DE102021111194A1

DE102021111194A1 - Method of manufacturing an upholstery element customized for a specific person

Info

Publication number: DE102021111194A1
Application number: DE102021111194.3A
Authority: DE
Inventors: Sascha Heiden; Nico Moormann
Original assignee: Faurecia Automotive GmbH
Current assignee: Faurecia Autositze GmbH
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2022-11-03

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines auf eine bestimmte Person individualisierten Polsterelements umfasst folgende Schritte:a) Bereitstellen personenspezifischen Druckverteilungsdaten, die für die Druckverteilung einer bestimmten Person in einer Sitzvorrichtung oder Liegevorrichtung, bevorzugt im Bereich der Rückenlehne und/oder des Sitzteils eines Sitzes, repräsentativ sind,b) Bereitstellen von für die Person spezifischen anthropometrischen Daten,c) computergestützte Auswahl aus einer Datenbank oder Berechnen eines volumetrischen Polsterelementmodells auf der Grundlage der in Schritt a) und/oder b) bereitgestellten Daten und/oder von vorgegebenen Daten, die für weitere technische oder gestalterische Vorgaben repräsentativ sind,d) Simulieren des Verhaltens des volumetrischen Polsterelementmodells mit Hilfe der in Schritt a) und/oder b) und/ oder c) bereitgestellten Daten zum Erhalten von Simulationsdaten,e) Erzeugen von Produktionsdaten aus dem ausgewählten oder berechneten volumetrischen Polsterelementmodell oder einem modifizierten volumetrischen Polsterelementmodell zur Herstellung eines Polsterelements in einem additiven Verfahren,f) Herstellen des individualisierten Polsterelements durch ein additives Verfahren, bevorzugt ein 3D-Druckverfahren.A method for producing an upholstery element customized for a specific person comprises the following steps: a) providing person-specific pressure distribution data which is representative of the pressure distribution of a specific person in a seat device or lying device, preferably in the area of the backrest and/or the seat part of a seat, b) providing anthropometric data specific to the person,c) computer-assisted selection from a database or calculating a volumetric cushioning element model based on the data provided in step a) and/or b) and/or specified data, which are used for further technical or design specifications are representative,d) simulating the behavior of the volumetric cushion element model using the data provided in step a) and/or b) and/or c) to obtain simulation data,e) generating production data from the selected or calculated volumetric en cushioning element model or a modified volumetric cushioning element model for producing a cushioning element in an additive process, f) producing the individualized cushioning element by an additive process, preferably a 3D printing process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines individualisierten Polsterelements. Dieses ist bevorzugt geeignet für eine Sitzvorrichtung oder Liegevorrichtung. Bei der Sitzvorrichtung handelt es sich bevorzugt um einen Kraftfahrzeugsitz.The invention relates to a method for producing an individualized upholstery element. This is preferably suitable for a seating device or lying device. The seat device is preferably a motor vehicle seat.

Polsterelemente für Kraftfahrzeugsitze werden in der Regel standardisiert hergestellt. Den Vorgaben des übrigen Fahrzeugsitzes entsprechend werden diese Polsterelemente, die beispielsweise Rückenlehnenpolsterelemente oder Sitzteilpolsterelemente sein können, an die entsprechende Sitzgeometrie angepasst. Üblicherweise handelt es sich dabei um Teile aus einem Schaumstoff, welche auf die entsprechende Sitzform zurechtgeschnitten werden. Hinsichtlich der sonstigen Eigenschaften wird allerdings stets dasselbe Material verwendet. Anders ausgedrückt, die Polsterelemente werden unabhängig von der Person hergestellt, die später in einem damit ausgestatteten Sitz Platz nehmen soll. Natürlich sind solche Polsterelemente immer ein Kompromiss, da sie ausreichenden Komfort für Fahrzeuginsassen mit ganz unterschiedlichen Körpermaßen bieten sollen. Tatsächlich ist dies aber bei einer zumindest signifikanten Gruppe potentieller Fahrzeuginsassen trotzdem mit einem nicht ausreichenden Komfort verbunden.Upholstery elements for motor vehicle seats are usually manufactured in a standardized manner. According to the specifications of the rest of the vehicle seat, these upholstery elements, which can be, for example, backrest upholstery elements or seat part upholstery elements, are adapted to the corresponding seat geometry. Usually, these are parts made of foam, which are cut to the appropriate seat shape. With regard to the other properties, however, the same material is always used. In other words, the upholstery elements are manufactured independently of the person who is later to sit in a seat equipped with them. Of course, such upholstery elements are always a compromise, since they should offer sufficient comfort for vehicle occupants with very different body dimensions. In fact, however, this is still associated with insufficient comfort for at least a significant group of potential vehicle occupants.

Es ist zum Beispiel aus DE 10 2007 027 562 A1 bekannt, mit einem computergestützten Verfahren Sitzflächen im Hinblick auf anthropometrische obere und untere Grenzwerte eines 95-Perzentil-Menschen hin zu optimieren, um eine Sitzfläche zu konstruieren, die einer großen Anzahl von Fahrzeuginsassen ausreichenden Komfort bietet. Das Verfahren zielt allerdings darauf ab, für eine möglichst große Menge von potentiellen Sitzinsassen mit einer einzigen Konstruktion der Sitzfläche auszukommen. Entsprechend sollen dann die Polsterelemente aus Schaumstoff anhand der durch das computergestützte Verfahren gewonnenen Erkenntnisse entsprechend angepasst werden. Eine weitere Individualisierung ist mit diesem Prozess allerdings nicht möglich.For example, it's over DE 10 2007 027 562 A1 known to use a computer-assisted method to optimize seat surfaces with regard to anthropometric upper and lower limit values of a 95th percentile human being in order to construct a seat surface that offers sufficient comfort to a large number of vehicle occupants. However, the method aims to manage with a single construction of the seat for as large a number of potential seat occupants as possible. The upholstery elements made of foam should then be adjusted accordingly based on the knowledge gained through the computer-assisted process. However, further customization is not possible with this process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zur Herstellung eines auf eine bestimmte Person individualisierten Polsterelements anzugeben.In contrast, the object of the present invention is to specify a method for producing an upholstery element that is individualized for a specific person.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines auf eine bestimmte Person individualisierten Polsterelements mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.This object is achieved by a method for producing an upholstery element customized for a specific person, having the features of claim 1. Advantageous embodiments can be found in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines auf eine bestimmte Person individualisierten Polsterelements umfasst folgende Schritte:

a) Bereitstellen von personenspezifischen Druckverteilungsdaten, die für die Druckverteilung einer bestimmten Person in einer Sitzvorrichtung oder Liegevorrichtung, bevorzugt im Bereich der Rückenlehne und/oder des Sitzteils eines Sitzes, repräsentativ sind,
b) Bereitstellen von für die Person spezifischen anthropometrischen Daten,
c) computergestützte Auswahl aus einer Datenbank oder Berechnen eines volumetrischen Polsterelementmodels auf der Grundlage der in Schritt a) und/oder b) bereitgestellten Daten und/oder von vorgegebenen Daten, die für weitere technische oder gestalterische Vorgaben repräsentativ sind,
d) Simulieren des Verhaltens des volumetrischen Polsterelementmodells mit Hilfe der in Schritt a) und/oder b) und/oder c) bereitgestellten Daten zum Erhalten von Simulationsdaten,
e) Erzeugen von Produktionsdaten aus dem ausgewählten oder berechneten volumetrischen Polsterelementmodell oder einem modifizierten volumetrischen Polsterelementmodell zur Herstellung eines Polsterelements in einem additiven Verfahren,
f) Herstellen des individualisierten Polsterelements durch ein additives Verfahren, bevorzugt ein 3D-Druckverfahren.

The method according to the invention for producing an upholstery element customized for a specific person comprises the following steps:

a) Provision of person-specific pressure distribution data that is representative of the pressure distribution of a specific person in a seat device or reclining device, preferably in the area of the backrest and/or the seat part of a seat,
b) providing anthropometric data specific to the person,
c) computer-assisted selection from a database or calculation of a volumetric upholstery element model based on the data provided in step a) and/or b) and/or on specified data which are representative of further technical or design specifications,
d) simulating the behavior of the volumetric cushioning element model using the data provided in step a) and/or b) and/or c) to obtain simulation data,
e) generation of production data from the selected or calculated volumetric cushioning element model or a modified volumetric cushioning element model for the production of a cushioning element in an additive process,
f) producing the individualized upholstery element by an additive method, preferably a 3D printing method.

Das Polsterelement ist bevorzugt für Sitzvorrichtungen oder Liegevorrichtungen geeignet. Sitzvorrichtungen im Sinne der Erfindung können neben Kraftfahrzeugsitzen zum Beispiel auch Sitzmöbel wie Bürostühle, Rollstühle, Sitze in der Rehatechnik, Motorrad- oder Fahrradsättel sein. Liegevorrichtungen können zum Beispiel Matratzen sein.The upholstered element is preferably suitable for seating devices or reclining devices. In addition to motor vehicle seats, seating devices within the meaning of the invention can also be, for example, seating furniture such as office chairs, wheelchairs, seats in rehabilitation technology, motorcycle or bicycle saddles. Lying devices can be mattresses, for example.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich ein individualisiertes Polsterelement, bei dem es sich bevorzugt um das Sitzpolster oder Rückenlehnenpolster eines Sitzes, z.B. eine Kraftfahrzeugsitzes, handelt, herstellen, welches optimal auf die Bedürfnisse des Sitzinsassen abgestimmt ist. Dabei wird vor allem auch die Möglichkeit geschaffen, in Losgröße 1 neue angepasste Polsterelemente herzustellen, wenn beispielsweise das Fahrzeug den Eigentümer wechselt. Zudem wird ein Sitzkomfort erzielt, der mittels herkömmlicher Standardmodelle nicht erreicht werden kann. Da die Schritte a) bis e) computergestützt bzw. softwarebasiert durchgeführt werden können, kann der erfindungsgemäße Prozess weitgehend automatisiert werden. Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren leicht in bestehende Lieferketten bzw. just-in-time-Prozesse integrieren. Lieferketten können damit verkürzt und CO₂ eingespart werden.With the method according to the invention, an individualized upholstery element, which is preferably the seat upholstery or backrest upholstery of a seat, eg a motor vehicle seat, can be produced, which is optimally matched to the needs of the seat occupant. Above all, the possibility is created to produce new, adapted upholstery elements in batch size 1, for example if the vehicle changes ownership. In addition, a seating comfort is achieved that cannot be achieved with conventional standard models. Since steps a) to e) can be carried out with the aid of a computer or software, the process according to the invention can be largely automated. In this way, the method according to the invention can easily be integrated into existing supply chains or just-in-time integrate processes. Supply chains can thus be shortened and CO ₂ saved.

Die oben genannten anthropometrischen Daten umfassen bevorzugt wenigstens Daten über wenigstens eine der folgenden spezifischen Eigenschaften der Person: Körpermaß, Körpergewicht, Körperform. Die Daten, die für weitere technische oder gestalterische Vorgaben repräsentativ sind, umfassen bevorzugt solche Daten, die Sicherheitsanforderungen oder/und Komfortanforderungen an das herzustellende individualisierte Polsterelements repräsentieren.The above-mentioned anthropometric data preferably include at least data on at least one of the following specific characteristics of the person: body size, body weight, body shape. The data, which are representative of further technical or design specifications, preferably include data that represent safety requirements and/or comfort requirements for the individualized upholstery element to be produced.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass in Schritt c) die in Schritt a) und/oder b) bereitgestellten Daten mit den in einer Datenbank zu einer Mehrzahl darin gespeicherten volumetrischen Polsterelementmodelle gespeicherten Eigenschaften verglichen werden und die Auswahl des volumetrischen Polsterelementmodells auf der Grundlage dieses Vergleichs erfolgt. Die Polsterelementmodelle können in einer Datenbank gespeichert sein. Aufgrund der bereitgestellten Daten und Randbedingungen wird dann ein solches Polsterelementmodell ausgewählt oder berechnet und kann anschließend simuliert/optimiert werden. Die Druckverteilungsdaten aus Schritt a) können als Druckkarte während der Simulation zur Bestimmung der auftretenden Kontaktkräfte verwendet werden. Dabei werden die einzelnen Bereiche des volumetrischen Polsterelementmodells mit den auftretenden nominellen Werten der in Schritt a) ermittelten Druckverteilung in der Simulation als simulierte Kräfte auf entsprechende Bereiche des volumetrischen Polsterelementmodells ausgeübt. Auch die Erstauslegung des volumetrischen Polsterelementmodells kann so mithilfe der Simulation erfolgen, solange noch keine Datenbank mit vorgegebenen volumetrischen Polsterelementmodellen zur Verfügung steht.It is preferably provided that in step c) the data provided in step a) and/or b) are compared with the properties stored in a database for a plurality of volumetric cushioning element models stored therein and the volumetric cushioning element model is selected on the basis of this comparison. The cushion element models can be stored in a database. Such a cushion element model is then selected or calculated on the basis of the data and boundary conditions provided and can then be simulated/optimized. The pressure distribution data from step a) can be used as a pressure map during the simulation to determine the contact forces that occur. The individual areas of the volumetric upholstery element model with the occurring nominal values of the pressure distribution determined in step a) are exerted in the simulation as simulated forces on corresponding areas of the volumetric upholstery element model. The initial design of the volumetric upholstery element model can also be carried out with the help of the simulation as long as no database with predefined volumetric upholstery element models is available.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das in Schritt c) erzeugte volumetrische Polsterelementmodell auf der Grundlage der in den Schritten a) und/oder b) und/oder d) gewonnenen Daten optimiert und daraus ein modifiziertes volumetrisches Polsterelementmodells erzeugt wird. Es wird hierbei also nicht nur ein Polsterelementmodell auf der Grundlage der bereitgestellten Daten ausgewählt oder berechnet, sondern es wird daraus ein modifiziertes Polsterelementmodell erstellt, welches dem weiteren Verfahren zugrundegelegt wird und ggf. ebenfalls als Polsterelementmodell in der entsprechenden Datenbank gespeichert wird und damit auch für die nachfolgende Herstellung eines anderen individualisierten Sitzpolsters zur Verfügung steht. So kann die Datenbank mit neuen volumetrischen Polsterelementmodellen erweitert werden.It can advantageously be provided that the volumetric cushioning element model generated in step c) is optimized on the basis of the data obtained in steps a) and/or b) and/or d) and a modified volumetric cushioning element model is generated therefrom. In this case, not only is an upholstery element model selected or calculated on the basis of the data provided, but a modified upholstery element model is created from it, which is used as a basis for the further process and possibly also stored as an upholstery element model in the corresponding database and thus also for the subsequent manufacture of another customized seat pad is available. In this way, the database can be expanded with new volumetric upholstery element models.

Das ausgewählte oder berechnete, ggf. modifizierte, volumetrische Polsterelementmodell weist bevorzugt eine Gitter- oder Netzstruktur mit Stäben, Knotenpunkten und Zwischenräumen auf.The selected or calculated, possibly modified, volumetric cushion element model preferably has a lattice or network structure with rods, nodes and spaces.

Bevorzugt wird in Schritt f) ein PU-basiertes Ausgangsmaterial eingesetzt. Dabei kann auch ein anderes Material wie thermoplastisches Polyurethan (TPU) eingesetzt werden. Wird z.B. TPU eingesetzt, lässt sich ein entsprechendes Sitzpolster noch nachhaltiger herstellen, da TPU recyclefähig ist. Als weitere Materialien kommen unter anderem thermoplastische Elastomere (TPE), Polyamide (PA), Polyvinylchloride (PVC) und Zelluloid in Betracht. Andere, bevorzugt auch recyclefähige Materialien, sind ebenfalls denkbar.A PU-based starting material is preferably used in step f). Another material such as thermoplastic polyurethane (TPU) can also be used. If, for example, TPU is used, a corresponding seat pad can be produced even more sustainably, since TPU is recyclable. Other possible materials include thermoplastic elastomers (TPE), polyamides (PA), polyvinyl chloride (PVC) and celluloid. Other, preferably also recyclable, materials are also conceivable.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 - 8 näher erläutert. Bespielhaft wird die Erfindung anhand der Ausführung des Polsterelements eines Kraftfahrzeugsitzes erläutert. Die nachfolgende Beschreibung gilt aber genauso entsprechend für andere Polsterelemente für beliebige Sitzvorrichtungen oder Liegevorrichtungen der oben genannten Art.

1 - zeigt einen Ausschnitt auf einen Kraftfahrzeugsitz in perspektivischer Darstellung,
2 - zeigt ein Schema mit Beispielen für anthropometrische Daten,
3 - zeigt eine beispielhafte Visualisierung von Druckverteilungsdaten,
4 - zeigt ein durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestelltes Polsterelement in perspektivischer Darstellung,
5 - zeigt ein Schnitt durch das in 4 dargestellte Polsterelement,
6 - zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines volumetrischen Polsterelementmodells,
7 - zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines modifizierten volumetrischen Polsterelementmodell,
8 - zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs.

The invention is based on the 1 - 8th explained in more detail. The invention is explained by way of example using the design of the upholstery element of a motor vehicle seat. However, the following description applies equally to other upholstery elements for any seating devices or reclining devices of the type mentioned above.

1 - shows a section of a motor vehicle seat in a perspective view,
2 - shows a scheme with examples of anthropometric data,
3 - shows an example visualization of pressure distribution data,
4 - shows a perspective view of an upholstery element produced by a method according to the invention,
5 - shows a section through the in 4 illustrated upholstery element,
6 - shows an exemplary section of a volumetric cushion element model,
7 - shows an exemplary section of a modified volumetric cushion element model,
8th - shows a flow chart to explain the process flow according to the invention.

In 1 ist in perspektivischer Darstellung ein Teil eines Sitzes 1, z.B. eines Kraftfahrzeugsitzes, dargestellt, der über ein Sitzteil sowie eine Rückenlehne verfügt. Gezeigt sind hier lediglich die Polsterelemente 2, 3 der Rückenlehne bzw. des Sitzteils.In 1 is a perspective view of part of a seat 1, such as a motor vehicle seat, shown, which has a seat part and a backrest. Only the upholstery elements 2, 3 of the backrest or the seat part are shown here.

In 2 ist ein Schema dargestellt, bei welchem anthropometrischen Daten a₁ bis a₉ veranschaulicht sind, die im gezeigten Beispiel unterschiedliche Maße des menschlichen Körpers darstellen. Solche anthropometrischen Daten, dazu kann auch das Körpergewicht zählen, werden vor der Herstellung des erfindungsgemäßen Polsterelements durch Vermessen der betreffenden Person ermittelt. In der folgenden Beschreibung wird - obwohl nicht ausdrücklich erwähnt - gleichzeitig auch auf die 8 Bezug genommen.In 2 a scheme is shown in which anthropometric data a ₁ to a ₉ are illustrated, which in the example shown represent different dimensions of the human body. Such anthropometric data, too can also count the body weight, are determined before the production of the padding element according to the invention by measuring the person concerned. In the following description - although not expressly mentioned - at the same time on the 8th referenced.

Ebenso wird eine Druckverteilung, zum Beispiel eine zweidimensionale Druckverteilungskarte, ermittelt, indem die betreffende Person in einem Testsitz mit Drucksensoren Platz nimmt. In 3 ist exemplarisch dargestellt, wie die Druckverteilung eines Insassen auf einen Kraftfahrzeugsitz aussehen kann. Die Druckverteilung der Rückenlehne ist mit 52 bezeichnet, die Druckverteilung des Sitzteils mit 53. Wie man erkennt, hinterlässt der menschliche Körper beim Sitzen im Kraftfahrzeugsitz Druckbereiche 52.1 bzw. 53.1, die gar nicht oder nur ein wenig belastet sind, und Druckbereiche 52.2, 53.2 (schwarz), bei denen eine wesentlich größere Last auf ein Sitzpolster wirkt. Obwohl hier nicht gezeigt, gibt es zwischen keinem Druck und Maximaldruck natürlich auch Zwischenwerte, die bei der Aufnahme einer entsprechenden Druckverteilung DV erfasst werden. Alle diese Daten DV, a₁-a₉ werden mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens erfasst und bevorzugt durch eine Software gespeichert und ausgewertet.A pressure distribution, for example a two-dimensional pressure distribution map, is also determined by the person concerned taking a seat in a test seat with pressure sensors. In 3 shows an example of how the pressure distribution of an occupant on a motor vehicle seat can look like. The pressure distribution of the backrest is denoted by 52, the pressure distribution of the seat part by 53. As can be seen, the human body leaves behind pressure areas 52.1 or 53.1 when sitting in the motor vehicle seat, which are not or only slightly loaded, and pressure areas 52.2, 53.2 ( black) where a significantly greater load acts on a seat cushion. Although not shown here, there are of course also intermediate values between no pressure and maximum pressure, which are recorded when a corresponding pressure distribution DV is recorded. All of these data DV, a ₁ -a ₉ are recorded using the method according to the invention and are preferably stored and evaluated by software.

Das in 4 dargestellte Polsterelement 3 zeigt exemplarisch ein Polsterelement für ein Sitzteil. In 5 ist zu sehen, dass das erfindungsgemäß hergestellte Polsterelement bevorzugt eine Gitter- oder Netzstruktur aufweist. Eine solche Gitter- oder Netzstruktur, wie in 6 dargestellt, ist aus Stäben 41, Knoten 42, an denen die Stäbe 41 zusammenlaufen, und daraus gebildeten Zwischenräumen 43 gebildet. Diese Struktur 4 lässt sich als volumetrisches Polsterelementmodell VM digitalisieren und als volumetrisches Polsterelementmodell VM speichern. Im erfindungsgemäßen Verfahren ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Mehrzahl solcher volumetrischen Polsterelementmodelle VM in einer Datenbank gespeichert sind. Jedes volumetrische Polsterelementmodell VM bezeichnet ein Polsterelement mit bestimmten physikalischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften werden dann mit den oben erwähnten gemessenen individuellen anthropometrischen Daten a₁a₉ bzw. Druckverteilungsdaten DV verglichen, um das für die spätere Herstellung des individualisierten Polsterelements am besten geeignete volumetrische Polsterelementmodell VM auszuwählen. Diese Auswahl wird aufgrund eines Vergleichs der Eigenschaften des volumetrischen Polsterelementmodells VM mit den erwähnten Daten ermittelt. Möglich ist auch, ein entsprechendes volumetrisches Polsterelementmodell VM aufgrund der genannten Daten und anderer Komfort- und Sicherheitsanforderungen TV auszuwählen oder neu zu berechnen.This in 4 Upholstery element 3 shown shows an example of an upholstery element for a seat part. In 5 it can be seen that the upholstery element produced according to the invention preferably has a lattice or mesh structure. Such a lattice or mesh structure as in 6 shown, is formed from rods 41, nodes 42 at which the rods 41 converge, and gaps 43 formed therefrom. This structure 4 can be digitized as a volumetric cushioning element model VM and stored as a volumetric cushioning element model VM. In the method according to the invention, it is preferably provided that a plurality of such volumetric upholstery element models VM are stored in a database. Each volumetric cushioning element model VM designates a cushioning element with certain physical properties. These properties are then compared with the above-mentioned measured individual anthropometric data a ₁ a ₉ or pressure distribution data DV in order to select the most suitable volumetric cushion element model VM for the later production of the individualized cushion element. This selection is determined based on a comparison of the properties of the volumetric cushioning element model VM with the data mentioned. It is also possible to select or recalculate a corresponding volumetric cushioning element model VM on the basis of the data mentioned and other comfort and safety requirements TV.

Nach der Auswahl oder Berechnung eines volumetrischen Polsterelementmodells VM wird dieses erfindungsgemäß über einen computergestützten Designprozess CD optimiert und es wird dann ein modifiziertes volumetrisches Polsterelementmodell 4' (vgl. 7) erstellt, welches entsprechend andere Stäbe 41', Knoten 42' und Zwischenräume 43' aufweist.After the selection or calculation of a volumetric cushioning element model VM, this is optimized according to the invention using a computer-aided design process CD and a modified volumetric cushioning element model 4' (cf. 7 ) created, which correspondingly other rods 41 ', nodes 42' and spaces 43 'has.

Auf der Grundlage dieses, gegebenenfalls durch wiederholte Optimierung- oder Simulationsschritte erstellten modifizierten volumetrischen Polsterelementmodells 4' werden dann, bevorzugt durch eine entsprechende Berechnung mittels Software Produktionsdaten generiert, welche dann an eine Herstellungseinrichtung übermittelt werden, die mittels eines additiven Verfahrens aus den bislang lediglich gespeicherten, virtuellen Daten das entsprechende individualisierte Polsterelement herstellt.On the basis of this modified volumetric upholstery element model 4′, which may have been created by repeated optimization or simulation steps, production data are then generated, preferably by a corresponding calculation using software, which are then transmitted to a production facility which, by means of an additive process, is generated from the previously only stored virtual data produces the corresponding individualized upholstery element.

Dieser Ablauf ist in der 8 dargestellt. DV bezeichnet die Druckverteilungsdaten, a₁-a₉ sind anthropometrischen Daten, TV sind die oben erwähnten Daten, die Komfort- oder Sicherheitsanforderungen repräsentieren, VM ist hier als Datenbank mit volumetrischen Polsterelementmodellen vorgesehen. Diese genannten Daten werden einem computergestützten Designprozess CD zugeführt, der die Aufgabe hat, aus den genannten Daten ein modifiziertes volumetrisches Polsterelementmodell zu erzeugen. Das erzeugte modifizierte volumetrische Polsterelementmodell kann gegebenenfalls durch ein Simulationsschritt SIM, in welchem das modifizierte volumetrische Polsterelementmodell ein Simulationstest unter unterschiedlichen Bedingungen durchläuft, anhand der hieraus erzeugten Simulationsdaten nochmals modifiziert werden. Dieser Prozess kann sich auch mehrfach wiederholen, bis ein optimiertes modifiziertes volumetrisches Polsterelementmodell vorliegt, welches auch den vorgegebenen Simulationsanforderungen genügt. Aus diesem optimierten modifizierten volumetrischen Polsterelementmodell werden dann Produktionsdaten PD erzeugt, die schließlich in einem additiven Verfahren AV, zum Beispiel 3-D Druck, zur Herstellung des individualisierten Polsterelements verwendet werden.This process is in the 8th shown. DV denotes the pressure distribution data, a ₁ -a ₉ are anthropometric data, TV is the above mentioned data representing comfort or safety requirements, VM is intended here as a database with volumetric cushion element models. Said data is supplied to a computer-aided design process CD which has the task of generating a modified volumetric cushioning element model from said data. The generated modified volumetric cushion element model can optionally be modified again by a simulation step SIM, in which the modified volumetric cushion element model runs through a simulation test under different conditions, using the simulation data generated therefrom. This process can also be repeated several times until an optimized, modified volumetric cushioning element model is available, which also satisfies the given simulation requirements. Production data PD are then generated from this optimized, modified volumetric upholstery element model, which are finally used in an additive process AV, for example 3-D printing, to produce the individualized upholstery element.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102007027562 A1 [0003]DE 102007027562 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines auf eine bestimmte Person individualisierten Polsterelements (2, 3), welches folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellen personenspezifischen Druckverteilungsdaten (DV), die für die Druckverteilung einer bestimmten Person in einer Sitzvorrichtung oder Liegevorrichtung, bevorzugt im Bereich der Rückenlehne (2) und/oder des Sitzteils (3) eines Sitzes, repräsentativ sind, b) Bereitstellen von für die Person spezifischen anthropometrischen Daten (a₁-a₉), c) computergestützte Auswahl aus einer Datenbank oder Berechnen eines volumetrischen Polsterelementmodells (4, VM) auf der Grundlage der in Schritt a) und/oder b) bereitgestellten Daten und/oder von vorgegebenen Daten, die für weitere technische oder gestalterische Vorgaben (TV) repräsentativ sind, d) Simulieren des Verhaltens des volumetrischen Polsterelementmodells (VM) mit Hilfe der in Schritt a) und/oder b) und/oder c) bereitgestellten Daten (DV, a₁-a₉) zum Erhalten von Simulationsdaten, e) Erzeugen von Produktionsdaten (PD) aus dem ausgewählten oder berechneten volumetrischen Polsterelementmodell (4, VM) oder einem modifizierten volumetrischen Polsterelementmodell (4') zur Herstellung eines Polsterelements (2, 3) in einem additiven Verfahren, f) Herstellen des individualisierten Polsterelements (2, 3) durch ein additives Verfahren, bevorzugt ein 3D-Druckverfahren. Method for producing an upholstery element (2, 3) customized for a specific person, which comprises the following steps: a) providing person-specific pressure distribution data (DV) for the pressure distribution of a specific person in a seating device or lying device, preferably in the area of the backrest (2nd ) and/or the seat part (3) of a seat, b) providing person-specific anthropometric data (a ₁ -a ₉ ), c) computer-aided selection from a database or calculating a volumetric upholstery element model (4, VM) on the basis of the data provided in step a) and/or b) and/or specified data that are representative of further technical or design specifications (TV), d) simulating the behavior of the volumetric cushion element model (VM) using the in Step a) and/or b) and/or c) provided data (DV, a ₁ -a ₉ ) for obtaining simulation data, e) Generate Generating production data (PD) from the selected or calculated volumetric upholstery element model (4, VM) or a modified volumetric upholstery element model (4') for producing an upholstery element (2, 3) in an additive process, f) producing the individualized upholstery element (2, 3) by an additive process, preferably a 3D printing process.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) die in Schritt a) und/oder b) bereitgestellten Daten mit den in einer Datenbank zu einer Mehrzahl darin gespeicherten volumetrischen Polsterelementmodelle (VM) gespeicherten Eigenschaften verglichen werden und die Auswahl des volumetrischen Polsterelementmodells (VM) auf der Grundlage dieses Vergleichs erfolgt.procedure after claim 1 , characterized in that in step c) the data provided in step a) and/or b) are compared with the properties stored in a database for a plurality of volumetric cushioning element models (VM) stored therein and the selection of the volumetric cushioning element model (VM) on based on this comparison.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die anthropometrischen Daten (a₁-a₉) wenigstens Daten über wenigstens eine der folgenden spezifischen Eigenschaften der Person umfassen: Körpermaß, Körpergewicht, Körperform.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the anthropometric data (a ₁ -a ₉ ) comprise at least data on at least one of the following specific characteristics of the person: body size, body weight, body shape.

Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in Schritt c) erzeugte volumetrische Polsterelementmodell (VM) auf der Grundlage der in den Schritten a) und/oder b) und/oder d) gewonnenen Daten optimiert und daraus ein modifiziertes volumetrisches Polsterelementmodells (4', VM) erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volumetric cushioning element model (VM) generated in step c) is optimized on the basis of the data obtained in steps a) and/or b) and/or d) and from this a modified volumetric cushioning element model (4', VM) is generated.

Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das, ggf. modifizierte, volumetrische Polsterelementmodell (4, 4', VM) eine Gitter- oder Netzstruktur mit Stäben (41, 41'), Knotenpunkten (42, 42') und Zwischenräumen (43, 43') aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the optionally modified volumetric cushion element model (4, 4', VM) has a lattice or network structure with rods (41, 41'), nodes (42, 42') and intermediate spaces (43, 43').

Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt f) ein PU-basiertes Ausgangsmaterial, bevorzugt TPU, oder thermoplastisches Elastomer (TPE), Polyamid (PA), Polyvinylchlorid (PVC) oder Zelluloid eingesetzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step f) a PU-based starting material, preferably TPU, or thermoplastic elastomer (TPE), polyamide (PA), polyvinyl chloride (PVC) or celluloid is used.

Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die für weitere technische oder gestalterische Vorgaben (TV) repräsentativ sind, Daten umfassen, die Sicherheitsanforderungen oder/und Komfortanforderungen an das herzustellende individualisierte Polsterelement (2, 3) repräsentieren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data which are representative of further technical or design specifications (TV) include data which represent safety requirements and/or comfort requirements for the individualized upholstery element (2, 3) to be produced.

Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das individualisierte Polsterelement (2, 3) ein Sitzpolster (2) oder ein Rückenlehnenpolster (3) oder eine Matratze ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the individualized upholstery element (2, 3) is a seat upholstery (2) or a backrest upholstery (3) or a mattress.