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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Abdichtelement.
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Bei einem Kraftfahrzeug gibt es innerhalb der Karosseriestruktur Hohlräume, die jeweils als ein Trockenbereich oder als ein Nassbereich ausgelegt sein können. Als Nassbereiche bestimmt sind beispielsweise Karosserieräume, die zum Ablauf von Regen- oder Waschwasser dienen.
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Hierbei besteht grundsätzlich das Problem, dass mit der Möglichkeit des Wasserablaufs auch Flüssigkeit von außen in die Hohlräume der Karosserie eindringen kann.
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Aus der
DE 24 60 185 A1 ist bereits ein Abdichtelement bekannt, das einen Stützkörper mit einer Einlage umfasst.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Lösung anzugeben, wie Flüssigkeit aus den Hohlräumen einer Karosserie nach außen dringen kann und gleichzeitig ein Eindringen der Flüssigkeit in die Karosserie reduziert oder unterbunden wird.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Abdichtelement angegeben umfassend
- - einen Stützkörper mit einer Einlage, die zumindest in eine Richtung flüssigkeitsdurchlässig ist,
- - wobei die Einlage derart ausgestaltet ist, dass der Weg für die Flüssigkeit durch den Stützkörper länger ist und/oder dauert als ein Weg ohne die Einlage,
- - wobei der Stützkörper und die Einlage aus einem hydrophilen Material sind.
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Somit ist es möglich, dass ein Flüssigkeitsablauf z.B. aus dem Inneren eines Hohlraums oder eines Nassbereichs erfolgt und gleichzeitig eine Wahrscheinlichkeit für ein Eindringen der Flüssigkeit in diese Bereiche reduziert wird.
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Auch können der Stützkörper und die Einlage beispielsweise einstückig ausgeführt sein.
Als hydrophiles Material ist insbesondere jedes Material geeignet, das zumindest in einer Richtung wasserdurchlässig ist. Vorzugsweise kann auch Material verwendet werden, dass in beide Richtungen flüssigkeitsdurchlässig, insbesondere wasserdurchlässig ist. Insbesondere ist Material verwendbar, das in eine Richtung eine Flüssigkeit besser durchlässt als in die entgegengesetzte Richtung.
Eine Weiterbildung ist es, dass die Einlage aus hydrophilem Material eine Geometrie aufweist, die unterschiedlich starke Flüssigkeitsdurchflüsse durch das Abdichtelement ermöglicht.
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Entsprechend kann die Einlage derart geformt sein, dass in Richtung der Schwerkraft eine stärkere Flüssigkeitsdurchlässigkeit gegeben ist. Dies kann bspw. durch eine nach unten weisende Form, z.B. eine Trichterform oder eine Sammelform erreicht werden.
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Auch ist es eine Weiterbildung, dass die Einlage mindestens einen Flachkörper, insbesondere mindestens eine Platte und/oder mindestens eine Scheibe umfasst.
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Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der mindestens eine Flachkörper mindestens eine Öffnung aufweist.
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Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung sind mehrere Flachkörper mit je mindestens einer Öffnung übereinander in dem Stützkörper derart angeordnet, dass die Öffnungen der Flachkörper einander überlappen oder zumindest teilweise zueinander versetzt sind.
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Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die mindestens eine Öffnung der übereinander in dem Stützkörper angeordneten Flachkörper derart ausgeführt ist, dass eine Flüssigkeit zur Durchdringung des Abdichtelements eine Wegverlängerung erfährt.
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Eine Ausgestaltung ist es, dass die mindestens eine Öffnung von folgendem Typ ist:
- - eine Kreisöffnung;
- - eine ovale Öffnung, insbesondere ein Langloch;
- - ein Kreissegment;
- - eine Ausschnitt vorgegebener Länge und/oder mit vorgegebenem Winkel;
- - ein gekrümmter Ausschnitt.
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Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass zumindest ein Flachkörper entlang des Stützkörpers in einem vorgegebenen Bereich beweglich ausgeführt ist.
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Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass ein Durchfluss durch das Abdichtelement in einer Richtung anhand des zumindest einen beweglich ausgeführten Flachkörper reduzierbar ist.
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Auch ist es eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Flachkörper mindestens eines der folgenden Materialien umfasst:
- - Metall, insbesondere Blech;
- - Keramik;
- - Kunststoff.
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Eine Weiterbildung besteht darin, dass der mindestens eine Flachkörper mindestens eine Folie, insbesondere mindestens ein Laminat, umfasst.
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Entsprechend sind auch Kombinationen der vorstehend genannten Materialien möglich.
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Eine zusätzliche Ausgestaltung ist es, dass der Stützkörper zumindest teilweise aus einem flexiblem Material ist.
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Durch die Flexibilität des Stützkörpers kann erreicht werden, dass z.B. bei Druck von außen, z.B. durch starkes Spritzwasser die Flachkörper aneinander gepresst werden und damit zusätzlich der Wassereintritt von außen reduziert wird.
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Eine andere Ausgestaltung ist es, dass der Stützkörper ein Rotationskörper ist.
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Auch ist es eine Möglichkeit, dass das Abdichtelement zur Abdichtung mindestens eines Hohlraums und/oder mindestens eines Nassbereichs eines Kraftfahrzeugs einsetzbar ist.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kraftfahrzeug umfassend mindestens ein Abdichtelement wie hierin beschrieben.
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Eine Weiterbildung besteht darin, dass das mindestens eine Abdichtelement in einer im wesentlichen senkrechten Position angeordnet ist.
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In der im wesentlichen senkrechten Position in dem Kraftfahrzeug wird effektiv die Schwerkraft benutzt um den hier beschriebenen Effekt zu verstärken.
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Auch ist es eine weitere Ausgestaltung, dass das mindestens eine Abdichtelement derart angeordnet ist, dass eine Flüssigkeit durch das Abdichtelement aus dem Kraftfahrzeug fließen kann, wobei die Flüssigkeit nur in einem reduzierten Maß in das Innere des Kraftfahrzeugs dringt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine symbolische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Abdichtelement;
- 2 eine symbolische Schnittdarstellung eines Abdichtelements mit mehreren Flachkörpern;
- 3A einen Stützkörper in einer Frontalansicht;
- 3B den Stützkörper von 3A in einer perspektivischen Ansicht;
- 3C eine Schnittdarstellung des Stützkörpers gemäß 3A und 3B;
- 4A eine Ausführungsform des Flachkörpers als Lochscheibe;
- 4B eine Schnittdarstellung der Lochscheibe gemäß 4A;
- 5A eine alternative Ausführungsform des Flachkörpers als eine Kreisscheibe mit einer längsförmigen Öffnung;
- 5B eine Schnittdarstellung der Kreisscheibe gemäß 5A;
- 6A eine weitere Ausführungsform des Flachkörpers als eine Kreisscheibe mit einem bogenförmigen Ausschnitt;
- 6B eine Schnittdarstellung der Kreisscheibe gemäß 6A;
- 7A ein hydrophiler Stopfen in einer Frontalansicht;
- 7B der hydrophile Stopfen gemäß 7A in einer perspektivischen Ansicht;
- 7C eine Schnittdarstellung des hydrophilen Stopfens gemäß 7A und 7B;
- 7D eine Seitenansicht des hydrophilen Stopfens gemäß einer der 7A bis 7C;
- 8A eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform eines hydrophilen Stopfens mit einer leicht gekrümmten Einlage;
- 8B eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines hydrophilen Stopfens mit einer stark gekrümmten Einlage.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug KFZ, das beispielhaft ein Abdichtelement AE an seiner Unterseite aufweist. Ein beispielhafter Aufbau des Abdichtelements AE ist in 2 als Schnittzeichnung dargestellt.
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So umfasst 2 einen Stützkörper 200, der insbesondere als ein Rotationskörper mit einem elastischen Material ausgeführt sein kann. In dem Stützkörper 200 sind mehrere Flachkörper 201 eingebracht, deren jeder eine Öffnung 202 aufweist. Der Flachkörper 201 kann beispielsweise als eine Platte oder als eine Scheibe ausgeführt sein.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, dass 2 keine maßstäbliche Darstellung ist, der Flachkörper 201 ist nur symbolisch dargestellt und kann tatsächlich sehr viel dünner ausgeführt sein.
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Die Öffnung 202 kann unterschiedliche Formen aufweisen; beispielsweise kann die Öffnung 202 als eine runde oder ovale Öffnung, insbesondere als ein Langloch ausgeführt sein. Auch kann die Öffnung 202 einem Kreis-, Bogensegment oder einem Ausschnitt vorgegebener Länge und/oder mit vorgegebenem Winkel entsprechen. Grundsätzlich sind ein Vielzahl unterschiedlich geformter Öffnungen 202 möglich.
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In 2 sind beispielhaft sieben Flachkörper 201 vorgesehen, wobei die Öffnungen zweier benachbarter Flachkörper jeweils an sich in dem Stützkörper 200 gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Hierzu sind vorzugsweise die Flachkörper 201 innerhalb des Stützkörpers 200 fixiert.
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Vorteilhaft ist das Abdichtelement AE im wesentlichen in einer senkrechten Position in den Kraftfahrzeug KFZ angeordnet. Somit ist es möglich, dass aufgrund der Schwerkraft eine Flüssigkeit leichter von oben nach unten durch das Abdichtelement fließt als die Flüssigkeit in Gegenrichtung von unten in das Kraftfahrzeug eindringen kann.
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Somit ermöglicht es der hier vorgestellte Ansatz, dass durch das Abdichtelement AE Flüssigkeit aus Hohlräumen der Karosserie nach außen fließen kann wenn bspw. das Kraftfahrzeug nicht bewegt wird. Bei einer Fahrt auf nasser Fahrbahn oder durch stehendes Wasser kann Wasser durch das Abdichtelement AE von unten nach oben wieder in die Hohlräume eindringen. Dies wird jedoch durch die beispielhaft in 2 gezeigte Struktur des Abdichtelements deutlich erschwert, da die Flüssigkeit einen sehr viel längeren Weg zurücklegen und durch die jeweiligen Flachkörper 201 immer wieder gebremst wird.
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So kann abhängig von dem jeweiligen Anwendungsfall das Abdichtelement derart dimensioniert werden, dass zu A% aller möglichen Szenarien keine Flüssigkeit in einen Hohlraum oder in einen Nassbereich des Fahrzeugs eindringen kann. In dem Rest der Fälle (1-A)% kann die Flüssigkeit spätestens mit stillstehendem Fahrzeug oder in einer trockenen Umgebung durch das Abdichtelement aus dem Hohlraum oder Nassbereich nach außen fließen.
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3A zeigt den Stützkörper 200 in einer Frontalansicht, 3B zeigt den Stützkörper 200 in einer perspektivischen Ansicht und 3C zeigt einen Schnitt durch den Stützkörper 200. Beispielhaft hat der Stützkörper 200 einen Außendurchmesser 301 von 20mm und einen Innendurchmesser 302 von 17mm.
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4A zeigt eine Lochscheibe 401 als eine Möglichkeit für einen Flachkörper 201 wie er in den Stützkörper 200 einsetzbar ist. 4B zeigt einen Schnitt durch die Lochscheibe 401 entlang einer Schnittlinie 402.
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Die Lochscheibe 401 weist mehrere Langlöcher 403 auf. Werden mehrere Lochscheiben 401 übereinander in einem Stützkörper 200 angeordnet, so werden die Lochscheiben vorteilhaft um einen vorgegebenen Winkel gegeneinander verdreht, um somit den Weg der Flüssigkeit durch das Abdichtelement AE zu verlängern.
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Vorzugsweise weist die Lochscheibe 401 Freischnitte auf, die entlang einer Linie durch den Mittelpunkt der Lochscheibe 401 vorgesehen sind. Bevorzugt sind mehrere derartige Freischnitte (Langlöcher) entlang einer Linie durch den Mittelpunkt der Lochscheibe 401 vorgesehen, wobei diese zueinander auf der Lochscheibe 401 um einen Winkel von 45° versetzt sind. Derartige Lochscheiben 401 können vorzugsweise übereinander in einem Winkel von 22,5° versetzt angeordnet werden.
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Vorteilhaft kann ein Flachkörper 201, hier die Lochscheibe 401, an dem Stützkörper verankert sein. Dabei können die Flachkörper 201 (bzw. die Lochscheiben 401) bzw. zumindest einige davon oder z.B. jeder zweite beweglich mit dem Stützkörper verbunden sein derart, dass über einen vorgegebenen vertikalen Bereich der entsprechend beweglich verbundene Flachkörper eine Aufwärts- bzw. eine Abwärtsbewegung durchführen kann. Ist beispielsweise nur jeder zweite Flachkörper beweglich mit dem Stützkörper ausgeführt, so das Abdichtelement derart konfiguriert sein, dass die Flüssigkeit beispielsweise leicht nach außen fließen kann, jedoch der Eintritt der Flüssigkeit von außen in den Hohlraum bzw. den Nassbereich der Karosserie wirksam gebremst wird, indem sich die Flachkörper aneinander anlegen und so eine zusätzliche Abdichtung schaffen.
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Vorteilhaft ist der Stützkörper aus entsprechend flexiblem Material, so dass eine Bewegung der Flachkörper entsprechend ermöglicht wird.
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Eine alternative Ausführungsform für den Flachkörper 201 zeigt 5A in Form einer Kreisscheibe 501 mit einem Ausschnitt 502. 5B zeigt einen Schnitt durch die Kreisscheibe 501 entlang einer Schnittlinie 503.
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Eine weitere alternative Ausführungsform für den Flachkörper 201 zeigt 6A in Form einer Kreisscheibe 601 mit einem bogenförmigen Ausschnitt 602. 6B zeigt einen Schnitt durch die Kreisscheibe 601 entlang einer Schnittlinie 603.
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Die Kreisscheiben 501 und 601 können jeweils mehrfach oder gemischt (mit anderen Typen von Kreisscheiben) eingesetzt werden, um in der Anordnung gemäß 2 den Weg der Flüssigkeit durch das Abdichtelement zu verlängern.
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Eine beispielhafte Anordnung ist es, die Kreisscheibe 501 und die Kreisscheibe 601 abwechselnd übereinander in dem Stützkörper 200 anzuordnen, wobei jeweils eine Überlappung der Öffnungen oder Ausschnitte mit einem vorgegebenen Winkel (der auch variabel sein kann) erfolgt.
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Die Überlappung der einzelnen Kreisscheiben lenkt die eindringende Flüssigkeit um und verlängert somit den für die Flüssigkeit zu überwindenden Weg ehe diese das Innere des Hohlraums bzw. des Nassbereichs des Fahrzeugs erreichen kann. Je länger der Weg für die Flüssigkeit ist, desto unwahrscheinlicher ist ihr Eintritt in das Kraftfahrzeug.
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7A bis 7D zeigt einen sogenannten hydrophilen Stopfen, bei dem der Stützkörper 701 sowie die Einlage 702 aus einem hydrophilen Material sind. 7A zeigt eine Frontalansicht, 7B zeigt eine perspektivische Ansicht, 7C zeigt einen Schnitt entlang einer Schnittachse 703 und 7D zeigt eine Seitenansicht des hydrophilen Stopfens. Beispielhaft hat der hydrophile Stopfen einen Außendurchmesser 704 von 20mm, eine Höhe 705 von 15mm und eine Wandstärke 706 von 1mm.
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Vorzugsweise kann in dem hydrophilen Stopfen als Einlage 702 eine Schicht des hydrophilen Materials (z.B. DuraForm Flex) angeordnet sein. Schichtstärken des Materials können variieren, beispielsweise in einem Bereich zwischen 1mm und 2mm. Weiterhin kann die Form der Membran unterschiedlich sein. Beispielhaft können als Einlage 702 in dem hydrophilen Stopfen Flachkörper insbesondere mit leicht oder stark gekrümmten Schichten vorgesehen sein.
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Vorteilhaft weist der hydrophile Stopfen eine Geometrie auf, die unterschiedlich starke Flüssigkeitsdurchflüsse in Richtung aus dem Nassbereich eines Kraftfahrzeugs und in den Nassbereich des Kraftfahrzeugs ermöglichen. Derartige Geometrien können unterschiedlicher Gestalt sein.
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8A zeigt beispielhaft einen hydrophilen Stopfen umfassend einen Stützkörper 801 und mit leicht gekrümmten Schichten als Einlage 802. 8B zeigt einen hydrophilen Stopfen umfassend einen Stützkörper 803 und mit stark gekrümmten Schichten als Einlage 804.
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Weiterhin sind unterschiedliche Formen der Einlage vorstellbar, z.B. als ein- oder beidseitig konkav oder konvex gekrümmte Schichten hydrophilen Materials.
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Hierbei sei angemerkt, dass insbesondere als Einlage aber auch als Stützkörper (ggf. einstückig ausgeführt mit der Einlage) jedwedes Material einsetzbar ist, das zumindest teilweise eine Flüssigkeit durchlässt. Beispielsweise kann als hydrophiles Material auch ein (Natur-)Schwamm eingesetzt werden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegend erläuterten Ansätze auch beliebig miteinander kombiniert werden können. Beispielsweise können der hydrophile Stopfen im Inneren (oder Äußeren) und eine (oder mehrere) Lochscheibe(n) in Kombination miteinander eingesetzt werden.
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Weitere Anwendungen und Vorteile:
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Beispielsweise ist bei Cabrios ein Wasserablauf von innen, z.B. aus dem Bereich des Verdeckkastens, nach außen möglich. Gleichzeitig wird anhand des hier vorgestellten Ansatzes der Wassereintritt von außen verhindert oder zumindest deutlich reduziert.
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Ein weiterer Anwendungsbereich liegt im Bereich eines Schwellers bzw. anderer latent oder temporär feuchter Fahrzeug- oder Karosserieteile. Durch den Ablauf der Flüssigkeit nach außen und das reduzierte Eindringen neuer Flüssigkeit in diesen Bereich ist es möglich, einen teuren Korrosionsschutz einzusparen oder zumindest zu reduzieren.
