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Die Erfindung betrifft ein Dichtsystem zum Abdichten eines Spalts zwischen einer Frontscheibe eines Fahrzeugs und einem Bereich eines Cockpits oberhalb einer Instrumententafel des Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Dichtsystem.
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Die Montage einer Frontscheibe an ein Fahrzeug geht naturgemäß mit notwendigen Anpassungen an Toleranzen und hohen Anforderungen an eine Dichtung eines Spalts zwischen der Windschutzscheibe und einem Cockpit des Fahrzeugs einher. Häufig verbleibt hierbei ein unerwünschter Spalt zwischen der Windschutzscheibe und dem Cockpit des Fahrzeugs, durch welchen bei der Fahrt des Fahrzeugs wegen der Anregung der Windschutzscheibe durch die Fahrzeugumströmung unerwünschte Geräusche entstehen , die als Windgeräusch von Insassen des Innenraums des Fahrzeugs wahrgenommen werden.
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Würde mit aushärtendem Schaum dieser Spalt abgedichtet werden, so könnte damit zwar unter Umständen eine effektive Dichtung erreicht werden, ein solcher Schaum führt jedoch typischerweise zu optischen Beeinträchtigungen. Wird dagegen eine Dichtlippe geklebt, so besteht die Gefahr, dass die Dichtlippe nur schlecht auf der Cockpitoberfläche klebt. Durch die typischerweise vorhandenen großen Toleranzen im Bereich des Übergangs der Windschutzscheibe zum Cockpit kann es sein, dass die Dichtlippe zumindest lokal nicht anliegt und somit unwirksam ist. Wird außerdem eine solche Dichtung zu früh eingebracht, kann die Frontscheibe aus ihrer Klebung gedrückt werden.
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Im Stand der Technik sind verschiedenste Vorgehensweisen bekannt, um insbesondere eine Schallisolierung zwischen Komponenten im Bereich eines Fahrzeugcockpits herzustellen:
- Die DE 60018608 T2 betrifft hierzu eine Anordnung zum Verbinden einer fest eingebauten Fahrzeugscheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe, mit einem an einer Kante der Fahrzeugscheibe angrenzenden Bauteil, insbesondere einem Wasserkasten, mittels eines an der Scheibenkante befestigten Profilteils, wobei das Profilteil ein an der Fahrzeugscheibe haftender Profilstrang ist, welcher eine glatt und flächenbündig an die freiliegende äußere Hauptfläche der Fahrzeugscheibe anschließende Lippe aufweist, und dass die Lippe auf ihrer Unterseite Mittel zum Verbinden mit dem Bauteil aufweist.
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Die
DE 20 2004 006 337 U1 betrifft außerdem ein Luftleitelement für eine Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges, mit zwei thermoplastischen, miteinander verschweißten Kunststoffformteilen, die zusammen mehrere Luftkanäle begrenzen, mit mindestens einer Lufteintrittsöffnung, mindestens zwei seitlichen Luftaustrittsöffnungen und mindestens einer zwischen den seitlichen Luftaustrittsöffnungen angeordneten Luftaustrittsöffnung, wobei die Kunststoffformteile aus flexiblen, mittels Druckluft und/oder Vakuum umgeformten, geschlossenzelligen Schaumstofflagen gebildet sind, wobei aus den Schaumstofflagen auch mindestens ein schalldämmender und/oder schallabsorbierender Abschnitt gebildet ist, der sich ausgehend von der Außenseite mindestens eines der Luftkanäle in Richtung der Windschutzscheibe oder in Richtung des Fahrgastraumes erstreckt.
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Die
DE 3909389 A1 betrifft ferner eine Schallisolierung für den Innenraum eines Fahrzeugs, welche im Bereich einer Innenverkleidung über eine Auflageseite fahrzeugaufbaufest angebracht ist, wobei die Schallisolierung eine stirnseitig zusammendrückbare oder von ihrer Auflageseite abstehende und gegenüber dieser elastisch wirkende Randausbildung aufweist, die federnd an einem Fahrzeugaufbaufesten Teil anliegt.
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Die
DE 10 2005 035 703 B3 betrifft darüber hinaus eine Abdichtanordnung zur insbesondere schalldämmenden Abdichtung eines Spalts zwischen einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und einer Instrumententafel, wobei zwischen der Instrumententafel und der Windschutzscheibe ein erstes Dichtelement angeordnet ist, wobei unterhalb des ersten Dichtelements ein zweites Dichtelement zwischen der Windschutzscheibe und einem Rohbauteil angeordnet ist, wobei die Abdichtanordnung Öffnungen aufweist, durch die Luft in einen Fahrgastraum des Fahrzeugs strömen kann.
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Die
WO 2013/110872 A1 betrifft schließlich eine Schalldämmvorrichtung, die dazu bestimmt ist, einen Teil eines vorderen Abschnitts eines Armaturenbretts eines Fahrzeugs zu bilden, und umfasst eine Wand, die mit einem Aufnahmebereich versehen ist, an dem mittels eines Klebstoffs eine Schallschutzdichtung befestigt ist, die dazu bestimmt ist, in einer im Wesentlichen quer verlaufenden Richtung gegen eine Innenfläche einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs gedrückt zu werden. Der Aufnahmebereich weist mindestens eine im Wesentlichen quer verlaufende Nut auf, die im Falle einer Ablösung eines vorderen Abschnitts der Schallschutzdichtung mit einem entsprechenden Abschnitt des Klebstoffs aus dem Aufnahmebereich aufgrund von Spannungen, die durch das Pressen induziert werden, in der Lage ist, eine teilweise nachträgliche Wiederverklebung des abgelösten vorderen Abschnitts in Gegenwart von Vibrationen im Armaturenbrett und/oder der Windschutzscheibe zu verhindern.
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Die
DE 10 2012 020 802 A1 offenbart eine Instrumententafel-Abstützstruktur eines Fahrzeugs mit einem schmalen bzw. geringen Spalt zwischen der Windschutzscheibe und dem Windlaufglied, welche sowohl die Antiverwindungsleistung der Instrumententafel in der Fahrzeugbreitenrichtung als auch die Aufprallabsorptionsleistung für den Fußgänger zur Verfügung stellen kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine effektive Dichtvorrichtung bereitzustellen, um einen möglichen Spalt zwischen einer Frontscheibe und einem Fahrzeugcockpit abzudichten. Diese Dichtvorrichtung soll insbesondere eine verbesserte Alternative zu bekannten Lösungen aus dem Stand der Technik darstellen.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Dichtsystem zum Abdichten eines Spalts zwischen einer Frontscheibe eines Fahrzeugs und einem Bereich eines Cockpits oberhalb einer Instrumententafel des Fahrzeugs, aufweisend einen luftundurchlässigen Schlauch, wobei der Schlauch an einem ersten Ende luftdicht verschlossen ist und mit einem zweiten Ende in ein Rückschlagventil mündet, welches mit einem Innenraumgebläse derart verbunden ist, dass ein vom Innenraumgebläse erzeugter Luftstrom durch das Rückschlagventil in den Schlauch drängt, jedoch Luft nicht aus dem Schlauch durch das Rückschlagventil zurück austreten kann.
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Indem der Spalt zwischen einem Innenraumelement des Fahrzeugs oberhalb einer Instrumententafel zur Frontscheibe geschlossen wird, wird der Geräuschpegel im Innenraum des Fahrzeugs erheblich vermindert, da wie oben beschrieben der Geräuscheintrag durch diesen Spalt unterbunden wird.
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Die Dichtung des Spalts wird durch Verwendung des luftundurchlässigen Schlauches erhalten. Wird ein Innenraumgebläse im Fahrzeug gestartet, so erzeugt dieses ein Druckgefälle, welches ursächlich für eine Luftströmung ist, die in den Innenraum des Fahrzeugs gerichtet ist. Gerade dieses Druckgefälle wird vorteilhaft durch eine entsprechende Abzweigung aus einer Leitung vom Innenraumgebläse in den Fahrzeuginnenraum ausgenutzt, um das Innenraumgebläse in Funktion einer Pumpe anzuwenden, um Luft in den Schlauch zu treiben.
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Der Schlauch, dessen erstes Ende luftdicht verschlossen ist füllt sich somit mit Luft, der Innendruck im Schlauch steigt. Die Schlauchwand entfaltet sich somit und füllt zunehmend das Volumen des Spalts aus, bis der Schlauch geometrisch restringiert den Spalt vollkommen geschlossen hat.
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Hierbei bestehen zwei mögliche Ausführungen des Schlauchs: Zum einen kann das Material der Schlauchwand aus elastischem Material gefertigt sein, sodass sich diese optimal an Bauelemente anschmiegt. Zum anderen kann das Material der Schlauchwand im Wesentlichen nicht elastisch ausgeführt sein. Auch in diesem Fall kann eine Dichtung des Spalts erfolgen, da sich beim Entfalten des Schlauchs dieser in entsprechende geometrische Aussparungen einfügt.
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Während mit der Aktivierung des Innenraumgebläses der Schlauch seine Funktion als Dichtung erfüllt, kann er auch initial noch im Werk bei der Montage des Fahrzeugs befüllt werden, um von Anfang an seine Wirkung zu entfalten.
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Das Rückschlagventil sorgt dafür, dass ein im Inneren des Schlauchs aufgebauter Luftdruck nicht in die Umgebung entweicht, insbesondere in den Innenraum des Fahrzeugs. Jeder relative Überdruck außerhalb des Schlauchs, insbesondere vor dem Einlass des Rückschlagventils, kann somit ausgenutzt werden, um den Innendruck im Schlauch zu erhöhen und die Dichtfunktion des Schlauchs zu verstärken. Wird das Innenraumgebläse ausgeschaltet, so wird der Druck im Inneren des Schlauchs für ausreichend lange Zeiten behalten.
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Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass über die Produktlebensdauer des gesamten Fahrzeugs der Schlauch seine Funktion als Dichtung des Spalts zwischen Frontscheibe und Innenraum des Fahrzeugs erfüllen kann, da das Innenraumgebläse erwartungsgemäß ebenfalls über die gesamte Produktlebensdauer verwendet werden wird. Der Schlauch verhält sich durchgehend flexibel, und bietet damit einen Toleranzausgleich und einen Ausgleich von Temperaturschwankungen, die eine Verklebung nicht bieten kann.
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Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines solchen Schlauchs in der beschriebenen Konfiguration ist, dass er eine wiederverwendbare Dichtung darstellt, selbst nach Austausch der Windschutzscheibe. Das Rückschlagventil kann dabei manuell so manipuliert werden, dass Luft unter relativem Überdruck aus dem Schlauch entweicht, wobei die erneute Befüllung des Schlauchs mit Innendruck nach einem Wechsel der Frontscheibe problemlos schlicht dadurch bereits erfolgen kann, dass ein Innenraumgebläse des Fahrzeugs aktiviert wird.
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Außerdem ist die Verwendung des Schlauchs optisch recht unauffällig, die Verwendung von optisch beeinträchtigendem Schaum kann vermieden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlauch als Kunststofffolie ausgeführt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlauch aus Elastomer- Kunststoff gefertigt. Durch die Verwendung von Elastomer- Kunststoff ist die Hülle des Schlauchs reversibel elastisch dehnbar ausgeführt und kann sich somit noch besser an Temperaturschwankungen und damit einhergehenden geometrischen Änderungen sowie Toleranzen anpassen. Auch kann die Hülle des Schlauchs aus Gummi gefertigt sein, oder sich ähnlich verhaltenden Materialien.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlauch an seinem ersten Ende durch Verschweißung verschlossen. Dies setzt Schweißbarkeit des Materials voraus, bevorzugt wird ein entsprechender Kunststoff verwendet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in Strömungsrichtung vor dem zweiten Ende des Schlauchs, vorderhalb oder hinterhalb des Rückschlagventils, ein Diffusor angeordnet.
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Der Diffusor bewirkt vorteilhaft eine Verlangsamung des Luftstroms aus dem Innenraumraumgebläse und erhöht dabei gleichzeitig den statischen Druck. In anderen Worten wandelt dieser die kinetische Energie des Luftstroms, welcher von einem Innenraumgebläse erzeugt wird, in Druckenergie um. Diese Verzögerung der Luftströmung kann durch eine Erweiterung des Strömungsquerschnitts erreicht werden. Damit wird statischer Überdruck im Inneren des Schlauchs aufgebaut.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Dichtsystem wie oben und im Folgenden beschrieben.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlauch entlang eines unteren Rands der Frontscheibe angeordnet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlauch unterhalb einer Cockpitabdeckung angeordnet.
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Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Fahrzeugs ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen Dichtsystem vorstehend gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1: Einen Fahrzeuginnenraum mit einem Dichtsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2: Ein Dichtsystem in einem Einbauzustand und einem Betriebszustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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1 zeigt ein Dichtsystem zum Abdichten eines Spalts zwischen einer Frontscheibe 1 eines Fahrzeugs und einem Bereich eines Cockpits oberhalb einer Instrumententafel 3 des Fahrzeugs.
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Hierbei wird ein luftundurchlässiger Schlauch 5 entlang eines unteren Randes einer Frontscheibe 1 vorgesehen. Entlang dieses unteren Randes nämlich ist typischerweise ein Spalt zu erwarten, durch den Geräusche in den Innenraum des Fahrzeugs eindringen können.
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2 zeigt in Teilbild (A) und Teilbild (B) zwei Zustände des Dichtsystems der 1. Hierbei ist im jeweiligen Teilbild ein Querschnitt des Schlauches 5 unterhalb der Frontscheibe 1 gezeigt. In Teilbild (A) ist ein Einbauzustand gezeigt, beispielsweise bei der Montage des Fahrzeugs noch im Werk, oder nachdem eine Frontscheibe 1 gewechselt wurde. In Teilbild (B) ist der Schlauch 5 im Betriebszustand gezeigt. Hierbei weist der Schlauch 5 ein erhöhtes Volumen auf, da wie unter 1 beschrieben durch Betrieb eines Innenraumgebläses des Fahrzeugs der Schlauch 5 mit Luft gefüllt wurde und somit unterhalb der Frontscheibe 1 einen Spalt abdichtet.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Frontscheibe
- 3
- Instrumententafel
- 5
- Schlauch
- 7
- Rückschlagventil