DE102019214029A1

DE102019214029A1 - Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019214029A1
Application number: DE102019214029.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Baranowski; Maik Broda; Markus FRANZEN; Pascal Rebmann
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2020-03-19
Also published as: CN110901354A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein aus einem ersten und einem zweiten Materialabschnitt (1, 2) ausgebildetes Dichtungsprofil (3), das mit einem der Materialabschnitte (1, 2) an einem Fenster- oder Türabschnitt des Kraftfahrzeugs befestigt ist, sowie ein Heizelement (4), welches in den ersten oder zweiten Materialabschnitt (1, 2) integriert ist und über Kontaktmittel (5) mit einer elektrischen Spannungsquelle (6) verbunden ist. Um im Bereich der mit der Dichtungsanordnung abgedichteten Stellen eine zuverlässige Enteisung zu ermöglichen bzw. ein Vereisen zu verhindern und gleichzeitig die Herstellung der Dichtungsanordnung mit geringeren Material- und Fertigungskosten zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass sich der erste Materialabschnitt (1) aus einem thermisch nicht leitfähigen Material zusammensetzt, dass sich der zweite Materialabschnitt (2) aus einem thermisch leitfähigen Material zusammensetzt, und dass das Heizelement (4) in den zweiten Materialabschnitt (2) integriert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein aus einem ersten und einem zweiten Materialabschnitt ausgebildetes Dichtungsprofil, das mit einem der Materialabschnitte an einem Fenster- oder Türabschnitt des Kraftfahrzeugs befestigt ist, und ein Heizelement, welches in den ersten oder zweiten Materialabschnitt integriert ist und über Kontaktmittel mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden ist.
Dichtungen bzw. Dichtungsprofile sind ein wesentlicher Bestandteil von Kraftfahrzeugen. Häufig werden sie im Tür- oder Fensterbereich der Kraftfahrzeuge verbaut und verhindern ein Eindringen von Feuchtigkeit, Schmutz und im Fahrzeuginnenraum unerwünschten Stoffen. Sie verhindern oder minimieren folglich einen Stoffaustausch zwischen dem Fahrzeugaußenraum und dem Fahrzeuginnenraum. Ferner dienen sie zur Geräuschisolation und Temperaturisolierung zwischen dem Innenraum und dem Außenraum des Fahrzeugs.
Dabei können die Dichtungsprofile im Bereich der Fensterrahmen des Fahrzeugs vorgesehen sein, um Zwischenräume zwischen dem Fenster und des Fahrzeugs abzudichten. Gleichsam können solche Dichtungsprofile bei Fensterrahmen vorgesehen sein, die in eine Fahrzeugtüre integriert sind oder in Fensterrahmen, die an jenen Stellen des Fahrzeugs vorgesehen sind, an denen keine Türe vorgesehen ist. Als Beispiel für die letztgenannten Fenster seien die den Rücksitzen eines drei-türigen Fahrzeugs zugeordneten Seitenfenster genannt. Denn dreitürige Fahrzeuge weisen neben einer Fahrzeughecktüre lediglich eine Fahrer- und Beifahrertüre auf.
Weiterhin ist es bekannt Dichtungsprofile zwischen den Türrahmen eines Fahrzeugs und den zugehörigen Türen vorzusehen. Dabei können die Dichtungsprofile entweder an den Türrahmen oder den Fahrzeugtüren befestigt sein. Auch eine beidseitige Anordnung von Dichtungen, also an den Türrahmen und den Fahrzeugtüren ist bekannt. In letzterem Fall wirken die Dichtungsprofile beim Schließen der Türe zusammen.
Bei kalten Außentemperaturen kann sich Feuchtigkeit im Bereich der Fensterrahmen und Türen ansammeln und gefrieren. Derart vereiste Fenster oder Türen können dazu führen, dass sich die Fenster und/oder Türen nicht oder nur noch unter großer Kraftaufwendung öffnen lassen.
Für Front- und Heckscheiben sind Scheibenheizungssysteme bekannt, die in das Glasmaterial der Scheiben integriert sind. Weiterhin ist es bekannt vereiste Türen mit Enteisungssprays oder Flüssigkeiten zu behandeln. Diese können jedoch die Dichtungen erheblich beschädigen.
Aus der US 2013/0312330 A1 ist es ferner bekannt ein auf Metalldraht basiertes Heizelement in eine Dichtung zu integrieren. Der Metalldraht ist an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen. In Folge des Anlegens einer elektrischen Spannung heizt sich der Metalldraht auf und überträgt die dabei entstehende Wärme an die Dichtung. Damit können vereiste Stellen der Dichtung enteist werden. Nachteilig bei einer derartigen Dichtung erscheint, dass die gesamte Dichtung aus einem Material von relativ hoher Wärmeleitfähigkeit besteht. Dies kann sich nachteilig auf die Material- und Fertigungskosten auswirken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, mit der im Bereich der mit der Dichtungsanordnung abgedichteten Stellen eine zuverlässige Enteisung ermöglicht wird bzw. das Vereisen verhindert wird. Gleichzeitig soll die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung mit geringeren Material- und Fertigungskosten herstellbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Dichtungsanordnung vorgesehen, dass sich der erste Materialabschnitt aus einem thermisch nicht leitfähigen Material zusammensetzt, dass sich der zweite Materialabschnitt aus einem thermisch leitfähigen Material zusammensetzt, und dass das Heizelement in den zweiten Materialabschnitt integriert ist.
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein aus einem ersten und einem zweiten Materialabschnitt ausgebildetes Dichtungsprofil, das mit einem der Materialabschnitte an einem Fenster- oder Türabschnitt des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Das Dichtungsprofil kann sich entlang eines Fenster- oder Türabschnitts erstrecken und eine bestimmte Längenausdehnung aufweisen. Bei dem Dichtungsprofil kann es sich um ein Kantenschutz-Dichtungsprofil handeln. Die Befestigung kann auf jegliche gängige Art der Befestigung für Dichtungsprofile in Kraftfahrzeugen erfolgen. Beispielsweise kann das Dichtungsprofil an dem Fenster- oder Türabschnitt angeklebt sein. Auch eine Befestigung über eine Schraub-, Steck- oder Klemmverbindung ist möglich. Dazu kann an das Dichtungsprofil ein Befestigungselement, beispielsweise ein Befestigungssteg, eine Befestigungsmanschette oder ein Befestigungswulst anvulkanisiert sein. Die genannten Befestigungselemente können auch anderweitig an dem Dichtungsprofil befestigt sein. Eine Steckbefestigung des Dichtungsprofils kann beispielsweise im Presssitz erfolgen. Bei Profildichtungen ist zudem bekannt ein Metallklemmband in die Dichtung einzubetten.
Weiterhin umfasst die Dichtungsanordnung ein Heizelement, welches in den ersten oder zweiten Materialabschnitt integriert ist und über Kontaktmittel mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden ist. Bei dem Heizelement handelt es sich vorzugsweise um einen Metalldraht, der sich entlang des ersten oder zweiten Materialabschnitts erstreckt, vorzugsweise entlang des zweiten Materialabschnitts. Der Metalldraht ist mit seinen beiden Enden über Kontaktmittel mit einer Spannungsquelle verbunden. Dabei kann ein Drahtende mit einem Pluspol und ein Drahtende mit einem Minuspol verbunden sein. Das Heizelement bzw. der Metalldraht kann in das Vollmaterial der Dichtung bzw. eines Materialabschnitts eingebettet sein. Die Einbettung kann unmittelbar bei der Fertigung der Dichtung erfolgen. Auch eine Anordnung des Heizelements auf der Oberfläche ist möglich.
Unabhängig davon, ob das Heizelement in den zweiten Materialabschnitt eingebettet ist oder auf dessen Oberfläche angeordnet ist, kann das Heizelement durch eine Mehrzahl elektrisch kontaktierter Metalldrähte ausgebildet sein. Weiterhin ist auch die Verwendung eines Metallnetzes, eine wendel- oder meanderförmige Anordnung eines oder mehrerer Metalldrähte denkbar. Alternativ kann das Heizelement auch durch eine oder mehrere Spulenanordnungen, beispielsweise Drahtspulen ausgebildet sein. Diese können dann induktionsbasiert über eine oder mehrere dazu korrespondierende Gegenspule(n) mit elektrischer Energie versorgt und aufgeheizt werden.
Erfindungsgemäß setzt sich der erste Materialabschnitt aus einem thermisch nicht leitfähigen Material zusammen, während sich der zweite Materialabschnitt aus einem thermisch leitfähigen Material zusammensetzt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass das Heizelement in den zweiten Materialabschnitt integriert ist. Da die Dichtung vorzugsweise mit jenem thermisch nicht oder nur geringfügig leitfähigen Materialabschnitt an dem Fenster- oder Türabschnitt befestigt ist, ist der thermisch leitfähige Materialabschnitt, in dem das Heizelement angeordnet ist, einem Dichtungspartner zugewandt bzw. kann an diesem anliegen. Handelt es sich um eine Fensterdichtung, so ist der nicht thermisch leitfähige Materialabschnitt der Dichtung an dem Fensterrahmen befestigt, während der thermisch leitfähige Materialabschnitt an dem Dichtungspartner - hier dem Fenster - anzuliegen vermag. Beim Öffnen und Schließen bewegt sich das Fenster unter Materialkontakt an der positionsfest angeordneten Dichtung vorbei. Da mit dem thermisch leitfähigen Materialabschnitt auch das Heizelement dem Fenster zugewandt ist, kann das Fenster durch Beheizen der Dichtung enteist werden. Dadurch kann in einem Zwischenraum zwischen Fenster und Fensterrahmen gebildetes Eis entfernt bzw. aufgeschmolzen werden. Da sich das Fenster beim Öffnen und Schließen an der beheizbaren oder beheizten Dichtung entlang bewegt kann auch auf dem Fenster vorhandenes Eis mittels der Dichtung zumindest teilweise aufgeschmolzen werden.
Ähnliches gilt bei Verwendung der Dichtungsanordnung als Türdichtung. Sodann ist der nicht thermisch leitfähige Materialabschnitt der Dichtung an dem Türrahmen oder der Türe befestigt, während der thermisch leitfähige Materialabschnitt dem Dichtungspartner - dem Türrahmen oder der Türe - zugewandt ist.
Aufgrund der Tatsache, dass nicht die gesamte Dichtung aus thermisch leitfähigem Material gefertigt ist, kann an jenen Stellen an denen die Dichtung nicht zwingend aufheizbar sein muss, ein kostengünstigeres, nicht thermisch leitfähiges Dichtungsmaterial verwendet werden. Dadurch werden die Fertigungs- und Materialkosten der Dichtung reduziert. Beide Dichtungsbestandteile bzw. Materialabschnitte können im Wege eines Vulkanisationsprozesses oder auf anderem Wege verbunden werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen angegeben.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Dichtung eine Fensterdichtung sein, wobei der erste Materialabschnitt an einem dem Fahrzeugfenster zugeordneten Fensterrahmen befestigt ist und der zweite Materialabschnitt dazu eingerichtet ist, in einem Öffnungs-, Schließ- oder Zwischenzustand des Fensters an diesem anzuliegen. Insbesondere liegt also der aufheizbare Materialabschnitt an dem Fenster an. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung heizt sich das Heizelement auf, und somit auch der aufheizbare zweite Materialabschnitt. Die Wärme wird auf das Fenster übertragen, wodurch dort gebildetes Eis aufgeschmolzen werden kann. Weiterhin kann durch den Heizbetrieb der Dichtung ein Einfrieren vermieden werden.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Materialabschnitt an den Fensterrahmen anvulkanisiert sein. Im Wege eines solchen Vulkanisiervorgangs kann eine besonders stabile Verbindung der Dichtung an dem Fensterrahmen gewährleistet werden. Grundsätzlich kommt eine Reihe von Verbindungsmöglichkeiten für die Dichtung an dem Fensterrahmen in Betracht, insbesondere auch ein Verkleben. Auch eine einfache Steckverbindung im Presssitz sowie ein mechanisches Verschrauben oder Verklemmen sind denkbare Verbi ndungsalternativen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es sich bei dem Fahrzeugfenster um ein Schiebefenster handeln. In diesem Falle liegt der zweite Materialabschnitt beim Verschieben des Fensters zwischen seinem Öffnungs- und Schließzustand an dem Fenster an, wobei das Fenster unter Materialkontakt gegenüber dem zweiten Materialabschnitt bewegt wird. Ist dabei eine elektrische Spannung an das Heizelement angelegt, überträgt sich die dabei entstehende Wärme in den zweiten Materialabschnitt der Dichtung, wodurch eine Enteisung des Fensters bei dessen Bewegung ermöglicht wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Dichtung eine Türdichtung sein, wobei der erste Materialabschnitt an einem der Fahrzeugtüre zugeordneten Türrahmen befestigt ist, und der zweite Materialabschnitt dazu eingerichtet ist, in einem Schließzustand der Türe an dieser anzuliegen. Damit ist der zweite, beheizbare Materialabschnitt einem Dichtungspartner zugewandt, wodurch zwischen der Türe und dem Türrahmen gebildetes Eis entfernt bzw. aufgeschmolzen werden kann.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der erste Materialabschnitt an den Türrahmen anvulkanisiert sein. Wie schon zuvor beschrieben, kann im Wege eines Vulkanisiervorgangs eine besonders stabile Verbindung der Dichtung an dem Türrahmen gewährleistet werden. Grundsätzlich kommt eine Reihe von Verbindungsmöglichkeiten für die Dichtung an dem Türrahmen in Betracht, insbesondere auch ein Verkleben. Auch eine einfache Steckverbindung im Presssitz sowie ein mechanisches Verschrauben oder Verklemmen sind denkbare Verbi ndungsalternativen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Dichtung eine Türdichtung sein, wobei der erste Materialabschnitt an der Fahrzeugtüre befestigt ist, und der zweite Materialabschnitt dazu eingerichtet ist, in einem Schließzustand der Türe an einem fahrzeugseitigen Türrahmen anzuliegen. In diesem Fall ist vorzugsweise der erste Materialabschnitt an die Fahrzeugtüre anvulkanisiert oder anderweitig an der Fahrzeugtüre befestigt. Es gelten die vorangehend beschriebenen Befestigungsmöglichkeiten analog auch bei dieser Ausgestaltungsvariante.
Weiterhin kann sowohl an dem Türrahmen als auch an der Türe eine solche Dichtung vorgesehen sein. Im Schließzustand der Türe liegen sich dann die zweiten Materialabschnitte, also die beheizbaren Materialabschnitte der Dichtung gegenüber.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste und der zweite Materialabschnitt aus einem Elastomer gefertigt. Elastomere sind Kunststoffmaterialien, die sich unter Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, sich jedoch nach ihrer Entlastung wieder in ihren - nicht expandierten - Ausgangszustand zurückverformen. Beachtet sei, dass durch die Einbringung des Heizelements in die Dichtung bzw. den zweiten Materialabschnitt auch ein Gefrieren bzw. Erstarren des elastomeren Materials selbst vermieden wird.
Der erste Materialabschnitt kann beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Dien (Monomer) Kautschuk (EPDM) gefertigt sein. Weiterhin ist vorstellbar den ersten Materialabschnitt aus einem der folgenden Materialien zu fertigen: Butadien-Kautschuk, Butylkautschuk, Ethylenvinylacetat, Fluorkautschuk, Naturkautschuk, Polyurethan, Chloropren-Kautschuk, Acrylnitril/chloriertes Polyethylen/Styrol, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer, Acrylnitril/Butadien/Acrylat, Acrylnitril/ Methylmethacrylat, Isopren-Kautschuk, Polyisobutylen, Polyvinylbutyral, Styrol-Butadien-Kautschuk, Vinylchlorid/Ethylen, Vinylchlorid/ Ethylen/ Methacrylat.
Der zweite (thermisch leitfähige) Materialabschnitt ist vorzugsweise aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt. Entsprechend lässt sich der zweite Materialabschnitt im Wege eines Spritzgießverfahrens oder durch Extrudieren fertigen. Als weitere beispielhafte Materialien seien Polyamid 6, Polyphenylensulfid, oder Flüssigkristallpolymere oder Polycarbonat genannt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der zweite Materialabschnitt eine Wärmeleitfähigkeit von 1,0 W/mK bis 15 W/mK aufweisen. Dadurch ist eine besonders gute Wärmeübertragung des in den zweiten Materialabschnitte integrierten Heizelements in Richtung des Dichtungspartners, beispielsweise des Fensters, ermöglicht.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Materialabschnitt eine 5- bis 75-fach geringere Wärmeleitfähigkeit auf als der zweite Materialabschnitt. Somit leitet der erste Materialabschnitt keine Wärme bzw. transportiert diese nur in einem sehr geringen Maß. Vielmehr hat der erste Materialabschnitt isolierende Eigenschaften. Die Dichtung ist insgesamt also sowohl aufheizbar als auch isolierend ausgebildet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Dichtung zumindest eine Dichtlippe umfassen. Dies sorgt für eine besonders gute Abdichtung gegenüber einem Dichtungspartner, beispielsweise einem Fenster, an welchem die zumindest eine Dichtlippe anliegt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Heizelement einen Metalldraht umfassen, der in den zweiten Materialabschnitt einvulkanisiert ist. Metalldrähte sind von Vorteil, da sie sich relativ leicht aufheizen lassen und eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Der Metalldraht kann in dem zweiten Materialabschnitt in einer bestimmten Form angeordnet werden, beispielsweise wendelförmig. Eine Einvulkanisierung sorgt für eine besonders gute Materialbindung zwischen dem Heizelement und dem elastomeren Dichtungsmaterial. Das Heizelement bzw. der Metalldraht kann zusätzliche eine Beschichtung umfassen, die die sich in dem Heizelement entwickelnde Wärme in Richtung des zweiten Materialabschnitts der Dichtung weitergibt. Gleichwohl schützt eine solche Beschichtung davor, dass die an das Heizelement angelegte elektrische Spannung auf das Dichtungsmaterial übergeht. Die Beschichtung kann daher elektrisch isolierend aber thermisch leitend ausgebildet sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Heizelement einen Metalldraht umfassen, der auf der Oberfläche des zweiten Materialabschnitts angeordnet ist, wobei der Metalldraht vorzugsweise mit dem zweiten Materialabschnitt verklebt ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Betrieb des Heizelements mit einem Temperaturmanagementsystem oder einem Temperatursensor des Fahrzeugs und/oder mit einer damit verbundenen Steuereinheit gekoppelt sein. Somit kann der Betrieb des Heizelements ab einer voreingestellten Temperatur aktiviert werden, beispielsweise bei Außentemperaturen unterhalb von 0 °C, also unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser. Über einen Temperatursensor oder ein Temperaturmanagementsystem kann die Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs gemessen werden. Stellt das Temperaturmanagementsystem oder die Steuereinheit fest, dass die gemessene Temperatur unterhalb des vorgegebenen Werts liegt, so wird der Betrieb des Heizelements in der Dichtung aktiviert. Der Betrieb des Heizelements kann auch vom Nutzer des Fahrzeugs manuell gestartet werden, beispielsweise über ein elektronisches Eingabegerät - z. B. ein Smartphone, einen portablen oder stationären Computer, ein Tablet oder über andere Eingabegeräte. Das elektronische Eingabegerät kann über eine kabellose Datenverbindung mit der Steuereinheit des Fahrzeugs in einer Kommunikationsverbindung stehen. Somit kann ein Fahrer beispielsweise eine halbe Stunde vor der Nutzung des Fahrzeugs das Heizelement aktivieren und die Bereiche nahe der Dichtung enteisen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktmittel mit der Bordelektronik gekoppelt. Die ohnehin in dem Fahrzeug vorgesehene elektrische Versorgung der Bordeletronik kann somit auch für den Betrieb des Heizelements genutzt werden. Beispielsweise können ohnehin in der Fahrzeugtüre oder in Nähe des Fensterrahmens bzw. Türrahmens vorliegende elektrische Leitungen mit den Kontaktmitteln verbunden und somit mitgenutzt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Dichtungsanordnung kann mit sämtlichen vorangehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen kombiniert werden, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass Begriffe, wie „umfassend“, „aufweisen“ oder „mit“ keine anderen Merkmale oder Schritte ausschließen. Ferner schließen Begriffe „ein“ oder „das“, die auf einer Einzahl von Schritten oder Merkmalen hinweisen, keine Mehrzahl von Merkmalen oder Schritten aus und umgekehrt.
Weitere Vorteile der Erfindung sind anhand zweier nachfolgend beschriebener Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

1 in perspektivischer Ansicht eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 in perspektivischer Ansicht eine schematische Darstellung einer Dichtungsanordnung nach 1, die an einem Fahrzeugfenster anliegt;
3 in perspektivischer Ansicht eine schematische Darstellung einer Dichtungsanordnung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

In der 1 ist in einer perspektivischen Ansicht die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung wiedergegeben. Grundsätzlich umfasst die Dichtungsanordnung zwei wesentliche Bestandteile, nämlich ein Dichtungsprofil 3 sowie ein in das Dichtungsprofil 3 integriertes bzw. an dem Dichtungsprofil 3 angeordnetes Heizelement 4. Das Dichtungsprofil 3 kann Bestandteil einer Fenster- oder Türdichtung eines Fahrzeugs sein. Wie in der Darstellung wiedergegeben setzt sich das Dichtungsprofil 3 aus einem ersten Materialabschnitt 1 und einem zweiten Materialabschnitt 2 zusammen. Der zweite Materialabschnitt 2 kann beispielsweise in Form von zwei parallel angeordneten Dichtlippen 8 ausgestaltet sein. Bei Verwendung des Dichtungsprofils 3 im Rahmen einer Dichtungsanordnung für ein Fahrzeugfenster, ist der erste Materialabschnitt 1 vorzugsweise an einem Fensterrahmen befestigt. Der zweite Materialabschnitt 2 liegt hingegen an dem Fahrzeugfenster 7 an (siehe Darstellung in 2).
Der erste und zweite Materialabschnitt 1, 2 sind stoffschlüssig miteinander verbunden, beispielsweise im Wege eines Spritzgießprozesses oder eines Vulkanisierungsprozesses. Der zweite Materialabschnitt 2 ist dabei aus einem thermisch leitfähigen Material gefertigt, während der erste Materialabschnitt 1 aus einem nicht oder nur geringfügig thermisch leitfähigen Material hergestellt ist. Zudem kann der zweite Materialabschnitt 2 elektrisch leitfähig sein. Das Heizelement 4 ist bevorzugt in Form eines Metalldrahtes ausgebildet, der jedoch unterschiedlichste Formen annehmen kann.
Wie dargestellt, ist das Heizelement 4 bzw. der Metalldraht in den zweiten Materialabschnitt 2 integriert bzw. erstreckt sich in diesem Bereich entlang des Dichtungsprofils 3. Auch kann das Heizelement 4 an der Oberfläche des zweiten Materialabschnitts 2 angeordnet sein. Wie dargestellt ist das Heizelement 4 bzw. der Metalldraht mit seinen Enden über ein Kontaktmittel 5 mit einer elektrischen Spannungsquelle 6 verbunden. Das Kontaktmittel kann jedoch in dem ersten Materialabschnitt 1 angeordnet oder an diesem befestigt sein. Über die elektrische Spannungsquelle 6 kann das Heizelement 4 mit einer Spannung beaufschlagt werden. In Folge dessen kann sich das Heizelement 4 aufheizen und die dabei entstehende Wärme auf den das Heizelement 4 umgebenden zweiten Materialabschnitt 2 übertragen. Dadurch können in der Nähe zu dem zweiten Materialabschnitt 2 befindliche Bauteile von bei geringen Temperaturen entstandenem Eis befreit werden, beispielsweise ein Fahrzeugfenster 7 wie in der 2 dargestellt.
Wie die Figuren zu erkennen geben weist das Dichtungsprofil 3 eine Längenerstreckung auf. Es kann mit einem Befestigungsabschnitt 9 auf eine Leiste oder ein dazu korrespondierendes Befestigungsmittel eines Fenster- oder Türabschnitts aufgesetzt, aufgesteckt, aufgepresst oder anderweitig befestigt werden. Bei dem Dichtungsprofil 3 kann es sich insbesondere um ein Kantenschutz-Dichtungsprofil handeln.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass das Heizelement 4 in den zweiten Materialabschnitt 2 integriert bzw. daran befestigt ist. Da die Dichtung vorzugsweise mit jenem thermisch nicht oder nur geringfügig leitfähigen Materialabschnitt 1 an dem Fenster- oder Türabschnitt befestigt ist, ist der thermisch leitfähige Materialabschnitt 2, in dem das Heizelement 4 angeordnet ist, einem Dichtungspartner zugewandt bzw. kann an diesem anliegen, beispielsweise einem Fahrzeugfenster 7 wie in 2 illustriert. Handelt es sich um eine Fensterdichtung, so ist der nicht thermisch leitfähige Materialabschnitt 1 des Dichtungsprofils 3 an dem Fensterrahmen befestigt, während der thermisch leitfähige Materialabschnitt 2 an dem Dichtungspartner - hier dem Fenster 7 - anzuliegen vermag. Beim Öffnen und Schließen bewegt sich das Fenster 7 unter Materialkontakt an dem positionsfest angeordneten Dichtungsprofil 3 vorbei. Da mit dem thermisch leitfähigen Materialabschnitt 2 auch das Heizelement dem Fenster 7 zugewandt ist, kann das Fenster 7 durch Beheizen des zweiten Materialabschnitts 2 des Dichtungsprofils 3 enteist werden. Dadurch kann in einem Zwischenraum zwischen Fenster 7 und Fensterrahmen gebildetes Eis entfernt bzw. aufgeschmolzen werden. Da sich das Fenster 7 beim Öffnen und Schließen an dem beheizbaren oder beheizten zweiten Materialabschnitt 2 des Dichtungsprofils 3 entlang bewegt, kann auch auf dem Fenster 7 vorhandenes Eis zumindest teilweise aufgeschmolzen werden.
Im Falle der Verwendung der Dichtungsanordnung für eine Fahrzeugtüre, wird diese zwar nicht an einem beheizbaren Abschnitt eines Dichtungsprofils im Sinne eines Schiebefensters vorbeibewegt, gleichwohl kann mittels des beheizbaren Materialabschnitts 2 eines Dichtungsprofils 3 in dem Zwischenraum zwischen Türe und Fahrzeug gebildetes Eis entfernt werden bzw. die Entstehung von Eis vermieden werden.
In der 3 ist ein Dichtungsprofil 3 von alternativer Form wiedergegeben. Bei dem dargestellten Dichtungsprofil 3 handelt es sich um ein typisches Dichtungsprofil wie es im Bereich von Fahrzeugtüren zum Einsatz kommt. Auch das dort gezeigte Dichtungsprofil 3 setzt sich aus einem ersten nicht thermisch leitfähigen Materialabschnitt 1 und einem zweiten thermisch leitfähigen Materialabschnitt 2 zusammen. In dem thermisch leitfähigen Materialabschnitt 2 ist ein Heizelement 4 angeordnet bzw. erstreckt sich durch den Materialabschnitt 2. Das Heizelement 4 kann als Metalldraht ausgebildet sein, der mit seinen Drahtenden über ein Kontaktmittel 5 - dieses kann in dem ersten Materialabschnitt 1 angeordnet sein - mit einer Spannungsquelle 6 verbunden ist. Auch das in der 3 wiedergegebene Dichtungsprofil kann mit einem oder mehreren Befestigungsbereichen 9 an einer Türe oder einem Türrahmen befestigt werden.
Wie schon eingangs erwähnt kann der Betrieb des Heizelements 4 mit einem Temperaturmanagementsystem oder einem Temperatursensor des Fahrzeugs und/oder mit einer damit verbundenen Steuereinheit gekoppelt sein. Somit kann der Betrieb des Heizelements 4 ab einer voreingestellten Temperatur aktiviert werden, beispielsweise bei Außentemperaturen unterhalb von 0 °C, also unterhalb des Gefrierpunkts von Wasser. Über einen Temperatursensor oder ein Temperaturmanagementsystem kann die Außentemperatur außerhalb des Fahrzeugs gemessen werden. Stellt das Temperaturmanagementsystem oder die Steuereinheit fest, dass die gemessene Temperatur unterhalb des vorgegebenen Werts liegt, so wird der Betrieb des Heizelements 4 in der Dichtungsanordnung bzw. dem Dichtungsprofil 3 aktiviert. Der Betrieb des Heizelements 4 kann auch vom Nutzer des Fahrzeugs manuell gestartet bzw. gesteuert werden, beispielsweise über ein elektronisches Eingabegerät - z. B. ein Smartphone, einen portablen oder stationären Computer, ein Tablet oder über andere Eingabegeräte. Das elektronische Eingabegerät kann über eine kabellose Datenverbindung mit der Steuereinheit des Fahrzeugs in einer Kommunikationsverbindung stehen. Somit kann ein Fahrer beispielsweise eine halbe Stunde vor der Nutzung des Fahrzeugs das Heizelement 4 aktivieren und die Bereiche nahe der Dichtung enteisen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontaktmittel 5 mit der Bordelektronik gekoppelt. Die ohnehin in dem Fahrzeug vorgesehene elektrische Versorgung der Bordeletronik kann somit auch für den Betrieb des Heizelements 4 genutzt werden. Beispielsweise können ohnehin in der Fahrzeugtüre oder in Nähe des Fensterrahmens bzw. Türrahmens vorliegende elektrische Leitungen mit den Kontaktmitteln 5 verbunden und somit mitgenutzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Erster Materialabschnitt
2: Zweiter Materialabschnitt
3: Dichtungsprofil
4: Heizelement
5: Kontaktmittel
6: Spannungsquelle
7: Fahrzeugfenster
8: Dichtlippe
9: Befestigungsabschnitt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0312330 A1 [0007]

Claims

Dichtungsanordnung für ein Fenster oder eine Türe eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein aus einem ersten und einem zweiten Materialabschnitt (1, 2) ausgebildetes Dichtungsprofil (3), das mit einem der Materialabschnitte (1, 2) an einem Fenster- oder Türabschnitt des Kraftfahrzeugs befestigt ist, sowie ein Heizelement (4), welches in den ersten oder zweiten Materialabschnitt (1, 2) integriert ist und über Kontaktmittel (5) mit einer elektrischen Spannungsquelle (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Materialabschnitt (1) aus einem thermisch nicht leitfähigen Material zusammensetzt, dass sich der zweite Materialabschnitt (2) aus einem thermisch leitfähigen Material zusammensetzt, und dass das Heizelement (4) in den zweiten Materialabschnitt (2) integriert ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) ein Fensterdichtungsprofil ist, wobei der erste Materialabschnitt (1) an einem dem Fahrzeugfenster (7) zugeordneten Fensterrahmen befestigt ist und der zweite Materialabschnitt (2) dazu eingerichtet ist, in einem Öffnungs-, Schließ- oder Zwischenzustand des Fensters (7) an diesem anzuliegen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialabschnitt (1) an den Fensterrahmen anvulkanisiert ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fahrzeugfenster (7) um ein Schiebefenster handelt, und dass der zweite Materialabschnitt (2) beim Verschieben des Fensters (7) zwischen seinem Öffnungs- und Schließzustand an dem Fenster (7) anliegt, wobei das Fenster (7) unter Materialkontakt gegenüber dem zweiten Materialabschnitt (2) bewegt wird.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) ein Türdichtungsprofil ist, wobei der erste Materialabschnitt (1) an einem der Fahrzeugtüre zugeordneten Türrahmen befestigt ist, und der zweite Materialabschnitt (2) dazu eingerichtet ist, in einem Schließzustand der Türe an dieser anzuliegen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialabschnitt (1) an den Türrahmen anvulkanisiert ist.
Dichtungansordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) ein Türdichtungsprofil ist, wobei der erste Materialabschnitt (1) an der Fahrzeugtüre befestigt ist, und der zweite Materialabschnitt (2) dazu eingerichtet ist, in einem Schließzustand der Türe an einem fahrzeugseitigen Türrahmen anzuliegen.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialabschnitt (1) an die Fahrzeugtüre anvulkanisiert ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Materialabschnitt (1, 2) aus einem Elastomer gefertigt sind.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Materialabschnitt (2) eine Wärmeleitfähigkeit von 1.0 W/mK bis 15 W/mK aufweist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialabschnitt (1) eine 5- bis 75-fach geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist als der zweite Materialabschnitt (2).
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil (3) zumindest eine Dichtlippe (8) umfasst.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) einen Metalldraht umfasst, der in den zweiten Materialabschnitt (2) einvulkanisiert ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (4) einen Metalldraht umfasst, der auf der Oberfläche des zweiten Materialabschnitts (2) angeordnet ist, wobei der Metalldraht vorzugsweise mit dem zweiten Materialabschnitt (2) verklebt ist.
Dichtungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb des Heizelements (4) mit einem Temperaturmanagementsystem oder einem Temperatursensor des Fahrzeugs und/oder mit einer damit verbundenen Steuereinheit gekoppelt ist.
Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmittel (5) mit der Bordelektronik gekoppelt sind.