DE4003622C2 - Metallband als Einlage für Zier- und Dichtstreifen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Metallband nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Metallbänder werden insbesondere im Kfz-Bereich als Einlage für Dichtstreifen zum Abdichten von Motorraum-, Koffer­ raum- und Türöffnungen eingesetzt. Die kontinuierlich gefertigten Metallbänder sind mit Gummi und/oder flexiblem Kunststoff ummantelt und weisen Schlitze auf, unter anderem, um bei nicht haftmittelbeschich­ teten Metallbändern ein Durchdringen des Dichtmateri­ als zu ermöglichen, da die Haftung Gummi-Metall bzw. Kunststoff-Metall schlecht ist. Andererseits sind haftmittelschichtete Metallbänder sehr teuer. Die Metallbänder werden vor oder nach dem Ummanteln mit dem Dichtmaterial zu einem U-förmigen Klemmprofil gebogen, welches auf die Dichtflansche der Öffnung geklemmt wird. Um dabei den Konturen der Öffnung fol­ gen zu können, muß das Klemmprofil meist sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ebene flexibel sein. Zudem soll das Klemmprofil in longitudinaler Richtung stauchbar sein, da die abzudichtenden Öff­ nungen erhebliche Umfangstoleranzen aufweisen können und ein Ablängen des Dichtstreifens vor Ort äußerst aufwendig wäre. Dichtstreifen mit stauchbarem Klemm­ profil können nämlich auf die maximal vorkommende Länge bevorzugt endlos gefertigt und beim Einbau auf die tatsächliche Länge gestaucht werden. Ein Zusam­ menkleben, -vulkanisieren oder dergleichen dieser Dichtstreifen muß nicht vor Ort geschehen, so daß der Dichtstreifeneinbau auch von Robotern durchgeführt werden kann. Andererseits muß das Klemmprofil auch eine gewisse Zugfestigkeit aufweisen, da das Metall­ band beim Beschichten mit dem Dichtmaterial durch einen sogenannten Extruder läuft, wobei erhebliche Kräfte in Längsrichtung des Bandes auftreten. Ein weiteres Erfordernis des Klemmprofils besteht darin, eine größtmögliche Klemmkraft auf die Dichtflansche auszuüben.

Ein aus der DE-OS 36 28 448 bekanntes Metallband der gat­ tungsgemäßen Art für einen kanalförmigen Dichtstreifen ist mit Schlitzen versehen, welche abwechselnd vom einen und vom anderen Rand des Metallbandes nach innen geführt sind. Dieser Dichtstreifen ist sowohl stauchbar als auch in horizontaler und vertikaler Richtung flexibel. Er hat jedoch den Nach­ teil, daß beim Ablängen während des kontinuierlichen Herstellungsprozesses aufgrund der großen Schnitt­ breite und der Kürze der zur Verfügung stehenden Schnittzeit sehr hohe Wärmeenergie eingetragen werden muß. Dieser hohe Energieeintrag führt dazu, daß die das Metallband umgebenden Materialien wie Gummi, PVC und sonstige Dichtmassen beeinträchtigt werden und das Metallband zu stark freigelegt wird, er muß daher durch aufwendige Kühlung möglichst verhindert werden. Neben der optischen Abwertung des Produktes wird dadurch zum einen die Verletzungsgefahr erhöht und zum anderen das Zusammenvulkanisieren der beiden Enden des Dichtstreifens erschwert. Bei nicht oder schlecht vulkanisierten Dichtstreifen besteht die Gefahr, daß das Metallband korrodiert.

Die Schwierigkeit beim Ablängen der Dichtstreifen ist durch den Herstellungsprozeß bedingt. Um das Metall­ band mit dem Dichtmaterial zu ummanteln, wird das Metallband kontinuierlich einem sogenannten Extruder zugeführt, in welchem sich das Dichtmaterial unter Druckeinwirkung um das Metallband legt, welches an­ schließend aus dem Extruder durch eine Öffnung herausgedrückt wird, deren Form entsprechend dem ge­ wünschten Profil des Dichtstreifens gewählt ist. Beim Extrusionsprozeß werden oft gleichzeitig mehrere ver­ schiedene Materialien auf das Metallband gebracht, die oft ganz unterschiedliche Eigenschaften aufwei­ sen, beispielsweise Gummis oder Kunststoffe mit ver­ schiedenen Dichten, Farben, Härten, sowie dauerkleb­ rige Dichtmassen und Flocken. Dieser Extrusionsprozeß läuft kontinuierlich ab. Am Auslauf der Extrusions­ linie muß das fertige Dichtband maßgenau abgelängt werden durch Trennverfahren wie Sägen, Schleifen, mechanisches Schneiden, Laser- oder Plasmaschneiden.

Die Schwierigkeit besteht darin, daß ein relativ schnellaufendes, kontinuierliches Klemmprofil in einem diskontinuierlichen Arbeitsgang abgelängt werden muß. Daraus ergibt sich die Kürze der zur Ver­ fügung stehenden Zeitspanne. Zudem müssen gleichzei­ tig Materialien mit verschiedenen Eigenschaften durchtrennt werden, so daß insgesamt ein sehr hoher Energieeintrag erforderlich ist.

Aus der DE-OS 33 31 901 ist zwar ein Dichtstreifen bekannt, dessen Metallband mit paarweise angeordneten, quer zur Längsrichtung verlaufenden, von außen nach innen geführten Schlitzen versehen ist. Bei diesen Schlitzen handelt es sich jedoch um gestanzte Ausneh­ mungen, zwischen denen ein in Längsrichtung des Me­ tallbandes eine gewisse Länge aufweisender Steg ver­ bleibt, so daß es beim Schneiden des Bandes nicht möglich ist, eine beidseitig durchgängig gerade Schnittlinie zu erzielen. Wie bereits oben erwähnt, führt dies zu erhöhter Verletzungsgefahr und zu Pro­ blemen beim Zusammenfügen der beiden Enden eines Dichtstreifens. Bei diesem Metallband ist zudem das Verhältnis von Ausnehmungen zu verbleibendem Metall­ band größer 1, so daß zur Erhöhung der Zugfestigkeit des Me­ tallbandes Fäden eingewoben werden müssen. Ebenso ist da­ durch der Anteil an Abfallmaterial sehr hoch. Das Einweben von Fäden ist in der Herstellung teuer und langsam und führt zu zusätzlichen Problemen beim Aneinanderschweißen zweier Bandenden. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Flexi­ bilität des Dichtstreifens durch die Fäden eingeschränkt ist. Beim Biegen um eine Krümmung können die innen liegenden Ausnehmungen zwar verkleinert werden, die außen liegenden Ausnehmungen können sich aber aufgrund des eingewobenen Fa­ dens nicht weiten.

Auch die US-PS 3 699 718 zeigt gegenüberliegende breite Schlitze, die zwar eine gewisse Stauchbarkeit bewirken, da­ für aber beim Extrusionsprozeß Probleme bereiten. Aufgrund des notwendigen Zuges beim Extrudieren weiten die Schlitze elastisch auf und federn anschließend zurück. Beim Zurück­ federn wird das zwischen die Schlitze eingebrachte Dichtungs­ material komprimiert, so daß der Zier- oder Dichtstreifen als "hungry-horse-effect" bezeichnete Rattermarken aufweist, die unter anderem aus ästhetischen Gründen unerwünscht sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Metall­ band der eingangs genannten Art anzugeben, welches die ge­ nannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll das Me­ tallband eine hohe Flexibilität und Stauchbarkeit aufweisen und gut ablängbar sein, ohne daß eine Unfall- oder Verlet­ zungsgefahr besteht oder Rattermarken auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Metallband quer zu seiner Längsachse verlaufende durchtrenn­ te Bereiche aufweist, die sich jeweils ausgehend von einem Rand des Metallbandes bis kurz vor eine Spitze eines keil­ förmig auslaufenden Schlitzes erstrecken und keine oder ge­ genüber den Schlitzen nur eine geringe Öffnungsbreite auf­ weisen, und daß in Längsrichtung des Metallbandes aufeinan­ derfolgende, nicht durchtrennte Bereiche abwechselnd einen kleineren und einen größeren Abstand zu ein und demselben Rand des Metallbandes aufweisen.

Das erfindungsgemäße Metallband hat den Vorteil, daß beim sogenannten Online-Schneiden, also beim Trennen des fertig beschichteten Dichtstreifens während der Extrusionsprozeß kontinuierlich weiterläuft, der notwendige Energieeintrag gegenüber bekannten Metallbändern verringert ist. Dadurch, daß zwischen sich gegenüberliegenden Schlitzen nur ein im Vergleich zur Breite des Metallbandes kurzer Steg verbleibt, muß nur wenig Metall durchtrennt werden. Ein weiterer Vor­ teil dieser Schlitzanordnung liegt darin, daß sich keine unfallträchtigen, spitzen Endabschnitte beim Schneiden des Dichtstreifens ergeben, sondern auf beiden Seiten eine gerade Schnittlinie entsteht.

Wie sich herausgestellt hat, weist das erfindungsge­ mäße Metallband eine für den Extrusionsprozeß aus­ reichend hohe Zugfestigkeit auf, bei gleichzeitig hoher Flexibilität des fertigen Dichtstreifens in horizontaler und vertikaler Richtung und hoher Stauchbarkeit in longitudinaler Richtung. Das erfin­ dungsgemäße Metallband ist daher besonders als Ein­ lage für solche Dichtstreifen geeignet, deren Enden vor dem Einbau zusammenvulkanisiert werden. Diese Dichtstreifen werden nämlich auf das maximal zulässi­ ge Maß der abzudichtenden Öffnung abgelängt und der ringförmig zusammenvulkanisierte Dichtstreifen beim Einbauen so weit gestaucht, daß seine Länge mit dem Umfang der Öffnung übereinstimmt.

Wie bereits oben erwähnt, sind die Schlitze im Metallband nicht nur wegen der gewünschten Flexibilität und Stauchbar­ keit des Dichtstreifens erforderlich, sondern auch um das flexible Dichtmaterial auf dem Metallband zu be­ festigen, da das Dichtmaterial mit Metall keine feste Verbindung eingeht, sofern dieses nicht besonders vorbehandelt wurde. Die Schlitze müssen eine bestimm­ te Mindestöffnung aufweisen, damit einerseits das Dichtmaterial das Metallband an den Schlitzen durch­ dringen kann, um eine feste Verankerung zu erreichen und andererseits, um die gewünschte Stauchbarkeit des fertigen Dichtprofils zu erreichen. Es reicht dabei jedoch völlig aus, wenn die langen Schlitze diese erforderliche Mindestöffnung aufweisen. Die kurzen Schlitze können so schmal wie möglich gehalten werden, wodurch sich vorteilhafterweise eine erhöhte Klemmkraft des Dichtstreifens ergibt. Der Vorteil beim Online-Schneiden bleibt dabei erhalten. Diese gewünschte Öffnung der Schlitze wird dadurch er­ reicht, daß das Metallband entweder gestanzt wird mit entsprechender Stanzbreite oder aber durch Schneiden, wobei die dabei erzeugten geschlossenen Schlitze durch Walzen oder Ziehen geöffnet werden. Dabei wird das Band in Längsrichtung gestreckt, wodurch sich ein Längengewinn beim fertigen Band ergibt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die zwischen zwei gegenüberliegenden Schlitzen verblei­ benden Stege alternierend um die in Längsrichtung des Metallbandes verlaufende Mittelachse vorgesehen. Da­ durch ergibt sich ein Dichtstreifen, dessen Flexibi­ lität in horizontaler Ebene in beiden Biegungsrich­ tungen gleich groß ist.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Stege um eine Achse alternierend vorgesehen, die zu der in Längsrichtung des Metallbandes verlaufende Mittelachse parallel ist. Durch diese asymmetrische Ausgestaltung ergibt sich ein Dichtstreifen mit unterschiedlicher Flexibilität je nach Biegungsrich­ tung in horizontaler Ebene. Dadurch kann vorteilhaf­ terweise ein fehlerhafter Einbau des Dichtstreifens verhindert werden. Der Arbeiter, der den Dichtstrei­ fen einbaut, erkennt anhand der Flexibilität die richtige Biegerichtung beim Einbau.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin­ dung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Metallbandes mit geschnittenen, aber noch geschlossenen Schlitzen,

Fig. 2 dasselbe Metallband nach dem Öffnen der lan­ gen Schlitze durch Strecken des Bandes,

Fig. 3 ein aus diesem Metallband geformtes U-förmi­ ges Klemmprofil, und

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Metall­ bandes mit geschnittenen, noch geschlossenen Schlitzen.

Das in Fig. 1 dargestellte, endlos gefertigte Metall­ band 1 weist zwei Arten von Schlitzen 2 bzw. 3 auf, die quer zur Längsachse des Metallbandes 1 periodisch angeordnet sind. Bei der ersten Art handelt es sich um kurze Schlitze 2 und bei der zweiten Art um lange Schlitze 3, wobei beide Schlitze 2, 3 vom Rand des Metallbandes 1 aus nach innen geführt und paarweise angeordnet sind. Zwischen jedem Schlitzpaar 2, 3 ver­ bleibt ein im Vergleich zur Breite des Metallbandes 1 kurzer Steg 4. In Längsrichtung des Metallbandes 1 folgt jeweils ein kurzer Schlitz 2 auf einen langen Schlitz 3 und umgekehrt, so daß die Stege 4 alternie­ rend um die Mittelachse 5 angeordnet sind.

Bei der in Fig. 2 dargestellten gestreckten Form des Metallbandes 1 sind alle Schlitze 3 geöffnet, wobei die maximale Öffnungsweite im Millimeterbereich liegt, während alle Schlitze 2 ganz oder nahezu ge­ schlossen sind.

Fig. 3 zeigt das zu einem U-Profil gebogene Metall­ band 1 aus Fig. 2 mit Schlitzen 2 und 3. Wie Fig. 3 entnehmbar ist, befinden sich die zwischen den Schlitzen 2, 3 eines Schlitzpaares verbleibenden Stege 4 im Basisabschnitt des U-Profils, so daß neben der guten longitudinalen Stauchbarkeit hohe Flexibi­ lität in vertikaler Richtung - Pfeile II, II′ - gege­ ben ist. Dieses Metallband weist wegen der geschlos­ senen kurzen Schlitze 2 eine besonders hohe Klemm­ kraft auf und ist wegen der symmetrischen Anordnung der Stege 4 in beiden horizontalen Richtungen, Pfeile I und I′, gleichermaßen flexibel.

Das in Fig. 4 dargestellte Metallband 101 weist zwei Arten von Schlitzpaaren auf, nämlich Paare aus ganz kurzen Schlitzen 102 und ganz langen Schlitzen 103 sowie Paare aus mittelkurzen Schlitzen 106 und mit­ tellangen Schlitzen 107. Diese Paare sind in Längs­ richtung des Metallbandes 101 abwechselnd angeordnet, wodurch die zwischen den Schlitzen eines Paares ver­ bleibenden Stege 104 alternierend zu einer zur Mit­ telachse des Metallbandes 101 parallelen Achse 108 angeordnet sind. Dieses Metallband ergibt ein U-för­ miges Klemmprofil mit unterschiedlicher Flexibilität in den beiden horizontalen Richtungen I und I′.

Alle dargestellten Metallbänder 1, 101 zeichnen sich durch hohe Flexibilität in horizontaler Rich­ tung, Pfeile I, I′, und in vertikaler Richtung, Pfeile II, II′, aus und sind in Längsrichtung gut stauchbar bei gleichzeitig ausreichender Zugfestigkeit. Sie weisen hohe Klemmkräfte auf und insbesondere bei kleinen Schlitzbreiten sind die Oberflächen des fer­ tigen Dichtprofils sehr gleichmäßig, d. h. ohne oder nur mit geringfügigen Rattermarken (hungry-horse- Effekt) behaftet.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprü­ chen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1, 101 Metallband
2, 102 kurzer Schlitz
3, 103 langer Schlitz
4, 104 Steg
5 Mittelachse
106 mittelkurzer Schlitz
107 mittellanger Schlitz
108 Längsachse
I, I′ horizontaler Richtungspfeil
II, II′ vertikaler Richtungspfeil

Claims (3)

1. Metallband als Einlage für Zier- und Dichtstreifen aus flexiblem Material, in welchem es zu einem U-förmigen Klemmprofil umgebogen ist, mit einer Vielzahl von perio­ disch quer zur Längsachse des Metallbandes angeordneten, vom Rand des Metallbandes aus nach innen geführten, keil­ förmig auslaufenden Schlitzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband (1, 101) quer zu seiner Längsachse (5) verlaufende durchtrennte Bereiche (2, 102) aufweist, die sich jeweils ausgehend von einem Rand des Metallban­ des (1, 101) bis kurz vor eine Spitze eines keilförmig auslaufenden Schlitzes (3, 103) erstrecken und keine oder gegenüber den Schlitzen (3, 103) nur eine geringfü­ gige Öffnungsbreite aufweisen, und daß in Längsrichtung des Metallbandes (1, 101) aufeinanderfolgende, nicht durchtrennte Bereiche (4, 104) abwechselnd einen kleine­ ren und einen größeren Abstand zu ein und demselben Rand des Metallbandes (1, 101) aufweisen.

2. Metallband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht durchtrennten Bereiche (4) alternierend um die in Längsrichtung des Metallbandes (1) verlaufende Mittelachse (5) vorgesehen sind.

3. Metallband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht durchtrennten Bereiche (104) um eine zu der in Längsrichtung des Metallbandes (101) verlaufenden Mittelachse parallele Achse (108) alternierend vorgesehen sind.