DE69310708T2

DE69310708T2 - Dichtungsband

Info

Publication number: DE69310708T2
Application number: DE69310708T
Authority: DE
Inventors: Gerard Gallas
Original assignee: Draftex Industries Ltd
Current assignee: GDX North America Inc
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-11-17
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2013-11-18
Also published as: CZ3594A3; EP0613800B1; GB2275712A; GB2275712B; JPH07101294A; DE69310708D1; JP3614458B2; ES2101245T3; TR27386A; GB9304315D0; EP0613800A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseiste zum Abdichten rund um wenigstens ein Teil eines durch ein Schließteil verschließbaren Rahmens einer Öffnung, mit einem zusammendrückbaren Material, das so angeordnet ist, daß es zwischen dem Rahmen und dem Schließteil zusammengedrückt wird, um eine Dichtbarriere zu schaffen.
Eine solche Dichtleiste ist beispielsweise aus der DE-A-35 27 094 oder der US-A-4 143 497 bekannt. Öbwohl das zusammendrückbare Material - wie beispielsweise geschäumtes elastomeres Material oder elastomeres Material geringer Dichte, das bei diesen Dichtungsleisten verwendet wird - gute Dichtungseigenschaften gegen Wasser, Feuchtigkeit oder Zugwind aufweist, kann es gegenüber dem akustischen Widerstand wenig zufriedenstellend sein, das heißt, daß es für einen geringen Widerstand gegenüber der Übertragung von äußeren Geräuschen in das innere des Wagens sorgt. Die Erfindung zielt daraut ab, mit diesem Problem fertig zu werden.
Die bekannte Dichtleiste ist deshalb erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsleiste in Verbindung mit dem zusammendrückbaren Material zusätzliches Material umfaßt, das eine höhere akustische Dämpfung als die des zusammendrückbaren Materials aufweist und hinsichtlich auf das zusammendrückbare Material derart angeordnet ist, daß es die Energie akustischer Wellen dämpft, die darauf abzielen, zwischen dem Rahmen und dem geschlossenen Schließteil hindurchzugehen.
Erfindungsgemäß ausgestaltete Dichtungseisten werden nachfolgend nur beispielhaft anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten Form einer Dichtungsleiste;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Dichtungsleiste gemäß Fig. 1, jedoch die Dichtungsleiste auf einem eine Türöffnung in der Fahrzeugkarosserie umgebenden Karosserieflansch angeordnet darstellend;
Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2, die die Konfiguration darstellt, die die Dichtungsleiste annimmt, wenn sich die Tür in der Öffnung schließt;
Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Fig. 2, jedoch eine erfindungsgemäße Dichtungsleiste darstellend;
Fig. 5 eine Darstellung gemäß Fig. 4, die die Konfiguration zeigt, die die Dichtungsleiste annimmt, wenn sich die Tür in der Öffnung schließt;
Fig. 6 und 7 den Abbildungen Fig. 4 und 5 entsprechende Darstellungen, jedoch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsleiste darstellend;
Fig. 8 und 9 den Abbildungen 4 und 5 entsprechende Darstellungen, jedoch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Dichtungsleiste darstellend und
Fig. 10 eine Fig. 4 entsprechende Darstellung, die eine weitere Form einer erfindungsgemäßen Dichtungsleiste darstellt.
In allen Abbildungen sind sich entsprechende Teile durch die gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Dichtungsleiste gemäß den Abbildungen Fig. 1, 2 und 3 weist einen sich in Längsrichtung erstreckenden kanalförmigen Klemmteil 12 auf, auf dessen einer Außenwand ein gemeinsam verlaufender rohrförmiger Dichtungsteil 14 angeordnet ist. Der Klemmteil 12 umfaßt ein extrudiertes Material, wie beispielsweise Kunststoffe oder Gummimaterial 16, in welches ein verstärkender Kern oder Träger 18 eingebettet ist.
Der Träger 18 kann jede geeignete Form aufweisen. Er kann beispielsweise aus Metall bestehen, welches in Abständen entlang seiner Länge durchlöchert ist. Gemäß einer Ausführungsform umfaßt der Träger U-förmige Elemente, die Seite an Seite entlang der Länge des Trägers angeordnet sind, um einen Kanal zu bilden, und entweder vollständig voneinander getrennt sind oder miteinander über kurze einteilige Verbindungsglieder miteinander verbunden sind. Statt dessen kann ein entlang der Länge des Kanals um den Kanal hinund hergewundener Draht verwendet werden. Jedoch sind auch andere Formen der Trägerkonstruktion möglich.
Der Klemmteil 12 ist vorzugsweise durch ein Kreuzkopf-(cross-head)- Extrusionsverfahren hergestellt.
Der Dichtungsteil 14 ist vorzugsweise aus einem weichen Gummi, beispielsweise einem Schwammgummi oder zellenartigen Gummi hergestellt. Der Dichtungsteil 14 kann auch mittels eines Extrusionsverfahrens hergestellt werden. Er kann separat von dem Klemmteil hergestellt werden und anschließend in einem separaten Prozeß klebend an dem Klemmteil festgemacht werden. Statt dessen kann die gesamte Dichtungsleiste auch durch eine gleichzeitige Extrusion hergestellt werden.
Das extrudierte Material 16 des Klemmteils 12 wird vorzugsweise mit einstückigen Klemmlippen 20 extrudiert, die auf den Innenwänden des Kanals angeordnet sind. Der Extrusionsprozeß kann ausgelegt sein, daß das Material dieser Klemmlippen weicher ist als der Rest des extrudierten Materials 18.
Im Betrieb ist die Dichtungsleiste dadurch um den Rahmen einer Tür oder einer dnderen verschließbaren Öffnung einer Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet, daß der Klemmteil 12 auf den Flansch 22 (Fig. 2) aufgesetzt ist, der sich entlang der Öffnung erstreckt und dort ausgebildet ist, wo die inneren und äußeren Bleche der Karosserie an der Öffnung zusammengebracht und verschweißt sind. Die Konfiguration des Klemmteils ist so, daß dieser den Flansch 22 festklemmt, wobei diese Klemmaktion durch die Lippen 20 unterstützt wird. Auf diese Weise trägt daher der Klemmteil 12 den Dichtungsbereich 14 so, daß letzterer entlang der Umfangsfläche der Öffnung verläuft und in Richtung auf die Tür 24 oder ein anderes Schließteil für die Öffnung gerichtet ist.
Fig. 3 zeigt, wie die sich schließende Tür 24 den Dichtungsteil 14 teilweise zusammendrückt, um um die Öffnung für eine effektive Abdichtung gegen Zugluft und Wasser oder Feuchtigkeit zu sorgen.
Fig. 4 entspricht der Abbildung Fig. 2, jedoch zeigt sie eine der erfindungsgemäßen Dichtungseisten.
Die Dichtungseiste gemäß den Abbildungen Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von der Dichtungsleiste der Abbildungen Fig. 1 bis 3 dadurch, daß wenigstens ein Teil der Wand des Dichtungsteils 14 mit Material 30 bedeckt ist oder durch Material 30 ersetzt ist, welches ausgewählt und konstruiert ist, um einen akustischen Widerstand zu bilden. Das normale Material des Dichtungsteils 14 (Schwammgummi oder zellartiger Gummi) weist nur geringe akustische Widerstandseigenschaften auf, obwohl es für exzellente Abdichtungseigenschaften gegen das Eindringen von Zugluft, Wasser oder Feuchtigkeit sorgt. Daher sorgt eine Dichtungseiste der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Form nur für eine geringe Dämpfung der äußeren Geräusch (beispielsweise Straßengeräusche oder aerodynamische Geräusche) und sorgt somit für einen geringen Widerstand gegen die Übertragung dieser äußeren Geräusche in das Innere des Fahrzeugs.
Wenn eine akustische Welle gegen das elastische Material des Dichtungsteils 14 prallt, passiert ein Teil der akustischen Energie die Wand, während ein anderer Teil reflektiert wird und ein Teil der Energie absorbiert wird. Der Betrag der durch die Wand hindurchtretenden Energie sowie der Betrag der reflektierten Energie hängen von der akustischen Dämpfung der Wand ab, das heißt deren Masse und Steifigkeit. Je größer die Masse der Wand und deren Steifigkeit ist, desto größer ist deren akustische Dämpfung und um so geringer ist konsequenterweise die die Wand passierende Wellenenergie. Im Falle der in den Abbildungen Fig. 1 bis 3 dargestellten Dichtungsleiste weist das Material des Dichtungsteils eine sehr geringe akustische Dämpfung auf und ein signifikanter Teil der akustischen Energie passiert durch den Dichtungsteil in das Innere des Fahrzeugs.
Im Falle der in den Abbildungen Fig. 4 und 5 dargestellten Dichtungsleiste ist der Betrag der akustischen Energie, die durch den Dichtungsteil 14 hindurchdringt, wenn die Tür geschlossen ist (Fig. 5), jedoch zum größten Teil aufgrund der akustischen Abschirmung (30) reduziert. Die akustische Abschirmung besteht aus einem Material mit hoher akustischer Dämpfung, beispielsweise einem thermoplastischen Material oder einem kompakten Elastomer.
Aufgrund des Materialtyps, aus dem die akustische Abschirmung hergestellt ist, zielt die akustische Abschirmung 30 darauf ab, die Flexibilität des Dichtungsteils 14 zu verringern und somit die Kraft zu steigern, die notwendig ist, um die Tür zu schließen. Aus diesem Grund ist die akustische Abschirmung 30 auf dem Dichtungsteil 14 angeordnet, um dessen Effekt auf die Zusammendrückbarkeit des Dichtungsteils zu minimieren. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die akustische Abschirmung so auf dem Dichtungsteil angeordnet, daß - wenn die Tür 24 geschlossen ist - die akustische Abschirmung 30 weder in Kontakt mit der Tür noch in Kontakt mit der in der Nähe der Öffnung gelegenen Karosserie 23 ist.
Vorteilhafterweise ist die akustische Abschirmung 30 mit sich in Längsrichtung erstreckenden Kerben 32 ausgebildet, die die Deformierung der akustischen Abschirmung erleichtern, wenn der Dichtungsteil 14 beim Schließen der Tür (vgl. Fig. 5) deformiert wird und somit die herabgesetzte Flexibilität des Materials der akustischen Abschirmung ausgleicht.
Die akustische Abschirmung 30 kann an dem Material des Dichtungsteils 14 durch einen Klebstoff festgelegt werden. Vorzugsweise wird es jedoch durch gemeinsames Extrudieren mit dem Rest des Materials des Dichtungsteils gebildet. Die akustische Abschirmung 30 kann als Lage auf der Außenseite des Dichtungsteils ausgebildet sein, deren Querschnitt im übrigen unbeeinflußt ist. Statt dessen kann die Dicke der Wand des Hauptmaterials des Dichtungsteils im Bereich der akustischen Abschirmung 30 lokal reduziert werden oder in diesem Bereich durch die akustische Abschirmung vollständig ersetzt werden.
Bei der Dichtungsleiste gemäß den Abbildungen 4 und 5 ist die akustische Abschirmung selbstverständlich sichtbar und muß aus diesem Grund ein ästhetisches Erscheinungsbild aufweisen.
Die Abbildungen 6 und 7 entsprechen den Abbildungen 4 und 5, jedoch zeigen sie eine Ausführungsform, bei der die akustische Abschirmung 30 anstatt auf der Außenseite auf der Innenseite des hohlen Dichtungsteils 14 angeordnet ist. Die Konstruktion und deren Wirkung sind im übrigen die gleichen. In diesem Fall ist die akustische Abschirmung durch gemeinsames Extrudieren mit dem Rest des Dichtungsteils 14 ausgebildet.
Obwohl die Abbildungen Fig. 4 bis 7 die Verwendung eines Dichtungsteils 14 mit einer hohlen Konfiguration zeigen, kann der Dichtungsteil unter gewissen Umständen die Form einer Lippe annehmen. In einem solchen Fall kann die akustische Abschirmung 30 in der gleichen beschriebenen Art und Weise beschaffen sein.
Die Abbildungen Fig. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungsform, in der der Dichtungsteil 14 mit einer Teilungswand 34 versehen ist. Ein Teil oder die gesamte Wand wird durch die akustische Abschirmung 30 gebildet. Die Konstruktion und deren Arbeitsweise entsprechen im übrigen den in den Abbildungen Fig. 4 bis 7 gezeigten Bespielen. Wiederum kann die akustische Abschirmung der Leiste gemäß den Fig. 8 und 9 nur durch gemeinsames Extrudieren hergestellt werden.
Die in Fig. 10 dargestellte Dichtungsleiste ist ähnlich zu der in den Abbildungen Fig. 8 und 9 gezeiqten, ohne daß die Masse der akustischen Abschirmung 30 ausgewählt ist, um den akustischen Abschirmeffekt zu steigern.
Wenn m die Masse der akustischen Abschirmung 30 ist und k die Steifigkeit der sich durch das Innere des Dichtungsteils 14 erstreckenden Wand ist, weist die Anordnung der akustischen Abschirmung und dieser Wand somit eine Resonanzfrequenz f auf, in der
ist.
Demgemäß wird die akustische Wellenenergie, die mit der Frequenz f aufprallt, bewirken, daß die akustische Abschirmung und ihre tragende Wand bei dieser Frequenz mitschwingen. Jedoch wird eine mit einer Frequenz oberhalb f aufprallende akustische Wellenenergle bewirken, daß die akustische Abschirmung und die Wand im Gegensatz zu der aufprallenden Energie vibrieren. Die akustische Dämpfung und somit der akustische Abschirmungseffekt werden gesteigert oder verstärkt. Der Betrag der von der akustischen Abschirmung reflektierten akustischen Energie wird durch die resultierende Vibration der Masse m gesteigert.
Demgemäß kann durch die Auswahl der Masse m und die Steifigkeit k in Abhängigkeit des Hauptfrequenzbandes der zu dämpfenden akustischen Energie der Dämpfungseffekt beträchtlich gesteigert werden. Die Resonanzfrequenz sollte niedrig relativ zum Hörbereich des menschlichen Ohres sein (welcher von etwa 20 Hz bis etwa 20 kHz reicht). Beispielsweise kann eine Resonanzfrequenz mit einem Wert von etwa 30 bis 50 Hz verwendet werden.
Es ist allerdings notwendig sicherzustellen, daß die Masse m nicht bis auf ein solches Maß erhöht wird, daß das resultierende Volumen der akustischen Abschirmung 30 bei der maximalen Verformung in Kontakt mit der inneren Wand des Dichtungsteils 14 tritt. De optimale Geometrie für die akustische Abschirmung 30 kann durch Computer-aided-design erhalten werden.

Claims

1. Dichtungsleiste zum Abdichten rund um wenigstens ein Teil eines durch ein Schließteil verschließbaren Rahmens einer Öffnung, mit einem zusammendrückbaren Material (14), das so angeordnet ist, daß es zwischen dem Rahmen (22) und dem Schließteil (24) zusammengedrückt wird, um eine Dichtbarriere zu schaffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsleiste in Verbindung mit dem zusammendrückbaren Material (14) zusätzliches Material (30) umfaßt, das eine höhere akustische Dämpfung als die des zusammendrückbaren Materials (14) aufweist und hinsichtlich auf das zusammendrückbare Material (14) derart angeordnet ist, daß es die Energie akustischer Wellen dämpft, die darauf abzielen, zwischen dem Rahmen (22) und dem geschlossenen Schließteil (24) hindurchzugehen.

2. Dichtungseiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material (30) an einer solchen Stelle angeordnet ist, daß dessen Beeinflussung der Zusammendrückbarkeit des zusammendrückbaren Materials (14) minimal ist.

3. Dichtungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material (30) mit dem zusammendrückbaren Material (14) verbunden ist und mit sich in Längsrichtung erstreckenden Kerben (32) versehen ist, um seine Flexibilität hinsichtlich auf das Zusammendrücken des zusammendrückbaren Materials (14) zu steigern.

4. Leiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material die Form eines hohlen Rohres (14) hat, das durch Zusammendrücken beim Schließen des Schließteils (24) teilweise eingeknickt wird, und dadurch, daß das zusätzliche Material (30) an einem Teil der Wand des Rohres (14) angeordnet ist, der im wesentlichen unbehindert ist von den beiden Teilen, dem Schließteil (24) und dem Rohr (22).

5. Leiste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material (30) auf der Außenseite der Wand des Rohres (14) angeordnet ist.

6. Leiste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material (30) auf der Innenseite der Wand des Rohres (14) angeordnet ist.

7. Leiste nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material die Form eines hohlen Rohres (14) hat, das derart angeordnet ist, daß es durch das Schließen des Schließteils (24) teilweise eingedrückt wird, wobei das Rohr einen inneren Wandteil aufweist, der das zusätzliche Material (30) trägt oder teilweise von diesem gebildet ist.

8. Leiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material (14) und das zusätzliche Material (30) durch gemeinsames Extrudieren hergestellt sind.

9. Leiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des zusätzlichen Materials (30) und die Festigkeit, mit der dieses getragen wird, hinsichtlich auf die Frequenz der Energie der zu dämpfenden akustischen Wellen ausgewählt ist, um für eine dynamische Dämpfung der akustischen Energie zu sorgen.

10. Leiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese an einem kanalförmigen Klemmteil (12) angeordnet ist, der daran angepaßt ist, mit dem Rahmen (22) in Eingriff zu stehen.

11. Leiste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammendrückbare Material (14) ein weiches Gummi wie beispielsweise ein Schwammgummi ist.

12. Leiste nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Material (30) ein thermoplastisches Material oder ein kompaktes Elastomer ist.