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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft Wasserablenkvorrichtungen, die dazu verwendet werden, ein Eindringen von Feuchtigkeit durch Flächenelemente bzw. Verkleidungen, wie sie beispielsweise bei Türen vorkommen, zu verhindern.
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HINTERGRUND
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Fahrzeugtüren umfassen in der Regel eine erste Außenblechverkleidung, welche die Türaußenseite definiert. Eine beabstandete Türinnenblechverkleidung verstärkt die Außenverkleidung und definiert die Kammer, in welcher verschiedene Mechanismen, wie Fensterheber, Verriegelungen und dergleichen, untergebracht sind. Öffnungen durch die Türinnenverkleidung erlauben einen Zugriff auf die Mechanismen. Eine Zierblende bedeckt gewöhnlich die Türinnenverkleidung und schafft so die dekorative Innenseite für die Tür.
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KURZFASSUNG
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Es wird eine Wasserablenkvorrichtung zum Ausfüllen oder Verschließen einer Zugangsöffnung, die in einer Verkleidung ausgebildet ist, bereitgestellt. Die Wasserablenkvorrichtung umfasst ein Skelett und eine Haut. Das Skelett füllt im Wesentlichen den gesamten Umfang der Zugangsöffnung aus. Die Haut ist einstückig über das Skelett geformt, so dass zumindest ein Abschnitt des Skeletts von der Haut eingefasst ist.
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Die Haut überspannt im Wesentlichen die Gesamtheit eines Inneren der Zugangsöffnung. Ein Einschnappmerkmal ist in dem Skelett ausgebildet und ist so ausgelegt, dass es mit einem Umfang der Zugangsöffnung zusammenpasst. Daher ist das Skelett zum Festhalten der Wasserablenkvorrichtung in der Zugangsöffnung ausgelegt und verhindert die Wasserablenkvorrichtung ein Eindringen von Feuchtigkeit durch die Zugangsöffnung.
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Die obigen Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung einiger der besten Umsetzungsarten der Erfindung und anderer Ausführungsformen derselben gemäß deren Definition in den beigefügten Patentansprüchen und in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein schematischer Grundriss einer Fahrzeugtür mit einer Zugangsöffnung, die durch eine Wasserablenkvorrichtung ausgefüllt oder verschlossen ist;
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2 ist eine schematische, isometrische Ansicht der in 1 gezeigten Wasserablenkvorrichtung;
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3 ist eine schematische Querschnittsansicht der Wasserablenkvorrichtung entlang der Linie 3-3 aus 2;
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4 ist eine schematische, isometrische Ansicht einer anderen Wasserablenkvorrichtung; und
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5 ist eine schematische Querschnittsansicht der in 4 gezeigten Wasserablenkvorrichtung entlang der Linie 5-5 aus 4.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszahlen wann immer möglich über die verschiedenen Ansichten hinweg auf gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen, ist in 1 ein schematischer Grundriss eines Abschnitts einer Tür 10 gezeigt, die in zahlreichen Fahrzeugen (nicht gezeigt) zum Einsatz kommen kann. Die Tür 10 umfasst eine Verkleidung 12, welche eine Struktur für die Primärform der Tür 10 und Befestigungspunkte für viele der anderen Bauteile, wie beispielsweise Verstrebungen und Sperreinrichtungen (nicht separat nummeriert), bereitstellt.
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Merkmale und Bauteile, welche in anderen Figuren gezeigt sind, können in die in 1 gezeigten integriert sein und zusammen mit diesen verwendet werden und Bauteile können zwischen beliebigen der gezeigten Auslegungen gemischt verwendet und aneinander angepasst werden. Die vorliegende Erfindung ist zwar im Detail in Bezug auf Kraftfahrzeuganwendungen beschrieben, für den Fachmann ist jedoch die breitere Anwendbarkeit der Erfindung erkenntlich. Für den Fachmann ist festzustellen, dass Begriffe wie ”oberhalb”, ”unterhalb”, ”aufwärts”, ”abwärts” usw. in beschreibender Weise in Zusammenhang mit den Figuren verwendet werden und keine Einschränkungen hinsichtlich des Umfangs der Erfindung darstellen, welcher in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.
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Eine Zugangsöffnung 14 ist in der Verkleidung 12 ausgebildet. Die Zugangsöffnung 14 kann während der Montage der Tür 10 dazu benutzt werden, Bauteile von einer Seite der Verkleidung 12 aus an der anderen anzubringen oder zu montieren. Die Tür 10 ist in 1 von jener Seite gezeigt, die nach dem Einbau in das Fahrzeug das Wagenäußere (die Außenseite) darstellt. Zusätzliche Verkleidungen, wie beispielsweise eine Karosserieaußenverkleidung und eine Innenverkleidung, können an die Tür 10 anmontiert werden. Die Tür 10 umfasst außerdem eine Lautsprecheröffnung samt Lautsprecher (nicht separat nummeriert).
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Wie in 1 gezeigt, bedeckt eine Wasserablenkvorrichtung 20 die Zugangsöffnung 14 und verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und Feststoffpartikeln durch die Zugangsöffnung 14 hindurch. Die Zugangsöffnung 14 ist nicht mit Wasserpapier bedeckt, ist jedoch durch die Wasserablenkvorrichtung 20 ausgefüllt oder abgedichtet. Die Wasserablenkvorrichtung 20 bedeckt im Wesentlichen die Zugangsöffnung 14 in deren Umfangs- und Innenbereich. In manchen Ausführungsformen kann die Wasserablenkvorrichtung 20 jedoch Durchgänge freilassen oder mit anderen Zusatzeinrichtungen zusammenwirken, um die Zugangsöffnung 14 vollständig zu versperren und abzudichten. Die Wasserablenkvorrichtung 20 umfasst ein Skelett 22 und eine Haut 24.
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In 2 und in 3, auf welche nun nebst weiterer Bezugnahme auf 1 Bezug genommen wird, sind zusätzliche Ansichten der Wasserablenkvorrichtung 20 gezeigt. 2 zeigt eine schematische, isometrische Ansicht der Wasserablenkvorrichtung 20 und 3 zeigt eine schematische Schnittsansicht der Wasserablenkvorrichtung 20 entlang der Linie 3-3 aus 2.
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Das Skelett 22 erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten Umfang der Zugangsöffnung 14 (veranschaulichungshalber in 3 gezeigt) oder füllt diese aus. Die Haut 24 bedeckt im Wesentlichen das gesamte Innere der Zugangsöffnung 14. Das Skelett 22 stellt den tragenden Rahmen oder die Stützstruktur für die Wasserablenkvorrichtung 20 dar und ist ein robustes, jedoch flexibles Element. Die Haut 24 schafft eine Struktur, um Feuchtigkeit und Feststoffpartikel daran zu hindern, durch die Zugangsöffnung 14 hindurchzugelangen, und sie wirkt außerdem als eine akustische Sperre zur Schwingungsdämpfung und zur Geräuschbegrenzung.
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Die gezeigte Wasserablenkvorrichtung 20 ist so ausgelegt, dass die Haut 24 einstückig über das Skelett 22 geformt ist. Daher ist zumindest ein Abschnitt des Skeletts 22 von der Haut 24 eingefasst oder umgeben.
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Wie am besten in 3 ersichtlich, ist ein Einschnappmerkmal 26 in dem Skelett 22 ausgebildet. Das Einschnappmerkmal 26 ist so ausgelegt, dass es mit dem Umfang der Zugangsöffnung 14 zusammenpasst, die einen gestrichelt gezeigten Flansch 27 aufweisen kann, der in der Verkleidung 12 ausgebildet ist. Es ist jedoch anzumerken, dass das Einschnappmerkmal 26 anstatt mit dem Flansch 27 auch mit einem ebenflächigen Abschnitt der Verkleidung 12 zusammenwirken kann. Das Einschnappmerkmal 26 des Skeletts 22 stellt eine Struktur bereit, um die Wasserablenkvorrichtung 20 an der Zugangsöffnung 14 der Verkleidung 12 festzuhalten. Das Einschnappmerkmal 26 füllt ebenso wie das Skelett 22 im Wesentlichen den gesamten Umfang der Zugangsöffnung 14 aus. Alternativ dazu können kleinere, örtlich definierte Einschnappmerkmale 26 dazu verwendet werden, die Wasserablenkvorrichtung zusammenpassend mit der Zugangsöffnung 14 zu verbinden.
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Die Wasserablenkvorrichtung 20 kann aus zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften gebildet sein. Beispielsweise kann das Skelett 22 aus einem ersten Material gebildet sein und die Haut 24 aus einem zweiten Material gebildet ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet. Zur Schaffung der baulichen Umrahmung für die Wasserablenkvorrichtung 20 kann es sich bei dem ersten Material des Skeletts 22 um einen relativ starren Kunststoff handeln. Im Vergleich dazu kann es sich bei dem zweiten Material der Haut 24 um einen verhältnismäßig weicheren, dichteren Kunststoff oder Gummi handeln.
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Für die Wasserablenkvorrichtung 20 stellt das erste Material, welches das Skelett 22 bildet, Festigkeit und Struktur bereit, während das zweite Material, welches die Haut 24 bildet, eine Geräusch- und Schwingungsreduktion bereitstellt. Zwar könnte die Wasserablenkvorrichtung 20 auch aus einem einzigen Material bestehen, bei einem solchen Material müsste jedoch insofern ein Kompromiss eingegangen werden, als die Verbesserung der akustischen Eigenschaften zu Lasten der Festigkeit gehen würde, oder die Verbesserung der Festigkeit zu Lasten der akustischen Eigenschaften gehen würde.
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Bei manchen Auslegungen der Wasserablenkvorrichtung 20 kann es sich bei dem ersten Material und dem zweiten Material um witterungsbeständige, thermoplastische Vulkanisate wie beispielsweise solche, die in einer kontinuierlichen Polypropylenmatrix (PP-Matrix) dispergierte, vollvernetzte Elastomerpartikel aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) enthalten, handeln. Jegliche aufgeführten, spezifischen Materialarten dienen nur der Veranschaulichung und es können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Bei dem ersten Material oder dem zweiten Material kann es sich um thermoplastische Elastomere (TPE) oder thermoplastische Polymere handeln.
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Das erste und das zweite Material sind nach Rezeptur so vorbereitet, dass sie mit vulkanisiertem EPDM-Gummi eine Verbindung eingehen und durch Spritzgießen verarbeitet werden können. Das erste und das zweite Material können eine interne Schmierung enthalten, wodurch sich die Notwendigkeit eines sekundären Beschichtungsvorgangs jeweils verringert oder erübrigt.
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Eine Unterscheidung oder Abgrenzung der ersten Materialart von der zweiten Materialart kann auf der Grundlage von Härtewerten erfolgen. Als weiteres Beispiel kann es sich bei dem ersten Material um ein hartes thermoplastisches Elastomer und bei dem zweiten Material um ein weiches thermoplastisches Elastomer handeln. Zu veranschaulichenden oder beispielhaften Zwecken und ohne einschränkenden Charakter können weiche thermoplastische Elastomere eine Härte nach Shore-A von zwischen 30 bis 60 ShA aufweisen und harte thermoplastische Elastomere eine Härte nach Shore-A von zwischen 60 bis 100 ShA aufweisen. Für den Fachmann sind weitere Differenzierungsfaktoren oder Bereiche von Härtefaktoren zwischen harten und weichen thermoplastischen Elastomeren erkennbar.
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Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann bei der Wasserablenkvorrichtung 20 das Skelett 22 aus einem Kunststoff mit einer Härte nach Shore-A von 65 bis 75 ShA gebildet sein. In ähnlicher Weise und ebenfalls ohne einschränkenden Charakter kann bei der Wasserablenkvorrichtung 20 die Haut 24 aus einem Kunststoff mit einer Härte nach Shore-A von 50 bis 60 ShA gebildet sein. Die Wasserablenkvorrichtung 20 kann daher ein Härteverhältnis zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material von ungefähr 1,3:1 aufweisen.
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Je nach Größe und Form der Zugangsöffnung 14 und abhängig von anderen benötigten Merkmalen können das erste Material und das zweite Material der Wasserablenkvorrichtung 20 separat eingestellt werden. Wird beispielsweise eine größere Geräusch- oder Schwingungsreduktion benötigt, so kann die Haut 24 dick und sehr dicht gestaltet sein, um bessere akustische Eigenschaften bereitzustellen. Ist darüber hinaus die Zugangsöffnung 14 groß, so kann ein steiferes, robusteres erstes Material verwendet werden, um die Umrahmung für das Skelett 22 bereitzustellen.
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Bei der Wasserablenkvorrichtung 20 kann die Haut 24 durch einen Zweischuss-Spritzgießprozess einstückig mit dem Skelett 22 ausgebildet sein. So können etwa, als Beispiel ohne einschränkenden Charakter, das Skelett 22 durch den ersten Schuss oder ersten Prozess und die Haut 24 in dem zweiten Schuss oder zweiten Prozess geformt werden. Das Skelett 22 kann dabei zur Gänze von der Haut 24 umspritzt sein oder es kann auch nur ein Abschnitt des Skeletts 22 von der Haut 24 bedeckt sein, wie in 2 und 3 gezeigt. Falls die Haut 24 das Skelett 22 zur Ganze umspritzt, kann die Verbindungsstelle zwischen dem Einschnappmerkmal 26 aufgrund der flexibleren Beschaffenheit des zweiten Materials, aus dem die Haut 24 gebildet ist, besser in der Lage sein, gegen den Flansch 27 der Verkleidung 12 hin abzudichten.
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Es ist anzumerken, dass bei den Spritzvorgängen für das Skelett 22 und die Haut 24 jeweils Gießformen oder Düsen mit nur einer Spritzrichtung zum Einsatz kommen. Das heißt, die verwendeten Werkzeuge weisen keinerlei Mehrfachteile auf und erfordern auch keine Formhohlräume, die mehrere Spritzrichtungen aufweisen oder aus mehreren Teilen bestehen. Beide Komponenten werden in Spritzwerkzeugen mit nur einer Spritzrichtung geformt, was im Vergleich zu Werkzeugen mit mehreren Spritzrichtungen zu einer Kostensenkung führen kann. Bei Betrachtung von 3 verläuft die Bewegung von Werkzeug und Formhohlraum im Allgemeinen auf und ab.
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Zur weiteren Abdichtung um die Zugangsöffnung 14 herum kann die Wasserablenkvorrichtung 20 einen in der Haut 24 ausgebildeten Überlappungsabschnitt 28 umfassen. Der Überlappungsabschnitt 28 erstreckt sich über den Umfang der Zugangsöffnung 14 hinaus auf die Verkleidung und ist aus demselben Material wie die Haut 24 gebildet.
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Die Wasserablenkvorrichtung 20 kann Merkmale oder Strukturen umfassen, um Zubehörteile der Tür 10 zu befestigen oder zu führen. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann ein erstes Zubehörmerkmal 30 aus dem zweiten Material gebildet und mit der Haut 24 verbunden sein. Das erste Zubehörmerkmal 30 kann dazu verwendet werden, Drähte, die sich über die Zugangsöffnung 14 hinweg oder durch diese hindurch erstrecken, zu führen, nachdem die Wasserablenkvorrichtung 20 eingebaut worden ist. Die Form, Größe und Lage des Zubehörmerkmals 30 ist selbsterklärend und hat keinerlei einschränkenden Charakter.
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In 4 und in 5, auf welche nun nebst weiterer Bezugnahme auf 1–3 Bezug genommen wird, sind schematische Ansichten einer Wasserablenkvorrichtung 120 gezeigt, die ebenfalls dazu verwendet werden können, eine Zugangsöffnung 114 einer Verkleidung 112 (welche beide in 5 gestrichelt dargestellt sind) auszufüllen und abzudichten. 4 zeigt eine schematische, isometrische Ansicht der Wasserablenkvorrichtung 120 und 5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Wasserablenkvorrichtung 120 entlang der Linie 5-5 aus 4.
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Die Wasserablenkvorrichtung 120 umfasst ebenfalls ein Skelett 122 und eine Haut 124. Das Skelett 122 erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten Rand oder Umfang der Zugangsöffnung 114 oder füllt diesen aus. Die Haut 124 bedeckt im Wesentlichen das gesamte Innere der Zugangsöffnung 114. Das Skelett 122 stellt die tragende Umrahmung oder Stützstruktur für die Wasserablenkvorrichtung bereit und die Haut 124 stellt eine flexible Struktur bereit, um Feuchtigkeit und Feststoffpartikel daran zu hindern, durch die Zugangsöffnung 114 hindurchzutreten.
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Die gezeigte Wasserablenkvorrichtung 120 ist so ausgelegt, dass die Haut 124 einstückig über das Skelett 122 geformt ist. Daher ist zumindest ein Abschnitt des Skeletts 122 von der Haut 124 eingefasst oder umgeben. Alternativ dazu kann das gesamte Skelett 122 durch die Haut 124 umspritzt, umgeben oder beschichtet sein.
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Wie am besten in 5 ersichtlich, ist zumindest ein Einschnappmerkmal 126 in dem Skelett 122 ausgebildet. Das Einschnappmerkmal 126 ist so ausgelegt, dass es mit dem Umfang der Zugangsöffnung 114 zusammenpasst, die einen (in 5 gestrichelt gezeigten) Flansch 127 aufweisen kann, welcher in der Verkleidung 112 ausgebildet ist. Es ist jedoch anzumerken, dass das Einschnappmerkmal 126 anstatt mit dem Flansch 127 auch mit einem ebenflächigen Abschnitt der Verkleidung 112 zusammenwirken kann. Das Einschnappmerkmal 126 des Skeletts 122 stellt eine Struktur bereit, um die Wasserablenkvorrichtung 120 an der Zugangsöffnung 114 der Verkleidung 112 festzuhalten.
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Im Gegensatz zu der in 1–3 gezeigten Wasserablenkvorrichtung 20 weist die Wasserablenkvorrichtung 120 eine Mehrzahl von örtlich definierten Einschnappmerkmalen 126 auf, um die Wasserablenkvorrichtung 120 zusammenpassend mit der Zugangsöffnung 114 zu verbinden. Nur zwei der Einschnappmerkmale 126 sind in 4 sichtbar, es können zur Befestigung an der Zugangsöffnung 114 der Verkleidung 112 jedoch auch zusätzliche Einschnappmerkmale 126 um den Rand herum verwendet werden.
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Die Wasserablenkvorrichtung 120 kann aus zwei verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften gebildet sein. Beispielsweise kann das Skelett 122 aus einem ersten Material gebildet sein und die Haut 124 aus einem zweiten Material gebildet ist, das sich von dem ersten Material unterscheidet. Zur Schaffung der baulichen Umrahmung für die Wasserablenkvorrichtung 120 kann es sich bei dem ersten Material des Skeletts 122 um einen relativ starren Kunststoff handeln. Im Vergleich dazu kann es sich bei dem zweiten Material der Haut 124 um einen verhältnismäßig weicheren, flexibleren Kunststoff oder Gummi handeln.
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Zur weiteren Abdichtung um die Zugangsöffnung 114 herum kann die Wasserablenkvorrichtung 120 einen in der Haut 124 ausgebildeten Überlappungsabschnitt 128 umfassen. Der Überlappungsabschnitt 128 erstreckt sich über den Umfang der Zugangsöffnung 114 hinaus auf die Verkleidung 112 und ist aus demselben Material wie die Haut 124 gebildet.
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Die Wasserablenkvorrichtung 120 kann außerdem Merkmale oder Strukturen umfassen, um Zubehörteile zu befestigen oder zu führen. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter können ein erstes Zubehörmerkmal 130 und ein zweites Zubehörmerkmal 132 aus dem ersten Material gebildet sein.
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Zusätzlich zu der baulichen Umrahmung, die durch das Skelett 122 bereitgestellt ist, umfasst die Wasserablenkvorrichtung 120 eine aus dem ersten Material gebildete, erste Querrippe 136. Die erste Querrippe 136 ist mit dem Skelett 122 verbunden und stellt eine zusätzliche Abstützung für die Wasserablenkvorrichtung 120 bereit. Darüber hinaus ist eine zweite Querrippe 138 aus dem ersten Material gebildet und mit dem Skelett 122 verbunden. Die zusätzliche Struktur der ersten Querrippe 136 und der zweiten Querrippe 138 kann es erlauben, dass die Wasserablenkvorrichtung 120 für die Zugangsöffnung 114 größere Distanzen überspannt.
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Die erste Querrippe 136 und die zweite Querrippe 138 können außerdem eine zusätzliche Abstützung für das erste Zubehörmerkmal 130 und das zweite Zubehörmerkmal 132, oder für hinzugefügte Zubehörmerkmale bereitstellen. Das erste Zubehörmerkmal 130 kann mit dem Skelett 122 bzw. der ersten Querrippe 136 bzw. der zweiten Querrippe 138 verbunden sein. Je nach der Auslegung der Wasserablenkvorrichtung 120 können die erste Querrippe 136 und die zweite Querrippe 138 zur Gänze von der Haut 124 umspritzt sein oder nur teilweise von der Haut 124 eingefasst sein.
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Auch hier wiederum kann es sich bei dem ersten Material um ein hartes thermoplastisches Elastomer und bei dem zweiten Material um ein weiches thermoplastisches Elastomer handeln. Als Beispiel ohne einschränkenden Charakter kann das erste Material des Skeletts 122 eine Härte nach Shore-A von 75 bis 85 ShA aufweisen und kann das zweite Material der Haut 124 eine Härte nach Shore-A von 35 bis 45 ShA aufweisen. Die Wasserablenkvorrichtung 120 kann daher ein Härteverhältnis zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material von ungefähr 2:1 aufweisen.
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Das erste Material und das zweite Material der Wasserablenkvorrichtung 120 können separat eingestellt werden, um unterschiedliche Leistungsmerkmale zu erzielen. Wird beispielsweise eine größere Geräusch- oder Schwingungsreduktion benötigt, so kann die Haut 124 dick und sehr dicht gestaltet sein, um bessere akustische Eigenschaften bereitzustellen.
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Steht jedoch Leichtgewichtigkeit im Vordergrund, so kann die Haut 124 womöglich auf Kosten der akustischen Leistungsfähigkeit dünner bemessen und von geringerer Dichte sein.
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Die erste und die zweite Querrippe 136, 138 stellen eine zusätzliche bauliche Abstützung und Steifigkeit bereit. Ist darüber hinaus die Zugangsöffnung 114 groß, so kann die Wasserablenkvorrichtung 120 entsprechend eingestellt werden, indem ein steiferes, robusteres erstes Material verwendet wird, um die Umrahmung für das Skelett 122 bereitzustellen. Das erste Material des Skeletts 122 kann außerdem auf der Grundlage der Art, der Lage und Anzahl von Zubehörmerkmalen – etwa des ersten und des zweiten Zubehörmerkmals 130, 132 – eingestellt werden. Bei einer großen Zahl von Zubehörmerkmalen kann es erforderlich sein, dass das erste Material vergleichsweise robuster, steifer und härter ist als bei Ausführungsformen mit einer geringen Anzahl von Zubehörmerkmalen, die von dem Skelett 122 getragen werden müssen.
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Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren haben unterstützenden und beschreibenden Charakter für die Erfindung, der Umfang der Erfindung ist jedoch allein durch die Patentansprüche definiert. Es sind hier zwar einige der besten Umsetzungsarten und Ausführungsformen der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben, es existieren jedoch verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen für die Umsetzung der Erfindung, die in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.
