WO1993011001A1 - Füllkörper als formteil zur abdichtung schwer zugänglicher hohlräume - Google Patents

Füllkörper als formteil zur abdichtung schwer zugänglicher hohlräume Download PDF

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Eberhard PÜSCHMANN
Edmund Riggers
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Definitions

  • Foam body as a molded part for sealing cavities that are difficult to access
  • the invention relates to a filler body as a molded part according to the preamble of claim 1.
  • a filler consisting of open-cell foam which has the advantage of the inexpensive storage and shipping to be achieved from the compression, but on the other hand can be introduced most favorably even with own receiving spaces.
  • the packing is inserted into the receiving space in the compressed form supplied. After positioning, the enveloping film is injured, the filler body expanding spontaneously, nestling against the maximum resetting cross-section, the restoring force being able to be used to secure the inserted filler body in position.
  • the packing is in closed profiles, such as. B. box profiles introduced that are open at one or both ends.
  • the known filler body is not self-supporting, which means that it is not possible to install it securely in the case of profiles which are open in the longitudinal direction or otherwise open cavities, if these profiles are difficult to access and / or if the geometry is complicated.
  • the object of the invention is to provide a packing which has inherent stability and is safe to install in difficult to access and / or spatially Completely deformed body areas can be introduced in particular in the case of large open cavities.
  • the invention thus provides a molded part made of an elastic material, in particular foam, with a flat insert with a relatively small material thickness, the insert being arranged such that its transverse direction is parallel to the transverse direction of the elastic material enveloping it.
  • Inexpensive products e.g. B. materials obtained by recycling processes, or z. B. cardboard can be used if they are sufficiently self-supporting.
  • the molded part is wrapped in film and pressed by vacuum, so that it can be introduced into body cavities that are difficult to access and, after removal of the vacuum, performs sealing functions and noise insulation functions there.
  • the advantages achieved by the invention consist in particular in that, by introducing the rigid, flat insert into the filler, the latter is self-supporting and has a high degree of flexural rigidity in at least one direction, this direction being at the same time the direction of introduction into the cavity.
  • the rigid and flat insert By inserting the rigid and flat insert into the packing, assembly security is guaranteed and the packing is given its own stability.
  • the filling bodies thus formed can have almost any shape.
  • FIG. 1 shows schematically a top view of an embodiment of the packing
  • FIG. 2 schematically shows a section through the filler body according to FIG. 1 to show the structure.
  • the filler body 1 shown in the figures has, for example, a shape that is similar to a boomerang.
  • a flat, angled, but nevertheless elongated body is to be considered .
  • Packing body 1 the flat angled structure is cut open in the transverse direction and a flat insert 3 with a relatively small material thickness is arranged in this incision 2 so that its cross-section is parallel to the transverse direction of the elastic material 4 enveloping it.
  • the insert 3 can also be formed with the material 4 can be introduced without a separate incision 2.
  • the filling body 1 is thus composed of three layers (area of the material 4 on the right of the insert 3, insert 3, area of the matrix 4 on the left of the insert 3). These three layers are usually held together by frictional forces. If this static friction is not sufficient, it is possible to connect the layers to one another by means of separate additional measures, such as gluing or increasing the frictional forces due to rough surfaces of the insert 3.
  • the bending stiffness about the vertical axis is always very high. If this level of high bending stiffness is selected as the direction of introduction, that is to say perpendicular to the assembly level, safe insertion is also possible into difficult-to-access and complicatedly deformed body regions 5.
  • the fillers 1 Before a filler 1 is introduced into the areas 5 provided for its acoustic sealing, the fillers 1 are enveloped with plastic films 6 of approximately 10 ⁇ m to 50 ⁇ m thick and a vacuum is applied in a known manner. By applying the vacuum, each dimension is reduced somewhat However, the insert 3, which is very rigid in one bending direction, limits this process, only the thickness of the foam material 4 surrounding the insert 3 is strongly compressed. The bending stiffness required for the assembly process is retained.
  • the structure of the filler 1 according to this invention makes it possible that any hollow space can be sealed by means of a correspondingly designed filler 1 and that a restriction to tubular or box-shaped profiles is no longer necessary. All that is required are two surfaces at a distance from one another (see FIG.
  • the filler 1 can, however, also be introduced into differently shaped cavities - as indicated by a dash-and-dot line 8. Safe installation is also given if mechanical resistances occur when a packing 1 according to the invention is introduced. These can be overcome through strength.
  • the insert 3 described can be very complicated formed cavities are rotated in sections against each other, but the assembly of the filling body 1 must take place in the direction of greatest flexural rigidity and the mutually angled or twisted sections of the insert 3 should preferably not be separated from one another.
  • Cut foams as well as molded foams or flake foam and, moreover, all porous materials which can develop sufficiently high restoring forces (from the evacuated state) are suitable as elastic materials 4 for covering the insert 3.
  • cut material of the usual quality is used for the packing 1, and is provided with a cardboard insert 3 arranged in the center.
  • the foam used has a density of 20 kg / m 3 .
  • the cardboard insert 3, which is secured against displacement, is preferably introduced in the middle of the foam, for example polyether or PUR foam, which has a bulk density of (20 ⁇ 4) kg / m 3 and has, for. B. a thickness of 3 ⁇ 0.5 mm with a corresponding edge length of the packing 1 of 30 mm.
  • This cut foam is surrounded by a transparent PUR film 6, which is waterproof, temperature-resistant and functional in temperature ranges from -40 ° C to +120 ° C.
  • the selection is possible for the average specialist in this area by a simple, quick test.
  • the vacuum is achieved prior to assembly according to the generally known prior art.
  • the necessary negative pressures and the installation of the packing 1 at the above-mentioned locations or areas is possible for the average person skilled in the art without any noteworthy effort by a simple experiment.
  • molded foams can also be used, mostly at about 80 kg / m 3 . Recycled foams in the form of flakes with and without binders can also be used. These materials 4 are processed in the usual way.
  • cavities 5 which, for. B. are formed by the outer body panel and the inner partitions to the trunk in the area of the forced ventilation.
  • An acoustic and thermal seal is achieved by introducing the filler 1.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Füllkörper (1) zur akustischen und thermischen Abdichtung von Hohlräumen in Fahrzeugkarosserien, der als folienumhülltes Formteil aus elastischem, porösem Material (4) mit ausreichender Rückstell-Elastizität ausgebildet ist, das vor dem Einbringen in den Hohlraum (5) unter Vakuum gesetzt ist. Das Formteil ist selbsttragend und weist in Einbringrichtung, die senkrecht zur Montageebene steht, durch eine flache, dünne Einlage (3) eine hohe Biegesteifigkeit auf.

Description

FöIIkörper als Formteil zur Abdichtung schwer zugänglicher Hohlräume
Die Erfindung betrifft einen Füllkörper als Formteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gemäß DE-OS 35 06 004 ist ein aus offenzelligem Schaumstoff bestehender Füllkörper bekannt, der den Vorteil der aus der Komprimierung zu erzielenden günstigen Lagerhaltung und des Versandes hat, andererseits aber selbst bei eigen Aufhahmeräumen günstigst einbringbar ist. Der Füllkörper wird in der gelieferten komprimierten Form in den Aufnahmeraum eingesetzt. Nach Positionierung wird die Hüllfolie verletzt, wobei sich der Füllkörper spontan ausdehnt, sich an den maximalen Rückstellquerschnitt anschmiegt, wobei die Rückstellkraft zur Lagesicherung des eingesteckten Füllkörpers genutzt werden kann.
Der Füllkörper wird in geschlossene Profile, wie z. B. Kastenprofile eingeführt, die an einem oder beiden Enden offen sind. Der bekannte Füllkörper ist jedoch nicht selbsttragend, wodurch eine sichere Verbaubarkeit bei in Längsrichtung offenen Profilen oder ansonsten offenen Hohlräumen, bei schwieriger Zugänglichkeit dieser Profile und/oder bei komplizierter Geometrie nicht möglich ist.
Ein weiterer Stand der Technik wird in DE-GM 87 07 140 genannt, in der ein Füllkörper zur akustischen Abdichtung rohrförmiger Körper beschrieben ist. In dem genannten Gebrauchsmuster wird ein Füllkörper dargestellt, der zum Erzielen einer zuverlässigen und schnellen, der jeweiligen Situation anpaßbaren akustischen Abdichtung von rohrformigen Hohlkörpern geeignet ist und den Nachteil vermeidet, daß er nur an leicht zugänglichen Stellen angebracht werden kann. Für diesen Füllkörper werden eine spezielle Schaumabmischung angegeben und ebenso weitere Merkmale, wie Raumgewicht (Dichte), offener Porenanteil, eine bestimmte Rückprall- Elastizität und eine hohe Rückstellgeschwindigkeit. Er wird ebenfalls unter Verwendung von Vakuum in die rohrförmigen Hohlkörper eingeführt, wonach anschließend das Vakuum in der Umhüllung beseitigt wird. Auch dieser Füllkörper ist nicht selbsttragend bzw. formstabil und läßt sich nur in Rohrprofϊlen verwenden.
Demzufolge besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Füllkörper bereitzustellen, der Eigenstabilität besitzt und montagesicher an schwer zugänglichen und/oder räumlich kompliziert verformten Karosseriebereichen insbesondere bei großflächigen offenen Hohlräumen eingebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung gibt somit ein Formteil aus einem elastischen Material, insbesondere Schaumstoff, mit einer flächig ausgebildeten Einlage mit relativ geringer Materialdicke an, wobei die Einlage so angeordnet ist, daß ihre Querrichtung parallel zur Querrichtung des sie umhüllenden elastischen Materials liegt. Als Material für die Einlage können preiswerte Produkte, z. B. durch Recyclingverrahren gewonnene Materialien, oder z. B. Pappe verwendet werden, sofern sie ausreichend selbsttragend sind. Das Formteil wird folienumhüllt und durch Vakuum gepreßt, so daß es in schwer zugängliche Karosseriehohlräume eingebracht werden kann und dort nach Entfernen des Vakuums Dichtfunktionen und Geräuschdämmungsfunktionen übernimmt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch Einbringen der biegesteifen, flachen Einlage in den Füllkörper, dieser selbsttragend ist und eine hohe Biegesteifigkeit in mindestens einer Richtung aufweist, wobei diese Richtung gleichzeitig die Einbringrichtung in den Hohlraum ist. Durch das Einbringen der biegesteϊfen und flachen Einlage in den Füllkörper wird die Montagesicherheit gewährleistet und dem Füllkörper Eigenstabilität gegeben. Die so ausgebildeten Füllköiper können nahezu beliebige Formen aufweisen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch die Unteransprüche weitergebildet
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert Fig. 1 zeigt schematisch in Draufsicht eine Ausführungsform des Füllkörpers;
Fig. 2 zeigt schematisch zur Darstellung des Aufbaus einen Schnitt durch den Füllkörper nach Fig. 1. Der in den Figuren dargestellte Füllkörper 1 hat beispielsweise eine Form, die einem Bumerang ähnlich ist Es soll also ein flacher, abgewinkelter, aber dennoch langgestreckter Körper betrachtet werden. Zur Erreichung des erfindungsgemäßen Füllkörpers 1 wird das flache abgewinkelte Gebilde in Querrichtung aufgeschnitten und wird in diesem Einschnitt 2 eine flache Einlage 3 mit relativ geringer Materialdicke so angeordnet, daß ihre Quemchtung parallel zur Querrichtung des sie umhüllenden elastischen Materials 4 liegt Die Einlage 3 kann auch durch Umformen mit dem Material 4 ohne gesonderten Einschnitt 2 eingebracht werden. Der FüIlköiper 1 ist somit aus drei Schichten (Bereich des Materials 4 rechts der Einlage 3, Einlage 3, Bereich des Matriais 4 links der Einlage 3) zusammengesetzt. Diese drei Schichten werden in der Regel bereits durch Reibungskräfte zusammengehalten. Sollte diese Haftreibung nicht ausreichen, ist es möglich, die Schichten durch gesonderte zusätzliche Maßnahmen, wie Verkleben oder Erhöhen der Reibungskräfte durch rauhe Oberflächen der Einlage 3 miteinander zu verbinden. Bei flachen langgestreckten Füllkörpern 1 ist die Biegesteifigkeit um die Hochachse (quer zur längsten Ausdehnung) immer sehr hoch. Wenn diese Ebene hoher Biegesteifigkeit als Einbringrichtung gewählt wird, also senkrecht auf der Montageebene steht, ist ein sicheres Einführen auch in schwer zugängliche und kompliziert verformte Karosserie-Bereiche 5 möglich.
Vor dem Einbringen eines Füllkörpers 1 in die vorgesehenen Bereiche 5 zu deren akustischen Abdichtung werden die Füllkörper 1 mit Kunststoffolien 6 von etwa 10 μm bis 50 um Dicke umhüllt und wird ein Vakuum in bekannter Weise angelegt Durch das Anlegen des Vakuums wird zwar jede Abmessung etwas verkleinert, jedoch begrenzt die in einer Biegerichtung sehr steife Einlage 3 diesen Vorgang, lediglich die Dicke des die Einlage 3 umgebenden Schaumstoffmaterials 4 wird stark komprimiert Die für den Montagevorgang erforderliche Biegesteife bleibt dabei erhalten. Der Aufbau des Füllkörpers 1 gemäß dieser Erfindung ermöglicht es, daß jeder beliebige Hohlraum mittels eines entsprechend gestalteten Füllkörpers 1 abgedichtet werden kann und eine Beschränkung auf rohrförmige oder kastenförmige Profile nicht mehr erforderlich ist. Notwendig sind lediglich zwei Flächen in Abstand voneinander (vergl. Fig. 2), zwischen die der Füllkörper 1 eingebracht und nach Beseitigen des Vakuums durch Aufreißen (Aufreißstelle 7) der Folie 6 (Fig. 2) durch die Rückstellkräfte auf Passung gebracht werden kann. Der Füllkörper 1 kann jedoch auch in anders geformte Hohlräume - wie durch eine Strich-Doppelpunkt-Linie 8 angedeutet - eingebracht werden. Die sichere Verbaubarkeit ist auch dann gegeben, wenn beim Einbringen eines erfindungsgemäßen Füllkörpers 1 mechanische Widerstände auftreten. Diese können durch Kraft überwunden werden. Die beschriebene Einlage 3 kann bei sehr kompliziert geformten Hohlräumen abschnittsweise gegeneinander verdreht werden, jedoch muß die Montage des Füllköipers 1 in Richtung jeweils größter Biegesteifigkeit erfolgen und die gegeneinander verwinkelten bzw. verdrehten Abschnitte der Einlage 3 sollten vorzugsweise nicht voneinander getrennt sein.
Als elastische Materialien 4 zur Umhüllung der Einlage 3 sind Schnittschäume sowie Formschäume oder Flöckenschaum und im übrigen alle porösen Materialien geeignet, die genügend hohe Rückstellkräfte (aus dem evakuierten Zustand) entfalten können. Für ein Ausführungsbdspiel gilt: Für den Füllkörper 1 werden als Material 4 Schnittschäume üblicher Qualität verwendet Er ist mit einer mittig angeordneten Einlage 3 aus Pappe versehen. Der verwendete Schaum hat eine Dichte von 20 kg/m3. Die gegen Verschiebung gesicherte Einlage 3 aus Pappe ist vorzugsweise in der Mitte des Schnϊttschaumes, beispielsweise Polyether oder PUR-Schaum, der eine Rohdichte von (20 ± 4) kg/m3 besitzt, eingebracht und hat z. B. eine Dicke von 3 ± 0,5 mm bei einer entsprechenden Kantenlänge des Füllkörpers 1 von 30 mm. Dieser Schnittschaum ist von einer transparenten PUR-Folie 6 umgeben, die wasserdicht, temperaturbeständig und funktionsfähig in Temperaturbereichen von -40 °C bis +120 °C ist. Die Auswahl ist für den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet durch einen einfachen, schnell durchzuführenden Versuch möglich. Ebenso wird das Vakuum vor der Montage nach allgemein bekanntem Stand der Technik erreicht Die erforderlichen Unterdrücke und der Einbau der Füllkörper 1 an vorbezeichneten Stellen oder Bereichen ist für den Durchschnittsfachmann ohne nennenswerten Aufwand durch einfachen Versuch möglich. Neben den Schnittschäumen sind auch Formschäume verwendbar, zumeist mit etwa 80 kg/m3. Ebenso können recycelte Schaumstoffe in Form von Flocken mit und ohne Bindemittel genommen werden. Die Verarbeitung dieser Materialien 4 erfolgt in üblicher Weise. Die Verwendung der Füllkörper 1 ist für Hohlräume 5 vorgesehen, die z. B. durch das äußere Karosserieblech und die inneren Abschottungen zum Kofferraum im Bereich der Zwangsentlüftungen gebildet werden. Durch das Einbringen der Füllkörper 1 wird eine akustische und thermische Dichtung erreicht. Eine Verwendung in ähnlich gelagerten Problemfallen außerhalb der Fahrzeugindustrie ist ebenfalls möglich und in gleicher Weise wirksam.

Claims

Ansprüche
1. Füllkörper (1) zur akustischen und thermischen Abdichtung von Hohlräumen in Fahrzeugkarosserien, ausgebildet als folienumhülltes Formteil aus elastischem, porösen Material (4) mit ausreichender Rückstell-Elastizität, das vor dem Einbringen in den Hohlraum (5) unter Vakuum gesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil selbsttragend ist und in Einbringrichtung, die senkrecht zur Montageebene steht, durch eine flache, dünne Einlage (3) eine hohe Biegesteifigkeit aufweist.
2. Füllkörper (1) als Formteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es dreischichtig ist, wobei das elastische, poröse Material (4) mit ausreichender Rückstell- Elastizität die Einlage (3) vollständig umschließen oder an den Rändern mit ihr abschließen kann.
3. Füllkörper (1) als Formteil nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Einlage (3) enthält, die abschnittsweise gegeneinander verwinkelt ist, wobei die Abschnitte voneinander jedoch nicht getrennt sein sollen.
4. Füllkörper (1) als Formteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es beliebige Hohlräume (5) abdichtet, die lediglich 2 Flächen auf Abstand voneinander enthalten und nach Entfernen des Vakuums durch die Rückstellkräfte auf Passung gebracht wird.
5. Füllköiper (1) als Formteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es an schwer zugänglichen und räumlich kompliziert verformten Karosseriebereichen (5) appliziert wird.
6. Füllkörper (1) als Formten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Einlage (3) selbsttragende Materialien enthält, wie z. B. Pappe.
7. Füllkörper (1) als Formteil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlage (3) verahiebegesichert ist.
8. Füllkörper (1) als Formteil nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine an sich beliebige Form hat, bevorzugt jedoch flach, langgestreckt und abgewinkelt ist.
PCT/EP1992/002717 1991-12-03 1992-11-25 Füllkörper als formteil zur abdichtung schwer zugänglicher hohlräume WO1993011001A1 (de)

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