flächig ausgedehntes Heizelement 12, beispielsweise ein Folien-Heizelement 12a bzw. Kapton-Heizelement aus einer Folie, beispielsweise aus Polyimid, in die mäanderförmig Leiterbahnen 12b eingeätzt oder aufgedruckt sind, wie in 4 für zwei Ausschnitte beispielhaft gestrichelt angedeutet. Werden die Leiterbahnen 12b von einem entsprechend eingestellten Strom durchflossen, stellt sich oberhalb des Folien-Heizelementes 12a eine Heiz-Temperatur T ein, die vorzugsweise mindestens 120°C beträgt. Die Leiterbahnen 12b sind dabei derartig angeordnet, dass die Heiz-Temperatur T oberhalb des Folien-Heizelementes 12a vorzugsweise über die gesamte Fläche des Aufnahmebereiches 11 vorherrscht. Es kann aber je nach Anwendung auch nur eine abschnittsweise Erwärmung vorgesehen sein.
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In das flächige Heizelement 12 sind ferner Öffnungen 13 eingebracht, in denen Ansaug-Düsen 14 derartig positioniert sind, dass die Ansaug-Düsen 14 mit dem flächigen Heizelement 12 in etwa bündig abschließen, so dass der Aufnahmebereich 11 im Wesentlichen flächig ausgebildet ist, wie in 5 beispielhaft dargestellt. Die Ansaug-Düsen 14 sind jeweils über eine Schlauchverbindung 15 mit einer Vakuum-Pumpe 16 verbunden, so dass oberhalb der Ansaug-Düsen 14 befindliche Luft bei Aktivierung der Vakuum-Pumpe 16 abgesaugt werden kann. Dabei sind mehrere Ansaug-Düsen 14 mit lediglich einer Vakuum-Pumpe 16 verbunden, die die entsprechende Saugleistung bereitstellen kann.
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In den Aufnahmebereich 11 der bereitgestellten Heiz-Einheit 10 wird in einem ersten Schritt ST1 die bereitgestellte und mit dem Schaumstoffkörper 5 zu verbindende Heizmatte 7 flächig eingelegt, wie schematisch in 6 dargestellt. Eine Klebeseite 7a, auf der sich eine mit einem temperaturaktivierbaren Kleber K versehende Klebeschicht 7b befindet, weist dabei nach oben hin, d.h. von dem flächigen Heizelement 12 im Aufnahmebereich 11 weg. Die Heizmatte 7 ist dabei derartig flexibel aufgebaut, dass diese in Übergangsbereichen 7d (s. 7) über die zweiten Führungselemente 21 im Aufnahmebereich 11, z.B. die Stege 21a, hinweggeführt werden kann, um die darin integrierten Leiterbahnen (nicht dargestellt) über die zweiten Führungselemente 21 zu leiten. Die Übergangsbereiche 7d tauchen dann im späteren Verfahrensablauf, wenn der Schaumstoffkörper 5 auf den Aufnahmebereich 11 aufgelegt ist, in die ersten Führungselemente 20, z.B. die Kerben 20a im Schaumstoffkörper 5, ein, so dass die Heizmatte 7 auch im montierten Zustand weiterhin durchgängige Leiterbahnen über die gesamte Fläche aufweist. Ferner wird die flexibel ausgeführte Heizmatte 7 in einem Endbereich 11a des Aufnahmebereiches 11 nach oben hin umgebogen.
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Um beim flächigen Einlegen der Heizmatte 7 eine optimale Positionierung der Heizmatte 7 im Aufnahmebereich 11 (und im Endbereich 11a) zu erreichen und zu verhindern, dass die Heizmatte 7 verrutscht, befinden sich im Aufnahmebereich 11 der Heiz-Einheit 10 zudem mehrere Vorsprünge 17, beispielsweise Pins 17a, die jeweils in Löchern 7c in der Heizmatte 7 positioniert werden können, wenn diese flächig im Aufnahmebereich 11 aufgenommen ist. Im Aufnahmebereich 11 der Heiz-Einheit 10 und in der Heizmatte 7 können aber auch andere gleichwirkende Mittel, die komplementär zueinander ausgeführt sind, ausgebildet werden, um eine solche Positionierhilfe für die Heizmatte 7 bereitzustellen.
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In einem anschließenden zweiten Schritt ST2 wird die eingelegte und entsprechend positionierte Heizmatte 7 durch Aktivieren der Vakuum-Pumpe 16 über die Ansaug-Düsen 14 an den jeweiligen Positionen angesaugt. Dadurch wird die Position der Heizmatte 7 im Aufnahmebereich 11 (und Endbereich 11a) für die nachfolgenden Schritte zusätzlich gesichert und diese dabei auch in einer flächigen Form gehalten, so dass das Ausbilden von Falten in der Heizmatte 7 verhindert wird.
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In einem nachfolgenden dritten Schritt ST3 wird der bereitgestellte, vorgefertigte Schaumstoffkörper 5 unter Führung durch die Führungselemente 20, 21 in den Aufnahmebereich 11 auf die bereits eingelegte und angesaugte Heizmatte 7 aufgelegt (s. 7). Je nachdem, ob die Heizmatte 7 auf der Vorderseite 5a oder der Rückseite 5b des Schaumstoffkörpers 5 aufgebracht werden soll, wird der Schaumstoffkörper 5 entsprechend so eingelegt, dass die jeweilige Seite 5a, 5b flächig an der Heizmatte 7 zum Anliegen kommt. Der dritte Schritt ST3 erfolgt vorzugsweise manuell.
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In einem anschließenden vierten Schritt ST4 wird eine Andrück-Vorrichtung 18, die gemäß der dargestellten Ausführungsform nach vorn auf den Aufnahmebereich 11 verschwenkt werden kann, gegen den eingelegten Schaumstoffkörper 5 gebracht, wie in 8 angedeutet. Durch das Eigengewicht der Andrück-Vorrichtung 18 wird eine gleichmäßig verteilte Andruckkraft F auf den Schaumstoffkörper 5 ausgeübt, wodurch dieser gleichmäßig und flächig gegen die Heizmatte 7 gepresst wird (s. 9). Unterstützend kann ein zusätzlicher Aktuator 19 vorgesehen sein, der rein elektrisch oder elektrohydraulisch oder elektropneumatisch betrieben wird und der zusätzlich auf die Andrück-Vorrichtung 18 derartig einwirkt, dass die Andruckkraft F auf den Schaumstoffkörper 5 erhöht wird, was die Beständigkeit der flächigen Verbindung erhöht. Dieser Aktuator 19 kann auch für eine Schwenkbewegung der Andrück-Vorrichtung 18 sorgen. Die Schwenkbewegung kann aber auch manuell erfolgen.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Schaumstoffkörper 5 durch die Andrück-Vorrichtung 18 mit der Vorderseite 5a gleichmäßig verteilt gegen die Klebeschicht 7b der Heizmatte 7 gepresst, so dass die Heizmatte 7 nachfolgend flächig mit der Vorderseite 5a verbunden wird. Dazu wird in einem nachfolgenden fünften Schritt ST5 das flächige Heizelement 12 entsprechend derartig angesteuert, dass sich oberhalb dessen eine Heiz-Temperatur T einstellt, die auch die darüberliegende und über die Ansaug-Düsen 14 festgehaltene Heizmatte 7 bzw. die darauf aufgebrachte Klebeschicht 7b mit dem temperaturaktivierbaren Kleber K erwärmt. Dieser wird dabei vorzugsweise ab einer Heiz-Temperatur T von ca. 120°C aktiviert bzw. aufgeschmolzen.
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Wird das flächige Heizelement 12 nachfolgend in einem sechsten Schritt ST6 wieder abgeschaltet, d.h. die Heiz-Temperatur T wieder reduziert, kühlt sich auch die Heizmatte 7 und damit auch die Klebeschicht 7b wieder ab, so dass der temperaturaktivierbare Kleber K erhärtet. Die Heizmatte 7 wird dadurch über die Klebeschicht 7b stoffschlüssig und flächig mit der Vorderseite 5a des Schaumstoffkörpers 5 verbunden und damit das Schaumstoffmodul 8 ausgebildet. Das Aufheizen der Klebeschicht 7b über das flächige Heizelement 12 auf ca. 120°C erfolgt dabei vorzugsweise über einen Zeitraum dt von beispielsweise 15s, was normalerweise ausreichend ist, um den temperaturaktivierbaren Kleber K flächig aufzuschmelzen bzw. zu aktivieren.
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Durch die flächige Ausdehnung des Heizelementes 12 wird die Heizmatte 7 dabei im Wesentlichen über die gesamte Fläche bzw. im gesamten Aufnahmebereich 11 mit dem Schaumstoffkörper 5 stoffschlüssig verbunden, da über die gesamte Fläche eine Aktivierung bzw. ein Aufschmelzen des temperaturaktivierbaren Klebers K erfolgt, insofern dieser über die gesamte Fläche auf der Heizmatte 7 aufgetragen ist. Lediglich im Bereich der Ansaug-Düsen 14 kann es dazu kommen, dass der temperaturaktivierbare Kleber K nicht vollständig aufgeschmolzen wird. Dies kann dadurch optimiert werden, dass die Ansaug-Düsen 14 entsprechend schmal gefertigt werden, wie in 4 bereits dargestellt, so dass die Heiz-Temperatur T auch in diesem Bereich auf die Heizmatte 7 bzw. die Klebeschicht 7b einwirken kann.
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Wie in den 5 bis 9 angedeutet, kann der Aufnahmebereich 11 in einem Endbereich 11a auch nach oben hin umgebogen sein, wobei in dem Fall auch das Heizelement 12 nach oben hin umgebogen ist, woraufhin sich auch die im ersten Schritt ST1 eingelegte Heizmatte 7 nach oben hin umbiegt, wie in den Figuren dargestellt. Auch Ansaug-Düsen 14 können in diesem Endbereich 11a des Aufnahmebereiches 11 angeordnet sein, um die einlegte Heizmatte 7 auch dort sicher halten zu können. Der im dritten Schritt ST3 in den Aufnahmebereich 11 eingelegte Schaumstoffkörper 5 liegt dadurch auch mit einer Stirnseite 5c im Aufnahmebereich 11 (in dessen Endbereich 11a) an der Heizmatte 7 an, so dass diese im fünften und sechsten Schritt ST5, ST6 durch Aktivierung des temperaturaktivierbaren Klebers K auch stoffschlüssig mit der Stirnseite 5c des Schaumstoffkörpers 5 verbunden werden kann.
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Daher kann im fertiggestellten Fahrzeugsitz 1 nicht nur eine vorderseitige oder rückseitige Erwärmung erreicht werden, sondern beispielsweise auch der Bereich des Fahrzeugsitzes 1, an dem die Waden des Insassen am Sitzteil 2 anliegen oder an dem an der Rückenlehne 3 möglicherweise der Nacken oder der Kopf des Insassen anliegt. In vergleichbarer Weise kann die Heizmatte 7 auch an einer Seitenfläche 5d flächig an den Schaumstoffkörper 5 angebracht werden, wenn in entsprechender Weise auch ein Seitenbereich 11 b des Aufnahmebereiches 11 nach oben hin umgebogen und mit einem flächigen Heizelement 12 versehen wird.
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In einem abschließenden siebenten Schritt ST7 kann die Andrück-Vorrichtung 18 wieder nach oben verschwenkt werden und das ausgebildete Schaumstoffmodul 8, das aus dem Schaumstoffkörper 5 und der stoffschlüssig und flächig daran angebrachten Heizmatte 7 besteht, aus der Heiz-Einheit 10 zur weiteren Verarbeitung entnommen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Sitzteil
- 3
- Rückenlehne
- 4
- Kopfstütze
- 5
- Schaumstoffkörper
- 5a
- Vorderseite des Schaumstoffkörpers 5
- 5b
- Rückseite des Schaumstoffkörpers 5
- 5c
- Stirnseite des Schaumstoffkörpers 5
- 5d
- Seitenfläche des Schaumstoffkörpers 5
- 6
- Bezug
- 7
- Heizmatte
- 7a
- Klebeseite
- 7b
- Klebeschicht
- 7c
- Löcher
- 7d
- Übergangsbereiche
- 8
- Schaumstoffmodul
- 10
- Heiz-Einheit
- 10a
- Träger der Heiz-Einheit 10
- 11
- Aufnahmebereich
- 11 a
- Endbereich des Aufnahmebereiches 11
- 11 b
- Seitenbereich des Aufnahmebereiches 11
- 12
- flächiges Heizelement
- 12a
- Folien-Heizelement
- 12b
- Leiterbahnen
- 13
- Öffnungen im Heizelement 12
- 14
- Ansaug-Düsen
- 15
- Schlauchverbindung
- 16
- Vakuum-Pumpe
- 17
- Vorsprünge
- 17a
- Pins
- 18
- Andrück-Vorrichtung
- 19
- Aktuator
- 20
- erste Führungselemente
- 20a
- Kerben
- 21
- zweite Führungselemente
- 21a
- Stege
- dt
- Zeitraum
- F
- Andruckkraft
- K
- temperaturaktivierbarer Kleber
- T
- Heiz-Temperatur
- ST1 -ST7
- Schritte des Verfahrens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 207311206 U [0002]
- FR 3037848 A1 [0003]
- FR 2935290 A1 [0003]
- EP 1642781 A1 [0003]
- EP 0227202 A2 [0004]
- DE 102004060328 A1 [0004]
