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Die Erfindung betrifft ein Wischgummiprofil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
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Stand der Technik
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Insbesondere Wischgummiprofile für Wischleisten von Scheibenwischern für Kraftfahrzeuge verursachen vor allem bei einem Wechsel der Bewegungsrichtung während der Reinigung einer entsprechenden Glasoberfläche hohe Umlegegeräusche. Die Ursache hierfür ist ein impulsartiger Schlag einer Keilschulter, die die Wischlippe in Richtung des Kopfteils des Wischgummiprofils hin begrenzt, gegen eine am Kopfteil befestigte Streifleiste beim Umlegen des Wischgummiprofils. Diese Umlegegeräusche werden meistens als störend empfunden.
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Diesbezüglich ist es aus der
EP 0743231 A1 bekannt, am Kopfteil bzw. im Bereich der Wischlippe elastisch nachgebende Lippen, Noppen oder Kerben vorzusehen, die eine mögliche Kontaktfläche zwischen einer keilförmigen Verbreiterung der Wischlippe und den am Kopfteil des Wischgummiprofils vorgesehenen Streifleisten zu verringern, sodass ein mögliches Anlegegeräusch gedämpft wird.
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Weiterhin ist aus der
DE 102005055343 A1 ein Wischgummi bekannt, bei dem die keilförmige Verbreiterung der Wischlippe in Richtung des Kopfteils in gleichmäßigen Abständen mit Erhebungen oder Aussparungen versehen ist und somit ebenfalls einer Reduktion eines möglichen Umlegegeräuschs dient.
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Darüber hinaus ist aus der
US 4,658,463 ein Wischblatt bekannt, bei dem unter anderem Flanken des Wischgummiprofils aus einem weichen Gummi gebildet sind, welches von einem geschäumten Kunststoffkörper oder einem geschäumten Gummikörper umgeben ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Wischgummiprofil und ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche zur Verfügung gestellt.
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Vorteile der Erfindung
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Dies beruht darauf, dass erfindungsgemäß ein Wischgummiprofil zur Verfügung gestellt wird, welches beispielsweise der Reinigung von Scheiben an Kraftfahrzeugen dient und welches ein Kopfteil sowie eine Wischlippe umfasst, wobei die Wischgummilippe mit dem Kopfteil über einen Kippsteg verbunden ist. Dabei dient das Kopfteil einer mechanischen Befestigung des Wischgummiprofils an einer entsprechenden Halterung einer Wischleiste eines Scheibenwischers und die Wischgummilippe insbesondere in ihrem dem Kopfteil zugewandten Bereich der Reinigung einer zu reinigenden Glasoberfläche. Die Wischgummilippe ist mit dem Kopfteil über einen flexiblen Kippsteg verbunden, so dass die Wischgummilippe bezogen auf das Kopfteil einen vom Anpressdruck des Wischgummiprofils auf eine zu reinigende Glasoberfläche abhängigen Winkel einschließt.
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Dabei ist das Wischgummiprofil aus einem ersten Gummimaterial und einem zweiten Gummimaterial gebildet. Das zweite Gummimaterial ist ein poröses Gummimaterial. Beide Gummimaterialien sind miteinander koextrudiert zur Erzeugung des Wischgummiprofils.
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Der besondere Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, dass poröse oder geschäumte Gummimaterialien gut schalldämpfende Eigenschaften zeigen.
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Werden Anteile des Wischgummiprofils aus einem derartigen porösen oder geschäumten Gummi hergestellt, so führt diese Maßnahme dazu, dass Geräusche, die auf das Wischgummiprofil zurückgehen und im Betrieb desselben auftreten, wirkungsvoll gedämpft werden können. Derartige Geräuschentwicklungen sind vor allen Dingen im Bereich des Kopfteils zu erwarten, wo dieses in physischem Kontakt mit einer Wischleiste eines Scheibenwischers steht, sowie im Bereich der Wischlippe, da diese im Umkehrpunkt einer Wischleiste im Betrieb dazu neigt, mit ihren Außenbereichen an Außenbereiche des Kopfteils anzustoßen. Werden vor allen Dingen derartige Bereiche des Wischgummiprofils aus einem porösen oder geschäumten Gummimaterial ausgeführt, so lässt sich eine mögliche Geräuschentwicklung wirkungsvoll unterdrücken.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So ist es von Vorteil, wenn eine an dem Kopfteil des Wischgummiprofils vorgesehene Streifleiste, welche als Anschlag für die Wischgummilippe im gekippten Zustand während des Betriebs dient, aus dem zweiten Gummimaterial ausgeführt ist, und wenn zusätzlich oder alternativ auch diejenigen Oberflächenbereiche der Wischgummilippe, welche im gekippten Zustand der Wischgummilippe in physischem Kontakt mit der Streifleiste kommen, aus dem zweiten Gummimaterial ausgeführt sind.
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Aufgrund des geschäumten Charakters des zweiten Gummimaterials kommt es zu einer Dämpfung insbesondere von Umlegegeräuschen eines das erfindungsgemäße Wischgummiprofil aufweisenden Scheibenwischers. Treffen hierbei aus einem geschäumten Gummi bestehende Bereiche der Wischgummilippe auf ebenfalls aus einem geschäumten Gummi ausgeführte Bereiche der Streifleiste, so wird dieses Umlegegeräusch stark verringert oder eliminiert.
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Weiterhin ist von Vorteil, wenn Oberflächenbereiche des Kopfteils des Wischgummiprofils aus dem zweiten Gummimaterial ausgeführt sind. In diesem Bereich steht das Kopfteil des Wischgummiprofils in physischem Kontakt mit einer Wischleiste eines Scheibenwischers. Auch hier kommt es bei einer Änderung der Bewegungsrichtung eines das Wischgummiprofil enthaltenden Scheibenwischers zu einem Umlegegeräusch im Bereich der Kontaktstellen zwischen Wischleiste und Kopfteil des Wischgummiprofils. Werden diese Bereiche aus dem zweiten Gummimaterial, welches einen geschäumten Charakter aufweist, ausgeführt, so ergeben sich auch hier eine wirkungsvolle Reduktion des Umlegegeräuschs.
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Voreilhafterweise ist es weiterhin möglich, das gesamte Kopfteil des Wischgummiprofils aus dem zweiten Gummimaterial auszuführen. Dies vereinfacht die Herstellung des Wischgummiprofils wesentlich, da in diesem Fall sowohl die Streifleisten des Kopfteils als auch dessen Oberflächenbereiche, welche mit einer Wischleiste in physischem Kontakt stehen, aus dem zweiten Material ausgeführt sind. Alternativ oder zusätzlich kann auch der gesamte Bereich der Wischgummilippe, welcher in Richtung des Kopfteils des Wischgummiprofils zeigt, aus dem zweiten Gummimaterial ausgeführt sein. Auch dies ermöglicht in einfacher Weise eine Herstellung eines entsprechenden Wischgummiprofils unter Erzielung einer optimalen geräuschdämpfenden Wirkung desselben.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wischgummiprofils. Dabei werden zunächst ein erstes und ein zweites Gummimaterial bereitgestellt. Das zweite Gummimaterial enthält dabei einen Porenbildner. Beide Gummimaterialien werden miteinander koextrudiert, wobei ein Wischgummiprofil ausgebildet wird. Gleichzeitig oder nachgelagert bilden sich auf Basis von dem zweiten Gummimaterial zugesetzten Porenbildnern Poren innerhalb des zweiten Gummimaterials, womit dieses seinen porösen bzw. geschäumten Charakter ausbildet.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach der Koextrusion von erstem und zweitem Gummimaterial zunächst das entstehende Wischgummiprofil mit einer Wischleiste bzw. mit Federschienen einer Wischleiste versehen, bevor die in dem zweiten Gummimaterial vorgesehenen Porenbildner unter Ausbildung entsprechender Poren innerhalb des zweiten Gummimaterials beispielsweise thermisch aktiviert werden. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass es in diesem Fall zu einem Anlegen des aus dem zweiten Gummimaterial gebildeten Bereichs des Kopfteils an der Wischleiste bzw. den Federschienen kommt, was zu einer weiteren Reduktion von Geräuschentwicklungen während des Betriebs des Wischgummiprofils führt.
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Das erfindungsgemäße Wischgummiprofil kann in vorteilhafter Weise eingesetzt werden in Scheibenwischern für Kraftfahrzeuge, in Wischvorrichtungen für Sensoroberflächen oder zur Reinigung von Gebäudeverglasungen.
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Figurenliste
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In der Zeichnung sind vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 den schematischen Querschnitt einer Wischleiste für einen Scheibenwischer, enthaltend ein Wischgummiprofil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
- 2a bis 2g schematische Querschnitte von Wischgummiprofilen gemäß weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Figurenbeschreibung
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In 1 ist ein Wischgummiprofil gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Wischgummiprofil 10 umfasst ein Kopfteil 12, das beispielsweise der mechanischen Fixierung des Wischgummiprofils 10 in einem Halter beispielsweise eines Scheibenwischers für Kraftfahrzeuge dient. Weiterhin umfasst das Wischgummiprofil 10 eine Wischlippe 14, die insbesondere mit ihrer dem Kopfteil 12 abgewandten Seite der Reinigung einer zu reinigenden Oberfläche dient. Die Wischlippe 14 ist mit dem Kopfteil 12 beispielsweise über einen Kippsteg 16 verbunden, der flexibel ausgeführt ist, und eine winkelige Anordnung der Wischlippe 14 bezogen auf das Kopfteil 12 des Wischgummiprofils 10 gestattet.
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Eine derartige winklige Anordnung tritt beispielsweise bei einer Wischbewegung des Wischgummiprofils 10 im Betrieb auf. Am Umkehrpunkt des Wischgummiprofils 10 kommt es zu einem Umklappen der Wischlippe 14 bezogen auf das Kopfteil 12 des Wischgummiprofils 10. Ein derartiges Umklappen führt ohne weitere Maßnahmen gegebenenfalls zu einem störend schlagenden Umlegegeräusch.
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In 1 ist ein Wischblatt 20 gezeigt, welches eine Wischleiste 22 beinhaltet und Federschienen 24. Die Federschienen 24 greifen in Vertiefungen des Kopfteils 12 des Wischgummiprofils 10 ein und dienen der mechanischen Stabilisierung des Wischgummiprofils 10 während des Betriebs desselben.
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Das Wischgummiprofil 10 umfasst Bereiche aus einem ersten Gummimaterial 30 und Bereiche aus einem zweiten Gummimaterial 32. Das zweite Gummimaterial 32 ist beispielsweise porös bzw. geschäumt ausgeführt und enthält in seinem Material Poren.
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Bei dem in 1 dargestellten Wischblatt 20 ist das Wischgummiprofil 10 in denjenigen Bereichen des Kopfteils 12 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt, welche in unmittelbarem physischem Kontakt mit den Federschienen 24 der Wischleiste 22 stehen. Der besondere Vorteil dieser Maßnahmen besteht darin, dass Geräuschentwicklungen, die darauf beruhen, dass sich das Wischgummiprofil 10 bezogen auf die Lage der Federschienen 24 bewegt, durch die geräuschdämpfenden Eigenschaften des zweiten Gummimaterials 32 wirksam unterdrückt bzw. gedämpft werden.
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In den 2a bis 2f sind weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wischgummiprofils 10 näher dargestellt. Es bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten wie in 1.
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Eine erste weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wischgummiprofils ist in 2a dargestellt. Bei diesem sind Teile einer Streifleiste 18 bzw. die komplette Streifleiste 18 des Kopfteils 12 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt. Dies dient in wirkungsvoller Weise dazu, das bereits oben beschriebene Umlegegeräusch bei einem Umklappen der Wischlippe 14, bezogen auf das Kopfteil 12, abzudämpfen.
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Eine vergleichbare Wirkung lässt sich auch mit der in 2b dargestellten Ausführungsform eines Wischgummiprofils 10 erreichen. Hier sind Schultern 26 der Wischlippe 14, die während des Betriebs in physischem Kontakt mit dem Kopfteil 12 kommen, aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt. Eine Kombination beider Maßnahmen ist in 2c bei dem dort gezeigten Wischgummiprofil 10 gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Dabei sind sowohl Teile der Streifleiste 18 als auch die Schultern 26 des Wischgummiprofils 10 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt.
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In 2d ist eine vierte Ausführungsform eines Wischgummiprofils 10 gemäß vorliegender Erfindung dargestellt. Bei diesem ist der obere, der Wischlippe 14 abgewandte Bereich des Kopfteils 12 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt. Dies verstärkt die geräuschdämpfende Wirkung des in 1 dargestellten Wischgummiprofils 10 weiter.
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Bei dem in 2e dargestellten Wischgummiprofils 10 gemäß einer fünften Ausführungsform lassen sich beide geräuschdämpfende Maßnahmen, wie sowohl diejenige, die Umlegegeräusche im Bereich der Wischgummilippe 14 als auch diejenige, die Geräuschentwicklung im Bereich des Übergangs von Federschiene 24 zu Kopfteil 12 betreffen, in Kombination vermeiden. Dazu ist das Wischgummiprofil 10 sowohl in seinem gesamten Kopfteil 12 als auch in seinem dem Kopfteil 12 zugewandten Bereich der Wischlippe 14 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt. Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß 2f ist dagegen das gesamte Kopfteil 12 aus dem zweiten Gummimaterial 32 ausgeführt. Diese Ausführungsform trägt der Tatsache Rechnung, dass auf dem Kippsteg 16 während des Betriebs hohe mechanische Belastungen ruhen und es somit vorteilhaft erscheint, diesen aus dem ersten, nicht porösen Gummimaterial 30 auszuführen.
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Die verschiedenen Ausführungsformen des Wischgummiprofils 10 lassen sich herstellen, indem zunächst für einen Extruder das erste Gummimaterial 30 und ein zweites Gummimaterial 32, welches neben dem Gummimaterial einen Porenbildner enthält, bereitgestellt werden. Als Ausgangsmaterialien beider Gummimaterialien eignen sich dabei Polymere, wie Ethylen-Propylen-DienKautschuk (EPDM), Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Chloropren (CR), Naturkautschuk (NR), Isoprengummi (IR), Butadiengummi (BR), Nitrilbutadiengummi (NBR), Hydriertes Nitrilbutadiengummi (HNBR), Ethylenvinylacetatkautschuk (EVM) und Silikonkautschuke (VMQ). Dabei kann dem ersten wie auch dem zweiten Gummimaterial jeweils das gleiche polymere Grundmaterial zugrunde liegen oder auch verschiedene polymere Werkstoffe.
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Als Porenbildner werden dem zweiten Gummimaterial 32 beispielsweise wasserhaltige Füllstoffe, Hydrate, Carbonate oder Hydrogencarbonate zugesetzt mit einer Zersetzungstemperatur vorzugsweise zwischen 130°C und 210°C , insbesondere zwischen 140°C und 200°C. Dabei handelt es sich bspw. um CaSO4.2H2O, CaSO4.½H2O, MgSO4.7H20, MgCO3.3H2O, Natriumcitrat-Dihydrat (Na3C6H5O7.2H20) oder Natriumcitrat-Pentahydrat (Na3C6H5O7.5(oder5½)H2O). Die Verwendung von wasserhaltigen Füllstoffen, Hydraten, Carbonaten oder Hydrogencarbonaten ist vorteilhaft im Vergleich zu klassischen Porenbildner wie beispielsweise Azodicarbonamiden (ADC/ ADCA), p-p'-Oxybis(benzolsulfonyl hydrazid / 4,4'-Oxydi(benzolsulphonylhydrazid)) (OBSH) und Dinitrosopentamethyltetramin (DPNT), die als gefährliche Stoffe eingestuft sind.
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Während des Koextrusionsprozesses beider Gummimaterialien 30, 32 kann es zu einem Aufschäume des zweiten Gummimaterials 32 durch thermische Zersetzung des Porenbildners kommen. Alternativ ist es möglich, Porenbildner einzusetzen, die bei höheren Temperaturen, wie sie beispielsweise während einer Vernetzung der Gummimaterialien 30, 32 in einem Salzbad oder einem Heißluftofen dem Koextrusionsprozess nachgeschaltet herrschen, zersetzen. Auf diese Weise wird eine wirkungsvolle stoffliche Verbindung beider Gummimaterialien 30, 32 erreicht sowie eine hohe Porosität des aufgeschäumten zweiten Gummimaterials 32 und damit verbunden eine ausreichend gute Geräuschdämpfung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0743231 A1 [0003]
- DE 102005055343 A1 [0004]
- US 4658463 [0005]
