DE102021214915A1

DE102021214915A1 - Formkörper für eine Sitzkomponente Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers

Info

Publication number: DE102021214915A1
Application number: DE102021214915.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dillinger
Original assignee: Adient US LLC
Current assignee: Adient US LLC
Priority date: 2021-09-22
Filing date: 2021-12-22
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Formkörper (5) für eine Sitzkomponente (1, 2), insbesondere eine Rückenlehne (3) oder einen Sitzteil (4) eines Sitzes (S), umfassend zumindest ein thermisch verfestigtes und dreidimensional geformtes Vlieselement (10), welches mit einem Schaummaterial oder einem schäumfähigen Material hinterspritzt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen weiteren Formkörper (5) und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Formkörpers (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Formkörper für eine Sitzkomponente, wie zum Beispiel eine Rückenlehne oder ein Sitzteil, eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, und ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers.
Es sind Sitze, insbesondere Fahrzeugsitze, bekannt, die als Leichtbausitze aus Schaumteilen mit mehreren Schaumlagen unterschiedlicher Härte und/oder Dichte gebildet sind. Ein solches Schaumteil für einen Fahrzeugsitz ist zum Beispiel aus der WO 2014/106592 A1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Formkörper für eine Sitzkomponente eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, zu verbessern, insbesondere dessen Gewicht und/oder Dicke zu reduzieren und dessen Aufbau zu vereinfachen. Des Weiteren ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkörpers für eine Sitzkomponente eines Sitzes anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Formkörper für eine Sitzkomponente, insbesondere eine Rückenlehne oder ein Sitzteil eines Sitzes, insbesondere eines Fahrzeugsitzes, nach den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird die Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 8 gelöst.
Ein Formkörper für eine Sitzkomponente, insbesondere eine Rückenlehne oder einen Sitzteil eines Sitzes, insbesondere Fahrzeugsitzes, umfasst zumindest ein thermisch verfestigtes und dreidimensional geformtes Vlieselement, welches mit einem Schaummaterial oder schäumfähigen Material hinterspritzt ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der erfindungsgemäße Formkörper einfach, schnell und kostengünstig herstellbar ist und direkt bezugsfrei als Auflagefläche, insbesondere Sitzfläche oder Lehnfläche, verwendbar ist. Der erfindungsgemäße Formkörper ist ergonomisch thermisch verfestigt und geformt. Als Material wird beispielsweise Kunststoff verwendet. Ein solcher Formkörper ist insbesondere dünn und gewichtsreduziert ausgebildet.
Ein weiterer Formkörper für eine Sitzkomponente, insbesondere eine Rückenlehne oder einen Sitzteil eines Sitzes, insbesondere Fahrzeugsitzes, besteht zumindest aus zwei thermisch verfestigten und dreidimensional geformten, insbesondere dreidimensional thermogeformten, Vlieselementen, zwischen denen ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material eingespritzt ist. Das Schaummaterial oder das schäumfähige Material ist als Stützelement und/oder Polsterelement ausgebildet und verfestigt das Vlieselement zusätzlich. Mittels des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials ist ein komfortabler Polsterkörper ausbildbar.
Das Schaummaterial oder schäumfähige Material verbindet sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem zumindest einen Vlieselement. Dadurch ist ein einteiliger dreidimensionaler Formkörper ausgebildet oder ausbildbar. Bei Ausbildung des Formkörpers als eine Sitzkomponente bildet das Vlieselement eine Stützfläche oder Auflagefläche für einen Nutzer. Insbesondere bildet das Vlieselement eine einem Nutzer zugewandte, insbesondere dreidimensionale, Auflagefläche, wie eine Sitzfläche eines Sitzteils oder eine Rückenfläche einer Rückenlehne.
In dieser Ausführungsform ist der Formkörper aus einem thermisch verfestigten und dreidimensional geformten Vlieselement gebildet, das beispielsweise mit einem Schaummaterial oder einem schäumfähigen Material hinterspritzt wird. Ein solcher, aus nur einem thermoverfestigten und thermogeformten und hinterschäumten Vlieselement gebildeter Formkörper ermöglicht eine einteilige und dreidimensionale thermoverfestigte und thermogeformte Sitzschale, die an eine tragende Sitzstruktur montiert werden kann.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass der erfindungsgemäße Formkörper einfach, schnell und kostengünstig herstellbar ist und direkt bezugsfrei als Auflagefläche, insbesondere Sitzfläche oder Lehnfläche, verwendbar ist. Dabei bildet eines der Vlieselemente, beispielsweise ein vorderseitig angeordnetes Vlieselement, die Auflagefläche und das andere Vlieselement, beispielsweise rückseitig angeordnetes Vlieselement, eine optisch hochwertige Rückfläche beziehungsweise Dekorfläche oder Stützfläche. Der erfindungsgemäße Formkörper ist ergonomisch thermisch verfestigt und geformt. Als Material wird beispielsweise Kunststoff verwendet. Ein solcher Formkörper ist insbesondere dünn und gewichtsreduziert ausgebildet. Das Schaummaterial oder das schäumfähige Material ist als Stützelement und/oder Polsterelement ausgebildet und verfestigt die Vlieselemente zusätzlich. Mittels des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials ist ein komfortabler Polsterkörper ausbildbar.
Dabei schäumt das Schaummaterial einen zwischen den, insbesondere thermogeformten, vormontierten oder vorfixierten Vlieselementen gebildeten Hohlraum oder Zwischenraum aus und verbindet sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit den Vlieselementen. Der aus den zwei thermisch verfestigten und dreidimensional geformten, insbesondere vorverfestigten und vorgeformten, Vlieselementen gebildete und innen ausgeschäumte Formkörper für die Sitzkomponente ermöglicht eine einteilige und dreidimensional thermoverfestigte und thermogeformte Sitzschale. Eine solche einteilige, dreidimensional thermoverfestigte und thermogeformte Sitzschale aus den zwei Vlieselementen und dem ausgeschäumten Hohlraum oder Zwischenraum ist hochsteif, dünn und besonders leicht und weist einen guten Sitzkomfort auf. Ein solcher einteiliger, dreidimensional thermoverfestigter und thermogeformter Formkörper dient als Sitzschale und Stützschale des Sitzes und wird auch als Soft-Sitzschale bezeichnet. Zusätzliche Polsterungen sind nicht erforderlich.
In beiden Ausführungsformen bildet das thermoverfestigte und thermogeformte Vlieselement die Sitzfläche der jeweiligen Sitzkomponente des Sitzes. Eine Rückenlehne weist dabei beidseitig, sowohl nach vorne als auch nach hinten ein thermoverfestigtes und thermogeformtes Vlieselement auf. Dabei dient das nach vorne gerichtete Vlieselement als Auflagefläche für den Rücken eines Sitznutzers. Das nach hinten gerichtete Vlieselement dient als Abdeckung für die Rückenlehne nach hinten zum Beispiel in Richtung einer hinteren Sitzreihe oder eines hinteren Sitzes. Ein Sitzteil des Sitzes weist beispielsweise nur in Richtung des Sitznutzers ein thermoverfestigtes und thermogeformtes Vlieselement auf. In Richtung des Fahrzeugbodens ist das Vlieselement mit Schaummaterial hinterschäumt.
Zusätzlich kann der Formkörper ein weiteres thermisch verfestigtes und dreidimensional geformtes Vlieselement umfassen. Dieses weitere thermisch verfestigte und dreidimensional geformte Vlieselement kann eine geringere Dichte und/oder eine geringere Festigkeit als die Vlieselemente der Sitzschale aufweisen. Dieses weitere thermisch verfestigte und dreidimensional geformte Vlieselement kann als zusätzlicher Polsterkörper oder zusätzliches Polsterelement ausgebildet sein und ist auf dem thermisch verfestigten und dreidimensional geformten Formkörper oder Sitzkörper, insbesondere der Sitzschale, anordenbar und befestigbar.
In der Ausführungsform des Formkörpers mit zumindest zwei Vlieselementen kann eines der beiden Vlieselemente eine geringere Dichte und/oder eine geringere Festigkeit als das andere Vlieselement aufweisen. Beispielsweise weist das rückseitig angeordnete Vlieselement eine höhere Dichte und/oder eine höhere Festigkeit auf, um beispielsweise an einer Sitztragstruktur, beispielsweise einem Sitzrahmen, angeordnet zu werden und eine ausreichende Stützfunktion und/oder Polsterfunktion auszubilden. Das vorderseitig angeordnete Vlieselement, welches als Auflagefläche für einen Nutzer ausgebildet ist, kann eine geringere Dichte und/oder eine geringere Festigkeit aufweisen, um eine komfortable Auflagefläche auszubilden. Beide Vlieselemente sind sich gegenüberliegend angeordnet und bilden zwischen sich einen Hohlraum, in dem das Schaummaterial oder das schäumfähige Material eingespritzt ist. Das Schaummaterial oder schäumfähige Material verbindet sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit den Vlieselementen. Beispielsweise sind keine zusätzlichen Befestigungselemente zur Befestigung oder Verbindung der beiden Vlieselemente benötigt. Das Schaummaterial oder das schäumfähige Material verbindet sich mit dem jeweiligen Vlieselement und somit diese miteinander. Dadurch ist ein einteiliger dreidimensionaler Formkörper ausgebildet oder ausbildbar.
In einer Weiterbildung ist oder sind das zumindest eine Vlieselemente oder beide Vlieselemente zumindest bereichsweise aus einem Kunststofffasermaterial gebildet.
Der Sitz, insbesondere ein Fahrzeugsitz, kann eine Rückenlehne als Sitzkomponente umfassen. Der Sitz kann ein Sitzteil als Sitzkomponente umfassen. Die Rückenlehne kann an dem Sitzteil befestigt sein. Die Rückenlehne kann schwenkbar an dem Sitzteil befestigt sein, insbesondere mittels wenigstens eines Beschlags, insbesondere eines Drehbeschlags oder eines Rastbeschlags.
Die thermisch verfestigten und dreidimensional geformten Vlieselemente und/oder das weitere thermische verfestigte und dreidimensional geformte Vlieselement sind insbesondere aus einem Kunststofffasermaterial, insbesondere aus Polyesterfasern, gebildet. Zusätzlich können die Vlieselemente Polypropylenfasern umfassen. Die Vlieselemente können aus dem gleichen Kunststofffasermaterial gebildet sein. Alternativ können diese Vlieselemente aus unterschiedlichen Kunststofffasermaterialien gebildet sein. Die Vlieselemente können unterschiedlich fest und/oder dicht ausgebildet sein. Insbesondere können die Vlieselemente zumindest bereichsweise unterschiedlich ausgebildet sein, insbesondere eine unterschiedliche Dichte und/oder Festigkeit aufweisen.
Beispielsweise kann das jeweilige Vlieselement eine Grammatur von 400 bis 1.200 Gramm pro Quadratmeter, insbesondere eine Grammatur von 900 Gramm pro Quadratmeter, aufweisen. Vorzugsweise weist das jeweilige Vlieselement eine Grammatur von 850 Gramm pro Quadratmeter bis 950 Gramm pro Quadratmeter auf.
Der jeweilige thermisch verfestigte und dreidimensional geformte und ausgeschäumte oder hinterschäumte Formkörper wird auch als thermoverfestigte und thermogeformte, insbesondere 3D-geformte, Sitzschale, insbesondere 3D-geformte Thermo-Kunststoffsitzschale oder 3D-geformte Thermovliesschale bezeichnet. Der Formkörper kann beispielsweise nur aus der thermisch verfestigten und dreidimensional geformten und ausgeschäumten oder hinterschäumten Sitzschale gebildet sein. Der Formkörper kann beispielsweise aus der thermisch verfestigten und dreidimensional geformten und ausgeschäumten oder hinterschäumten Sitzschale und dem zusätzlichen thermisch verfestigten und dreidimensional geformten Polsterkörper, insbesondere einer Polsterschale, gebildet sein. Die Sitzschale und der Polsterkörper weisen zueinander korrespondierende dreidimensionale Formen auf, so dass der Polsterkörper im zusammengesetzten Zustand an der Sitzschale formschlüssig angeordnet und befestigt ist.
Die jeweilige Sitzkomponente kann eine tragende Sitzstruktur umfassen. In einem möglichen Ausführungsbeispiel kann die tragende Sitzstruktur zwischen den zwei Vlieselementen des Formkörpers in das Schaummaterial eingeschäumt sein. Dabei können die zwei Vlieselemente an die tragende Sitzstruktur angeordnet und derart montiert sein, dass diese als Spritzgussschalen dienen, zwischen denen ein Hohlraum oder Zwischenraum gebildet ist, in welchen das Schaummaterial oder ein schäumfähiges Material zur Ausformung eines Schaumkörpers einspritzbar ist. Ein solcher Formkörper umfasst eine eingespritzte Sitzstruktur. Alternativ kann der Formkörper, insbesondere die thermisch verfestigte und dreidimensional geformte und hinterschäumte Sitzschale, an die Sitzstruktur montiert sein.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein solcher Formkörper und eine Sitzkomponente aus einem solchen Formkörper besonders leicht, einfach und kostengünstig herstellbar sind. Zudem können Nähschritte vermieden werden. Ein Bezugselement ist nicht erforderlich. Eine solche Sitzschale ist universell für viele Anwendungen fertigbar. Individualisierungen des Sitzes sind durch nachträglich an die Sitzschale anzubringende und zu befestigende Anbauelemente ermöglicht.
Auf dem, in dem und/oder an dem Formkörper können Befestigungselemente, insbesondere Klettmittel, Klebemittel, Hakenelemente etc. angeordnet sein, um beispielsweise ein Anbauelement, wie zum Beispiel ein Komfortkissen, insbesondere ein Polsterkissen, ein Heizelement, insbesondere eine Heizmatte, eine Tasche, eine Ablage, insbesondere eine Handy-Ablage optional mit drahtloser Ladefunktion, und/oder eine drahtlose Ambientenbeleuchtung, insbesondere nachträglich, an dem Formkörper zu befestigen.
Bei einem ersten Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers für eine Sitzkomponente, beispielsweise einen Sitzteil eines Sitzes, wird mindestens ein Vlieselement thermisch verfestigt und dreidimensional geformt, welches anschließend mit einem Schaummaterial oder schäumfähigen Material hinterspritzt wird. Hierzu wird beispielsweise das Vlieselement einem Teil eines Schaumwerkzeugs gegenüberliegend angeordnet, wobei zwischen diesen ein Hohlraum gebildet wird, in welchem das Schaummaterial oder das schäumfähige Materiel eingespritzt wird.
Bei einem zweiten Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers für eine Sitzkomponente, beispielsweise eine Rückenlehne eines Sitzes, werden mindestens zwei Vlieselemente thermisch verfestigt und dreidimensional geformt, insbesondere thermoverfestigt und thermogeformt. Anschließend werden die zwei Vlieselemente derart zueinander angeordnet und fixiert, dass zwischen diesen ein Hohlraum gebildet ist, in welchen ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material eingespritzt wird, welches sich formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit den Vlieselementen verbindet und einen inneren Schaumkörper bildet.
Optional zusätzlich kann vor dem Einführen des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials eine tragende Sitzstruktur in dem Hohlraum angeordnet werden. Diese tragende Sitzstruktur wird dann mittels des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials in dem Hohlraum oder Zwischenraum eingeschäumt. Alternativ kann der Formkörper an eine tragende Sitzstruktur montiert werden.
Darüber hinaus kann ein weiteres thermisch verfestigtes und dreidimensional geformtes Vlieselement als ein Anbauelement an den Formkörper, insbesondere an einer Sitzschale, befestigt werden. Dieses weitere thermisch verfestigte und dreidimensional geformte Vlieselement ist als ein Polsterkörper ausgebildet und wird an einer, in Richtung eines Sitznutzers weisenden Oberfläche des Formkörpers befestigt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 schematisch in perspektivischer Ansicht einen Sitz, umfassend zwei Sitzkomponenten,
2 schematisch in perspektivischer teiltransparenter Ansicht einen Sitz, umfassend zwei Sitzkomponenten,
3 schematisch eine weitere perspektivische Ansicht eines Sitzes, umfassend zwei Sitzkomponenten,
4 schematisch eine perspektivische Ansicht einer tragenden Sitzstruktur für einen Sitz,
5 schematisch einen Ablaufplan zur Herstellung eines Formkörpers für eine Sitzkomponente, insbesondere eine Rückenlehne, eines Sitzes,
6 schematisch einen Ablaufplan zur Herstellung eines Formkörpers für eine alternative Sitzkomponente, insbesondere ein Sitzteil, eines Sitzes,
7 schematisch einen Ablaufplan zur Befestigung eines Anbauelements, insbesondere eines Befestigungsmittels, an einem Formkörper einer Sitzkomponente, insbesondere eines Sitzes, und
8 schematisch einen Ablaufplan zur Befestigung mindestens zweier Anbauelemente, insbesondere von zwei weiteren Formkörpern, an einem anderen Formkörper eines Sitzes.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein in der 1 schematisch dargestellter Sitz S, insbesondere ein Fahrzeugsitz, wird nachfolgend unter Verwendung von drei senkrecht zueinander verlaufenden Raumrichtungen beschrieben. Eine Längsrichtung X verläuft bei einem im Fahrzeug eingebauten Sitz S weitgehend horizontal und vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeuglängsrichtung, die der gewöhnlichen Fahrtrichtung des Fahrzeugs entspricht. Eine zu der Längsrichtung X senkrecht verlaufende Querrichtung Y ist im Fahrzeug ebenfalls horizontal ausgerichtet und verläuft parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung. Eine Vertikalrichtung Z verläuft senkrecht zu der Längsrichtung X und senkrecht zu der Querrichtung Y. Bei einem im Fahrzeug eingebauten Sitz S verläuft die Vertikalrichtung Z vorzugsweise parallel zu einer Fahrzeughochachse.
Die verwendeten Positionsangaben und Richtungsangaben, wie beispielsweise vorne, hinten, oben und unten beziehen sich auf eine Blickrichtung eines im Sitz S sitzenden Insassen in normaler Sitzposition, wobei der Sitz S im Fahrzeug eingebaut, in einer zur Personenbeförderung geeigneten Gebrauchsposition mit aufrecht stehender Rückenlehne 3 und wie üblich in Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Der Sitz S kann jedoch auch in abweichender Ausrichtung, beispielsweise quer zur Fahrtrichtung, verbaut oder bewegt werden.
Der Sitz S umfasst zwei Sitzkomponenten 1, 2. Eine erste Sitzkomponente 1 ist beispielsweise als eine Rückenlehne 3 des Sitzes S ausgebildet. Eine zweite Sitzkomponente 2 ist beispielsweise als ein Sitzteil 4 des Sitzes S ausgebildet.
Die Rückenlehne 3 kann mit einer integrierten Kopfstütze 6 ausgebildet sein. Die Kopfstütze 6 ist dann Teil der ersten Sitzkomponente 1 und dessen Formkörpers 5. Alternativ kann die Kopfstütze 6 separat ausgebildet sein und an die Rückenlehne 3 montiert werden (nicht dargestellt).
Die jeweilige Sitzkomponente 1, 2 ist als ein Formkörper 5, insbesondere als ein einteiliger, thermisch verfestigter und dreidimensional geformter, insbesondere thermogeformter, Formkörper 5, ausgebildet.
Der jeweilige Formkörper 5 weist eine dreidimensionale, ergonomische Formgestaltung auf, die insbesondere an eine Kontur eines Nutzers des Sitzes S angepasst ist. Insbesondere ist eine in Richtung des Sitznutzers weisende Oberfläche des Formkörpers 5 ergonomisch geformt.
Die Rückenlehne 3 kann an dem Sitzteil 4 befestigt sein. Die Rückenlehne 3 kann schwenkbar an dem Sitzteil 4 befestigt sein.
2 zeigt schematisch in perspektivischer teiltransparenter Ansicht den Sitz S. Das Sitzteil 4 ist als eine dünne Sitzschale geformt, insbesondere thermisch verfestigt und dreidimensional geformt, insbesondere 3D-thermogeformt. Das Sitzteil 4 ist schalenförmig ausgeführt. Das Sitzteil 4 weist ein dünnes, festes Sitzbasisteil 4.1 auf, welches zumindest bereichsweise, insbesondere seitlich oder umlaufend, von einem Sitzteilrand 4.2 umgeben ist.
Die Rückenlehne 3 ist als eine dünne Sitzschale geformt, insbesondere thermisch verfestigt und dreidimensional geformt, insbesondere 3D-thermogeformt. Die Rückenlehne 3 ist schalenförmig ausgeführt. Die Rückenlehne 3 weist ein dünnes, festes Lehnenbasisteil 3.1 auf, welches zumindest bereichsweise, insbesondere seitlich, von einem Lehnenteilrand 3.2 umgeben ist.
3 zeigt schematisch eine weitere perspektivische Ansicht des Sitzes S mit der Rückenlehne 3 und dem Sitzteil 4. Der Sitzteilrand 4.2 ist umlaufend ausgebildet.
4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer tragenden Sitzstruktur 7 für den Sitz S. Die tragende Sitzstruktur 7 kann ein tragendes Lehnenstrukturteil 7.1 und ein tragendes Sitzflächenstrukturteil 7.2 umfassen. Das Lehnenstrukturteil 7.1 ist an dem Sitzflächenstrukturteil 7.2 befestigt. Insbesondere ist das Lehnenstrukturteil 7.1 schwenkbar an dem Sitzflächenstrukturteil 7.2 befestigt. Zum Beispiel ist mindestens ein Beschlag 8, insbesondere ein Drehbeschlag oder ein Rastbeschlag, zur schwenkbaren Befestigung des Lehnenstrukturteils 7.1 an dem Sitzflächenstrukturteil 7.2 vorgesehen.
Das Lehnenstrukturteil 7.1 ist als ein separater Profilrahmen 7.1.1 ausgebildet. Das Sitzflächenstrukturteil 7.2 ist als ein separater Profilrahmen 7.2.1 ausgebildet. An dem Profilrahmen 7.2.1 kann eine Sitzlängsverstelleinheit 9, insbesondere ein Schienensystem, angeordnet und befestigt sein.
5 zeigt schematisch einen Ablaufplan zur Herstellung eines der Formkörper 5 für die erste Sitzkomponente 1, insbesondere die Rückenlehne 3 des Sitzes S.
Beim Verfahren zur Herstellung des Formkörpers 5 für die erste Sitzkomponente 1 werden das tragende Lehnenstrukturteil 7.1 und mindestens ein Vlieselement 10 oder optional zwei Vlieselemente 10 bereitgestellt.
Das jeweilige Vlieselement 10 ist thermisch verfestigt und dreidimensional geformt, insbesondere thermoverfestigt und 3D-thermovorgeformt.
Anschließend wird das einzelne Vlieselement 10 in ein Schaumwerkzeug derart gegenüberliegend einem Werkzeugteil 16 des Schaumwerkzeugs angeordnet, dass sich zwischen dem Werkzeugteil 16 und dem Vlieselement 10 ein Hohlraum 11 bildet.
Optional können zwei Vlieselemente 10 derart zueinander in dem Schaumwerkzeug angeordnet und fixiert werden, dass zwischen diesen ein Hohlraum 11 gebildet ist.
In den jeweiligen Hohlraum 11 wird das tragende Lehnenstrukturteil 7.1 angeordnet.
In einem nächsten Schritt wird in den Hohlraum 11 ein Füllmaterial F, insbesondere ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material, zum Beispiel mittels einer Düse 13 eingespritzt, welches sich formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem einzelnen Vlieselement 10 oder den beiden Vlieselementen 10 verbindet und einen inneren Schaumkörper 12 bildet.
Das tragende Lehnenstrukturteil 7.1 wird dabei mittels des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials in dem Hohlraum 11 eingeschäumt.
Das einzelne Vlieselement 10 kann oder die beiden Vlieselemente 10 können beim Einfüllen und Ausschäumen des Hohlraums 11 mit dem Füllmaterial F teilweise oder vollständig oder nicht von dem Füllmaterial F durchsetzt sein beziehungsweise werden und sich mit dem Füllmaterial F verbinden.
Der Formkörper 5 für die Rückenlehne 3 als erste Sitzkomponente 1 ist zumindest aus dem einen thermisch verfestigten und dreidimensional thermogeformten Vlieselement 10 oder optional aus den zwei thermisch verfestigten und dreidimensional geformten, insbesondere dreidimensional thermovorgeformten, Vlieselementen 10 gebildet. An der dem Hohlraum 11 zugewandten Seite des einzelnen Vlieselements 10 wird dann als Füllmaterial F ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material angespritzt. Mit anderen Worten: Das einzelne Vlieselement 10 ist nur auf einer Seite mit dem Schaummaterial oder schäumfähigen Material hinterspritzt. Das Vlieselement 10 bildet dabei eine Auflagefläche für einen Nutzer.
Optional kann zwischen den beiden Vlieselementen 10 als Füllmaterial F ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material eingespritzt sein oder werden.
In beiden Ausführungsbeispielen mit einem einzelnen Vlieselement 10 oder mit zwei Vlieselementen 10 schäumt das Schaummaterial den Hohlraum 11, insbesondere den zwischen dem Werkzeugteil 16 und dem einzelnen Vlieselement 10 gebildeten Hohlraum oder den zwischen den vormontierten oder vorfixierten Vlieselementen 10 gebildeten Hohlraum 11 oder Zwischenraum aus und verbindet sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem einzelnen Vlieselement 10 oder den beiden Vlieselementen 10. Der aus dem einen thermisch verfestigten und dreidimensional geformten, insbesondere thermovorverfestigten und thermovorgeformten, und hinterspritzten Vlieselement 10 oder der aus den zwei thermisch verfestigten und dreidimensional geformten, insbesondere thermovorverfestigten und thermovorgeformten, und innen ausgeschäumten Vlieselementen 10 gebildete Formkörper 5 für die erste Sitzkomponente 1 ermöglicht eine einteilige und dreidimensional geformte Sitzschale. Eine solche einteilige, dreidimensional geformte Sitzschale ist hochsteif, dünn und besonders leicht. Ein solcher einteiliger, dreidimensional geformter Formkörper 5 dient als Sitzkörper oder Stützkörper, insbesondere Sitzschale oder Stützschale, der Rückenlehne 3 für den Rücken eines Sitznutzers. Dabei bildet das einzelne Vlieselement 10 oder einer der beiden Vlieselemente 10 eine Auflagefläche für einen Nutzer des Formkörpers 5.
Die Festigkeit und/oder Steifigkeit des aus dem einzelnen Vlieselement 10 oder den Vlieselementen 10 geformten und innen geschäumten Formkörpers 5 kann durch Variieren von Parametern des Herstellungsprozesses, insbesondere des Thermoformens und/oder des Spritzgießens oder Tiefziehprozesses, der Geometrie des Vlieselements 10 oder der Vlieselemente 10 und/oder der Art und Zusammensetzung des Füllmaterials F und/oder des Materials des Vlieselements 10 oder der Vlieselemente 10, insbesondere eines Fasermaterials, zum Beispiel eines Kunststofffasermaterials, eingestellt werden.
Der Formkörper 5 weist aufgrund des äußeren Vlieselements 10, das die Auflagefläche bildet, oder der äußeren Vlieselemente 10, von denen eines die Auflagefläche bildet, einen angenehmen Sitzkomfort auch ohne eine zusätzliche Polsterung und einen zusätzlichen Sitzbezug auf. Hierdurch weist eine solche, auf diesen Formkörper 5 reduzierte Rückenlehne 3 einen besonders einfachen Aufbau auf und ist besonders kostengünstig herstellbar. Der Formkörper 5 wird auch als Softsitzschale oder Komfortsitzschale bezeichnet.
Das jeweilige Vlieselement 10 ist insbesondere ein hochsteifes thermogeformtes und besonders dünnes Vlies.
Beispielsweise weist der Formkörper 5 der Rückenlehne 3, insbesondere dessen Lehnenbasisteil 3.1 und/oder dessen Lehnenteilrand 3.2, eine Dicke von beispielsweise 2 mm auf. Die Dicke kann variieren und beispielsweise zwischen 1 mm und 3,5 mm liegen, insbesondere circa 2,5 mm oder 3 mm betragen. Der Lehnenteilrand 3.2 weist insbesondere eine Höhe von circa 10 mm bis 50 mm, beispielsweise von 20 mm bis 40 mm, bevorzugt von circa 30 mm oder 35 mm, auf.
Das jeweilige thermisch verfestigte und dreidimensional geformte Vlieselement 10 ist insbesondere aus einem Kunststofffasermaterial, insbesondere aus Polyesterfasern, gebildet. Zusätzlich kann das jeweilige Vlieselement 10 Polypropylenfasern umfassen. Die Vlieselemente 10 können aus dem gleichen Kunststofffasermaterial gebildet sein. Alternativ können diese Vlieselemente 10 aus unterschiedlichen Kunststofffasermaterialien gebildet sein. Die Vlieselemente 10 können unterschiedlich fest und/oder dicht ausgebildet sein. Insbesondere kann das jeweilige Vlieselement 10 zumindest bereichsweise unterschiedlich ausgebildet sein, insbesondere eine unterschiedliche Dichte und/oder Festigkeit aufweisen.
Beispielsweise kann das jeweilige Vlieselement 10 eine Grammatur von 400 bis 1.200 Gramm pro Quadratmeter, insbesondere eine Grammatur von 900 Gramm pro Quadratmeter, aufweisen. Vorzugsweise weist das jeweilige Vlieselement 10 eine Grammatur von 850 Gramm pro Quadratmeter bis 950 Gramm pro Quadratmeter auf.
Der thermisch verfestigte und dreidimensional geformte und ausgeschäumte Formkörper 5 für die Rückenlehne 3 und optional die Kopfstütze 6 wird auch als thermoverfestigte und thermo-3D-geformte Sitzschale, insbesondere thermo-3D-geformte Kunststoffsitzschale oder thermo-3D-geformte Thermovliesschale, bezeichnet.
6 zeigt schematisch einen Ablaufplan zur Herstellung eines Formkörpers 5 für eine alternative zweite Sitzkomponente 2, insbesondere das Sitzteil 4 des Sitzes S.
In der alternativen Ausführungsform ist der Formkörper 5 der zweiten Sitzkomponente 2 nur aus einem thermisch verfestigten und dreidimensional geformten Vlieselement 10 gebildet, das beispielsweise mit dem Füllmaterial F, einem Schaummaterial oder einem schäumfähigen Material, hinterspritzt wird. Ein solcher, aus nur einem thermoverfestigten und thermogeformten und hinterschäumten Vlieselement 10 gebildeter Formkörper 5 ermöglicht eine einteilige und dreidimensionale thermoverfestigte und thermogeformte Sitzschale, die an eine tragende Sitzstruktur 7, insbesondere an das Sitzflächenstrukturteil 7.2, zum Beispiel an dem Profilrahmen 7.2.1 des Sitzflächenstrukturteils 7.2, montiert werden kann.
In beiden Ausführungsformen bildet das thermoverfestigte und thermogeformte Vlieselement 10 die Sitzfläche der jeweiligen Sitzkomponente 1 (= Rückenlehne 3) oder 2 (= Sitzteil 4) des Sitzes S. Die Rückenlehne 3 weist dabei beidseitig, sowohl nach vorne als auch nach hinten ein thermoverfestigtes und thermogeformtes Vlieselement 10 auf. Dabei dient das nach vorne gerichtete Vlieselement 10 als Auflagefläche für den Rücken eines Sitznutzers. Das nach hinten gerichtete Vlieselement 10 dient als Abdeckung für die Rückenlehne 3 nach hinten zum Beispiel in Richtung einer hinteren Sitzreihe oder eines hinteren Sitzes. Ein Sitzteil 4 des Sitzes S weist beispielsweise nur in Richtung des Sitznutzers ein thermoverfestigtes und thermogeformtes Vlieselement 10 auf. In Richtung des Fahrzeugbodens ist das Vlieselement 10 mit Schaummaterial hinterschäumt.
Anschließend wird das thermoverfestigte und thermo-3D-geformte sowie hinterschäumte Vlieselement 10 mit dessen Schaumseite an den Profilrahmen 7.2.1 zu der zweiten Sitzkomponente 2 und damit zu dem Sitzteil 4 montiert.
7 zeigt schematisch einen Ablaufplan zur Befestigung eines Anbauelements 14 insbesondere mittels einer Verbindungsanordnung mit mindestens einem Befestigungselement 15, zum Beispiel einem Klettverschlussmittel oder einem Klebemittel, an dem Formkörper 5 der zweiten Sitzkomponente 2, insbesondere des Sitzteils 4, insbesondere des Sitzbasisteils 4.1.
Das Anbauelement 14 ist beispielsweise ein Dekorelement.
8 zeigt schematisch einen Ablaufplan zur Befestigung zweier Anbauelemente 14, insbesondere mittels Befestigungselementen 15, zum Beispiel eines Klettverschlussmittels oder mittels einer Klemm-Haken-Verbindung, an dem Formkörper 5 der ersten Sitzkomponente 1, insbesondere an der Rückenlehne 3, und an dem Formkörper 5 der zweiten Sitzkomponente 2, insbesondere an dem Sitzteil 4.
Das Anbauelement 14 ist beispielsweise ein Polsterkissen oder eine Heizmatte oder dergleichen.
Dabei können zueinander korrespondierende Befestigungselemente 15 an den Sitzkomponenten 1 und 2 und an den Anbauelementen 14 vorgesehen sein, um diese lösbar miteinander zu verbinden.
Zum Beispiel wird eines der Vlieselemente 10 und/oder der Schaumkörper 12 mit zumindest einer Aussparung 20 versehen. In den Aussparung 20 können unterschiedliche Anbauelemente 14 durchgeführt oder angeordnet werden.
Der Schaumkörper 12 wird beispielsweise bereits beim Schäumprozess mit der Aussparung 20 hergestellt.
Beispielsweise werden die Aussparungen 20 nachträglich am und/oder im Vlieselement 10 ausgebildet. Beispielsweise werden die Aussparungen 20 im und/oder am der als Formkörper 5 vorliegenden Sitzkomponente 1, 2 ausgebildet. In der Aussparung 20 können Befestigungselemente 15 angeordnet werden.
Die Aussparungen 20 sind beispielsweise Durchgangslöcher oder Rillen oder Nuten oder dergleichen.
Die Aussparungen 20 sind beispielsweise Designelemente und/oder dienen als Ventilationsfunktion, beispielsweise als Luftströmungsöffnung und/oder dienen zur Durchführung von Heizdrähten.
Weitere Anbauelemente 14 sind beispielsweise Kabelanordnungen, Kabelbäume oder Steckervorrichtungen.
Bezugszeichenliste

1: erste Sitzkomponente
2: zweite Sitzkomponente
3: Rückenlehne
3.1: Lehnenbasisteil
3.2: Lehnenteilrand
4: Sitzteil
4.1: Sitzbasisteil
4.2: Sitzteilrand
5: Formkörper
6: Kopfstütze
7: tragende Sitzstruktur
7.1: Lehnenstrukturteil
7.1.1: Profilrahmen
7.2: Sitzflächenstrukturteil
7.2.1: Profilrahmen
8: Beschlag
9: Sitzlängsverstelleinheit
10: Vlieselement
11: Hohlraum
12: Schaumkörper
13: Düse
14: Anbauelement
15: Befestigungselement
20: Aussparung
F: Füllmaterial
S: Fahrzeugsitz
X: Längsrichtung
Y: Querrichtung
Z: Vertikalrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014106592 A1 [0002]

Claims

Formkörper (5) für eine Sitzkomponente (1, 2), insbesondere eine Rückenlehne (3) oder ein Sitzteil (4) eines Sitzes (S), wobei der Formkörper (5) zumindest ein thermisch verfestigtes und dreidimensional geformtes Vlieselement (10) umfasst, welches mit einem Schaummaterial oder einem schäumfähigen Material hinterspritzt ist.
Formkörper (5) nach Anspruch 1, wobei das Vlieselement (10) bereichsweise unterschiedlich dicht oder fest ausgebildet ist oder wobei zwei Vlieselemente (10) vorgesehen sind, wobei eines der Vlieselemente (10) zumindest bereichsweise eine geringere Dichte und/oder eine geringere Festigkeit als das andere Vlieselement (10) aufweist.
Formkörper (5) nach Anspruch 2, wobei beide Vlieselemente (10) sich gegenüberliegend angeordnet sind und zwischen sich einen Hohlraum (11) bilden, in dem das Schaummaterial oder das schäumfähige Material eingespritzt ist.
Formkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schaummaterial oder das schäumfähige Material sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Vlieselement (10) oder den Vlieselementen (10) verbindet.
Formkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vlieselement (10) oder eines der beiden Vlieselemente (10) eine Benutzer zugewandte, insbesondere dreidimensionale, Auflagefläche bildet.
Formkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vlieselement (10) oder zumindest eines der beiden Vlieselemente (10) zumindest bereichsweise aus einem Kunststofffasermaterial gebildet ist.
Formkörper (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Formkörper (5) zumindest ein Anbauelement (14) umfasst, welches oberhalb des Vlieselements (10) oder oberhalb eines der Vlieselemente (10) angeordnet und an diesem lösbar fixiert ist.
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (5) für eine Sitzkomponente (1, 2), insbesondere eine Rückenlehne (3) oder einen Sitzteil (4) eines Sitzes (S), wobei - mindestens ein Vlieselement (10) oder zwei Vlieselemente (10) thermisch verfestigt und dreidimensional geformt wird beziehungsweise werden, und anschließend - das eine Vlieselement (10) mindestens einem Teil eines Schaumwerkzeugs gegenüberliegend anordnet wird und zwischen diesen ein Hohlraum (11) gebildet wird, in den ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material eingespritzt wird oder - die zwei Vlieselemente (10) derart zueinander angeordnet und fixiert werden, dass zwischen diesen ein Hohlraum (11) gebildet ist, in welchen ein Schaummaterial oder schäumfähiges Material eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Schaummaterial oder das schäumfähige Material sich formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit dem Vlieselement (10) oder den beiden Vlieselementen (10) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei vor dem Einführen des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials eine tragende Sitzstruktur (7) im Bereich des Vlieselementes (10), eines der Vlieselemente (10) oder zwischen den beiden Vlieselementen (10) angeordnet wird, welche mittels des Schaummaterials oder des schäumfähigen Materials miteingeschäumt wird.