DE102008017464B4

DE102008017464B4 - Dichtungsprofil mit Sollknickstelle und Stütze, Verfahren zur Herstellung dieses Dichtungsprofils, sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102008017464B4
Application number: DE102008017464.5A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hoffend; Axel Kamelgan; Friedrich Rode
Original assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Current assignee: Lohmann GmbH and Co KG
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2028-04-04
Also published as: DE202008006833U1; DE102008017464A1

Abstract

Dichtungsprofil (1), enthaltend ein Kammerprofil (3), das über einen Übergangsbereich (5) mit einem Dichtungsfuß (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfuß (4) mindestens eine Befestigungseinrichtung, mindestens eine Dichtungslippe (6), mindestens eine Sollknickstelle (8) und mindestens eine Stütze (7) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Dichtungsprofil einer Türdichtung für den Einsatz beispielsweise in der Fahrzeugfertigung und der Herstellung dieses Dichtungsprofils.
Üblicherweise werden bei der Fahrzeugfertigung die Spalten, die zwischen Karosserieausschnitten eines Fahrzeugs und den dort eingefügten Türen entstehen, durch elastische Dichtungen als Schutz gegen eindringendes Wasser, Vereisung, Zugluft oder ähnliche Einflüsse verschlossen. Dichtungen dieser Art, ihre Formen und Ausgestaltungen sowie die weiteren, über die genannten Funktionen hinausgehenden Anforderungen sind in der Patentliteratur vielfach beschrieben, verwiesen sei hier beispielhaft auf DE 10 2004 044 561 A1 und die darin erwähnten Schutzrechte.
DE 100 05 642 A1 offenbart ein Dichtungsprofil mit einer Dichtungsleiste, die eine Hohlkammer umschließt. Die Dichtungsleiste weist eine Materialaufdickung auf, um eine unerwünschte Wulstbildung zu vermeiden. Die Dichtungsleiste ist einteilig mit einem Befestigungsbereich (Dichtungsfuß) verbunden. Bei einer der beschriebenen Ausführungsformen ist an der Wurzel der Materialaufdickung eine Sollbruchstelle vorgesehen. Eine zweite Sollbruchstelle kann in einem unteren Drittel der Dichtungsleiste vorgesehen sein. Der Befestigungsbereich (Dichtungsfuß) weist keine Sollknickstelle auf.
DE 101 62 562 A1 offenbart eine Dichtungsanordnung mit einem Dichtungsprofil, das sich aus einem Befestigungsabschnitt (Dichtungsfuß) und einem damit verbundenen Dichtungsabschnitt zusammensetzt. Der Dichtungsabschnitt bildet eine kompressible Hohlkammer aus. Der Dichtungsabschnitt ist nicht über einen Übergangsbereich mit dem Befestigungsabschnitt verbunden. Der Befestigungsabschnitt (Dichtungsfuß) weist keine Sollknickstelle auf.
Standarddichtungen, wie sie derzeit in Türdichtungssystemen eingesetzt werden, weisen in der Regel einen gleichförmig ausgestalteten Dichtungsfuß aus einem kompakten Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) sowie ein flexibles Dichtungshohlkammerprofil aus verschäumtem EPDM auf. Der Dichtungsfuß ist dabei mit einem doppelseitigen Haftklebeband ausgerüstet, welches zur Verklebung der gesamten Dichtung am Karosserieausschnitt/Fahrzeugtür dient. Bei Belastungen, wie z. B. der Verzerrung oder Verschiebung der Dichtung, wird eine Kraft hebelartig auf den Dichtungsfuß ausgeübt. Dabei kann das eingesetzte Klebeband belastet und verformt werden. Solche Belastungen treten hauptsächlich beim Schließen der Tür auf. Die dabei einwirkende Kraft setzt in diesem Fall an der Haftklebeverbindung der Dichtungslippe an.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die oben aufgeführten Nachteile zu überwinden und ein Dichtungsprofil zur Verfügung zu stellen, welches die auftretenden Kräfte gezielt auf die gesamte Klebefläche des Profils einleitet, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Dichtungsprofils und seiner Verwendung zur Abdichtung von Fenstern, Türen und Luken.
Die Aufgabe wird durch ein Dichtungsprofil nach Anspruch 1, welches eine Sollknickstelle und eine Stütze aufweist, bzw. ein Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Dichtungsprofil besteht aus mindestens einem Kammerprofil, das über mindestens einen Übergangsbereich mit einem Dichtungsfuß verbunden ist. Dieser Dichtungsfuß ist an seiner dem Kammerprofil abgewandten Seite mit mindestens einer Befestigungsvorrichtung versehen, mit der das Dichtungsprofil auf eine. Unterlage, z. B. die Karosserie oder die Tür, angebracht werden kann.
Mindestens eine der Komponenten Kammerprofil, Übergangsbereich und Dichtungsfuß bestehen aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer. Bevorzugte elastische Materialen enthalten Styrol, Butadien, Styrolacrylat, Reinacrylat, Neopren oder Vinylacetat. Besonders wird Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) bevorzugt. das elastische Material kann geschäumt oder ungeschäumt verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Kammerprofil aus einem geschäumten elastischen Material und der Dichtungsfuß aus einem ungeschäumten elastischen Material.
Die Befestigungsvorrichtung besteht bevorzugt aus einem Klebstoff oder Klebeband, jedoch sind auch andere Befestigungsarten durch Haken, Stifte, Drähte oder Faden möglich.
Der Dichtungsfuß ist weiterhin auf eine Weise gestaltet, dass er mindestens eine Dichtungslippe, mindestens eine Sollknickstelle und mindestens eine Stütze aufweist.
Die Sollknickstelle ist dabei ein Bereich, in dem der Dichtungsfuß besonders flexibel ist. Dies kann zum Beispiel durch eine geringere Dicke oder durch eine erhöhte Elastizität in diesem Bereich erreicht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Sollknickstelle eine Verjüngung des Dichtungsfußes dar, besonders bevorzugt eine Delle oder Kerbe. In einer bevorzugten Ausführungsform reicht die Sollknickstelle ununterbrochen über die gesamte Länge des Dichtungsprofils. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Dichtungsfuß zwei oder mehrere, insbesondere zwei bis zehn Sollknickstellen auf, die insbesondere parallel zueinander verlaufen.
Bevorzugte Querschnittsformen der Sollknickstelle sind sich konisch verjüngende Einkerbungen, insbesondere Drei- oder Vierecke mit eckigen oder abgerundeten Ecken, Halbkreise oder Halbellipsen. Besonders bei mehreren Sollknickstellen können diese auch zusammen die Querschnittsform einer Sinuswelle aufweisen. Im Allgemeinen ist jedoch jede denkbare andere geometrische Ausgestaltung möglich. Die minimale Dicke des Dichtungsfußes im Bereich der Sollknickstelle beträgt vorzugsweise zwischen 1% und 99% der maximalen Dicke des Dichtungsfußes, insbesondere zwischen 0,5 mm und 1 cm.
Die Stütze und die Dichtungslippe sind jeweils Auswölbungen des Dichtungsfußes und verlaufen vorzugsweise ununterbrochen über die gesamte Länge des Dichtungsprofils. Insbesondere kann die Stütze so geformt sein, dass sie als Fortführung des Übergangsbereichs erscheint. Als Form der Stütze ist jede denkbare geometrische Ausgestaltung möglich, vorzugsweise die Form einer Fingerkuppe. Die Breite der Stütze liegt vorzugsweise zwischen 1% und 99% der Breite des Dichtungsfußes, insbesondere zwischen 1 mm und 10 mm.
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Sollknickstelle zwischen der Stütze und der Dichtungslippe, besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 30% und 70% der Breite des Dichtungsfußes. Insbesondere befindet sich die Stütze an der Seite des Dichtungsfußes, an der der Dichtungsfuß über den Übergangsbereich mit dem Kammerprofil verbunden ist, und die Dichtungslippe befindet sich an der entgegengesetzten Seite des Dichtungsfußes.
1 stellt einen Querschnitt durch ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils dar.
2 stellt ein belastetes Dichtungsprofil im Querschnitt dar.
3 zeigt ein kurzes Stück des Dichtungsprofils in einer dreidimensionalen Darstellung.
In 1 ist ein solches Dichtungsprofil (1) dargestellt, bestehend aus einem Kammerprofil (3) mit einem Hohlraum (2), das über einen Übergangsbereich (5) mit einem Dichtungsfuß (4) verbunden ist. Dieser Dichtungsfuß weist an einer Stelle unter dem Kammerprofil zwischen der Dichtungslippe (6) und der Stütze (7) eine Sollknickstelle (8) in Form einer Nut auf. Mit einem Klebeband (9) als Befestigungsvorrichtung kaum dieses Dichtungsprofil an beispielsweise einer Fahrzeugkarosserie/Fahrzeugtür befestigt werden.
Beim Schließen der Tür (10) wird das Kammerprofil (3) zusammengedrückt, wie in 2 dargestellt. Diese Deformation hält während des Zeitraumes, in dem die Tür verschlossen ist, an. Durch die Verbindung des Kammerprofils (3) mit dem Dichtungsfuß (4) über den Übergangsbereich (5) übt jener auf den Dichtungsfuß eine Hebelkraft (Pfeil A) aus. Dadurch kann an der Seite der Dichtungslippe ein Zug auf das Klebeband (9) entstehen, welcher zu einer Ablösung des Dichtungsfußes von der Unterlage (11) führen kann.
Bei der dem erfindungsgemäßen Dichtungsprofil mit einer Sollknickstelle und einer Stütze (2) wird der Dichtungsfuß (4) an der Seite des Übergangsbereichs durch die Stütze (7) daran gehindert, von der Tür weit weggedrückt zu werden. Die Stütze (7) nimmt einen Großteil der Hebelkraft auf und verteilt diese gezielt auf den Dichtungsfuß. Durch die Sollknickstelle, die eine hohe Verformbarkeit des Dichtungsfußes ermöglicht, wird dieser um ein Stück zur Unterlage (11) hin geknickt (Pfeil B), so dass die resultierende Hebelkraft nicht zum anderen Ende des Dichtungsfußes ausstrahlen kann und zu einem Ablösen des Dichtungsfußes führen könnte.
Das Dichtungsprofil ist sowohl als Fenster- und Türdichtung insbesondere für den Automobilbau und Hausbau geeignet, als auch beispielsweise als Lukendichtung für Schiffe und Flugzeuge.
Die Herstellung eines Dichtungsprofils, insbesondere des Dichtungsfußes (4) erfolgt dabei bevorzugt mittels Extrusionsverfahren. Es sind aber auch andere Herstellungsverfahren zur Erzielung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Dichtungsfußes (4) denkbar.
Die Sollknickstelle wird in der Regel etwa mittig auf den Dichtungsfuß (4) angebracht, wobei „mittig” bevorzugt den Bereich zwischen 30% und 70%, besonders bevorzugt 45% und 55% der Breite des Dichtungsfußes bezeichnet. Sie kann aber auch durchaus je nach den Winkelverhältnissen, in denen die auftretenden Kräfte auf die Stütze (7) einwirken, an anderer Stelle angebracht sein. Die Form der Einkerbung ist in den anliegenden Zeichnungen als sich in Richtung des am Dichtungsfuß angebrachten Klebebandes konisch verjüngende Einkerbung (8) dargestellt. Auch die in den Zeichnungen in Form einer Art Fingerkuppe dargestellte Stütze kann durchaus andere denkbare Geometrien annehmen.
In einem Vergleichstest mit zwei unterschiedlichen handelsüblichen Dichtungsprofilen, welche weder eine Sollknickstelle noch eine Stütze aufwiesen, zeigt sich, dass die besondere Kraftverteilung durch diese Merkmale zu einer gesteigerten Haftungsfestigkeit führt.

Claims

Dichtungsprofil (1), enthaltend ein Kammerprofil (3), das über einen Übergangsbereich (5) mit einem Dichtungsfuß (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsfuß (4) mindestens eine Befestigungseinrichtung, mindestens eine Dichtungslippe (6), mindestens eine Sollknickstelle (8) und mindestens eine Stütze (7) aufweist.
Dichtungsprofil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (7) am Dichtungsfuß (4) jede denkbare Geometrie annehmen kann und bevorzugt in Form einer Fingerkuppe ausgebildet ist.
Dichtungsprofil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Komponenten Kammerprofil (3), Übergangsbereich (5) und Dichtungsfuß (4) aus einem elastischen Material besteht, insbesondere einem Elastomer, und bevorzugt einen Stoff der Gruppe Styrol, Butadien, Styrolacrylat, Reinacrylat, Neopren, Vinylacetat und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, geschäumt oder ungeschäumt enthalten.
Dichtungsprofil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kammerprofil (3) einen Hohlraum bildet.
Dichtungsprofil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung einen Klebstoff, ein Klebeband (9), Haken, Stifte, Drähte oder Fäden enthält.
Dichtungsprofil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollknickstelle (8) einen Bereich darstellt, in dem der Dichtungsfuß (4) besonders flexibel ist, vorzugsweise einen Bereich geringerer Dicke oder erhöhter Elastizität des Dichtungsfußes (4), und besonders bevorzugt eine konische Verjüngung des Dichtungsfußes (4) darstellt, und insbesondere die Querschnittsform von Drei- oder Vierecken mit eckigen oder abgerundeten Ecken, Halbkreisen oder Halbellipsen aufweist.
Dichtungsprofil (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollknickstelle (8) zwischen der Stütze (7) und dem entgegengesetzten Ende des Dichtungsfußes (4), vorzugsweise mittig, befindet, wobei bevorzugt die Stütze (7) an der Seite des Dichtungsfußes (4) liegt, an der der Dichtungsfuß (4) über den Übergangsbereich (5) mit dem Kammerprofil (3) verbunden ist.
Dichtungsprofil (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollknickstelle (8) zwischen der Stütze (7) und der Dichtungslippe (6) befindet, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 30% und 70% der Breite des Dichtungsfußes (4), wobei bevorzugt die Stütze (7) an der Seite des Dichtungsfußes (4) liegt, an der der Dichtungsfuß (4) über den Übergangsbereich (5) mit dem Kammerprofil (3) verbunden ist, und die Dichtungslippe (6) sich an der entgegengesetzten Seite des Dichtungsfußes befindet.
Herstellung eines Dichtungsprofils (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt wird.
Verwendung eines Dichtungsprofils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Abdichtung von Fenstern, Türen und Luken.