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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Dichtung für einen
in einem Karosserieblech ausgebildeten Hohlraum.
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Generell
besteht das Problem, dass die Dichteigenschaften von Dichtungen,
die für
einen in einem Karosserieblech ausgebildeten Hohlraum vorgesehen
sind, durch Beaufschlagung oder Krafteinwirkung beeinträchtigt bzw.
verringert werden.
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Herkömmlicherweise
befindet sich in Kraftfahrzeugen zwischen einem Motorraum und einem Fahrzeuginnenraum
eine Stirnwand bzw. ein Karosserieblech. Zwischen Motorraum und
Fahrzeuginnenraum müssen
verschiedenste Anschlußeinrichtungen,
wie beispielsweise Kabel, Rohrleitungen oder Bowdenzüge geführt werden.
Um die Kabel und Rohre durch die Karosseriewand zu führen sind
in diese Hohlräume
als Durchtrittsöffnungen
ausgebildet. In diesen Bereichen ist insbesondere eine Wasserdichtheit
als auch eine möglichst
gute Geräuschisolation
erwünscht.
Ferner besteht das Problem, dass bei Durchtrittsöffnungen es bereits bei geringen Toleranzdifferenzen
zwischen Dichtung und einer Karosseriewand, beispielsweise infolge
einer Verformung der Dichtung, aufgewirbeltes Wasser während der
Fahrt eindringen kann.
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Beispielsweise
kann bei einer Motorwäsche unter
Verwendung eines Hochdruckreinigers, Dampfstrahlers oder dergleichen
eine Dichtung dem Druck nicht standhalten bzw. verschoben werden,
so dass Wasser in einen Fahrzeuginnenraum eindringen oder sich im
Dichtbereich unerwünscht
ansammeln kann. Durch das Eindringen von Wasser in den Fahrzeuginnenraum
kann sich zudem die Luftfeuchtigkeit im Innenraum unerwünscht erhöhen bzw.
kann dadurch der Innenbereich beschlagen und dadurch auch sicherheitsrelevant
sein. Ferner wird auch die Rostanfälligkeit der Karosserie durch
das Ansammeln von Wasser an den Wandungsbereichen negativ beeinflusst.
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Um
das Eindringen von Wasser, Schmutz zu verhindern, insbesondere bei
Beaufschlagung der Dichtung, ist beispielsweise entweder eine Wasserschutzwand,
separate Abdeckplatte und/oder Schutzvorrichtung erforderlich, oder
es muss mehr Dichtungsmaterial, insbesondere unterschiedliche Schäume oder
Gummiteile eingesetzt werden, was zu einem erhöhten Montage- und Zeitaufwand
und damit Kosten führt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es eine Dichtung bereitzustellen,
die das Eindringen von Wasser, Schmutz und dergleichen verhindert
und auf einfache und kostengünstige
Weise hergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Dichtung soll wasserdicht
sein und geräuschisolierende
Eigenschaften aufweisen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei
zweckmäßige Ausführungsformen durch
die Merkmale der Unteransprüche
beschrieben sind.
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Insbesondere
schlägt
die vorliegende Erfindung eine Dichtung für einen in einem Karosserieblech
ausgebildeten Hohlraum bereit, mit einem verformbaren zur Anlage
an das Karosserieblech dienenden Dichtprofil, an dem zumindest eine
abkragende Dichtlippe vorgesehen ist, deren räumliche Lage sich bei einer
Verformung des Dichtprofiles verändert.
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An
das Dichtprofil ist eine Dichtlippe angeformt, die vom Dichtprofil
abkragt. Die Dichtlippe verändert
die räumliche
Lage in Abhängigkeit
der Verformung. Wird beispielsweise eine Motorwäsche in einem Motorinnenraum
vorgenommen, so wird durch den Wasserstrahldruck die Dichtungen
verformt. Die Veränderung
der Dichtlippe verhindert ein Eindringen von Wasser, Schutz oder
Abgasen. Bei einer länglichen
Dichtlippe kann ein erhöhter
Schallschutz am Blech und somit eine Geräuschisolierung in einem Fahrzeuginnenraum
bereitgestellt werden. Es wird somit keine zusätzliche Wasserschutzwand benötigt.
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Demzufolge
wird durch die vorliegende Erfindung auf einfache Weise eine Dichtung
bereitgestellt, die bei Beaufschlagung sowohl wasserdicht als auch geräuschisolierend
ist, zusätzliche
Dichtungsmaterialien vermieden werden können, Montagezeit gespart und
auf einfache und kostengünstige
Weise hergestellt werden kann.
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Vorteilhafterweise
wird die Dichtlippe bei einer Verformung des Dichtprofiles verschwenkt,
insbesondere in Richtung der erfolgten Verformung. Die Dichtlippe
ist derart ausgestaltet, dass die Veränderung der räumlichen
Lage der Lichtlippe von der Verformung des Dichtprofils abhängt. Insbesondere
ist die Dichtlippe hin und her schwenkbar ausgebildet.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, dass die Dichtlippe bei einer Verformung des
Dichtprofiles gegen das Karosserieblech und/oder eine Wandung des
Hohlraumes beaufschlagbar ist. Der Hohlraum dient beispielsweise
zur Aufnahme eines Expansionsventiles. Die Dichtlippe kann bei Beaufschlagung
mit dem Karosserieblech in Eingriff gebracht werden, so dass eine
wasserundurchlässige
und isolierende Abdichtung bereitgestellt werden kann.
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Bevorzugterweise
weist das verformbare Dichtprofil einen Abschnitt mit reduzierter
Wandungsstärke
auf, wobei die Dichtlippe an oder benachbart dieses Abschnittes
abkragt. Die reduzierte Wandungsstärke ermöglicht eine einfachere Verformung der
Dichtlippe. Die Dichtlippe kragt im wesentlichen senkrecht zu einem
Abschnitt des Dichtprofiles. Vorteilhafterweise stellt die Dichtlippe
eine Fortsetzung bzw. eine Verlängerung
eines Abschnitts des Dichtprofiles bereit. Das verlängerte Dichtprofil
ermöglicht einen
einfachen Eingriff mit dem Karosserieblech, insbesondere bei geringer
Druckbeaufschlagung und stellt einen Schallschutz bereit.
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Des
weiteren ist es von Vorteil, dass das Dichtprofil zumindest einen
Hohlraum, insbesondere einen offenen Hohlraum aufweist. Der Hohlprofil
stellt einerseits eine verbesserte Geräuschisolation und andererseits
optional eine größere Auf-
und/oder Anlagefläche
bereit. Ein durch die Dichtung optional ausgebildeter Hohlraum dient
insbesondere zur Aufnahme eines Expansionsventiles. Das Hohlprofil stellt
neben einer verbesserten Geräuschisolierung auch
eine optional größere Auf-
und/oder Anlagefläche
zur Verfügung.
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Vorteilhafterweise
sind das Dichtprofil und die Dichtlippe im wesentlichen am peripheren
Umfang vorgesehen. Dadurch wird eine Anpressung an die Stirnwand
ermöglicht
und eine Abdichtung und Geräuschisolierung
eines Stirnwandloches bereitgestellt. Es können Unebenheiten und Veränderungen der
Stirnwand ausgeglichen werden. Das Dichtprofil ist beispielsweise
im wesentlichen u-förmig
ausgebildet.
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Das
Dichtprofil verfügt
bevorzugterweise über
einen Verformungsabschnitt, der sich über die gesamte Peripherie
der Dichtung erstrecken kann. Der Verformungsabschnitt kann ein
Abschnitt mit reduzierter Materialstärke sein, der sich vorteilhafterweise
am Anschlußbereich
befindet. Bei einem Hohlprofil wird der Verformungsabschnitt in
etwa an dessen Scheitel vorliegen. Alternativ oder unterstützend kann
der Verformungsabschnitt auch ein leichter zu verformendes Material
enthalten.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist zumindest eine weitere Dichtlippe vorgesehen. Die erste Dichtlippe
steht bei Krafteinwirkung auf die Dichtung mit dem Karosserieblech
bzw. Wandung in Eingriff und vermeidet das Eindringen von Schmutz
und Wasser. Die weitere Dichtlippe ist derart ausgebildet, dass
diese ebenso bei Beaufschlagung mit dem Karosserieblech in Anschlag
gebracht und ein zusätzlicher
Schutz bereitgestellt werden kann. Die Dichtlippen sind schwenkbar
ausgebildet und verschließen den
Hohlraum oder die Durchgangsöffnung
bei Krafteinwirkung bzw. Druckbeaufschlagung, um ein Eindringen
von unerwünschten
Stoffen bzw. Materialien zu verhindern.
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Bevorzugterweise
sind das Dichtprofil und die Dichtlippe als integrales Bauteil ausgebildet.
Diese können
auf einfache und kostengünstige
Weise in größeren Mengen,
insbesondere in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden. Ein
weiterer Vorteil der integral ausgebildeten Dichtung ist eine einfaches
und schnelles Austauschen.
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Die
Dichtung ist vorteilhaft aus einem duktilen Werkstoff, insbesondere
einem Gummi oder einem Elastomer, beispielsweise EPMD, ausgebildet. Das
Material der Dichtung ist bevorzugterweise temperaturbeständig, gut
dehn- und streckbar und abriebbeständig.
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In
einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung entspricht
das Dichtprofil im wesentlichen dem stirnflächenseitigem Rand des Hohlraumes,
wobei die Dichtlippe im wesentlichen der Geometrie der durch den
Hohlraum definierten Wandung genügt.
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Weiterhin
kann die Dichtlippe verjüngt und/oder
gekrümmt
ausgebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine optimaler
Eingriff mit dem Karosserieblech ermöglicht werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Dichtlippe eine reduzierte Wandungsstärke im Eckbereich auf. Aufgrund
der reduzierten Wandungsstärke
im Eckbereich wird eine einfachere Verformung, beispielsweise bei
Beaufschlagung mit Kraft zur Verfügung gestellt.
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Schließlich ist
es von Vorteil, dass die Dichtlippe eine Lamellenstruktur, oder
dergleichen im Eckbereich der Dichtlippe aufweist. Die Lamellenstruktur ermöglicht ein
optimales in Eingriff bringen der Dichtung mit dem Karosserieblech
und vereinfacht die Verformung der Dichtlippe wesentlich. Ferner
können Unebenheiten
der Stirnwand und unterschiedliche Kraftbeaufschlagungen ausgeglichen
werden und eine wasser- und geräuschundurchlässige Dichtung bereitgestellt
werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der folgenden, lediglich beispielhaften und nicht einschränkend angeführten Beschreibung,
welche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
Darin zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Dichtung;
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2 eine
der in 1 entsprechende schematische Darstellung einer
erfindungsgemäßen Dichtung
mit Beaufschlagung;
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3 eine
Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung;
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4 einen
der in 3 entsprechenden Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung
ohne Beaufschlagung;
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5 einen
der in 3 entsprechenden Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Dichtung
mit Beaufschlagung;
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6 eine
weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dichtung.
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In
den 1 und 2 ist in schematischer Darstellung
das Wirkprinzip einer erfindungsgemäßen Dichtung gezeigt. 1 zeigt
eine Dichtung 10 mit einem Dichtprofil 40, einer
dichtseitigen Wandung 15 und einer Dichtlippe 50,
wobei die Dichtung 10 nicht beaufschlagt wird.
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Die
Dichtung 10 ist einstückig
ausgebildet und steht mit einem Karosserieblech 20 in Eingriff, durch
diese wird eine temperatur- und schwingungsunempfindliche Dichtung
bereitgestellt, zudem wird eine Wasserundurchlässigkeit und Geräuschisolierung
gewährleistet.
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Das
Karosserieblech 20 weist eine Aufkragung 22 bzw.
Kante auf. Das Karosserieblech 20 weist unterschiedliche
Durchtrittsöffnungen
bzw. Hohlräume,
die von einem Motorinnenraum zu einem Fahrgastinnenraum führen, auf,
wobei in 1 lediglich eine Durchtrittsöffnung 30 teilweise
dargestellt ist.
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Durch
die Durchtrittsöffnung 30 werden
beispielsweise Anschlusseinrichtungen, wie Verdampferrohre, Wärmetauscherrohre
oder Ventile geführt, die
sowohl im Motorbereich, als auch im Fahrzeuginnenraum geführt werden
müssen.
Der Hohlraum 30 besitzt eine Wandung 25.
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Das
Dichtprofil 40 ist umlaufend ausgebildet und wird mit der
Karosseriewand 20 in Anlage gebracht, wobei in 1 lediglich
ein Ausschnitt des Querschnitts des erfindungsgemäßen Dichtprofils 40 dargestellt
ist. Das Dichtprofil 40 ist vorgespannt und elastisch ausgebildet.
Parallel zum Dichtprofil 40 ist die Dichtlippe 50 bzw.
der Dichtungsrahmen angebracht.
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2 zeigt
die Dichtung 10 aus 1 unter motorraumseitiger
Beaufschlagung.
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Bei
früheren
Dichtungen könnte
beispielsweise ein Dampf- oder Wasserstrahldruck bei direkter Beaufschlagung
einer Dichtung den Eingriff zwischen dem Dichtprofl und der Karosseriewand
lösen, so
dass Wasser und Schmutz in den Fahrzeuginnenraum eintreten kann.
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Durch
die erfindungsgemäße Dichtlippe 50 wird
das Eintreten von unerwünschten
Stoffen vermieden, da die Dichtung 10 bei Beaufschlagung
mit Kraft gegen die Aufkragung 22 gedrückt wird, so dass die elastische
Dichtung 10, wie in 2 schematisch dargestellt,
zum Karosserieblech 20 hin verformt wird, wobei die bewegliche
Dichtlippe 50 zudem gegen die Karosseriewand 20 gedrückt wird
und dadurch ein Eindringen von Wasser in den Fahrzeuginnenraum vermieden
wird. Es ist anzumerken, dass die Beaufschlagung der Dichtung permanent
oder temporär
sein kann, im zuerst genannten Fall z.B. durch die Montage selbst,
im zweitgenannten Fall z.B. durch Fluid- oder Druckbeaufschlagung.
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Die
Dichtlippe 50 ist elastisch und hin und her schwenkbar
ausgebildet. Nach Beendigung der Kraftbeaufschlagung nimmt die Dichtung 10 und
insbesondere die Dichtlippe 50 ihre ursprüngliche
Lage ein.
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3 zeigt
eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtung 10.
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Die
Dichtung 10 ist symmetrisch aufgebaut und aus einem integralen
Bauteil hergestellt. Die Dichtung 10 weist mittig eine
Durchtrittsöffnung
für Bauteile,
die durch die Dichtung 10 geführt werden, auf, wobei eine
Vorkagung 45 zur Erhöhung
der Dichteigenschaften ausbildet ist. Die Vorkragung 45 der
Durchtrittsöffnung
dichtet die zu umschließende Anschlusseinrichtung
ab und verhindert darüber
hinaus ein Verrutschen dieser.
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An
der Dichtung 10 sind zwei Hohlräume 70, die durch
die u-förmigen
Dichtprofile 40 ausgebildet werden, ausgebildet. Die Hohräume 70 dienen
neben der Erhöhung
der Elastiztät
zudem zur Geräuschisolation.
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Die
Dichtlippe 50 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine tangentiale
Verlängerung
des Dichtprofils 40 ausgeführt. Die Dichtlippe 50 bildet
einen peripher am Hohlraum angeordneten Dichtungsrahmen aus.
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Bei
Druckbeaufschlagung, z.B. wenn in dem Volumen der Dichtung ein Expansionsventil
angeordnet und festzulegen ist, wird das u-förmige Dichtprofil 40 gegen
das Karosserieblech 20 gepresst und verformt, so dass die
Dichtlippe 50 gegen das Karosserieblech 20 gedrückt wird
und wie eine zusätzliche Schutzwand
wirkt, dadurch kann kein Wasser in den Fahrgastinnenraum eindringen.
Die Dichtlippe 50, die verlängert ausgebildet sein kann,
hintergreift das Karosserieblech 20 und stellt zudem eine
Schallschutzwand bereit und verringert die Geräuschimmissionen in dem Fahrzeuginnenraum.
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Die
Dicke der Dichtlippe 50 und die Dicke des Dichtprofils
sind entsprechend unterschiedlich ausgestaltet, so dass dadurch
eine erwünschte
Verformung der Dichtlippe 50 unterstützt wird.
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Um
eine verbesserte Dichtfunktion zu erhalten ist das Dichtprofil 40 mit
einem Abschnitt mit reduzierter Wandungsstärke 60 ausgestattet,
um eine leichtere Verformbarkeit der Dichtlippe zu ermöglichen.
Somit kann bei Anpressung der Dichtung 10 an das Karosserieblech
die Dichtlippe 50 leichter mit dem Karosserieblech 20 in
Eingriff gebracht werden, so dass eine entsprechende Wasserundurchlässigkeit
und Geräuschisolierung
gewährleistet
wird. Der Abschnitt mit reduzierter Wandungsstärke 60 wird dabei
einfach in den Hohlraum 70 des Dichtprofils 40 hinein
verformt.
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Die
Dichtlippe 50 ist zum distalen Ende hin verjüngt ausgebildet
und optional leicht gekrümmt. Dadurch
ergibt sich eine größerer karosserieseitiger Anpressdruck
und die Dichteigenschaften werden wesentlich verbessert. Die Dichtlippe 50 steht
vorteilhafterweise lediglich an einem Punkt bzw. linear mit dem
Karosserieblech 20 in Eingriff, so dass der Anpressdruck
der Dichtlippe 50 gegen das Karosserieblech entsprechend
optimiert werden kann.
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4 zeigt
einen der in 3 entsprechenden Ausschnitt
einer erfindungsgemäßen Dichtung ohne
Beaufschlagung.
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Das
u-förmige
Dichtprofil 40, das einen Hohlraum 70 ausbildet,
liegt an dem Karosserieblech 20 an. Die Dichtlippe 50 weist
am distalen Ende eine optionale Vorkragung 28 auf. In einem
Eckbereich 75, in dem das Dichtprofil 40 und die
Dichtlippe 50 zusammentreffen, weist die Dichtlippe 50 eine
reduzierte Wandungsstärke
auf, so dass die Verformung der Dichtlippe 50 vereinfacht
wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
die in der 4 nicht dargestellt ist, weist
die Dichtlippe im Eckbereich 75 eine Lamellenstruktur auf.
Die Lamellenstruktur vereinfacht die Verformung der Dichtlippe 50 und
verbessert zudem den Anpressdruck. Die reduzierte Wandungsstärke oder
Lamellenstruktur im Eckbereich 75 der Dichtlippe 50 wird
mittels eines Spritzgussverfahren auf einfache und kostengünstige Weise
hergestellt.
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5 stellt
einen der in 3 entsprechenden Ausschnitt
einer erfindungsgemäßen Dichtung mit
Beaufschlagung dar.
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Die
Dichtung 10 ist gegen das Karosserieblech 20 gedrückt. Die
reduzierte Wandungsstärke der
Dichtlippe 50 ermöglicht
eine schnelle und einfache Verformung dieser. Die Wandung 25 des
Karosseriebleches 20 verformt bei Beaufschlagung das u-förmige Dichtprofil 40,
so dass die Dichtlippe 50 mit dem Karosserieblech in Eingriff
steht. Das Karosserieblech 25 weist zum distalen Ende der
Durchtrittsöffnung 30 hin
einen Flansch 90 auf.
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Wie
aus der 5 ersichtlich, bildet die Dichtlippe 50 mit
dem Karosserieblech bei Beaufschlagung Hohlräume aus, wobei das Dichtprofil 40 mit
dem Karosserieblech an zumindest zwei Punkten in Eingriff steht.
Die gebildeten Hohlräume
wirken geräuschisolierend
und verbessern die Dichteigenschaften.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dichtung 10 ohne
Beaufschlagung.
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Die
Dichtung 10' entspricht
im wesentlichen der in 4 dargestellten.
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Im
Unterschied zu den in den vorhergehenden gezeigten Figuren weist
die Dichtung 10' eine weitere
Dichtlippe 80 auf. Die Dichtlippe 50' stellt eine Verlängerung
eines ersten Schenkels des u-förmigen Dichtprofils 40' dar und die
weitere Dichtlippe ist tangential am anderen Schenkel des Dichtprofils 40' angebracht.
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Die
zusätzliche
Dichtlippe 80 ist verjüngt und/oder
gekrümmt
ausgebildet und weist am distalen Ende eine Vorkragung auf. Durch
die Vorkragung wird der Anpressdruck erhöht. Im Eckbereich 95 des Dichtprofites 40' und der weiteren
Dichtlippe 80 weist diese eine reduzierte Wandungsstärke oder
Lamellenstruktur auf, so dass eine Verformung der weiteren Dichtlippe 80 vereinfacht
wird.
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Wird
die Dichtung 10' gegen
die Wandung 25 des Karosseriebleches 20 gedrückt, so
verformen sich die Dichtlippe 50' und die weitere Dichtlippe 80 zum
Karosserieblech 20 hin und schließen die Durchtrittsöffnung hermetisch
ab. Durch die elastische Ausgestaltung wird eine dauerhafte hin
und her Bewegung bzw. eine dauerelastische Anpressung der Dichtlippen 50' und 80 gewährleistet.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass das erfindungsgemäße Konzept darauf beruht, eine Dichtung
für einen
in einem Karosserieblech ausgebildeten Hohlraum bereitzustellen,
die insbesondere bei Krafteinwirkung oder Beaufschlagung ein Eindringen
von Wasser und Lärm
verhindert und das überraschend
einfach, schnell und kostengünstig.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf derzeit
bevorzugte Ausführungsform
vollständig
beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedene
Veränderungsmöglichkeiten
im Rahmen der beiliegenden Ansprüche
möglich
sind, ohne von dem erfindungsgemäßen Konzept
und dem beanspruchten Schutz abzuweichen.
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Insbesondere
sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedenste geometrische Ausgestaltungen
von Dichtungen möglich
erscheinen. Das Dichtung kann aus unterschiedlichsten Materialien gefertigt
werden und ist variabel in der Geometrie, z.B. angepaßt an ein
aufzunehmendes Bauteil wie das Expansionsventil einer Klimaanlage.
Außerdem sind
Dichtungslippen an verschiedenen Stellen und von verschiedenster
Konfiguration möglich.