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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung,
die insbesondere zum Abdichten eines klappbaren Dachs eines Kraftfahrzeugs
dient. Die Dichtungsanordnung ist mit einer Dichtung versehen, die einen
Dichtungsabschnitt und einen Befestigungsabschnitt aufweist. Der
Dichtungsabschnitt weist eine aus einem elastisch verformbaren Werkstoff
bestehende Dichtlippe auf, die von einer ersten Stellung in eine
zweite Stellung schwenkbar und mit wenigstens einem federnden Rückstellelement
versehen ist.
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Kraftfahrzeuge mit einem offenen
Aufbau weisen zunehmend häufiger
anstelle eines faltbaren Verdecks ein klappbares Dach auf. Das klappbare Dach
besteht in der Regel aus mehreren starren Dachteilen, die relativ
zueinander schwenkbar sind, um das Dach zu öffnen beziehungsweise zu schließen. Aufgrund
der starren Dachteile bietet das klappbare Dach im geschlossenen
Zustand den Insassen des Kraftfahrzeugs nahezu die gleichen Annehmlichkeiten
wie ein Kraftfahrzeug mit geschlossenem Aufbau.
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Die schwenkbar angeordneten Dachteile
erfordern eine Abdichtung, die es ermöglicht, sich im geschlossenen
Zustand des Dachs auf den Dachteilen ansammelndes Wasser beim Öffnen des
Dachs zuverlässig
abzuleiten. Andernfalls bestünde
die Gefahr, daß das
Wasser beim Schwenken der Dachteile in den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs
gelangt. Um eine zuverlässige
Abdichtung zu erreichen, kann es notwendig sein, daß eine Dichtlippe
einer Dichtung, die zwischen den Dachteilen angeordnet ist und im geschlossenen Zustand
des Dachs an den Dachteilen zusammengedrückt wird, sich beim Öffnen des Dachs
selbsttätig
aufrichtet. Dieses Rückstellverhalten
wird von der Art des Werkstoffs beeinflußt, aus dem die Dichtlippe
besteht. Herkömmliche
Dichtlippen sind üblicherweise
aus einem gummielastischen Werkstoff gefertigt, der zwar über eine
vergleichsweise hohe elastische Verformungsfähigkeit verfügt, bei einer
dauerhaften Wechselbeanspruchung aber zu einem das Rückstellverhalten
beeinträchtigenden Setzverlust
führt.
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Im Stand der Technik ist es daher
bekannt, eine Dichtlippe mit einem Verstärkungsträger zu armieren, um ein zuverlässiges Rückstellen
der Dichtlippe zu ermöglichen.
So beschreibt die
EP
0 285 925 B2 eine aus einem elastomeren Werkstoff bestehende
Dichtung, die eine an einer abzudichtenden Gegenfläche anlegbare
Dichtlippe aufweist. In die Dichtlippe ist ein Verstärkungsträger aus
Federstahl eingebettet, der mit Ausstanzungen versehen ist, die
in Querrichtung der Dichtlippe Bereiche unterschiedlicher Steifigkeit
erzeugen. Die Ausstanzungen ermöglichen
eine gezielte Anpassung der Rückstellkraft,
so daß sich
bei einer Auslenkung der Dichtlippe eine gezielte Rückstellung
ergibt. Außerdem
wird in der
DE 2 127 097 eine
Führung
für eine
Fensterscheibe offenbart, die mit einem gebogenen Blechstreifen
versehene Dichtlippen aufweist. Die Blechstreifen bestehen aus einem
nicht rostenden, federnden Stahl und sind entweder klemmend an den
Dichtlippen befestigt oder in diese einvulkanisiert. Die Blechstreifen
dienen dazu, sowohl eine zuverlässige Abdichtung
als auch eine federnde Einspannung der Fensterscheibe zu erreichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Dichtungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
daß sich
bei einem dauerhaften Rückstellverhalten
eine zuverlässige Dichtwirkung
der Dichtlippe erzielen läßt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei
einer Dichtungsanordnung mit den oben genannten Merkmalen in Übereinstimmung
mit Anspruch 1 erfindungsgemäß vorgesehen,
daß die
Dichtlippe einen freien Endabschnitt aufweist, der mit einem strangförmigen Spannelement
versehen ist.
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Die erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung zeichnet
sich durch ein dauerhaftes Rückstellverhalten
der Dichtlippe aus. Grund hierfür
ist das federnd wirkende Rückstellelement,
durch das sich eine definierte Rückstellkraft
erzeugen läßt. Die Rückstellkraft
gewährleistet,
daß sich
die Dichtlippe nach Wegfall einer etwa durch ein Dachteil ausgeübten Gegenkraft
von der zweiten Stellung in die erste Stellung aufrichtet. Auf diese
Weise ist eine zuverlässige
Abdichtung sichergestellt. Darüber
hinaus verhindert das in dem freien Endabschnitt der Dichtlippe vorgesehene
Spannelement, daß sich
die Dichtlippe wellt und damit die von der Dichtlippe ausgehende Dichtwirkung
beeinträchtigt
wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
stellen die Gegenstände
der Ansprüche
2 bis 15 dar.
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So ist es in Hinsicht auf eine praxisgerechte Fertigung
von Vorteil, den Dichtungsabschnitt und/oder den Befestigungsabschnitt
aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk
(EPDM) zu extrudieren. Ein das Rückstellverhalten
beeinträchtigender
Setzverlust der Dichtlippe, der sich aufgrund des Werkstoffs im Laufe
der Zeit ergeben könnte,
wird durch das Rückstellelement
verhindert.
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Von Vorteil ist zudem, das Spannelement stoffschlüssig mit
dem Endabschnitt zu verbinden, um eine sichere Befestigung zu gewährleisten.
Das Spannelement kann beispielsweise bei der Extrusion der Dichtung
in den Endabschnitt eingebettet werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
kann der Endabschnitt eine Öffnung
aufweisen, in der das Spannelement angeordnet ist. Das Spannelement
und die Dichtung lassen sich in die sem Fall separat fertigen und
bedarfsgerecht zusammenfügen.
Die separate Fertigung ermöglicht
eine unabhängige
Werkstoffauswahl und trägt
somit dazu bei, das Spannelement beanspruchungsgerecht auszugestalten.
Zu diesem Zweck hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das Spannelement
aus Metall oder Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamidfasern, zu
fertigen.
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Bevorzugt ist das Rückstellelement
formschlüssig
und/oder kraftschlüssig
mit der Dichtlippe verbunden, um eine verhältnismäßig kostengünstige Fertigung zu gewährleisten.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
weist die Dichtlippe eine einem ersten Bauteil zugewandte Außenfläche und
eine der Außenfläche gegenüberliegende
Innenfläche
auf, wobei das Rückstellelement an
der Innenfläche
befestigt ist. Eine derartige Ausgestaltung ist mit dem Vorteil
verbunden, daß bei
einer Beaufschlagung der Dichtlippe durch das erste Bauteil auf
der Außenfläche das
an der gegenüberliegenden
Innenfläche
angeordnete Rückstellelement von
der Dichtlippe geschützt
wird.
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Um eine einfache Befestigung des
Rückstellelements
sicherzustellen, ist es von Vorteil, wenn die Dichtlippe im Bereich
der Innenfläche
wenigstens einen Klemmabschnitt zum Befestigen des Rückstellelements
aufweist. Der Klemmabschnitt ermöglicht eine
einfache Montage und Demontage des Rückstellelements und trägt somit
auch zu einer recyclinggerechten Ausgestaltung bei.
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Bevorzugt ist das Rückstellelement
aus Kunststoff oder Metall, vorzugsweise Federstahl, gefertigt,
um auf einfache Weise federnde Eigenschaften zu erzeugen. Im letzteren
Fall hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
das Rückstellelement
mit einer Schutzschicht zu überziehen,
die etwa vor Korrosion oder anderen Umgebungseinflüssen schützt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
ist das Rückstellelement
als Streifen ausgestaltet, der sich über nahezu die gesamte Länge der
Dichtlippe erstreckt. Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht zum
einen eine hohe Rückstellkraft
und gewährleistet
zum anderen eine vergleichsweise einfache Montage. Alternativ können in
vorteilhafter Weise eine Vielzahl an Rückstellelementen vorgesehen
sein, die verteilt über
die Länge
der Dichtlippe angeordnet sind. Diese Ausgestaltung ist mit dem
Vorteil verbunden, daß sich
die von den Rückstellelementen
ausgeübte Rückstellkraft über die
Länge der
Dichtlippe variieren und damit gezielt an den jeweiligen Anwendungsfall anpassen
läßt. Die
Rückstellelemente
können
zu diesem Zweck beispielsweise unterschiedlich dimensioniert oder
unterschiedlich weit voneinander beabstandet sein. In diesem Zusammenhang
kommt zum Tragen, daß aufgrund
des in dem Endabschnitt der Dichtlippe angeordneten Spannelements
eine die Dichtwirkung beeinträchtigende
wellenförmige
Kontur der Dichtlippe auch dann zuverlässig vermieden wird, wenn die
Dichtlippe mit Bereichen unterschiedlicher Rückstellkraft versehen wird.
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Um bei einfacher und kostengünstiger
Fertigung ein gleichmäßig wiederholbares
Rückstellverhalten
zu ermöglichen,
ist bevorzugt das Rückstellelement
mit einer gelenkartigen Biegung versehen. Die gelenkartige Biegung
stellt sicher, daß das
Rückstellelement
und damit die Dichtlippe gezielt von der ersten Stellung in die
zweite Stellung beziehungsweise umgekehrt verschwenkt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
weist der Dichtungsabschnitt eine elastisch verformbare Hohlkammer
auf, die zur Bildung einer Rinne der Innenfläche der Dichtlippe gegenüberliegend
angeordnet ist. Die zwischen der Dichtlippe und der Hohlkammer ausgebildete
Rinne ermöglicht,
etwa das sich auf Dachteilen eines klappbaren Dachs eines Kraftfahrzeugs
ansammelnde Wasser beim Öffnen
des Dachs verläßlich abzuleiten.
Die Dichtlippe und die Hohlkammer bilden zu mindest in der ersten
Stellung der Dichtlippe vergleichsweise hohe Seitenwandungen, die
eine zuverlässige
Führung
des durch die Rinne fließenden
Wassers gewährleisten
und verhindern, daß Wasser
außerhalb
der Rinne in etwa den Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs gelangt. Um
zugleich eine zuverlässige
Abdichtung eines Bauteils, an dem die Dichtung befestigt ist, zu
erreichen, ist bevorzugt die Hohlkammer mit einer zweiten Dichtlippe
verbunden.
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Einzelheiten und weitere Vorteile
der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines. bevorzugten
Ausführungsbeispieles.
In den das Ausführungsbeispiel
lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen
im einzelnen:
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1 einen
Querschnitt durch eine zwei relativ zueinander verschwenkbare Dachteile
abdichtende Dichtung, der eine Dichtlippe in einer ersten Stellung
zeigt, und
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2 einen
Querschnitt gemäß 1, der die Dichtlippe in
einer zweiten Stellung zeigt.
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Die in den 1 und 2 dargestellte
Dichtungsanordnung dient zum Abdichten eines klappbaren Dachs 10 eines
Kraftfahrzeugs. Das Dach 10 weist wenigstens zwei starre
Dachteile 11, 13 auf, die relativ zueinander schwenkbar
sind. Das Dachteil 11 setzt sich aus mehreren Dachplatten 15, 16 zusammen,
wohingegen das Dachteil 13 mehrere Dachplatten 17, 18 aufweist.
Die Dachplatten 18 sind zu einem Flansch 14 zusammengefügt, an dem
eine aus EPDM extrudierte Dichtung 20 befestigt ist.
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Die Dichtung 20 weist einen
die Dachteile 11, 13 gegeneinander abdichtenden
Dichtungsabschnitt 21 und einen Befestigungsabschnitt 22 auf,
der an dem Flansch 14 befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt 22 ist
zu diesem Zweck mit einer Ausnehmung 32 versehen, in die
der Flansch 14 kraftschlüssig eingreift. Um den Kraftschluß zu erhöhen, sind
in der Ausnehmung
32 eine Vielzahl an Haltelippen 34 angeordnet,
die an dem Flansch 14 anliegen. Zudem ist die Ausnehmung 32 von
einem Verstärkungsträger 33 umgeben,
der den Befestigungsabschnitt 22 armiert.
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Der Dichtungsabschnitt 21 weist
eine elastisch verformbare Hohlkammer 30 auf, die mit an
einer Dachplatte 18 anliegenden Dichtlippen 31 verbunden
ist. Der Dichtungsabschnitt 21 ist zudem mit einer Dichtlippe 23 versehen,
die beabstandet zu der Hohlkammer 30 angeordnet ist. Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich
ist, bilden die Hohlkammer 30 und die Dichtlippe 23 eine
Rinne 35, die dazu dient, sich auf den Dachteilen 11, 13 ansammelndes
Wasser beim Öffnen
des Daches 10 abzuleiten.
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Die Dichtlippe 23 weist
einen Endabschnitt 24 auf, der mit einer Öffnung 25 versehen
ist. In der Öffnung 25 ist
ein strangförmiges
Spannelement 50 angeordnet. Das Spannelement 50 kann
beispielsweise ein Draht oder ein aus Polyamidfasern gebildetes
Seil sein, das in die Öffnung 25 eingezogen
ist. Alternativ kann das Spannelement 50 bei der Extrusion der
Dichtung 20 in den Endabschnitt 24 eingebettet und
damit stoffschlüssig
mit diesem verbunden werden.
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Weiterhin weist die Dichtlippe 23 eine
dem Dachteil 11 zugewandte Außenfläche 26 und eine der Außenfläche 26 gegenüberliegende
und der Hohlkammer 30 zugewandte Innenfläche 27 auf.
An der Innenfläche 27 ist
ein federndes Rückstellelement 40 befestigt,
das aus einem Federstahl gefertigt und mit einer vor Korrosion schützenden
Schutzschicht versehen ist. Zum Befestigen des Rückstellelements 40 weist
die Dichtlippe 23 im Bereich der Innenfläche 27 zwei
Klemmabschnitte 28, 29 auf, mit denen das Rückstellelement 40 form-
und kraftschlüssig
verbunden ist. Das Rückstellelement 40 weist
zwei winklig zueinander angeordnete Schenkel 42, 43 auf,
die durch eine gelenkartige Biegung 41 miteinander verbunden
sind. Die Biegung 41 ist in dem Bereich einer Abbiegung 36 der
Dichtlippe 23 angeordnet. Auf diese Weise ist sichergestellt,
daß eine
von dem Rückstellelement 40 ausgeübte Rückstellkraft,
die sich beim Zusammendrücken
der Schenkel 42, 43 ergibt, auf die Dichtlippe 23 übertragen
wird.
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Wie die 1 und 2 erkennen
lassen, ist die Dichtlippe 23 um eine im Bereich der Abbiegung 36 verlaufende
Schwenkachse von einer ersten Stellung 1 in eine zweite
Stellung II beziehungsweise umgekehrt schwenkbar. Um ein ungehindertes
Verschwenken der Dichtlippe 23 zu gewährleisten, ist zwischen der
Abbiegung 36 und der dieser gegenüberliegenden Dachplatte 16 ein
vorgegebener Mindestabstand a vorgesehen. Die Dichtlippe 23 wird dann
verschwenkt, wenn die Dachteile 11, 13 relativ zueinander
bewegt werden. Eine der Dichtung 20 zugewandte Anlagefläche 12 des
Dachteils 11 beaufschlagt im geschlossenen Zustand des
Dachs 10 die Dichtlippe 23 und die Hohlkammer 30.
Die Hohlkammer 30 wird zusammengedrückt und die Dichtlippe 23 in
die zweite Stellung II verschwenkt, wie aus 2 ersichtlich ist. Beim Öffnen des
Dachs 10 dehnt sich die Hohlkammer 30 aus und
die Dichtlippe 23 richtet sich in die erste Stellung 1 auf,
wie 1 erkennen läßt.
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Die zuvor beschriebene Dichtungsanordnung
zeichnet sich durch ein dauerhaftes Rückstellverhalten der Dichtlippe 23 aus.
Grund hierfür
ist vor allem das federnd wirkende Rückstellelement 40, das
eine definierte Rückstellkraft
erzeugt. Die Rückstellkraft
gewährleistet,
daß sich
die Dichtlippe 23 nach Wegfall der durch das Dachteil 11 ausgeübten Gegenkraft
in die erste Stellung 1 aufrichtet. Auf diese Weise ist
sichergestellt, daß sich
auf den Dachteilen 11, 13 ansammelndes Wasser
durch die von der Dichtlippe 23 und der Hohlkammer 30 gebildete
Rinne 35 abgeleitet wird.
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Die auf die Dichtlippe 23 ausgeübte Rückstellkraft
läßt sich
durch die Lage und Ausgestaltung des Rückstellelements 40 beeinflussen.
Aufgrund der Klemmabschnitte 28, 29 lassen sich
auf einfache Weise eine Vielzahl an Rückstellelementen 40 entlang
der Innenfläche 27 der
Dichtlippe 23 anordnen. Die Rückstellelemente 40 können im
Bedarfsfall unterschiedlich weit voneinander beabstandet sein, um die
Größe der Rückstellkraft
bereichswei se zu variieren. Die von der Dichtlippe 23 ausgehende
Dichtwirkung wird hierdurch nicht beeinträchtigt. Dies ist vornehmlich
auf das in dem Endabschnitt 24 angeordnete Spannelement 50 zurückzuführen, das
verhindert, daß die
Dichtlippe 23 aufgrund einer unterschiedlichen Beaufschlagung
durch die von den Rückstellelementen 40 ausgeübte Rückstellkraft
eine wellenförmige
Kontur annimmt.
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Die mit dem Rückstellelement 40 versehene Dichtlippe 23 läßt sich
nicht nur für
ein klappbares Dach 10 einsetzen, sondern kann für alle Zwecke
Anwendung finden, bei denen ein zuverlässiges Schwenken der Dichtlippe 23 von
einer ersten Stellung 1 in eine zweite Stellung II beziehungsweise
umgekehrt gefordert wird. Nicht zuletzt trägt die mit dem Spannelement 50 und
dem Rückstellelement 40 versehene
Dichtlippe 23 somit einem universellen Gebrauch Rechnung.
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- 10
- Dach
- 11
- Dachteil
- 12
- Anlagefläche
- 13
- Dachteil
- 14
- Flansch
- 15
- Dachplatte
- 16
- Dachplatte
- 17
- Dachplatte
- 18
- Dachplatte
- 20
- Dichtung
- 21
- Dichtungsabschnitt
- 22
- Befestigungsabschnitt
- 23
- Dichtlippe
- 24
- Endabschnitt
- 25
- Öffnung
- 26
- Außenfläche
- 27
- Innenfläche
- 28
- Klemmabschnitt
- 29
- Klemmabschnitt
- 30
- Hohlkammer
- 31
- Dichtlippe
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Verstärkungsträger
- 34
- Haltelippe
- 35
- Rinne
- 36
- Abbiegung
- 40
- Rückstellelement
- 41
- Biegung
- 42
- Schenkel
- 43
- Schenkel
- 50
- Spannelement
- a
- Mindestabstand
- 1
- erste
Stellung
- II
- zweite
Stellung