DE4118488A1 - Metallbewehrung fuer in kraftfahrzeugen u. dgl. verwendete abdichtungsprofile - Google Patents

Description

Erfindungsgegenstand

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Metallbewehrung für Abdichtungsprofile, wie sie normalerweise an der Karosserie von Kraftfahrzeugen verwendet werden, ganz speziell an den Öff­ nungen abdichtbarer Hohlräume wie z. B. Türöffnungen, Kofferräume, Motorhauben usw., um den entsprechenden Verschluß abzudichten. Diese Bewehrung ist wesentlich verbessert worden, um optimale Voraussetzungen für das Zusammenziehen und Strecken in Längs­ richtung zu erzielen, und zwar mit der Möglichkeit, diese Variablen zu regulieren und die Restbeanspruchungen in bester Weise zu kontrollieren, da das Abdichtungsprofil Biegungen unter­ schiedlicher Ausrichtung unterliegt.

Vorgeschichte

Es ist bekannt, daß Profile dieser Art aus einem gerippten, im Querschnitt U-förmigen Körper aus Elastomer oder Kunststoff bestehen, der an seinem mittleren Rahmen oder an einem der seitlichen Rahmen eine Gummiabdichtung aufweist. Der gerippte Körper, der den Umfangsrand des Hohlraums, in den das Profil eingesetzt wird, umfassen bzw. umgreifen soll, wird durch eine Metallbewehrung versteift, um seine Standfestigkeit im Fahrzeug zu verbessern, während die Gummiabdichtung für den dichten Verschluß sorgt.

Die Struktur der Metallbewehrung ist so vorzusehen, daß sie die Verformung des Profils in allen Richtungen zuläßt, damit sich dieses der besonderen und veränderlichen Geometrie eines jeden abzudichtenden Körpers anpassen und gleichzeitig mit ausreichen­ der Steife standfest in seiner endgültigen Stellung verweilen kann.

Die Metallbewehrung muß außerdem ein gewisses Zusammenziehen des Profils in Längsrichtung ermöglichen, um eventuelle Maßun­ terschiede zwischen dem eigentlichen Profil und dem Umfang des abzudichtenden Hohlraums auszugleichen.

Eine der für diese Metallbewehrungen üblicherweise verwendeten Lösungen besteht in einer Ausbildung in Form eines "Doppelkamms", ausgehend von einer Längsrippe mit zahlreichen Querflügeln, welche in beide Richtungen weisen und rechtwinklige Abkröpfungen besitzen, um der Bewehrung insgesamt die gerippte, im Querschnitt U-förmige Gestalt zu verleihen, welche bereits zuvor erwähnt worden ist. Obgleich diese Lösung hinsichtlich der seitlichen Verformbarkeit des Abdichtungsprofils annehmbar ist, bietet sie keine Möglichkeit eines Zusammenziehens in Längsrichtung.

Dasselbe gilt für andere gebräuchliche Lösungen, bei denen die Bewehrung zur Verbesserung der seitlichen Verformbarkeit des Pro­ fils in eine bestimmte Richtung, wie auch im vorgenannten Fall, zwei Längsrippen an Stelle einer einzigen Längsrippe aufweist, die sich an den Seitenwanden der durch die Bewehrung definierten Rippe befinden. Auch diese Lösung wirft die schon erwähnte Problematik bezüglich des Zusammenziehens des Abdichtungsprofils auf.

Es sind auch Metallbewehrungen aus Draht bekannt, bei denen der Draht Spiralen bildet, die durch an diese angeknüpfte Längsdräh­ te miteinander verbunden werden. Bei dieser Lösung liegt das Problem in der Kontrolle und geeigneten Ausrichtung der Rest­ beanspruchungen in den seitlichen Krümmungen, in der Verlegung des Drahtes oder in der Einnahme einer geradlinigen Stellung. Es kommt gelegentlich sogar vor, daß das Profil aus seiner Aufnahme herausgezogen wird.

Der Anmelder ist Inhaber des Gebrauchsmusters 2 81 093, das ebenfalls einen metallischen Profilsteg für Kraftfahrzeuge und dergleichen betrifft, der auch in diesem Fall gerippt ist und einen U-förmigen Querschnitt hat. Bei diesem Steg wurden die Querflügel in die Seitenschenkel eines "Y" verzweigt und an den Enden durch ein einziges Verbindungsglied mit den benachbarten verbunden. Es waren auch zwei seitliche, längliche Verbindungs­ rippen vorhanden, die eine bemerkenswert gebrochene Bahn einnahmen, was neben der seitlichen Verformbarkeit des Profils ein leichtes Zusammenziehen desselben zuließ.

Dieses Zusammenziehen war jedoch in manchen Fällen nicht ausrei­ chend und bot auch keine Möglichkeit, die Restbeanspruchungen, denen das Abdichtungsprofil ausgesetzt war, zu kontrollieren oder eine Anpassung an sehr enge Radien vorzunehmen, da es nicht gegeben war, eine der Seitenwände zu verlängern.

Beschreibung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Metallbewehrung für Abdichtungsprofile bildet einen bedeutenden neuen Entwicklungsschritt in diesem technischen Bereich. Sie ermöglicht nicht nur eine optimale seitliche Verformbarkeit, sondern auch ein Zusammenziehen in Längsrichtung, wobei beide Vorgange reguliert werden können. Daneben erfolgt auch eine einwandfreie Kontrolle der Restbean­ spruchungen, wenn das Profil Krümmungen unterschiedlicher Aus­ richtung ausgesetzt wird, wie auch schon vorher beschrieben wurde.

Zu diesem Zweck besteht die vorgeschlagene Metallbewehrung, in üblicher Weise, aus einem Lamellenkörper mit zahlreichen, gleich­ mäßig verteilten Querflügeln, die durch Längsrippen miteinander verbunden sind. Dieser Lamellenkörper wird zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß er eine gerippte, im Querschnitt U-förmige Struktur ausweist, jedoch mit der Besonderheit, daß die erwähn­ ten Flügel durch kurze Längsrippen, die sich an nicht dargestell­ ten Achsen befinden, welche ihrerseits an den Seiten des geripp­ ten Körpers liegen, paarweise gruppiert werden. Diese Flügelpaare stehen über eine weitere Rippengruppe miteinander in Verbindung, deren Rippen eine einzige Längsausrichtung auf einer nicht darge­ stellten Achse an einer der Seiten des gerippten Körpers bilden, wodurch die Flügelpaare voneinander unabhängig sind, was sowohl für den seitlichen als auch für den mittleren Bereich des gerippten Körpers gilt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sich die nicht dargestellte Achse, an der die Rippen zur Verbindung der verschiedenen Paare angeordnet sind, bezüglich der Achse an derselben Seite des gerippten Körpers, der die Flügel innerhalb eines jeden Paares verbindet, in einer versetzten Stellung befindet. Je größer der Abstand zwischen diesen beiden Achsen, desto größer ist auch das seitliche Zusammenziehungsvermögen des Profils.

Beschreibung der Zeichnungen

Zur Ergänzung der vorstehenden Beschreibung und zum leichteren Verständnis der Merkmale dieser Erfindung, sind der vorliegenden Beschreibung - als Bestandteil derselben - diverse Zeichnungen beigefügt, in denen ohne einschränkenden Charakter Folgendes dargestellt wird:

Fig. 1 Zeigt eine Metallbewehrung für in Kraftfahrzeugen und dgl. verwendete Abdichtungsprofile, welche den Gegenstand dieser Erfindung darstellt.

Fig. 2 Zeigt dieselbe Metallabewehrung in ihrer gerippten Ausführung und in Perspektive.

Fig. 3, 4, 5, 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Verhaltens­ diagramme der Metallbewehrung unter Berücksichtigung der Art des Abdichtungsprofils und der Verformungen, welchen es ausgesetzt wird.

Bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstands

Angesichts dieser Figuren, ganz speziell der Fig. 1 und 2, ist zu erkennen, daß die vorgeschlagene Metallbewehrung von einer flachen, in Fig. 1 dargestellten Lamellenstruktur ausgeht, die in eine gerippte, im Querschnitt U-förmige Struktur umgewandelt und mit Gummi oder elastischem Kunststoff verkleidet wird.

An der genannten flachen Struktur werden zahlreiche, identische, parallele Querflügel (1) ausgebildet, die sich im gleichen Abstand voneinander befinden und mit Hilfe von Längsrippen oder Verbindungsstücken (2) und (2′) paarweise gruppiert sind. Diese liegen verhältnismäßig nahe an deren Enden und gleichzeitig an nicht dargestellten Langsachsen A und B, welche - nach der Umwandlung der flachen Struktur in die gerippte Struktur der Fig. 2 - an den Seitenschenkeln des "U" sitzen, wie man in dieser Figur sehen kann.

Die Querflügelpaare (1) werden mit Hilfe anderer Verbindungs­ stücke oder Längsrippen (3) miteinander verbunden. Diese liegen an der einzigen, nicht dargestellten und mit C bezeichneten Achse, welche an einer der Seiten des gerippten Körpers liegt, genauer gesagt zwischen der Achse A, die den zuvor erwähnten Rippen (2) entspricht, und der Faltlinie D, die diese Seitenwand des gerippten Körpers mit seinem mittleren Bereich verbindet.

In Übereinstimmung mit dieser Gestaltung kann das Zusammenziehen in Längsrichtung, welches das Profil bei seiner Montage benö­ tigt, in Abhängigkeit von der Stärke und der Art des Metallbandes sowie in Abhängigkeit von der Breite der Rippen (2), (2′) und (3), der Profile (1), und vom Abstand zwischen den Achsen A und C so eingestellt werden, daß bei größerem Abstand auch eine größere Verkürzungsmöglichkeit des Abdichtungsprofils besteht.

Die Seite, auf der sich die Achse C befindet, wird als neutrale Seite bezeichnet, da hier während den erforderlichen seitlichen Verformungen des Abdichtungsprofils keine Zug- bzw. Druckkräfte zu verzeichnen sind. Es kann in der Praxis vorkommen, daß die Drehradien bei der Verformung des Profils parallel zur neutralen Seite verlaufen. Diese Verformungen werden von der Bewehrung einwandfrei aufgenommen. An der C - Achse ergibt sich eine neutrale Linie, die sich in der Nähe des mittleren Bereiches der Bewehrung befindet und die Druckbeanspruchungen auf ein Minimum reduziert, soweit die Abdichtung oder das Rohrteil (4) von dieser Seite getragen wird und eine Krümmung gemäß Fig. 3 annimmt.

Bei Abdichtungen bzw. Rohrteilen (4), die vom mittleren Bereich mit entgegengesetzter Krümmung getragen werden, ergibt sich in diesem Fall auch eine entgegengesetzte Wirkung, weil dieselben Zugkräften unterliegen. Da sich die neutrale Linie jedoch in der Nähe dieses mittleren Bereiches befindet, werden die Zugbeanspru­ chungen auf ein Minimum reduziert und die Neigung zum Zusammen­ drucken der Abdichtung (4′) verringert, wie sich auch aus Fig. 5 ergibt.

Bei von der neutralen Seite getragenen Abdichtungen (4) könnte die ungünstige Druckwirkung durch die Anordnung einer großen Anzahl von Radien dieser Art verringert werden. Die Achsen A und C würden zum Ende der Bewehrung verdrängt, wie Fig. 6 zeigt. Handelt es sich jedoch um Radien entgegengesetzer Art, wie man sie in Fig. 4 sieht, sind sie möglichst in der Nähe des mittle­ ren Bereichs vorzusehen.

Die Bewehrung zeigt ein ausgezeichnetes Verhalten, wenn die Drehradien senkrecht zur neutralen Seite liegen.

Hauptsächlich bei Profilen, deren Abdichtung bzw. Rohrstück (4) im mittleren Bereich liegt, wird das außerhalb der neutralen Seite verbleibende Profil einer Zugkraft ausgesetzt, womit man das Auftreten von Falten vermeiden kann. Liegt ein Teil des Profils innerhalb der neutralen Seite, wie z. B. der in Fig. 7 mit (5) bezeichnete Bereich, treten Druckkräfte auf. Auf Grund ihrer Proportionalität zum Abstand vom mittleren Bereich sind sie geringer als bei anderen Bewehrungsarten.

Bei Profilen, deren Abdichtung (4) von der neutralen Seite getra­ gen wird, liegt die gesamte Abdichtung außerhalb derselben und ist daher Zugkräften ausgesetzt, die zu einem Zusammendrücken der Abdichtung führen. Bei der erfingungsmäßigen Bewehrung liegt die neutrale Seite ganz in der Nähe der eigentlichen Abdichtung, wodurch die Zugkräfte geringer als in anderen Fällen sind. Daher ist auch das Zusammendrücken weniger stark, wie zutreffend Fig. 8 zeigt.

Man hält es nicht für notwendig, diese Beschreibung noch ausführ­ licher zu gestalten, damit der Fachmann die Reichweite der Erfin­ dung und die aus derselben abgeleiteten Vorteile verstehen kann.

Materialien, Form, Größe und Anordnung der Einzelteile können geändert werden, soweit der wesentliche Sinn der Erfindung nicht beeinträchtigt wird.

Die Art und Weise, in welcher diese Beschreibung abgefaßt wurde, ist immer im weitgehendsten Sinne und ohne jede Einschränkung zu verstehen.

Claims (3)

1. Metallbewehrung für in Kraftfahrzeugen und dgl. verwen­ dete Abdichtungsprofile, ausgehend von einer flachen Struktur, an der zahlreiche gleiche, regelmäßig verteilte Querflügel vorgesehen werden, wobei die Flachstruktur zwei längliche Faltlinien zur Ausbildung eines gerippten, im Querschnitt U- förmigen Körpers aufweist, hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Flügel paarweise gruppiert werden, und zwar mit Hilfe von Rippen, welche in verhältnismäßiger Nähe der Enden dieser Flügel zwei Längsausrichtungen bilden, die genau an den Seiten des gerippten Körpers liegen, während diese Flügelpaare über andere Rippen miteinander verbunden werden, die eine einzige Längsausrichtung bilden und sich gleichzeitig an einem der Seitenbereiche des gerippten Körpers befinden, wodurch diese Flügelpaare im anderen Seitenbereich und im mittleren Bereich des gerippten Körpers völlig unabhängig voneinander sind.

2. Metallbewehrung für in Kraftfahrzeugen und dgl. verwen­ dete Abdichtungsprofile, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht dargestellte Längsachse, welche die Verbindungs­ rippen zwischen den Flügelpaaren gruppiert, zwischen der nicht dargestellten Gruppierungsachse der Flügel eines jeden Paares im gleichen Seitenbereich des gerippten Körpers und der Leiste, welche diesen Seitenbereich und den mittleren Bereich verbindet, liegt.

3. Metallbewehrung für in Kraftfahrzeugen und dgl. verwen­ dete Abdichtungsprofile, nach den vorangehenden Ansprüchen da­ durch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Achse zur Gruppierung der länglichen Verbindungsrippen zwischen den Flügel­ paaren und der Achse zur Gruppierung der Verbindungsrippen zwi­ schen den Flügeln eines jeden Paares derselben Seite veränderlich und unmittelbar proportional zu dem für das Abdichtungsprofil vorgesehenen Zusammenziehungsvermögen ist.