DE202021104735U1

DE202021104735U1 - Metallband

Info

Publication number: DE202021104735U1
Application number: DE202021104735.6U
Authority: DE
Original assignee: BFC FAHRZEUGTEILE GmbH
Current assignee: BFC FAHRZEUGTEILE GmbH
Priority date: 2021-09-02
Filing date: 2021-09-02
Publication date: 2021-10-04
Anticipated expiration: 2031-09-03
Also published as: WO2023031357A1; CN117897289A; CA3227910A1

Abstract

Metallband als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen oder als Kantenschutz, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Schaltschränke, welches insbesondere mit geschnittenen und/oder gestanzten Durchbrüchen (1, 3) versehen ist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Metallband aus mikrolegiertem Stahl oder Mehrphasenstahl besteht, nämlich aus mindestens einem der folgenden Materialien:- DIN EN 10268 HC460LA - Werkstoffnummer: 1.0574- DIN EN 10268 HC500LA - Werkstoffnummer: 1.0573- DIN EN 10338 HCT590X - Werkstoffnummer: 1.0996- DIN EN 10338 HCT690T - Werkstoffnummer: 1.0947- DIN EN 10338 HCT600C - Werkstoffnummer: 1.0953- VDA 239-100 HR500LA- VDA 239-100 HR550LA

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Metallband als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen oder als Kantenschutz, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Schaltschränke, welches insbesondere mit geschnittenen und/oder gestanzten Durchbrüchen versehen ist.
Derartige Metallbänder werden insbesondere im Kraftfahrzeugbereich als Einlage für Dichtstreifen zum Abdichten von Motorraum-, Kofferraum- und Türöffnungen eingesetzt. Die kontinuierlich gefertigten Metallbänder sind mit Gummi und/oder flexiblem Kunststoff ummantelt und weisen Schlitze auf, unter anderem, um bei nicht haftmittelbeschichteten Metallbändern ein Durchdringen des Dichtmaterials zu ermöglichen, da die Haftung zwischen Gummi und Metall bzw. zwischen Kunststoff und Metall nicht möglich ist. Andererseits sind haftmittelbeschichtete Metallbänder sehr teuer. Außer Schlitzen, die insbesondere durch rotatives Schneiden hergestellt werden können, können derartige Metallbänder auch gestanzte Durchbrüche aufweisen. Geschnittene oder gestanzte Schlitze können durch Walzstrecken aufgeweitet werden.
Metallbänder der genannten Art werden vor oder nach dem Ummanteln mit dem Dichtmaterial zu einem meist U-förmigen Klemmprofil gebogen, welches auf die Dichtflansche der Öffnung geklemmt wird. Um dabei den Konturen der Öffnung folgen zu können, muss das Klemmprofil meist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebene flexibel sein. Zudem soll das Klemmprofil in longitudinaler Richtung stauchbar und/oder dehnbar sein, da die abzudichtenden Öffnungen erhebliche Umfangstoleranzen aufweisen können und ein Ablängen des Dichtstreifens vor Ort äußerst aufwendig wäre.
Andererseits muss das Klemmprofil auch eine gewisse Zugfestigkeit aufweisen, da die Zier- oder Dichtleisten üblicherweise durch Extrudieren hergestellt werden, wobei erhebliche Kräfte in Längsrichtung des Bandes auftreten. Ein weiteres Erfordernis des Klemmprofils besteht darin, eine größtmögliche Klemmkraft auf die Dichtflansche auszuüben.
Um diese Anforderungen zu erfüllen, bestehen bekannte Metallbänder der genannten Art aus Stahl und weisen eine Materialstärke von 0,5 mm und mehr auf. Insbesondere werden Stähle der Kategorie DIN EN 10139 DC01/03/04 C390, C490 und C590 verwendet. Außerdem werden Bänder aus Aluminium-Magnesium-Legierungen EN AW 5052 und/oder EN AW 5754 verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Metallband der eingangs genannten Art anzugeben, welches die genannten Forderungen erfüllt, dabei aber ein möglichst geringes Gewicht aufweist. Zudem soll der Materialeinsatz für die Metallbänder bzw. die damit hergestellten Zier- oder Dichtstreifen verringert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Metallband gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Unter mikrolegiertem Stahl, auch HSLA-Stahl, ist Stahl zu verstehen, dem sehr geringe Mengen an Vanadin und/oder Niob und/oder Titan zulegiert wurde. Der Anteil der zulegierten Elemente liegt in Summe insbesondere zwischen 0,03 und 0,3%.
Unter Mehrphasenstahl ist Stahl zu verstehen mit einem Grundgefüge aus Ferrit und Bainit, in das Anteile an Restaustenit eingelagert sind und welches zusätzlich durch feinste Ausscheidungen verfestigt ist. Bei der Umformung wandeln sich die Austenitanteile in harten Martensit um, wodurch der Stahl eine sehr hohe Festigkeit, insbesondere eine Zugfestigkeit bis zu 800 MPa, und eine sehr gute Duktilität, nämlich Bruchdehnung bis zu 40% im Ausgangszustand erhält.
Durch die Verwendung von mikrolegiertem Stahl oder Mehrphasenstahl kann eine hohe Zugfestigkeit bereits mit einer geringeren Materialstärke erreicht werden. Es ist daher möglich, Metallbänder für die obengenannten Einsatzzwecke herzustellen, die eine Materialstärke von 0,4 mm oder weniger aufweisen. Dadurch wird Gewicht eingespart. Zudem reduziert sich dadurch die Menge des Dichtmaterials, mit dem das Band umhüllt werden muss.
Die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Materialien haben sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. DIN EN 10268 bezieht sich dabei auf die deutsche Fassung von September 2013 der europäischen Norm EN 10268:2006, DIN EN 10338 bezieht sich dabei auf die deutsche Fassung von Oktober 2015 der europäischen Norm EN 10338: 2015, VDA 239-100 auf das Werkstoffblatt des Verbands der Automobilindustrie e.V. von Mai 2016, GB/T 1591 auf den National Standard of the People's Republic of China, issue date 06.12.2008 und ASTM A 1008 auf den US Standard A 1008/A 1008M-05a der ASTM International.
Bevorzugt besteht das Metallband aus Warm- oder Kaltumformstahl. Hierdurch können besonders gute Eigenschaften, insbesondere hohe Zugfestigkeiten bei gleichzeitig hoher Dehnbarkeit, des mikrolegierten Stahls oder des Mehrphasenstahls erreicht werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Metallband eine Materialstärke von 0,4 mm oder weniger, bevorzugt 0,35 mm oder weniger, insbesondere von 0,3 mm oder weniger auf. Hierdurch kann die Gewichtsreduktion und auch die Verringerung des benötigten Dichtmaterials optimiert werden.
Das erfindungsgemäße Metallband kann beschichtet sein. Die Herstellung des Metallbandes kann durch rotatives Schneiden oder Stanzen und Walzstrecken erfolgen.
Die Erfindung betrifft auch einen Dicht- oder Kantenschutzstreifen, insbesondere für verschließbare Fahrzeugöffnungen, wie Fenster, Türen und Klappen, mit einem erfindungsgemäßen Metallband. Das Metallband dient als Einlage des Dicht- oder Kantenschutzstreifens und kann mit Dichtmaterial umhüllt sein. Der Dicht- oder Kantenschutzstreifen weist die geschilderten Vorteile auf.
Bevorzugt ist das Metallband in dem Dicht- oder Kantenschutzstreifen zu einem U-förmigen oder S-förmigen Klemmprofil umgebogen. Hierdurch kann das Metallband in einfacher Weise in einer Fahrzeugöffnung oder an einer Kante befestigt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:

1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Metallbands,
2 eine Frontansicht des Metallbands von 1 in Längsrichtung des Metallbandes betrachtet in vergrößerter Darstellung,
3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Metallbandes,
4 eine Frontansicht des Metallbandes von 3 in Längsrichtung des Metallbandes betrachtet in vergrößerter Darstellung, und
5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Metallbandes in einem Dichtstreifen während des Ablängens des Dichtstreifens.

Das in 1 dargestellte Metallband, das als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen aus flexiblem Material, insbesondere Gummi oder Kunststoff, oder Kantenschutz verwendet werden kann, weist eine Vielzahl von periodisch in Längsrichtung I des Bandes aufeinanderfolgenden Randschlitzen 1 auf, die paarweise einander gegenüberliegend von den beiden Rändern 2 des Metallbandes nach innen geführt sind. Die Randschlitze 1 weisen eine Länge I₁ auf, die etwa drei Achtel der Breite b des Metallbandes entspricht. Zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Paaren von Randschlitzen 1 weist das Metallband des weiteren jeweils einen Mittelschlitz 3 auf, dessen Länge I₂ etwa die Hälfte der Bandbreite b beträgt. Dadurch überlappen die Mittelschlitze 3 in Querrichtung II des Metallbandes mit den Randschlitzen 1 geringfügig, nämlich um etwa ein Zwölftel der Breite b.
Die Randschlitze 1 und die Mittelschlitze 3 sind durch Schneiden und Walzstrecken hergestellt und dadurch in Längsrichtung I des Metallbandes aufgeweitet. Die Randschlitze 1 weisen eine bandinnenseitig in einer Keilspitze 4 auslaufende Form auf, während die Mittelschlitze 3 zu den beiden Rändern des Metallbandes hin jeweils in einer Keilspitze 5 auslaufen.
Zusätzlich zu den Randschlitzen 1 und den Mittelschlitzen 3 ist das Metallband mit quer zur Längsrichtung I des Metallbandes verlaufenden Durchtrennungen 6 versehen, die ebenfalls durch Schneiden hergestellt, aber nicht aufgeweitet sind und jeweils von einem Rand 2 des Metallbandes in Richtung auf die dem Rand 2 gegenüberliegende Keilspitze 5 eines Mittelschlitzes 3 verlaufen. Zwischen dem bandinnenseitigen Ende 7 der Durchtrennungen 6 und der jeweils gegenüberliegenden Keilspitze 5 der Mittelschlitze 3 befindet sich jeweils ein nur kurzer, nicht durchtrennter Bereich 8. Insbesondere weist dieser Bereich eine Erstreckung a in Querrichtung II des Metallbandes von weniger als 0,5 cm, im dargestellten Ausführungsbeispiel von ca. 0,4 cm auf.
Die Mittelschlitze 3 sind bei dem Ausführungsbeispiel von 1 symmetrisch zur Mittellängsachse III des Metallbandes angeordnet. Wie in 1 dargestellt, ist ihre Länge I₂ so groß gewählt, dass die Mittelschlitze 3 bis in die Schenkel 9 des aus dem Metallband gebildeten U-Profils 10 reichen. Die Erstreckung der Mittelschlitze 3 in die Schenkel 9 des U-Profils 10 ist aber nur kurz im Verhältnis zu ihrer Länge I₂ .
Wie in 2 dargestellt, weist das Metallband eine verhältnismäßig geringe Materialstärke d auf. Die Materialstärke kann 0,4 mm oder weniger betragen. Neben der Materialeinsparung ergibt sich dadurch auch ein geringes Gewicht. Zudem wird weniger Dichtmaterial benötigt, um das Metallband zu umhüllen.
Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Mittelschlitze 3 nicht symmetrisch zur Mittellängsachse III des Metallbandes, sondern zu einer hierzu parallelen Längsachse IV angeordnet. Die Randschlitze 1 weisen auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine solche Länge I₁ auf, dass sich die Randschlitze mit den Mittelschlitzen 3 nur geringfügig in Querrichtung II des Metallbandes überlappen. Dementsprechend weisen die sich vom in 3 linken Rand zum Bandinneren erstreckenden Randschlitze 1 eine geringere Länge auf als die sich vom in 3 rechten Rand zum Bandinneren erstreckenden Randschlitze 1. Die Größe der Überlappung entspricht derjenigen des Ausführungsbeispiels von 1.
Des weiteren sind bei diesem Ausführungsbeispiel Durchtrennungen 6 nur auf der Seite der langen Randschlitze 1 des Metallbandes vorgesehen, also nur ausgehend vom rechten Rand in 2. Der nicht durchtrennte Bereich 8 zwischen den bandinnenseitigen Enden 7 und der jeweils gegen-überliegenden Keilspitze 5 der Mittelschlitze 3 weist auch hier eine nur kurze Länge a von bevorzugt weniger als 0,5 cm, insbesondere gemäß dem Ausführungsbeispiel von ca. 0,4 cm auf. Aufgrund der asymmetrischen Anordnung der Mittelschlitze 3 weist der Abstand der anderen Keilspitzen 5 der Mittelschlitze 3 vom linken Rand 2 des Metallbandes ebenfalls nur eine geringe Größe auf, insbesondere im dargestellten Ausführungsbeispiel von ca. 0,5 cm. Auch ohne Durchtrennungen auf der linken Seite des Metallbandes ergeben sich daher die geschilderten Vorteile beim Ablängen dieses Metallbandes. Es ist aber auch bei einer asymmetrischen Anordnung der Mittelschlitze 3 möglich, Durchtrennungen 6 auf beiden Seiten des Metallbandes, also ausgehend von beiden Rändern 2 vorzusehen.
4 zeigt wiederum die verhältnismäßig geringe Materialstärke d des Metallbandes von 3.
Sowohl bei dem ersten Ausführungsbeispiel als auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel besteht das Metallband aus einem mikrolegierten Kalt- oder Warmumformstahl. Hierdurch ergibt sich eine hohe Festigkeit. So kann die Zugfestigkeit R_m größer als 750 MPa betragen. Damit können vorteilhafte Eigenschaften eines Zier- oder Dichtstreifens oder Kantenschutzstreifens erreicht werden.
5 zeigt das Durchtrennen eines mit einem erfindungsgemäßen Metallband ausgestatteten Klemmprofils. Das Metallband ist zu einem U-Profil 10 gebogen und mit einem Dichtmaterial 11 ummantelt. Außerdem weist das Klemmprofil eine Dichtlippe 12 auf.
Zum Durchtrennen des Klemmprofils wird in dem dargestellten Beispiel eine Trennscheibe 13 verwendet, deren Antrieb nicht dargestellt ist. Die Trennscheibe kann automatisch bei einem der Mittelschlitze 3 positioniert werden. Dadurch kann eine Durchtrennung des Klemmprofils an einer Stelle erfolgen, an welcher nur kurze nicht durchtrennte Bereiche, nämlich die Bereiche 8 zwischen den Keilspitzen 5 des Mittelschlitzes 3 und den beiden gegenüberliegenden Durchtrennungen 6 vorhanden sind. Diese Bereiche 8 weisen eine nur kurze Länge a von ca. 0,4 cm auf. Hierdurch und wegen der geringen Materialstärke des Bandes ist ein nur geringer Energieeintrag zum Durchtrennen des Klemmprofils erforderlich, wodurch sich eine geringe Beeinträchtigung des Klemmprofils ergibt. Zudem können beim Durchtrennen des Klemmprofils im Bereich eines Mittelschlitzes 3 glatte Schnittflächen erhalten werden. Außerdem entstehen verhältnismäßig wenige Verunreinigungen durch Spanbildung beim Trennprozess. Damit ist auch die Anfälligkeit gegen Korrosion reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Randschlitz
2: Rand
3: Mittelschlitz
4: Spitze von 1
5: Spitze von 3
6: Durchtrennung
7: Ende von 6
8: nicht durchtrennter Bereich
9: Schenkel von 10
10: U-Profil
11: Ummantelung
12: Dichtlippe
13: Trennscheibe
a: Länge von 8
b: Breite des Metallbandes
d: Materialstärke des Metallbandes
I1: Länge von 1
I2: Länge von 3
I: Längsrichtung des Metallbandes
II: Querrichtung des Metallbandes
III: Mittellängsachse des Metallbandes
IV: Parallelachse zu III

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 10139 [0005]
DIN EN 10268 [0011]
Norm EN 10268:2006 [0011]
DIN EN 10338 [0011]
Norm EN 10338: 2015 [0011]
ASTM A 1008 [0011]

Claims

Metallband als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen oder als Kantenschutz, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Schaltschränke, welches insbesondere mit geschnittenen und/oder gestanzten Durchbrüchen (1, 3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband aus mikrolegiertem Stahl oder Mehrphasenstahl besteht, nämlich aus mindestens einem der folgenden Materialien: - DIN EN 10268 HC460LA - Werkstoffnummer: 1.0574 - DIN EN 10268 HC500LA - Werkstoffnummer: 1.0573 - DIN EN 10338 HCT590X - Werkstoffnummer: 1.0996 - DIN EN 10338 HCT690T - Werkstoffnummer: 1.0947 - DIN EN 10338 HCT600C - Werkstoffnummer: 1.0953 - VDA 239-100 HR500LA - VDA 239-100 HR550LA
Metallband als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen oder als Kantenschutz, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Schaltschränke, welches insbesondere mit geschnittenen und/oder gestanzten Durchbrüchen (1, 3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband aus mikrolegiertem Stahl oder Mehrphasenstahl besteht, nämlich aus mindestens einem der folgenden Materialien: - GB/T 1591 Q345 B - GB/T 1591 Q390 B - GB/T 1591 Q420 B - GB/T 1591 Q460 B - GB/T 1591 Q690 E
Metallband als Einlage für Zier- oder Dichtstreifen oder als Kantenschutz, insbesondere für Kraftfahrzeuge oder Schaltschränke, welches insbesondere mit geschnittenen und/oder gestanzten Durchbrüchen (1, 3) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband aus mikrolegiertem Stahl oder Mehrphasenstahl besteht, nämlich aus mindestens einem der folgenden Materialien: - ASTM A1008 HSLA-S; Grade 50 - ASTM A1008 HSLA-S; Grade 60
Metallband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband aus Warm- oder Kaltumformstahl besteht.
Metallband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke (d) des Metallbandes 0,4 mm oder weniger, bevorzugt 0,35 mm oder weniger, insbesondere 0,3 mm oder weniger beträgt.
Metallband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband beschichtet ist.
Metallband nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband durch rotatives Schneiden oder Stanzen und Walzstrecken hergestellt ist.
Dichtstreifen, insbesondere für verschließbare Fahrzeugöffnungen wie Fenster, Türen und Klappen, oder Kantenschutzstreifen, mit einem Metallband nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Dichtstreifen oder Kantenschutzstreifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass, der Dichtstreifen oder Kantenschutzstreifen mit einer Umhüllung (11) aus Dichtmaterial versehen ist.
Dichtstreifen oder Kantenschutzstreifen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband zu einem U-förmigen Klemmprofil (10) umgebogen ist.