DE102011075829B4

DE102011075829B4 - Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtung

Info

Publication number: DE102011075829B4
Application number: DE102011075829A
Authority: DE
Inventors: Klaus Uber; Michael Fleischmann
Original assignee: Metzeler Automotive Profiles GmbH
Current assignee: Cooper Standard GmbH
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2031-05-14
Also published as: DE102011075829A1

Abstract

Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Hohlkammerabschnitt (20), der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt und mit wenigstens einer ein Ende (31) und einen Befestigungsbereich (40) aufweisenden Hohlkammer (30) versehen ist, und wenigstens ein Füllstück (50) zum zumindest teilweise Verschließen und Stabilisieren der Hohlkammer (30); wobei das Füllstück (50) in einer parallel zur Längsrichtung (L) verlaufenden Einschubrichtung (E) von dem Ende (31) in den Befestigungsbereich (40) einführbar ist und formschlüssig in dem Befestigungsbereich (40) aufgenommen ist, um ein Verschieben des Füllstücks (50) in Längsrichtung (L) zu verhindern.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Hohlkammerabschnitt und wenigstens ein Füllstück. Der Hohlkammerabschnitt erstreckt sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung und ist mit wenigstens einer Hohlkammer versehen.
Eine derartige Dichtung ist aus der DE 101 50 827 A1 bekannt. Die darin beschriebene Dichtung ist für den Einsatz in Omnibussen vorgesehen und aufblasbar ausgestaltet. Die Dichtung umfasst ein Füllstück, das durch Vulkanisation stoffschlüssig mit der Dichtung verbunden ist und zum Abdichten gegen Überdruck dient.
Weitere mit einem Füllstück versehene Dichtungen sind aus DE 37 30 488 A1 und JP 03051579 A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung zu schaffen, die eine einfache Montage und eine lagegenaue Positionierung des Füllstücks sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Dichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtung gemäß Anspruch 8 vorgeschlagen. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und 9 bis 12 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Dichtung umfasst einen Hohlkammerabschnitt, der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung erstreckt und mit wenigstens einer einen Befestigungsbereich aufweisenden Hohlkammer versehen ist, und wenigstens ein Füllstück, das zum zumindest teilweise Verschließen, vornehmlich jedoch zum Stabilisieren der Hohlkammer dient. Durch die Stabilisierung der Hohlkammer mittels des Füllstücks wird ein Einfallen der Hohlkammer verhindert. In einer bevorzugten Ausgestaltung verläuft der Hohlkammerabschnitt zumindest abschnittsweise bogenförmig. In einer weiteren Ausgestaltung der Dichtung verläuft der Hohlkammerabschnitt um eine Ecke.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, eine einfache und zuverlässige Befestigung des Füllstücks durch eine besondere Ausgestaltung des Befestigungsbereichs zu erreichen.
Das Füllstück ist demnach formschlüssig in den Befestigungsbereich aufgenommen. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil einer lagegenauen, zuverlässigen und unverrückbaren Positionierung des Füllstücks. Ferner bietet die erfindungsgemäße Dichtung den Vorteil, dass das Füllstück sicher in dem Befestigungsbereich aufgenommen ist und ein Wandern des Füllstücks entlang der Hohlkammer verhindert wird. Auch eine durch Klebstoff bedingte Verunreinigung der Dichtung kann vermieden werden, da durch die formschlüssige Aufnahme des Füllstücks in den Befestigungsbereich die Verwendung eines Klebstoffs zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung entbehrlich wird. Zudem wird auch der das Risiko eines Funktionsverlustes nach geringer Einsatzdauer im Vergleich zu einer rein stoffschlüssigen Verbindung reduziert.
Im Unterschied zum Stand der Technik gemäß DE 101 50 827 A1 dient das Füllstück der erfindungsgemäßen Dichtung vornehmlich zur Stabilisierung der Hohlkammer, wodurch ein Einfallen der Hohlkammer verhindert wird.
Zudem ist das erfindungsgemäße Füllstück nicht durch Vulkanisation stoffschlüssig mit der Dichtung verbunden.
Vorzugsweise weist der Befestigungsbereich wenigstens eine Querschnittsverengung auf. Dadurch ist der Querschnitt des durch die Hohlkammer eingeschlossenen Hohlraums an der Querschnittsverengung verkleinert. Somit wird verhindert, dass das Füllstück in einer parallel zur Längsrichtung verlaufenden Richtung verschoben werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Befestigungsbereich wenigstens einen Vorsprung auf, der in die Hohlkammer ragt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass das Füllstück durch den Vorsprung daran gehindert wird, in einer parallel zur Längsrichtung verlaufenden Richtung bewegt zu werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Vorsprung oder die Querschnittsverengung eine Anschlagfläche auf, die im Wesentlichen quer zur Längsrichtung verläuft und an der das Füllstück anliegt. Die Anschlagfläche und eine durch eine Wandung der Hohlkammer gebildete Fläche ermöglichen den Formschluss, die das Auswandern des Füllstücks in Längsrichtung verhindert.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Querschnittsverengung oder der Vorsprung eine Rampe auf, die an der Anschlagfläche endet. Die Rampe liegt in Einschubrichtung des Füllstücks vor der Anschlagfläche. Somit wird ein leichteres Einschieben des Füllstücks in den Befestigungsbereich ermöglicht, da der Vorsprung beim Einschieben des Füllstücks leichter überwunden werden kann.
Vorzugsweise ist der Hohlkammerabschnitt und/oder das Füllstück aus einem elastomeren Werkstoff, vorzugsweise aus EPDM, TPE oder Moosgummi gebildet. Weiterhin vorzugsweise kann das Füllstück zusätzlich kraftschlüssig in den Befestigungsbereich aufgenommen sein.
Vorzugsweise ist der Befestigungsbereich in einem Abstand zu einem Ende der Hohlkammer angeordnet, wobei der Abstand zwischen 10 mm und 250 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 100 mm, weiterhin vorzugsweise ca. 85 mm beträgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Dichtung umfasst folgende Verfahrensschritte:

a. Extrudieren und/oder Spritzgießen der Dichtung;
b. Ablängen der Dichtung;
c. Einschieben des Füllstücks von dem Ende in Einführrichtung in die Hohlkammer bis das Füllstück den Befestigungsbereich erreicht und dort formschlüssig aufgenommen wird, um ein Verschieben des Füllstücks in Längsrichtung zu verhindern;

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Füllstück mittels einer Schiebevorrichtung in den Befestigungsbereich eingebracht. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Befestigungsbereich beabstandet von einem Ende der Hohlkammer angeordnet sein kann.
Wird die Dichtung extrudiert, so wird der Befestigungsbereich bevorzugt mittels variabler Extrusion hergestellt. Ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung mittels variabler Extrusion ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 833 653 B1 bekannt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Befestigungsbereich während der Extrusion der Dichtung hergestellt werden kann. Demnach werden Befestigungsbereich und Dichtung in einem Arbeitsgang hergestellt. Als besonders praxisgerecht hat es sich jedoch erwiesen, wenn die Dichtung ganz oder jedenfalls teilweise durch Spritzgießen hergestellt wird. Die Dichtung ist in diesem Fall ein Formteil, dessen Befestigungsbereich präzise in Hinsicht auf die Anforderungen einer formschlüssigen Befestigung des Füllstücks ausgestaltet werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Befestigungsbereich mittels wenigstens eines in die Hohlkammer ragenden Vorsprungs hergestellt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass der Formschluss zwischen Dichtung und Füllstück im Bereich des Befestigungsbereichs auf einfache Weise materialsparend hergestellt werden kann. Je nach Anforderung an die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen Füllstück und Befestigungsbereich, kann der Befestigungsbereich mehrere in die Hohlkammer ragende Vorsprünge aufweisen.
Weiterhin vorzugsweise wird der Befestigungsbereich mittels Querschnittsverengung der Hohlkammer hergestellt. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise ein hinreichender Formschluss für eine zuverlässige Verbindung zwischen Füllstück und Befestigungsbereich sichergestellt werden kann.
Einzelheiten und weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Dichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Dichtung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen. In den die Ausführungsbeispiele lediglich schematisch darstellenden Zeichnungen veranschaulichen Im Einzelnen:
1: eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Dichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
2: Ansicht eines quer zu einer Längsrichtung auf der Höhe des Befestigungsbereichs verlaufenden Querschnitts der erfindungsgemäßen Dichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
3: eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Dichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel;
4: parallel zur Längsrichtung verlaufende Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Dichtung 10 weist einen Hohlkammerabschnitt 20 und ein Füllstück 50 auf. Der Hohlkammerabschnitt 20 umfasst eine Hohlkammer 30, die einen Befestigungsbereich 40 aufweist.
In dem in 1 wiedergegebenen ersten Ausführungsbeispiel weist der Befestigungsbereich 40 wenigstens einen Vorsprung 42 auf. Der Vorsprung 42 ragt in das Innere der Hohlkammer 30. Das Füllstück 50 ist von einem durch eine Stirnfläche 32 gebildeten Ende 31 durch einen Abstand x beabstandet. Der Abstand x kann zwischen 10 mm und 250 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 100 mm, weiterhin vorzugsweise ca. 85 mm betragen. Das Füllstück 50 ist in einer Einschubrichtung E von dem Ende 31 in den Befestigungsbereich 40 einführbar.
Der Befestigungsbereich 40 nach dem in 1 wiedergegebenen ersten Ausführungsbeispiel ist durch mehrere Vorsprünge 42 gebildet. Die Vorsprünge 42 weisen eine Anschlagfläche 43 und eine Rampe 44 auf. Die Anschlagfläche 43 liegt im eingeführten Zustand des Füllstücks 50 an dem Füllstück 50 an. Die Anschlagfläche 43 verläuft im Wesentlichen quer zur Einschubrichtung E und zur Längsrichtung. Die Anschlagfläche 43 verhindert, dass das Füllstück 50 entgegen der Einführrichtung E aus dem Befestigungsbereich 40 gelangen kann. Der Formschluss zwischen Füllstück 50 und Hohlkammer 30 ist durch die Anschlagflächen 43 gewährleistet.
Die Rampe 44 ermöglicht ein einfaches Einführen des Füllstücks 50 in die Hohlkammer 30 in der Einführrichtung E. Die Rampe 44 endet vorzugsweise an der Anschlagfläche 43. Das andere Ende der Rampe 44 beginnt an einer Innenwand 33 der Hohlkammer 30. Der Querschnitt des Vorsprungs 42 in einer quer zur Längsrichtung L verlaufenden Ebene steigt in Einführrichtung E zur Anschlagfläche 43 hin an.
Die Rampe 44 ermöglicht, dass das Füllstück 50 über die Anschlagfläche 43 hinweg gleitet, wenn das Füllstück 50 in der Einführrichtung E in die Hohlkammer 30 eingeführt wird. Vorzugsweise liegt das Füllstück 50 an der Innenwand 33 der Hohlkammer 30 an. Das Füllstück 50 kann in den Befestigungsbereich 40 auch kraftschlüssig festgehalten sein.
2 zeigt einen Querschnitt der erfindungsgemäßen Dichtung 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Drei Vorsprünge 42 ragen in die Hohlkammer 30. Dadurch, dass die Vorsprünge 42 in die Hohlkammer 30 ragen, kann der Formschluss zwischen Füllstück 50 und dem Befestigungsbereich 40 hergestellt werden. Eine Fläche des Füllstücks 50 kann dabei im Bereich des Befestigungsbereichs 40 an der Innenwand 33 der Hohlkammer 30 anliegen.
Das in 3 wiedergegebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtung 10 zeichnet sich insbesondere durch eine Querschnittsverengung 41 aus. Die Querschnittsverengung 41 weist ebenfalls eine in 3 nicht zu erkennende Anschlagfläche 43 und eine Rampe 44 auf. Die Anschlagfläche 43 liegt an dem Füllstück 50 an und stellt den Formschluss zwischen Hohlkammer 30 und Füllstück 50 her. Die Rampe 40 erleichtert das Einführen des Füllstücks 50 in den Befestigungsbereich 40, in dem das Füllstück 50 über die Rampe 44 gleitet. So überwindet das Füllstück 50 die Querschnittsverengung 41 und gelangt in die vorgesehene Position in dem Befestigungsbereich 40. Die Querschnittsverengung 41 kann über den vollen Umfang der Hohlkammer 30 vorgesehen sein. Die Anschlagfläche 43 der Querschnittsverengung 41 liegt im Wesentlichen in einer Ebene, die quer zur Längsrichtung L und zur Einführrichtung E verläuft.
Das in 4 wiedergegebene Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dichtung 10 zeichnet sich insbesondere durch die Ausgestaltung des Befestigungsbereichs 40 aus. Der Befestigungsbereich 40 ist von einer Seite des Füllstücks 50 durch Vorsprünge 42 gebildet, von der anderen Seite durch eine Querschnittsverengung 41. Somit wird der Formschluss in und entgegen der Einführrichtung E hergestellt. Sowohl die Vorsprünge 42 als auch die Querschnittsverengung 41 weisen eine Anschlagfläche 43 auf, die an dem Füllstück 50 anliegt. Das Füllstück 50 grenzt von beiden Seiten an einer der Anschlagflächen 43 an. Alternativ kann der Befestigungsbereich 40 durch beiderseits angeordnete Vorsprünge 42 oder beiderseits angeordnete Querschnittsverengungen 41 gebildet sein. In das Füllstück 50 ist von dem durch die Stirnfläche 32 gebildeten Ende durch den Abstand x beabstandet. Die Dichtung 10 kann mehrere Befestigungsbereiche 40 aufweisen, die dafür geeignet sind, mehrere Füllstücke 50 aufzunehmen.
Unabhängig von den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen bietet die erfindungsgemäße Dichtung 10 den Vorteil, dass zur Befestigung des Füllstücks 50 in den Befestigungsbereich 40 auf die Verwendung von Klebstoff verzichtet werden kann, da die Verbindung mittels Formschluss hergestellt wird. Auch ohne die Verwendung einer stoffschlüssigen Verbindung kann so ein Verrutschen des Füllstücks 50 innerhalb der Hohlkammer 30 verhindert werden. Auch eine Verunreinigung der Dichtung durch den für eine formschlüssige Verbindung verwendeten Klebstoff, kann verhindert werden.
Durch die Integration der Herstellung des Befestigungsbereichs 40 in die Herstellung der Dichtung 10, beispielsweise durch Spritzgießen eines oder mehrerer Vorsprünge 42 an unterschiedlichen Stellen oder durch eine lokale komplette Querschnittsverengung, kann die Dichtung 10 in einfacher und sicherer Weise hergestellt werden. Eine manuelle Nacharbeit zur Fixierung des Füllstücks 50 entfällt.
Bezugszeichenliste

10: Dichtung
20: Hohlkammerabschnitt
30: Hohlkammer
31: Ende
32: Stirnfläche
33: Innenwand
40: Befestigungsbereich
41: Querschnittsverengung
42: Vorsprung
43: Anschlagfläche
44: Rampe
50: Füllstück
L: Längsrichtung
E: Einführrichtung
x: Abstand

Claims

Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Hohlkammerabschnitt (20), der sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung (L) erstreckt und mit wenigstens einer ein Ende (31) und einen Befestigungsbereich (40) aufweisenden Hohlkammer (30) versehen ist, und wenigstens ein Füllstück (50) zum zumindest teilweise Verschließen und Stabilisieren der Hohlkammer (30); wobei das Füllstück (50) in einer parallel zur Längsrichtung (L) verlaufenden Einschubrichtung (E) von dem Ende (31) in den Befestigungsbereich (40) einführbar ist und formschlüssig in dem Befestigungsbereich (40) aufgenommen ist, um ein Verschieben des Füllstücks (50) in Längsrichtung (L) zu verhindern.
Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (40) wenigstens eine Querschnittsverengung (41) aufweist.
Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (40) wenigstens einen Vorsprung (42) aufweist, der in die Hohlkammer (30) ragt.
Dichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (42) und/oder die Querschnittsverengung (41) eine Anschlagfläche (43) aufweisen, die im Wesentlichen quer zur Längsrichtung (L) verläuft und an der das Füllstück (50) anliegt.
Dichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung und/oder der Vorsprung (42) eine Rampe (44) aufweisen, die an der Anschlagfläche (43) endet.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (40) in einem Abstand (x) zu einem Ende (31) der Hohlkammer (30) angeordnet ist, wobei der Abstand (x) zwischen 10 mm und 250 mm, vorzugsweise zwischen 50 mm und 100 mm, weiterhin vorzugsweise ca. 85 mm, beträgt.
Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkammerabschnitt (20) und/oder das Füllstück (50) aus einem elastomeren Werkstoff, vorzugsweise EPDM, TPE oder Moosgummi, gebildet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Dichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: a. Extrudieren und/oder Spritzgießen der Dichtung (10); b. Ablängen der Dichtung (10); c. Einschieben des Füllstücks (50) von dem Ende (31) in Einführrichtung (E) in die Hohlkammer (30) bis das Füllstück (50) den Befestigungsbereich (40) erreicht und dort formschlüssig aufgenommen wird, um ein Verschieben des Füllstücks (50) in Längsrichtung (L) zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllstück (50) mittels einer Schiebevorrichtung in den Befestigungsbereich (40) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10), insbesondere der Befestigungsbereich (40), mittels variabler Extrusion hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (40) durch wenigstens eine Querschnittsverengung der Hohlkammer (30) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (40) durch wenigstens einen in die Hohlkammer (30) ragenden Vorsprung (42) gebildet wird.