DE102014020122B4

DE102014020122B4 - Dichtungselement mit Verstärkungseinlage

Info

Publication number: DE102014020122B4
Application number: DE102014020122.8A
Authority: DE
Inventors: Martin Thome; Thomas Erschens; Andreas Reusch
Original assignee: CQLT SaarGummi Technologies SARL
Current assignee: CQLT SaarGummi Technologies SARL
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2034-09-30

Abstract

Dichtungselement zur Bildung einer Dichtung an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere einer Dichtung für ein Fahrzeugfenster, mit einem durch Spritzgießen hergestellten Formteil (1) aus Elastomermaterial, das einen im Querschnitt U-förmigen Befestigungsabschnitt (5) zur Klemmbefestigung des Formteils (1) an einem Karosserieflansch (6) aufweist,wobei in den Befestigungsabschnitt (5) wenigstens eine die Klemmkraft vergrößernde Verstärkungseinlage (7) mit der U-Form des Befestigungsabschnitts (5) entsprechenden U-Schenkeln (13,14) eingebettet und die Innenseite der U-Schenkel (13,14) jeweils teilweise mit dem Elastomermaterial des Formteils (1) bedeckt ist,wobei freiliegende Oberflächenabschnitte (8,9) der U-Schenkel (13,14) eine Fixiereinrichtung in Form von Klemmflächen bilden, welche zur Verklemmung der Verstärkungseinlage (7) mit einem Formwerkzeug (23) dienen können, um die Verstärkungseinlage (7) in einem das Formteil (1) bildenden Formraum (28) bei der Herstellung des Formteils durch Spritzgießen kraftschlüssig zu fixieren, wobei die Bedeckung der jeweiligen Innenseiten der U-Schenkel (13,14) mit dem Elastomermaterial einen Stufenabsatz (11,12) bildet,dadurch gekennzeichnet,dass die freiliegenden Oberflächenabschnitte (8,9) jeweils an einen einzigen Stufenabsatz (11,12) angrenzen, wobei die Stufenabsätze (11,12) im angeklemmten Zustand des Befestigungsabschnitts (5) den an den jeweiligen Stufenabsatz (1 1,12) angrenzenden, freiliegenden Oberflächenabschnitt (8,9) des U-Schenkels (13,14) von dem Karosserieflansch (6) fernhalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement zur Bildung einer Dichtung an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere einer Dichtung für ein Fahrzeugfenster, mit einem durch Spritzgießen hergestellten Formteil aus Elastomermaterial, das einen im Querschnitt U-förmigen Befestigungsabschnitt zur Klemmbefestigung des Formteils an einem Karosserieflansch aufweist.
Durch Spritzgießen hergestellte Dichtungsformteile werden insbesondere im Verbund mit extrudierten Dichtungssträngen eingesetzt, z.B. als Eckenteile von Dichtungselementen für die Bildung von Fensterdichtungen. Das an die Enden extrudierter Dichtungsstränge angespritzte Eckenteil weist wie die extrudierten Dichtungsstränge einen U-förmigen Befestigungsabschnitt zum Anklemmen des Dichtungselements an einen Karosserieflansch auf. Während die Klemmkraft bei den extrudierten Strängen in der Regel durch einen metallischen, bei der Extrusion eingebrachten Verstärkungsstrang, einen sogenannter Carrier, erhöht ist, bleibt die Klemmkraft im Eckenbereich vergleichsweise gering und das Eckenteil bildet ggf. den Ausgangspunkt für eine ungewollte Ablösung des Dichtungselements vom Karosserieflansch.
Aus DE 10006717 A1 ist ein auf einen Halteflansch aufsteckbares Dichtungselement bekannt, bei dem in einem U-förmigen Befestigungsabschnitt aus Elastomermaterial in dessen Längsrichtung zueinander im Abstand mehrere die Klemmkraft vergrößernde Halteklammern vorgesehen sind, wobei die Halteklammern an der Innenseite teilweise mit dem Elastomermaterial bedeckt sind. Freiliegende Oberflächenabschnitte an der Innenseite der Halteklammern bilden eine Fixiereinrichtung in Form von Klemmflächen, welche zur Verklemmung der Halteklammer mit einem Formwerkzeug dienen, um die Halteklammern beim Anspritzen des Elastomermaterials kraftschlüssig in einem Formwerkezug zu fixieren. Aus DE 102009032876 A1 und DE 102005017375 A1 gehen Dichtungselemente mit einem U-förmigen Befestigungsabschnitt hervor, welcher an der Innenseite mindestens eine elastisch verformbare Haltelippe zur kraftschlüssigen Befestigung der Dichtungselemente an einem Flansch aufweisen. Aus US 4 438 609 A ist ebenfalls ein Dichtungselement mit einer Halteklammer zur Befestigung an einem Flansch bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Dichtungselement der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das den Karosserieflansch, auf welchem es montiert wird, zuverlässig schützt.
Bei dem erfindungsgemäßen Dichtungselement ist in den Befestigungsabschnitt wenigstens eine die Klemmkraft vergrößernde Verstärkungseinlage mit der U-Form des Befestigungsabschnitts entsprechenden U-Schenkeln eingebettet und die Innenseite der U-Schenkel ist jeweils wenigstens teilweise mit dem Elastomermaterial des Formteils bedeckt. Freiliegenden Oberflächenabschnitte der U-Schenkel bilden eine Fixiereinrichtung in Form von Klemmflächen, welche zur Verklemmung der Verstärkungseinlagen mit einem Formwerkzeug dienen, um die Verstärkungseinlage in einem das Formteil bildenden Formraum bei der Herstellung des Formteils durch Spritzgießen kraftschlüssig zu fixieren. Weiter erfindungsgemäß bildet die Bedeckung der U-Schenkel mit Elastomermaterial jeweils einen Stufenabsatz. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die freiliegenden Oberflächenabschnitte jeweils an einen einzigen Stufenabsatz grenzen, wobei die Stufenabsätze im angeklemmten Zustand des Befestigungsabschnitts den an den jeweiligen Stufenabsatz angrenzenden, freiliegenden Oberflächenabschnitt des U-Schenkels von dem Karosserieflansch fernhalten.
Durch die wenigstens teilweise Bedeckung der Innenseiten der U-Schenkeln der Verstärkungseinlage lässt sich sichern, dass die, vorzugsweise metallische, Verstärkungseinlage nicht direkt mit der Lackoberfläche des Karosserieflanschs in Berührung kommt. Korrosion durch Lackbeschädigung lässt sich so ausschließen. Andererseits ermöglicht die nur teilweise Bedeckung der Innenseiten der U-Schenkel eine stabile, dem Druck in einen Formraum eingespritzten Elastomermaterials standhaltende Klemmbefestigung der Verstärkungseinlage an einem an den Formraum angrenzenden Formwerkzeugteil und damit eine stabile Positionierung der Verstärkungseinlage innerhalb des Formraums.
Vorzugsweise reicht die Bedeckung bis an einen die U-Schenkel verbindenden Basisschenkel heran und erstreckt sich ggf. auch auf den Basisschenkel.
Es versteht sich, dass die Bedeckung eine die Klemmkraft vergrößernde Oberflächenstruktur aufweisen kann, z.B. vorstehende Noppen oder Lippen.
Diese Fixiereinrichtungen können z.B. eine Öffnung in dem Basisschenkel für den Eingriff eines von der Formraumwand vorstehenden Arretierungszapfens umfassen. Vorteilhaft kann auf diese Weise die Verstärkungseinlage in dem Formraum sowohl kraft- als auch formschlüssig fixiert sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung steht die Verstärkungseinlage unter Vorspannung, wodurch sich die Klemmkraft am Karosserieflansch weiter erhöhen lässt.
Zweckmäßig umfasst die Verstärkungsanlage Einrichtungen zur Förderung der Einbettung und Einbindung in das Elastomermaterial. Insbesondere können Durchbrüche vorgesehen sein, welche den Fluss des Elastomermaterials beim Einspritzvorgang erleichtern. Hinterschnittene Randausnehmungen oder/und Randabwinklungen können für eine feste und stabile Einbindung in das Elastomermaterial des Formteils sorgen.
Die Verstärkungseinlage wird zweckmäßig einstückig als Stanz-/Biegeteil hergestellt, insbesondere aus elastischem Stahlblech.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

1 ein Formteil zur Bildung einer Dichtung in einem ersten Querschnitt,
2 das Formteil von 1 in einem zweiten, eine Verstärkungseinlage zeigenden Querschnitt,
3 das Formteil von 1 in Ansicht von 2 aufgesteckt auf einen Karosserieflansch,
4 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Verstärkungseinlage in verschiedenen Ansichten, und
5 eine die Herstellung des Formteils von 1 bis 3 in einem Formwerkzeug erläuternde Darstellung.

Ein zur Bildung einer Dichtung an einer Fahrzeugkarosserie dienendes, mit Hilfe eines Formwerkzeugs aus einem Elastomermaterial hergestelltes Formteil 1 weist Dichtungslippen 2 bis 4 sowie einen im Querschnitt U-förmigen Befestigungsabschnitt 5 auf. Über den Befestigungsabschnitt 5 ist das Formteil 1 auf einen Karosserieflansch 6 ( 3) aufsteckbar, wobei es sich bei dem Karosserieflansch z.B. auch um einen Flansch an einem Cabriolet-Dach handeln kann.
In den U-förmigen Befestigungsabschnitt 5 sind in dessen Längsrichtung zueinander im Abstand mehrere Verstärkungseinlagen 7 eingegossen, die entsprechend dem Befestigungsabschnitt 5 klammerartig mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet und aus elastischem Stahlblech als Stanz- und Biegeteile hergestellt sind.
Wie 2 erkennen lässt, sind Oberflächenabschnitte 8 und 9 der im Querschnitt U-förmigen Verstärkungseinlage 7 auf den Innenseiten der U-Schenkel von Elastormermaterial unbedeckt, während Endabschnitte 21 und 22 der U-Schenkel wieder rundum in das Elastomermaterial des Formteils 1 eingebettet sind.
Die freiliegenden Oberflächenabschnitte 8,9 grenzen jeweils an einen Stufenabsatz 11 bzw. 12 an, der eine Bedeckung der jeweiligen Schenkelinnenseite der Verstärkungseinlage 7 bildet. In dem gezeigten Beispiel reichen die Bedeckungen bzw. Stufenabsätze 11,12 bis an einen Basisschenkel der U-förmigen Verstärkungseinlage 7 heran. Beim Aufstecken des Formteils 1 auf einen Flansch 6 gemäß 3 kommen nur die durch Elastomermaterial gebildeten Stufenabsätze 11, 12 zur Anlage gegen den Flansch 6. Aufgrund der Stufenhöhe werden die freiliegenden Oberflächenabschnitte 8,9 von der lackierten Flanschoberfläche fern gehalten. Lackbeschädigungen und Korrosion sind vermieden.
Wie 2 und 3 ferner erkennen lassen, sind die dem Flansch zugewandten Oberflächen der Stufenabsätze 11,12 durch Noppenabsätze strukturiert, um die Klemmkraft zu erhöhen. Zur Erhöhung der Klemmkraft dienen ferner Ausbuchtungen 16 und 17 in den U-Schenkeln der Verstärkungseinlage 7.
Bei der Herstellung des Formteils 1 mit Hilfe eines Formwerkzeugs liegen die Oberflächenabschnitte 8 und 9 der Verstärkungseinlage 7 gemäß 5 gegen ein Formwerkzeugteil 23 an, das mit weiteren Formwerkzeugteilen 24 bis 27 einen Formraum 28 bildet. Die klammerartige Verstärkungseinlage 7 ist mit dem Formwerkzeugteil 23 einerseits durch Verklemmung kraftschlüssig verbunden. Andererseits ist zwischen dem Formwerkzeugteil 23 und der Verstärkungseinlage 7 ein Formschluss hergestellt, in dem ein mit dem Formwerkzeugteil 23 verbundener Arretierungszapfen 29 in eine Öffnung 18 im Basisschenkel der Verstärkungseinlage 7 eingreift.
Das den Arretierungszapfen 29 tragende Ende des Formwerkzeugteils 23 könnte von dem Basisschenkel der Verstärkungseinlage 7 zurückversetzt angeordnet sein, um eine weitere Bedeckung des Basisschenkels mit Elastomermaterial zu erreichen. Diese zurückversetzte Stellung könnte durch gegen das Formwerkzeugteil 23 vorstehende, an der Verstärkungseinlage 7 gebildete Anschläge definiert sein.
Die klammerartigen Verstärkungseinlagen 7 sorgen für eine erhebliche Erhöhung der Klemmkraft, wobei sich diese Klemmkraft durch Vorspannung der Verstärkungseinlage 7 noch weiter steigern lässt.
Ein in 4 gesondert dargestelltes Ausführungsbeispiel einer klammerförmigen Verstärkungseinlage 7a mit U-Schenkeln 13,14 und einem Basisschenkel 15 weist durch Vertiefungen in den Schenkeln gebildete Ausbuchtungen bzw. Vorsprünge 16a, 17a zur Erhöhung der Klemmkraft auf. Im Basisschenkel 15 ist eine Öffnung 18a für den Eingriff eines fixierenden Arretierungszapfens im Formwerkzeug gebildet. Bei Einstanzungen vorgesehene Abwinklungen 19,20 dienen der Verhakung in dem die Verstärkungseinlage 7a umgebenden Elastomermaterial.
Zur Fixierung im Elastomermaterial und zur Erleichterung des Materialflusses innerhalb des Formraums könnte die Verstärkungseinlage ferner Durchbrüche aufweisen.

Claims

Dichtungselement zur Bildung einer Dichtung an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere einer Dichtung für ein Fahrzeugfenster, mit einem durch Spritzgießen hergestellten Formteil (1) aus Elastomermaterial, das einen im Querschnitt U-förmigen Befestigungsabschnitt (5) zur Klemmbefestigung des Formteils (1) an einem Karosserieflansch (6) aufweist, wobei in den Befestigungsabschnitt (5) wenigstens eine die Klemmkraft vergrößernde Verstärkungseinlage (7) mit der U-Form des Befestigungsabschnitts (5) entsprechenden U-Schenkeln (13,14) eingebettet und die Innenseite der U-Schenkel (13,14) jeweils teilweise mit dem Elastomermaterial des Formteils (1) bedeckt ist, wobei freiliegende Oberflächenabschnitte (8,9) der U-Schenkel (13,14) eine Fixiereinrichtung in Form von Klemmflächen bilden, welche zur Verklemmung der Verstärkungseinlage (7) mit einem Formwerkzeug (23) dienen können, um die Verstärkungseinlage (7) in einem das Formteil (1) bildenden Formraum (28) bei der Herstellung des Formteils durch Spritzgießen kraftschlüssig zu fixieren, wobei die Bedeckung der jeweiligen Innenseiten der U-Schenkel (13,14) mit dem Elastomermaterial einen Stufenabsatz (11,12) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die freiliegenden Oberflächenabschnitte (8,9) jeweils an einen einzigen Stufenabsatz (11,12) angrenzen, wobei die Stufenabsätze (11,12) im angeklemmten Zustand des Befestigungsabschnitts (5) den an den jeweiligen Stufenabsatz (1 1,12) angrenzenden, freiliegenden Oberflächenabschnitt (8,9) des U-Schenkels (13,14) von dem Karosserieflansch (6) fernhalten.
Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Stufenabsatz (11,12) oder die Bedeckung bis an einen die U-Schenkel (13,14) verbindenden Basisschenkel (15) heranreicht, und sich ggf. auf den Basisschenkel erstreckt.
Dichtungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Stufenabsatz (11,12) oder die Bedeckung eine die Klemmkraft vergrößernde Oberflächenstruktur aufweist, insbesondere in Form vorstehender Noppen oder/und Lippen.
Dichtungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung eine Öffnung (18) in dem Basisschenkel (15) für den Eingriff eines von der Formraumwand vorstehenden Arretierungszapfens (29) umfasst.
Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (7) Einrichtungen zur Förderung der Einbettung und Einbindung in das Elastomermaterial aufweist, insbesondere Durchbrüche, Randausnehmungen oder/und Hakenvorsprünge (19,20).
Dichtungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinlage (7) ein, vorzugsweise aus elastischem Stahlblech hergestelltes, Stanz-/Biegeteil ist.