DE102005002378C5 - Method for producing a seal, in particular for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Herstellen einer Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die ein mit einer reibungsvermindernden Oberfläche (3) versehenes Formteil (1) aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: a) Einlegen eines Bandes (2), das eine Grundschicht (6), eine Deckschicht (4) und eine zwischen der Grundschicht (6) und der Deckschicht (4) angeordnete Klebstoffschicht (5) aufweist, in ein die Form des Formteils (1) bestimmendes Spritzgießwerkzeug (7) derart, dass die Deckschicht (4) nach der Herstellung eine Aussenfläche des Formteils (1) mit einer reibungsvermindernden Oberfläche (3) bildet, wobei die Grundschicht (6) vor dem Einlegen des Bandes (2) in das Spritzgießwerkzeug (7) durch Warmumformen mit einer vorbestimmten Form versehen wird; b) Fixieren des Bandes (2) an wenigstens einer vorbestimmten Stelle (11) im Spritzgießwerkzeug (7); c) Einführen einer Spritzgießmasse (8), die aus einem elastomeren Werkstoff besteht, bei einer vorgegebenen Temperatur und mit einem vorgegebenen Druck in das Spritzgießwerkzeug (7) derart, dass die Spritzgießmasse (8)...Method for producing a seal, in particular for a motor vehicle, having a molded part (1) provided with a friction-reducing surface (3), the method comprising the following steps: a) inserting a strip (2) comprising a base layer (6), a cover layer (4) and an adhesive layer (5) arranged between the base layer (6) and the cover layer (4), in an injection mold (7) determining the shape of the molded part (1), such that the cover layer (4) adjoins the Forming an outer surface of the molded article (1) with a friction reducing surface (3), wherein the base layer (6) is provided with a predetermined shape by hot working before inserting the strip (2) into the injection mold (7); b) fixing the tape (2) at at least one predetermined location (11) in the injection mold (7); c) introducing an injection molding compound (8), which consists of an elastomeric material, at a predetermined temperature and with a predetermined pressure in the injection mold (7) such that the injection molding compound (8) ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Dichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die ein mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehenes Formteil aufweist. Das Formteil wird in einem Spritzgießprozess hergestellt. Dabei wird eine Spritzgießmasse, die aus einem elastomeren Werkstoff besteht, bei einer vorgegebenen Temperatur und mit einem vorgegebenen Druck in das Spritzgießwerkzeug eingeführt. Nach Abkühlen der Spritzgießmasse wird das erstarrte Formteil aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen.The invention relates to a method for producing a seal, in particular for a motor vehicle, which has a molded part provided with a friction-reducing surface. The molded part is produced in an injection molding process. In this case, an injection molding compound, which consists of an elastomeric material, introduced at a predetermined temperature and at a predetermined pressure in the injection mold. After cooling the injection molding compound, the solidified molded part is removed from the injection mold.
Dichtungen mit Formteilen werden beispielsweise zur Abdichtung einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs verwendet. Die Formteile können dabei zur Verbindung von mehreren Dichtungsprofilen herangezogen werden oder im Bereich unstetiger Karosserieverläufe die Dichtigkeit gewährleisten. Des Weiteren ist es im Bereich einer heb- und senkbaren Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs erforderlich, eine geringe Reibung zwischen dem Formteil und der angrenzenden beweglichen Fensterscheibe zu ermöglichen. Diese geringe Reibung kann durch eine reibungsvermindernde Oberfläche des Formteils erreicht werden, welche herkömmlicherweise durch eine Gleitschicht, beispielsweise eine Flockschicht aus Kunstfasern, gebildet wird. Zur Fixierung der Gleitschicht an dem Formteil ist es bekannt, eine Klebstoffschicht auf das fertige Formteil aufzutragen, um anschließend die Gleitschicht aufzukleben.Seals with moldings are used for example for sealing a body of a motor vehicle. The moldings can be used for the connection of several sealing profiles or ensure the tightness in the area of discontinuous body profiles. Furthermore, in the area of a liftable and lowerable window pane of a motor vehicle, it is necessary to allow a low friction between the molded part and the adjacent movable window pane. This low friction can be achieved by a friction-reducing surface of the molding, which is conventionally formed by a sliding layer, for example a flock layer of synthetic fibers. In order to fix the sliding layer on the molded part, it is known to apply an adhesive layer to the finished molded part in order subsequently to adhere the sliding layer.
Eine Dichtung für Fensterschächte in Fahrzeugtüren mit absenkbaren Fensterscheiben ist aus der
Weiterhin beschreibt die
Darüber hinaus offenbart die
Ein Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus thermoplastischen Werkstoffen wird in der
Weiterhin offenbart die
Eine Dekorationsfolie, die sich aus einer Grundfolie und einer durch eine Harzschicht gebildeten Haftschicht zusammensetzt, sowie ein Verfahren zum Dekorieren in der Form beim Spritzgießen offenbart die
Ein streifenartiges Dichtungsprofil, das einen aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Grundkörper aufweist, wird ferner in der
Als nachteilig hat es sich bei den bekannten Herstellungsverfahren erwiesen, dass nach der Herstellung eines Formteils der Dichtung als weitere Schritte das Aufbringen einer Klebstoffschicht sowie das anschließende Aufbringen einer reibungsvermindernden Schicht und zum Teil zusätzliche Fixiermaßnahmen erforderlich sind. Dies erfordert einen umfangreichen Einsatz von Maschinen und Personal, der zu relativ hohen Fertigungskosten führt. Zudem stellt sich die Fixierung der reibungsvermindernden Oberfläche bei gekrümmt geformten Formteilen, beispielsweise mit dreidimensionaler Kontur, schwierig dar, da die Fixierung oft durch Aufdrücken oder Anrollen erfolgt.It has proved to be disadvantageous in the known production methods that after the production of a molded part of the seal as further steps the application of an adhesive layer and the subsequent application of a friction-reducing layer and partly additional fixing measures are required. This requires extensive use of machinery and personnel, resulting in relatively high manufacturing costs. In addition, the fixation of the friction-reducing surface in curved shaped moldings, for example, with a three-dimensional contour, difficult, since the fixation is often done by pressing or rolling.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Dichtung, die ein mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehenes Formteil aufweist, zu schaffen, das eine einfache und kostengünstige Fertigung unter Berücksichtigung der vielfältigen geometrischen Ausbildungen der Formteile ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for producing a seal having a provided with a friction-reducing surface molding, which allows a simple and cost-effective production, taking into account the diverse geometric configurations of the moldings.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. To solve this problem, a method according to claim 1 is proposed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.Advantageous embodiments of the method according to the invention are described in
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, während des Spritzgießvorganges zur Fertigung des Formteils der Dichtung ein in das Spritzgießwerkzeug eingelegtes und mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehenes Band zu hinterspritzen. Das Band kann so entsprechend den geforderten Eigenschaften hinsichtlich Aufbau, Dicke, Material, Elastizität und Oberflächenbeschaffenheit vor dem Spritzgießprozess separat gebildet werden. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung des Bandes mit der Spritzgießmasse und damit mit dem Formteil ist eine nachträgliche Aufbringung der reibungsvermindernden Oberfläche hinfällig, so dass eine einfache Fertigung mit einem nur wenige Arbeitsschritte umfassenden Verfahren möglich ist.The method according to the invention is based on the insight during the injection molding process for the production of the molded part of the gasket to inject a strip inserted in the injection mold and provided with a friction-reducing surface. The tape can thus be formed separately according to the required properties in terms of structure, thickness, material, elasticity and surface finish before the injection molding process. Due to the cohesive connection of the strip with the injection molding compound and thus with the molded part, a subsequent application of the friction-reducing surface is obsolete, so that a simple production with a method comprising only a few steps is possible.
Vor dem Spritzgießvorgang wird das Band in das Spritzgießwerkzeug eingelegt und fixiert, beispielsweise mittels eines Vakuums. Das Band kann dabei derart in dem Spritzgießwerkzeug zu liegen kommen, dass seine reibungsvermindernde Oberfläche an einem Werkzeugteil des Spritzgießwerkzeugs anliegt. Anschließend wird die heiße Spritzgießmasse in das Spritzgießwerkzeug eingeführt, wodurch das eingelegte Band hinterspritzt wird. Hierbei wird die heiße Spritzgießmasse das Band erwärmen oder anschmelzen und sich beim Abkühlen fest mit dem Band verbinden. So entsteht bereits durch den Spritzgießprozess ein mit einer reibungsvermindernden Oberfläche versehenes Formteil, beispielsweise für die Dichtung eines Kraftfahrzeugs.Before the injection molding process, the tape is inserted into the injection mold and fixed, for example by means of a vacuum. The tape can come to lie in the injection mold so that its friction-reducing surface rests against a tool part of the injection mold. Subsequently, the hot injection molding compound is introduced into the injection mold, whereby the inserted tape is back-injected. In this case, the hot injection molding compound will heat or melt the tape and firmly bond to the tape as it cools. Thus, already created by the injection molding process provided with a friction-reducing surface molding, for example, for the seal of a motor vehicle.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Band um ein sogenanntes Flockband. Dieses gestaltet sich üblicherweise derart, dass eine folienartige Grundschicht mit einer Beflockung, beispielsweise Polymerflocken, versehen ist. Die Beflockung ist über eine Klebstoffschicht an der Grundschicht fixiert.Preferably, the band is a so-called flock band. This is usually designed such that a film-like base layer is provided with a flocking, for example polymer flakes. The flocking is fixed to the base layer via an adhesive layer.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es somit möglich, geringe Fertigungskosten, eine gute Qualität der reibungsvermindernden Oberfläche und eine zuverlässige Befestigung der reibungsvermindernden Oberfläche an dem Formteil der Dichtung erzielen.With the method according to the invention, it is thus possible to achieve low production costs, a good quality of the friction-reducing surface and a reliable attachment of the friction-reducing surface to the molded part of the seal.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auch gekrümmt geformte Formteile einfach, dauerhaft und in allen Bereichen lagegenau mit der reibungsvermindernden Oberfläche versehen werden können.Another advantage of the invention is that even curved shaped moldings easy, permanently and in all areas can be accurately positioned with the friction-reducing surface.
Das Band weist eine Grundschicht, eine Deckschicht und eine zwischen der Grundschicht und der Deckschicht angeordnete Klebstoffschicht auf, wobei die Grundschicht während des Spritzgießprozesses stoffschlüssig mit der Spritzgießmasse verbunden wird und die Deckschicht die reibungsvermindernde Oberfläche bildet. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit einem derart gestalteten Band zweckmäßig durchführen, da die Grundschicht einerseits als Trägermaterial für die Klebstoffschicht und Deckschicht und andererseits als Bindeglied zur Fixierung des Bandes an dem Formteil dient. So können die einzulegenden Bänder vorab separat in großen Mengen und mit unterschiedlichen Eigenschaften leicht hergestellt werden, um dann entsprechend den Anforderungen hinsichtlich der Reibungsverminderung und Dichtfunktion ausgewählt und in das Spritzgießwerkzeug eingelegt zu werden.The tape has a base layer, a cover layer and an adhesive layer arranged between the base layer and the cover layer, wherein the base layer is adhesively bonded to the injection molding compound during the injection molding process and the cover layer forms the friction-reducing surface. The inventive method can be carried out expediently with such a designed band, since the base layer serves on the one hand as a carrier material for the adhesive layer and top layer and on the other hand as a link for fixing the band to the molded part. Thus, the strips to be introduced can be easily prepared in advance separately in large quantities and with different properties, and then selected according to the requirements of the friction reduction and sealing function and inserted into the injection mold.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Deckschicht durch eine Faserschicht gebildet wird, wobei die Faserschicht vorzugsweise Fasern einer Länge von ca. 0,1 mm bis ca. 0,8 mm aufweist. Als Fasern können grundsätzlich Kunst- oder Naturfasern verwendet werden.In an advantageous development of the method it is provided that the cover layer is formed by a fiber layer, wherein the fiber layer preferably has fibers of a length of about 0.1 mm to about 0.8 mm. As fibers, art or natural fibers can be used in principle.
Vorteilhafterweise enthalten die Fasern Polyester, um so eine gute Fixierung in der Klebstoffschicht zu erreichen.Advantageously, the fibers contain polyester, so as to achieve a good fixation in the adhesive layer.
Alternativ kann die Deckschicht durch eine Lackschicht oder eine, insbesondere einkomponentige, Gleitfolie gebildet werden. Dadurch können ebenfalls geeignete Gleiteigenschaften der reibungsvermindernden Oberfläche zur Verfügung gestellt werden.Alternatively, the cover layer can be formed by a lacquer layer or a, in particular one-component, sliding film. As a result, suitable sliding properties of the friction-reducing surface can also be provided.
Um eine gezielte Anpassung des Bandes an die Kontur der Werkzeugteile des Spritzgießwerkzeugs zu erreichen, wird erfindungsgemäß die Grundschicht vor dem Einlegen des Bandes in das Spritzgießwerkzeug durch Warmumformen mit einer vorbestimmten Form versehen. Diese Form kann entsprechend der Kontur der Werkzeugteile ausgebildet sein.In order to achieve a targeted adaptation of the tape to the contour of the tool parts of the injection mold, according to the invention, the base layer is provided by hot forming with a predetermined shape before inserting the tape into the injection mold. This shape may be formed according to the contour of the tool parts.
Zweckmäßigerweise weist die Grundschicht eine Dicke von ca. 1,0 mm auf. Eine derartige Grundschicht eignet sich für das Warmumformen und stellt eine verstärkte Trägerschicht dar. Alternativ oder zusätzlich kann eine verstärkte Trägerschicht durch einen spritzgegossenen Einleger, der die geforderte dreidimensionale Kontur aufweist, gebildet werden. Das Flockband wird in diesem Fall mit dem Einleger stoffschlüssig verbunden, und anschließend wird der Einleger zusammen mit dem Flockband in dem Spritzgießwerkzeug angeordnet und hinterspritzt.Appropriately, the base layer has a thickness of about 1.0 mm. Such a base layer is suitable for hot forming and constitutes a reinforced carrier layer. Alternatively or additionally, a reinforced carrier layer may be formed by an injection-molded insert having the required three-dimensional contour. The flock is connected in this case with the insert cohesively, and then the insert is placed together with the flock in the injection mold and back injection.
Für die Grundschicht sollte ein Material ausgewählt werden, welches unter Berücksichtigung der Verfahrensbedingungen, wie zum Beispiel Temperatur und Druck, und insbesondere im Hinblick auf den Werkstoff der Spritzgießmasse geeignet ist, den Stoffschluß zwischen der Grundschicht und der Spritzgießmasse herzustellen. Zweckmäßigerweise umfasst die Grundschicht Polyolefin.For the base layer, a material should be selected which, taking into account the process conditions, such as temperature and pressure, and in particular with regard to the material of the injection molding, is suitable for producing the material bond between the base layer and the injection molding compound. Conveniently, the base layer comprises polyolefin.
Die sich durch das Vorsehen von Grundschicht, Deckschicht und Klebstoffschicht ergebende Sandwichbauweise kann in Bedarfsfall durch ein Band ersetzt werden, dass aus einem im wesentlichen homogenen Werkstoff besteht.The sandwich construction resulting from the provision of the base layer, cover layer and adhesive layer can, if required, be replaced by a strip consisting of a substantially homogeneous material.
Zur Gewährleistung eines praxisgerechten Spritzgießprozesses umfasst die Spritzgießmasse vorteilhafterweise Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Alternativ kann die Spritzgießmasse ein thermoplastisches Elastomer (TPE), vorzugsweise ein vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer (TPV), beinhalten. Von Vorteil ist es ferner, wenn die zweckmäßigerweise aus TPE oder TPV bestehende Spritzgießmasse beim Einführen in das Spritzgießwerkzeug eine Temperatur im Bereich von ca. 160°C bis ca. 260°C, vorzugsweise im Bereich von ca. 190°C bis ca. 210°C, aufweist.To ensure a practice-oriented injection molding process, the injection molding composition advantageously comprises ethylene-propylene-diene rubber (EPDM). Alternatively, the injection molding compound may include a thermoplastic elastomer (TPE), preferably a vulcanized thermoplastic elastomer (TPV). It is furthermore advantageous if the injection molding compound expediently made of TPE or TPV has a temperature in the range from about 160.degree. C. to about 260.degree. C., preferably in the range from about 190.degree. C. to about 210, when introduced into the injection mold ° C, has.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen schematisch:The invention will be further explained with reference to the drawings. Here are shown schematically:
Wie aus
Das Einlegen des Bandes
Im weiteren Verfahren wird das Spritzgießwerkzeug
Nach dem Fixieren des Bandes
Ein auf diese Weise geschaffener Materialverbund wird durch das nachfolgende Abkühlen dauerhaft gefestigt. Nach Erstarren der Spritzgießmasse
Das derart gefertigte Formteil
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Dichtung mit dem Formteil
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Formteilmolding
- 22
- Bandtape
- 33
- reibungsvermindernde Oberflächefriction reducing surface
- 44
- Deckschichttopcoat
- 55
- Klebstoffschichtadhesive layer
- 66
- Grundschichtbase layer
- 77
- Spritzgießwerkzeuginjection mold
- 88th
- Spritzgießmasseinjection molding
- 99
- erstes Werkzeugteilfirst tool part
- 1010
- zweites Werkzeugteilsecond tool part
- 1111
- Anlageflächecontact surface
- 1212
- Kanalchannel
- 1313
- Pumpepump
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