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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtung mit einem extrudierten Dichtungsprofil, das sich in einer Extrusions-Längsrichtung erstreckt, wobei das Dichtungsprofil mindestens einen Dichtungsabschnitt aus einem elastisch verformbaren Werkstoff und, einen über einen Anbindebereich mit dem Dichtungsabschnitt verbundenen, Trägerabschnitt aufweist, wobei der Dichtungsabschnitt als Dichtungslippe ausgebildet ist. Eine gattungsgemäße Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtung kann dem Dokument
DE 10 2009 058 347 A1 entnommen werden.
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Nachteilig an Dichtungen des Standes der Technik ist jedoch, dass insbesondere bei nicht in einer Endlageposition arretierten Dichtungspartnern, wie z. B. einer halb geöffneten oder halb geschlossenen, verfahrbaren Fahrzeugscheibe, der entsprechende Dichtungspartner so in Richtung auf die Dichtung zu schwingen kann, dass der entsprechende Dichtungspartner an der Dichtung und/oder einem anderen Bauteil anschlägt.
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Beispielhaft kommt es bei einer halb geöffneten Fahrzeugscheibe beim Zuschlagen der entsprechenden Fahrzeugtür zu einem hörbaren Klappergeräusch, wenn die Fahrzeugscheibe an der Dichtung oder einem angrenzenden Karosserieteil anschlägt. Neben einer unter Umständen resultierenden Beschädigung der Fahrzeugscheibe ist selbiges Klappergeräusch, insbesondere bei qualitativ hochwertigen Fahrzeugen, unerwünscht. Zur Vermeidung dieses Effektes ist es üblich auf Bereiche der Karosserie ein Schaumstoffband aufzukleben, um das Anschlagen der Fahrzeugscheibe zu dämpfen. Der zusätzliche Arbeitsgang des Aufklebens erhöht jedoch die Kosten einer entsprechenden Dichtungsanordnung. Zudem kann sich die Klebeverbindung innerhalb der Gebrauchsdauer des Fahrzeuges verringern und das Schaumstoffband lösen. Ferner besteht die Gefahr eines Fehleinbaus oder sogar des Nicht-Einbaus aufgrund unsachgemäßer Montage der Dichtungsanordnung.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine gattungsgemäße Dichtung anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik in der Herstellung kostengünstig ist und gleichzeitig eine verbesserte und dauerhafte Dämpfung gegenüber dem Dichtungspartner ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Dichtungslippe von dem Anbindebereich beabstandet mindestens einen Dämpfungsabschnitt aufweist, wobei die Dichtungslippe im Bereich des Dämpfungsabschnittes eine maximale Querschnittdicke aufweist, die um wenigstens das 1,3-fache größer ist als die Querschnittdicke des angrenzenden Bereiches oder der angrenzenden Bereiche der Dichtungslippe. Durch das Vorsehen eines Dämpfungsabschnittes, welcher die Dichtungslippe bzw. die Querschnittsdicke der Dichtungslippe, bereichsweise um wenigstens das 1,3-fache vergrößert, kann die Dichtungslippe neben ihrer Dichtungsfunktion gleichzeitig als Dämpfungselement gegenüber dem Trägerabschnitt bzw. gegenüber angrenzenden Bauteilen (z.B. Karosserieteilen) dienen. In vorteilhafter Weise ist es nicht erforderlich, die gesamte Dichtungslippe durchgängig im Querschnitt zu vergrößern, was neben höheren Material- und Herstellkosten zudem mit einer ungewünschten Vergrößerung der Rückstellkräfte der Dichtungslippe einhergehen würde. Die Dichtungslippe weist bevorzugt im Bereich des Dämpfungsabschnittes eine maximale Querschnittdicke auf, die um wenigstens das 1,5-fache, vorzugsweise wenigstens das 1,8-fache, weiter vorzugsweise wenigstens das 2,0-fache, weiter vorzugsweise wenigstens das 2,5-fache größer ist als die Querschnittdicke des angrenzenden Bereiches oder der angrenzenden Bereiche der Dichtungslippe. Im Vergleich zu aufgeklebten Schaumstoffbändern mit ihren verkürzten Einsatzdauern entspricht die Lebensdauer des Dämpfungsabschnittes zudem der deutlich längeren Lebensdauer der Dichtung.
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Bevorzugt bildet der Dämpfungsabschnitt das dem Anbindebereich gegenüberliegende Ende der Dichtungslippe. In diesem Fall federt die Dichtungslippe den Dichtungspartner über den gesamten Rückstellweg der Dichtungslippe ab, bevor sich der Dichtungspartner über den Dämpfungsabschnitt an dem Trägerabschnitt oder einem angrenzenden Bauteil abstützt.
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Vorzugsweise ist der Dämpfungsabschnitt im Querschnitt kugelförmig oder elliptisch ausgebildet. Möglich ist auch eine Kombination einer Querschnittgeometrie aus einer Kugelform und einer elliptischen Form. Ein im Querschnitt kugelförmig oder elliptisch ausgebildeter Dämpfungsabschnitt bietet den Vorteil, dass sich eine auf die, zum Dichtungspartner zugewandte, Kontaktierungsseite der Dichtungslippe aufgebrachte Gleitbeschichtung (z. B. ein Flockband oder ein Gleitlack) besser automatisiert auftragen lässt bzw. besser anhaftet, da es zu keinen engwinkligen Übergängen zwischen der angrenzenden Dichtungslippe und dem Dämpfungsabschnitt der Dichtungslippe kommt.
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Bevorzugt weist der Dämpfungsabschnitt einen Hohlraum auf. Aufgrund des Hohlraumes zeigt der Dämpfungsabschnitt eine weiter verbesserte Dämpfungswirkung.
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Der Trägerabschnitt und die Dichtungslippe können so ausgebildet sein, dass der Dämpfungsabschnitt in der Endlagestellung der Dichtung auf einem Anlagebereich des Trägerabschnitts aufliegt. Unter Endlagestellung der Dichtung ist zu verstehen, dass die Dichtungslippe so weit von dem Dichtungspartner verlagert wird, dass diese zumindest bereichsweise an dem Trägerabschnitt anliegt. Das bereichsweise Anliegen erfolgt hierbei zunächst über den Dämpfungsabschnitt und den Anlagebereich, bevor ggf. die gesamte Dichtungslippe an dem Trägerabschnitt bzw. einem angrenzen Karosserieteil anliegt. Auf dem Anlagebereich kann ergänzend eine gleitfähige Beschichtung (z. B. ein Flockband oder ein Gleitlack) aufgebracht sein.
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Die Position des Dämpfungsabschnitts kann sich in Relation zu dem Anbindebereich in Extrusions-Längsrichtung ändern. Dies bedeutet, dass der Dämpfungsabschnitt in Relation zu dem Anbindebereich sich diesem in Extrusions-Längsrichtung annähert oder weiter entfernt oder periodisch annähert und weiter entfernt. Alternativ oder in Kombination kann sich die Ausdehnung des Dämpfungsabschnitts in Extrusions-Längsrichtung ändern. Unter Ausdehnung wird hierbei sowohl eine sich ändernde maximale Querschnittdicke des Dämpfungsabschnitts als auch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Bereiches des Dämpfungsabschnitts auf der Dichtungslippe verstanden.
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Zur Erhöhung der Dämpfungswirkung kann der Dämpfungsabschnitt zumindest teilweise aus einem geschäumten Werkstoff gebildet sein. Dies lässt sich beispielsweise durch Zugabe eines Schäummittels (physikalisch oder chemisch) in das Extrusionswerkzeug bei der Herstellung des Dichtungsprofils erzielen. Für den Fall, dass der Dämpfungsabschnitt einen Hohlraum aufweist kann der geschäumte Werkstoff zumindest teilweise innerhalb des Hohlraumes aufgenommen sein.
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Der Dämpfungsabschnitt kann zumindest teilweise aus einem zweiten elastisch verformbaren Werkstoff gebildet sein. Dies dient zum einen der weiteren Verbesserung der Dämpfungswirkung des Dämpfungsabschnitts als auch der Reduzierung der Materialkosten des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils. Durch die Wahl eines qualitativ minderwertigeren bzw. günstigeren zweiten elastisch verformbaren Werkstoffes im Vergleich zu dem ersten elastisch verformbaren Werkstoff lassen sich die Kosten in der Herstellung des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils weiter reduzieren. Der zweite elastisch verformbare Werkstoff kann eine geringere Shore A-Härte im Vergleich zu dem ersten elastisch verformbaren Werkstoff aufweisen. Die Härteprüfung nach Shore A kann in einer für den Fachmann bekannten Weise, insbesondere nach DIN 53505, DIN EN 7868, ISO 7619, oder DIN EN ISO 868 durchgeführt werden.
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Der erste elastisch verformbare Werkstoff kann ein Elastomer, insbesondere ein EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) umfassen. Der zweite elastisch verformbare Werkstoff kann einen thermoplastischen Werkstoff, insbesondere Weich-PVC oder ein thermoplastisches Elastomer, umfassen. Vorgenannt kann die Dichtungslippe zu großen Teilen aus dem ersten elastisch verformbaren Werkstoff in Form eines Elastomers ausgebildet sein, was insbesondere im Hinblick auf das Rückstellvermögen der Dichtungslippe Vorteile bietet, und der Dämpfungsabschnitt aus einem im Vergleich zu einem Elastomer kostengünstigeren zweiten elastisch verformbaren Werkstoff gebildet sein, insbesondere aus einem thermoplastischen Werkstoff wie Weich-PVC oder einem thermoplastischen Elastomer. Das thermoplastische Elastomer kann insbesondere TPE-V (vernetzte thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, vorzugsweise PP/EPDM) umfassen. Als thermoplastisches Elastomer können alternativ TPE-O (= Thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, vorzugsweise PP/EPDM), oder TPE-U (= Thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis, z. B. Desmopan®, Texin®, Utechllan®) oder TPE-E (= Thermoplastische Polyesterelastomere), oder TPC (= Thermoplastische Copolyester, z. B. Hytrel® oder Riteflex®), oder TPE-S (= Styrol-Blockcopolymere; z.B. SBS, SEBS, SEPS, SEEPS und MBS), oder TPE-A (= Thermoplastische Copolyamide, z.B. PEBAX®) verwendet werden.
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Der erste elastisch verformbare Werkstoff und der zweite elastisch verformbare Werkstoff können vorzugsweise mittels einer Haftvermittlerschicht stoffschlüssig verbunden sein. Eine Haftvermittlerschicht verbessert die Verbindungsfestigkeit zwischen dem ersten und dem zweiten elastisch verformbaren Werkstoff.
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Das Dichtungsprofil weist vorzugsweise mindestens einen Befestigungsabschnitt auf. Über den Befestigungsabschnitt lässt sich die erfindungsgemäße Dichtung bzw. das erfindungsgemäße Dichtungsprofil an entsprechenden Befestigungspunkten, wie z. B. einem Flansch eines Türrahmens eines Fahrzeuges, befestigen und so in definierter Relation zu ihrem Dichtungspartner (z. B. einer beweglichen Fahrzeugscheibe, einem Türrahmen oder einem Karosserieteil) festgelegt und orientiert werden.
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Das Dichtungsprofil kann einen Verstärkungseinleger aufweisen. Vorzugsweise ist der Verstärkungseinleger zusammen mit dem Dichtungsprofil koextrudiert. Weiter vorzugsweise besteht der Verstärkungseinleger aus einem metallischen Werkstoff oder einem, weiter vorzugsweise partikel- oder faserverstärkten, thermoplastischen Werkstoff. Die vorgenannten Verstärkungseinleger können sich insbesondere im Bereich des Befestigungsabschnitts befinden, wenn dieser vorgesehen ist.
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Die Dichtungslippe kann auf der in Einbaulage einem Dichtungspartner zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung aufweisen. Diese reibungsvermindernde Beschichtung kann eine Beflockung, ein reibverminderndes TPE (Low Friction Thermoplastic Elastomer), ein fluoriertes Polymer (beispielsweise Teflon® oder vergleichbare Werkstoffe), eine Polyoxymethylen-(POM)Beschichtung und / oder eine Kohlenstoffbeschichtung sein. In diesem Zusammenhang spricht man umgangssprachlich teilweise von einem Gleitlack. Derartige reibungsvermindernde Beschichtungen können im Wege der Koextrusion bei der Herstellung des Dichtungsprofils aufgebracht oder nachträglich mittels einer Klebstoffschicht angebracht werden. Alternativ oder in Kombination kann die Beschichtung mit einem Lackierverfahren wie einem Sprüh- oder Auftragsverfahren aufgebracht werden. Neben einer verbesserten Reibungsverminderung kann die reibungsvermindernde Beschichtung ebenfalls dazu beitragen, ein Festfrieren von Dichtung und Dichtungspartner zu minimieren.
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Der Trägerabschnitt kann aus einem vom Werkstoff des Dichtungsabschnitts und / oder dem Werkstoff des Dämpfungselementes verschiedenen Werkstoff gebildet sein. Bevorzugt kann der Trägerabschnitt aus Polypropylen (PP), Acrylester-Styrol-Acrylnitril (ASA) oder Hart-PVC (Polyvinylchlorid mit geringen bis keinen Weichmacherzusätzen) und jeweils vorzugsweise mit einer Faser- oder Partikelverstärkung gebildet sein. Durch die Verwendung von bis zu drei in ihren Eigenschaften unterschiedlichen Werkstoffen lässt sich eine erfindungsgemäße Dichtung noch gezielter an die spezifischen Anforderungen der einzelnen Abschnitt bzw. Elemente anpassen. Eine derartige Dichtung lässt sich ebenfalls im Wege der dem Fachmann bekannten Koextrusion herstellen.
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Die erfindungsgemäße Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtung eignet sich insbesondere für dynamisch oder semi-dynamische Einsatzbereiche. Wie vorstehend erläutert, ist das Dichtungsprofil vorzugsweise koextrudiert. Unter einer Koextrusion wird das Zusammenführen artgleicher oder fremdartiger Kunststoffschmelzen vor und/oder nach dem Verlassen einer Profildüse eines oder mehrerer Extrusionswerkzeuge verstanden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:
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1a, 1b Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtung in einer ersten und in einer zweiten Position in Relation zu einem Dichtungspartner,
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2 bis 5 Querschnitte weiterer Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtungen mit als Dichtungslippe ausgebildeten Dichtungsabschnitt und einem Dämpfungsabschnitt,
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6 bis 8 schematische Darstellungen der Lage des Dämpfungselements in Relation zu dem Anbindebereich und / oder der Ausdehnung des Dämpfungsabschnittes – jeweils in Extrusions-Längsrichtung.
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Die 1a und 1b zeigen in Querschnittdarstellungen einer Scheibendichtung mit einem extrudierten Dichtungsprofil 1, das sich in eine Extrusions-Längsrichtung (hier in die Bildebene hinein) erstreckt. Das Dichtungsprofil 1 weist einen Dichtungsabschnitt 2 aus einem ersten elastisch verformbaren Werkstoff 11 und einen über einen Anbindebereich 3 mit dem Dichtungsabschnitt 2 verbundenen Trägerabschnitt 4 auf. Der Dichtungsabschnitt 2 ist hierbei als Dichtungslippe 2 ausgebildet. Von dem Anbindebereich 3 beabstandet weist die Dichtungslippe 2 einen Dämpfungsabschnitt 5 auf. Im Bereich des Dämpfungsabschnittes 5 weist die Dichtungslippe 2 eine maximale Querschnittdicke D auf, die um wenigstens das 1,3-fache größer ist als die Querschnittdicke d des angrenzenden Bereichs 6 der Dichtungslippe 2. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die maximale Querschnittdicke D um das 1,8-fach größer als die Querschnittdicke d des angrenzenden Bereichs 6 der Dichtungslippe 2. Der Dämpfungsabschnitt 5 bildet das dem Anbindebereich 3 gegenüberliegende Ende 7 der Dichtungslippe 2. Der Dämpfungsabschnitt 5 ist im Querschnitt kugelförmig ausgebildet. Alternativ könnte der Dämpfungsabschnitt 5 im Querschnitt auch elliptisch ausgebildet sein.
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Wie in 1b ersichtlich, sind der Trägerabschnitt 4 und die Dichtungslippe 2 so ausgebildet, dass der Dämpfungsabschnitt 5 in der Endlagestellung der Dichtung auf einem Anlagebereich 9 des Trägerabschnitts 4 aufliegt. Das Dichtungsprofil 1 weist mehrere Befestigungsabschnitte 14 auf. Selbige Befestigungsabschnitte 14 dienen der Befestigung an Befestigungspunkten der Karosserie eines Fahrzeuges die hier als Blechflansche 15 ausgebildet sind. Der Dichtungspartner 16 des in den 1a und 1b gezeigten Dichtungsprofils 1 ist eine bewegliche Verbundglas-Scheibe 16, welche sich aufgrund ihrer Krümmung beim Öffnen und Schließen in Relation zu dem Dichtungsprofil 1 verlagert, das heißt sich dem Dichtungsprofil 1 annähert bzw. sich von diesem entfernt. Dies erschließt sich bei dem Vergleich der 1a mit der 1b. In 1b ist zu erkennen, wie das erfindungsgemäße Dämpfungselement 5 ein Aufschlagen bzw. Anschlagen der Scheibe 16 auf dem Befestigungsabschnitt 14 bzw. dem Trägerabschnitt 4 des Dichtungsprofils abdämpft und somit ein störendes Klappergeräusch verhindert für den Fall, dass die Scheibe 16 aufgrund von Fliehkräften in Richtung auf die Dichtung zu beschleunigt wird. Die Dichtungslippe 2 weist auf der dem Dichtungspartner 16 zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung 20 auf.
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In 2 ist eine Querschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Dichtungslippe 2 mit einem Dämpfungsabschnitt 5 dargestellt, wobei der Dämpfungsabschnitt 5 einen Hohlraum 8 aufweist. Der Hohlraum 8 führt zu einer weiter verbesserten Dämpfungswirkung der erfindungsgemäßen Dichtung. Die Dichtungslippe 2 weist auf der dem Dichtungspartner 16 zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung 20 auf.
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3 zeigt einen Dämpfungsabschnitt 5, der teilweise aus einem zweiten elastisch verformbaren Werkstoff 13 gebildet ist. Der erste elastisch verformbare Werkstoff 11 der Dichtungslippe 2 umfasst ein Elastomer und der zweite elastisch verformbare Werkstoff 13 des Dämpfungsabschnitts 5 einen thermoplastischen Werkstoff. Der erste elastisch verformbare Werkstoff 11 und der zweite elastisch verformbare Werkstoff 13 sind mittels einer Haftvermittlerschicht 10 stoffschlüssig verbunden. Die Dichtungslippe 2 weist auf der dem Dichtungspartner 16 zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung 20 auf. Das Dichtungsprofil ist im Wege der Koextrusion hergestellt.
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Die 4 zeigt einen Dämpfungsabschnitt 5, welcher teilweise aus einem geschäumten Werkstoff 12 gebildet ist. Bei dem geschäumten Werkstoff 12 handelt es sich um einen zweiten elastisch verformbaren Werkstoff 13. Die Dichtungslippe 2 weist auf der dem Dichtungspartner 16 zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung 20 auf. Das Dichtungsprofil ist im Wege der Koextrusion hergestellt.
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5 zeigt einen Dämpfungsabschnitt 5, der teilweise aus einem geschäumten Werkstoff 12 gebildet ist. Bei dem geschäumten Werkstoff 12 handelt es sich um denselben Werkstoff 11, welcher die restliche Dichtungslippe 2 bildet. Im Gegensatz zu den in 2 bis 4 dargestellten Dämpfungsabschnitten 5 bildet der Dämpfungsabschnitt 5 in 5 nicht das dem Anbindebereich 2 gegenüberliegende Ende 7 der Dichtungslippe 2, sondern ist von selbigem Ende 7 beabstandet. Die Dichtungslippe 2 weist im Bereich des Dämpfungsabschnittes 5 folglich eine maximale Querschnittdichte D auf, die um wenigstens das 1,3-fache größer ist als die Querschnittdicke d der angrenzenden Bereiche 6 der Dichtungslippe 2. Die Dichtungslippe 2 weist auf der dem Dichtungspartner 16 zugewandten Oberfläche eine reibungsvermindernde Beschichtung 20 auf.
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Die 6 bis 8 zeigen schematische Darstellungen der Anordnung, Ausdehnung und / oder Lage des Dämpfungsabschnittes 5 in Relation zu dem Anbindebereich 3 in der Extrusions-Längsrichtung L, wobei das Dämpfungselement 5 von dem Trägerabschnitt beabstandet und lediglich schematisch angedeutet ist.
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Die 6 zeigt eine schematische Draufsicht einer Dichtungslippe 2, wie diese beispielsweise 1a zu entnehmen ist. Hier nicht dargestellt ist die gleitfähige Beschichtung 20. Wie der 6 zu entnehmen ist, ändert sich weder die Lage noch die Ausdehnung des Dämpfungsabschnitts 5 in Extrusions-Längsrichtung L in Relation zu dem Anbindebereich 3.
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Demgegenüber ist in 7 eine Ausführungsform einer Tür-, Klappen- und / oder Scheibendichtung zu entnehmen, bei welcher sich die Position des Dämpfungsabschnitts 5 in Relation zu dem Anbindebereich 3 in Extrusions-Längsrichtung L ändert. Entsprechende Dichtungsprofile lassen sich mittels veränderbarer Extrusionsdüsen bzw. einem veränderbaren Teilbereich des Extrusionswerkzeuges oder einem entsprechend nachgelagerten Extrusionsschritt herstellen.
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Die 8 zeigt schematisch eine Draufsicht auf die Schmalseite einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils. Hierbei ändert sich die Ausdehnung des Dämpfungsabschnitts 5 in Extrusions-Längsrichtung L. Von der Dichtungslippen-Innenoberfläche 22 abstehend, entstehen so periodisch abwechselnde Berge und Täler, wobei die jeweiligen Bergekuppen der maximalen Querschnittdicke D des Dämpfungsabschnitts 5 entsprechen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009058347 A1 [0001]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN 53505 [0012]
- DIN EN 7868 [0012]
- ISO 7619 [0012]
- DIN EN ISO 868 [0012]
