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Die Erfindung betrifft einen passiv klimatisierten Sitz, insbesondere ein Kraftfahrzeugsitz, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und Verfahren zu seiner Herstellung.
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In Kraftfahrzeugen ist es bekannt, klimatisierte Sitze einzusetzen. Bisher wurden üblicherweise aktiv klimatisierte Sitze eingesetzt, bei denen ein aktives Ventilationssystem Luft durch den Sitz befördert, um Wärme und Feuchtigkeit abzutransportieren. Hierzu ist der Sitz mit Lüftungskanälen versehen und der Sitzbezug ist luftdurchlässig.
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Aus Energiespargründen ist es jedoch gewünscht, in modernen Fahrzeugen passiv klimatisierte Sitze einzusetzen, bei denen weder ein Ventilator noch eine Regelelektronik notwendig sind.
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Ein Ansatzpunkt ist die Verwendung von Sitzen mit einer „offenen” Struktur, so dass ein Luftaustausch stattfinden kann. Der Luftaustausch kann dabei von den Bewegungen des jeweiligen Insassen während der Fahrt ausgelöst werden, da sich dieser dabei auf und ab bewegt.
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Allerdings ist diese Bewegung nicht ausreichend, um einen vollständigen Austausch der Luft zu bewerkstelligen. Daher hat man sich überlegt, Rückschlagventile in die Lüftungskanäle einzusetzen, so dass der Luftaustausch sukzessive erfolgen kann, ohne dass die Luft lediglich hin und her bewegt wird.
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Aus der
DE 100 02 464 C2 ist z. B. ein Sitzpolster oder Rückenlehnenpolster eines Kraftfahrzeugsitzes bekannt, welches einen geschäumten Kern und mindestens einen in diesem Kern verlaufenden Luftkanal aufweist, sowie einen luftdurchlässigen Sitzbezugsbereich, unterhalb dessen eine Luftverteilschicht aus allseits luftdurchlässigem Material angeordnet ist, ferner mit einer luftundurchlässigen Trennschicht zwischen Kern und Luftverteilschicht, wobei der in situ geschäumte Kern allseitig von einer schaumundurchlässigen Schicht umhüllt ist und der Luftkanal durch ein von der schaumundurchlässigen Rückseitenschicht bis zur luftundurchlässigen frontseitigen Trennschicht verlaufendes, eingelegtes Kernrohr gebildet ist, wobei auch mehrere Kernrohre vorgesehen sein können.
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Aus der
EP 1 389 558 B1 ist z. B. Atmungsfähiger Sitz bekannt, umfassend: Einen Sitzkörper, der aus Urethanschaum gebildet ist und Lüftungslöcher aufweist, die in Dickenrichtung des Urethanschaums verlaufen, wobei er ferner umfasst: Einen dreidimensionalen Netzkissenkörper, der in den den Körper des Benutzers tragenden Bereich des Sitzkörpers eingearbeitet ist, der eine dreidimensionale netzartige Struktur aufweist, in der eine große Anzahl linearer Endloselemente aus thermoplastischem Harz gewunden gewickelt sind, so dass deren betreffende Kontaktbereiche miteinander verbunden sind, und der mit den Lüftungslöchern in Verbindung steht; und eine Sitzbedeckung, die Atmungsfähigkeit aufweist und den Sitzkörper und den dreidimensionalen Kissenkörper umhüllt. Die Lüftungslöcher können mit einem Rückschlagventil versehen sein.
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Aus der
US 5,226,188 ist ein z. B. Sitzkissen bekannt, bei dem eine Vielzahl von konischen Lüftungskanälen in einem Polster vorgesehen ist, wobei das Polster zwei gegenüberliegende geneigte Seiten aufweist und einen flachen Boden. Der entsprechende Sitz weist eine Aussparung für die Aufnahme des Polsters und ein Rückschlagventil auf, das in Verbindung mit der Aussparung steht, wobei auch die Aussparung mit einer Vielzahl von konischen Lüftungskanälen versehen ist, die untereinander in Verbindung stehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, einen passiv klimatisierten Sitz, insbesondere für die Verwendung in Kraftfahrzeugen, bereitzustellen, der auf einfache Weise herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 wiedergegebenen Sitz gelöst.
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Dadurch, dass das mindestens eine Luftrückflussverhinderungselement aus gleichen Material wie der Sitzkörper besteht, kann die Herstellung wesentlich vereinfacht werden, da keine Materialunterschiede zu berücksichtigen sind. Somit ist die Verarbeitung erleichtert; es müssen z. B. keine Materialunterschiede in der Verbindung berücksichtigt werden. Vorteilhafterweise besteht das mindestens eine Luftrückflussverhinderungselement nicht nur aus den gleichen, sondern sogar aus demselben Material wie der Sitzkörper.
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Somit können diese im selben Herstellungsprozess entstehen. So kann ein erhitzter Dorn aus dem erstarrten oder gerade erstarrten Sitzkörpermaterial herausgezogen werden, um die Teile des Luftrückflussverhinderungselements in den Lüftungskanälen herzustellen.
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Als Luftrückflussverhinderungselement wird vorliegend ein Mittel angesehen, dass entweder den Luftrückfluss vollständig verhindert, wie z. B. ein Rückschlagventil, oder zumindest den Widerstand des Luftrückflusses soweit erhöht, dass in der Gesamtbilanz ein Luftstrom in nur eine Richtung stattfindet, wie z. B. durch geneigte Fäden analog der Biologie.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das mindestens eine Luftrückflussverhinderungselement ein Rückschlagventil. Dieses kann aus einer Klappe und einem Anschlag gebildet sein. Die Klappe kann wiederum von einem im Winkel zum Radius nach innen von der Außenwand des jeweiligen Lüftungskanals hervorstehenden flexiblen Blatt gebildet sein. Der Anschlag kann z. B. durch einen Materialvorsprung im Lüftungskanal gebildet werden.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das mindestens eine Luftrückflussverhinderungselement aus einer Vielzahl von im Winkel zum Radius umlaufend nach innen von der Außenwand des jeweiligen Lüftungskanals hervorstehenden Materialfäden gebildet werden. Diese Materialfäden bewirken dann eine Erhöhung des Widerstandes des Luftrückflusses soweit, dass insgesamt ein Rückfluss nicht oder nur kaum stattfindet.
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Dazu ist es bevorzugt, wenn die Materialfäden in axialer Richtung des Lüftungskanals im Winkel in die gewünschte Luftflussrichtung stehen, also analog einem Fell einen „Strich” aufweisen. Beim Rückströmung der Luft setzen die Materialfäden der Luft einen erhöhten Widerstand entgegen.
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Bevorzugt werden die Materialfäden hergestellt, indem ein Dorn, der auch erhitzt sein kann, aus dem gerade erstarrenden Sitzkörpermaterial herausgezogen wird. Diese ist besonders vorteilhaft, da hier die ohnehin vorhandenen Dorne in der Spritzform für den Sitzkörper während des Erstarrungsvorganges aus dem erstarrenden Sitzkörper herausgezogen werden. Es bilden sich dabei viele Luftrückflussverhinderungselemente in Form von Materialfäden, die alle in Ziehrichtung des Dornes zeigen. Üblicherweise wäre dies ein Spritzfehler, wenn die Spritzform zu früh geöffnet wird und das Sitzkörpermaterial noch nicht erstarrt ist. Hier wird dieser Fehler bewusst genutzt, um die Luftrückflussverhinderungselemente zu bilden.
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Weitere Einzelheiten und Vorteil der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 einen Schnitt durch einen Sitzkörper mit Lüftungskanälen;
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2a einen vergrößerten Schnitt durch einen Lüftungskanal aus 1 mit einem erfindungsgemäßen Luftrückflussverhinderungselement als Rückschlagventil;
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2b einen Schnitt durch den Lüftungskanal aus 2a;
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3a einen vergrößerten Schnitt durch einen Lüftungskanal aus 1 mit erfindungsgemäßen Luftrückflussverhinderungselement aus Materialfäden; und
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3b eine Draufsicht auf den Lüftungskanal aus 3a.
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In 1 ist schematisch und im Querschnitt ein als Ganzes mit 1 bezeichneter Sitzkörper eines passiv klimatisierten Kraftfahrzeugsitzes dargestellt. Zur Vereinfachung ist lediglich das aus einem Kunststoffschaum bestehende Formteil des Sitzkörpers 1 ohne Bezug etc. dargestellt. Der Sitzkörper besitzt eine Sitzseite 1A, die der Sitzfläche des Insassen zugewandt ist bzw. diese ausbildet, und eine abgewandte Bodenseite 1B, die zum Sitzgestell bzw. Fahrzeugboden hinweist. Der Sitzkörper 1 weist mehrere in Dickenrichtung verlaufende Lüftungskanäle 2 auf.
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In 2a ist ein vergrößerter Schnitt durch einen Lüftungskanal 2 aus 1 mit einem erfindungsgemäßen Luftrückflussverhinderungselement als Rückschlagventil 3 gezeigt. 2b zeigt einen Schnitt durch den Lüftungskanal aus 2a. Dabei weist der Lüftungskanal 2 wie gezeigt mindestens ein Rückschlagventil 3 auf, das einen Rückfluss der Luft verhindert. Es können auch, je nach Ausführung und in Abhängigkeit der Dicke des Sitzkörpers 1 mehrere Rückschlagventile 3 vorhanden sein. Somit potenziert sich ihr gemeinsamer Effekt und verhindert zuverlässig einen Luftrückstrom, so dass Luft durch die Bewegung des Insassen von der Sitzseite 1A zur Bodenseite 1B transportiert wird.
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Das Rückschlagventil 3 besteht aus einer Klappe 4, die von einem im Winkel zum Radius nach innen von der Außenwand 5 des jeweiligen Lüftungskanals 2 hervorstehenden flexiblen Blatt gebildet ist. Das Blatt steht also in Dickenrichtung schräg in den Lüftungskanal 2 hinein, und zwar so, dass es in axialer Richtung des Lüftungskanals 2 im Winkel in Luftflußrichtung L steht. Die Klappe 4 ist beweglich and der Außenwand des Lüftungskanals 2 angeordnet, kann sich selber aber auch verformen, da das Blatt flexibel ist.
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Wenn sich durch eine ändernde Belastung des Sitzkörpers 1 dieser elastisch zusammengedrückt wird, verkleinert sich das Luftvolumen im Luftkanal 2. Ist der Luftkanal 2 auf der Sitzseite 1a durch den Insassen auf dem Sitz verschlossen, kann die Luft im Luftkanal 2 nur durch seine untere Öffnung auf der Bodenseite 1B entweichen. Die Klappe 4 setzt der ausströmenden Abluft A nur wenig Widerstand entgegen, da sie durch den Strom der Abluft A geöffnet wird.
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Vergrößert sich das Luftvolumen im Luftkanal 2, weil sich der Insasse auf dem Sitz bewegt, kann Luft nur von oben nachströmen. Würde die Zuluft von unten in Richtung der Sitzseite 1a strömen, würde sich die Klappe 4 schließen, da der Luftstrom sie dann gegen die Außenwand 5 des Luftkanals 2 drückte. Zusätzlich oder ersatzweise kann ein Anschlag 6 an der Außenwand 5 vorgesehen sein, gegen den die Klappe 4 im Falle der von unten strömenden Zuluft gedrückt wird.
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Sowohl die Klappe 4 als auch der Anschlag 6 bestehen aus demselben Material wie der Sitzkörper 1 bzw. dessen Schaumstoff. Es können auch mehrere Klappen in einem Lüftungskanal hintereinander angeordnet sein. Eine Klappe kann auch zwei- oder mehrgeteilt sein, so dass sich mehrere Segmente der Klappe auf einer Ebene im Lüftungskanal befinden.
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Als Variante der Erfindung zeigt 3a einen vergrößerten Schnitt durch einen Lüftungskanal aus 1 mit erfindungsgemäßen Luftrückflussverhinderungselement aus Materialfäden 7, und 3b eine Draufsicht auf den Lüftungskanal aus 3a.
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Das Luftrückflussverhinderungselement besteht aus einer Vielzahl von im Winkel zum Radius umlaufend nach innen von der Außenwand 5 des jeweiligen Lüftungskanals 2 hervorstehenden Materialfäden 7. Die Materialfäden 7 stehen in axialer Richtung des Lüftungskanals im Winkel in Luftflussrichtung L, weisen also analog einem Fell einen „Strich” auf. Diese Materialfäden 7 bewirken dann eine Erhöhung des Widerstandes des Luftrückflusses soweit, dass insgesamt ein Rückfluss nicht oder nur kaum stattfindet.
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Auch die Materialfäden 7 bestehen aus demselben Material wie der Sitzkörper 1 bzw. dessen Schaumstoff.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt. Insbesondere kann ein Sitzkörper viele Lüftungskanäle aufweisen, die alle oder teilweise Luftrückflussverhinderungselemente aufweisen. Die Luftrückflussverhinderungselemente können die Luft nur in eine Richtung durchlassen, entweder in Richtung der Sitzfläche oder gegen die Sitzfläche. Die Luftrückflussverhinderungselemente können in den verschiedenen Lüftungskanälen auch so angeordnet sein, dass ein Teil der Lüftungskanäle die Luft in Richtung der Sitzfläche und der andere Teil der Lüftungskanäle die Luft entgegen der Richtung der Sitzfläche durchläßt. Es können auch verschiedene Luftrückflussverhinderungselemente in einem Lüftungskanal angeordnet sein.
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Der erfindungsgemäße Sitz kann für alle bekannten Sitzflächen und Rückenlehnen von für Menschen vorgesehenen Sitzgelegenheiten verwendet werden. Neben Sitzen für Fahrzeuge aller Art sind dies insbesondere auch Sitzmöbel im Wohn- und Bürobereich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10002464 C2 [0006]
- EP 1389558 B1 [0007]
- US 5226188 [0008]
