DE10306956A1

DE10306956A1 - Wasserauffangrinne für eine Dachöffnung eines Fahrzeugs sowie Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE10306956A1
Application number: DE10306956A
Authority: DE
Inventors: Andreas Josef Zunzer; Dennis Rinse Nolles
Original assignee: Webasto Vehicle Systems International GmbH
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2004-09-09
Also published as: DE20321105U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wasserauffangrinne für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist, wobei die Rinne einteilig ausgebildet ist. Die Rinne (10, 110) ist als Extrudat gefertigt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher Rinne, wobei ein erstes Kunststoffmaterial und ein rinnenförmig vorgeformter Träger (40) als Strang extrudiert werden und der Strang auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird. Alternativ werden ein erstes Kunststoffmaterial und ein vorgeformter Träger als Strang extrudiert und der Strang wird auf die gewünschte Länge zugeschnitten und mittels Umformung in Rinnenform gebracht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserauffangrinne für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Eine gattungsgemäße Wasserauffangrinne ist aus der DE 197 03 818 C1 bekannt, wobei die Wasserrinne als einstückiges Kunststoffspritzteil ausgebildet ist. An der Oberkante der Wasserrinne können dabei Dichtlippen aus einem weicheren Elastomermaterial mit angeformt sein. Ferner kann ein quer über die gesamte Länge der Wasserrinne verlaufender Federdraht als Verstärkung für die Wasserrinne dienen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wasserauffangrinne für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren dafür zu schaffen, welche bzw. welches eine möglichst einfache und kostengünstige Herstellung der Wasserauffangrinne bei guter Funktionalität und hoher Flexibilität ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wasserrinne gemäß Anspruch 1 sowie entsprechende Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 17, 19 bzw. 20.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist vorteilhaft, dass dadurch, dass die Wasserauffangrinne als extrudiertes Bauteil ausgebildet ist, die Produktionsdauer im Vergleich zu Lösungen, bei welchen die Dichtlippen separat an einer vorgefertigten Wasserrinne montiert werden, stark verkürzt werden kann, da Fertigungsschritte wie Anlieferung der Rinne, Aufstecken der Lippen und Anpressen einer Dichtmasse, entfallen. Das zur Produktion erforderliche Werkzeug (Extrusionsmundstück) ist deutlich kostengünstiger als beispielsweise das für eine einzeln gefertigte Metallrinne erforderliche Tiefziehwerkzeug. Dadurch, dass die Wasserauffangrinne als einstückiges Bauteil ausgebildet ist, erlaubt sie eine einfache Handhabung und kann schnell montiert werden und ist sicherer gegen eine fehlerhafte Montage als eine mehrteilige Wasserauffangrinne. Da die Dichtungslippe mittels der Extrusion integriert werden kann, kann sie nicht verrutschen oder abgleiten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Querschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserauffangrinne;
2-5 schematische Ansichten verschiedener Varianten für eine Verstärkungseinlage der in 1 gezeigten Wasserauffangrinne;
6 eine Ansicht wie 1, wobei jedoch eine abgewandelte Ausführungsform gezeigt ist;
7 eine Ansicht wie 1, wobei jedoch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserauffangrinne gezeigt ist, und
8 eine Ansicht wie 1, wobei jedoch eine Abwandlung der Ausführungsform von 7 in einem Zwischenstadium der Herstellung gezeigt ist.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Wasserauffangrinne für eine Dachöffnung eines Kraftfahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist. Bei dem Abdeckelement kann es sich beispielsweise um den Deckel eines Schiebedaches oder Schiebehebedaches handeln. Die Wasserauffangrinne 10 ist dann am hinteren Rand der Dachöffnung in Dachquerrichtung verlaufend angebracht, um zwischen der Deckenhinterkante und dem hinteren Dachöffnungsrand eindringendes Wasser aufzufangen und seitlich abzuleiten. Beispiele für eine solche Anordnung einer Wasserauffangrinne sind u.a. in der DE 197 03 818 C1 und der US 5,184,869 zu finden.
Falls die Dachöffnung beispielsweise von zwei hintereinander liegenden Deckeln verschlossen werden kann, kann die Wasserauffangrinne auch in dem Bereich vorgesehen sein, in welchem die Hinterkante des vorderen Deckels und die Vorderkante des hinteren Deckels im geschlossenen Zustand aneinander stoßen, um zwischen den beiden Deckeln eindringendes Wasser aufzufangen und seitlich abzuleiten. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist in der DE 101 27 117 A1 zu finden.
Gemäß 1 umfasst die Wasserauffangrinne 10 einen rinnenförmigen (im Querschnitt U-förmigen) Abschnitt 12, der einen Boden 14 sowie zwei Wangen 16 aufweist. Der Boden 14 ist dabei mit einem Einlegeelement 18 verstärkt.
An das obere Ende der Wangen 16 schließt sich jeweils eine elastische Dichtlippe 20 an, die zur Anlage an die Dachhaut bzw. an das Abdeckelement (z.B. den Schiebedeckel) vorgesehen ist.
Sowohl der Basisabschnitt 12 als auch die Dichtlippen 20 sind aus extrudiertem Kunststoffmaterial gefertigt, wobei das Kunststoffmaterial der Dichtlippen 20 eine geringere Härte als das Kunststoffmaterial des Basisabschnitts 12 aufweist. Als Material für die Dichtlippen 20 eignen sich insbesondere gummiartige Werkstoffe wie Silikon, EPDM, TPE, TPV oder ähnliches. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein geschäumtes Kunststoffmaterial.
Die Wasserrinne 10 ist insgesamt einteilig ausgebildet und wird durch einen Extrusionsprozess hergestellt. Dabei werden das Material des Basisabschnitts 12 und das Material der Dichtlippen 20 sowie das Einlegeelement 18 gemeinsam durch ein geeignetes Mundstück extrudiert, um einen extrudierten Strang zu bilden. Das Einlegeelement 18 ist dabei bereits vor dem Extrusionsvorgang vorgeformt, d.h. die Form des Einlegeelements 18 ändert sich bei dem Extrusionsvorgang nicht, während der Basisabschnitt 12 und die Dichtlippen 20 erst durch den Extrusionsvorgang in die entsprechende in 1 gezeigte Querschnittform gebracht werden.
Nach der Extrusion wird der Strang auf die entsprechende Länge zurechtgeschnitten. Anschließend wird die Wasserauffangrinne 10 mit einer Wölbung in die Dachhochrichtung dergestalt versehen, dass in der Längsrichtung der Rinne 10, d.h. in Dachquerrichtung, das Niveau des Bodens 14 von den seitlichen Rändern zur Mitte der Rinne 10 bzw. des Dachs hin ansteigt, um ein seitliches Ableiten des von der Rinne aufgefangenen Wassers zu ermöglichen (in Fahrtrichtung gesehen ist die Rinne 10 bogenförmig nach oben gewölbt). Die Wölbung der Rinne 10 wird durch einen Tiefziehprozess, vorzugsweise auf einem Rollensatz, eingebracht. Dabei wird das Einlegeelement 18 plastisch verformt. Das Einlegeelement 18 kann dabei vorzugsweise als Stahleinleger ausgebildet sein, wodurch eine hohe Formkonstanz nach dem Tiefziehprozess erzielt werden kann. Falls das Einlegeelement 18 als Kunststoffeinleger ausgebildet ist, z.B. als Thermoplast, muss die Rinne 10 zur Wölbungseinprägung zuerst erwärmt werden.
Der bei dem Tiefziehprozess verwendete Rollensatz lässt sich durch Variation des Rollenabstandes für unterschiedliche Wölbungsformen verwenden, wodurch eine hohe Flexibilität des Prozesses erzielt werden kann.
In den 2 bis 5 verschiedene Varianten für die Gestaltung des Einlegeelements 18 gezeigt.
Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist das Einlegeelement 18 mit Öffnungen 22 versehen, die beispielsweise als kreisförmige Ausstanzungen ausgebildet sein können, um die Anbindung des Einlegeelements 18 an das Kunststoffmaterial des Bodens 14 des Basisabschnitts 12 zu verbessern.
Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist das Einlegeelement 18 mit Aussparungen 24 versehen, die von beiden Rändern aus als V-förmige Einschnitte ausgebildet sind, um die Flexibilität des Einlegeelements 18 zu erhöhen.
Bei der Variante gemäß 4 ist das Einlegeelement 18 gegenüber der Ausführungsform von 3 so abgewandelt, dass zwischen den Einschnitte 24 beiden Seitenrändern des Einlegeelements 18 rechtwinklig abstehende Vorsprünge 26 vorgesehen sind, um eine Erhöhung der Formstabilität (bzw. eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments) zu erzielen.
Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist das Einlegeelement 18 als mit einem Gewebe 28 versehener Metalldraht 30 ausgebildet, welcher serpentinenförmig gewunden ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht in einer erhöhten Formbarkeit des Einlegeelements 18.
In 6 ist eine Abwandlung der Ausführungsform von 1 gezeigt, bei welcher sich das Einlegeelement 18 nicht nur im Bereich des Bodens 14 des Basisabschnitts 12 erstreckt, sondern sich zusätzlich auch noch in die Wangen 16 des Basisabschnitts 12 hinein erstreckt. Zu diesem Zweck ist das Einlegeelement 18 in diesem Fall im Querschnitt U-förmig, d.h. rinnenförmig, ausgebildet, wobei die sich in die Wangen 16 hinein erstreckenden Abschnitte des Einlegeelements 18 in 6 mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet sind. Ein Beispiel für eine solche Ausgestaltung des Einlegeelements 18 ist in 4 gezeigt, wobei die Vorsprünge 26 in diesem Fall die Abschnitte 32 bilden.
Ein Vorteil der Ausführungsform gemäß 6 im Vergleich zur Ausführungsform von 1 besteht darin, dass bei der Ausführungsform gemäß 6 eine erhöhte Formstabilität der Rinne 10 erzielt wird.
In 7 ist eine Abwandlung der Ausführungsformen von 1 bzw. 6 gezeigt, bei welcher der Basisabschnitt 12 aus härterem Kunststoff durch einen Träger 40 ersetzt ist, der aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein kann. Der Träger 40 ist im wesentlichen rinnenförmig, d.h. mit U-förmigem Querschnitt, ausgebildet und weist einen Boden 42 und zwei sich nach oben erstreckende Wangen 44 auf. Der Träger 40 wird bereits vor dem Extrusionsvorgang im Tiefziehverfahren mittels eines Rollensatzes in die in 7 gezeigte wellenartige Form vorgeformt. Anschließend wird der Träger 40 in das Extrusionswerkzeug eingebracht, wo er zusammen mit dem Kunststoffmaterial für Dichtlippen 120 und dem Kunststoffmaterial für einen Dämpfungssteg 46 durch ein geeignetes Mundstück extrudiert wird, um einen Strang mit der in 7 gezeigten Querschnittsform zu erhalten. Auf diese Weise werden die Dichtlippen 120 an das obere Ende der Wangen 44 des Trägers 40 anextrudiert, während der Dämpfungssteg an die Unterseite des Bodens 42 des Trägers 30 anextrudiert wird. Der Dämpfungssteg 46 ist vorteilhaft, wenn die Wasserauffangrinne 110 im Bereich des Bodens 43 als Anschlag verwendet wird. In diesem Fall kann dann ein Klapperschutz bzw. eine Anschlagdämpfung erzielt werden.
Der extrudierte Strang wird nach der Extrusion auf die gewünschte Länge zugeschnitten und die dadurch erhaltene Rinne 110 wird anschließend, wie im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäß 1 und 6 beschrieben, einem Tiefziehprozess unterzogen, um eine Wölbung der Rinne 110 in Fahrzeugquerrichtung zu erzielen, um die Wasserablauffunktion zu gewährleisten.
In 8 ist eine Abwandlung der Ausführungsform von 7 gezeigt, bei welcher der Träger 40 erst nach erfolgter Extrusion in die rinnenartige Form, d.h. mit U-förmigem Querschnitt, gebracht wird. Entsprechend ist der Träger 40 beim Extrusionsvorgang noch in der in 8 gezeigten flachen Form, so dass sich durch die Extrusion ein Strang mit der in 8 gezeigten Querschnittsform ergibt. Nach erfolgter Extrusion wird der Strang auf die gewünschte Länge zugeschnitten und in die in 7 gezeigte Querschnittsform gebracht, indem die seitlichen Randbereiche des Trägers 40 nach oben gebogen werden, um die Wangen 44 zu bilden. Diese Formgebung kann beispielsweise mittels eines Tiefziehprozesses erfolgen. Anschließend wird, wie bei den Ausführungsformen gemäß 1 und 6 beschrieben, wie eine Wölbung in Querrichtung mittels eines Tiefziehprozesses eingebracht, um eine seitliche Wasserableitung zu realisieren.
Diese Formgebungsschritte nach dem Extrusionsvorgang können besonders leicht ausgeführt werden, wenn der Träger 40 aus Kunststoff besteht, da in diesem Fall der noch heiße Kunststoff leicht durch einen Thermoformprozess in die geeignete Wasserrinnenform gebracht werden kann.
Insgesamt bietet die vorliegende Erfindung ein kostengünstiges Gesamtkonzept zur Herstellung einer Wasserauffangrinne, wobei durch die einteilige Ausgestaltung der Rinne der Aufwand in Herstellung, Transport, Lagerung und Montage verringert werden kann. Es kann ferner eine schnellere Montage erzielt werden und die Sicherheit gegenüber einer fehlerhaften Montage erhöht werden. Da die Dichtungslippe integriert ist, kann sie nicht verrutschen oder abgleiten. Da die Rinne als extrudiertes Bauteil ausgebildet ist, verkürzt sich die Produktionsdauer, da Fertigungsschritte wie Anlieferung einer Metallrinne, Aufstecken der Lippe oder Anpressen einer Dichtungsmasse entfallen. Das zur Extrusion erforderliche Werkzeug ist deutlich kostengünstiger als das Tiefziehwerkzeug für eine einzeln gefertigte Metallrinne. Es kann eine verbesserte Dämpfung zu den Anbindungsstellen erzielt werden. Ferner kann ein niedriges Eigengewicht erreicht werden. Ein zur Wölbung verwendeter Rollensatz läßt sich durch Variation des Rollenabstandes für unterschiedliche Wölbungsformen verwenden. Außerdem können mehrere Funktionen der Wasserrinne ohne Zusatzaufwand erzielt werden, z.B. ein Klapperschutz bzw. eine Anschlagdämpfung, wenn die Wasserrinne als Anschlag benutzt wird.
Die erfindungsgemäße Wasserauffangrinne kann statt für eine Dachöffnung beispielsweise auch für eine Karosserieöffnung im Kofferraumbereich vorgesehen sein.

10: Wasserauffangrinne
12: Basisabschnitt
14: Boden von 12
16: Wangen von 12
18: Einlegeelement
20: Dichtlippen
22: Öffnungen in 18
24: Einschnitte in 18
26: Vorsprünge von 18
28: Gewebe
30: Metalldraht
32: Abschnitt von 18
40: Träger
42: Boden von 40
44: Wangen von 40
46: Dämpfungssteg

Claims

Wasserauffangrinne für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist, wobei die Rinne einteilig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (10, 110) als Extrudat gefertigt ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (10) aus extrudiertem Kunststoffmaterial gefertigt ist, das mindestens zwei Bereiche (12, 20) unterschiedlicher Härte aufweist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Randabschnitt mindestens einer der beiden Wangen (16) der Rinne (10) als Bereich mit geringerer Härte als der restliche Bereich der Rinne ausgebildet ist, um eine Dichtlippe (20) zur Anlage an die Dachhaut und/oder das Abdeckelement zu bilden, wobei der restliche Bereich einen Basisabschnitt (12) bildet.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich geringerer Härte (20) als geschäumter Bereich ausgebildet ist.
Wasserauffangrinne nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Rinne (10) ein Einlegeelement (18) zwecks Verstärkung der Rinne einextrudiert ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Einlegeelement (18) um einen serpentinen-artig gebogenen Metalldraht (30) handelt.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Metalldraht (30) mit Gewebe (28) versehen ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (18) mit Aussparungen (22, 24) zwecks besserer Anbindung an das Rinnenmaterial und/oder zwecks Erhöhung der Flexibilität versehen ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen als Löcher (22) oder als seitliche Einschnitte (24) ausgebildet sind.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (18) aus Kunststoff oder Stahl ausgebildet ist.
Wasserauffangrinne nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (18) nur im Boden (14) der Rinne (10) vorgesehen ist.
Wasserauffangrinne nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (18) im Boden (14) und im unteren Teil der Wangen (16) der Rinne (10) vorgesehen ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (110) einen rinnenförmigen Träger (40) aufweist, wobei an den oberen Enden der Wangen (44) des Trägers jeweils eine Kunststofflippe (120) anextrudiert ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (40) aus Metall oder Kunststoff gefertigt ist.
Wasserauffangrinne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an den Träger (40) ein Dämpfungssteg (46) aus Kunststoff anextrudiert ist.
Wasserauffangrinne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (10, 110) mit einer mittels Tiefziehen hergestellten, in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden und sich in die Fahrzeughochrichtung erstreckenden Wölbung versehen ist.
Verfahren zur Herstellung einer einteiligen Wasserauffangrinne (10) für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist, wobei ein erstes Kunststoffmaterial und ein zweites Kunststoffmaterial, das eine andere Härte als das erste Kunststoffmaterial aufweist, als Strang in Rinnenform extrudiert werden, und der Strang auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem ersten und dem zweiten Kunststoffmaterial ein vorgeformtes Einlegeelement (18) in den Strang einextrudiert wird.
Verfahren zur Herstellung einer einteiligen Wasserauffangrinne (110) für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist, wobei ein erstes Kunststoffmaterial und ein rinnenförmig vorgeformter Träger (40) als Strang extrudiert werden und der Strang auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird.
Verfahren zur Herstellung einer einteiligen Wasserauffangrinne (110) für eine Karosserieöffnung, insbesondere Dachöffnung, eines Fahrzeugs, die von einem Abdeckelement wahlweise verschließbar oder mindestens teilweise freigebbar ist, wobei ein erstes Kunststoffmaterial und ein vorgeformter Träger als Strang extrudiert werden, der Strang auf die gewünschte Länge zugeschnitten wird, und der Strang mittels Umformung in Rinnenform gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kunststoffmaterial jeweils als Dichtlippe (120) an den oberen Rand der beiden Wangen (44) des Trägers (120) anextrudiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kunststoffmaterial als Dämpfungssteg (46) an den Boden (42) des Trägers (40) anextrudiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zugeschnittene Strang mittels Tiefziehen mit einer in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden und sich in die Fahrzeughochrichtung erstreckenden Wölbung versehen wird.