DE4035658A1

DE4035658A1 - Streifenartiges bauteil fuer dichtungszwecke usw.

Info

Publication number: DE4035658A1
Application number: DE4035658A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Warnecke; Alistair Hill
Original assignee: Meteor Gummiwerke KH Badje GmbH and Co
Current assignee: Meteor Gummiwerke KH Badje GmbH and Co
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2010-11-10
Also published as: DE4035658C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein streifenartiges Bauteil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In zahlreichen Anwendungsfällen besteht für Dichtungs bauteile die Forderung, daß diese eine besondere Anpas sung an relativ zueinander bewegte Dichtungsflächen aufweisen müssen, und zwar dahingehend, daß neben einer guten Dichtwirkung zumindest im Bereich der einander gegenüberliegenden und relativ zueinander bewegten Flächen eine gewisse Gleitfähigkeit gegeben sein muß. Dies ist beispielsweise der Fall bei der Gestaltung der mit den bewegten Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden Dichtungselemente, bei denen eine Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeit gegeben sein muß, gleichzeitig jedoch die Verschiebebewegung der Scheibe möglichst wenig behindert werden darf. Weitere Anwen dungsfälle sind Glasvitrinen aller Art, jedoch auch bewegliche Gehäuseteile beispielsweise von EDV-Anlagen, bei denen eine Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeit und Staub gefordert wird.

Aus der EP 01 54 121 A1 ist ein Dichtungsstreifen und ein Verfahren zu seiner Harstellung bekannt, dessen Grundkörper aus einem Elastomer besteht und dessen Oberfläche an einem, mit einer bewegten Gegenfläche zusammenwirkenden Teil mit einem Belagstreifen überzogen ist, dessen Außenoberfläche im Vergleich zu dem Elasto mer des Grundkörpers eine erhöhte Gleitfähigkeit auf weist. Der vorgefertigte Belagstreifen wird in einem kontinuierlichen Verfahren mittels einer Strangpresse in die plastifizierte, den Grundkörper bildende Kautschuk masse teilweise eingebunden, welche nach Vulkanisation mit dem genannten Streifen in fester Verbindung steht und ein einheitliches Dichtungsbauteil bildet. Je nach der werkstofflichen Beschaffenheit des Belagstreifens, insbesondere in Abhängigkeit unterschiedlicher Elastizi täts- und Dehnungseigenschaften im Vergleich zu dem elastomeren Grundkörper des Dichtungsprofils ist dieses mehr oder weniger biegbar, so daß in Abhängigkeit von dem Radius einer Biegung mit Faltenbildung im Bereich des, die verbesserte Gleitfähigkeit begründenden Belag streifens zu rechnen ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein streifenar tiges Bauteil, unter anderem für Dichtungszwecke zu entwerfen, welches neben günstigen Dichtungs- und Gleit eigenschaften eine erhöhte Biegefähigkeit aufweist, und zwar ohne daß es zu Faltenbildungen im Bereich des, eine erhöhte Gleitfähigkeit begründenden Oberflächenabschnitts kommt. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemä ßen Bauteil durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach, daß die, eine erhöhte Gleitfähigkeit begründende Gleitschicht in Abwandlung des vorstehend beschriebenen Standes der Technik nicht unmittelbar an dem elastomeren Grundkörper befestigt ist, sondern unter Zwischenanordnung einer aus einem geschäumten Kunststoff bestehenden Trägerschicht. Die Trägerschicht steht mit der Gleitschicht über eine Kleberschicht in Verbindung und es ist eine weitere Kleberschicht zur Verbindung der Trägerschichten mit dem Grundkörper vorgesehen. Ein, durch diese Schichtenfolge gekennzeichnetes band- bzw. folienartiges Bauteil kann weitestgehend vorgefertigt werden und bei querschnitts mäßig unterschiedlich strukturierten Grundkörpern zum Einsatz kommen. Wesentlich ist, daß aufgrund der leicht verformbaren Trägerschicht auch bei Biegungen des strei fenartigen Bauteils eine Faltenbildung bzw. teilweise Ablösung weitestgehend unterbindbar ist, nachdem der Trägerschicht insoweit eine elastische Ausgleichsfunk tion zukommt.

Die Gleitschicht kann gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 aus unterschiedlichen, jeweils folienartig bereitzustellenden Werkstoffen bestehen, wobei jedoch einer Ausbildung aus Polytetrafluoräthylen der Vorzug gegeben wird. Zur Herstellung einer Klebeverbindung muß letztgenannter Werkstoff bekanntermaßen besonders vorbe reitet werden, welches beispielsweise durch eine chemi sche Ätzung geschehen kann.

Es ist die Dicke der Gleitschicht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 insbesondere unter Berücksich tigung kleinstmöglicher Biegeradien so dünn wie möglich zu wählen.

Die Trägerschicht kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 aus unterschiedlichen Schaumwerkstoffen bestehen, wobei jedoch einer Ausbildung aus geschäumten Polyacrylat der Vorzug gegeben wird.

Die Dicke der Trägerschicht wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 zwischen 0,5 mm und 2,0 mm gewählt. Sie muß in Abhängigkeit mit der Dicke der Gleitschicht festge legt werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der werkstofflichen Eigenschaften des verwendeten Klebstoffs und es müssen diese mit Hinblick auf die Vermeidung einer Faltenbildung bei Biegung aufeinander abgestimmt werden.

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Bauteils eingesetz ten Klebstoffe bzw. Kleberschichten sind naturgemäß auf die im Rahmen der Trägerschicht bzw. der Gleitschicht eingesetzten Werkstoffe hin abgestimmt. So sollte bei spielsweise bei Verwendung eines Kunststoffschaumes auf Acrylatbasis im Rahmen der Trägerschicht wiederum Kleb stoffe auf Acrylatbasis benutzt werden, so daß eine weitgehende werkstoffliche Homogenität eingestellt ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele bzw. Anwendungsfälle näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine den Schichtenaufbau eines erfindungsgemäßen Dichtungsbauteils zeigende Schnittdarstellung;

Fig. 2 ein erstes Anwendungsbeispiel eines erfindungsge mäßen Dichtungsbauteils;

Fig. 3 einen weiteren Anwendungsfall eines erfindungsge mäßen Dichtungsbauteils;

Fig. 4 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Dichtungs bauteils zwischen zwei parallel zueinander gleitfähigen Glasscheiben.

Mit 1 ist in Fig. 1 der elastomere Grundkörper eines streifenartigen Dichtungsbauteils bezeichnet, dessen Oberfläche teilweise mit einer besonderen Schicht 2 überzogen ist, deren Zusammensetzung im folgenden näher erläutert werden wird und durch welche außenseitig gegenüber dem Werkstoff des Elastomers des Grundkörpers eine wesentliche Verbesserung der Gleitfähigkeit bzw. eine Senkung des Reibungskoeffizienten erreichbar ist.

Der Grundkörper 1 kann hierbei aus einem üblichen Ela stomer, beispielsweise einem Natur- oder Synthesekaut schuk, im geschäumten oder auch ungeschäumten Zustand bestehen. Besonders vorteilhaft verwendbar ist ein Moosgummi dessen Dichte zwischen 0,25 g/cm³ und 0,96 g/cm³ eingestellt ist. Hierauf wird jedoch nicht näher eingegangen werden.

Mit 3 ist eine aus einem geschäumten Kunststoff beste hende Trägerschicht bezeichnet, die unter Zwischenanord nung einer Kleberschicht 4 mit dem Grundkörper 1 in Verbindung steht. Die Trägerschicht 3 besteht vorzugs weise aus Polyacrylatschaum - sie kann jedoch gleicher maßen auch aus einem geschäumten Polyäthylen, einem Vinylacetat, einem Polyurethan oder geschäumten Mischpo lymerisaten dieser Stoffe bestehen. Im Rahmen der Kleber schicht 4 wird vorzugsweise ein Schmelzkleber eingesetzt, der im Falle der Ausbildung der Trägerschicht 3 aus Polyacrylatschaum seinerseits ein Klebstoff auf Acrylat basis sein sollte. Die Dicke dieser Trägerschicht 3 wird zwischen 0,5 mm und 2,0 mm eingestellt.

Mit 5 ist eine den außenseitigen Abschluß der Schicht 2 bildende Gleitschicht bezeichnet, welche nach Art einer Folie ausgebildet ist, die durch einen gegenüber dem Werkstoff des elastomeren Grundkörpers 1 wesentlich geringeren Reibungskoeffizienten gekennzeichnet ist. Vorzugsweise wird als Gleitschicht 5 eine Folie aus Polytetrafluoräthylen benutzt, und zwar in Dicken von vorzugsweise 0,05 mm bis 0,12 mm. Die Gleitschicht 5 steht über eine Kleberschicht 6 mit der Trägerschicht 3 in Verbindung, wobei als Klebstoff im Rahmen der Kleber schicht 6 vorzugsweise ein Kontaktkleber, grundsätzlich jedoch auch ein Haftschmelzkleber bzw. allgemein ein Schmelzkleber einsetzbar ist. Insbesondere bei Verwen dung von Polyacrylatschaum im Rahmen der Trägerschicht 3 werden im Rahmen der Kleberschicht 6 wiederum Klebstoffe auf Acrylatbasis verwendet.

Es ist die, im wesentlichen aus den Kleberschichten 4, 6, der Trägerschicht 3 und der Gleitschicht 5 gebildete Schicht 2 zum Aufbringen auf Grundkörper 1 der unter schiedlichsten Oberflächenkonturen bestimmt und es stehen die Dicken insbesondere der Gleitschicht 5 und der Trägerschicht 3 in einer gewissen funktionalen Abhängigkeit voneinander, nämlich dahingehend, daß auch unter Berücksichtigung des kleinsten Oberflächenradius des Grundkörpers 1, beispielsweise als Folge von Biegun gen eine Faltenbildung der Gleitschicht 5 gerade noch unterbunden wird. Dies hängt naturgemäß auch von den elastischen Eigenschaften der im Rahmen der Träger schicht 3 bzw. der Gleitschicht 5 eingesetzten Werkstof fe ab, wobei ferner auch die Dicken sowie die Eigen schaften der Kleberschichten 4, 6 eine gewisse Rolle spielen. Wesentlich ist jedenfalls, daß bei der Anbrin gung des Dichtungsbauteils an gekrümmte Oberflächen insbesondere der Trägerschicht 3 eine Ausgleichsfunktion hinsichtlich der recht unterschiedlichen Dehnungseigen schaften beispielsweise von Polytetrafluoräthylen im Bereich der Gleitschicht 5 und eines gummiartigen Werk stoffs im Bereich des Grundkörpers 1 zukommt.

In den Schichten 4 bis 5 steht somit ein streifenarti ges, eine Gleitschicht (5) beinhaltendes Beschichtungs material zur Verfügung, welches somit in vorgefertigter Form zum Einsatz bei in geometrischer Hinsicht nahezu beliebig strukturierten Grundkörpern 1 kommen kann, und zwar ohne daß im Oberflächenbereich bei gekrümmten Oberflächenstrukturen eine nennenswerte Faltenbildung feststellbar ist.

Das erfindungsgemäße Dichtungsbauteil kann in allen Fällen mit Vorteil Verwendung finden, in denen es neben einer Dichtwirkung gleichzeitig auf günstige Gleiteigen schaften relativ zueinander bewegter Dichtungsflächen ankommt. In den Fig. 2 und 3 ist mit 7 jeweils eine Glasscheibe oder auch eine metallische Platte mit oder ohne Lackbeschichtung bezeichnet, an deren einer Seite ein erfindungsgemäßes Dichtungsbauteil anliegt, bestehend im wesentlichen aus einem Grundkörper 1, der in einem begrenzten Oberflächenbereich mit einer Schicht 2 über zogen ist, welche eine Gestaltung entsprechend Fig. 1 aufweist.

Es liegt die Schicht 2 somit mit ihrer, die Gleitschicht 5 beinhaltenden Außenseite unmittelbar an der Glasschei be 7 an.

Der Grundkörper 1 ist in zeichnerisch nicht näher darge stellter Weise in einem Rahmen festgelegt und es ist die Glasscheibe 7 gegenüber diesem Grundkörper jeweils in Richtung der Pfeile 8 verschiebbar. Praktisch kann es sich bei diesen Konstellationen jeweils um die Fenster scheibe eines PKW′s handeln. Besonders vorteilhaft wirken sich in diesem Zusammenhang die auch auf die Beschaffenheit der Trägerschicht 3 zurückführbaren Dämpfungseigenschaften des Dichtungsbauteils aus. In beiden Fällen ergibt sich somit eine Gleitdichtung, die eine leichte Verschiebbarkeit der Glasscheibe 7 in Richtung der Pfeile 8 nicht behindert und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung entfaltet.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtungsbauteils gezeigt, bei welchem ein Grundkörper 1, der global eine quadratische Ausgestaltung aufweist auf zwei gegenüberliegenden angenähert zylindrischen Seiten jeweils mit Schichten 2 entsprechend Fig. 1 überzogen ist, die mit zwei, parallel zueinander ver schiebbaren Glasscheiben 9 dichtend zusammenwirken. Es kann sich bei diesen in Richtung der Pfeile 10 bewegba ren Glasscheiben beispielsweise um eine Vitrine handeln, deren Innenraum zuverlässig beispielsweise gegen Staub abzudichten ist.

Es ist das erfindungsgemäße Bauteil somit in vielfälti ger Weise als Dichtelement und als Dämpfungselement anwendbar, wo immer zwei einander gegenüberstehende Dichtflächen gleitfähig angeordnet sein müssen.

In Abwandlung von dieser Zweckbestimmung kann das erfin dungsgemäße Bauteil in Verbindung mit einer entsprechen den Gestaltung des Grundkörpers auch eine Gleitschiene bilden und hauptsächlich eine Führungsfunktion ausüben, wobei die Schicht 2 als reibungsmindernde Schicht fun giert und wobei insbesondere die Trägerschicht 3 auch eine Dämpfungsfunktion erfüllt.

Claims

1. Streifenartiges Bauteil, bei dem ein Teil der Ober fläche des aus einem elastomeren Werkstoff bestehen den Grundkörpers (1) mit einer reibungsmindernden, als dünne Kunststoffolie ausgebildeten Gleitschicht (5) überzogen ist, gekennzeichnet durch

- eine, aus einem geschäumten Kunststoff bestehende Trägerschicht (3) für die Gleitschicht (5), wobei zur Verbindung der Trägerschicht (3) mit dem Grund körper (1) sowie der Gleitschicht (5) mit der Trägerschicht (3) jeweils Kleberschichten (4, 6) zwischengeordnet sind.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus Polytetrafluoräthylen be steht.

3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyolefin, vorzugs weise einem Polyäthylen oder einem Polypropylen besteht.

4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyamid besteht.

5. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyacrylat besteht.

6. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) eine Dicke von 0,01 mm bis 0,15 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,12 mm aufweist.

7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (3) aus ge schäumten Polyacrylat, Polyäthylen, Vinylacetat, Polyurethan oder Mischpolymerisaten dieser Stoffe besteht.

8. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) aus Gummi, insbesondere Moosgummi, Preßgummi oder Weichgummi be steht.

9. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Trägerschicht 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt.

10. Bauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß die Dichte des Moosgummi von 0,25 g/cm³ und 0,96 g/cm³ eingestellt ist.

11. Bauteil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich net, daß die Shore-Härte des Weichgummi zwischen 20 Shore-A und 95 Shore-A gewählt ist.

12. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die, den Verbund der Träger schicht (3) mit dem Grundkörper (1) vermittelnde Kleberschicht (4) ein Schmelzkleber, beispielsweise auf Acrylatbasis ist.

13. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die, den Verbund der Träger schicht (3) mit der Gleitschicht (5) vermittelnde Kleberschicht (6) ein Kontaktkleber oder Haftschmelz kleber beispielsweise auf der Basis eines Acrylats oder eines Polyurethans ist.

14. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schichtdicke, beste hend aus Trägerschicht (3), Gleitschicht (5) und Kleberschichten (4, 6) 2,5 mm beträgt.

15. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kleberschichten (4, 6) und der Trägerschicht (3) und/oder zwischen der Kleberschicht (6) und der Gleitschicht (5) Haftver mittlungsschichten angeordnet sind.