DE3410742A1

DE3410742A1 - Verfahren und vorrichtung zum abdichten von zwei teilen eines bewegten koerpers

Info

Publication number: DE3410742A1
Application number: DE19843410742
Authority: DE
Inventors: Peter Zürich Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1984-03-23
Publication date: 1984-09-27
Also published as: CH658107A5; US4579192A; FR2543250A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abdichten von zwei Teilen eines bewegten Körpers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von zwei Teilen eines bewegten Körpers, bei denen der eine Teil gegenüber dem andern Teil bewegt und mit demselben verschlossen wird, wobei der Spalt zwischen den Teilen durch mindestens ein Dichtungselement ausgefüllt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind als bewegte Körper vor allem Landfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, zu verstehen, jedoch ist es auch denkbar die Erfindung bei Wasserfahrzeugen und Luftfahrzeugen anzuwenden. Bei solchen Fahrzeugen sind Oeffnungen vorgesehen, z.B. Türen und Fenster, die geöffnet und geschlossen werden können. Für das Wohlbefinden der Passagiere ist es wesentlich, dass die bewegten Teile, d.h. die Türen und die Fenster, während der Fahrt möglichst dicht geschlossen sind. Andererseits soll aber das Oeffnen und auch das Schliessen mit möglichst geringem Kraftaufwand vorgenommen werden können. Die gute Abdichtung zwischen den beiden Teilen, d.h. zwischen dem mit dem Fahrzeug fest verbundenen Rahmen und der dazu bewegten Türe oder dem Fenster, und das leichte Oeffnen und Schliessen der

bewegten Teile sind jedoch Probleme, zu deren Lösung.Mittel eingesetzt werden müssen, die sich gegenseitig beeinflussen. Eine gute Abdichtung zwischen den beiden Teilen wird dadurch erreicht, dass ein flexibles Weichdichtungselement zwischen diese beiden Teile gelegt und beim Schliessen geklemmt wird. Je grosser die Klemmkraft ist, desto besser ist die Abdichtung. Dies führt jedoch dazu, dass das Oeffnenund Schliessen der beiden Teile mit entsprechend grosser Kraft durchgeführt werden muss.

Will man andererseits die Teile so ausbilden, dass sie leicht geschlossen und geöffnet werden können, muss die auf das Weichdichtungselement wirkende Klemmkraft entsprechend niedrig eingestellt werden. Für das gute Abdichten einerseits und das leichte Oeffnen und Schliessen der beiden Teile andererseits sind deshalb Massnahmen anzuwenden, die sich gegenseitig ausschliessen.

In der Praxis muss deshalb zu einem Kompromiss gegriffen werden, indem das Weichdichtungselement so ausgebildet ist, dass es einerseits eine gute Abdichtung und andererseits ein leichtes Oeffnen und Schliessen ermöglicht. Dies führt zu Weichdichtungseimenten mit verhältnismässig grossem Profil, das entweder hohl ist oder mit einem Schaummaterial gefüllt ist.

Trotzdem dieser Kompromiss heute durchwegs bei den Türen und Fenstern der Kraftwagen verwendet wird, stellt diese Lösung mit einem entsprechend ausgebildeten Weichdichtungselement eben doch nur eine Kompromiss-Lösung dar. Ihr Nachteil kommt vor allem bei grösseren Fahrgeschwindigkeiten zum Vorschein, denn dann reicht die Klemmkraft des Weichdichtungselmentes nicht aus, um eine ausreichende Abdichtung zu gewährleisten.

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Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass ein einwandfreies Abdichten und Sichern der Teile, wobei die Schalldämmung auch bei hohen Geschwindigkeiten sowie ein leichtes Oeffnen und Schliessen der Teile gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass das Dichtungselement während der Fahrt des Körpers durch ein Druckmedium zwecks vollständiger Spaltdichtung selbsttätig druckbeaufschlagt wird.

Die Erfindung umfasst auch eine zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass an dem einen Teil das eine Teilelement des Dichtungselementes angeordnet ist, das an das andere Teilelement des andern Teils durch den Druck einer Druckquelle anpressbar ist, die mit einer Steuerung versehen ist, mit der ein Druckfühler und ein Geschwindigkeitszähler verbunden ist, die ein Signal zum Zuschalten oder Abschalten der Druckquelle erzeugt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Anlage zum Abdichten zweier Teile in einem bewegten Körper, z.B. eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 einen schematisch dargestellten Schaltplan einer Abdichtungsvorrichtung für eine Anlage nach Fig. 1,

Fig. 3 einen schematisch dargestellten Schaltplan einer weiteren Abdichtungsvorrichtung für eine Anlage nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine vergrösserte Darstellung der Funktion des Dichtungselementes.

Die Erfindung geht von der Ueberlegung aus, dass das gute Abdichten einerseits und das leichte Oeffnen und Schliessen zweier Teile andererseits optimal dadurch gelöst werden kann, wenn das Dichtungselement in der Weise beeinflusst wird, dass es für das Abdichten eine hohe Klemmkraft und beim Oeffnen und Schliessen eine kleine Klemmkraft ausübt. Diese Beeinflussung erfolgt hierbei durch eine Steuerung, von der in Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

In Fig. 1 ist eine Anlage zum Abdichten zweier Teile, z.B. einer Autotüre 1 und der Karosserie (nicht dargestellt), gezeigt. Sowohl im Türrahmen als auch im Karosserierahmen ist ein Dichtungselement vorgesehen, das in Fig. 1 gesamthaft mit 2 bezeichnet und in Fig. 2, 3 und 4 im Detail dargestellt ist. Das Dichtungselement 2 ist über eine Leitung 3 mit einer Abdichtungsvorrichtung 4 verbunden, die im wesentlichen eine Druckquelle und eine Steuerung zur Lieferung eines Druckmediums, z.B. Druckluft, an das Dichtungselement 2 aufweist. Wird das Dichtungselement 2 mit dem Druckmedium beaufschlagt, wird eine wirksame Abdichtung und Sicherung der Türe 1 an der Karosserie mit einer hohen Klemmkraft erreicht, während für das leichte Oeffnen und Schliessen der Türe 1 das Dichtungselement 2 vom Druckmedium entlastet wird.

In dem Schaltschema nach Fig. 2 ist die Abdichtungsvorrichtung 4 durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Die Vorrichtung 4 weist eine Druckquelle 5 auf. Hier ist angenommen, dass die Druckquelle 5, z.B. ein Verdichter, bereits im Fahrzeug vorhanden ist, der ein Drucknetz für den Betrieb nicht näher bezeichneter Geräte mit einem Druckmedium, z.B. Druckluft, speist und an dem auch das Druckmedium für die Beaufschlagung des Dichtungselementes 2 entnommen wird. Von der Druckquelle 5 geht eine Leitung 6 zu einem Steuerventil 7, das z.B. als 3/3-Ventil, d.h. mit drei Schaltstellungen und drei Anschlüssen, ausgebildet ist. Das Steuerventil 7 wird durch Federn 8 in der Mittellage gehalten, während die Schaltung der beiden andern Schaltstellungen durch Elektromagnete 9 erfolgt. Das Steuerventil 7 ist durch die Leitung 3 mit dem Dichtungselement 2 verbunden. An der Leitung 3 ist zudem ein Druckfühler 10 angeschlossen, mit dem ein Geschwindigkeitsfühler 11 verbunden ist.

Das Dichtungselement 2 ist als vergrösserter Schnitt durch das Fahrzeug dargestellt, wobei ein Karosserierahmenteil mit 12 und ein Türrahmenteil mit 13 bezeichnet sind. Die eigentliche Dichtung setzt sich aus zwei Weichdichtungsprofilen 14, 15 zusammen. Hierbei ist das am Karosserierahmen 12 befestigte Weichdichtungsprofi1 14 als Hohlprofil ausgebildet, das durch das Druckmedium aus der Vorrichtung 4 beaufschlagt wird. Beide Profile 14, 15 sind so ausgebildet, dass sie durch die Beaufschlagung des Profils 14 mit dem Druckmedium mit grosser Kraft aufeinandergedrückt werden. Wird das Druckmedium vom Profil 14 weggenommen, liegen die beiden Profile 14, 15 - in Fig. 2 sind sie der besseren Uebersicht wegen auseinandergezeichnet - aufeinander, wobei die wirkende Druckkraft entsprechend gering ist.

Der Druckfühler 10 und der Geschwindigkeitsfühler 11 arbeiten in der Weise zusammen, dass unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit, z.B. Km/Std., der Geschwindigkeitsfühler 11 den Druckfühler 12 ausschaltet. Nach Erreichen der Grenzgeschwindigkeit, wenn die Dichtung zur Erreichung einer guten Lärmdämmung mit grosser Kraft zusammengepresst werden soll, wird von der Mittel- oder Neutralstel1ung a auf Schaltstellung b geschaltet. Dadurch wird die Leitung 3 mit dem Drucknetz der Druckquelle 5 verbunden und das Dichtungsprofil 14 wird durch das Druckmedium auf das Profil 15 gedruckt. Ist der obere Druckwert erreicht, wird auf Schaltstellung c umgeschaltet. Die Leitung 6 wird geschlossen_s während der Druck im Profil 14 durch ein Rückschlagventil gehalten wird. Sollte der Druck im Profil 14 fallen, so wird wieder auf Stellung b geschaltet und der obere Grenzdruck wieder hergestellt. Sobald jedoch die Geschwindigkeit unter den eingestellten Grenzwert fällt, wird der Druckfühler abgeschaltet und die Federn 8 stellen das Steuerventil 7 wieder auf die Mittel- oder Neutral stellung a.

Verfügt das Fahrzeug über kein Drucknetz, muss das Profil 14 durch einen eigenen Verdichter 16 beaufschlagt werden, siehe Fig. 3. Für den Antrieb des Verdichters 16 dient ein Motor 17, der vom Netz des Fahrzeugs gespeist wird. Das Steuerventil 7 ist ebenfalls ein 3/3-Ventil, jedoch sind die Schaltwege etwas verschieden, da die Leitung 6 des Verdichters 16 sowohl in der Mittel- oder Neutralstellung 0 und in der Schaltstellung II einen Auslass ins Freie aufweisen muss.

In Fig. 3 ist zusätzlich dargestellt, dass das Profil 14 in der Mittel- oder Neutralstellung nicht nur einen

Auslass ins Freie, sondern sogar an eine Leitung angeschlossen ist.

In Fig. 3 ist für das Absaugen des Druckmediums aus dem Profil 14 ein 2/3-Ventil 18 mit den Schaltstellungen a und b vorgesehen. In der Schaltstellung a ist der Verdichter mit der Leitung 6 und dem Steuerventil 7 verbunden, während in der Schaltstellung b der Verdichter 16 die Treibhülse eines Strahlapparates 19 beaufschlagt und dadurch aus einer Rückleitung 20 das Profil 14 leersaugt. Dieser Vorgang findet selbstverständlich nur dann statt, wenn die Fahrgeschwindigkeit unterhalb der eingestellten Grenzgeschwindigkeit liegt.

In Fig. 2 und 3 ist angenommen, dass der Geschwindigkeitsfühler 11 ein Zählwerk darstellt, das an der Stelle des Fahrzeugantriebs angeschlossen ist, wo auch ein Tachometer angeschlossen ist. Der Geschwindigkeitsfühler 11 könnte jedoch auch in anderer Weise verwirklicht werden, z.B. durch einen Staudruckmesser.

Auch das Weichdichtungsprofi1 14 braucht nicht als Hohlprofil ausgebildet sein. Es könnte hier auch ein ein dem Weichdichtungsprofi1 15 ähnliches Profil verwendet werden, das durch ein druckbeaufschlagtes Element, z.B. einen Schlauch, an das karosserieseitige Weichdichtungsprofi1 15 gedruckt wird. Wesentlich ist, dass die beiden Probleme, das wirksame Abdichten einerseits und das leichte Oeffnen und Schliessen andererseits durch eine Druckbeaufschlagung an einem der WeichdichtungsprofiIe 14, 15 erfolgt. Durch die Druckbeaufschlagung wird auch eine zuverlässige Sicherung der beiden Teile erreicht. Z.B. ist dadurch das Oeffnen einer Türe nicht möglich.

In Fig. 4 ist die Abdichtung der Türe 21 eines Motorfahrzeuges durch das Dichtungselement 2 schematisch dargestellt, wobei das als druckbeaufschlagbares Profil ausgebildete, an einem Rahmen 12 der Karosseriewand 22 befestigte Teilelement 14 das am Türrahmen 13 befestigte, als Gegenprofil ausgebildete Teilelement 15 umgibt. Das Profil des Tei1 elementes 12 ist mit einem Vorsprung 23 und das dasjenige des Tei1 elementes 13 mit einem zwischen einem Vorsprungpaar 24 liegenden Rücksprung 25 versehen.

Wird nun nach dem Schliessen der'um eine Drehachse 26 drehbaren Türe 21 das Teilelement 14 druckbeaufschlagt, legt sich der Vorsprung 23 formschlüssig in den Rücksprung 25 und sichert dadurch die Türe 21 gegen Oeffnen. Das Dichtungselement 2 erfüllt somit zwei Funktionen; es dichtet und sichert die Türe 21.

Da das Teilelement 14 flexibel ist₃ kann die Türe 21 nach Druckentlastung problemlos geöffnet werden, indem der Vorsprung 23 durch den einen Vorsprung des Vorsprungpaars 24 elastisch zurückgedrängt wird, siehe den Teilausschnitt in Fig. 4. Das Tei!element 14 kann aber auch mit einer Vorspannung versehen werden und sich dadurch nach Druckentlastung soweit zurückziehen, dass das Teilelement 15 beim Oeffnen der Türe 21 nicht mehr mit dem Teilelement 14 in Kontakt kommt.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Abdichten von zwei Teilen eines bewegten Körpers, bei denen der eine Teil (13) gegenüber dem andern Teil (12) bewegt und mit demselben verschlossen wird, wobei der Spalt zwischen den Teilen durch mindestens ein Dichtungselement (2) ausgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (2) während der Fahrt des Körpers durch ein Druckelement zwecks vollständiger Spaltabdichtung selbsttätig druckbeaufschlagt wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (2) erst bei Erreichen einer Grenzgeschwindigkeit druckbeaufschlagt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ueberschreiten eines Druckwertes des Druckmediums in der Beaufschlagung des Dichtungselementes (2) die Druckbeaufschlagung beibehalten, die weitere Zufuhr von Druckmedium zum Dichtungselement (2) unterbrochen wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten der eingestellten Grenzgeschwindigkeit das Dichtungselement von dem Druckmedium, z.B. durch Absaugen, entlastet wi rd.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem einen Teil (12) das eine Teilelement (14) des Dichtungselementes (2) angeordnet ist, das an das andere Teilelement (15) des andern Teils (13)

durch den Druck einer Druckquelle (5, 16) anpressbar ist, die mit einer Steuerung (7) versehen ist, mit der ein Druckfühler (10) und ein Geschwindigkeitszähler (11) verbunden ist, die ein Signal zum Zuschalten oder Abschalten der Druckquelle erzeugen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle ein Verdichter (16) ist, der bei Erreichen eines eingestellten Druckwertes abschaltbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Teilelement (14) des Dichtungselementes (2) mit einem gesteuerten Auslass zum Entlasten des Dichtungselementes vom Druck verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass mit einer Saugvorrichtung (19) zum Absaugen des Druckmediums verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5_s dadurch gekennzeichnet, dass die Teilelemente (14, 15) bei Druckbeaufschlagung ineinander verzahnt sind, um ausser der Abdichtung auch eine Lagesicherung der Teile (12, 13) zu erreichen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Motorfahrzeug das an einer Karosseriewand (22) angeordnete eine Teilelement (14), einen Vorsprung (23) und das an der Türe (21) angeordnete andere Teilelement (15), einen zwischen einem Vorsprungspaar (24) liegenden, den Vorsprung bei Druckbeaufschlagung aufnehmenden Rücksprung (25( aufweist.