DE19805610A1 - Dichtung, insbesondere Profildichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere eine Profildichtung, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Dichtungen, insbesondere Profildichtungen, finden im Automobil­ bau, im Flugzeugbau, im Maschinenbau und auch bei Haushaltsge­ räten breite Anwendung. Beispielsweise werden Dichtungen zur Abdichtung eines Fahrzeuginnenraums gegenüber der Fahrzeugumge­ bung verwendet. Beim Fahren wird beispielsweise die A-Säule mit hoher Strömungsgeschwindigkeit umströmt, so daß sich hier wäh­ rend der Fahrt außen ein Unterdruck gegenüber dem Innenraum ausbildet, was bei geringer Anpressung der Türdichtung im A- Säulen-Bereichen zu Pfeifgeräuschen führen würde. An anderen Umfangsstellen von Dichtungen, beispielsweise im Bereich der Unterkante der Heckscheibe, bildet sich während der Fahrt lokal ein Überdruck gegenüber dem Innenraum aus. Bisher sind die Dichtungsprofile im entspannten Zustand entsprechend wulstig ausgebildet, so daß sie beispielsweise im geschlossenen Zustand der Tür am gesamten Umfang mit jeweils ausreichend hoher Vor­ spannung anliegt. Diese Vorspannung erschwert jedoch ein Schließen der Tür bzw. einer Klappe. Auch die Montage von Glas­ scheiben ist durch die wulstig ausgebildeten Dichtungen er­ schwert.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Dichtung, welche einerseits ein leichtes Schließen von Türen, Klappen oder Kofferraumhauben, oder auch eine einfache Montage von Glasscheiben ermöglicht, andererseits aber während der Fahrt eine zuverlässige Dichtwirkung erzielt und einen pfeifenden Druckausgleich vermeidet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Dichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Erfindungsgemäß ist nun eine Dichtung geschaffen, welche ent­ sprechend den momentanen Erfordernissen verformbar ist. Die Dichtung kann beispielsweise beim Schließen einer Fahrzeugtür eine derartige Formgebung aufweisen, daß sie keine Behinderung darstellt und die Tür leicht verschließbar ist. Während der Fahrt kann die Dichtung durch Erwärmung des beispielsweise an dem Dichtungskörper angebrachten Drahtes derart verformt wer­ den, daß die Dichtwirkung erhöht wird und so ein pfeifender Druckausgleich vermieden werden kann.

Erfindungsgemäß ist es also möglich, durch Verformung des Dich­ tungskörpers die Anpreßkraft einer Dichtung auf einen Körper je nach gegebenen Anforderungen zu variieren. Durch entsprechende Verformung der Dichtung ist die Dichtungsfunktion in gewünsch­ ter Weise regelbar. Die erfindungsgemäße Dichtung ist kompati­ bel mit vorhandenen Dichtungskonzepten, so daß eine nachträgli­ che Umrüstung möglich ist. Da die Dimensionierung der Dichtun­ gen, und somit ihr Materialaufwand verringert werden kann, ist eine Kosten- und Gewichtseinsparung erzielbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Draht in den Dichtungskörper eingebracht. Hiermit ist ein be­ sonders stabiler Dichtungskörper-Draht-Verbund geschaffen, der in einfacher Weise herkömmliche Dichtungen ersetzen kann. Es ist jedoch auch denkbar, den Draht außerhalb des Dichtungskör­ pers vorzusehen.

Zweckmäßigerweise ist der Draht elektrisch erwärmbar. Hierdurch ist unter Ausnutzung des elektrischen Widerstandes des Drahtes die Dichtung in einfacher Weise entsprechend den jeweiligen An­ forderungen in zuverlässiger Weise verformbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht der Draht aus einer Form-Gedächtnis-Legierung (FGL-Legierung). Form-Gedächtnis-Legierungen sind Legierungen, die nach einer plastischen Verformung bei niedriger Temperatur wieder zu ihrer ursprünglichen Gestalt zurückkehren, wenn sie über eine kriti­ sche Temperatur bzw. einen Umwandlungspunkt erwärmt werden. Bei geeigneten Legierungen ist durch Abkühlen wieder der verformte Zustand erreichbar (reversible Gestaltsänderung). Die Verwen­ dung derartiger Form-Gedächtnis-Legierungen ermöglicht in ein­ facher und zuverlässiger Weise die gewünschte Verformung des Drahtes bzw. der Dichtung. Als Beispiele für Form-Gedächtnis- Legierungen seien genannt NiTi, CuAlZn und AuCd.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung steht der Draht nur in einem Teilbereich des Dichtungskörpers mit diesem in Wirkverbindung. Hierdurch ist es möglich, nur solche Berei­ che der Dichtung mit einem verformbaren Draht auszubilden, in dem erfahrungsgemäß eine höhere Anpreßwirkung erforderlich ist, d. h. in Bereichen eines besonders hohen lokalen Über- oder Un­ terdrucks gegenüber dem Fahrzeuginnenraum. Auch ein Ausgleich von Aufbautoleranzen wird hierdurch ermöglicht.

Zweckmäßigerweise können in unterschiedlichen Bereichen der Dichtung unterschiedliche Form- und/oder Elastizitätsänderungen vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise weist die Dichtung Drähte aus verschiedenen Form-Gedächtnis-Legierungen auf. Hierdurch können je nach Ver­ lauf und/oder Krümmung der Profildichtung und Lage der Gegen­ flächen (beispielsweise der Gegenfläche an einer Tür, Klappe oder Haube) Streckungen des Profilquerschnitts, Seitenverlage­ rungen des Profilquerschnitts ins Krümmungsinnere bzw. Krüm­ mungsäußere je nach Bedarf verwirklicht werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung liegen die jeweiligen Umwandlungspunkte der Form-Gedächtnis-Legierungen nahe beiein­ ander. Beispielsweise können sämtliche Form-Legierungen derart gewählt werden, daß die Dichtung bei etwa 20°C entspannt, und bei etwa 50°C gespannt ist. Der Strombedarf, um einen dünnen Form-Gedächtnis-Legierungsdraht permanent widerstandselektrisch auf etwa 50°C zu halten, ist gering und mit relativ geringen Kosten verbunden.

Zweckmäßigerweise ist die Dichtung, insbesondere der Draht, mit einem Temperaturfühler ausgebildet. Ein derartiger Temperatur­ fühler kann bei Übertemperierung den Beaufschlagungsstrom für den Draht abschalten oder ihn reduzieren, beispielsweise bei einem Tastverhältnis von Einschalt-/Ausschaltzeiten den Strom über entsprechend längere Zeiträume ausschalten.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens eine Draht beim Schließen der Fahrzeugtür bzw. Klappe und/oder beim Betätigen des Zündschlüssels mit Strom beaufschlagbar.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Schrägansicht einer ersten Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Dichtung der Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Schrägansicht einer zweiten Ausfüh­ rungsform der erfindungsgemäßen Dichtung,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Dichtung der Fig. 3, und

Fig. 5 eine Schnittansicht einer Dichtung gemäß dem Stand der Technik.

Anhand der Fig. 5 wird zunächst eine Dichtung gemäß dem Stand der Technik beschrieben. Die Dichtung weist einen insgesamt mit 1 bezeichneten Dichtungskörper mit einem ringförmigen Dich­ tungsabschnitt 2 und einem Halterungsabschnitt 5 auf. Der ring­ förmige Dichtungsabschnitt 2 umgibt eine erste Hohlkammer 3. Im Übergangsbereich zwischen ringförmigem Dichtungsabschnitt 2 und Halterungsabschnitt 5 kann eine zweite Hohlkammer 4 vorgesehen sein, durch welche die Flexibilität des aus elastischem Materi­ al hergestellten Dichtungskörpers 1 erhöht werden kann. Der Halterungsabschnitt 5 dient zur Befestigung der Dichtung auf einem Fahrzeugteil, beispielsweise einer Tür, einem Türrahmen usw. Hierzu weist der Halterungsabschnitt 5 zwei Lippen 6, 7 auf, welche auseinanderspreizbar sind und in geeigneter Weise eine Halterung der Dichtung am jeweiligen Fahrzeugteil gewähr­ leisten. In den Halterungsabschnitt 5 ist eine Drahtseele 8 eingebracht, welche die elastische Rückstellkraft bei Auseinan­ derspreizen der Lippen 6, 7 verstärkt, und so eine sichere Hal­ terung der Dichtung auf dem Fahrzeugteil bewirkt.

Anhand der Fig. 1, 2 wird nun eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung beschrieben. Dem Stand der Technik entsprechende Komponenten der Dichtung sind mit gleichen Be­ zugszeichen versehen, und werden im folgenden nicht noch einmal erläutert.

In den Fig. 1, 2 erkennt man, daß der ringförmige Dichtungs­ abschnitt 2 mit einem Steg 10 ausgebildet ist. Hierdurch sind im Innern des ringförmigen Dichtungsabschnitt 2 zwei Hohlkam­ mern 3a, 3b gebildet. Dieser Steg 10 ist von einem FGL-Draht 11 durchsetzt. Der FGL-Draht 11 verläuft im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel im wesentlichen zickzackförmig in Längsrichtung des Dichtungskörpers 1 und des Steges 10. Der FGL-Draht 11 ist mit einer (nicht dargestellten) Aktuatorik verbunden, über wel­ che der FGL-Draht 11 mit Strom beaufschlagbar ist. Bei Beauf­ schlagung mit Strom erfährt der FGL-Draht aufgrund seines elek­ trischen Widerstandes eine Erwärmung. Eine derartige Erwärmung führt zu einer Verkürzung der Querkomponente 11a des FGL- Drahtes 11, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Hierdurch zieht sich der ringförmige Dichtungsabschnitt 2 im Bereich des Steges 10 zusammen, wodurch der ringförmige Dichtungsabschnitt 2 seine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Form erlangt. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise den Stirnbereich 13 der Dichtung stärker an ein Karosserieteil anzupressen, wodurch beispiels­ weise ein durch einen Ausgleich von Überdruck und Unterdruck entstehendes Pfeifgeräusch wirksam unterdrückt werden kann.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

Die Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß der FGL-Draht 11 im wesentlichen geradlinig durch die Dichtung verläuft. Es sei angemerkt, daß in der Fig. 3 ein Steg 10 eingezeichnet ist, welcher aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 4 weg­ gelassen ist. Der in Fig. 3 und 4 dargestellte Verlauf des FGL-Drahtes 11 ist gleichermaßen für Dichtungen mit oder ohne einem derartigen Steg 10 geeignet.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der FGL-Draht 11 in den ringförmigen Dichtungsabschnitt 2 eingebracht. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 2 ist auch dieser FGL-Draht 11 elektrisch beaufschlagbar, beispielsweise mittels einer ge­ regelten Strom-/Spannungsführung.

Bei Erwärmung des FGL-Drahtes 11 erfährt dieser eine Verkür­ zung. Weist der Dichtungskörper 1 beispielsweise einen ringför­ migen Verlauf mit einem Radius R₁ (in Fig. 4 schematisch ange­ deutet) auf, führt eine Verkürzung des FGL-Drahtes 11 zu einer Verkleinerung dieses Radius, wodurch der ringförmige Dichtungs­ abschnitt 2 eine Verformung erfährt, wie sie in Fig. 4 darge­ stellt ist. Der ringförmige Dichtungsverlauf der Dichtung weist nun einen gegenüber dem Radius R₁ kleineren Radius R₂ auf. Die hierdurch verursachte Form bzw. Verformung des ringförmigen Ab­ schnitts 2 ist in Fig. 4 strichpunktiert dargestellt.

Durch Abkühlung der FGL-Drähte nehmen diese wieder ihre ur­ sprüngliche Form ein, so daß die Dichtungen die in den Fig. 2 bzw. 4 jeweils mit durchgezogenen Linien dargestellten Zu­ stände einnehmen.

Selbstverständlich sind die Form der Dichtung, die Lage des Drahtes sowie die Form der verwendeten Drähte frei wählbar und können an die speziellen Anforderungen eines zu dichtenden Ob­ jektes angepaßt werden.

Claims (12)

1. Dichtung, insbesondere Profildichtung, mit einem Dichtungs­ körper (1) aus einem elastisch verformbaren Material, gekenn­ zeichnet durch wenigstens einen mit dem Dichtungskörper (1) in Wirkverbindung stehenden Draht (11), der unter Wärmeeinwirkung derart verformbar ist, daß der Dichtungskörper (1) eine Ände­ rung seiner Form und/oder Elastizität erfährt.

2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (11) in den Dichtungskörper (1) eingebracht ist.

3. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Draht (11) elektrisch erwärmbar ist.

4. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Draht (11) aus einer Form-Gedächtnis- Legierung hergestellt ist.

5. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Draht (11) nur in einem Teilbereich des Dichtungskörpers (1) mit diesem in Wirkverbindung steht.

6. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in unterschiedlichen Bereichen der Dichtung unterschiedliche Form- und/oder Elastizitätsänderungen ausbild­ bar sind.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Drähte aus unterschiedlichen Form-Gedächtnis-Legierungen auf­ weist.

8. Dichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Umwandlungspunkte der Form-Gedächtnis-Legierungen nahe beieinander liegen.

9. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtung, insbesondere der Draht (11) ei­ nen Temperaturfühler aufweist.

10. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der wenigstens eine Draht (11) beim Schließen einer Fahrzeugtür bzw. Fahrzeugklappe und/oder beim Betätigen eines Fahrzeugzündschlüssels mit Strom beaufschlagbar ist.

11. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Draht (11) an einen Strom-/Spannungs­ regler angeschlossen ist.

12. Dichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge-­ kennzeichnet, daß sie mehrere Drähte gleicher oder unterschied­ licher Legierung nebeneinander aufweist.