DE102012211704A1

DE102012211704A1 - Wischgummiprofil und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE102012211704A1
Application number: DE201210211704
Authority: DE
Inventors: Kris Van De Rostyne; Reiner Lay
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2014-01-09
Also published as: FR2992922A1; BE1021724B1

Abstract

Es wird ein Wischgummiprofil insbesondere für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen beschrieben, welches einen Basisabschnitt (12) sowie einen damit über einen Kippsteg (16) verbundenen Lippenabschnitt (14) umfasst, wobei der Lippenabschnitt (14) EPDM enthält und der Lippenabschnitt (14) beschichtungsfrei ausgeführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wischgummiprofil und ein Verfahren zur Herstellung desselben sowie auf dessen Verwendung nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Strangprofile aus einem Elastomermaterial werden z.B. als Wischgummiprofile eingesetzt. Derartige Wischgummiprofile finden u. a. Verwendung in Scheibenwischern von Kraftfahrzeugen oder auch in Abstreifgummis, wie sie beispielsweise zur Scheibenreinigung eingesetzt werden.
Strangprofile, die als Wischgummiprofile eingesetzt werden, umfassen im Allgemeinen einen Basisabschnitt und einen Lippenabschnitt. Der Lippenabschnitt ist dabei üblicherweise an einem dreieckförmigen Schwenkteil, das über einen Kippsteg mit dem Basisteil verbunden ist, ausgebildet. Die Materialanforderungen an den Basisabschnitt und Lippenabschnitt sind dabei im Allgemeinen unterschiedlich.
Um ein hinreichend gutes Wischverhalten des Wischgummis zu erzielen, wird der Lippenabschnitt üblicherweise aus einem Material mit einer geringen Reibung auf Glas und einer hohen Verschleißfestigkeit ausgebildet. Demgegenüber soll der Kippsteg z.B. eine hohe Flexibilität und Witterungsbeständigkeit aufweisen. Um die unterschiedlichen Eigenschaften zu gewährleisten, ist es z.B. aus DE-A 35 27 093 bekannt, ein Wischgummiprofil aus einem Gummi zu fertigen, das überwiegend aus EPDM besteht und ein Lippenteil aufweist, dessen auf einer zu reinigenden Oberfläche gleitende Kontaktteile aus einem chlorierten Dien-Typ-Gummi gebildet sind. Die Herstellung erfolgt z.B. durch ein Coextrusionsverfahren, wobei im Anschluss an die Coextrusion der Gummi im Bereich des Lippenteils chloriert wird.
Weiterhin ist aus der DE 10 2009 026 441 A1 ein Wischerblatt für Scheibenwischer bekannt, das ein Wischgummi aus einem Elastomermaterial beinhaltet. Das Wischgummi umfasst im Bereich der Wischlippe eine raue Oberfläche, die Ihrerseits mit einer Beschichtung aus einem weichen Material versehen ist, die eine glatte Oberfläche aufweist. Aufgrund der Beschichtung der rauen Oberfläche mit einem weichen Material mit glatter Oberfläche wird ein im Wesentlichen schlierenfreies Wischbild erzielt. Die darunterliegende raue Oberfläche weist eine Rauhigkeit im Bereich von 10 bis 100 µm auf. Diese wird erzielt, indem das Elastomermaterial zur Herstellung des Wischgummis mit einer Oberflächenbeschichtung versehen wird, die beispielsweise durch Polyethylen, Siliciumdioxid oder Glasperlen gebildet ist. Alternativ kann auch das Elastomermaterial des Wischgummis selbst eine aufgeraute Oberfläche zeigen.
Der Sinn dieser Anordnung aus aufgerautem Elastomerprofil und gleitfähiger Oberfläche besteht darin, dass das Wischgummiprofil bei Abnutzung relativ schlagartig ein verändertes, verschlechtertes Wischverhalten zeigt und somit einen Anlass gibt, das entsprechende Wischgummiprofil auszutauschen.
Weiterhin ist aus der JP 2003182531 A ein Wischgummi bekannt, das eine raue Oberfläche im Lippenbereich aufweist, die mit einer zu reinigenden Oberfläche in Kontakt gebracht wird. Die Oberflächenrauhigkeit des Wischgummiprofils wird durch die Aufbringung einer Oberflächenbeschichtung aus Gleitstoffpartikeln erzeugt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Wischgummiprofil zur Verfügung zu stellen, dass einen technisch einfach zu realisierenden Aufbau und gleichzeitig ausreichende Wischeigenschaften zeigt.
Das erfindungsgemäße Wischgummiprofil sowie das erfindungsgemäße Verfahren zu dessen Herstellung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche löst in vorteilhafter Weise die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
Dies beruht insbesondere darauf, dass bei Verwendung von EPDM als Elastomermaterial für Wischgummiprofile sich bereits ein Eigenschaftsprofil des resultierenden Wischgummiprofils ergibt, das Praxistests wie beispielsweise Trockenabriebtests auch ohne die Aufbringung von Oberflächenbeschichtungen beispielsweise aus Festschmierstoffpartikeln bzw. auch ohne eine Halogenierung besteht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
So ist es beispielsweise von Vorteil, wenn das Wischgummiprofil weiterhin eine aufgeraute Oberfläche aufweist mit einer Oberflächenrauhigkeit von insbesondere < 20 µm. Auf diese Weise wird insbesondere im Bereich des Lippenabschnitts des Wischgummiprofils, das in Berührung mit einer zu reinigenden Oberfläche kommt, eine Verminderung der Kontaktfläche zwischen dem Wischgummiprofil und der zu reinigenden Oberfläche erreicht. Dies vermindert zum einen den mechanischen Kraftaufwand zur Bewegung des Wischgummiprofils über eine zu reinigende Oberfläche, zum anderen wird auch eine Geräuschentwicklung während des Wischvorgangs erfolgreich unterdrückt.
Weiterhin ist von Vorteil, wenn das verwendete EPDM einen Anteil an Ethen zwischen 45 und 55 Gewichtsprozent aufweist, da auf diese Weise insbesondere im Zusammenwirken mit einem hohen Anteil an Ethylidennorbornen ein für den Anwendungsbereich in Wischgummiprofilen günstiges Eigenschaftsprofil des EPDM’s erreicht werden kann.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das dem Wischgummiprofil zugesetzte EPDM mit einem verhältnismäßig niedrigen Ethengehalt und einem verhältnismäßig hohen Gehalt an Ethylennorbornen versehen. Auf diese Weise resultiert ein besonders günstiges Eigenschaftsprofil für Wischgummiprofile, welches eine gute Wärmeformbeständigkeit und eine hohe Abriebbeständigkeit zeigt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Wischgummiprofil nach dessen Fertigung einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht unterzogen. Dies führt zu einer weiteren Aushärtung der Oberfläche und somit zu einer weiteren Verbesserung der Gleiteigenschaften insbesondere des Lippenabschnitts des Wischgummiprofils auf einer zu reinigenden Oberfläche.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung und der nachfolgenden, darauf bezugnehmenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wischgummiprofils gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 ist ein Wischgummiprofil 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieses umfasst einen Basisabschnitt 12, der der Halterung des Wischgummiprofils 10 beispielsweise an einer Wischleiste eines Wischblattes für Kraftfahrzeuge dient. Weiterhin umfasst das Wischgummiprofil 10 einen Lippenabschnitt 14, dessen dem Basisabschnitt 12 abgewandte Grenzfläche im Betrieb in Kontakt mit einer zu reinigenden Oberfläche, wie beispielsweise einer Glasscheibe eines Kraftfahrzeugs, kommt. Der Basisabschnitt 12 und der Lippenabschnitt 14 sind beispielsweise über einen sogenannten Kippsteg 16 flexibel miteinander verbunden. Vorzugsweise sind sowohl der Basisabschnitt 12 als auch der Lippenabschnitt 14 aus einem geeigneten elastomeren Material ausgeführt.
In einer ersten Ausführungsform ist der gesamte Lippenabschnitt 14 aus einem Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten und mit hoher Verschleißfestigkeit gefertigt. Um eine hinreichende Flexibilität des Lippenabschnitts 14 zu erreichen, ist es bevorzugt, als Material mit einem geringen Reibungskoeffizienten und mit hoher Verschleißfestigkeit ebenfalls ein Elastomermaterial einzusetzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, dass bei der Verwendung von EPDM als elastomerem Material für den Lippenabschnitt 14, ein Wischgummiprofil resultiert, dessen Gleit- und Wischeigenschaften bereits so gut sind, dass auf die Aufbringung einer gleitreibungsmindernden Oberflächenbeschichtung verzichtet werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn zumindest der Lippenabschnitt 14 entweder aus EPDM gefertigt ist oder dieses zumindest in einem Anteil von mehr als 80 % bezogen auf den Gesamtgehalt an elastomeren Material vorgesehen ist. Der Basisabschnitt 12 kann ebenfalls aus dem gleichen elastomeren Material ausgeführt sein, wie der Lippenabschnitt 14.
Als Elastomermaterial für den Basisabschnitt 12 eignen sich z.B. Ethylen-Propylen-Terpolymere, Naturkautschuk (NR), Chloropren-Kautschuk (CR), Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Polyurethan-Elastomere (PUR), Mischungen aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und Polyvinylchlorid (NBR/PVC) oder Verschnitte hiervon.
Es hat sich weiterhin gezeigt, dass insbesondere dann, wenn EPDM mit einem verhältnismäßig niedrigen Anteil an Ethen und einem verhältnismäßig hohen Anteil an Ethylidennorbornen eingesetzt wird, sich ein Wischgummiprofil mit besonders günstigen Gleiteigenschaften generieren lässt. Dabei ist die Verwendung eines EPDM vorgesehen, das beispielsweise einen Ethengehalt von 45 bis 55 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 47 bis 53 Gewichtsprozent und insbesondere von 48 bis 52 Gewichtsprozent aufweist. Weiterhin weist dieses EPDM beispielsweise einen Gehalt an Ethylidennorbornen von 5 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 7 bis 9 Gewichtsprozent und insbesondere von 8 bis 9 Gewichtsprozent bezogen auf das verwendete EPDM-Rohmaterial auf.
Eine weitere Verbesserung der Gleiteigenschaften des so hergestellten Wischgummiprofils lässt sich erreichen, wenn dieses eine definierte Oberflächenrauhigkeit aufweist. Dies ist insbesondere im Bereich des Lippenabschnitts 14 vorgesehen, wobei die Unebenheiten beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 20 µm anzusiedeln sind, vorzugsweise im Bereich von 0,1 < 10 µm.
Weiterhin kann das Wischgummiprofil 10 nach dessen Fertigung zumindestens im Bereich des Lippenabschnitts 14 einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht unterzogen werden. Dies führt zu einer weiteren Aushärtung des elastomeren Grundmaterials des Lippenabschnitts 14 und somit zu einer weiteren Verbesserung der Gleiteigenschaften des so erzeugten Wischgummiprofils 10.
Das gemäß der Erfindung verwendete EPDM-haltige Elastomermaterial weist neben dem vorbeschriebenen EPDM zusätzlich beispielsweise einen Weichmacher wie Dioctyladipat in einer Menge von 20 bis 50 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 35 bis 40 Gewichtsteilen bezogen auf den Gesamtgehalt an EPDM auf.
Weiterhin wird beispielsweise als Füllstoff Ruß in einer Menge von 50 bis 110 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile EPDM eingesetzt,, insbesondere in einer Menge von 72 bis 85 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Teile an EPDM.
Weiterhin kann beispielsweise als Aktivator Zinkoxyd beispielsweise in einer Menge von bis zu 8 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen EPDM, insbesondere in einer Menge von bis zu 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsanteile EPDM zugesetzt werden und/oder Ethylenglykodimethacrylat in einer Menge von 0,5 bis 3 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile EPDM, insbesondere von 1,2 bis 1,8 Gewichtsanteilen pro 100 Gewichtsanteile EPDM.
Letztlich wird beispielsweise auch ein Vernetzer in Form von 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-methylperoxi)hexan als peroxidischer Vernetzer in einer Menge von beispielsweise 2 bis 6 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile EPDM, vorzugsweise in einer Menge von 4,2 bis 5,2 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile EPDM zugesetzt.
Das vorbeschriebene Wischgummiprofil 10 lässt sich in vorteilhafter Weise einsetzen für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen sowie zur Reinigung von Scheinwerfern beispielsweise bei Kraftfahrzeugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3527093 A [0004]
DE 102009026441 A1 [0005]
JP 2003182531 A [0007]

Claims

Wischgummiprofil, insbesondere für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen, umfassend einen Basisabschnitt (12) sowie einen damit über einen Kippsteg (16) verbundenen Lippenabschnitt (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Lippenabschnitt (14) EPDM enthält und dass der Lippenabschnitt (14) beschichtungsfrei ausgeführt ist.
Wischgummiprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Lippenabschnitt (14) des Wischgummiprofils (10) EPDM enthält oder im Wesentlichen aus EPDM gefertigt ist, und dass der Basisabschnitt (12) und der Kippsteg (16) aus einem EPDM-freien Elastomer ausgeführt sind.
Wischgummiprofil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wischgummiprofil (10) zumindest in einem Teil des Lippenabschnitts (14) eine aufgeraute Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit von ≤ 20 µm aufweist.
Wischgummiprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass EPDM mit einem Ethenanteil von 45 bis 55 Gewichtsprozent eingesetzt wird.
Wischgummiprofil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass EPDM mit einem Anteil an Ethylidennorbornen zwischen 7 und 10 Gewichtsprozent enthalten ist.
Verfahren zur Herstellung eines Wischgummiprofils umfassend einen Basisabschnitt (12) sowie ein über einen Kippsteg (16) damit verbundener Lippenabschnitt (14), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Lippenabschnitt des Wischgummiprofils (10) EPDM enthält und beschichtungsfrei ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Wischgummiprofil (10) nach dessen Herstellung zumindest partiell einer Bestrahlung mit ultraviolettem Licht unterzogen wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Lippenabschnitt (14) des Wischgummiprofils (10) einem mechanischen Aufrauprozess unterzogen wird.