DE202008005451U1

DE202008005451U1 - Dichtungsprofil

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Publication number: DE202008005451U1
Application number: DE202008005451U
Authority: DE
Original assignee: Meteor Gummiwerke KH Badje GmbH and Co
Current assignee: Meteor GmbH
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2018-04-19

Abstract

Dichtungsprofil mit einem Befestigungsabschnitt (11) und einem Dichtungsabschnitt (11'), der durch wenigstens eine, sich von einem Ansatzbereich bis hin zu einem freien Endbereich (15', 16') erstreckende Dichtungslippe (15, 16) dargestellt ist, wobei der Endbereich (15', 16') zur dichtenden Anlage an einer Gegenfläche eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (15', 16') auf seiner, der Gegenfläche zugekehrten Seite im unbelasteten Zustand eine zumindest im wesentlichen ebene, zur dichtenden Anlage an der Gegenfläche bestimmte Kontaktfläche (17, 18) aufweist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dichtungsprofil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dichtungsprofile, die eine Dichtungsfunktion durch Anlage an einer, relativ zu diesen beweglichen Fläche bewirken, kommen im Fahrzeugbau u. a. zur Darstellung einer Dichtung zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung beweglichen Scheibe und der Berandung des Fensterschachtes einer Türe zum Einsatz. Gleiches gilt dem Grunde nach auch für die übrigen Berandungen einer solchen Fensterausnehmung. Die Dichtungsprofile sollen eine zuverlässige, im Zeitlauf sowie unter den üblichen Temperaturen und sonstigen Betriebsbedingungen stabile Dichtungswirkung entwickeln, welche häufig durch Dichtlippen ausgeübt wird, die nach Maßgabe einer elastischen Vorspannung an der zugekehrten Scheibenfläche anliegen. Hergestellt werden diese Dichtungsprofile aus Elastomeren, z. B. EPDM (Ethylen/Propylen-Dien-Terpolymer), aus TPE (thermoplastisches Elastomer) oder aus Verschnitten dieser Werkstoffe. Bedingt durch die Verwendung als Dichtungsprofile werden von den eingesetzten Werkstoffen jedoch Eigenschaften gefordert, die nur durch Kombination unterschiedlicher Werkstoffe oder durch spezielle Additive darstellbar sind. Dies betrifft beispielsweise die Einstellung oder die Aufbringung von weiteren Werkstoffen, für die im Berührungsbereich mit der Scheibe erwünschten Gleiteigenschaften.
Um eine hinreichende Vorspannung und gleichzeitig eine leichtgängige Scheibenführung zu erreichen, sind insbesondere die Bereiche des Dichtungsprofils, die unmittelbar in Berührung mit der Scheibe stehen, mit einem reibungsmindernden Überzug, z. B. einem Gleitlack beschichtet, von dem auch eine den Verschleiß senkende Wirkung ausgeht.
Es ist allgemein bekannt, Dichtlippen mit der Maßgabe zu konzipieren, dass deren freies Ende, insbesondere deren abgerundeter Endbereich unmittelbar an der Scheibe anliegt, so dass ein verhältnismäßig geringflächiger Kontakt mit der Scheibe besteht und trotz Vorspannung deren Leichtgängigkeit nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Problematisch ist in diesen Fällen jedoch die Darstellung einer den genannten Endbereich nach Maßgabe einer gleichförmigen Dicke überziehenden Gleitlackschicht. Da das Aufbringen des Gleitlackes in automatisiert betriebenen Anlagen über fest eingestellte und eine dementsprechende feste Sprührichtung aufweisenden Sprühdüsen erfolgt, tritt an dem genannten Endbereich unvermeidbar das Phänomen der Lackflucht auf, so dass gerade der mechanisch hoch beanspruchte Anlagebereich der Dichtlippe an der Scheibe eine geringere Schichtdicke an Gleitlack aufweist. Dieser ungleichförmige Schichtdickenverlauf gerade an dieser Stelle hat einen erhöhten und insbesondere frühzeitigen Verschleiß zur Folge.
Dieser ungleichförmige Schichtdickenverlauf im Bereich der Spitze der Dichtlippe, somit an einer Stelle mit einem vergleichbar geringen Krümmungsradius ergibt sich anlagenbedingt aufgrund des Umstands, dass um die genannte Spitze herum zwar mehrere Sprühdüsen positioniert werden, deren Anzahl insgesamt jedoch bereits aus räumlichen Gründen beschränkt ist und die einzelnen Flächenelemente der Spitze unter außerordentlich unterschiedlichen Winkeln besprüht werden. Dieser Effekt tritt um so stärker auf, je kleiner die zu beschichtenden Krümmungsradien ausfallen.
Eine Vergleichmäßigung der Schichtdicke an dem genannten Endbereich kann grundsätzlich zwar durch mehrfache Beschichtungen, einen erhöhten anlagentechnischen Aufwand, wie z. B. einer Anordnung beweglicher Sprühdüsen oder ein manuelles Auftragen des Gleitlacks erreicht werden. Dies würde jedoch zu beträchtlichen Kostensteigerungen führen. Hinzutritt das Risiko eines ungünstig wirkenden optischen Erscheinungsbildes.
Aus der DE 199 18 758 B4 ist es bekannt, dem Phänomen der Lackflucht an solchen Kantenbereichen von Karosseriebauteilen, die durch einen Trennvorgang entstanden sind, so dass an diesen keine Korrosionsschicht besteht, durch Bestrahlung mit gegebenenfalls polymerummantelten Zinnpartikeln zu behandeln, welche eine Korrosionsschutzschicht bilden, die als Grundierung für eine anschließende Lackierung dient. Es ist hiernach jedoch eine mehrlagige Beschichtung erforderlich und es findet dieses Verfahren Anwendung bei Fügestellen zwischen zwei Blechteilen, wobei ein Blechteil unter Bildung eines Bördelflansches um ein anderes Blechteil gebördelt wird. Es geht somit lediglich um eine selektive, eine Grundierung darstellende Beschichtung des Kantenbereiches, wobei das optische Erscheinungsbild, da eine Überlackierung sich anschließt, nur von sekundärer Bedeutung ist.
Aus der EP 1 440 761 A1 ist es bekannt, eine an scharfen Kanten einer durch Laserschweißung hergestellten Schweißnaht zwischen zwei Bauteilen beim Überlackieren zu erwartenden Lackflucht dadurch zu begegnen, dass die Kante mit einer zweiten, eine Abrundung bewirkenden Schweißnaht überzogen wird, welche anschließend die Ausbildung einer Lackschicht von gleichförmiger Dicke ermöglicht.
Wie diese lediglich beispielhaft ausgewählten Fundstellen zeigen, tritt das Phänomen einer Lackflucht in zahlreichen technischen Funktionszusammenhängen auf, hier entlang von Schnittflächen, Graten, allgemein entlang Profilformen mit kleinen Krümmungsradien, bei denen eine Beschichtung von gleichförmiger Dicke jedenfalls mit einfachen Mitteln nicht ohne weiteres möglich ist.
Man ist hiernach stets bemüht, durch zusätzliche, örtlich wirksame, das Auftragsverfahren betreffende Maßnahmen die Voraussetzungen für eine zumindest angenähert gleichförmige äußere Beschichtungsdicke an diesen kritischen Stellen bereitzustellen. Diese bekannten Techniken sind jedoch stets einzelfallbezogen, mit Zusatzkosten verbunden und nicht verallgemeinerungsfähig.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Dichtungsprofil der eingangs bezeichnten Art dahingehend auszugestalten, dass die Verschleißfestigkeit der Dichtlippe verbessert ist und dass das Problem einer Lackflucht insbesondere in den kritischen, zur Anlage an einer Scheibe bestimmten Bereichen in kostengünstiger Weise beherrschbar ist.
Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Dichtungsprofil durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass in Abkehr von dem eingangs dargelegten Stand der Technik der unmittelbare Kontaktbereich der Dichtlippe an einer Gegenfläche, gegenüber der eine Dichtwirkung darzustellen ist, nicht als Spitze bzw. abgerundete Spitze ausgebildet ist, aus der sich erst nach Maßgabe einer vorspannungsbedingten elastischen Verformung eine Kontaktfläche ergibt, sondern als im wesentlichen tendenziell ebene Fläche, deren flächenhafte Struktur bereits im unbelasteten Zustand, das heißt ohne den Einfluss einer Vorspannung besteht. Es wird somit bewusst von einer kleinstmöglichen, sich erst verformungsbedingt einstellenden Kontaktfläche Abstand genommen, welche sich bei der Bemessung einer Vorspannung quantitativ einstellt, und welche unter Berücksichtigung der Darstellung einer leichtgängigen Beweglichkeit der Gegenfläche und einer hinreichenden Dicht- und Reinigungswirkung in der Berührungsfläche gewählt ist. Dadurch, dass erfindungsgemäß eine größere und insbesondere ebene Kontaktfläche eingerichtet ist, kann bei geringerer Vorspannung eine vergleichbare Dicht- und Reinigungswirkung sowie eine leichtgängige Bewegbarkeit der Gegenfläche erreicht werden, dies jedoch unter einer geringeren Beanspruchung der Dichtlippe und damit einer erhöhten Nutzungsdauer des Dichtungsprofils.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 sind insbesondere Funktionsflächen der Dichtungslippe mit einer reibungs- und verschleißmindernden Beschichtung überzogen, wobei in der als Funktionsfläche anzusehenden Kontaktfläche aufgrund deren ebenen flächenhaften Verlaufs in herkömmlicher Weise, das heißt unter Benutzung von Anlagen mit fester Positionierung von Sprühdüsen, insbesondere einer festen Sprührichtung einer gleichförmige Schichtdicke herstellbar ist. Das Problem von in der Kontaktfläche variierenden Schichtdicken und der hiermit einhergehende Verschleiß können somit in einfacher Weise unter weitgehender Nutzung herkömmlicher Anlagen kostengünstig behoben werden, und zwar ohne zusätzliche Tätigkeiten, indem lediglich das Profil der Dichtungslippe eine geometrisch an fertigungstechnische Möglichkeiten besser angepasste Gestalt erhält. Das Problem der Lackflucht wird somit nicht durch Modifikation des Auftragsverfahrens sondern durch geometrische Veränderungen des Produktes behandelt, welche darauf abzielen, dieses fertigungsgerecht zu gestalten.
Die Merkmale des Anspruchs 4 sind auf die werkstoffliche Ausgestaltung des Dichtungsprofils, insbesondere der Dichtungslippe gerichtet. Während der Befestigungsabschnitt regelmäßig aus vergleichsweise harten Werkstoffen ebenfalls auf der Basis beispielsweise von Elastomeren ausgebildet ist, kommen im Bereich des Dichtungsabschnitts regelmäßig demgegenüber weichere Werkstoffe zum Einsatz. Bei Beschichtungen der Dichtungslippe, insbesondere deren Funktionsflächen handelt es sich beispielsweise um Gleitlack, durch den ein geringer Reibungswiderstand und damit zusammenhängend auch ein geringerer Verschleiß bei Bewegungen der Dichtungslippe entlang einer Gegenfläche darstellbar ist. Es können jedoch auch andere reibungs- und verschleißmindernde Stoffe in der Beschichtung zum Einsatz kommen.
Die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 sind auf eine mögliche Konkretisierung eines vollständigen Dichtungsprofils gerichtet. Diese ist durch zwei voneinander beabstandete Dichtungslippen gekennzeichnet, welche zusammen mit einem Befestigungsabschnitt einen U-förmigen Aufnahmeraum umgrenzen und an ihren Endabschnitten, und zwar auf ihren einander zugekehrten Seiten ebene erfindungsgemäße Kontaktflächen aufweisen. Der Aufnahmeraum ist zur Aufnahme einer Scheibe einer Fahrzeugtüre bestimmt, die in an sich bekannter Weise zwischen einer Öffnungsstellung, in der sie aus dem Aufnahmeraum heraus verschoben ist und einer Schließstellung, in der sie in den Aufnahmeraum hinein, somit unter beidseitiger dichtender Anlage an den Kontaktflächen der beiden Dichtungslippen eingeführt ist.
Eine Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils ist jedoch nicht auf Fahrzeugtüren, insbesondere im Zusammenwirken mit deren beweglich angeordneten Scheiben beschränkt. Dieses kann in zahlreichen Funktionszusammenhängen eingesetzt werden, wo immer es um die Darstellung einer Dichtung unter Verwendung einer Dichtungslippe unter Anlage an einer vorzugsweise beweglichen Gegenfläche geht und es um eine verbesserte Verschleißfestigkeit bzw. eine erhöhte Nutzungsdauer angestrebt wird. Dieses Profil kann insbesondere dann mit Vorteil eingesetzt werden, wenn ansonsten zur Vermeidung der schädlichen, die Nutzungsdauer einschränkenden Auswirkungen einer Lackflucht teure, auf eine Vergleichmäßigung der Beschichtungsdicke abzielende Zusatzmaßnahmen erforderlich würden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine Querschnittsdarstellung eines dem Stand der Technik zuzuordnenden Dichtungsprofils;
2 eine vergrößerte Teildarstellung einer Einzelheit II der 1;
3 eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils;
4 eine vergrößerte Teildarstellung einer Einzelheit IV der 3,
5 eine vereinfachte schematische Darstellung des Aufbringens der Beschichtung auf das Dichtungsprofil gemäß 3.
Die 1 und 2 zeigen beispielhaft ein an sich bekanntes Dichtungsprofil, welches aus einem Befestigungsabschnitt 1 und einem Dichtungsabschnitt 2 besteht, der durch zwei Dichtlippen 3, 4 verkörpert ist. Zur Montage an einem Karosserieteil einer Fahrzeugtüre ist der Befestigungsabschnitt 1 auf seiner der Dichtlippe 3 gegenüberliegenden Seite mit zwei voneinander beabstandeten Rastköpfen 5, 6 versehen, die zur Verrastung mit an diese angepassten Ausnehmungen des Karosserieteiles eingerichtet sind. Der Ansatzbereich der Dichtlippe 3 befindet sich – in seitlicher Richtung gesehen – zwischen den beiden Rastköpfen 5, 6.
Zur Anlage an einer Scheibe 7 ist der Endbereich 8 der Dichtlippe 3 vorgesehen und es ist diese Anlage durch eine in Richtung auf die Scheibe 7 hin gegebene elastische Vorspannung gekennzeichnet. Die Scheibe ist in an sich bekannter Weise zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbar und in dieser Eigenschaft insbesondere gegenüber der Dichtlippe 3 bewegbar.
Um trotz der Vorspannung gegenüber der Scheibe 7 eine leichtgängige Führung derselben zu sichern, ist die Dichtlippe 3 an ihrem Endbereich 8 mit einer Beschichtung 9 aus Gleitlack oder einer vergleichbar wirkenden Substanz überzogen. Ebenfalls mit Hinblick auf eine gute Führung der Scheibe 7 ist die Berührung zwischen der Scheibe 7 und der Dichtlippe 3 auf deren abgerundete Spitze beschränkt, so dass sich nach Maßgabe einer vorspannungsbedingten elastischen Verformung eine verhältnismäßig kleine Kontaktfläche 10 ergibt.
Zwischen der Spitze der Dichtlippe 3 und den an diese angrenzenden Bereichen ist ein im wesentlichen stetiger Übergangsbereich eingerichtet, innerhalb welchem sich ein – in der Querschnittsdarstellung gesehen – die Oberflächenkrümmung beschreibender Radius bis au demjenigen der Spitze vermindert.
Die Dicke der Beschichtung 9 ist aufgrund des vorstehend bereits erwähnten Phänomens einer Lackflucht ungleichförmig und insbesondere an der infolge einer Berührung mit der zugekehrten Oberfläche der Scheibe 7 mechanisch abrasiv hoch beanspruchten abgerundeten Spitze der Dichtlippe 3 geringer als an anderen Stellen. Diese Verteilung der Beschichtungsdicke ergibt sich zwangsläufig aufgrund einer festen Winkelanstellung von Sprühdüsen in einer zum Auftragen der Beschichtung bestimmten Anlage. Dies bedeutet jedoch, dass gerade an einer Stelle hoher mechanischer Beanspruchung die geringste Beschichtungsdicke ansteht. Ein an dieser Stelle einsetzender, durch einen Abtrag der Beschichtung 9 gekennzeichneter Verschleiß führt somit zu einem frühzeitigen Verlust der Funktion der Beschichtung.
Das erfindungsgemäße, in den 3 und 4 gezeigte Dichtungsprofil ist wiederum durch einen Befestigungsabschnitt 11 gekennzeichnet, der zur Verrastung mit einem Karosserieteil einer Fahrzeugtüre bestimmt und mit zwei seitlich voneinander beabstandeten Rastköpfen 12, 13 versehen ist. Von dem Befestigungsabschnitt 11 fort erstrecken sich, einen U-förmigen Aufnahmeraum 14 definierend, zwei untereinander im wesentlichen gleiche Dichtlippen 15, 16, die an ihren freien Enden 15', 16' auf ihren einander zugekehrten Seiten Kontaktflächen bilden 17, 18 bilden, die zur Anlage beidseitigen Anlage an einer zeichnerisch nicht dargestellten Scheibe 7 eingerichtet sind. Eine weitere Dichtlippe 19 erstreckt sich im Grund des Aufnahmeraumes 14. Die beiden Dichtlippen 15, 16 bilden zusammen mit 19 den Dichtungsabschnitt 11'.
Wie 4 erkennen lässt, sind die Dichtlippe 15 und gleichermaßen die Dichtlippe 16 an ihren Endbereichen 15', 16' mit einer Beschichtung 20 überzogen, welche wiederum aus einem Gleitlack oder einer vergleichbaren reibungsmindernden Substanz besteht. Während jedoch der Endbereich 8 der Dichtlippe 3 – in einem Querschnitt gesehen – durch einen stetigen Radienverlauf gekennzeichnet ist, der zur Ausbildung einer etwa halbkreisförmigen Spitze führt, deren Scheitel an der Scheibe anliegt und erst unter elastischer Verformung eine endliche Kontaktfläche 10 bildet, ist das Querschnittsprofil des Endbereichs 15', 16' der erfindungsgemäßen Dichtlippen 15, 16 durch eine im wesentlichen ebenen, zur dichtenden Anlage bestimmten Abschnitt gekennzeichnet, der bereits im unbelasteten Zustand eine ebene Kontaktfläche 17, 18 bildet.
An die ebene Kontaktfläche 17 schließen sich beidseitig Übergangsabschnitte 21, 22 an, deren Radien mit Hinblick auf die Darstellung eines Übergangs zu den sich beidseitig jeweils anschließenden Abschnitten des Querschnittsprofils bemessen sind. Eine zum Auftragen der Beschichtung 20 eingerichtete Anlage, deren Sprühdüsen nach Maßgabe von Richtungen eingestellt sind, welche in jedem Fall nach Maßgabe der Ausbildung einer gleichförmigen Schichtdicke in der Kontaktfläche 17 orientiert sind, führt zwar aufgrund der unvermeidbaren Lackflucht zur Ausbildung von geringeren Schichtdicken im den Übergangsabschnitten 21, 22. Diese bilden jedoch im Gegensatz zu der Kontaktfläche 17 keine solchen Funktionsflächen, die einer mechanischen Beanspruchung vergleichbar derjenigen der Kontaktfläche 17 ausgesetzt sind. Diese Stellen geringerer Dicke der Beschichtung 20 können somit ohne Beeinträchtigung der Nutzungsdauer des Dichtungsprofils toleriert werden.
5 zeigt lediglich beispielhaft Sprühdüsen 23, 24 und 25, deren Sprührichtung fest eingestellt ist, und zwar in Abhängigkeit von der Geometrie der zu besprühenden Flächen des Dichtungsprofils, wobei die Lage sowie die Sprührichtung der Düsen und die die zu besprühenden Flächen des Dichtungsprofils mit der Maßgabe positioniert sind, dass insbesondere Funktionsflächen, die einer hohen mechanischen Beanspruchung ausgesetzt sind, eben ausgebildet sind, so dass in jedem Fall auf diesen sich eine Beschichtung 20 von gleichförmiger Dicke ausbildet.

1: Befestigungsabschnitt
2: Dichtungsabschnitt
3: Dichtlippe
4: Dichtlippe
5: Rastkopf
6: Rastkopf
7: Scheibe
8: Endbereich
9: Beschichtung
10: Kontaktfläche
11: Befestigungsabschnitt
11': Dichtungsabschnitt
12: Rastkopf
13: Rastkopf
14: Aufnahmeraum
15: Dichtlippe
15': freies Ende
16: Dichtlippe
16': freies Ende
17: Kontaktfläche
18: Kontaktfläche
19: Dichtlippe
20: Beschichtung
21: Übergangsabschnitt
22: Übergangsabschnitt
23: Sprühdüse
24: Sprühdüse
25: Sprühdüse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19918758 B4 [0007]
- EP 1440761 A1 [0008]

Claims

Dichtungsprofil mit einem Befestigungsabschnitt (11) und einem Dichtungsabschnitt (11'), der durch wenigstens eine, sich von einem Ansatzbereich bis hin zu einem freien Endbereich (15', 16') erstreckende Dichtungslippe (15, 16) dargestellt ist, wobei der Endbereich (15', 16') zur dichtenden Anlage an einer Gegenfläche eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich (15', 16') auf seiner, der Gegenfläche zugekehrten Seite im unbelasteten Zustand eine zumindest im wesentlichen ebene, zur dichtenden Anlage an der Gegenfläche bestimmte Kontaktfläche (17, 18) aufweist.
Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (15, 16), insbesondere Funktionsflächen derselben wie deren Endbereich (15', 16') eine reibungs- und/oder verschleißmindernde Beschichtung (20) tragen.
Dichtungsprofil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (20) zumindest auf den Funktionsflächen, insbesondere auf der Kontaktfläche (17, 18) eine gleichförmige Schichtdicke aufweist.
Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungslippe (15, 16) aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer, einem thermoplastioschen Werkstoff oder aus Verschnitten dieser Werkstoffe besteht und dass die Beschichtung (20) aus Gleitlack besteht.
Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (11') durch zwei, an dem Befestigungsabschnitt (11) angeformte, voneinander beabstandete, zusammen mit dem Befestigungsabschnitt (11) einen im Querschnitt U-förmigen Aufnahmeraum (14) umgrenzende Dichtungslippen (15, 16) gebildet ist, und dass an einander zugekehrten Seiten der Endbereiche (15', 16') der Dichtungslippen (15, 16) die Kontaktflächen (17, 18) angeordnet sind.
Dichtungsprofil nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (15', 16') zur dichtenden Anlage an der Scheibe (7) einer Fahrzeugtüre bestimmt ist.