DE69004847T2

DE69004847T2 - Nichtschrumpfende Verstärkungseinlage.

Info

Publication number: DE69004847T2
Application number: DE90304005T
Authority: DE
Inventors: John Edward Cook; James A Matsumiya
Original assignee: Schlegel UK Holdings Ltd
Current assignee: Schlegel UK Holdings Ltd
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1994-04-14
Anticipated expiration: 2010-04-13
Also published as: KR900016565A; EP0393943B1; EP0393943A1; AU5362290A; US5072567A; CA2014583A1; DE69004847D1; JPH02295713A; ES2049921T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Träger, die u.a. verwendet werden als Verstärkung für in der Kraftfahrzeug- und Bauindustrie verwendete Gummi- und Kunststoffstrangpreßprofile und außerdem als Trägerrahmen für langgestreckte Kantenverkleidungen aus textilem Material in der Kraftfahrzeugindustrie. Typische Beispiele für Drahtträger kann man den Patentbeschreibungen US-A-3 949 530, US-A-3 685 231, GB-A-1 545 511, US-A-3 239 987, US-A-3 198 689, GB-A-1 467 412 und US-A-3 430 387 entnehmen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf andere Arten von Trägern, z.B. aus gestanztem oder geschlitztem Metall oder anderem halbstarren, elastischen Flachmaterial anwendbar.
Die meisten, wenn nicht alle, bekannten Drahtträger umfassen einen kontinuierlichen, im wesentlichen zu einer hin- und herlaufenden Zickzack-Anordnung gebogenen, steifen Metalldraht mit Drahtschleifenkantenbereichen und Querdrähten im mittleren Bereich des Trägers, die die Schleifenkantenbereiche verbinden. Die Querdrähte können gerade oder gebogen sein und können Bereiche mit geraden Seiten, bananenförmige oder propellerförmige Bereiche oder jede Kombination daraus bilden. Der im wesentlichen in Zickzack-Anordnung verlaufende Draht wird normalerweise durch eine Mehrzahl von sich in Längsrichtung in bezug auf den Träger, parallel zu dessen Kanten, erstreckenden Materialsträngen in seiner Konfiguration gehalten und ist mit jedem Querdraht und/oder den Schleifenkantenbereichen dadurch verbunden, daß die Stränge in den im wesentlichen in Zickzack-Anordnung verlaufenden Draht eingewirkt sind, so daß in jedem Kreuzungspunkt ein Stich oder Knoten vorhanden ist. Das Enderzeugnis ist bekannt als Wirkdrahtträger und ist in GB-A-1 407 412 und US-A-3 198 689 deutlich dargestellt. Die Längsstränge tragen dazu bei, das Dehnen und Schrumpfen des Erzeugnisses, in dem der Träger enthalten ist, zu verringern.
Die besagten Wirkdrahtträger haben Längsstränge, die aus textilem Material, z.B. Polyester, Baumwolle oder dgl., oder sogar aus leichtem Draht ausgebildet sind, und werden seit vielen Jahren u.a. bei der Herstellung von Dichtungen für Kantenverkleidungen oder die Kombination Kantenverkleidung/Tür oder Kofferraum bei Kraftfahrzeugen verwendet. In jüngster Zeit werden auch die geschlitzten oder gestanzten Arten von Metallträgern bei der Herstellung solcher Kantenverkleidungen/Dichtungen verwendet. Die Kantenverkleidungen werden normalerweise ausgebildet, indem ein polymeres Material auf den Träger extrudiert oder stranggepreßt wird, und zwar indem es durch einen Extruder befördert wird, das resultierende Erzeugnis dann zu einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt geformt wird, indem es durch ein Formwerkzeug befördert wird. Als Alternative dazu kann in bestimmten Fällen der Träger zu einer U-Form vorgeformt werden und dann durch einen Extruder mit einem U-förmigen Formwerkzeug befördert werden.
Das Befördern des Trägers durch die Extrudier- und/oder Formwerkzeuge geschieht normalerweise dadurch, daß er an seinem vorderen Ende durch die Formwerkzeuge gezogen wird, und dies führt dazu, daß der Träger gedehnt wird, während er durch die Formwerkzeuge befördert wird. Das stellt insofern ein Problem dar, als das resultierende Erzeugnis eine Tendenz zu schrumpfen aufweist, was, insbesondere wenn es nach der Installation z.B. bei einer Anschlagkante einer Kraftfahrzeugtür auftritt, große Unannehmlichkeiten mit sich bringt und ein Auswechseln erforderlich machen kann, und setzt in jedem Fall voraus, daß die Verkleidung übermaßig zugeschnitten wird, um der Schrumpfung zwischen Zuschneiden und Installation Rechnung zu tragen. Die Probleme des Dehnens und Schrumpfens sind insbesondere akut bei Wirkdraht- oder Schlitzmetallträgern, bei denen benachbarte Schlitze in einem gewissen Grade überlappen, kommen jedoch bei allen Arten von Trägern vor.
Es ist vorgeschlagen worden, die Probleme im Zusammenhang mit dem Dehnen und Schrumpfen des Trägers zu vermindern, indem ein kontinuierlicher, gerader, steifer Metalldraht verwendet wird, der parallel zu den Kanten des Trägers verläuft und mit jedem der Querdrähte und/oder -metallbänder im mittleren Bereich des Trägers verschweißt ist. Wenn man die Probleme im Zusammenhang mit dem Schrumpfen des Enderzeugnisses verringert, verringert sich auch die Flexibilität des Drahtes wesentlich. Wenn mehr als ein Draht entlang der Länge des Trägers vorhanden ist, ist die Möglichkeit eines seitlichen Verbiegens des Trägers völlig ausgeschlossen.
Obwohl der ganze Zweck von Wirkdraht- oder anderen Trägern bei extrudierten Kantenverkleidungen darin besteht, das polymere Material des Strangpreßprofils zu versteifen, damit es z.B. an einer Anschlagkante einer Kraftfahrzeugtür besser festklemmt, besteht jedoch auch eine Forderung nach derartiger lokaler Flexibilität, daß die Verkleidung verschiedene Knicke in der Anschlagkante zufriedenstellend mitmachen kann.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger zur Aufnahme in eine Kantenverkleidung bereitzustellen, der die Probleme des Dehnens und Schrumpfens im wesentlichen überwindet, aber dennoch Flexibilität des resultierenden Erzeugnisses aufweist.
Bei der ständig steigenden Komplexität bei der Kraftfahrzeugherstellung und insbesondere bei der ständig steigenden Kundenforderung nach wirksamen, gut aussehenden Türdichtungen bei Kraftfahrzeugen, ist es wichtig, daß die Türdichtungen genau passen und sich nicht lösen oder verschieben. Wenn sie sich auch nur um einen kleinen Betrag verschieben, sehen sie unschön aus, wirken sich auf die Türschließungsdrücke aus und bilden außerdem keine zufriedenstellende Luft/Wasserdichtung zwischen der Tür und der Türöffnung.
Es besteht die Tendenz, daß moderne Kraftfahrzeuge mit einer deutlichen Gürtellinie in halber Höhe der Karosserie, etwa in Höhe des Türschlosses, hergestellt werden, und dies führt zu zwei Richtungsänderungen der Anschlagkante, an die die Kantenverkleidung/Türdichtung anzubringen ist. Ferner ist es mit dem Hinzukommen von kleinen Kraftfahrzeugen erforderlich, daß der Dichtstreifen scharfe Knicke nach innen und außen sowie seitliche Knicke an der Gürtellinie mitmacht und dennoch seine richtige Lage auf der Anschlagkante trotz ständigen Öffnens und Schließens der Tür beibehält. Man bedenke auch folgendes: Wenn die Kantenverkleidung einen Knick hat, insbesondere wenn sie eine Türdichtung aufweist, die mit ihr verbunden ist oder ein Teil mit ihr bildet, dann kann das polymere Material als Folge des Dehnens, Verdrehens oder Zusammendrückens sich deformieren oder wölben oder Falten werfen, was zu einem unschönen Anblick führt. Diese Mängel können in einem großen Maße dadurch vermindert oder vermieden werden, daß die Steifheit des Wirkdrahtträgers entsprechend konstruktiv vorgegeben wird, z.B. indem ausgewählte Bereiche des Trägers steifer ausgeführt werden als andere, und zwar entweder entlang der Länge des Trägers oder über dessen Breite.
Es sind verschiedene Versuche zur Änderung der Steifheit von Drahtträgern vorgeschlagen worden, und diese Versuche haben zu unterschiedlichen Erfolgen geführt. In EP-B-0 155 811 wird beispielsweise ein Wirkdrahtträger offenbart, bei dem mindestens zwei verschiedene, in Zickzack-Anordnung verlaufende Drähte in den Träger aufgenommen sind. Bei einem anderen Aufbau, der in EP-B-0 045 176 offenbart ist, werden zwei verschiedene Arten von textilem Material für Längswirkstränge verwendet, wobei eines der Materialien derartig qualitativ veränderbar ist, daß, wenn eine bestimmte Wärmemenge oder Strahlungsmenge oder ein anderes Mittel auf die Kantenverkleidung oder dgl., in der der gewirkte Träger angeordnet ist, zur Einwirkung gebracht wird, das eine Material qualitativ so verschlechtert werden kann, daß es die Relativbewegung der Querdrähte im Träger nicht mehr verhindert und daher eine Änderung der Steifheit dieses Bereichs des Trägers bewirkt.
In DE-A-3 129 803 sind verschiedene Konstruktionen von Trägern offenbart, die in polymeren Strangpreßprofilen in der Kraftfahrzeug- und Bauindustrie verwendet werden können. Bei all diesen Konstruktionen weist der Träger eine langgestreckte Bandform und eine Mehrzahl von in Längsrichtung voneinander beabstandeten, sich quer erstreckenden Gliedern auf, und die Glieder werden mittels mindestens eines in Längsrichtung des Trägers verlaufenden, gewellten Befestigungsgliedes in ihrer voneinander beabstandeten Lage gehalten. Das gewellte Befestigungsglied bzw. die gewellten Befestigungsglieder ist/sind durch ausgewählte Schweißpunkte mit dem/den sich quer erstreckenden Glied/Gliedern verbunden.
Ein ähnlicher Aufbau der Träger wird in GB-A-2 022 180 offenbart, obwohl diese Offenbarung nicht deutlich macht, wie die gekräuselten oder gewellten, sich längs erstreckenden Befestigungsglieder mit den sich quer erstreckenden Gliedern verbunden sind.
Gemäß den oben erwähnten Beschreibungen sind verschiedene Versuche gemacht worden, die Steifheit des Trägers zu verändern. Bei keiner der offenbarten Konstruktionen ist es jedoch möglich, die Steifheit oder Flexibilität des Trägers in Querrichtung zu verändern, weil der Träger auf seiner gesamten Länge einen gleichförmigen Aufbau hat, um die Probleme in Verbindung mit dem Dehnen und Schrumpfen, wie bereits erörtert, zu überwinden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Träger zur Aufnahme in eine Kantenabdeckung bereit zustellen, der im wesentlichen die Probleme des Dehnens und Schrumpfens überwindet und dennoch sich verändernde Steifheit und Flexibilität entlang der Länge und über die Breite des Trägers sicherstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Träger bereitgestellt zum Gebrauch als Verstärkungsglied, z.B. für in der Kraftfahrzeug- und Bauindustrie verwendete polymere Strangpreßprofile, der eine langgestreckte Bandform und eine Mehrzahl von in Längsrichtung voneinander beabstandeten, sich quer erstreckenden Gliedern aufweist, die in ihrer voneinander beabstandeten Lage gehalten werden durch wenigstens ein in Längsrichtung des Trägers verlaufendes gewelltes Befestigungsglied, das mit jedem sich quer erstreckenden Glied verschweißt oder auf andere Weise fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang der Länge des Trägers die Lage des oder jedes gewellten Gliedes in bezug auf die Querrichtung ändert.
Vorzugsweise sind eine Mehrzahl solcher gewellter Befestigungsglieder vorhanden.
Das oder jedes Befestigungsglied ist vorzugsweise durchgängig gleichförmig gekräuselter oder gewellter Draht, und mindestens ein wesentlicher Teil einer Wellung oder Kräuselung ist zwischen benachbarten, sich quer erstreckenden Gliedern angeordnet. Es ist ohne weiteres verständlich, daß der Begriff "Draht" Metalldraht, Polymeren Draht oder anderen halbstarren, elastischen Draht umfaßt und daß der Begriff "Schweißen" Lichtbogenschweißen oder Schweißen mittels Wärme oder andere Verschmelzungsmittel, z.B. Klebstoffe, in seinen Begriffsumfang einschließt.
Die Verwendung des gekräuselten oder gewellten, statt eines nichtgewellten Befestigungsgliedes gewährleistet, daß die Flexibilität des Trägers erhalten bleibt, während seine Fähigkeit, sich zu dehnen, vermindert wird. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl solcher Befestigungsglieder vorhanden ist, da das seitliche Verbiegen des Trägers dennoch möglich bleibt. Die Veränderung der Lage des Befestigungsgliedes in bezug auf die Querrichtung gewährleistet Veränderungen der Eigenschaften der lokalen Flexibilität des Trägers.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die sich quer erstreckenden Glieder aus einem zu einer hin- und herlaufenden Zickzack-Anordnung gebogenen Draht ausgebildet, wobei die Enden der benachbarten, sich quer erstreckenden Glieder durch U-förmige Schleifenbereiche verbunden sind, die die gegenüberliegenden Kanten des Trägers bilden, wobei mindestens ein Kettstrang in den Träger eingewirkt ist.
Der mindestens eine Kettstrang kann durch Wärme oder chemische, mechanische oder andere Mittel qualitativ verschlechtert werden und es kann ihm daher eine Qualitätsminderung beigebracht werden, nachdem die Kantenabdeckung geformt ist.
Als Alternative können die sich quer erstreckenden Glieder aus Metallblech oder anderem halbstarren, elastischen Flachmaterial wie z.B. in einem geschlitzten oder gestanzten Metallträger bestehen.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Träger gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt;
Fig. 2 einen maßstäblich vergrößerten Teil einer Anschlagkante mit einer freien Kante (F), mit der der Träger gemäß Fig. 1 zusammenwirken soll;
Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsformen des Trägers gemäß dem ersten erfindungsgemäßen Aspekt;
Fig. 6, 7 und 8 schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Trägers, wenn er gebogen ist;
Fig. 9 einen Drahtträger gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt; und
Fig. 10 einen geschlitzten oder gestanzten Metallträger gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt.
Um es kurz zusammenzufassen, Fig. 1 und 3 bis 5 zeigen alle Träger mit einem zu einer hin- und herlaufenden Zickzack-Anordnung gebogenen, steifen Draht 3, wodurch eine Mehrzahl von sich quer erstreckenden Gliedern 1 ausgebildet werden, deren Enden alternierend mit den benachbarten Quergliedern durch U-förmige Schleifenbereiche 2 verbunden sind, die die gegenüberliegenden Kanten des Trägers bilden. Die Querglieder 1 werden durch eine Mehrzahl von in Längsrichtung des Trägers verlaufenden Kettsträngen aus textilem oder anderem Material in ihrer voneinander beabstandeten Lage gehalten, die durch Wirken oder Steppen mit jedem Glied 1 auf bekannte Weise und mittels mindestens eines welligen, z.B. gekräuselten oder gewellten, Befestigungsgliedes 4 verbunden sind, welches oder von welchem jedes mit jedem sich quer erstreckenden Glied 1 z.B. durch Schweißen fest verbunden ist.
Der Träger gemäß Fig. 1 umfaßt zwei gewellte Befestigungsglieder 4 und weist drei deutlich getrennte, in Längsrichtung verlaufende Zonen A', X und A" auf. In den Zonen A' und A" sind die Befestigungsglieder zu den gegenüberliegenden Kantenbereichen des Trägers hin angeordnet. Wenn der Träger zu seiner endgültigen U-Form umgeformt und in eine Kantenverkleidung aufgenommen wird, ist der Rückenbereich der resultierenden Kantenabdeckung in Längsrichtung dehnbar, was ihn geeignet macht für die Installation an einem äußeren Umfang einer Anschlagkante, wie in den Bereichen A' und A" in Fig. 2 dargestellt. In der Zone X des Trägers gemäß Fig. 1 sind die Befestigungsglieder 4 im mittleren Bereich des Trägers angeordnet, was dazu führt, daß die Kantenbereiche der endgültigen Kantenabdeckung dehnbar und in dieser Zone besonders geeignet für die Installation auf einem inneren Umfang einer Anschlagkante sind, wie im Bereich X gemäß Fig. 2 dargestellt.
Der Träger gemäß Fig. 3 ist gleich dem Träger gemäß Fig. 1, außer daß in Zone X nur eines der gewellten Befestigungsglieder 4 im mittleren Bereich des Trägers angeordnet ist. Diese Zone des Trägers ist besonders geeignet, einen seitlichen Knick in einer Anschlagkante quer zu durchlaufen, da nur eine Kante der resultierenden Kantenabdeckung dehnbar ist.
Die Träger gemäß Fig. 4 und 5 sind in ihrer Funktion dem Träger gemäß Fig. 3 gleich, außer daß diese ein gewelltes Befestigungsglied 4 und einen geraden geschweißten Draht 5 aufweisen. In Fig. 5 weist das gewellte Befestigungsglied 4 eine gerade mittlere Zone 7 auf.
Fig. 6 bis 8 dienen einfach der Illustration der Flexibilität der erfindungsgemäßen Träger, wobei Fig. 7 das seitliche Verbiegen und Fig. 8 das dorsal/ventrale Verbiegen darstellen.
Die sich quer erstreckenden Glieder 1 können einen quadratischen Querschnitt, aber auch einen kreisförmigen, rechteckigen, dreieckigen oder sonstigen Querschnitt aufweisen.
Der Träger gemäß Fig. 9 besteht aus einem zu einer hin- und herlaufenden Zickzack-Anordnung gebogenen Draht, so daß eine Mehrzahl von sich quer erstreckenden Gliedern 1 ausgebildet wird, deren Enden alternierend mit den benachbarten Quergliedern durch U-förmige Schleifenbereiche 2 verbunden sind, die die gegenüberliegenden Kanten des Trägers bilden. Die Querglieder 1 werden in ihrer voneinander beabstandeten Lage gehalten durch die herkömmlichen, sich in Längsrichtung erstreckende Stränge, die durch Wirken oder Steppen mit den Gliedern 1 verbunden sind, und durch ein gewelltes Befestigungsglied 40, das in dieser Ausführungsform eine nichtgekräuselte oder nichtgewellte Form aufweist, dessen Lage in bezug auf die Querrichtung im Träger entlang seiner Länge sich jedoch ändert.
Der Träger gemäß Fig. 10 besteht aus gestanztem oder geschlitztem Metall oder anderem Flachmaterial 6 mit überlappenden Schlitzen 8, die Querglieder 11 bilden. In ähnlicher Weise wie die Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind zwei nichtgekräuselte oder nichtgewellte Befestigungsglieder 40, z.B. aus Draht, mit den Schlitzmetallquergliedern 11 verschweißt, um die Steifheit des Trägers entlang seiner Länge zu verändern.
Es versteht sich ohne weiteres, daß die vorliegende Erfindung nur anhand von Beispielen beschrieben worden ist und mögliche Modifikationen von Einzelheiten innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen, wie in den beigefügten Patentansprüchen ausgeführt. Beispielsweise könnten die Glieder 40 in der Ausführungsform gemäß Fig. 10 gekräuselt sein.

Claims

1. Träger zum Gebrauch als Verstärkungsglied beispielsweise für in der Kraftfahrzeug- und Bauindustrie verwendete polymere Strangpreßprofile, der eine langgestreckte Bandform und eine Mehrzahl von in Längsrichtung voneinander beabstandeten, sich quer erstreckenden Gliedern (1) aufweist, die in ihrer voneinander beabstandeten Lage gehalten werden durch wenigstens ein in Längsrichtung des Trägers verlaufendes gewelltes Befestigungsglied (4 oder 40), das mit jedem sich quer erstreckenden Glied (1) verschweißt oder auf andere Weise fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang der Länge des Trägers die Lage des oder jedes gewellten Glieds (4 oder 40) in bezug auf die Querrichtung ändert.

2. Träger nach Anspruch 1, der eine Mehrzahl von gewellten Befestigungsgliedern (4 oder 40) umfaßt.

3. Träger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das oder jedes gewellte Befestigungsglied (4 oder 40) durchgängig gleichförmig gekräuselter oder gewellter Draht ist, und bei dem wenigstens ein Teil einer Wellung oder Kräuselung des oder jedes gewellten Befestigungsglieds (4 oder 40) zwischen jedem der sich quer erstreckenden Glieder (1) angeordnet ist.

4. Träger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das oder jedes Befestigungsglied (4 oder 40) durchgängig gleichförmig gekräuselter oder gewellter Draht ist, und bei dem wenigstens ein Teil einer Wellung oder Kräuselung des oder jedes Befestigungsglieds (4 oder 40) zwischen wenigstens zwei sich quer erstreckenden Gliedern (1) angeordnet ist.

5. Träger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das oder jedes gewellte Befestigungsglied aus Draht gebildet ist, der teilweise gekräuselt oder gewellt ist und der teilweise nicht gekräuselt oder gewellt ist.

6. Träger nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Querglieder Teil eines gewirkten Drahtträgers sind, der aus einem zu einer hin- und herlaufenden Zickzack-Anordnung gebogenen Draht besteht, so daß Querglieder (1) gebildet werden, deren Enden mit den benachbarten Quergliedern durch U-förmige Schleifenbereiche (2) verbunden sind, die die gegenüberliegenden Kanten des Trägers bilden, wobei ein oder mehrere Kettstränge in dem Träger eingewirkt sind.

7. Träger (6) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, der aus einem gestanzten oder geschlitzten Metall gebildet ist.