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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Träger, d. h. ein Trägerprofil, insbesondere aus Metall, für die Herstellung von Dichtungen, z. B. für die Automobilindustrie, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei beispielsweise Automobiltüren werden Dichtungen zum Abdichten von Spalten für verschiedene Zwecke eingesetzt, z. B. zur Geräuschdämmung und zur Wärmedämmung. Materialien, wie z. B. Schaumgummi und Vollgummi und andere geschäumte und nicht geschäumte Kunststoffe, werden häufig zum Abdichten der Spalte, z. B. zwischen der Autotür und der Karosserie, benutzt. Diese bekannten Dichtungen enthalten Trägerprofile, insbesondere aus Metall, die einerseits das Dichtungsmaterial abstützen und andererseits zum Montieren der Dichtungen an dem jeweiligen Bauteil, beispielsweise der Autotür oder am Türrahmen, dienen.
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Derartige Trägerprofile enthalten Ausschnitte und Ausnehmungen mit unterschiedlichen Geometrien, um eine bessere Verbindung zwischen dem Trägerprofil und dem Dichtungsmaterial und eine bessere Verformbarkeit und eine Gewichtsverringerung zu erzielen. Diese bekannten Trägerprofile, die insbesondere als Flachprofile ausgebildet sind, werden mit einem Rollmesser eingeschnitten, und zwar an denjenigen Stellen, an denen beim fertigen Trägerprofil Öffnungen und Ausschnitte vorhanden sein sollen. Nach dem Einschneiden wird das eingeschnittene Trägermaterial quer zu den Einschnitten gedehnt bzw. gereckt, so dass im Bereich der Einschnitte die gewünschten Ausschnitte oder Öffnungen entstehen. Diese Ausschnitte bzw. Öffnungen können schlitzförmig sein und haben im Wesentlichen die Form einer Raute. Der Schneidprozess weist jedoch mehrere Nachteile auf. Beispielsweise sind die durch das Schneiden und Dehnen erzielbaren Geometrien der Schlitze und Öffnungen nicht sehr präzise. Ferner wird das Trägermaterial durch das Schneiden und Dehnen geschwächt. Insbesondere in den Ecken und an den Kanten der Öffnungen wird das Material des Profilträgers durch den Schneidprozess gedehnt und gestaucht und verformt. Zudem bewirkt das Einschneiden und Dehnen und die damit bedingte Verformung des Materials des Profilträgers natürliche Mikrobruchstellen, die das Trägermaterial schwächen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Trägerprofil für Dichtungen der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das eine verbesserte Festigkeit besitzt, wobei gleichzeitig aber das Gewicht des Trägers gegenüber einem im Schneidprozess hergestellten Träger nicht wesentlich erhöht wird.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die im Trägerprofil vorhandenen Öffnungen durch einen Stanzvorgang gebildet sind.
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Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten, und die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figurenbeschreibung hinsichtlich ihrer Wirkungsweise und Vorteile näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Trägerprofil,
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2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Trägerprofil als U-förmig gebogene Profilleiste,
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3 eine Aufsicht auf eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trägerprofils.
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In den 1 bis 3 sind gleiche Teile bzw. funktionsgleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Sofern bestimmte beschriebene und/oder aus den Zeichnungen entnehmbare Merkmale des erfindungsgemäßen Trägerprofils nur im Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind diese aber auch gemäß der Erfindung unabhängig von diesem Ausführungsbeispiel als Einzelmerkmal oder aber auch in Kombination mit anderen Merkmalen des Ausführungsbeispiels wesentlich und werden als zur Erfindung gehörig beansprucht.
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Ein erfindungsgemäßes, als Dichtungsträger dienendes Trägerprofil 20 ist in 1 dargestellt. Das Trägerprofil 20 ist dazu geeignet, Dichtungsmaterial, wie etwa Kautschuk, Schaumgummi oder dergleichen aufzunehmen und zu fixieren. Das Trägerprofil 20 dient ferner dazu, z. B. an Bauteilen, beispielsweise an einer Autotür oder an einem Autotürrahmen, befestigt zu werden. Das Trägerprofil 20 ist insbesondere bandförmig ausgebildet, d. h. seine Erstreckung entlang einer mittig im Trägerprofil 20 angeordneten Längsachse X-X ist größer als in einer hierzu senkrechten Richtung.
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Das Trägerprofil 20 kann insbesondere aus Metall, beispielsweise Edelstahl oder Aluminium, hergestellt sein.
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Das Trägerprofil 20 umfasst einen mittleren Teilabschnitt 22 und zwei äußere Teilabschnitte 24. Die äußeren Teilabschnitte 24 sind insbesondere spiegelsymmetrisch zu einer mittig im Teilabschnitt 22 angeordneten Längsachse X-X seitlich am mittleren Teilabschnitt 22 angeordnet. Weiterhin sind die äußeren Teilabschnitte 24 mit dem mittleren Teilabschnitt 22 an einer parallel zur Längsachse X-X verlaufenden Verbindungslinie 35 verbunden. Entlang der Verbindungslinie 35 ist das Trägerprofil 20 verformbar, so dass die jeweils gewünschte Form aus diesem hergestellt werden kann. Ein Beispiel für eine mögliche Ausgestaltungsform wird in 2 dargestellt: Hier ist das Trägerprofil 20 derart gebogen, dass es die Form eines U-kanalförmigen Profilträgers 25 hat. In dieser Ausführungsform bilden die zwei äußeren Teilabschnitte 24 die Schenkel des Profilsträgers 25, wobei der mittlere Teilabschnitt 22 senkrecht zu den äußeren Teilabschnitten 24 angeordnet ist. Der Winkel zwischen dem mittleren Teilabschnitt 22 und dem jeweiligen äußeren Teilabschnitt 24 ist derart gestaltet, dass das von dem Profilträger 25 aufzunehmende Dichtungsmaterial innerhalb des U-Kanals fixierbar ist.
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Der mittlere Teilabschnitt 22 bzw. der zum mittleren Teilabschnitt 22 zugewandte Randbereich der äußeren Teilabschnitte 24 können mehrere Öffnungen 26 enthalten. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind alle Öffnungen 26 gleich ausgerichtet. Durch die Öffnungen 26 wird das Gewicht des Trägerprofils 20 reduziert, da diese Materialeinsparungen bedingen. Die Öffnungen 26 können beispielsweise kreisförmig oder rechteckig, oder, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, rautenförmig ausgebildet sein. Erfindungsgemäß werden die Öffnungen 26 durch einen Stanzvorgang hergestellt. Der Stanzprozess ermöglicht sehr geringe Herstellungstoleranzen bei der Ausbildung der Öffnungen 26. Ferner ermöglicht das Stanzen im Vergleich zum bekannten Rollschneiden eine größere Konsistenz bezüglich der Form und Stärke des Trägermaterials. Zudem kann der Stanzprozess durch Wechseln von Werkzeugen eine Vielfalt von Öffnungsformen ermöglichen, während das Rollschneiden weitgehend auf das Ausbilden von rautenförmigen Öffnungen und Schlitzen beschränkt ist. Im Vergleich zum Stand der Technik kann die Materialstärke geringer sein, so dass sich eine Materialkostenersparnis ergibt. Die Öffnungen weisen Ecken 32 auf, die insbesondere abgerundet sind. Insbesondere sind die Öffnungen 26 entlang der Längsachse X-X spiegelsymmetrisch zu dieser angeordnet. Dabei ist insbesondere der Abstand der senkrecht zur Längsachse X-X gegenüberliegenden Ecken 32 größer als der Abstand der entlang der Längsachse X-X gegenüberliegenden Ecken 32. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die Öffnungen 26 im mittleren Teilabschnitt 22 derart angeordnet, dass die Längsachse X-X die entlang der Längsachse X-X benachbarten Ecken 32 sowie die Öffnungen 26 durchschneidet. Der kürzeste Abstand zwischen den Öffnungen 26 entlang der Längsachse X-X ist die durch die Ecken 32 begrenzte Strecke y-y. Insbesondere sind Öffnungen 26 spiegelsymmetrisch zur Längsachse X-X entlang der Verbindungslinie 35 angeordnet. Diese Öffnungen 26 haben senkrecht zur Längsachse X-X benachbarte Ecken 32, welche durch Streckenhalbierende Y-S der Strecken y-y geschnitten werden. Die einander zugewandten Seiten der im Teilabschnitt 22 angeordneten Öffnungen 26 liegen in einer besonderen Ausführungsform der Erfindung parallel zueinander. Insbesondere ist der Abstand der innerhalb des mittleren Teilabschnitts 22 angeordneten Öffnungen 26 senkrecht zur Längsachse X-X kleiner als der Abstand der Öffnungen 26 entlang der Längsachse X-X. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Öffnungen 26 entlang der Verbindungslinie 35 derart angeordnet sind, dass sie in ihrer Mitte durch die Verbindungslinie 35 geschnitten werden. In einer die Erfindung verbessernden Maßnahme ist eine kürzeste Strecke z-z zwischen den seitlich zur Längsachse X-X angeordneten Öffnungen 26 entlang der Längsachse X-X genauso lang wie die Strecke y-y.
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Die äußeren Teilabschnitte 24 können jeweils mehrere in Längsrichtung X-X hintereinanderliegende Zacken 28 aufweisen. Die Zacken 28 sind z. B. als Finger 30 ausgebildet, die vom mittleren Teilabschnitt 22 senkrecht zur Längsachse X-X verlaufen und zwischen sich Freischnitte 29 aufweisen. Hierdurch wird das Gewicht des Trägerprofils 20 herabgesetzt und ein vom Trägerprofil 20 aufzunehmendes Dichtungsmaterial wird sicher in der gewünschten Position fixiert. Die Zacken 28 können jegliche zweckmäßige Form und Größe besitzen, insbesondere aber, wie in 1 dargestellt ist, als rechteckförmige Finger 30 ausgebildet sein. Erfindungsgemäß werden die Zacken 28 durch Stanzen ausgebildet, so dass die Freischnitte 29 zwischen den Zacken 28 aus dem Trägermaterial exakt ausgebildet sind. Der Stanzprozess ermöglicht eine bessere Steuerung der Toleranzen in Bezug auf die Spezifikationen, die an das erfindungsgemäße Trägerprofil 20 gestellt werden. Außerdem werden Dehnen des Materials und andere unerwünschte Auswirkungen, die durch Rollschneiden bewirkt werden, verhindert. In dieser Weise sind Konsistenz der Materialstärke und -form beibehaltbar. Möglich ist, dass die Freischnitte 29 sich zur Verbindungslinie 35 derart verjüngen, dass ihre Freischnittseiten 41 parallel zu Öffnungsseiten 37 der Öffnungen 26 verlaufen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzen die Freischnitte 29 Verjüngungsabschnitte 40, deren Formen einer Hälfte einer längs der Längsachse X-X geteilten Öffnung 26 gleichen. Insbesondere ragen Teilbereiche der Freischnitte 29 zwischen die entlang der Verbindungslinie 35 angeordneten Öffnungen 26. Im speziellen sind die Freischnitte 29 derart angeordnet, dass ihre Ecken von einer Seitenhalbierenden z-s der Strecke z-z durchschnitten werden. Ferner können die senkrecht zur Längsachse X-X benachbarten Ecken 32 innerhalb der Öffnungen 26 ebenso von der Seitenhalbierenden Z-S durchschnitten werden. Für die Erfindung kann es besonders vorteilhaft sein, dass die Seitenlänge der Zungen 38 der halben Seitenlänge der Seiten 36 der Sechsecke 34 entspricht. Die Freischnitte 29 samt Zungen 38 können dann derart zu den Sechsecken 34 angeordnet sein, dass ihre sämtlichen den Sechsecken 34 zugewandten Freischnittseiten 41 jeweils parallel zu den Öffnungsseiten 37 der Sechsecke 34 sind. Die Freischnitte 29 sind insbesondere derart zu den jeweiligen Öffnungen 26 angeordnet, dass der Abstand ihrer Seiten 37, 41 innerhalb des Trägerprofils gleich ist. In dieser Weise werden die verschiedenen Bereiche des Trägerprofils 20 bei einer Beanspruchung bevorzugt einer gleichen Spannung ausgesetzt.
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Beispielsweise hat ein erfindungsgemäßes Trägerprofil 20 eine Breite – senkrecht zur Längsachse X-X – von 42 mm. Die Breite des mittleren Abschnitts 22 ist 14 mm. Die Breite d3 der Zacken 28 beträgt 3 mm und die Breite d2 der Freischnitte 29 beträgt 2,6 mm. Zwischen den Öffnungen 26 sind Stegabschnitte 31 ausgebildet, die eine Breite d1 von 1,63 mm besitzen. Die zur Längsachse X-X zugewandten Ecken 32 der entlang der Verbindungslinie 35 angeordneten Öffnungen 26 haben einen Abstand zur Längsachse X-X von 4,4 mm. Im Ausführungsbeispiel sind alle Öffnungen 26 gleich groß ausgebildet, wobei zwischen zwei einander gegenüberliegenden Zacken 28 jeweils zwei Öffnungen 26 in gleicher Ausrichtung angeordnet sind, und zwischen zwei einander gegenüberliegenden Freischnitten 29 ist jeweils eine Öffnung 26 mit ihrer Öffnungsmitte auf der Längsachse X-X angeordnet.
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Das Ausstanzen der Öffnungen 26 und Zacken 28, insbesondere aus einem Bandmetall, oder insbesondere aus Aluminium oder Stahl bestehenden Trägermaterial erfolgt in einem Stanzwerkzeug, wobei sowohl die Öffnungen 26 als auch die Zacken 28 gleichzeitig ausgestanzt werden können.
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Das von dem Trägerprofil 20 bzw. Profilträger 25 aufgenommene Dichtungsmaterial aus Kunststoff oder Kautschuk kann an diesem in zweckmäßiger Weise befestigt werden. Hierzu kann das Dichtungsmaterial beispielsweise durch Kleben oder Vulkanisieren oder auf andere Weise an dem mittleren Teilabschnitt 22 befestigt sein. Sind die äußeren Teilabschnitte 24 als U-Kanal ausgebildet, so halten die Zacken 28 das Isoliermaterial fest. Der Profilträger 25 mit dem Isoliermaterial kann an einem Bauteil, beispielsweise einer Autotür oder einem Autotürrahmen, befestigt werden.
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In der nachfolgenden Tabelle ist dargestellt, dass ein gestanztes Trägerprofil 20 gegenüber einem rollgeschnittenen Trägerprofil 20 gemäß dem Stand der Technik bei Zugbelastung höhere Zugkräfte übertragen kann und eine größere Dehnfähigkeit besitzt.
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Die Dicke des Trägermaterials für einen erfindungsgemäßen Profilträger 25 beträgt vorzugsweise 0,1 bis 0,8 mm.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung münden die Verjüngungsabschnitte 40 zur Verbindungslinie 35 in Zungen 38, die senkrecht zur Längsachse X-X ausgerichtet sind. Die Breite der Zungen 38 ist dabei geringer als die Breite der Freischnitte 29. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel für ein derartiges Trägerprofil 20 ist in 3 dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Öffnungen 26 entlang der Verbindungslinie 35 als Sechsecke 34 ausgestaltet sind. Die Längen ihrer beiden senkrecht zur Verbindungslinie 35 ausgerichteten gegenüberliegenden Seiten 36 können sich hierbei von den Längen der anderen Seiten 42 der Sechsecke 34 unterscheiden. Vorzugsweise entspricht der Abstand der Ecken 32 der Sechsecke 34 senkrecht zur Längsachse X-X dem Abstand der Ecken der rautenförmigen Öffnungen 26 in derselben Richtung. Insbesondere unterscheiden sich die Breiten der Sechsecke 34 und die der rautenförmigen Öffnungen 26 entlang der Längsachse X-X. Der vordere Teil der Zunge 38, der sich bis zur Öffnungsmitte der Sechsecke 34 erstreckt, mündet in ein teilkreisbogenförmiges Zungenendstück 39, das insbesondere halbkreisbogenförmig ausgestaltet ist. Die Ecken 32 der Öffnungen 26 sowie der Sechsecke 34 können in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung abgerundet sein. Weiterhin ist möglich, dass die Ecken 32 aller Öffnungen 26 derart abgerundet sind, dass sie Teilkreisbögen, insbesondere Halbkreisbögen, bilden. Diese Teilkreisbögen haben vorzugsweise denselben Radius wie das Zungenendstück 39. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwischen zwei einander gegenüberliegenden Zacken 28 jeweils zwei Sechsecke 34 in gleicher Ausrichtung angeordnet, und zwischen zwei einander gegenüberliegenden Freischnitten 29 ist jeweils eine Öffnung 26 angeordnet.
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Die in den nachfolgenden drei Abschnitten genannten Bemaßungen sind Beispiele für mögliche Maße der Erfindung. Diese Maße stellen in Kombination oder einzeln mögliche Ausführungsformen der Erfindung dar.
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Im äußeren Teilabschnitt 24 sind zwischen den Zungen 38 und den Sechsecken 34 Stegabschnitte 31 angeordnet, die eine Breite b1 zwischen 1,35 mm und 1,7 mm haben, vorzugsweise eine Breite b1 von 1,63 mm oder 1,43 mm aufweisen. Die Länge s1 der geradlinigen Seiten der Zungen 38 ist 1,2 mm bis 1,4 mm, vorzugsweise 1,32 mm. Das Zungenendstück 39 hat einen Halbkreisbogenradius R zwischen 0,3 mm und 0,45 mm, insbesondere von 0,38 mm. Entsprechend ist die Breite b2 der Zunge 38 zwischen 0,6 mm und 0,9 mm, insbesondere 0,76 mm. Der minimale Abstand s3 zwischen Zungenendstück 39 und der Öffnung 26 senkrecht zur Längsachse X-X ist zwischen 1,4 mm und 1,6 mm, vorzugsweise 1,53 mm. Die Freischnitte 29 haben samt den Zungen 38 eine Länge s4 von 16 mm bis 17 mm, vorzugsweise von 16,57 mm. Außerdem haben die Freischnitte 29 eine Breite s5 von 2 mm bis 3 mm, vorzugsweise von 2,3 mm oder von 2,7 mm. Die Finger 30 haben eine Breite b3 zwischen 2,5 mm und 3,5 mm, vorzugsweise von 3 mm.
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Der mittlere Teilabschnitt 22 hat eine Länge von s6 7,5 mm bis 9,5 mm, vorzugsweise eine Länge von 8,8 mm senkrecht zur Längsachse X-X. Die mittig im mittleren Teilabschnitt 22 angeordneten Öffnungen 26 weisen senkrecht zur Längsachse X-X eine Länge s7 von 5,5 mm bis 6 mm, vorzugsweise von 5,79 mm auf. Entlang der Längsachse X-X weisen die rautenförmigen Öffnungen 26 eine Breite b4 zwischen 2,5 mm und 3 mm, vorzugsweise von 2,88 mm auf. Ferner haben die zwischen den Zacken 29 angeordneten Sechsecke 34 einen Abstand s8 zwischen 2,5 mm und 3,5 mm, vorzugsweise von 3,01 mm.
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Die Dicke D des Trägermaterials für einen erfindungsgemäßen Profilträger 25 beträgt 0,5 mm bis 1,3 mm, vorzugsweise 0,74 mm oder 0,8 mm.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Trägerprofil
- 22
- mittlerer Teilabschnitt
- 24
- äußerer Teilabschnitt
- 25
- Profilträger
- 26
- Öffnungen
- 28
- Zacken
- 29
- Freischnitte
- 30
- Finger
- 31
- Stegabschnitte
- 32
- Ecken
- 34
- Sechseck
- 35
- Verbindungslinie
- 36
- senkrecht zur Verbindungslinie ausgerichtete Seite
- 37
- Öffnungsseite
- 38
- Zunge
- 39
- Zungenendstück
- 40
- Verjüngungsabschnitt
- 41
- Freischnittseite
- 42
- Sechseckseite
- X-X
- Längsachse
- y-y
- Strecke entlang der Längsachse
- z-z
- Strecke entlang der Verbindungslinie
- Y-S
- Streckenhalbierende der Strecke y-y
- Y-Z
- Streckenhalbierende der Strecke z-z
- d1
- Breite des Stegabschnitts in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
- d2
- Breite des Freischnitts in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
- d3
- Breite des Zacken in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
- s1
- Länge der geradlinigen Seite der Zunge in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- s3
- Abstand zwischen Zungenendstück und Öffnung
- s4
- Länge der Freischnitte samt Zungen
- s5
- Breite des Freischnitts in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- s6
- Länge des mittleren Teilabschnitts in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- s7
- Länge der Öffnungen entlang der Längsachse in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- s8
- Abstand der zwischen den Zacken angeordneten Sechsecke in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- b1
- Breite der Stegabschnitte in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- b2
- Breite der Zunge in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- b3
- Breite der Finger in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
- b4
- Breite der Öffnungen entlang der Längsachse in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
