DE4411316C2 - Verfahren zur Herstellung eines Einfassungs- und Dichtungsprofils für die Fensterscheiben eines Fahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her­ stellung eines Einfassungs- und Dichtungs­ profils für die Fensterscheiben eines Fahr­ zeuges, die beim Öffnen und Schließen an bestimmten Anlageflächen des Dichtungsprofils entlanggleiten, auf denen eine mit dem Dichtungsprofil verbundene Streifenauflage aufgebracht ist, die eine rauhe Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen aufweist.

Aus der DE 42 02 475 A1 ist ein Herstellungs­ verfahren bekannt, bei dem das Dichtungs­ profil aus einem synthetischen Gummi, einem Kunstharz o. dgl. in einer ersten Strangpresse extrudiert und geformt wird und die Streifen­ auflage gleichzeitig in einer zweiten Strang­ presse koextrudiert und geformt wird. Beide Preßstränge werden in einem gemeinsamen Kopfwerkzeug zusammengeführt und verbinden sich in dem Kopfwerkzeug zu einem fertigen End­ produkt.

Das Material zum Extrudieren der Streifen­ auflage besteht bei dem bekannten Verfahren aus einer Materialmischung, die ein Nylon-, Urethan- und/oder Polyolefinharz als extrusionsfähiges Basismaterial aufweist, in das ein im Extruder nicht-schmelzbares pulver- oder granulatförmiges Zusatzmaterial aus Glimmer, Molybdän und/oder Graphit oder ein Kunstharzmaterial mit höherem Schmelzpunkt ein­ gemischt ist. Dadurch erhält die aus dieser Materialmischung hergestellte Streifenauf­ lage die gewünschte rauhe Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen, die den Gleit- und Reibungswiderstand des Dichtungs­ profils beim Öffnen und Schließen der Fensterscheiben verringert.

Das mit dem vorgenannten Verfahren herge­ stellte Endprodukt (= Dichtungsprofil mit den Streifenauflagen) unterliegt in der Praxis hohen Anforderungen hinsichtlich eines festen und dauerhaften Verbundes zwischen der Streifenauflage und dem Dichtungsprofil und hinsichtlich einer festen und dauerhaften Einbettung der Glimmer-, Molybdän- und/oder Graphitteil­ chen in dem Basismaterial der Streifen­ auflage. Bei älteren Fahrzeugen, die durch Verschmutzungen und ggfs. durch Verwerfungen in der Karosserie eine höhere Scheibenan­ pressung und/oder höhere Losbrechwiderstände beim Öffnen der Scheiben haben, kann es zu Ablösungserscheinungen der Streifenauflagen von dem Dichtungsprofil und/oder zum Heraus­ lösen der in der Streifenauflage eingebetteten Granulate kommen.

Bezüglich des Verbundes zwischen der Streifen­ auflage und dem Dichtungsprofil ist aus der US-PS 5 183 613 und aus der EP 0 528 560 A1 zu entnehmen, das Dichtungsprofil aus einem zunächst noch nicht ausgehärteten Elastomer, z. B. einem unvulkanisierten synthetischen Gummi zu extrudieren und zu formen und auf dieses Profil vor dem Aushärten bzw. Vukanisieren desselben eine koextrudierte Streifenauflage aus einem Polyolefinharz, z. B. auf Polypropylen-Basis und/oder auf Polyethylen-Basis, aufzuschmelzen. Nach dem Aushärten bzw. Vulkanisieren des Dichtungs­ profils soll der Verbund zwischen Dichtungs­ profil und Streifenauflage für die Praxis ausreichend sein, was jedoch die Anmelderin nicht bestätigen kann. Hinsichtlich der festen und dauerhaften Einbettung von Granulaten in das Material der Streifenauf­ lage zur Erzeugung einer rauhen Oberfläche derselben geben diese Druckschriften keine Hinweise.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das die vorstehend angesprochenen Probleme eines festen und dauerhaften Verbundes der für die Herstellung von Einfassungs- und Dichtungsprofilen verwendeten Materialien löst.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des Anspruches 1 definiert. Zweckmäßige Weiterbildungen zeigen die Ansprüche 2 bis 4.

Durch die Verwendung von artgleichen (kompatiblen) Harzen auf Olefinpolymer­ basis für alle koextrudierten Materialien, einschließlich des pulver- oder granulat­ förmigen Zusatzmaterials zu der Material­ mischung der Streifenauflage, ergibt sich die Möglichkeit der gemeinsamen Polymerisation aller Materialen in dem gemeinsamen Kopfwerk­ zeug der beiden Extruder, die für das Ko­ extrudieren der jeweiligen Materialen des Dichtungsprofils und der Streifenauflagen benutzt werden. Durch die gemeinsame Polymerisation entsteht ein fester und dauerhafter Verbund sowohl zwischen dem Dichtungsprofil und der Streifenauflage als auch hinsichtlich des Verbundes der in das Basismaterial der Streifenauflage einge­ betteten pulver- oder granulatförmigen Zusatzmaterialien.

Durch die für das Basismaterial und das Zusatzmaterial verschieden gewählten Viskositäten ergibt sich trotz des ansonsten artgleichen Materials beim Extrudieren und Ausformen der Streifenauflage die ge­ wünschte rauhe Oberflächenstruktur.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht, aus welcher der Einsatz ei­ nes nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Dichtungsprofils in verschiedenen Bereichen eines Kraftfahr­ zeugs hervorgeht;

Fig. 2 eine Senkrecht-Querschnittsansicht auf der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine Senkrecht-Querschnittsansicht auf der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 4 eine zum Teil weggebrochen gezeichnete Vorderansicht eines erfindungsgemäss hergestellten und im Türbereich eines Kraftfahrzeugs installierten Dichtungsprofils;

Fig. 5 eine Senkrecht-Querschnittsansicht auf der Linie C-C in Fig. 4;

Fig. 6 eine Schemaansicht des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung von Dichtungsprofilen für Kraft­ fahrzeuge;

Fig. 7 eine im grösseren Maßstab gezeichnete Seitenansicht der Strangpressen und der Pressform;

Fig. 8 eine Senkrecht-Querschnittsansicht der Pressform auf der Linie D-D- in Fig. 7; und

Fig. 9 eine Senkrecht-Querschnittansicht auf der Linie E-E in Fig. 7.

Das in Fig. 2 dargestellte Dichtungsprofil 1 wird aus einem Harz auf Olefin­ polymerbasis oder aus einem Schaumstoff dieses Materials hergestellt und im Bereich 7 der Karosserie 20 sowie im Bereich der Tür 13 eines Kraft­ fahrzeugs installiert.

Das Dicht­ ungsprofil 1 gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh­ rungsform weist einen Befestigungsabschnitt 2 an der Unterseite sowie senkrechte Tragelemente 3 auf, die, von den beiden gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsabschnitts nach unten verlaufen. Der Befestigungsabschnitt 2 ist mittig mit einem Anlageteil 4 versehen, an welchem die Scheibe 6 anliegt, während die senkrechten Tragelemente 3 an ihren Enden ebenfalls Anlageteile 4 aufweisen, mit welcher die Scheibe 6 in Kontakt gelangt. Diese Anlageteile 4 des Dicht­ ungsprofils 1 werden beim Strangpressen desselben mit Streifenauflagen 5 versehen, die während des Ex­ trudiervorgangs zur Polymerisation gebracht werden. Die Streifenauflagen 5 sind aus einem Gemisch eines Basis­ materials in Form eines Harzes auf Olefinpolymerbasis mit niedriger Viskosität und eines Zusatzmaterials aus einem pulver- oder granulatförmigen Ole­ finpolymerharz mit hoher Viskosität hergestellt.

Mit dem in den Fig. 6 bis 8 aufgezeigten Herstellungs­ verfahren wird Harz auf Olefinpolymerbasis in einer ersten Strang­ presse 21 aufgeschmolzen und zu dem Dichtungsprofil 1 mit den Anlageteilen 4 extrudiert.

Eine zweite Strangpresse 22 extrudiert die Streifenauflagen 5 aus einem Materialgemisch aus Olefinpolymerharz mit niedriger Viskosität und aus einem pulver- oder granulatförmigen Zusatzmaterial aus Olefinpolymerharz mit hoher Viskosität.

Die Strangpressen 21 und 22 werden gleichzeitig betrieben und beschicken eine gemeinsame Pressform 23, in welche das Olefinpolymerharz zur Herstellung des Dichtungsprofils 1 und das aus Basis- und Zusatz­ material bestehende Gemisch zur Herstellung der Streifenauflagen 5 eingepresst werden.

Die Pressform 23 umfasst zwei Abschnitte, ein Hinterwerkzeug 23a und ein Kopfwerkzeug 23b, wobei das Hinterwerkzeug 23a einen Formkanal 24 in einer dem Dichtungsprofil 1 entsprechenden Form sowie Formkanäle 25 für die Streifenauflagen 5 aufweisen. Das Kopfwerkzeug 23b besitzt einen Strangpresskanal 26 in einer dem Dichtungsprofil 1 und den Streifenauflagen 5 entsprechenden Form. Der Formkanal 24 für das Dichtungsprofil 1 steht mit dem Strangpresskanal 26 in Verbindung mit dem auch der Formkanal 25 für die Streifenauflagen über eine im Kopfwerkzeug 23b ausgebildete Führungsnut 27 in Verbindung steht.

Das Olefinpolymerharz für das Dichtungsprofil 1 wird aus der Strangpresse 21 über den Formkanal 24 und das Ge­ misch für die Streifenauflagen 5 über die Führungsnut 27 aus der Strangpresse 22 in das Kopfwerkzeug 23b gepresst. Dichtungsprofil 1 und Streifenauflagen 5 werden im Bereich des Strangpresskanals 26 polymerisiert und extrudiert, wobei die Streifenauflagen 5 wäh­ rend des Extrudiervorgangs auf das Dichtungsprofil 1 aufge­ bracht werden.

Beim gleichzeitigen Strangpressen des Dichtungsprofils 1 und der Streifenauflagen 5 wird das Olefinpolymerharz des Zusatz­ materials für die Streifenauflagen 5 nicht so vollständig aufge­ schmolzen wie das Polyolefinharz des Basismaterials, weil es eine hohe Viskosität auf­ weist, so dass nach dem Strangpressen bis zu einem gewissen Grade noch eine körnige bzw. granulatartige Struktur zurück­ bleibt. Dadurch entsteht auf den Streifenauflagen 5 eine rauhe Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen. Das aus dem Kopfwerkzeug austretende Endprodukt wird zur Kühlung durch einen Kühltank 28 geleitet und auf die benötigten Abmessungen A (siehe Fig. 6) zurechtgeschnitten.

Das Basismaterial für die Streifenauflagen 5 besteht aus Polyethy­ len geringer Viskosität mit einem Schmelzindex von mehr als 0,5 g/10 min. und das pulver- bzw. granulatförmige Zusatzma­ terial aus Polyethylen hoher Viskosität mit einem Schmelz­ index von weniger als 0,1 g/10 min.

In der hier beschriebenen Ausführungsform des erfindungsge­ mässen Verfahrens ent­ hält das Materialgemisch für die Herstellung der Streifenauflagen ein pulver- oder granulatförmiges Zusatzmaterial in einer Menge von 10 bis 30%, wobei die Körnung des Zusatzmaterials im Bereich zwischen 0,005 und 0,15 mm liegt. Das in der Strangpresse 21 verarbeitete Olefinpolymerharz bzw. dessen Schaumstoff zur Herstellung des Dichtungsprofils wird auf eine Temperatur von 190°C erhitzt und das gleichzeitig in der Strangpresse 22 koextrudierte Gemisch für die Streifenauflagen auf eine Temperatur von 220°C erwärmt. Bei der Polymerisation der Streifenauflagen auf das Dicht­ ungsprofil in einer Schichtdicke von 0,04 mm in der auf 190°C erhitzten Pressform 23 bildet sich eine ausreichend rauhe Oberfläche.

Das in Fig. 3 dargestellte Dichtungsprofil 1 ist zwischen einem Wasserablaufrahmen der Tür­ karosserie 13 und einem Lederteil 14 eingepasst. Es umfasst ein der Glasscheibe 6 gegenüberliegend angeordnetes senk­ rechtes Tragelement 11 sowie einen vom Tragelement 11 nach aussen vorstehenden Montageteil 8. Das senkrechte Tragele­ ment 11 ist versehen mit einer oberen Aufnahme 9 und einer unteren Aufnahme 10, die jeweils an der Glasscheibe 6 an­ greifende Vorsprünge aufweisen. Die oberen und unteren Auf­ nahmen 9, 10 des Dichtungsprofils 1 sind mit den Streifenauflagen 5 versehen und, wie vorstehend be­ schrieben, mittels der beiden Strangpressen 21 und 22 und der Pressform 23 extrudiert und zusammen mit dem Dichtungsprofil 1 polymerisiert.

Das Dichtungsprofil 1 gemäss der in den Fig. 4 und 5 dar­ gestellten Ausführungsform wird im Karosseriebereich 7 in den tragenden Rahmen 18 eingesetzt, wobei die Türfensterscheibe stumpf gegen das Dichtungsprofil zur Anlage kommt. Das Dichtungsprofil ist oben mit einem Montageteil 15 und unten mit einem Anlageteil 16 verse­ hen, an welchem die Scheibe 6 stumpf anschlägt. Der Anlageteil 16 des Dichtungsprofils 1 ist mit einer Streifenauflage 5 ver­ sehen und, wie vorstehend beschrieben, mittels der beiden Strangpressen 21 und 22 und der Pressform 23 extrudiert und zusammen mit dem Dichtungsprofil 1 polymerisiert.

Da bei dem erfindungsgemässen Verfahren die Streifenauflagen in einem Ar­ beitsgang mit dem Dichtungsprofil fest auf die Anlageteile des Profils für die Scheibe polymerisiert werden, sind die Streifenauflagen ohne anormalen Abrieb und ohne Abschälen vom Dichtungsprofil länger einsetzbar. Ausserdem ist der Herstellungsprozess einfach durchzuführen, da die Streifenauflagen in einem Arbeitsgang mit dem Strangpres­ sen des Dichtungsprofils auf die jeweiligen Anlageteile polymerisiert werden. Da die Streifenauflagen eine rauhe Oberfläche mit einer Vielzahl von Erhebungen aufweisen, ist ein einfaches und glattes Öffnen und Schliessen der Scheibe möglich und eine völlige Abdichtung des Scheibenbereichs gegen das Eindringen von Wasser gewährleistet.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung eines Einfassungs- und Dichtungsprofils für die Fensterscheiben eines Fahrzeugs, die beim öffnen und Schließen an bestimmten Anlageflächen des Dichtungs­ profils entlanggleiten, auf denen eine mit dem Dichtungsprofil verbundene Streifenauf­ lage aufgebracht ist, die eine rauhe Ober­ fläche mit einer Vielzahl von Erhebungen auf­ weist, wobei

• 1. ein erstes Material aus einem Kunstharz in einer ersten Strangpresse plastifiziert und zu dem Dichtungsprofil extrudiert wird,
• 2. ein zweites Material, das aus einer Mischung aus einem Harz auf Olefinpolymerbasis als Basismaterial und aus einem pulver- oder granulatförmigen Zusatzmaterial besteht, in einer zweiten Strangpresse aufgeschmolzen und zu der Streifenauflage extrudiert wird
• 3. und das erste und das zweite Material gleich­ zeitig koextrudiert und geformt werden und in einem gemeinsamen Kopfwerkzeug zu einem fertigen Endprodukt verbunden werden

dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß sowohl das erste Material als auch das Basismaterial und das Zusatzmaterial des zweiten Materials jeweils Harze auf Olefin­ polymerbasis sind,
• 2. daß das Basismaterial ein Harz niedriger Viskosität und das Zusatzmaterial ein Harz hoher Viskosität ist und das Zusatzmaterial zur Bildung der rauhen Oberfläche der Streifenauflage im Extruder nicht voll­ ständig aufgeschmolzen wird
• 3. und daß die Materialien im gemeinsamen Kopf­ werkzeug der Extruder polymerisiert werden derart, daß das zu der Streifenauflage ge­ formte zweite Material auf das zu dem Dichtungsprofil geformte erste Material aufpolymerisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Basismaterial aus Polyethylen mit einem Schmelzindex von über 0,5 g/10 min. (ASTM D1238 120°C) und das Zusatzmaterial aus Polyethylen mit einem Schmelzindex von weniger als 0,1 g/10 min. (ASTM D1238 190°C) besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß das zweite Material Basismaterial in einer Menge von 70-90% und Zusatzmaterial in einer Menge von 10-30% enthält und daß die Korn- oder Teilchengröße des Zusatzmaterials zwischen 0,005 und 0,15 mm liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß das erste Material in der ersten Strang­ presse auf 190°C und das zweite Material in der zweiten Strangpresse auf 220°C erwärmt und in einer Schichtdicke von 0,04 mm in dem auf 190°C vorgewärmten Kopf­ werkzeug auf das geformte Dichtungsprofil aufpolymerisiert wird.