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Die Erfindung betrifft ein Dichtungsprofil, insbesondere für Karosserieteile von Fahrzeugen, welches aus Polymeren koextrudiert und zusammenvulkanisiert ist, wobei ein synthetischer Kautschuk als ein erstes Polymer einen Dichtungsbereich bildet, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Dichtungsprofils.
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Dichtungsprofile werden an Karosserieteilen von Fahrzeugen angebracht, beispielsweise im Bereich von Karosserieausschnitten oder von schwenkbaren Karosserieteilen, um beispielsweise Fenster oder schwenkbare Karosserieteile, wie Türen, Klappen oder Cabriodächer gegen die übrige Karosserie abzudichten.
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Ein derartiges Dichtungsprofil ist in der
DE 103 54 572 B4 beschrieben. Das Dichtungsprofil ist aus Elastomeren koextrudiert und zusammenvulkanisiert, wobei als erstes Elastomer ein synthetischer Kautschuk in die Wandung einer hohlen, schlauchförmigen Dichteinheit bildet, die an einem aus einem zweiten Elastomer gebildeten Trägerstreifen fest haftet, welcher wiederum an einem Karosserieteil befestigbar ist. Der Trägerstreifen ist beispielsweise durch den Trägerstreifen umgreifende Klammern festklemmbar oder mittels Klipps in Bohrungen in einem Karosserieteil befestigbar. Ein Nachteil besteht darin, dass Befestigungselemente, wie Clips oder Klammern benötigt werden, um eine Verbindung zwischen dem Trägerstreifen und der Karosserie herzustellen.
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Ein weiteres Dichtungsprofil ist aus der
DE 20 2007 017 928 U1 bekannt, welches aus unterschiedlichen koextrudierten Polymeren besteht, wobei der Rastbereich aus einem thermoplastischen Elastomer besteht, so dass die Möglichkeit gegeben ist, den Rastbereich thermisch zu verformen.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dichtungsprofil zur Verfügung zu stellen, welches einfach zu befestigen ist, eine geringe Teilezahl aufweist und eine feste Verbindung mit der Karosserie ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil ist aus mindestens zwei unterschiedlichen Polymeren koextrudiert, wobei die zwei Extrudate in Anlage gebracht werden und nach einer anschließenden Vulkanisation verbunden sind. Ein synthetischer Kautschuk, vorzugsweise ein EPDM-Elastomer (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), bildet dabei einen Dichtungsbereich des Dichtungsprofils, welcher unter anderem aufgrund seiner gummielastischen Eigenschaften sehr gut als Dichtungsmaterial geeignet ist. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein Rastbereich an dem Dichtungsprofil vorgesehen, welcher zum Einrasten in eine Rastaufnahme vorgesehen ist. Dieser Rastbereich ist aus einem thermoplastischen Werkstoff als zweitem Polymer gebildet. Ein Vorteil eines aus thermoplastischem Werkstoff geformten Rastbereichs besteht darin, dass der Rastbereich eine wesentlich festere und sicherere Verrastung in einer üblicherweise mindestens einen Hinterschnitt aufweisenden Rastaufnahme ermöglicht als beispielsweise ein aus synthetischem Kautschuk gebildeter Rastfuß. Dadurch, dass der Rastbereich als Teil des Dichtungsprofils ausgeführt ist, kann vorteilhaft die Verwendung von Verbindungsmitteln, wie Klammern oder Clips, entfallen. Als thermoplastischer Werkstoff kommt bevorzugt ein thermoplastisches Elastomer (TPE) zum Einsatz.
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Das erfindungsgemäße Dichtungsprofil ist insbesondere zur Abdichtung von Fahrzeugkarosserieteilen gegeneinander vorgesehen, besonders bevorzugt von beweglichen Karosserieteilen, wie beispielsweise Türen, ggf. Fenstern, Klappen, Deckeln, Hauben und insbesondere beweglichen und/oder abnehmbaren Dächern bzw. Dachteilen, gegenüber der übrigen, feststehenden Karosserie. Ein Beispiel für eine solche Dichtung an einem Cabriolet ist die sogenannte Windlaufdichtung zwischen dem beweglichen Dach des Fahrzeugs und dem Querholm der Frontscheibe. Die Rastausnehmung ist vorzugsweise im Bereich eines Karosserieteils angeordnet, beispielsweise in Form einer Rastschiene.
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Gemäß der Erfindung weist der Rastbereich Ausklinkungen auf, also Aussparungen, welche in der Regel durch ein Heraustrennen eines Teils des Rastbereichs oder des gesamten Rastbereichs über eine bestimmte Länge in Extrusionsrichtung hergestellt werden, beispielsweise durch Stanzen. Auf diese Weise werden vorteilhaft Rastelemente mit begrenzter Erstreckung entlang des Dichtungsprofils gebildet, welche in entsprechend geformte Ausnehmungen einer Rastaufnahme eingesteckt werden können. Dadurch wird das Dichtungsprofil nicht nur gegen ein Herausziehen aus der Rastaufnahme wirksam gesichert, sondern auch gegen ein Verschieben entlang der Rastaufnahme. Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, dass die Ausklinkungen aus dem Rastbereich aus einem thermoplastischen Werkstoff bestehen und somit ohne weiteres für eine erneute Extrusion wiederverwendet werden können.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungsprofil aus einer Mehrzahl von Teilprofilen gebildet, wobei jedes Teilprofil für sich vorzugsweise ebenso gebildet ist wie das zuvor beschriebene Dichtungsprofil. Die Teilprofile sind vorzugsweise durch Formteil verbunden, insbesondere durch ein im Spritzguss-Verfahren hergestelltes Zwischenstück. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass Eckverbindungen des Dichtungsprofils, welche vergleichsweise spitzwinklig verlaufen können, besonders passgenau im Spritzguss-Verfahren hergestellt werden können. In den Dichtungsbereichen der Teilprofile aus synthetischem Kautschuk ist eine gute Verbindung zu dem Spritzguss-Zwischenstück zu erzielen. Die dem Zwischenstück unmittelbar benachbarten Bereiche der Rastbereiche der Teilprofile werden besonders bevorzugt vor dem Spritzgießen ausgeklinkt, wodurch vorteilhaft thermisch bedingte Verformungen durch das Spritzguss-Verfahren an dem thermoplastischen Material vermieden werden. Ferner besteht die Möglichkeit, den Rastbereich in dem thermisch beanspruchten Bereich zu kühlen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Rastbereich eine durch thermische Verformung erhaltene Kontur entlang des Dichtungsprofils, also in Extrusionsrichtung, auf. Der thermisch verformbare Rastbereich dient somit vorteilhaft zur Formgebung des Dichtungsprofils, dem der gummielastische Dichtungsbereichs sich vorteilhaft anpasst.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsprofils, insbesondere für Karosserieteile von Fahrzeugen, durch Extrusion und Zusammenvulkanisieren von mindestens zwei Polymeren, wobei aus einem synthetischen Kautschuk als einem ersten Polymer ein Dichtungsbereich gebildet wird. Erfindungsgemäß ist ein Rastbereich zum Einrasten in eine Rastaufnahme, insbesondere eines Karosseriebauteils, vorgesehen, wobei der Rastbereich aus einem thermoplastischen Werkstoff als zweitem Polymer gebildet wird. Ein Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass ein vergleichsweise kleiner Teil eines Querschnitts des Dichtungsprofils den Rastbereich aus thermoplastischem Werkstoff ausmacht, so dass der überwiegende Teil des Querschnitts des Dichtungsprofils die vorteilhaften Dichtungseigenschaften des synthetischen Kautschuks aufweist. Der vergleichsweise kleine Rastbereich aus thermoplastischem Werkstoff weist dagegen die notwendige Festigkeit auf, um eine sichere Verrastung des Dichtungsprofils ohne zusätzliche Befestigungsmittel zu ermöglichen.
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Erfindungsgemäß werden in dem Rastbereich Ausklinkungen eingebracht. Bevorzugt werden die durch das Ausklinken erhaltenen Abschnitte aus thermoplastischem Werkstoff wiederverwendet und erneut extrudiert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Dichtungsprofil aus Teilprofilen zusammengesetzt, wobei die Teilprofile durch Formteile, insbesondere durch in einem Spritzgießverfahren hergestellte Zwischenstücke verbunden werden. Besonders bevorzugt werden dem Zwischenstück unmittelbar benachbarte Bereiche des Rastbereichs vor dem Spritzgießen durch Ausklinken entfernt. Auf diese Weise kann eine ungewollte Verformung des thermoplastischen Rastbereichs durch das Spritzgießen vermieden werden. Darüber hinaus kann die thermisch beanspruchten Bereiche des Rastbereichs gekühlt werden, um ungewünschte Verformungen zu vermeiden.
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Weiterhin bevorzugt wird der Rastbereich durch thermische Verformung in eine vorgegebene Kontur entlang des Dichtungsprofils, also in Extrusionsrichtung, geformt.
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Bei einer Verwendung eines thermoplastischen Werkstoffs zur Herstellung eines Dichtungsprofils, insbesondere für Karosserieteile von Fahrzeugen, welches durch Koextrusion und Zusammenvulkanisieren eines synthetischen Kautschuks für einen Dichtungsbereich und des thermoplastischen Werkstoffs für einen Rastbereich gebildet wird, ist der Rastbereich zum Einrasten in eine Rastaufnahme vorgesehen. Bevorzugt wird als thermoplastischer Werkstoff ein thermoplastisches Elastomer (TPE) verwendet.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Die Erläuterungen beziehen sich auf das Dichtungsprofil, das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Verwendung gleichermaßen. Die Ausführungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
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Es zeigen
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1 ein erfindungsgemäßes Dichtungsprofil im Querschnitt;
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2 das Dichtungsprofil gemäß 1 in einem eingerasteten Zustand an einer Rastaufnahme;
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3 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils aus einer Mehrzahl von Teilprofilen;
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4a und 4b verschiedene Ansichten einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils in einem eingerasteten Zustand an einer Rastaufnahme;
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5a und 5b verschiedene Schnitte des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils gemäß 4a und 4b.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Dichtungsprofil 1 im Querschnitt dargestellt, d. h. eine Längsrichtung des Dichtungsprofils 1 erstreckt sich in die Zeichenebene hinein. Das Dichtungsprofil 1 wird mit im Wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt durch Extrusion hergestellt, wobei die Extrusionsrichtung der Längsrichtung entspricht. Das Dichtungsprofil 1 wird aus mindestens zwei unterschiedlichen Polymeren hergestellt, welche koextrudiert werden und in der Regel unmittelbar anschließend durch Vulkanisation miteinander verbunden werden. In einem Dichtungsbereich 3 besteht das erfindungsgemäße Dichtungsprofil aus einem synthetischen Kautschuk, während ein Rastbereich 4 aus einem thermoplastischen Werkstoff gebildet ist.
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Der 2 ist zu entnehmen, dass der Rastbereich 4 aus thermoplastischem Material lediglich denjenigen Teil des Querschnitts des Dichtungsprofils 1 umfasst, welcher zum Einrasten in eine Rastaufnahme 2 vorgesehen ist. Den Großteil des Dichtungsprofils 1 bildet der Dichtungsbereich 3, der dadurch vorteilhaft die gummielastischen Eigenschaften des synthetischen Kautschuks aufweist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Rastbereich 4 aus thermoplastischem Material eine Rastnase auf, welche in einem Hinterschnitt einer Ausnehmung 7 der Rastaufnahme 2 verrastet. Die Rastaufnahme 2, hier eine Rastschiene, kann Teil einer Fahrzeugkarosserie sein oder mit einer Fahrzeugkarosserie verbindbar sein. Das Dichtungsprofil dient zur Abdichtung von Karosserieteilen an Fahrzeugen, insbesondere von beweglichen Karosserieteilen, wie Türen, Deckeln oder beweglichen Dächern.
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In der 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines Dichtungsprofils 1 dargestellt, welches aus einer Mehrzahl von Teilprofilen 10, 11 gebildet ist. Die mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichneten Teilprofile sind für die Abdichtung an einer A-Säule eines Fahrzeugs vorgesehen und angepasst, während das Teilprofil 11 zur Abdichtung an einem oberen Rahmen einer Windschutzscheibe, dem sogenannten Windlauf vorgesehen ist, auf welchem bei Cabriolets das bewegliche Dach des Fahrzeugs aufliegt. Die Teilprofile 10, 11 sind durch Zwischenstücke 5 miteinander verbunden, wobei die Zwischenstücke 5 vorgefertigte Formteile sind, bevorzugt in einem Spritzguss-Verfahren hergestellte Formteile.
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In den 4a und 4b ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils 1 dargestellt, welches mit seinem Rastbereich 2 in eine Ausnehmung 7 einer Rastaufnahme 2 eingerastet ist. Der hier schlauchförmige Dichtungsbereich 3 ist so auf einer Seite der Rastaufnahme 2 angeordnet, während der Rastbereich 4 die Rastaufnahme 2 bis zu der gegenüberliegenden Seite durchgreift. Die Ausnehmung 7 ist nicht durchgängig, sondern unterbrochen, im hier abgebildeten Ausführungsbeispiel im Bereich einer Krümmung der Rastaufnahme 2, durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In diesem, mit dem Bezugszeichen 6 bezeichneten Bereich weist der Rastbereich 4 eine Ausklinkung auf. Die bei der Produktion des Dichtungsprofils 1 ausgeklinkten Teilstücke des Rastbereichs aus thermoplastischem Material können vorteilhafterweise wiederverwendet werden, d. h. sie werden nach einer entsprechenden Aufbereitung erneut eingeschmolzen und als Rastbereich eines Dichtungsprofils erneut extrudiert.
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In der 4b ist das Dichtungsprofil 1 an der Rastaufnahme 2 in einer Draufsicht dargestellt, so dass nur der Dichtungsbereich 3 sichtbar ist.
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In der 5a ist ein Schnitt entlang der mit A bezeichneten Linie in den 4a bzw. 4b dargestellt. Der Rastbereich 4 des Dichtungsprofils 1 erstreckt sich durch die Ausnehmung 7 der Führungsschiene 2 hindurch und verrastet widerhakenartig auf der Rückseite der Ausnehmung 7.
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In der 5b ist ein Schnitt entlang der mit B bezeichneten Linie in den 4a bzw. 4b dargestellt. Die Rastaufnahme 2 weist in diesem Bereich keine Ausnehmung auf. Entsprechend ist das widerhakenförmige Rastelement aus dem Rastbereich 4 in diesem Bereich ausgeklinkt. Durch den Rest an thermoplastischem Material des Rastbereichs 4 besteht jedoch weiterhin die Möglichkeit, das Dichtungsprofil 1 in eine bestimmte Kontur zu verformen, welche durch das thermoplastische Material beibehalten wird. Als thermoplastisches Material kommt vorzugsweise ein thermoplastischer Elastomer zum Einsatz.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Dichtungsprofil
- 2
- Rastaufnahme
- 3
- Dichtungsbereich
- 4
- Rastbereich
- 5
- Zwischenstück
- 6
- Ausgeklinkter Bereich
- 7
- Ausnehmung
- 10
- Teilprofil
- 11
- Teilprofil
