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Die Erfindung betrifft ein Verstärkungsprofil, insbesondere zur Einbettung in einen extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang sowie einen extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang mit einem derartigen Verstärkungsprofil.
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Durch Benutzung sind Verstärkungsprofile bekannt, welche aus einem Metallband durch Stanzen hergestellt und bei der Extrusion in einen Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang eingebettet werden. Durch das Verstärkungsprofil wird der Dichtungs- oder/und Kartenschutzstrang, welcher üblicherweise aus einem elastischen Material wie TPE (thermoplastisches Elastomer) besteht, lokal verstärkt. Dies ist insbesondere in einem Befestigungsabschnitt des Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrangs vorteilhaft, wenn ein Verklemmen beispielsweise mit einem Karosseriebauteil erfolgen soll. Oftmals ist jedoch die Verbindung zwischen dem elastischen Material des extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrangs und dem Verstärkungsprofil ungenügend und es kommt zu einer Ablösung. Die Haftwirkung zwischen Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang und Verstärkungsprofil kann zwar durch spezielle Beschichtungen erhöht werden, diese sind jedoch kostenintensiv.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verstärkungsprofil zur Einbettung in einen extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang zu schaffen, welches eine sichere und kostengünstige Verbindung mit dem Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verstärkungsprofil mehrere Öffnungen mit einer geschlossenen Umrandung aufweist, wobei neben einer ersten Reihe von Öffnungen mit geschlossener Umrandung mindestens eine zweite Reihe von Öffnung mit geschlossener Umrandung vorgesehen ist, welche gegenüber der ersten Reihe versetzt ist. Als Reihe ist insofern die Anordnung mehrerer im Wesentlichen identischer Öffnungen nacheinander in einer Richtung zu verstehen. Die Öffnungen müssen dabei nicht vollständig identisch sein, sondern können in Größe und Kontur voneinander abweichen, wobei sich das Muster an Öffnungen in der Reihe vorzugsweise wiederholt. Die geschlossene Umrandung umschließt die Öffnung, welche als Loch durch das Verstärkungsprofil hindurchdurchgeht, vollständig. Durch die mehreren Reihen an Öffnungen mit geschlossener Umrandung wird eine besonders gute Umschließung des Verstärkungsprofils mit dem elastischen Material des extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrangs, insbesondere EPDM-Material, ermöglicht. Das elastische Material kann durch die Öffnungen hindurchtreten, wodurch eine großflächige, stoffschlüssige Verbindung zwischen dem elastischen Material auf beiden Seiten des Verstärkungsprofils und damit eine besonders gute formschlüssige Einbettung des Verstärkungsprofils erreicht wird.
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Zusätzlich ist vorgesehen, dass Stege, welche zumindest einen Teil der Öffnungen umranden, abschnittsweise eine V-Form aufweisen. Dies bedeutet, dass die Stege in der Draufsicht auf das Verstärkungsprofil in V-Form verbunden sind. Im Unterschied zu einer Y-Form kann dabei insbesondere vorgesehen sein, dass die Stege sich nicht über die Spitze, an welcher die zwei Stege vollständig zusammenlaufen, erstrecken. Die Stege können zwar schon früher enden, beispielsweise bei einer abgeflachten Spitze der V-Form, reichen vorzugsweise jedoch nicht über die Verbindungsstelle hinaus. Als Begrenzung kann insbesondere die konstruktive Verlängerung der Außenkontur der Stege dienen, über welche hinaus sich die Stege vorzugsweise nicht erstrecken.
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Die Öffnungen, welche zumindest abschnittsweise von den V-förmigen Stegen umrandet werden, erstrecken sich dabei vorzugsweise in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils derart weit nach außen, dass maximal ein Rand von 10 %, besonders bevorzugt 5 %, der gesamten Breite des Verstärkungsprofils verbleibt. Das heißt, dass der Abstand zwischen der maximalen Erstreckung der zumindest durch V-förmige Stege abschnittsweise gebildeten Öffnung in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils und der maximalen Erstreckung des Verstärkungsprofils in dieser Richtung bei höchstens 10 % der gesamten Breite des Verstärkungsprofils, insbesondere höchstens 5 % der gesamten Breite des Verstärkungsprofils, liegt.
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Vorteilhaft können die Stege mit der V-Form quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils vorstehen, wobei die ggf. abgerundete/abgeflachte Spitze der V-Form vorteilhaft nach außen zeigt. Besonders vorteilhaft kann die Orientierung der V-Form rechtwinklig zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils ausgebildet sein.
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In Längsrichtung des Verstärkungsprofils können zwischen den quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils vorstehenden V-förmigen Stegen nach außen offene Aussparungen vorgesehen sein, welche vorteilhaft in der Draufsicht ebenfalls eine V-förmige Kontur aufweisen. Die Aussparungen gehen vorteilhaft durch die gesamte Dicke des Verstärkungsprofils entsprechend einer Tasche oder einer Ausklinkung und sind nach außen offen, weisen also keine geschlossene Umrandung auf. Dies kann beispielsweise durch seitliches Ausstanzen von Material erfolgen.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform können Öffnungen umrandende Stege vorgesehen sein, welche in der Draufsicht zumindest abschnittsweise eine X-Form aufweisen. Diese Stege können insbesondere zwischen den Öffnungen angeordnet sein.
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Das Verstärkungsprofil ist vorteilhaft als flaches Band mit einer länglichen Erstreckung und konstanter Breite ausgebildet, wobei sich weiter vorteilhaft die Reihen von Öffnungen in der Längsrichtung des Verstärkungsprofils erstrecken. Die Dicke des Verstärkungsprofils beträgt dabei nur einen Bruchteil der Breite des bandartigen Verstärkungsprofils, vorteilhaft ist die Dicke höchstens ein 1/10 der Breite, insbesondere ein 1/20 der Breite.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann die erste Reihe von Öffnungen gegenüber der zweiten Reihe von Öffnungen quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils versetzt sein.
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Für eine besonders gute Verbindung mit dem elastischen Material des extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrangs können die Öffnungen der ersten Reihe in der Draufsicht eine andere Kontur als die Öffnungen der zweiten Reihe aufweisen.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform kann eine dritte Reihe von Öffnungen vorgesehen sein, welche spiegelbildlich zur zweiten Reihe von Öffnungen ausgebildet ist. Die zweite Reihe von Öffnungen und die dritte Reihe von Öffnungen können beabstandet zur Spiegelungsebene und die erste Reihe von Öffnungen zu der gleichen Spiegelungsebene ebenfalls spiegelbildlich angeordnet sein. Hierdurch werden besonders einfach weitgehend symmetrische Eigenschaften des Verstärkungsprofils erreicht.
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Die Verbindung des Verstärkungsprofils mit dem elastischen Material eines extrudierten Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrangs kann weiter dadurch verbessert werden, dass die Öffnungen der ersten Reihe in einer Richtung, insbesondere der Längsrichtung des Verstärkungsprofils, jeweils versetzt zu den Öffnungen der zweiten Reihe angeordnet sind, wobei sich zudem die Öffnungen der ersten Reihe und die Öffnungen der zweiten Reihe in einer Richtung, insbesondere der Längsrichtung des Verstärkungsprofils, gesehen überlappen können.
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In einer weiter vorteilhaften Ausführungsform kann das Verstärkungsprofil in Längsrichtung gesehen eine U-förmige Kontur aufweisen. Hierzu kann das Verstärkungsprofil bevorzugt aus einem flachen Metallband, insbesondere Stahl- Aluminium- oder Kunststoffband gebildet sein, welches bevorzugt vor Eintritt in das Extrusionswerkzeug in U-Form gebogen wurde.
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Des Weiteren wird ein extrudierter Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang beansprucht, welcher ein elastisches Material umfasst, insbesondere EPDM-Material, in welches das oben beschriebene Verstärkungsprofil als verstärkende Einlage eingebettet ist. Durch die Ausgestaltung des Verstärkungsprofils wird eine besonders gute Verbindung insbesondere mit EPDM-Material oder auch einem ähnlichen Material erreicht.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
- 1 eine Draufsicht auf die Abwicklung eines Verstärkungsprofil nach dem Stand der Technik,
- 2 eine perspektivische Ansicht auf die Abwicklung eines erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils,
- 3a, b verschiedene Varianten der Abwicklung des erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils in der Draufsicht, und
- 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils in U-Form.
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In 1 ist eine Draufsicht auf die Abwicklung eines Verstärkungsprofils 1 nach dem Stand der Technik gezeigt. Als Abwicklung wird der ungebogene Zustand vorzugsweise eines ebenen Körpers wie eines Blechs bezeichnet, der für die Herstellung beispielsweise durch Biegen/Abkanten benötigt wird. Das Verstärkungsprofil 1 ist zur Einbettung in einen extrudierten Dichtung- oder/und Kantenschutzstrang vorgesehen und besteht insbesondere aus einem Metallband, welches eine längliche Erstreckung mit in der Draufsicht sich in Längsrichtung wiederholender Kontur. Wie aus 1 zu entnehmen ist, weist das Verstärkungsprofil 1 nach dem Stand der Technik mehrere Öffnungen mit einer geschlossenen Umrandung auf, von denen hier die Öffnungen 2a, 2b bezeichnet sind. Die Öffnungen 2a, 2b sind im Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1 in einer Reihe 4a angeordnet und gleichmäßig voneinander beabstandet.
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Zu beiden Seiten stehen von dem Verstärkungsprofil 1 quer zur Längsrichtung Arme vor, von denen hier die Arme 3a, 3b beziffert sind. Die Arme 3a, 3b können um eine Biegeachse, welche sich in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1 erstreckt, gebogen werden, so dass sich in Längsrichtung gesehen eine U-förmige Kontur ergibt.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht auf die Abwicklung eines erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils 1' gezeigt. Wie aus der Darstellung in der Abwicklung zu nehmen ist, besteht das erfindungsgemäße Verstärkungsprofil 1' ebenfalls aus einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden flachen Band, bei dem mittig eine Reihe 4a von Öffnungen 2a, 2b mit geschlossener Umrandung in Längsrichtung voneinander beabstandet angeordnet sind. Anders als bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind jedoch weitere Öffnungen mit geschlossener Umrandung vorgesehen, bei denen die Umrandung abschnittsweise eine V-Form aufweist.
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Wie aus der 2 zu nehmen ist, weist das Verstärkungsprofil 1' neben der ersten Reihe 4a von Öffnungen 2a, 2b zwei weitere Reihen 4b, 4c von Öffnungen mit geschlossener Umrandung auf, von welchen hier die Öffnung 2c der zweiten Reihe 4b und die Öffnung 2d der dritten Reihe 4c beziffert sind. Das Verstärkungsprofil 1' ist als flaches Band mit längliche Erstreckung ausgebildet und die Reihen 4a, 4b, 4c von Öffnungen 2a, 2b, 2c, 2d mit geschlossener Umrandung erstrecken sich in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1'. Die Reihen 4a, 4b, 4c sind dabei quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' zueinander versetzt angeordnet, wobei die erste Reihe 4a mittig entlang des Verstärkungsprofils 1' verläuft und die Reihen 4b, 4c seitlich versetzt hiervon symmetrisch und spiegelbildlich zu der ersten Reihe 4a angeordnet sind.
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In der Draufsicht weisen die Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a eine andere Kontur auf, als die Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c. Die Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a haben im Wesentlichen eine 6-eckige Kontur mit abgerundeten Ecken, wohingegen die Öffnungen 2c, 2d eine 4-eckige Kontur mit abgerundeten Ecken aufweisen. Die Kontur der Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c ist spiegelbildlich in Bezug auf die erste Reihe 4a ausgebildet.
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Die Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a sind in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' jeweils versetzt zu den Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c angeordnet. Die Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c sind in Längsrichtung des Erstreckungsprofils 1' gesehen jeweils auf derselben Höhe angeordnet. Diese Anordnung und Ausgestaltung der Öffnungen 2a, 2b, 2c, 2d erstreckt sich als wiederholendes Muster in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1'.
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In den 3a, 3b sind verschiedene Varianten der Abwicklung des erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils 1' in der Draufsicht gezeigt. Wie aus der Darstellung der beiden Ausführungsformen zu entnehmen ist, überlappen sich die Öffnungen 2a, 2c, 2d der Reihen 4a, 4b, 4c in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' gesehen teilweise. Zwischen den Öffnungen 2a, 2b, 2c, 2d vorgesehene Stege des Verstärkungsprofils, von welchen der Steg 5a exemplarisch beziffert ist, umranden die Öffnungen 2a, 2b, 2c, 2d und bilden zumindest abschnittsweise eine X-Form. Insbesondere wird eine X-Form zumindest zum Teil durch Stege gebildet, welche an die Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a angrenzen. Zudem sind auch Stege des Verstärkungsprofils 1' vorgesehen, welches zumindest abschnittsweise eine V-Form bilden, wie beispielsweise der hier bezifferte Steg 5b. Insbesondere die Stege, welche zumindest abschnittsweise die Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c begrenzen, sind in V-Form angeordnet und stehen vorzugsweise quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1', insbesondere senkrecht zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1', seitlich mit einer nach außen zeigenden Spitze vor. Zwischen den in Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' angeordneten quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' vorstehenden V-förmlichen Stegen 5b ist je eine nach außen offene Aussparung vorgesehen, von denen exemplarisch die Aussparung 6 beziffert ist.
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Wie sich aus der Gegenüberstellung der Ausführungsformen in den 3a und 3b ergibt, kann das Verstärkungsprofil 1' durch Skalierung bestimmter Abschnitte an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Dabei ist als Variationsverfahren vorgesehen, die Abmessungen der Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a sowie auch die Abstände der Öffnungen 2a, 2b zueinander und gegebenenfalls auch die Breite der Stege 5a, 5b unverändert zu lassen und lediglich die Länge der seitlich nach außen vorstehenden Stege 5b, welche die V-Form mit der nach außen zeigenden Spitze bilden, zu variieren. Dieses Variationsverfahren stellt für sich eine eigenständige Erfindung dar.
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Die maximale Breite des Verstärkungsprofils 1' in den verschiedenen Variationen kann dabei vorteilhaft zwischen 25 mm und 50 mm, insbesondere zwischen 35 mm und 40 mm liegen. Die Aussparungen 6 erstecken sich vorzugsweise derart weit nach innen, dass bei jeder Variation die Breite des Verstärkungsprofils 1' an dieser Stelle gleichbleibend und kleiner als 15 mm, insbesondere genau 11 mm ist. Ebenso bleibt die Breite der Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe bei den Variationen identisch und ist kleiner 10 mm, insbesondere in etwa 6 mm. Die Öffnungen 2c, 2d der Reihen 4b, 4c können sich derart weit nach innen erstecken, dass bei jeder Variation ein Abstand von kleiner 5 mm, insbesondere kleiner 3 mm, verbleibt. Die Breite der Stege ist in jeder Variation vorteilhaft kleiner als 2 mm, wobei besonders vorteilhaft die Breite der Stege, welche zumindest abschnittsweise eine X-Form bilden, kleiner 1,5 mm ist. An den nach außen vorstehenden Spitzen sind die V-Förmigen Stege 5b, vorzugsweise abgeflacht, wobei der Abstand zwischen der Öffnung 2c, 2d und der maximalen seitlichen Erstreckung der durch die Stege 5b gebildeten Spitze in jeder Variation rechtwinklig zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' gemessen bei 1,5 mm liegt. Die Breite der abgeflachten Spitzen ist in jeder Variation in Längsrichtung vorzugsweise kleiner als 5 mm, vorteilhaft 3 mm. Die Breite der Aussparungen in Längsrichtung ist in jeder Variation vorzugsweise ebenfalls gleichbleibend und kleiner als 2 mm.
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Durch die Verbindung und Anordnung der Stege 5a, 5b in X-Form und V-Form weist das Verbindungsprofil 1' in Längsrichtung in den verschiedenen Variationen mit unterschiedlicher Breite eine weitestgehend gleichbleibende Festigkeit in Längsrichtung auf. Dies ist insbesondere beim Einbetten des Verstärkungsprofils 1' in den Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang während der Extrusion von Vorteil.
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In 3a ist mit Hilfe von gestrichelten Hilfslinien 7 exemplarisch die vorteilhafte maximale Erstreckung der Stege 5b quer zur Längsrichtung des Verstärkungsprofils 1' gezeigt. Hierzu wird konstruktiv die Außenkontur der Stege 5b, welche die V-Form bilden, nach außen geradlinig oder dem Konturverlauf entsprechend verlängert.
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Anders als beispielsweise einer Y-Form erstrecken sich die Stege 5b und damit das Verstärkungsprofil 1' vorteilhaft nicht nach außen über die durch die Hilfslinien 7 gebildete Spitze, an welcher die zwei Stege vollständig zusammenlaufen. Die Stege können jedoch wie gezeigt schon früher enden.
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In 4 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Verstärkungsprofils 1' gezeigt. Das Verstärkungsprofil 1' weist in Längsrichtung gesehen eine U-förmige Kontur auf. Hierzu wird die in den 2, 3a und 3b gezeigte Abwicklung um zwei sich in Längsrichtung erstreckende Achsen gebogen. Vorteilhaft ist der Biegeradius derart ausgebildet, dass die Öffnungen 2a, 2b der ersten Reihe 4a keine Biegung erfahren. Ein derartiges Verstärkungsprofil 1' eignet sich besonders gut zur Einbettung in ein Material aus EPDM, da durch die Öffnungen 2a, 2b, 2c, 2d mit geschlossener Umrandung eine besonders gute formschlüssige Verbindung mit dem EPDM-Material oder auch einem anderen Kautschuk bzw. Porengummi wie Moosgummi erreicht werden kann. Ein entsprechend hergestellter extrudierter Dichtungs- oder/und Kantenschutzstrang weist folglich eine besonders gute Haftung zwischen dem Verstärkungsprofil 1' und dem umgebenden EPDM-Material/Kautschuk/Porengummi auf.
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Es versteht sich, dass das Verstärkungsprofil 1' zwar in Bezug auf einen Abschnitt beschrieben ist, jedoch die beschriebene Form als in Längsrichtung wiederkehrenden Musters ausgebildet ist, welches sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Verstärkungsprofils 1' wiederholt. Anders als in den Ausführungsbeispielen gezeigt, können die Öffnungen alternativ auch als Schlitze ausbildet sein, welche durch das Verstärkungsprofil hindurchgehen, jedoch nur eine geringe Breite aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1'
- Verstärkungsprofil
- 2a, 2b, 2c, 2d
- Öffnungen mit geschlossener Umrandung
- 3a, 3b
- Arm
- 4a, 4b, 4c
- Reihe
- 5a, 5b
- Steg
- 6
- Aussparung
- 7
- Hilfslinie
