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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Dichtungssystem mit einer elastisches
Material umfassenden Dichtung, ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen
Dichtungssystem und ein Verfahren zur Beeinflussung der Dichtungswirkung
des Dichtungssystems.
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Dichtungen
beziehungsweise Dichtungssysteme dienen dem Schutz beziehungsweise
der Abdichtung eines Raumes gegenüber einem weiteren Raum.
Bei Kraftfahrzeugen werden Dichtungen beziehungsweise Dichtungssysteme
an Türen, Deckeln, Klappen, Fenstern und insbesondere höhenverstellbaren
Fenstern gegen Verschmutzung, Feuchtigkeit, Luftbewegung, zur Aufrechterhaltung einer
bestimmten Temperatur und zum Schutz vor Windgeräuschen
angeordnet. Die meist Gummi aufweisenden Dichtungen von Türen,
Klappen und Deckeln sind dabei für gewöhnlich
als umlaufendes Hohlprofil mit einer oder zwei Hohlkammern ausgebildet.
Dichtungen zur Abdichtung von Fensterschächten gegenüber
höhenverstellbaren Fensterscheiben sind mit einer an der
beweglichen Fensterscheibe anliegenden Dichtlippe ausgestaltet.
Durch die Auswahl der geometrischen Parameter und des Werkstoffes
der Dichtung werden deren Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften
festgelegt. Insbesondere bei Türdichtungen, die zwischen
Karosse und Tür des Fahrzeuges angeordnet sind, besteht
die Diskrepanz, dass im geschlossenem Zustand der Tür die
Dichtung mit relativ großer Druckkraft an die Tür oder
an die Karosse (in Abhängigkeit vom Ort ihrer Befestigung)
angedrückt werden soll. Um den relativ großen
Anpressdruck zu realisieren, ist eine relativ große Steifigkeit
der Dichtung vorteilhaft. Dabei soll die Dichtung eine ausreichende
Flexibilität aufweisen, um zum Beispiel bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten
aufgrund der in der Fahrzeugkabine herrschenden Druckunterschiede
leichte Bewegungen auszugleichen. Beim Schließvorgang der
Tür ist dagegen eine geringe Steifigkeit der Dichtung erwünscht,
um die Tür mit geringem Kraftaufwand und/oder geringer
Geschwindigkeit und damit verbundenen geringen Schallemissionen
schließen zu können. Nachteilig wirkt sich aus,
dass die Steifigkeit der Dichtung für gewöhnlich
nicht konstant ist, da sie durch Alterung eine größere
Härte und damit erhöhte Festigkeit gewinnt und
temperaturabhängig unterschiedliche Festigkeitswerte aufweist.
Zur Anpassung der Eigenschaften der Türdichtung an die
unterschiedlichen Anforderungen sind aufblasbare Hohlkammerdichtungen
entwickelt worden, bei denen die Steifigkeit über den Innendruck
in wenigstens einer der Hohlkammern der Dichtung variiert werden
kann. Nachteilig an diesen Dichtungen ist die relative große Störanfälligkeit
aufgrund von Undichtheiten der Hohlkammer und der relativ große
konstruktive Aufwand
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Aus
dem Stand der Technik sind des Weiteren Dichtungssysteme bekannt,
bei denen im elastischen Material der Dichtung magnetische Bestandteile
aufgenommen sind, wie zum Beispiel in der
US 2005/0212304 A1 ,
US 6,655,698 62 ,
DE 27 15 902 A1 und
CA 2,298,983 beschrieben.
In diesen Dichtungssystemen wirkt eine Permanent-Magnetkraft des
in der Dichtung angeordneten Magneten auf eine magnetisierbare Anlagefläche
an der Tür beziehungsweise an der Karosserie. Dadurch lassen
sich höhere Anpresskräfte der Dichtungslippen
beziehungsweise flexiblen Hohlkammerbereiche, die am gegenüberliegenden
Bauteil zur Anlage kommen, realisieren, wodurch der Kraftfahrzeuginnenraum besser
von der Umgebung abgedichtet wird.
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Diese
permanent-magnetischen Dichtungen weisen allerdings den Nachteil
auf, dass sie nicht an die jeweilige Belastungssituation durch eine Änderung
ihrer Steifigkeit anpassbar sind. Das heißt, dass die Dichtungswirkung
dieser Dichtungssysteme im Wesentlichen konstant ist und durch äußere
Einflüsse bedingte Steifigkeitsänderungen nicht
korrigiert werden können.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungssystem
sowie ein Verfahren zur Beeinflussung der Dichtungswirkung des Dichtungssystems
zur Verfügung zu stellen, durch welche in einfacher und
kostengünstiger Weise die Anpassung der Dichtungswirkung
erfolgen kann. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht in einem
das erfindungsgemäße Dichtungssystem aufweisenden
Kraftfahrzeug.
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Erfindungsgemäß wird
ein Dichtungssystem mit einer elastisches Material umfassenden Dichtung zur
Verfügung gestellt, welche insbesondere eine Dichtung zur
Abdichtung einer durch ein bewegliches Element verschließbaren
oder verschließenden Karosserieöffnung sein kann,
wobei die Dichtung zumindest abschnittsweise an einer relativ zu
einer Befestigung der Dichtung beweglichen Anlagefläche zwecks
Realisierung der Dichtungswirkung an diese Anlagefläche
anlegbar ist, mit dem elastischen Material zumindest Partikel aus
magnetisierbarem Material verbunden sind und das Dichtungssystem
wenigstens einen magnetisierbaren Wirkpartner umfasst, der einer
magnetischen Kraft eines unter Mitwirkung der magnetisierbaren Partikel
erzeugbaren Magnetfeldes aussetzbar oder ausgesetzt ist. Das erfindungsgemäße
Dichtungssystem weist des Weiteren wenigstens eine strombeaufschlagbare
Spule auf, mittels derer, in elektromagnetischer Zusammenwirkung
mit den magnetisierbaren Partikeln, bei Variation des Stromflusses
in der Spule das magnetische Feld veränderbar ist.
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Es
kann dabei das magnetische Feld durch den Stromfluss in der Spule
erst erzeugt werden oder ein bereits bestehendes Feld aufgehoben
oder umgepolt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das
magnetische Feld lediglich verstärkt oder geschwächt
wird.
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Die
Dichtung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems
kann dabei insbesondere an einer Umrandung einer Karosserieöffnung
zur Abdichtung der Öffnung zum Beispiel gegenüber
einer Tür, einem Deckel oder einer Klappe des Kraftfahrzeuges
angeordnet sein. Als elastisches Material der Dichtung finden bevorzugt
Gummi oder Elastomerwerkstoffe mit gummiähnlichen Eigenschaften,
wie zum Beispiel EPDM oder Kautschuk-Mischungen, Anwendung. Die
Befestigung dient der Fixierung der Dichtung. Die beweglichen Elemente,
mittels derer die Karosserieöffnung geschlossen wird, können
Türen, Klappen, Deckel oder Fenster des Kraftfahrzeuges
sein. Die Anlagefläche, an der die Dichtung abdichtend
anlegbar sein soll, ist eine Fläche am beweglichen Element im
Falle der Befestigung der Dichtung an der Karosserie oder es ist
eine Fläche an der Karosserie bei Anordnung der Dichtung
an einem beweglichen Element, wie zum Beispiel an einer Tür.
Die Partikel aus magnetisierbarem Material sind bevorzugt Eisenpartikel
oder Eisenkörper. Die Verbindung der magnetisierbaren Partikel
mit der Dichtung ist derart ausgestaltet, dass die Partikel entweder
in der Dichtung aufgenommen sind oder außen an dieser befestigt sind.
Die strombeaufschlagbare Spule ist vorteilhafterweise flach ausgeführt,
so dass sie bei Bestromung einen Stromfluss in einem Drehsinn erzeugt, der
wiederum eine Magnetisierung der in der Nähe der Spule
befindlichen Partikel bewirkt. Es können dabei mehrere
Spulen zu einem Spulensystem zusammengefasst eingesetzt werden.
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In
einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Dichtungssystems ist unabhängig von der Position der Anlagefläche
in Bezug zur Dichtung der Wirkpartner derart nah an der Dichtung
angeordnet, dass er einer Magnetkraft eines mittels der magnetisierbaren
Partikel und der Spule bewirkbaren Magnetfeldes aussetzbar ist.
In diesem Fall ist der Wirkpartner zum Beispiel die Befestigung
der Dichtung oder der Wirkpartner umfasst eisenhaltige beziehungsweise
andere magnetisierbare oder magnetische Elemente in der Nähe
der Befestigung der Dichtung, so dass beim Aufbau des Magnetfeldes
die Dichtung von diesem Wirkpartner angezogen oder abgestoßen
wird und somit seine Form verändern kann, wodurch die Anpresskraft
an einer Anlagefläche variiert werden kann. Es bietet sich
dabei insbesondere an, dass der Wirkpartner durch die Befestigung
der Dichtung ausgebildet ist. Die Magnetkraft des Magnetfeldes,
dem der Wirkpartner ausgesetzt werden soll, ist dabei so hoch, dass
sie eine Verformung oder Steifigkeitsänderung der Dichtung
im Bereich von 10% bewirken kann. Das heißt, dass in dieser
Ausgestaltung des Dichtungssystems der Wirkpartner derart dicht
an den magnetisierbaren Partikeln und an der Spule angeordnet ist,
dass das durch die Partikel und Spule erzeugte Magnetfeld einen deutlich
messbaren Einfluss auf die Steifigkeit und/oder Form der Dichtung
ausübt.
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Als
eine weitere Ausgestaltungsalternative des erfindungsgemäßen
Dichtungssystems ist vorgesehen, dass der Wirkpartner an beziehungsweise durch
die Anlagefläche ausgebildet ist, so dass der Wirkpartner
im Wesentlichen nur in einer Abdichtungssituation der Kraftwirkung
des durch die magnetisierbaren Partikel und die Spule ausbildbaren Magnetfeldes
aussetzbar ist. Das heißt, dass eine Änderung
der Steifigkeit und/oder der Form der Dichtung nur dann eintritt,
wenn die Dichtung an der Anlagefläche zur Anlage kommt.
Bei Verwendung des Dichtungssystems am Kraftfahrzeug kann also nur dann
die Form und/oder Steifigkeit geändert werden, wenn zum
Beispiel eine abzudichtende Tür geschlossen ist.
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Die
Spule kann dabei ein integraler Bestandteil der Dichtung sein, wobei
sie im Verlauf der Herstellung der Dichtung im Gummimaterial einvulkanisiert
werden kann. Bevorzugt sollten Flachspulen eingesetzt werden.
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Abweichend
davon kann auch vorgesehen sein, dass die Spule außerhalb
der Dichtung, aber in Abdichtungssituation in unmittelbarer Nähe
der Dichtung angeordnet ist. Dabei kann sie zum Beispiel an der
Dichtung, an der Befestigung der Dichtung oder auch an der Anlagefläche,
an der die Dichtung dichtend zur Anlage kommen soll, befestigt sein.
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Hinsichtlich
der magnetisierbaren Partikel ist bevorzugt vorgesehen, dass diese
im Wesentlichen Eisen umfassen. Dabei sollte insbesondere Weicheisen
zur Anwendung kommen oder auch eine Kombination von Weicheisen mit
anderen magnetisierbaren Materialien.
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Für
eine spezielle Ausgestaltung der magnetisierbaren Partikel ist vorgesehen,
dass diese im Wesentlichen permanent-magnetisches Material umfassen.
Auch dieses permanent-magnetische Material lässt sich durch
Strombeaufschlagung einer in der Nähe angebrachten Spule
magnetisieren beziehungsweise ummagnetisieren. Es kann somit bei
Bestromung der Spule zur Aufhebung der magnetischen Wirkung der
permanent-magnetischen Materialien kommen oder sogar zu einer Umpolung.
Das magnetisierbare Material kann im Dichtungsmaterial einvulkanisiert
sein. Alternativ dazu ist vorgesehen, die magnetisierbaren Partikel
in wenigstens einer Hohlkammer der Dichtung anzuordnen. In dieser Ausgestaltung liegen
die magnetisierbaren Partikel im Wesentlichen aneinander an und
sind nur in ihrer Gesamtheit durch Wände der Dichtung eingeschlossen,
wenn die Dichtung als Hohlprofil ausgestaltet ist.
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In
einer kostengünstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Dichtungssystems ist vorgesehen, dass die Partikel in wenigstens
einem Längenabschnitt der Dichtung mit dem elastischen
Material verbunden sind. Die mit den Partikeln versehenen Längenabschnitte
sollten dabei insbesondere in besonders beanspruchten Bereichen,
wie zum Beispiel in den mit geringem Krümmungsradius versehenen Bögen
eines Türgummis oder auch nahe dem Scharnier oder nahe
dem Schloss eingesetzt werden, wobei auch unterschiedliche Mengenverteilungen
der Partikel in unterschiedlichen Abschnitten möglich sind.
Das heißt, es sind unterschiedliche Mengen von Partikeln
auch über die gesamte Länge der Dichtung möglich.
Daneben soll auch weiterhin nicht ausgeschlossen werden, dass die
magnetisierbaren Partikel variabel über den Querschnitt
der Dichtung verteilt sind, so dass unterschiedliche Querschnittsbereiche
eine jeweils unterschiedliche Konzentration an Partikeln aufweisen.
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Das
erfindungsgemäße Dichtungssystem kann des Weiteren
wenigstens einen Signalgeber zur Erzeugung eines Signals zur Information über
die Bewegung der Anlagefläche in Bezug zur Dichtung umfassen
und eine Steuereinrichtung zur Veranlassung der Veränderung
des Magnetfeldes aufgrund des Signals sowie eine elektrische Energiequelle
zur Stromversorgung der Spule. Der Signalgeber kann dabei zum Beispiel
ein mechanischer Türöffner sein, bei dessen Betätigung
ein Signal darüber erzeugt wird, dass sich die Position
der Tür ändern wird und somit die Anlagefläche
eine Bewegung in Bezug zur Dichtung ausführen wird.
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In
einer alternativen Ausführung umfasst der Signalgeber wenigstens
einen Sensor zur Ermittlung einer Bewegung der Anlagefläche
in Bezug zur Dichtung und zur Erzeugung eines dementsprechenden Signals.
Das heißt, dass der Sensor entweder die Bewegung der Anlagefläche
detektiert und daraufhin ein Signal erzeugt oder dass der Sensor
einen Bewegungswunsch zum Beispiel bei Betätigung eines
Türöffners detektiert, aus dem abgeleitet werden
kann, dass die Tür geöffnet oder geschlossen werden
soll. Es wird dabei erst ab einem bestimmten von der Anlagefläche
zurückgelegten Weg das Signal generiert, um nicht bei zum
Beispiel minimalen Türbewegungen sofort eine Magnetfeldänderung
hervorzurufen.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit
einem erfindungsgemäßen Dichtungssystem, wobei
dieses bevorzugt als Dichtung einer Tür, Klappe oder Deckel
oder auch als Fensterschachtabdichtung eingesetzt wird.
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Außerdem
umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung der Dichtungswirkung
eines Dichtungssystems mit einer elastisches Material umfassenden
Dichtung, insbesondere einer Dichtung zur Abdichtung einer durch
ein bewegliches Element verschließbaren oder verschließenden
Karosserieöffnung, wobei die Dichtung zumindest abschnittsweise
an einer relativ zu einer Befestigung der Dichtung beweglichen Anlagefläche
zwecks Realisierung der Dichtungswirkung an der Anlagefläche
anlegbar oder angelegt ist und mit dem elastischen Material zumindest
Partikel aus magnetisierbare Material verbunden sind. Das Dichtungssystem
weist dabei wenigstens einen magnetisierbaren Wirkpartner auf, der einer
magnetischen Kraft eines unter Mitwirkung der magnetisierbaren Partikel
erzeugbaren oder erzeugten Magnetfeldes ausgesetzt ist. Durch die
Erzeugung oder Änderung eines Stromflusses in wenigstens
einer strombeaufschlagbaren Spule wird ein in elektromagnetischer
Zusammenwirkung der Spule mit den magnetisierbaren Partikeln realisiertes
magnetisches Feld verändert. Durch die Änderung
des magnetischen Feldes wird die Magnetkraft verändert, die
zwischen der Spule und den Partikeln einerseits und dem Wirkpartner
anderseits wirkt. Somit wird die zwischen der Dichtung und dem Wirkpartner
wirkende Kraft verändert, was entweder zu einer Änderung der
Form der Dichtung, oder, bei bereits gequetschter Dichtung, die
Anlagekraft der Dichtung an der Anlagefläche verändert.
Es kann dabei das magnetische Feld durch den Stromfluss in der Spule
erst erzeugt werden oder ein bereits bestehendes Feld aufgehoben
oder umgepolt werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das
magnetische Feld lediglich verstärkt oder geschwächt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch ausgestaltet
sein, dass aufgrund der Änderung des magnetischen Feldes
eine Veränderung des Dichtungsquerschnittes erfolgt. Dadurch
kann in Abdichtsituationen durch Anlage einer größeren
oder kleineren Fläche des Dichtungsprofils die Dichtwirkung
verbessert oder geschwächt werden. In der Situation, in
der die Dichtung nicht an die Anlagefläche zur Anlage gebracht
ist, kann die Dichtung so im Querschnitt verändert werden,
dass sie weniger Widerstand beim Vorgang des Anlegens der Anlagefläche
an die Dichtung bietet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn zum Beispiel eine Tür eines Kraftfahrzeuges geschlossen
werden soll und durch die Querschnittsveränderung die Dichtung
dichter an ihre Befestigung gezogen wird, so dass weniger Kraft erforderlich
ist, um die Tür in ihre Verriegelungsposition an der Karosserie
zu bringen.
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Alternativ
oder hinzukommend kann vorgesehen sein, das aufgrund der Änderung
des magnetischen Feldes eine Veränderung der Steifigkeit
der Dichtung erfolgt. Insbesondere in Abdichtsituation wird damit
die Dichtwirkung geschwächt oder verbessert, wobei die
Form der Dichtung im Wesentlichen beibehalten wird, was insbesondere
bei bereits gequetschter Dichtung in Abdichtungssituationen gegeben
ist.
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Bei
Querschnittsänderung zur Erleichterung der Türschließung
wird der Abstand der äußeren Kontur der Dichtung
zu ihrer Befestigung verringert. Dies ist durch das von der Spule
und den magnetisierbaren Partikeln erzeugte Magnetfeld bewirkt,
welches die Anziehungskraft zwischen den Partikeln der Dichtung
und dem Wirkpartner herstellt und somit die Dichtung in Richtung
ihrer Befestigung zieht. Es lässt sich somit der Schließkomfort
bei der Türschließung verbessern und die Verringerung
der Lautstärke des Schließgeräusches
erreichen.
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Wie
bereits erwähnt, kann die Steifigkeit und/oder die Form
der Dichtung auch bei Anlage der Dichtung an der Anlagefläche
verändert werden. Dies kann zum Beispiel dadurch erfolgen,
dass die elektromagnetische Kraftwirkung des durch die magnetisierbaren
Partikel und die Spule realisierten magnetischen Feldes auf den
Wirkpartner für die Dauer der Anlage der Dichtung an der
Anlagefläche aufrechterhalten wird und bei Einleitung eine
Entfernungsbewegung der Dichtung von der Anlagefläche verringert
wird. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere zur Verbesserung
der Dichtwirkung an einer geschlossenen Tür beziehungsweise
Klappe oder Deckel eines Kraftfahrzeuges an. Die Entfernungsbewegung
ist eine Bewegung über eine bestimmte Wegstrecke, bei der
sich die Anlagefläche auch von der Befestigung der Dichtung
entfernt. Das heißt, dass eine kurzzeitige und minimale
Schwingung der Dichtung unbeachtlich ist. Das Magnetfeld wird beim öffnen
der Tür aufgehoben, wobei bei Öffnung der Tür
ein darüber informierendes Signal zum Beispiel über
den Türöffner abgegeben werden kann. In dieser
Ausgestaltung ist der Wirkpartner bevorzugt die Anlagefläche
der Dichtung oder ist in deren Nähe angeordnet.
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In
einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, dass die magnetisierbaren Partikel permanent-magnetisches Material
umfassen und die Anlagefläche als Wirkpartner ausgestaltet
ist, wobei bei Anlage der Dichtung an der Anlagefläche
eine permanent-magnetische Anziehungskraft zwischen der Dichtung
und dem Wirkpartner aufgebaut wird, die permanent-magnetische Wirkung
eines durch die magnetisierbaren Partikel realisierten Dauermagneten
auf den Wirkpartner für die Dauer der Anlage der Dichtung
an der Anlagefläche aufrechterhalten wird und bei Einleitung
der Entfernungsbewegung der Dichtung von der Anlagefläche
durch Strombeaufschlagung der Spule und damit verbundene entgegengesetzte
Polung des permanent-magnetischen Materials die Anziehungskraft
zwischen der Dichtung und dem Wirkpartner verringert wird. Diese
Ausgestaltung betrifft ein Dichtungssystem, bei welchem eine erhöhte
Dichtungswirkung durch permanent-magnetische Kraft aufgebaut ist.
Das hierzu dargestellte erfindungemäße Verfahren
dient zur Erleichterung der Öffnung einer Türe,
Klappe oder eines Deckels eines Kraftfahrzeuges, wobei das Magnetfeld
beim Öffnen der Tür aufgehoben wird. Das entsprechende
Signal zur Aufhebung des Magnetfeldes kann zum Beispiel auch hier von
einem Türöffner gegeben werden. Bevorzugt ist dabei
die Anlagefläche der Wirkpartner beziehungsweise ist der
Wirkpartner in der Nähe der Anlagefläche ausgebildet.
Diese Verfahrensausgestaltung ist energetisch günstiger
als die Ausgestaltung, in der eine verbesserte Dichtwirkung durch
ständige Bestromung der Spule realisiert werden muss. Demgegenüber
ist diese Verfahrensvariante insbesondere auch beim Schließen
der Tür vorteilhaft anzuwenden, da im abgeschalteten Zustand
der Spule kein elektromagnetisches Feld wirkt und die Permanent-Magneten
eine Anziehungskraft zwischen der Dichtung und dem Wirkpartner herstellen,
welche beim Türschließvorgang hilfreich ist. Dabei
kann die Herstellung der permanent-magnetischen Wirkung auch durch
ein Stromflussrichtungsänderung in der Spule erzeugt werden.
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Die
Beeinflussung der Dichtungswirkung kann derart erfolgen, dass die
Dichtungswirkung bei einer Bewegung der Anlagefläche in
Bezug zur Dichtung verringert wird und nach Beendigung der Bewegung
der Anlagefläche die Dichtungswirkung wieder erhöht
wird. Dieses Verfahren dient insbesondere zur Verringerung der Dichtungswirkung
von Dichtungen an höhenverstellbaren Fenstern bei deren
Bewegung. Damit wird erreicht, dass das Fenster leichter betätigt
werden kann und eine hohe Dichtungswirkung im ruhenden Zustand des
höhenverstellbaren Fensters gewährleistet ist.
Die Dichtung ist hierbei bevorzugt ein Lippenprofil beziehungsweise
ein Strang mit einer daran angeordneten Dichtlippe. Die Schwächung
der Dichtungswirkung kann zum Beispiel durch gleiche Polung der
jeweiligen Dichtlippen realisiert werden, die dadurch einander abstoßen. Die
Dichtungswirkung kann auch dadurch verringert werden, dass eine
permanent magnetische Wirkung aufgehoben wird beziehungsweise permanent-magnetische
Partikel umgepolt werden, so dass die Lippen nicht mehr von der
Befestigung der Dichtung angezogen werden. Die Dichtwirkung kann
auch durch die Wegnahme eines ständig wirkenden elektromagnetischen
Feldes verringert werden und durch Wiederherstellung des elektromagnetischen
Feldes vergrößert werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, dass die Dichtungswirkung des Dichtungssystems
bei Überschreitung einer bestimmten Druckschwankungsfrequenz
und/oder Druckamplitude in einem durch das Dichtungssystem abzudichtenden
Hohlraum über einen bestimmten Zeitraum verringert wird.
Diese Verfahrensausgestaltung dient insbesondere der Akustikoptimierung
eines Schwingungen ausgesetzten Hohlraumes, insbesondere einer Fahrzeugkabine. Zur
Akustikoptimierung kann gegebenenfalls die Dichtungswirkung kurzzeitig
auch völlig beseitigt werden.
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Dabei
ist es möglich, dass die Verringerung der Dichtungswirkung
durch die Änderung der Querschnittsform der Dichtung realisiert
wird, zum Beispiel durch die Aufhebung einer permanent magnetischen
Kraft aufgrund einer Ummagnetisierung, bei der sich die Dichtung
aufgrund von elastischen Rückstellkräften des
elastischen Materials derart verformt, dass sie nicht oder zumindest
mit einer geringeren Fläche an der Anlagefläche
anliegt. Alternativ kann die Dichtung bei elektromagnetischem Betrieb
von ihrer Befestigung angezogen werden, so dass sie sich verformt.
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Dies
dient dem Zweck, dass die Dichtung entgegen ihrer Dichtungskraft
an der Anlagefläche vorgespannt wird. Insgesamt wird somit
eine geringere Dichtkraft auf die Fläche ausgeübt,
so dass ein in der Fahrzeugkabine herrschender Überdruck leicht
durch die Dichtung nach außen gelangen kann und somit im
Innenraum abgebaut werden kann.
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Neben
der Formänderung ist es auch möglich, dass die
Verringerung der Dichtwirkung durch die Änderung der Steifigkeit
der Dichtung realisiert wird, wie zum Beispiel bei Ausrüstung
des Dichtungssystems mit einem ständig wirkenden Elektromagneten.
Im Fall der Anlage der Dichtung an der Anlagefläche kann
in diesem Fall kurzzeitig die Bestromung der Spule aufgehoben werden
und somit das Magnetfeld und die Anlagekraft verringert werden,
wobei zum Beispiel eine zwischen der Karosserie und der Tür
eingequetschten Dichtung nicht die Form ändert, aber eine
Anziehungskraft zwischen der Dichtung und dem Wirkpartner an der
Anlagefläche verringert wird. Ein Überdruck in
der Fahrzeugkabine kann somit leicht durch die Dichtung nach außen
ausgeglichen werden.
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Durch
die steifigkeitsveränderbare Dichtung beziehungsweise durch
das Verfahren zur Beeinflussung der Dichtungswirkung ist es somit
möglich, den Schließvorgang einer Tür
geräuschgemindert und unter Aufbringung verringerter Schließkräfte
durchzuführen. Nach dem Schließen kann die Dichtung
mit hoher Steifigkeit und Schließkraft abdichtend wirken, um
dem Eindringen von Verschmutzung, Feuchtigkeit und Windgeräuschen
entgegenzuwirken. Die Variation der Dichtungswirkung lässt
sich durch die Veränderung des Stromflusses in Spulen erreichen,
die im Zusammenwirken mit den magnetisierbaren Partikeln eine Veränderung
des von diesen ausgehenden Magnetfeldes realisieren. Neben Dichtungen
von Öffnungen, zum Beispiel im Karosseriebereich, lassen sich
die erfindungsgemäßen Dichtungen beziehungsweise
Dichtungssysteme auch als so genannte Spreizdichtungen einsetzen,
die zum Beispiel an einer Karosserie vorhandene Spalte abdichten
und somit einer Verschmutzung der sich an den Spalt anschließenden
Karosserieteile entgegenwirken.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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Es
zeigt dabei:
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1 eine
herkömmliche Hohlkammerdichtung,
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2:
eine schematische Darstellung von im elastischen Material eingelagerten
magnetisierbaren Partikeln,
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3:
ein Spulensystem,
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4:
eine Türdichtung des erfindungsgemäßen
Dichtungssystems, und
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5:
eine Fensterschacht abdeckende Dichtung des erfindungsgemäßen
Dichtungssystems.
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Wie
in 1 dargestellt, verformt sich eine Hohlkammerdichtung 10 gemäß dem
Stand der Technik bei Beaufschlagung mit einer Druckkraft, wie mit
dem mit F gekennzeichneten Pfeil dargestellt, derart, dass ihre
Hohlkammern 14 in ihrer Form verändert werden.
Dadurch erhöht sich die Anlagekraft an der Anlagefläche 32.
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In 2 sind
im elastischen Material 12 eingelagerte Partikel aus magnetisierbarem
Material 16 erkennbar, wobei diese im elastischen Material 12 einvulkanisiert
sind. Es ist das Magnetfeld 60 angedeutet, welches durch
die Zusammenwirkung einer stromdurchflossenen Spule mit den magnetisierbaren
Partikeln entsteht und eine bestimmte Ausrichtung aufweist.
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In 3 sind
Spulen 20 dargestellt, die bevorzugt beim erfindungemäßen
Dichtungssystem zur Anwendung kommen sollen, wobei diese Spulen 20 einzeln
angeordnet sein können oder auch miteinander in Reihenschaltung
verbunden und insgesamt einen Streifen ausbildend in der Nähe
der magnetisierbaren Partikel angeordnet sein können.
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4 stellt
eine Dichtung 10, die zur Abdichtung zum Beispiel einer
Türöffnung eines Kraftfahrzeuges dienen kann,
dar. Die Dichtung 10 ist formschlüssig an einer
Befestigung 40 angeordnet. Die Dichtung 10 weist
zwei Hohlkammern 14 auf, die durch eine Zwischenwand 18 voneinander
getrennt sind. In der äußeren Hohlkammer 14 sind
Partikel aus magnetisierbarem Material 16 angeordnet. An der
zur Befestigung 40 weisenden Wand der Dichtung 10 sind
strombeaufschlagbare Spulen 20 in die Dichtung 10 integriert.
Gegenüber der Dichtung 10 ist ein bewegliches
Element 30 dargestellt, welches eine Anlagefläche 32 aufweist,
an der die Dichtung 10 zur Abdichtung einer Öffnung
zur Anlage kommt. Das heißt, dass zum Beispiel bei einer
Anordnung der Dichtung 10 an der Karosserie diese die Befestigung 40 darstellt
und zum Beispiel eine Tür durch das bewegliche Element 30 ausgebildet
ist. Beim Schließen der Tür gelangt die Anlagefläche 32 des beweglichen
Elements 30 zur Anlage an die Dichtung 10, so
dass eine Türöffnung der Karosserie abgedichtet
wird. Bei Ausführung der Befestigung 40 aus magnetisierbarem
Material und bei Bestromung der strombeaufschlagbaren Spulen 20 erzeugen
diese zusammen mit den magnetisierbaren Partikeln 16 ein Magnetfeld,
welches eine Anziehungskraft zwischen der Befestigung 40 und
den magnetisierbaren Partikeln 16 derart bewirkt, dass
diese in Richtung der Befestigung 40 gezogen werden. Damit
verändert sich die Form der Dichtung derart, dass der äußere
Rand der Dichtung 10 einen geringeren Abstand zur Befestigung 40 aufweist.
Diese Situation lässt sich insbesondere beim Türschließvorgang
ausnutzen, da in diesem Fall die Dichtung 10 nicht durch
die Tür allein zusammengedrückt werden muss, wodurch
weniger Energie zum Schließen der Tür notwendig
ist.
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Neben
der Anordnung der strombeaufschlagbaren Spulen 20 in der
Dichtung 10 ist deren Anordnung auch – wie in 4 dargestellt – im
beweglichen Element 30 möglich, so dass bei Anlage des
beweglichen Elementes 30 an der Dichtung 10 die
elektromagnetische Wirkung zwischen den in der Dichtung 10 aufgenommenen
magnetisierbaren Partikeln 16 und den in dem beweglichen
Element 30 aufgenommenen Spulen 20 aufgebaut wird.
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Der
Wirkpartner 50 muss dabei nicht unbedingt – wie
in 4 dargestellt – die Befestigung 40 sein,
sondern er kann auch durch das bewegliche Element 30 ausgebildet
sein, so dass eine Anziehungskraft zwischen dem beweglichen Element 30 und
den in der Dichtung 10 angeordneten magnetisierbaren Partikeln 16 realisiert
wird.
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5 stellt
eine Abdichtung eines Fensterschachtes dar, in dem ein Fenster 80 beweglich
angeordnet ist. Zur Abdichtung des Fensterschachtes liegt eine Lippe 70 einer
Dichtung 10 am beweglichen Fenster 80 an. Die
Dichtung 10 ist auf einer Befestigung 40 angeordnet,
welche gleichzeitig den Wirkpartner 50 für die
in der Lippe 70 angeordneten magnetisierbaren Partikel 16 und
die ebenfalls dort angeordneten Spulen 20 darstellt. Bei
Strombeaufschlagung der Spulen 20 bilden diese zusammen
mit den magnetisierbaren Partikeln 16 ein Elektromagnetfeld aus,
welches eine Anziehungskraft zwischen den Partikeln 16 und
dem Wirkpartner 50 bewirkt. Dadurch wird die Lippe 70 veranlasst,
sich in Richtung der Befestigung 40 zu verformen. Die Folge
davon ist eine verringerte Anlagekraft von der Lippe 70 auf
die Anlagefläche 32 des Fensters 80.
Das Fenster 80 lässt sich somit leichter höhenverstellen,
weil aufgrund der verringerten Normalkraft durch die Lippe 70 eine
verringerte Reibkraft zwischen Lippe 70 und Fenster 80 der
Höhenverstellung entgegenwirkt. Nach Beendigung der Höhenverstellung
des Fensters 80 wird die Strombeaufschlagung der Spule 20 beendet,
so dass sich die Lippe 70 aufgrund ihrer material- und
konstruktionsbedingten Elastizität wieder an die Anlagefläche 32 des
Fensters 80 drückt.
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- 10
- Dichtung
- 12
- elastisches
Material
- 14
- Hohlkammer
- 16
- Partikel
aus magnetisierbarem Material
- 18
- Zwischenwand
- 20
- strombeaufschlagbare
Spule
- 30
- bewegliches
Element
- 32
- Anlagefläche
- 40
- Befestigung
- 50
- Wirkpartner
- 60
- Magnetfeld
- 70
- Lippe
- 80
- Fenster
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
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- - US 2005/0212304
A1 [0003]
- - US 665569862 [0003]
- - DE 2715902 A1 [0003]
- - CA 2298983 [0003]