DE3801330A1 - Dichtungspackung fuer eine kraftfahrzeug-klimaanlage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungspackung zur Verwendung für Verbindungen oder dergleichen zwischen Ein­ heiten in einer Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug.

Eine allgemeine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug umfaßt, wie in Fig. 6 dargestellt, eine als Luftgebläse wirkende Einlaßeinheit 101, die Luft innerhalb und außerhalb von Teilräumen entnimmt, eine Kühlereinheit 102, die einen Verdampfer zum Kühlen von durch ihn hindurchgehender Luft beherbergt, und eine das Einstellen der Temperatur der von der Kühlereinheit 102 gekühlten Luft, bewir­ kende Heizereinheit 103 zum Verteilen von Luft in die Teilräume.

Derartige oben beschriebene Einheiten 101, 102 und 103 sind ge­ sondert ausgebildet. Diese Einheiten 101, 102 und 103 werden, wenn sie in eine Fahrzeugkarosserie eingebaut werden, so ver­ bunden, daß in ihnen ein Luftdurchgang gebildet wird. Dement­ sprechend sind Dichtungspackungen 104 zwischen Flanschen Fo eingefügt, die Verbindungen zum Verhindern von Luft-Leckströmen bilden. Die Dichtungspackung 104 ist jeweils ringförmig in einer Umfangsrichtung einer Paßfläche einer der aneinanderliegenden Flanschteile Fo angebracht (in Fig. 6 auf der Seite der Kühler­ einheit 102), und wenn die Einheiten verbunden werden, werden die Flanschteile Fo, Fo aneinandergedrückt, um die Dichtungspackung 104 zusammenzupressen und dadurch die Abdichtbarkeit des Luft­ durchganges aufrecht zu erhalten.

Die benutzte herkömmliche Dichtungspackung 104 hat einen qua­ dratischen Querschnitt, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Diese Dichtungspackung wird dadurch gebildet, daß Urethanschaum oder dergleichen derart in Strangform geschnitten wird, daß sich ein quadratischer Querschnitt ergibt, und auf der Bodenfläche des Stranges wird eine Oberfläche eines doppelseitigen Klebeban­ des 105 angebracht. Die andere Oberfläche des doppelseitigen Klebebandes 105 wird an die zugehörige Paßfläche des in Fig. 6 gezeigten Flanschteiles Fo angeklebt (hierzu wird Bezug genommen auf die ungeprüfte japanische Gebrauchsmuster-Veröffentlichung Nr. 46 413/1985).

Die vorgenannte aus offenzelligem Urethanschaum hergestellte Dichtungspackung 104 hat jedoch eine durch den Schneidvorgang gebildete Schnittfläche 107, die aus der Schaumbildung stammende Poren aufweist. Wenn Wasser in die Poren absorbiert wird, können sich Mikroorganismen ansiedeln und Geruch erzeugen.

Die Kühlereinheit 102, auf der die Dichtungspackung 104 ange­ bracht ist, ist unterhalb eines Instrumententrägers 106 der Fahrzeugkarosserie angebracht, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Dieses Anbringen muß manchmal unvermeidlich ausgeführt werden, nachdem die Einlaßeinheit 101 und die Heizereinheit 103 an der Fahrzeugkarosserie montiert worden sind. Dieses Anbringen führt bei seiner Durchführung zu folgenden Unbequemlichkeiten. Anders gesagt, muß gelegentlich bei einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die ursprünglich nicht mit einer Kühlereinheit 102 versehen ist, die Kühlereinheit 102 später eingebaut werden, in welchem Fall die Einlaßeinheit 101 und die Heizereinheit 103, die bereits an der Fahrzeugkarosserie angebracht worden sind, auseinanderbewegt werden und die Kühlereinheit 102 von unterhalb des Instrumententrägers 106 dazwischen eingefügt werden muß. Zu jenem Zeitpunkt werden die an den Flanschteilen FO der Einheiten angebrachten Dichtungs­ packungen 104 abgeschält, und dadurch wird eine Positionsverände­ rung hervorgerufen, die einen Spalt in der Verbindung zwischen den Einheiten erzeugt, und als Folge davon bleibt die Abdichtung des Luftdurchganges nicht aufrechterhalten.

Um diese oben angegebenen Unbequemlichkeiten zu überwinden, ist eine Dichtungspackung 104 a entwickelt worden, die den in Fig. 5 (A) dargestellten Querschnitt hat (hierzu wird Bezug genommen auf die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 1 37 672/1985 und die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2 36 729/1985). Im Fall eines Dichtmaterials in der Dichtungs­ packung 104 a wird ein aus Urethanschaum oder dergleichen gebil­ deter Strang, der einen rechteckigen Querschnitt hat, in eine bahnartige Gestalt auf einem Trennpapier oder dergleichen, das eine Trenneigenschaft hat, gebracht, das Trennpapier wird abge­ schält, danach wird ein längserstrecktes Garn 108 an einem zen­ tralen Teil einer Oberfläche des Urethanschaums oder dergleichen angebracht und wie in Fig. 5(B) gezeigt gebogen, und die geboge­ ne Oberfläche wird durch ein doppelseitiges Klebeband 109 derart zusammengehalten, daß sich ein halbkreisförmiger Querschnitt wie in Fig. 5(A) gezeigt ergibt, und danach wird ein gesondertes doppelseitiges Klebeband 105 auf den Boden geklebt. In dieser Dichtungspackung 104 a ist die geschnittene Oberfläche 107, die während des Schaum-Formens mit Poren gebildet wurde, durch das Band 105 abgedeckt, und nur die verhältnismäßig glatte Hautschicht 110 ist der Umgebung ausgesetzt, wodurch die Wasserfestigkeit verbessert wird. Überdies bietet die Dichtungspackung 104 a im Schnitt eine halbkreisförmige Gestalt ohne Kante dar, und deshalb kann, selbst wenn die Kühlereinheit 102 zwischen die Einlaßein­ heit 101 und die Heizereinheit 103, wie vorgeschrieben, eingefügt wird, die Kühlereinheit 102 glatt eingefügt werden. Im Ergebnis ist es schwierig, die Dichtungspackung 104 a abzuschälen, so daß es kaum möglich ist, eine Verschiebung der Position der Packung zu veranlassen.

In dem Fall jedoch, wo die Dichtungspackung 104 a aus einem offen­ zelligen Schäummaterial wie zum Beispiel dem vorerwähnten Ure­ thanschaum gebildet wird, hat die Hautschicht 110, wenn sie glatt ist, feine Poren in sich, durch die Wasser oder dergleichen ein­ treten kann, so daß sich möglicherweise eine Leckströmung von Wasser oder Geruch bildet. Ferner erfordert selbst in dem Fall, daß die Packung aus einem Schaumgummimaterial gebildet ist, die Herstellung der Dichtungspackung 104 a die Schritte des Abschälens eines Trennpapiers, nachdem eine Hautschicht auf einem Körper gebildet worden ist, und des Biegens derart, daß ein Abschnitt in eine halbzylindrische Gestalt geformt wird; dies beinhaltet schwierige Arbeitsgänge und erhöht die Herstellungskosten.

Es ist ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Dich­ tungspackung zu schaffen, die ausgezeichnete Luftdichtigkeit und Wasserfestigkeit aufweist und gleichzeitig die oben in bezug auf den Stand der Technik genannten Nachteile überwindet.

Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtungspackung zu schaffen, die eine hohe Elastizität und Rückstellfähigkeit nach einer Deformation aufweist und bei der es schwierig ist, die Dichtungspackung während des Hantierens abzu­ schälen.

Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dichtungspackung zu schaffen, die geringere Herstellungskosten erfordert.

Zur Erreichung dieser Ziele schafft die vorliegende Erfindung eine Dichtungspackung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein rohrförmiger Körper dadurch gebildet wird, daß ein Schaumgummimaterial extrusionsgeformt wird, wobei das Schaumgummimaterial während der Extrusionsformung vulkanisiert wird und dadurch sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers glatte Haut­ schichten integral mit dem Schaumgummimaterial geformt werden.

Eine derartige Dichtungspackung nach der vorliegenden Erfindung ist derart beschaffen, daß ein rohrförmiger Körper dadurch gebil­ det wird, daß ein Schaumgummimaterial extrusionsgeformt wird, wobei das Schaumgummimaterial während des Extrusionsformens vulkanisiert wird und dadurch sowohl auf der inneren als auch auf der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers glatte Haut­ schichten integral mit dem Schaumgummimaterial geformt werden. Deshalb hat die Dichtungspackung eine glatte Oberfläche, bei der feine Löcher ohne Einfluß auf die Abdichtbarkeit der Dichtungs­ packung sind, wodurch die Luftdichtigkeit und die Wasserfestig­ keit der Packung selbst verbessert sein können.

Ferner hat diese Dichtungspackung, da sie aus einem Schaumgummi­ material gebildet ist, das in seiner Mitte mit einem längser­ streckten hohlen Teil gebildet ist, eine höhere Elastizität, verglichen mit einer herkömmlichen Dichtungspackung, und stellt sich nach einer Deformation schnell zurück. Selbst wenn eine mit dieser Dichtungspackung versehene Einheit zwischen Einheiten ein­ gefügt wird, kann die Dichtungspackung nicht ohne weiteres abge­ schält werden, so daß Handhabung und Bearbeitbarkeit verbessert sind.

Außerdem kann diese Dichtungspackung bei ihrer Herstellung ge­ formt werden, ohne daß die vorerwähnten Schritte des Abschälens eines Trennpapiers erforderlich sind, nachdem die Hautschicht auf dem Körper gebildet worden ist und dadurch einen Körper dar­ stellt; die Herstellungsschritte können vereinfacht und dadurch die Herstellungskosten verringert werden.

Fig. 1(A), (B) und (C) sind perspektivische Ansichten einer Dichtungspackung gemäß einer Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht und zeigt die Herstellungs­ schritte für eine Dichtungspackung derselben Ausführungs­ form;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht und zeigt einen Montageschritt für eine Kühlereinheit, auf der die Dichtungspackung ange­ bracht ist;

Fig. 4 und 5 sind Schnittansichten einer Dichtungspackung nach dem Stand der Technik;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht und zeigt einen Montageschritt für eine Kühlereinheit, auf der eine herkömmliche Dichtungs­ packung angebracht ist.

Die Dichtungspackung der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen anhand einer Ausführungsform beschrieben.

Wie in Fig. 1(C) dargestellt ist, weist eine Dichtungspackung 10 nach der vorliegenden Erfindung einen rohrförmigen Körper 12 auf, der in seiner Mitte einen längserstreckten hohlen Teil 11 von kreisförmigem Querschnitt aufweist. In einem Teil einer äußeren Umfangsfläche 15 des Körpers 12 ist ein flacher Abschnitt 16 ausgebildet. Dieser flache Abschnitt 16 dient als ein Teil, an den eine Oberfläche eines doppelseitigen Klebebandes 13 angeklebt wird. Die andere Oberfläche des Bandes 13 wird an eine Gegen­ fläche eines Flanschteils F angeklebt, der zum Beispiel an einer Kühlereinheit 2, wie in Fig. 3 gezeigt, ausgebildet ist.

Der rohrförmige Körper 12 wird durch Schäumen eines Gummimate­ rials gebildet, das in seinem Innern Zellen, wie zum Beispiel feine Löcher, die durch Schäumen hervorgerufen sind, aufweist. Die innere Umfangsfläche 14 und die äußere Umfangsfläche 15 des Körpers 12 sind jedoch mit einer glatten Hautschicht 17 bedeckt, bei der feine Löcher keinen Einfluß auf die Abdichtbar­ keit der Dichtungspackung haben. Zu den bei der vorliegenden Aus­ führungsform verwendeten typischen Materialien gehören Ethylen­ -Propylen-Dien-Methylen-Gummi (EPDM), Styrolgummi (SBR), Buta­ diengummi (BR), Nitrilgummi (NBR) und dergleichen.

Diese Dichtungspackung 10 wird in der folgenden Weise herge­ stellt.

Der erste Schritt des Herstellungsverfahrens umfaßt das Einführen von Gummi-Rohmaterial zusammen mit einem Schäummittel, einem Vulkanisiermittel und anderen Additiven in eine Extrusionsform­ vorrichtung 20, wie in Fig. 2 dargestellt.

Der zweite Schritt umfaßt das geeignete Mischen dieser Materia­ lien innerhalb der Extrusionsformvorrichtung 20, um das Gemisch mittels einer Schraube 21 aus einer Form 22 zu extrudieren.

Der dritte Schritt umfaßt die Formung des aus der Form 22 extru­ dierten Materials W zu einer rohrförmigen Gestalt durch die Form 22, um es mittels eines Förderers 23 in einen Heizofen 24 zu überführen. Zu jenem Zeitpunkt werden die in Kontakt mit der Oberfläche der Form 22 befindlichen Oberflächen des Materials, das sind die innere Umfangsfläche 14 und die äußere Umfangsfläche 15, mit Hautschichten 17 geformt, die mit dem hohlen rohrförmigen Körper W integral sind. Das Material W vor seiner Überführung zu dem Heizofen 24 ist so wie in Fig. 1(A) gezeigt.

Der vierte Schritt umfaßt das Erwärmen des Materials innerhalb des Heizofens 24. Die Bedingungen, wie Temperatur oder derglei­ chen innerhalb des Ofens, müssen auf erforderliche Werte festge­ setzt werden, je nach den zu erzielenden Eigenschaften der Pro­ dukte, weil diese Bedingungen die Schäum-Vergrößerung der End­ produkte und stark einige Eigenschaften wie zum Beispiel die Elastizität der Produkte beeinflussen.

Zum Beispiel sind im Fall der vorliegenden Erfindung die Bedin­ gungen: Temperatur 150°C, Dampfdruck etwa 5 kg/cm² und Erwär­ mungszeit etwa 5 min.

In dem Material W, in welchem in dem vorgenannten dritten Schritt die glatte Hautschicht 17 auf den Oberflächen 14 und 15 bei deren Extrusion aus der Form 22 gebildet wurde, wird innerhalb des Heizofens 24 das Schäummittel zersetzt, um feine Zellen im Material zu erzeugen. Dieser Zustand ist in Fig. 1(B) darge­ stellt. Diese Schäumungsreaktion beinhaltet, daß nicht das Gummi­ material selbst, sondern nur das Schäummittel unabhängig zur Reaktion gebracht wird, und deshalb sind die Zellen einzeln gestreut und belassen einen Abstand in dem Material. Dies ist vollständig verschieden von dem Schäummechanismus im Fall des oben erwähnten offenzelligen Urethan-Schaummaterials. Genauer gesagt, wird im Fall der vorliegenden Erfindung, wenn das Schäum­ mittel zwecks Expansion zur Reaktion gebracht wird, das um das Schäummittel herum befindliche Gummimaterial gepreßt, wodurch das gesamte Material W expandiert, ohne daß die zum Zeitpunkt des Extrusionsformens gebildete Hautschicht 17 beeinflußt wird.

In dem fünften Schritt wird das in dem Heizofen 24 geschäumte Material W mittels des Förderers 23 weiterbefördert, und ein Schmiermittel wie zum Beipiel Silikon wird durch einen Applikator 25 auf die äußere Umfangsfläche 15 des Materials W aufgebracht.

In dem sechsten Schritt wird ein doppelseitig klebendes Band 13 durch einen Band-Aufbringer 26 auf den flachen Teil 16 des Ma­ terials W geklebt. Schließlich wird das Material W durch eine Schneideinrichtung 27 in eine gewünschte Länge geschnitten und als eine Dichtungspackung 10 in einem Lagerbehälter 28 gelagert.

Die geformte Dichtungspackung 10 wird auf einen Flanschteil f einer unterhalb eines Instrumententrägers 6 einer Fahrzeugka­ rosserie angebrachten Kühlereinheit 2 geklebt, wie in Fig. 3 dargestellt. In diesem Fall wird die Dichtungspackung 10 kaum abgeschält oder aus ihrer Position verschoben, wenn die Kühler­ einheit 2 zwischen die Einlaßeinheit 1 und die Heizereinheit 3 eingefügt wird. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Nachgiebig­ keit der Dichtungspackung 10 erhöht ist und eine Rückstellung aus einer Deformation rasch erzielt wird, so daß die Berührungsfläche zwischen der Packung 10 und dem Flanschteil f nicht einer großen Scherkraft ausgesetzt wird.

In dieser Weise ergibt sich die Zunahme der Nachgiebigkeit der Dichtungspackung 10 aus der Tatsache, daß das Material für die Dichtungspackung 10 ein Schaumgummimaterial ist, und daß die Dichtungspackung den in ihrer Längsrichtung erstreckten hohlen Teil 11 aufweist. Ferner ergibt sich die rasche Rückstellung aus einer Deformation aus der Tatsache, daß der hohle Teil 11 in der Längsrichtung der Dichtungspackung 10 und die Hautschicht 17 auf der inneren Umfangsfläche 14 der Dichtungspackung 10 ausgebildet sind. Bei einem massiven Schaumgummimaterial, das nicht mit dem hohlen Teil 11 ausgebildet ist besteht eine Tendenz, eine Defor­ mation, wie zum Beispiel ein Zusammendrücken durch Deformation feiner Löcher oder dergleichen, die in dem Schaumgummi ausgebil­ det sind, aufzunehmen; deshalb ist zur Rückstellung der Gestalt eine Zeitspanne erforderlich. Andererseits wird bei der Dich­ tungspackung 10 nach der vorliegenden Erfindung eine Deformation, wie zum Beipiel ein Zusammendrücken in der Hauptsache durch Deformation des mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildeten hohlen Teils 11 aufgenommen, und der hohle Teil 11 hat die Ten­ denz, sich rasch in seine Gestalt mit kreisförmigem Querschnitt zurückzustellen. Dadurch ist die Rückstellung aus dem deformier­ ten Zustand erheblich rascher als im Falle des Standes der Tech­ nik.

Zusätzlich wird bei dieser Dichtungspackung 10, wenn das Schäum­ mittel in das Gummimaterial eingemischt und das Schäummittel zersetzt wird, um das Gummimaterial zu schäumen und zu for­ men, das Innere des Materials geschäumt, nachdem die Oberfläche vulkanisiert worden ist, und deshalb erhält die Hautschicht 17 eine glatte Oberfläche, bei der feine Löcher ohne Einfluß auf die Abdichtbarkeit der Dichtungspackung sind. Demgemäß erhöht die Dichtungspackung 10 selbst ihre Luftdichtigkeit und Wasserfestig­ keit.

Außerdem sind im Fall der Herstellung der Dichtungspackung, wie beschrieben, keine Schritte des Abschälens eines Trennpapiers er­ forderlich, nachdem die Hautschicht auf dem Körper gebildet worden ist, ebensowenig wie mühevolle Schritte wie das Biegen des Körpers, das nach dem Stand der Technik erforderlich ist, und deshalb kann das Herstellungsverfahrens vereinfacht und die Herstellungskosten können vermindert werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß verschiedene Abwandlungen erfolgen können.

Zum Beispiel ist die Querschnittsform des in der Längsrichtung der Dichtungspackung ausgebildeten hohlen Teils nicht auf eine kreisförmige Gestalt beschränkt, sondern es kann auch ein Dreieck oder ein Polygon oder dergleichen verwendet werden.

Wie oben beschrieben, können nach der vorliegenden Erfindung die Luftdichtigkeit und die Wasserfestigkeit der Dichtungspackung beträchtlich verbessert werden, und in dem Fall, wo die Einheit, auf der diese Dichtungspackung angebracht ist, in einem engen Raum eingebaut wird, wird die Dichtungspackung nicht ohne weite­ res abgeschält; dies hat die vorteilhafte Wirkung, daß die Ver­ arbeitbarkeit beträchtlich verbessert wird. Außerdem kann nach der vorliegenden Erfindung die Dichtungspackung einfach und mit geringen Kosten hergestellt werden.

Claims (3)

1. Dichtungspackung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger Körper dadurch gebildet wird, daß ein Schaumgummimaterial einer Extrusionsformung unterworfen wird, wobei das Schaumgummimaterial während des Extrusionsformens vulkanisiert wird und dadurch glatte Haut­ schichten integral mit dem Schaumgummimaterial sowohl auf den inneren als auch den äußeren Umfangsflächen des rohrförmigen Körpers geformt werden.

2. Dichtungspackung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Körper an seiner äußeren Umfangsfläche mit einem flachen Teil geformt wird und daß ein doppelseitig klebendes Band auf dem flachen Teil aufgebracht wird.

3. Dichtungspackung für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaumgummi­ material dadurch geschäumt wird, daß es bei Beendigung des Ex­ trusionsformens erwärmt wird.