-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung wenigstens einer Durchgangsöffnung in einer Stirnwand zwischen einem Motorraum und einem Innenraum eines Fahrzeugs, wobei die Dichtungsanordnung ein Dichtelement und ein Schaumelement umfasst.
-
Solche Dichtungsanordnungen sind allgemein bekannt. Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2005 047 651 A1 eine Stirnwandisolierungsanordnung für ein Fahrzeug mit einer Stirnwand zwischen einem Motorraum und einem Innenraum des Fahrzeugs und mit zumindest einem abzudichtendem Durchbruch durch die Stirnwand bekannt Der Stirnwand ist dabei eine an die Form der Stirnwand angepasste Dämpfungsschicht mit einer ersten Schaumstoffschicht zugeordnet, wobei an vorbestimmten Bereichen der Dämpfungsschicht zusätzlich eine zweite Schaumstoffschicht vorgesehen ist. Die Dämpfungsschicht ist mit der zweiten Schaumstoffschicht insbesondere hinterschäumt. Die Herstellung der Dichtungsanordnung ist somit vergleichsweise aufwändig.
-
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, die vergleichsweise einfach und kostengünstig herzustellen ist und mit welcher darüberhinaus eine verbesserte Dichtwirkung erzielbar ist.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung wenigstens einer Durchgangsöffnung in einer Stirnwand, insbesondere zwischen einem Motorraum und einem Innenraum eines Fahrzeugs, wobei die Dichtungsanordnung ein Dichtelement und ein Schaumelement umfasst und wobei das Dichtelement wenigstens einen in Richtung des Schaumelements ragenden Falz aufweist, welcher zumindest teilweise in einen im Schaumelement ausgebildeten Schlitz eingreifend angeordnet ist.
-
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass das Dichtelement und das Schaumelement separat herzustellen und erst anschließend in einfacher Weise miteinander zu kombinieren. Durch das Eingreifen der Falz in den Schlitz ist eine einfache Positionierung des Dichtelements relativ zum Schaumelement und umgekehrt möglich, so dass eine einfache, schnelle und fehlerfreie Montage trotz Einzelherstellung ermöglicht wird. Ein Falz im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst dabei jegliche Art von einfachem, doppeltem oder mehrfachem Knick im Verlauf des Dichtelements, so dass beispielsweise auch ein vom Dichtelement in Richtung des Schaumelements abragender Steg oder Dichtlippe als Falz im Sinne der Erfindung aufzufassen ist.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement wenigstens eine erste Durchtrittsöffnung für eine die Durchgangsöffnung durchlaufende Versorgungsleitung aufweist, wobei das Schaumelement wenigstens eine mit der ersten Durchtrittsöffnung zumindest teilweise fluchtende zweite Durchtrittsöffnung aufweist. In vorteilhafter Weise wird somit eine Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement und der Versorgungsleitung erzielt, insbesondere wird hierbei eine Kombination aus Flächen- und Radialdichtung realisiert, wodurch eine hohe Dichtwirkung erzielt wird. Optional besteht auch zwischen dem Schaumelement und der Versorgungsleitung eine Dichtwirkung. Insgesamt wird die Dichtwirkung der Dichtungsanordnung im Vergleich zum Stand der Technik erheblich gesteigert. Besonders bevorzugt weist das Schaumelement eine erheblich höhere Kompressibilität und Weichheit als das Dichtelement auf, so dass beim Zusammendrücken der Dichtungsanordnung vom Schaumelement eine Kraftwirkung auf das Dichtelement ausgeht, wodurch die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement und der Versorgungsleitung bzw. zwischen dem Dichtelement und der Stirnwand erhöht. Insbesondere wird dabei das Dichtelement an die Stirnwand gepresst, wobei durch die Weichheit des Schaumelements Unebenheiten an der Stirnwand kompensiert werden. Vorzugsweise umfasst hierbei das Dichtelement zur Erzielung einer guten Dichtwirkung eine geschlossenzellige Schaumstruktur und insbesondere einen geschlossenzelligen Polyethylen- oder Polypropylen-Schaum. Denkbar sind aber ebenso, die Verwendung von schäumen auf anderer Basis (bspw. Polyurethan). Das Schaumelement umfasst entweder einen geschlossenzelligen oder alternativ einen offenporigen Schaum, vorzugsweise einen Polyurethan-Schaum. Insbesondere wird das Schaumelement aus einem deutlich günstigeren Schaum gefertigt, so dass lediglich für das Dichtelement ein dichter und kostenintensiverer Schaum Verwendung findet. Die Gesamtkosten der Dichtungsanordnung können somit im Vergleich zum Stand der Technik deutlich gesenkt werden. Das Dichtelement umfasst vorzugsweise einen thermoplastischen Schaum, so dass das Dichtelement insbesondere in einem Tiefziehverfahren oder alternativ durch ein Prägeverfahren herstellbar ist. Alternativ umfasst das Dichtelement eine Folie.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement senkrecht zur Hauptebene im Wesentlichen eine Stärke zwischen 0,5 und 4 Millimeter, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,6 Millimeter und besonders bevorzugt zwischen 1,0 und 1,2 Millimeter umfasst. Ferner ist gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform insbesondere vorgesehen, dass das Schaumelement senkrecht zur Hauptebene im Wesentlichen eine Stärke zwischen 10 und 40 Millimeter, bevorzugt zwischen 21 und 31 Millimeter und besonders bevorzugt zwischen 25 und 27 Millimeter umfasst.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Falz kraft- und/oder formschlüssig in den Schlitz eingreifend ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine einfache mechanische Verbindung zwischen dem Dichtelement und dem Schaumelement herstellbar. Insbesondere die Montage der Dichtungsanordnung wird durch eine Verbindung des Dichtelements mit dem Schaumelement begünstigt, da nur der Verbundkörper positioniert und befestigt werden muss und nicht die Einzelteile. Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung ermöglicht folglich einerseits eine vergleichsweise kostengünstige separate Herstellung des Dichtelement und des Schaumelements und andererseits eine vergleichsweise einfache Montage der Dichtungsanordnung.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement einen Dichtkragen aufweist, welcher am Rand der wenigstens einen ersten Durchtrittsöffnung ausgebildet ist und welcher vorzugsweise senkrecht zur Hauptebene vom Dichtelement absteht. In vorteilhafter Weise wird die Dichtwirkung zwischen einer das Dichtelement durch die erste Durchtrittsöffnung durchlaufende Versorgungsleitung und dem Dichtelement durch den Dichtkragen erhöht, da der Dichtkragen sich an die Versorgungsleitung formschlüssig anlegt und somit die Dichtfläche vergrößert wird.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement in der Hauptebene einen innerhalb der Falz angeordneten ersten Bereich und einen außerhalb der Falz angeordneten zweiten Bereich umfasst, wobei der ersten Bereich zumindest teilweise durch den Falz vom zweiten Bereich mechanisch entkoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einer Druckbeaufschlagung des zweiten Bereichs, beispielsweise im Zuge einer Befestigung der Dichtungsanordnung an der Stirnwand, eine Deformation des ersten Bereichs durch die mechanische Entkopplung verhindert wird. Vorzugsweise sind der Falz und der Schlitz derart ausgebildet, dass sie die wenigstens eine zweite Durchtrittsöffnung und/oder die wenigstens eine erste Durchtrittsöffnung in einer zu einer Haupterstreckungsebene des Schaumelements parallelen Hauptebene vollständig umlaufen. Die erste und/oder zweite Durchtrittsöffnung liegen somit im Bereich des ersten Bereichs und sind somit vom Bereich des zweiten Bereichs mechanisch entkoppelt. Die oben genannte Deformation des zweiten Bereichs des Dichtelements, welche beispielsweise durch die Befestigung der Dichtungsanordnung an der Stirnwand hervorgerufen wird, führt aufgrund des umlaufenden Falz somit nicht zu einer entsprechenden Deformation des ersten Bereichs des Dichtelements. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement und der Versorgungsleitung nicht beeinträchtigt wird, da die wenigstens eine erste Durchtrittsöffnung und somit die relevanten Dichtflächen ausschließlich im ersten Bereich, d. h. innerhalb des Falz angeordnet sind. Gleiches gilt im Wesentlichen analog auch für das Schaumelement. Insbesondere die im Vergleich zum Dichtelement größere Kompressibilität des Schaumelements unterstützt ferner die Dichtwirkung, wenn das Schaumelement im zweiten Bereich nicht durch die Befestigung der Dichtungsanordnung bereits komprimiert ist.
-
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung zur Abdichtung wenigstens einer Durchgangsöffnung in einer Stirnwand zwischen einem Motorraum und einem Innenraum eines Fahrzeugs, wobei mittels der Dichtungsanordnung vorzugsweise ein im Innenraum angeordnetes Fahrzeug-Klimagerät an den Motorraum angeschlossen wird. In vorteilhafter Weise ist somit eine vergleichsweise gute Dichtwirkung zwischen dem Motorraum und dem Innenraum zu erzielen.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
2 zeigt eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Dichtungsanordnung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
3 zeigt eine schematische Schnittbildansicht einer Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
-
In 1 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Dichtungsanordnung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Dichtungsanordnung 1 umfasst ein Dichtelement 10 und ein Schaumelement 20. Das Dichtelement 10 umfasst einen Polypropylen oder Polyethylen umfassenden geschlossenzelligen Schaum und wird in einem Tiefziehverfahren hergestellt. Das Schaumelement 20 weist eine im Vergleich zum Dichtelement 10 größere Materialstärke auf und umfasst einen offen- oder geschlossenzelligen Polyurethan-Schaum. Das Dichtelement 10 umfasst eine Materialstärke von ca. 1,5 Millimeter, während das zweite Schaumelement 20 eine Materialstärke von ca. 26,0 Millimeter aufweist. Das Dichtelement 10 weist eine zentrale erste Durchtrittsöffnung 12 auf. Das Schaumelement 20 weist ferner eine zentrale zweite Durchtrittsöffnung 22 auf, welche senkrecht zu einer zur Haupterstreckungsebene des Dichtelements 10 parallelen Hauptebene 100 mit der ersten Durchtrittsöffnung 12 fluchtet. Die erste und zweite Durchtrittsöffnung 12, 22 sind somit zur Aufnahme einer in 1 nicht dargestellten Versorgungsleitung 7 vorgesehen, wobei das geschlossenzellige Dichtelement 10 als Dichtelement einen abdichtenden Formschluss mit der Versorgungsleitung 7 eingeht. Das Schaumelement 20 weist einen Schlitz 21 auf, welcher die zweite Durchtrittsöffnung 22 in der Hauptebene 100 vollständig umläuft. Die Tiefe des Schlitzes 21 beträgt ca. 16,0 Millimeter und beträgt damit ca. 61,5 Prozent der gesamten Materialstärke des Schaumelements 20 senkrecht zur Hauptebene 100. Der Schlitz 21 erstreckt sich senkrecht zur Hauptebene 100 von der dem Dichtelement 10 zugewandten Seite des zweiten Schaumelements 20 in das zweite Schaumelement 20 hinein. Die Breite des Schlitzes 21 in der Hauptebene 100 beträgt ca. 3,0 Millimeter. Das Dichtelement 10 weist einen Falz 11 auf, welche von dem Dichtelement 10 in Richtung des Schaumelements 20 derart absteht, dass der Falz 11 in den Schlitz 21 eingreift. Der Falz 11 erstreckt sich über ca. 14,0 Millimeter in Richtung des Schaumelements 20. In dem Schlitz 21 drücken die Seitenwände des Schlitzes 21 auf die Seitenflächen der Falz 11, so dass der Falz 11 in dem Schlitz 21 eingeklemmt wird. Auf diese Weise wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Dichtelement 10 und dem Schaumelement 20 erzielt, welche in einfache Weise durch Einstecken der Falz 11 in den Schlitz 21 erzeugt wird. Das Dichtelement 10 und das Schaumelement 20 können daher separat voneinander hergestellt werden und werden zeitlich vor einer späteren bestimmungsgemäßen Montage der gesamten Dichtungsanordnung 1 miteinander verbunden. Insbesondere wird für das Dichtelement 10 ein im Vergleich zum Schaumelement 20 höherwertigerer Schaum verwendet, welche eine hohe Dichtwirkung gewährleistet. Für das Schaumelement 20 ist dann die Verwendung eines geringerwertigen Schaums ausreichend, um trotz einer hohen Dichtwirkung geringere Herstellungskosten gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Dichtungsanordnungen zu erzielen. Durch die einfache kraft- und formschlüssige Falz-Schlitz-Verbindung wird zudem eine einfache bestimmungsgemäße Montage der Dichtungsanordnung 1 als „Einzelteil” ermöglicht. Insbesondere ist keine Klebung zwischen dem Dichtelement und dem Schaumelement 20 notwendig. Die Verbindung zwischen dem Dichtelement 10 und dem Schaumelement 20 ist vielmehr lösbar und reversibel.
-
In 2 ist eine schematische Aufsichtsdarstellung einer Dichtungsanordnung 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die in 1 illustrierte Schnittbildansicht entspricht der Schnittlinie gemäß der in 2 gezeigten Linie 101. In 2 ist zu erkennen, dass sich der Falz 11 in der Hauptebene 100 geschlossen um drei erste Durchtrittsöffnungen 12 erstreckt. Folglich erstreckt sich auch der Schnitt 21 in der Hauptebene 100 um drei zweite Durchtrittsöffnungen 22. Es wird durch den Falz 11 damit ein in der Hauptebene 100 innerhalb des Falz 11 liegender erster Bereich 14 des Dichtelement 10 von einem außerhalb des Falz 11 liegenden zweiten Bereich 15 getrennt. Ebenso wird ein in dieser Darstellung nicht zu sehender erster Bereich des Schaumelements 20 durch den Schlitz 21 von einem in der Hauptebene 100 außerhalb des Schlitzes 21 liegenden zweiten Bereich teilweise getrennt (siehe 3). Eine solche Trennung führ dazu, dass eine mechanische Entkopplung jeweils zwischen dem ersten und dem zweitem Bereich 14, 15 erzielt wird. Eine mechanische Beanspruchung im zweiten Bereich 15 führt zu einer Kompression des Dichtelement 10 und des Schaumelements 20 im Bereich des zweiten Bereichs 15. Durch die Entkopplung vom Bereich des ersten Bereichs 14 mittels der Falz 11 und des Schlitzes 21 führt diese Kompression nicht zu einer Deformation des ersten Bereichs 14 im Bereich der ersten Durchtrittsöffnung 12 und somit nicht zu einer Beeinträchtigung der Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement 10 und einer Versorgungsleitung 7. Dieser Umstand wird nochmals anhand der 3 verdeutlicht.
-
In 3 ist eine schematische Schnittbildansicht einer Dichtungsanordnung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei die zweite Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 und 2 illustrierten ersten Ausführungsform gleicht, wobei als einzigem Unterschied zur ersten Ausführungsform in der zweiten Ausführungsform das Dichtelement 10 im Wandungsbereich der ersten Durchtrittsöffnung 12 optional einen zusätzlichen Dichtkragen 13 aufweist, welcher vom Rand der ersten Durchtrittsöffnung 12 senkrecht zur Hauptebene 100 abragt und eine zusätzlich dichtende Kontaktfläche zwischen dem Dichtelement 10 und der Versorgungsleitung 7 erzielt. In 3 ist ferner beispielhaft die Versorgungsleitung 7, eine Stirnwand 4 und eine Blende 3 illustriert. Die Stirnwand 4 trennt einen Motorraum 5 von einem Innenraum 6. Die Stirnwand 4 weist ferner eine Durchgangsöffnung 2 auf, welche zur Durchleitung von Versorgungsleitungen 7 zwischen dem Motorraum 5 und dem Innenraum 6 vorgesehen ist. Im vorliegenden Beispiel wird insbesondere ein im Innenraum 6 angeordneten Fahrzeug-Klimagerät zur Klimatisierung des Innenraums 6 an eine aus dem Motorraum 5 kommende Versorgungsleitung 7 angeschlossen. Zur Abdichtung der Durchgangsöffnung 2 ist die Dichtungsanordnung 1 vorgesehen, wobei die Versorgungsleitung 7 formschlüssig durch eine der ersten und zweiten Durchtrittsöffnungen 12, 22 geführt ist. Die Dichtungsanordnung 1 ist wird mittels der Blende 3 derart gegen die Stirnwand 4 gepresst, dass nur der zweite Bereich 15 des Dichtelement 10 gegen die Stirnwand 4 gedrückt wird. Hierdurch wird im Bereich des zweiten Bereichs 15 das das Schaumelement 20 im Vergleich zum Bereich des zweiten Bereichs 14 stark komprimiert. Aufgrund der Trennung zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich aufgrund der Falz 11 und dem Schlitz 21 wird das Dichtelement 10 und das Schaumelement 20 im Bereich des ersten Bereichs, d. h. entlang der Hauptebene 100 innerhalb des Falz 11 und dem Schlitz 21, nicht deformiert oder verzogen, so dass insbesondere die Dichtwirkung zwischen dem Dichtelement 10 und der Versorgungsleitung 7, sowie zwischen dem Dichtelement 10 und der Stirnwand 4 nicht beeinträchtigt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Dichtungsanordnung
- 2
- Durchgangsöffnung
- 3
- Blende
- 4
- Stirnwand
- 5
- Motorraum
- 6
- Innenraum
- 7
- Versorgungsleitung
- 10
- Dichtelement
- 11
- Falz
- 12
- Erste Durchtrittsöffnung
- 13
- Dichtkragen
- 14
- Erster Bereich
- 15
- Zweiter Bereich
- 20
- Schaumelement
- 21
- Schlitz
- 22
- Zweite Durchtrittsöffnung
- 100
- Hauptebene
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102005047651 A1 [0002]
