DE102015100541A1

DE102015100541A1 - Profildichtung, Fahrzeug und Verfahren zum Herstellen eines solchen

Info

Publication number: DE102015100541A1
Application number: DE102015100541.7A
Authority: DE
Inventors: Klaus Hillgärtner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-21
Anticipated expiration: 2035-01-16
Also published as: DE102015100541B4

Abstract

Die Erfindung stellt eine Profildichtung mit den folgenden Merkmalen bereit: Die Profildichtung (10) ist von längs zu der Profildichtung (10) gerichteten Hohlkammern (18) durchzogen; die Profildichtung (10) ist von entlang der Hohlkammern (18) verlaufenden Kanälen (20) durchzogen, die Hohlkammern (18) und die Kanäle (20) sind fluidmechanisch verbunden und die Kanäle (20) sind gegenüber den Hohlkammern (18) quer zu der Profildichtung (10) derart nach innen versetzt, dass die Kanäle (20) durchlässig bleiben, wenn eine mechanische Kraft (24) von außen auf die Profildichtung (10) wirkt. Die Erfindung stellt ferner ein mit einer solchen Profildichtung ausgestattetes Fahrzeug sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrzeuges bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Profildichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft darüber hinaus ein mit einer solchen Profildichtung ausgestattetes Fahrzeug sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrzeuges.
Statische Dichtungen im Bereich der Fahrzeugkarosserie müssen unterschiedlichsten Anforderungen des Betriebs, der Fertigung und des Fahrzeugdesigns gerecht werden. Sie dienen der Abdichtung von Klappen und anderen Öffnungen, die häufig geöffnet und geschlossen werden, gegen insbesondere das Eindringen von Wasser und Staub. Die Luftströmung über die Außenhaut des Fahrzeuges soll dabei möglichst wenig beeinträchtigt, die Gebrauchsdauer der Dichtung maximiert werden.
Bekannt sind insbesondere ko-extrudierte Profildichtungen aus zwei Zonen, welche aus unterschiedlichen Elastomeren bestehen. Das eigentliche Dichtprofil wird hierzu etwa aus Zellgummi ausgeführt, der zur Reibungsminderung mit einem Gleitlack beschichtet ist, während das auf einen Blechflansch des Rohbaus aufgesetzte Klemmprofil aus massivem Elastomer besteht.
Um das Dichtmaterial genügend weich und elastisch ausbilden zu können, werden die beschriebenen Dichtungen nach dem Stand der Technik mit einem Metalleinleger versehen, der mit dem Dichtungsmaterial umspritzt wird. Der Metalleinleger ist im Querschnitt zumeist U-förmig ausgebildet und auch auf seiner Innenseite mit dem weichen Dichtmaterial beschichtet. Die in der ungespannten Einbaulage auf den Rohbauflansch aufgesetzte Dichtung wird so durch die Federwirkung des Metalleinlegers gegen ein unbeabsichtigtes Lösen gesichert.
US 5 755 071 schlägt zur Anbringung an einem solchen Fahrzeugflansch eine Flanschabdeckung mit einem Kernteil und einer gummiartigen Außenhaut vor, die um das Kernteil angeordnet ist, wobei die Außenhaut einen in Längsrichtung verlaufenden Hohlraum aufweist, der zwischen einer Außenfläche der Außenhaut und dem Kernteil liegt und zumindest eine in Längsrichtung verlaufende Rippe aufweist, die von einem äußeren Rand des Hohlraums in Richtung auf einen inneren Rand des Hohlraums hervorsteht, der zwischen dem Kernteil und dem äußeren Rand liegt, wobei in dem Kernteil Öffnungen vorgesehen sind und die oder jede der in Längsrichtung verlaufenden Rippen in dem genannten Hohlraum an einer Stelle im Abstand von dem inneren Rand endet, sodass die oder jede Rippe einen Kontakt zwischen dem äußeren und dem inneren Rand des Hohlraums verhindert.
DE 693 03 304 T2 offenbart zudem eine Dichtungsvorrichtung mit einem U-förmigen Element zur Befestigung an einem Träger, insbesondere dem Rahmen oder Aufbau eines Kraftfahrzeugs, und einem profilierten, rohrförmigen Element, mit dem es geeignet ist, zur Abdichtung eines beweglichen Teils, wie einer Tür, Motor-, Kofferraumhaube oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs zusammenzuwirken, wobei das profilierte, rohrförmige Element am Befestigungselement längs mindestens eines mittigen Überbrückungsstreifens und zweier seitlicher Überbrückungsstreifen befestigt ist, die seitlichen Überbrückungsstreifen örtlich in den Winkelteilen des Trägers in getrennte Zonen unterteilt sind und das profilierte, rohrförmige Element an dem Befestigungselement in diesen Zonen nur durch den mittigen Überbrückungsstreifen befestigt bleibt.
Die Erfindung stellt eine Profildichtung, ein mit einer solchen Profildichtung ausgestattetes Fahrzeug sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Fahrzeuges gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit.
Ein fertigungspraktischer Vorzug dieser Lösung liegt in der Verhinderung einer möglichen Luftblasenbildung im Inneren der Profildichtung. Insbesondere beim Andrücken der Dichtung an den Rohbauflansch im Wege des Rollformens wird so ein sporadisches Aufplatzen der vorgeschlagenen Dichtung an der zumeist vulkanisierten Stoßverbindung auf geschickte Weise verhindert.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass die Andruckrollen des Rollforming-Geräts beim Verformen des Metalleinlegers einer konventionellen Dichtung deren Hohlkammern luftdicht zusammenpressen und dadurch ein Luftpolster vor sich herschieben. An der Vulkanisationsstelle sind die Hohlkammern durch eine eingelegte Folie verschweißt, sodass hier das Profil der konventionellen Dichtung durch den Luftdruck aufplatzt.
Um dieser Erscheinung entgegenzuwirken, werden erfindungsgemäß an der Innenseite der Hohlkammern schmale Kanäle freigestellt, die durch die Anpresswalze nicht verschlossen werden können. Dadurch kann die in den Hohlkammern eingeschlossene Luft unter der Andruckwalze vorbei strömen und wird nicht verdichtet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
1 ist die Ansicht einer Heckklappendichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist der Querschnitt der Heckklappendichtung gemäß 1.
1 illustriert das Erscheinungsbild einer erfindungsgemäßen Profildichtung 10 in Gestalt einer Heckklappendichtung, die als ringförmig geschlossener Dichtungsschlauch ausgeführt ist. Der Ringschluss des Dichtungsschlauches erfolgt dabei durch eine Stoßverbindung seiner Endflächen an der Vulkanisationsstelle 12, an welcher eine Folie in die Profildichtung 10 eingelegt ist.
Die Schnittdarstellung der 2 zeigt den Aufbau der Profildichtung 10 in ihren Einzelheiten. Die Profildichtung 10 ist dabei vorliegend als Verbunddichtung mit einem Dichtprofil und einer an dieses angeformten Dichtlippe ausgeführt. Ein elastischer, im Wesentlichen U-förmiger Metalleinleger 16 ist abbildungsgemäß links von der Dichtlippe in das Klemmprofil eingebettet.
Um dem unerwünschten ästhetischen Erscheinungsbild der in US 5 755 071 beschriebenen Klepper-Wirkung („hungry horse effect“) entgegenzuwirken und eine glatte fortlaufende Außenfläche der Profildichtung 10 zu gewährleisten, ist letztere von zwei längs zu der Profildichtung 10 gerichteten Hohlkammern 18 durchzogen, welche in der vorliegenden Ausführungsform spiegelsymmetrisch zu einer den Metalleinleger 16 und die Dichtlippe schneidenden Symmetrieebene angeordnet sind. Die dem Dichtprofil benachbarte, abbildungsgemäß obere Hohlkammer 18 weitet sich dabei schräg in Richtung des Dichtprofiles sowie des Metalleinlegers 16 in einen Kanal 20 aus, der – entlang der Hohlkammer 18 verlaufend – ebenfalls längsgerichtet die Profildichtung 10 durchzieht.
Darüber hinaus weiten sich beide Hohlkammern 18 in Richtung des Metalleinlegers 16 in jeweils einen weiteren, seinerseits entlang der jeweiligen Hohlkammer 18 verlaufenden schmalen Kanal 20 aus, sodass jede der Hohlkammern 18 mit zumindest einem der Kanäle 20 fluidmechanisch verbunden ist. Allen drei Kanälen 20 ist dabei ihr gegenüber den Hohlkammern 18 quer zu der Profildichtung 10 nach innen versetzter Verlauf gemein, welcher sie im Ergebnis von einem elastisch besonders leicht verformbaren in einen fertigungstechnisch unkritischen Bereich verlegt.
Die funktionellen Gesichtspunkte der Erfindung – und mit ihnen die Vorzüge der beschriebenen Kanäle 20 – seien nunmehr anhand eines Herstellungsverfahrens für ein Fahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erläutert. Demnach wird der Dichtungsschlauch zunächst in einer Stoßverbindung ringförmig geschlossen und in der Stoßverbindung vulkanisiert, wobei die Kanäle 20 an der in 1 markierten Vulkanisierungsstelle durch eine eingelegte Folie verschweißt werden.
Die so entstandene Profildichtung 10 wird sodann in der in 2 wiedergegebenen Einbaulage auf den hierzu vorgesehenen, die Heckklappe umlaufenden Rohbauflansch 14 des Fahrzeuges aufgesetzt. Die Andruckrollen 22 eines Rollforming-Geräts verformen nun den Metalleinleger 16 der Profildichtung 10, indem sie diese unter Einwirkung einer mechanischen Kraft 24 seitlich an den Rohbauflansch 14 drücken. Mittels der über die Andruckrollen 22 von außen auf die Profildichtung 10 wirkenden Kraft 24 pressen die Andruckrollen 22 dabei die Hohlkammern 18, nicht jedoch die Kanäle 20 luftdicht zusammen. Die an der Innenseite der Hohlkammern 18 freigestellten Kanäle 20 können somit durch die Andruckrollen 22 nicht verschlossen werden. Dadurch kann die in den Hohlkammern 18 eingeschlossene Luft unter den Andruckrollen 22 vorbei strömen und wird nicht verdichtet.
Insbesondere an der Vulkanisationsstelle 12 ist die Profildichtung 10 auf diese Weise gegen ein Aufplatzen geschützt.
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

US 5755071 [0005, 0017]
DE 69303304 T2 [0006]

Claims

Profildichtung (10), gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Profildichtung (10) ist von längs zu der Profildichtung (10) gerichteten Hohlkammern (18) durchzogen, – die Profildichtung (10) ist von entlang der Hohlkammern (18) verlaufenden Kanälen (20) durchzogen, – die Hohlkammern (18) und die Kanäle (20) sind fluidmechanisch verbunden und – die Kanäle (20) sind gegenüber den Hohlkammern (18) quer zu der Profildichtung (10) derart nach innen versetzt, dass die Kanäle (20) durchlässig bleiben, wenn eine mechanische Kraft (24) von außen auf die Profildichtung (10) wirkt.
Profildichtung (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Profildichtung (10) ist als ringförmig durch eine Stoßverbindung an einer Vulkanisationsstelle (12) geschlossener Dichtungsschlauch ausgeführt und – an der Vulkanisationsstelle (12) sind die Kanäle (20) durch eine eingelegte Folie verschweißt.
Profildichtung (10) nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Profildichtung (10) ist als Verbunddichtung mit einem Dichtprofil und einem Klemmprofil ausgeführt und – in das Klemmprofil ist ein elastischer Metalleinleger (16) eingebettet.
Profildichtung (10) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – die Profildichtung (10) umfasst eine an das Dichtprofil angeformte Dichtlippe und – der Metalleinleger (16) ist zwischen einerseits den Hohlkammern (18) und den Kanälen (20) und andererseits der Dichtlippe angeordnet.
Profildichtung (10) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – zwei der Hohlkammern (18) sind spiegelsymmetrisch zu einer den Metalleinleger (16) und die Dichtlippe schneidenden Symmetrieebene angeordnet und – jede der zwei Hohlkammern (18) weitet sich in Richtung des Metalleinlegers (16) in zumindest einen der Kanäle (20) aus.
Profildichtung (10) nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – eine dem Dichtprofil benachbarte Hohlkammer (18) weitet sich ferner in Richtung des Dichtprofiles in einen weiteren Kanal (20) aus.
Profildichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profildichtung (10) als Heckklappendichtung für ein Fahrzeug ausgeführt ist.
Fahrzeug, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – einen Rohbauflansch (14) zum Aufsetzen einer Heckklappendichtung und – eine Profildichtung (10) nach Anspruch 7, wobei der Rohbauflansch (14) im Klemmprofil verklemmt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuges, insbesondere eines Fahrzeuges nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – ein Dichtungsschlauch wird in einer Stoßverbindung ringförmig zu einer Profildichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7 geschlossen, – die Profildichtung (10) wird in der Stoßverbindung vulkanisiert, wobei die Kanäle (20) durch eine eingelegte Folie verschweißt werden, – die Profildichtung (10) wird auf einen Rohbauflansch (14) des Fahrzeuges aufgesetzt und – die Profildichtung (10) wird zumindest seitlich an den Rohbauflansch (14) angedrückt.
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: – das Andrücken der Profildichtung (10) umfasst deren Formen mittels einer Andruckrolle (22) und – die mechanische Kraft (24) wirkt über die Andruckrolle (22) auf die Profildichtung (10).