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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dichtungen, die in Fahrzeugen
verwendet werden, wie etwa Dichtungsstreifen, und spezieller auf
ein Verfahren zur Herstellung dieser Dichtungen.
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Beschreibung
des technischen Hintergrunds
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Dichtungen
bzw. Dichtungsstreifen werden zum Abdichten von Fahrgasträumen von
Kraftfahrzeugen verwendet, um zu verhindern, dass Regen, Waschwasser,
Schmutz, Geräusche
und dergleichen in den Fahrgastraum eindringen. Öffnungstrimmung(OT)-Dichtungsstreifen
(auf die hiernach als "OT-Dichtungsstreifen" Bezug genommen wird)
und Türdichtungsstreifen
dichten einen Raum ab, der zwischen den Türen und den an die Türen angrenzend
angeordneten Karosseriepaneelen definiert ist. Laufkanäle für ein Türglas dichten
einen Raum zwischen den Türrahmen
und den sich entlang der Türrahmen
bewegenden Türgläser ab.
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Ein
typischer OT-Dichtungsstreifen schließt eine U-förmige Trimmung und eine röhrenförmige Dichtung
ein, die einstöckig
mit der Trimmung ausgebildet ist. Die Trimmung ist durch einen peripheren Flansch
einer Türöffnung eines
Karosseriepaneels gesichert. Da die Trimmung ein vorbestimmtes Maß an Festigkeit
aufweisen muss, wird die Trimmung gebildet, indem ein Metallkern
in einen festen Kautschuk aus Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer (EPDM)
eingebettet wird. Die äußere Seite
der Trimmung ist mit einer Dekorationsschicht bedeckt, die zum Beispiel
aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) gebildet ist. Es ist
zudem notwendig, dass die Dichtung bei niedriger Temperatur eine
Elastizitätseigenschaft
aufweist. Die Dichtung ist daher aus einem EPDM-Schwammkautschuk
gebildet.
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Die 11 zeigt ein herkömmliches
Verfahren zur Herstellung für
OT-Dichtungsstreifen. Speziell führt
ein Zubringer 106 einen plattenartigen Metallkern einem
Extruder 101 für
festen EPDM-Kautschuk zu. Der Metallkern wird dann in unvulkanisiertem, festem
Kautschuk eingebettet und einem ersten Extrudierwerkzeug 102 zugeführt. Indessen
führt ein Extruder 100 für EPDM-Schwammkautschuk
unvulkanisierten EPDM-Schwammkautschuk dem ersten Extrudierwerkzeug 102 zu.
Der Schwammkautschuk wird zusammen mit dem festen Kautschuk, in
den der Metallkern eingebettet ist, durch das erste Extrudierwerkzeug 102 extrudiert
und als ein Körper
oder ein Werkstück
mit einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet. Das Werkstück einschließlich des
unvulkanisierten Kautschuks wird zu einer Vulkanisierungsvorrichtung
mit Mikrowellenheizung 103 (UHF-Vorrichtung) geführt, in
der das Werkstück
vorerhitzt wird. Während
das Werkstück
die UHF-Vorrichtung 103 durchläuft, wird ein in dem EPDM-Schwammkautschuk enthaltenes
Schäummittel
aktiviert und beginnt, den Kautschuk aufzuschäumen. Das Werkstück wird dann
zu einem Vulkanisierungsofen 104 mit Luftheizung geführt. Durch
Durchführen
des Werkstücks durch
den Vulkanisierungsofen 104 mit Luftheizung wird der EPDM-Kautschuk
vollständig vulkanisiert. Das
Werkstück
einschließlich
des vulkanisierten Kautschuks wird dann an der Luft abgekühlt.
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Indessen
wird ein olefinartiges thermoplastisches Elastomer (TPO), das zum
Bilden der Dekorationsschicht der Trimmung verwendet wird, in einem Extruder 105 für TPO geschmolzen.
Das geschmolzene TPO wird durch das zweite Extrudierwerkzeug 107 mittels
Extrusionsformen zu einer Lage geformt. Dann wird das lagenartige
TPO durch eine Walze mit Druck auf dem Werkstück befestigt. Auf diese Weise wird
die äußere Seite
der Trimmung mit einer Dekorationsschicht aus TPO bedeckt. Anschließend wird das
Werkstück
wieder an der Luft abgekühlt
und so gebogen, dass die Trimmung einen U-förmigen Querschnitt hat. Das
gebogene Werkstück
wird dann mit einem Schneider 108 in eine Vielzahl von
Stücke geschnitten.
Die Stücke
werden in einem in einer Metallform definierten Hohlraum so angeordnet,
dass die Stücke
voneinander getrennt sind, während
sie zueinander mit vorbestimmten Winkeln geneigt sind. Dann wird
EPDM-Schwammkautschuk in den Hohlraum eingespritzt und verbindet
die geschnittenen Stücke
miteinander. Ein vollständiger
OT-Dichtungsstreifen wird so erhalten.
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In
dem vorstehenden herkömmlichen
Verfahren können
das Kautschukmaterial und das TPO durch Co-Extrusionsformen als
ein Körper
geformt werden, anstatt dass TPO getrennt geformt wird. In diesem
Fall ist das zweite Extrudierwerkzeug 107 nicht notwendig.
Da allerdings die Vulkanisierungstemperatur des Kautschuks normalerweise
180°C bis 220°C beträgt, wird
das TPO in einer Vulkanisierungsvorrichtung, in der der Kautschuk
vulkanisiert wird, erneut geschmolzen. Das erneut geschmolzene TPO
beeinträchtigt
die Erscheinung des Dichtungsstreifens, Daher müssen wie vorstehend beschrieben das
TPO und der Kautschuk getrennt behandelt werden, bevor das geformte
TPO mit Druck auf dem vulkanisiertem Kautschukmaterial befestigt
wird.
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Darüber hinaus
kann in dem vorstehenden Verfahren die aus vulkanisiertem Kautschuk
geformte Trimmung in dem zweitem Extrudierwerkzeug 107 angeordnet
werden. Das geschmolzene TPO wird dann in dem zweiten Extrudierwerkzeug 107 so
angeordnet, dass die Trimmung durch die Dekorationsschicht bedeckt
wird. In diesem Fall ist es allerdings sehr schwierig, die Trimmung
mit einer vorbestimmten Position zu dem zweiten Extrudierwerkzeug 107 zuzuführen. Im
Ergebnis hat die erhaltene Dekorationsschicht aus TPO keine gleichförmige Dicke. Wenn
das geschmolzene TPO nur zu einem bestimmten Abschnitt der Trimmung
bereitgestellt werden muss, wird zusätzlich der Aufbau des zweiten Extrudierwerkzeugs 107 äußerst kompliziert.
Die Herstellungskosten des OT-Dichtungsstreifens nehmen somit zu.
Um die Herstellungskosten zu verringern, wird daher bei dem herkömmlichen
Verfahren ein zweites Extrudierwerkzeug 107 mit einer einfachen
Struktur verwendet. Wenn allerdings das TPO durch das zweite Extrudierwerkzeug 107 zu
einer Lage geformt wird, muss das lagenartige TPO unabhängig mit
Druck auf dem Werkstück
befestigt werden, nachdem die Vulkanisierung des Kautschuks abgeschlossen
ist. Dieser Schritt des Befestigens durch Druck macht das Verfahren
zur Herstellung des OT-Dichtungsstreifens komplizierter. Demgemäß ist es
notwendig, ein Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsstreifens
bereitzustellen, das die Kosten reduzieren kann und einen einfachen
Ablauf hat.
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Ein
typischer Laufkanal für
ein Türglas
hat eine Bodenwand, ein Paar Seitenwände, ein Paar Trägernasen
und ein paar Dichtungsnasen. Die Trägernasen und die Dichtungsnasen
ragen von den entfernten Enden der zugehörigen Seitenwände hervor.
Die Trägernasen
klemmen eine Kante eines Türrahmens,
der eine Öffnung
in dem Türrahmen
zur Aufnahme eines Türglases
definiert. Jede Dichtungsnase kommt mit einer Innenseite des Türglases,
die dem Fahrgastraum gegenübersteht,
oder einer Außenseite
des Glases, die dem Außenbereich
des Fahrzeugs gegenübersteht,
in Kontakt. Die Dichtungsnasen sind einander so gegenübergesetzt, dass
die Dichtungsnasen das Türglas
so führen, dass
es sich reibungslos entlang des Türrahmens bewegt. Wenn ein Türglas geschlossen
ist, kommen die Dichtungsnasen mit den Innen- und Außenseiten des Türglases
in Kontakt, um den Fahrgastraum abzudichten oder zu verhindern,
dass Regen, Waschwasser, Schmutz, Geräusche und dergleichen in den Fahrgastraum
eindringen. Der Hauptteil des Laufkanals für das Türglas ist aus einer einzelnen
Materialart wie etwa festem EPDM-Kautschuk und TPO gebildet. Eine
Polyurethanschicht ist auf die Oberflächen der Dichtungsnasen und
anderer Abschnitte des Laufkanals für das Türglas aufgebracht, die mit dem
Türglas
in Kontakt kommen. Die Polyurethanharzschicht ermöglicht es,
dass das Türglas
entlang des Laufkanals für
das Türglas
reibungslos gleitet.
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Die 12 zeigt ein herkömmliches
Verfahren zur Herstellung des Laufkanals für das Türglas. Ein Extruder 101 für EPDM führt unvulkanisierten festen
EPDM-Kautschuk zu einem Extrudierwerkzeug 110 zu. Der feste
EPDM-Kautschuk wird dann durch das Extrudierwerkzeug 110 mittels
Extrusionsformen in eine vorbestimmte Gestalt geformt. Der geformte
Kautschuk wird dann zu einer UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 103 und
dann zu einem Vulkanisierungsofen 104 mit Luftheizung geführt, in
dem der Kautschuk vulkanisiert wird. Der Gummi wird dann an der
Luft abgekühlt,
so dass ein Werkstück
des Laufkanals für
das Türglas
erhalten wird.
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Als
nächstes
wird das Werkstück
zu einer Kabine 111 für Überziehen
mit Polyurethan geführt,
in der eine Polyurethanlösung
aufgebracht und das Werkstück
damit überzogen
wird. Das Werkstück wird
dann durch einen Trockenofen 112 geführt, in dem in der Lösung enthaltenes
Lösungsmittel
verdampft wird. Anschließend
wird das Werkstück
zu einem Verfestigungsofen 113 geführt und in dem Ofen 113 verfestigt.
Das Werkstück
wird dann abgekühlt und
durch einen Schneider 108 in eine Vielzahl von Stücke geschnitten.
Die geschnitten Stücke
werden so in einem in einer Metallform definierten Hohlraum angeordnet,
dass die Stücke
voneinander getrennt und relativ zueinander mit vorbestimmten Winkeln geneigt
sind. Die Stücke
werden dann miteinander durch einen festen EPDM-Kautschuk oder TPO
verbunden, der/das in den Hohlraum eingespritzt wird. Somit wird
ein vollständiger
Laufkanal für
ein Türglas erhalten.
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Das
vorstehende Verfahren schließt
einen unabhängigen
Schritt des Aufbringens eines Polyurethanüberzugs auf die Dichtungsnasen
und einen weiteren unabhängigen
Schritt des Verfestigens des Polyurethans ein. Diese Schritte verlängern die
Zeit, die zum Durchführen
des Verfahrens zur Herstellung des Laufkanals für ein Türglas benötigt wird. Darüber hinaus
machen die Schritte zum Ausbilden der Polyurethanschicht das Verfahren
komplizierter und erhöhen somit
die Herstellungskosten für
den Laufkanal für
ein Türglas.
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Da
darüber
hinaus der Hauptteil des Laufkanals für ein Türglas aus festem EPDM-Kautschuk
gebildet ist, wird der Laufkanal für das Türglas schwerer. Da es notwendig
ist, leichtere Kraftfahrzeuge bereitzustellen, müssen leichtere Kraftfahrzeugteile hergestellt
werden. Um diese Anforderung zu erfüllen, kann zum Beispiel das
Volumen jedes Abschnitts in dem Laufkanal für das Türglas verringert werden. Allerdings
ist es schwierig, das Volumen jedes Abschnitts in dem Laufkanal
für das
Türglas
zu verringern, ohne sein Festklemmen des Türrahmens und Abdichten des
Fahrgastraums zu behindern. Zusätzlich
wird der Laufkanal für
das Türglas
leichter, wenn der Hauptteil des Laufkanals für das Türglas aus TPO gebildet ist.
Allerdings werden die Dichtungsnasen des Laufkanals für das Glas
bei niedriger Temperatur fest, so dass ihre Elastizitätseigenschaft
verschlechtert wird.
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Ein
typischer Türdichtungsstreifen
schließt eine
Grundlage und eine einstöckig
mit der Grundlage ausgebildete hohle Dichtung ein. Die Grundlage wird
durch einen Halter getragen, der an einer Außenkante eines Türrahmens
befestigt ist. Der Türdichtungsstreifen
ist aus einem einzelnen Material wie etwa EPDM-Kautschuk und TPO
gebildet. Normalerweise sind die Grundlage und die Dichtung als ein
Körper
aus EPDM-Schwammkautschuk gebildet.
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Da
der gesamte Türdichtungsstreifen
aus EPDM-Schwammkautschuk
gebildet ist, ist es schwierig, die Grundlage stabil an den Halter
des Türrahmens
anzubringen. Daher kann der Türdichtungsstreifen
an den Türrahmen
durch eine Klammer aus synthetischem Harz angebracht sein, die durch ein
in der Grundlage definiertes Loch eingesetzt ist. In diesem Fall
kann die Grundlage aufgrund ihrer unzureichenden Festigkeit beschädigt werden,
was dazu führt,
dass der Türdichtungsstreifen
von dem Türrahmen
abfällt.
Wenn allerdings der Türdichtungsstreifen
aus TPO gebildet ist, so dass die Festigkeit der Grundlage erhöht wird,
wird die Elastizitätseigenschaft
einschließlich
permanenter Druckverformung der hohlen Dichtung verglichen mit einer
aus einem Schwammkautschuk gebildeten Dichtung äußerst stark verringert. Darüber hinaus
wird die Elastizitätseigenschaft
der aus TPO gebildeten Dichtung herabgesetzt, wenn sie einer niedrigen
Temperatur ausgesetzt ist. Ein aus TPO gebildeter Türdichtungsstreifen
wird daher noch nicht verwendet.
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Darüber hinaus
offenbart das Dokument
U.S. 5,279,782 ein Verfahren
zur Herstellung eines Dichtungsstreifens, dessen Kantenabschnitt
EPT und eine Mischung aus EPT und anderen Kautschuken wie etwa natürlichem
Kautschuk, SBR und/oder einem thermoplastischem Harz wie etwa Polyethylen einschließt. Das
den Dichtungsabschnitt bildende Material ist EPT, CR und SBR. Alle
Komponenten des Dichtungsstreifens werden durch Extrusion einstöckig ausgebildet
und dann vulkanisiert.
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Das
Dokument
FR 24 92 939 offenbart eine röhrenförmige Dichtung
mit einer Vergrößerung oder Ausbuchtung
und einem Kanal bestehend aus Elastomermaterialien, die co-extrudiert
und anschließend vulkanisiert
wurden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine relativ leichte
und billige Dichtung bereitzustellen, die in einem Fahrzeug verwendet
wird, ohne die Dichtungs- und Anti-Abrieb-Eigenschaften der gesamten
Dichtung zu verschlechtern.
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Um
die vorhergehende und andere Aufgaben zu lösen und gemäß dem Zweck der vorliegenden
Erfindung wird eine Dichtung für
ein Fahrzeug mit den in Anspruch 1 definierten Merkmalen bereitgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung ist zudem auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Dichtung für
ein Fahrzeug mit den in Anspruch 6 definierten Merkmalen gerichtet.
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Andere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen, die die Prinzipien der
Erfindung durch Beispiele veranschaulichen, ersichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen kann am besten
durch Bezug auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in
denen
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1 eine Querschnittsansicht
ist, die eine in einem Fahrzeug verwendete Dichtung, die an eine Fahrzeugkarosserie
angebracht ist, gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine Seitenansicht ist,
die die Fahrzeugkarosserie zeigt, an die die Dichtung angebracht ist;
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3 eine perspektivische Ansicht
ist, die einen Öffnungstrimmung-Dichtungsstreifen
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ein Diagramm ist, das
ein Verfahren zum Bilden des Öffnungstrimmung-Dichtungsstreifens
gemäß der vorliegenden
Erfindung erläutert;
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5 eine perspektivische Ansicht
ist, die einen Laufkanal für
ein Türglas
einer zweiten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6 ein Diagramm ist, das
ein Verfahren zum Bilden des Laufkanals für ein Türglas gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert;
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7 eine perspektivische Ansicht
ist, die einen Türdichtungsstreifen
einer dritten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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8 ein Diagramm ist, das
ein Verfahren zum Bilden eines Laufkanals für ein Türglas einer vierten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert;
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9 eine Querschnittsansicht
ist, die eine Kammer mit teilweiser Wasserkühlung und eine Kammer mit langsamer
Abkühlung,
die in 8 gezeigt sind,
zeigt;
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10(a) ein Graph ist, der
die Temperaturveränderungen
von EPDM und TPO in einem Werkstück
eines Laufkanals für
ein Türglas
während
des in 6 gezeigten Verfahrens
zeigt;
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10(b) ein Graph ist, der
die Temperaturveränderungen
von EPDM und TPO in einem Werkstück
des Laufkanals für
ein Türglas
während
des in 8 gezeigten Verfahrens
zeigt;
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11 ein Diagramm ist, das
ein herkömmliches
Verfahren zum Bilden eines Öffnungstrimmung-Dichtungsstreifens
erläutert;
und
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12 ein Diagramm ist, das
ein herkömmliches
Verfahren zum Bilden eines Laufkanals für ein Türglas erläutert.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, oder ein Öffnungstrimmung-Dichtungsstreifen 31 (auf
den hiernach als "OT-Dichtungsstreifen" Bezug genommen wird),
wird nun mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist der OT-Dichtungsstreifen 31 an
einen Flansch 13 angebracht, der von einem peripheren Abschnitt
einer Türöffnung absteht,
die durch ein Paneel 12 auf der Dachseite und seitliche
Paneelen und Stützen
eines Fahrzeugs 11 definiert ist. Die 1 ist eine Querschnittsansicht entlang
der Linie I-I der 2 und zeigt
eine Tür 14,
wie etwa ein bewegliches Element, in einem leicht geöffneten
Zustand.
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Der
OT-Dichtungsstreifen 31 hat eine Trimmung 32 und
eine einstöckig
mit der Trimmung 32 ausgebildete hohle Dichtung 33.
Die Trimmung 32 hat einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Der
Hauptteil des OT-Dichtungsstreifens 31 ist aus ersten Abschnitten 34 gebildet,
die jeweils sich gerade erstreckende Seiten aufweisen. Angrenzende
erste Abschnitte 34 sind miteinander durch einen zweiten
Abschnitt mit gekrümmten
Seiten verbunden. Während
jeder erste Abschnitt durch Extrusionsformen gebildet wird, wird
jeder zweite Abschnitt durch Spritzformen gebildet. Die ersten Abschnitte 34 sind an
Position angeordnet, die geraden Abschnitten der Türöffnung entsprechen.
Die zweiten Abschnitte sind an Positionen angeordnet, die Ecken
der Türöffnung entsprechen.
Der erste Abschnitt 34 hat eine Querschnittsgestalt, die
zu der des zweiten Abschnitts identisch ist.
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Der
OT-Dichtungsstreifen 31 ist an der Türöffnung der Fahrzeugkarosserie
installiert, indem die Trimmung 32 an den Flansch 13 angebracht
ist. Die Trimmung 32 wird durch Einbetten eines Metallkerns 35 in
ein olefinartiges thermoplastisches Elastomer (TPO) gebildet. Dieser
Aufbau behält
die Gestalt der Trimmung 32 bei, so dass eine ausreichende
Klemmkraft der Trimmung 32 gewährleistet wird.
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Die
TPO-Zusammensetzung schließt
50% bis 70% des Kautschuks wie etwa eines ternären Ethylen/Propylen/Dien-Copolymers
(EPDM), 25% bis 15% eines olefinartigen Polymers wie etwa Polypropylen
(PP) und 25% bis 15% Zusatzstoffe wie etwa Talk, Öl und Schmiermittel
ein. Da das TPO in einer größeren Menge
als andere Komponenten Kautschuk enthält, erweicht oder schmilzt
ein aus TPO gebildeter Abschnitt in einem Werkstück nicht, wenn das Werkstück in einer
UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 (siehe 4) und einem Vulkanisierungsofen 46 mit
Luftheizung erhitzt wird. Somit behält der TPO-Abschnitt des Werkstücks seine
Gestalt bei, die durch ein Extrudierwerkzeug 34 gebildet
wird, wie es später
beschrieben wird.
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Die
Trimmung 32 hat eine äußere Seitenwand 36,
die dem Außenbereich
des Fahrzeugs 11 gegenüberstehen,
und eine innere Seitenwand 37, die dem Fahrgastraum des
Fahrzeugs 11 gegenübersteht.
Paare von Klemmnasen 38 (in dieser Ausführungsform zwei Paare) ragen
von jeder Seitenwand 36 und 37 hervor. Die Spitzen
der Klemmnasen 38 ragen von einer Bodenwand der Trimmung 32 hervor.
Die Trimmung 32 klemmt somit den Flansch 13 der
Fahrzeugkarosserie 11 durch Klemmnasen 38 fest.
Dieser Aufbau verhindert, dass der OT-Dichtungsstreifen 31 von dem
Fahrzeug 11 herunterfällt.
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Die
hohle Dichtung 33 ist aus einem vulkanisierten Schwammkautschuk
aus Ethylen/Propylen/Dien-Copolymer (EPDM) gebildet. Wenn die Tür 14 als
ein bewegliches Element verschlossen wird, wird die hohle Dichtung 33 durch
ein Innenpaneel 16 eines Türrahmens 15 verformt
und zusammengedrückt.
Die hohle Dichtung 33 dichtet somit einen Raum zwischen
dem Türrahmen 15 und
den Karosseriepaneelen ab, die die Öffnung definieren, in denen
die Tür 14 aufgenommen
ist, wie etwa das Paneel 12 auf der Dachseite.
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Eine
Einrichtung zur Herstellung des OT-Dichtungsstreifens 31 wird
hiernach beschrieben.
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Wie
in 4 gezeigt schließt die Einrichtung zur
Herstellung des OT-Dichtungsstreifens 31 einen Extruder 41 für EPDM und
einen Extruder 42 für
TPO ein. Die Extruder 41 und 42 sind beide mit
einem Extrudierwerkzeug 43 verbunden, das verwendet wird, um
durch Co-Extrusionsformen EPDM-Schwammkautschuk
und TPO als einen Körper
auszuformen. Ein Zubringer 44 für einen Metallkern ist vor
dem Extruder 42 für
TPO angeordnet und führt
einen Metallkern zu dem Extruder 42 zu. Der Extruder 41 für EPDM formt
EPDM-Schwammkautschuk,
um die hohle Dichtung 33 zu bilden, und führt den
Kautschuk zu dem Extrudierwerkzeug 43 zu. Der Extruder 42 für TPO formt
TPO, um die Trimmung 32 mit dem Metallkern zu bilden, und
führt das
geformte Material zu dem Extrudierwerkzeug 43 zu.
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Eine
Vulkanisierungsvorrichtung mit Mikrowellenheizung 45 (UHF-Vulkanisierungsvorrichtung), ein
Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung, eine Kammer 47 mit
Wasserkühlung
und ein Schneider 48 sind in dieser Reihenfolge hinter
dem Extrudierwerkzeug 43 angeordnet.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung des OT-Dichtungsstreifens 31 beschrieben.
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Der
in 4 gezeigte Extruder 41 für EPDM erweicht
EPDM-Schwammkautschuk,
während
der Kautschuk in einem unvulkanisierten Zustand gehalten wird. Unterdessen
schmilzt der Extruder 42 für TPO das TPO und ordnet das
geschmolzene TPO um den von dem Metallkern-Zubringer 44 zugeführten Metallkern
herum an. Anschließend
führt der
Extruder 41 für
EPDM den unvulkanisierten EPDM-Schwammkautschuk
zu dem Extrudierwerkzeug 43 zu, während der Extruder 42 für TPO das
geformte Material einschließlich
TPO, in das der Metallkern eingebettet ist, zu dem Extrudierwerkzeug 43 zuführt. Das
Extrudierwerkzeug 43 formt EPDM und TPO durch Co-Extrusionsformen
als einen Körper aus.
Auf diese Weise wird ein Werkstück
oder ein im Wesentlichen plattenartiger Abschnitt 32a (siehe 3) mit der hohlen Dichtung 33,
die einstöckig
mit dem plattenartigen Abschnitt 32a ausgebildet ist, erhalten.
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Da
die UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 von dem Extrudierwerkzeug 43 mit
einem vorbestimmten Abstand getrennt ist, erreicht das Werkstück die UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45,
nachdem es diesen Abstand durchlaufen hat. Dann nimmt das Werkstück über einen
vorbestimmten Zeitraum in der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 Mikrowellenstrahlung
mit einer vorbestimmten Energie auf. Die Strahlung verursacht ein
internes Erhitzen in dem EPDM-Schwammkautschuk, der in dem Werkstück die hohle
Dichtung 33 bildet. Das interne Erhitzen vulkanisiert den
EPDM-Schwammkautschuk. Allerdings tritt in dem TPO kein internes
Erhitzen auf, da das TPO an der Luft auf eine Temperatur unterhalb seines
Erweichungspunkts (etwa 160°C)
abgekühlt wurde,
während
es von dem Extruder 42 für TPO zu dem Extrudierwerkzeug 43 geführt wurde.
Auf diese Weise wird die Gestalt des Werkstücks beibehalten, wie sie durch
das Extrudierwerkzeug 43 gebildet wurde.
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Die
Energie der von der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 eingestrahlten
Mikrowelle reicht bevorzugt von einem bis fünf Kilowatt und mehr bevorzugt
von zwei bis vier Kilowatt. Wenn die Energie ein Kilowatt oder weniger
beträgt,
dauert es eine relativ lange Zeit, um die Temperatur des EPDM auf
einen Punkt zu erhöhen,
bei dem die Vulkanisierung einsetzt. Die Produktivität wird somit
herabgesetzt. Wenn die Mikrowellenenergie darüber hinaus fünf Kilowatt
oder mehr beträgt,
nimmt die Temperatur des EPDM schnell zu, was es schwierig macht,
die Vulkanisierung zu steuern. Darüber hinaus wird die Bestrahlungszeit
in Beziehung zu der Vulkanisierungsgeschwindigkeit des EPDM und
der Arbeitseffizienz bestimmt. Die Bestrahlungszeit reicht daher
bevorzugt von fünf
bis dreißig
Sekunden und mehr bevorzugt von fünf bis fünfzehn Sekunden. Mit größer werdender
Mikrowellenenergie wird die Bestrahlungszeit kürzer.
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Anschließend wird
das Werkstück
zu dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung geführt. Die Umgebungstemperatur
in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung wird so eingeregelt, dass
die Temperatur des plattenartigen Abschnitts 32a einen
Wert nahe dem Schmelzpunkt von TPO annimmt und die Temperatur der
hohlen Dichtung 33 einen Punkt erreicht, an dem EPDM-Schwammkautschuk
vulkanisiert wird. Speziell reicht die Oberflächentemperatur des Werkstücks bevorzugt
von 160°C
bis 185°C
und mehr bevorzugt von 170°C
bis 180°C.
Die Umgebungstemperatur in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung
reicht bevorzugt von 160°C
bis 200°C und
mehr bevorzugt von 170°C
bis 180°C.
Darüber hinaus
reicht die Heizzeit bevorzugt von einer bis acht Minuten und mehr
bevorzugt von zwei bis fünf Minuten.
Mit zunehmender Oberflächentemperatur des
Werkstücks
und zunehmender Umgebungstemperatur wird die Heizzeit kürzer. Da
das TPO eine erhöhte
Viskosität
hat, schmilzt darüber
hinaus das TPO nicht schnell, selbst wenn die Temperatur des TPO
seinen Schmelzpunkt erreicht, das heißt ungefähr 180°C. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Typ
hat zusätzlich
die aus TPO gebildete Schicht eine ausreichende Dicke, so dass die
Gestalt des plattenartigen Abschnitts 32a beibehalten wird.
Speziell wird die Viskosität
des TPO erhöht,
indem die im TPO enthaltene Kautschukmenge verglichen mit dem im
TPO enthaltenen Harz erhöht
wird. Die erhöhte
Viskosität
macht es einfacher, die Gestalt des TPO-Abschnitts, der in dem Werkstück eingeschlossen
ist, beizubehalten, wenn das Werkstück den Vulkanisierungsofen 46 mit
Luftheizung durchläuft.
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Das
vulkanisierte Werkstück
wird dann in der Kammer 47 mit Wasserkühlung schnell abgekühlt. Anschließend wird
das Werkstück
zu einer Biegevorrichtung (nicht gezeigt) geführt, durch die der plattenartige
Abschnitt 32a so gebogen wird, dass jede Klemmnase 38 der
zugehörigen
Klemmnase 38 gegenübersteht.
Auf diese Weise wird eine Trimmung 32 mit einem U-förmigen Querschnitt
erhalten. Das Werkstück
wird dann durch den Schneider 48 in eine Vielzahl von Stücke geschnitten,
die jeweils eine vorbestimmte Länge
haben. Jedes geschnittene Stück bildet
einen ersten Abschnitt 34 des OT-Dichtungsstreifens 31 und
wird in einer Metallform angeordnet. Die gekrümmten zweiten Abschnitte werden
durch ein bekanntes Spritzformverfahren in der Metallform so gebildet,
dass angrenzende erste Abschnitte 34 durch die zweiten
Abschnitte miteinander verbunden werden. Auf diese Weise wird ein
vollständiger OT-Dichtungsstreifen 31 erhalten.
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In
dem wie vorstehend beschrieben hergestellten OT-Dichtungsstreifen 31 ist die
hohle Dichtung 33 aus einem EPDM-Schwammgummi gebildet, während die
Trimmung 32 aus TPO gebildet ist. Die hohle Dichtung 33 und
die Trimmung 32 werden als ein Körper durch Co-Extrusionsformen
ausgebildet. Da das Material der hohlen Dichtung 33 wie
bei dem herkömmlichen
OT-Dichtungsstreifen EPDM-Schwammgummi ist, hat die hohle Dichtung 33 eine
ausreichende Elastizitätseigenschaft,
selbst wenn sie kaltem Wetter ausgesetzt ist. Anders gesagt verhärtet oder
verformt sich die hohle Dichtung 33 nicht, wenn sie einer
niedrigen Temperatur ausgesetzt ist, und behält ihre verbesserte Dichtungswirkung
bei. Da die hohle Dichtung 33 sich nicht verhärtet, schließt darüber hinaus
die Tür 14 reibungslos.
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Da
der Hauptteil der Trimmung 32 in dem OT-Dichtungsstreifen 31 aus TPO
gebildet ist, ist die Trimmung 32 leichter als eine aus
festem EPDM-Gummi gebildete Trimmung. Der OT-Dichtungsstreifen 31 wird
somit insgesamt relativ leicht.
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Darüber hinaus
hat die Trimmung 32 eine erhöhte Festigkeit, so dass die
Klemmkraft der Klemmnasen 38 erhöht wird. Dieser Aufbau verhindert,
dass der OT-Dichtungsstreifen 31 von der Fahrzeugkarosserie
herunterfällt.
Zusätzlich
muss keine getrennte Dekorationsschicht bereitgestellt werden, da
die Erscheinung des OT-Dichtungsstreifens 31 verbessert wird,
indem einfach der TPO-Abschnitt der Trimmung 32 gefärbt wird.
Wenn die Trimmung 32 wie der herkömmliche OT-Dichtungsstreifen aus festem EPDM-Gummi
gebildet ist, muss Ruß auf
die Trimmung 32 aufgebracht werden, um die Festigkeit der Trimmung 32 zu
verbessern. Dies verbessert nicht die Erscheinung des OT-Dichtungsstreifens 31.
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In
dem vorhergehenden Verfahren wird der OT-Dichtungsstreifen 31 erhalten,
indem die Trimmung 32 und die hohle Dichtung 33 durch
Co-Extrusionsformen als ein Körper
ausgebildet werden. Somit werden keine Extrudierwerkzeuge mit komplizierten
Aufbauten benötigt,
während
keine Schritte des Befestigens mittels Druck durch eine Walze durchgeführt werden
müssen.
Darüber
hinaus formt das Extrudierwerkzeug 43 das TPO, in das der
Metallkern 35 eingebettet ist, und den EPDM-Schwammkautschuk
als einen Körper
aus, so dass eine vorbestimmte Gestalt des Werkstücks erhalten
wird. Somit wird die Anordnung des Extrudierwerkzeugs 43 stark vereinfacht.
Die Herstellungskosten werden somit verringert.
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Wie
vorstehend beschrieben wird das Werkstück von dem Extrudierwerkzeug 43 zu
der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 geführt, und
das Werkstück
wird in der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 der
Mikrowellenstrahlung ausgesetzt. Die Strahlung verursacht ein internes
Erhitzen in dem EPDM, das die Vulkanisierung des in dem Werkstück eingeschlossenen
EPDM-Schwammkautschuks startet. Anschließend wird die Vulkanisierung
des EPDM in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung
bei einer Temperatur vervollständigt,
bei der der EPDM-Schwammkautschuk vulkanisiert wird, aber TPO nicht
schmilzt. Die Vulkanisierung des EPDM, das die hohle Dichtung 33 bildet,
wird somit in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung
verlässlich durchgeführt, ohne
die Gestalt der Trimmung 32 zu verformen.
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Das
Werkstück
wird von dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung zu
der Kammer 47 mit Wasserkühlung geführt, in der das Werkstück schnell abgekühlt wird.
Das Abkühlen
verringert die Temperatur des TPO-Abschnitts des Werkstücks schnell
auf 50°C.
Die verringerte Temperatur des TPO-Abschnitts verhindert, dass die Oberfläche der
Trimmung 32 durch Kontakt mit einem Förderband, das sich entlang
der Herstellungseinrichtung erstreckt, um das Werkstück in der
Vulkanisierungsvorrichtung zu transportieren, beschädigt wird.
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Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, oder ein Laufkanal für ein Türglas 51 (Dichtungsstreifen),
wird nun mit Bezug auf die 1, 5, 6 und 10(a) beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist die
Tür 14 mit
einem Fensterrahmen 17 einschließlich eines inneren Paneels 16 und
eines äußeren Paneels 18 des
Türrahmens 15 bereitgestellt.
Das innere Paneel 16 ist näher an dem Fahrgastraum des
Fahrzeugs 11 als das äußere Paneel 18 angeordnet.
Der Fensterrahmen 17 hat zudem einen Kanal 19,
der zwischen dem inneren Paneel 16 und dem äußeren Paneel 18 angeordnet
ist. Ein Flansch 20 ist durch ein Ende des inneren Paneels 16 und
das angrenzende Ende des Kanals 19 definiert, während ein
weiterer Flansch 21 durch ein Ende des äußeren Paneels 18 und
das angrenzende Ende des Kanals 19 definiert ist. Ein Laufkanal 51 für ein Türglas wird
durch die Flansche 20 und 21 getragen. Der Fensterrahmen 17 hat
einen oberen Abschnitt, einen Frontabschnitt und einen rückwärtigen Abschnitt,
wobei diese in einer Vortriebsrichtung des Fahrzeugs 11 definiert
sind. Der Laufkanal 51 für ein Türglas erstreckt sich entlang der
Innenseiten der oberen, Front- und rückwärtigen Abschnitte des Fensterrahmens 17.
Der untere Abschnitt des Fensterrahmens 17 ist nicht mit
dem Laufkanal 51 für
das Türglas
unterlegt.
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Der
Hauptteil des Laufkanals 51 für das Türglas wird durch Co-Extrusionsformen
gebildet, wie es später
beschrieben wird. Der Laufkanal 51 für das Türglas schließt eine
Vielzahl von ersten Abschnitten 52 mit jeweils einer vorbestimmten
Länge ein.
Der Laufkanal 51 für
das Türglas
schließt
zudem eine Vielzahl von zweiten Abschnitten ein, die durch ein bekanntes
Spritzformverfahren gebildet werden. Jeder zweite Abschnitt ist
zwischen angrenzenden ersten Abschnitten 52 angeordnet.
Der zweite Abschnitt hat eine Querschnittgestalt, die zu der in 1 gezeigten Querschnittsgestalt
jedes ersten Abschnitts 52 identisch ist.
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Wie
in den 1 und 5 gezeigt schließt der Laufkanal 51 für das Türglas einen
Hauptkörper 53 ein,
der einen kanalartigen Querschnitt hat und als ein Träger dient.
Der Hauptkörper 53 hat
ein paar Seitenwände 55 und
eine verbindende Bodenwand 54. Die Seitenwände 55 sind miteinander
durch die verbindende Bodenwand 54 verbunden. Die freien Enden
der Seitenwände 55 definieren
eine nach unten gerichtete Öffnung.
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Ein
Paar Trägernasen 58 und 59 ist
außerhalb
der zugehörigen
Seitenwände 55 angeordnet. Die
Trägernase 58 stößt gegen
eine Außenseite
des inneren Paneels 16, das dem Fahrgastraum des Fahrzeugs 11 gegenübersteht.
Die Trägernase 58 wirkt
mit der zugehörigen
Seitenwand 58 des Hauptkörpers 53 zusammen,
um den Flansch 20 festzuklemmen. Die Trägernase 59 kommt mit
einer Außenseite
des äußeren Paneels 18 in
Kontakt, das dem Außenbereich
des Fahrzeugs 11 gegenübersteht.
Die Trägernase 59 wirkt
mit einem Vorsprung 60 zusammen, der von der verbindenden
Bodenwand 54 vorsteht, um den Flansch 21 festzuklemmen.
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Ein
Paar gegenüberstehender
Dichtungsnasen 57 erstreckt sich auf gekrümmte Weise
von den unteren Enden der Trägernasen 58 und 59 nach oben
und dringt in die durch die Seitenwände 55 des Hauptkörpers 53 definierte Öffnung ein.
Die Dichtungsnasen 57 kommen mit den zugehörigen Seiten eines
Türglases 22 in
Kontakt und führen
das Türglas 22,
so dass es entlang des Laufkanals 51 für das Türglas gleitet. Wenn das Türfenster
durch das Türglas 22 vollständig verschlossen
ist, verhindert der Laufkanal 51 für das Türglas, dass Regen, Waschwasser, Schmutz,
Geräusche
und dergleichen in den Fahrgastraum eindringen.
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Der
Hauptkörper 53 ist
aus TPO gebildet, das Kautschuk in einer größeren Menge als Harz enthält. Ein
Gleitkontaktabschnitt 61 ragt von der Innenseite der verbindenden
Bodenwand 54 hervor. Der Gleitkontaktabschnitt 61 ist
aus TPO gebildet, das ein Mittel zur Verbesserung der Gleiteigenschaft
(auf das hiernach als "TPOgleit" Bezug genommen wird)
des Gleitkontaktabschnitts 61 enthält, wie etwa ein siliconartiges
Mittel und ein amidartiges Mittel. Der Gleitkontaktabschnitt 61 bildet
eine feste Gleitoberfläche,
entlang der das Türglas 22 gleitet.
Wenn das Türfenster
vollständig
geschlossen ist, stoppt das Türglas 22,
indem es gegen den Gleitkontaktabschnitt 61 des oberen
Abschnitts des Laufkanals 51 für das Türglas stößt, der an den oberen Abschnitt des
Fensterrahmens 17 angebracht ist.
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Jede
Dichtungsnase 57 ist aus festem EPDM-Gummi gebildet. Die äußere Oberfläche der Dichtungsnase 57 ist
mit einem TPO-Überzug überzogen.
Der TPO-Überzug
bildet eine Gleitschicht 62. Die Gleitschicht 62 ermöglicht,
dass sich das Türglas 22 reibungslos
auf- und abwärts
bewegt, während
es entlang der Dichtungsnase 57 gleitet.
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Eine
Einrichtung zur Herstellung des Laufkanals 51 für das Türglas wird
hiernach beschrieben.
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Wie
in 6 gezeigt schließt die Einrichtung einen
Extruder 65 für
EPDM, einen ersten Extruder 66 für TPO und einen zweiten Extruder 67 für TPO ein.
Die Extruder 65 bis 67 sind mit einem Extrudierwerkzeug 68 verbunden,
das zum Co-Extrusionsformen verwendet wird. Der Extruder 65 für EPDM extrudiert
festen EPDM-Kautschuk, um die Dichtungsnasen 57 und die
Trägernasen 58 und 59 zu
bilden. Der erste Extruder 66 für TPO extrudiert TPO, um den
Hauptkörper 53 zu
bilden. Der zweite Extruder 67 für TPO extrudiert einen TPO-Überzug,
um den Gleitkontaktabschnitt 61 und die Gleitschicht 62 zu bilden.
Eine UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45,
ein Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung, eine Kammer 47 mit
Wasserkühlung
und ein Schneider 48 sind in dieser Reihenfolge hinter
dem Extrudierwerkzeug 68 angeordnet.
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Ein
Verfahren zur Herstellung des Laufkanals 51 für das Türglas wird
nun beschrieben.
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Der
Extruder 65 für
EPDM, der erste Extruder 66 für TPO und der zweite Extruder 67 für TPO führen festen
EPDM-Kautschuk,
TPO bzw. einen TPO-Überzug
zu dem Extrudierwerkzeug 68 zu. Die Materialien werden
dann durch das Extrudierwerkzeug 68 geformt, so dass ein
Werkstück
mit dem Aufbau des Laufkanals 51 für ein Türglas der 5 erhalten wird. Das Werkstück wird
dann im Wesentlichen dem gleichen Herstellungsverfahren wie der OT-Dichtungsstreifen
31 unterzogen, mit der Ausnahme, dass kein Bindungsschritt für den Laufkanal 51 für das Türglas durchgeführt wird.
Auf diese Weise werden die ersten Abschnitte 52 des Laufkanals 51 für das Türglas erhalten.
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Die
Temperaturen der in dem Werkstück
eingeschlossenen Nasen 57 bis 59 (aus EPDM gebildet) und
des Hauptkörpers 53 (aus
TPO gebildet) werden während
des Herstellungsverfahrens gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt.
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Wie
in 10(a) gezeigt betrug
direkt nachdem das Werkstück
durch das Extrudierwerkzeug 68 gebildet wurde die Temperatur
eines in dem Werkstück
eingeschlossenen, aus EPDM gebildeten Abschnitts 130°C, und die
Temperatur eines in dem gleichen Werkstück eingeschlossenen, aus TPO
gebildeten Abschnitts betrug 200°C.
Die Temperaturen beider Abschnitte wurden durch Abkühlen des
Werkstücks
an der Luft auf etwa 110°C
bis 120°C
verringert, während
das Werkstück
von dem Extrudierwerkzeug 68 zu der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 geführt wurde.
Anschließend
wurde das Werkstück
zu der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 geführt (in
der die Zieltemperatur 100°C
und die Umgebungstemperatur 70°C
bis 80°C
betrug). Während das
Werkstück
durch die UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 geführt wurde,
trat ein internes Erhitzen in dem EPDM-Abschnitts des Werkstücks auf,
so dass die Temperatur dieses Abschnitts auf etwa 170°C anstieg.
Die Hitze beschleunigte die Vulkanisierung des EPDM. Indessen wurde
kein internes Erhitzen in dem TPO-Abschnitt des Werkstücks verursacht.
Die Temperatur des TPO-Abschnitts stieg daher aufgrund der von dem
EPDM übertragenen
Hitze nur auf etwa 150°C
an.
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Anschließend wurde
das Werkstück
in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung weiter erhitzt (in
dem die Zieltemperatur 200°C
und die Umgebungstemperatur 175°C
bis 180°C
betrug). Als sich das Werkstück
nahe dem Ausgang des Heizvulkanisierungsofens 46 befand,
betrug die Temperatur des aus EPDM gebildeten Abschnitts in dem
Werkstück etwa
180°C, und
die Temperatur des aus TPO gebildeten Abschnitts in dem Werkstück betrug
etwa 160°C.
Das Werkstück
wurde dann zu der Kammer 47 mit Wasserkühlung geführt und schnell auf etwa 50°C abgekühlt. Als
das EPDM erhitzt und vulkanisiert wurde, überstieg wie vorstehend beschrieben die
Temperatur des in dem Werkstück
eingeschlossenen TPO den Erweichungspunkt von TPO nicht stark. Der
aus TPO gebildete Abschnitt in dem Werkstück behielt somit seine Gestalt
bei.
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Die
Dichtungsnasen 57 des Laufkanals 51 für ein Türglas sind
aus festem EPDM-Gummi gebildet. Selbst wenn der Laufkanal 51 für ein Türglas kaltem
Wetter mit niedriger Temperatur ausgesetzt ist, weisen daher die
Dichtungsnasen 57 eine Elastizitätseigenschaft auf und werden
federnd verformt, wenn das Türglas 22 an
sie anstößt. Dieser
Aufbau ermöglicht
es, dass der Laufkanal 51 für ein Türglas den Fahrgastraum des
Fahrzeugs 11 selbst bei Wetter mit niedriger Temperatur
effektiv abdichtet. Da der feste EPDM-Kautschuk verhindert, dass die Dichtungsnasen 57 bei
niedriger Temperatur verhärten, wird
es darüber
hinaus ermöglicht,
dass sich das Türglas 22 immer
reibungslos bewegt.
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Der
Hauptkörper 53 des
Laufkanals 51 für ein
Türglas
ist aus TPO gebildet. Der Hauptkörper 53 ist
somit verglichen mit einem aus EPDM gebildeten Körper relativ leicht. Der leichtere
Hauptkörper 53 verringert
insgesamt das Gewicht des Laufkanals 51 für ein Türglas. Der
Laufkanal 51 für
ein Türglas
ist somit leicht an den Fensterrahmen 17 angebracht.
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Die
Gleitschichten 62 des TPO-Überzugs sind einstöckig mit
den zugehörigen
Dichtungsnasen 67 durch Co-Extrusionsformen ausgebildet.
Im Gegensatz zu einem herkömmlichen
Laufkanal für
ein Glas ist es somit nicht notwendig, eine Polyurethanschicht auf
die Oberflächen
der vulkanisierten Dichtungsnasen 57 aufzubringen und das
Polyurethan zu härten,
um zu ermöglichen,
dass das Türglas 22 entlang
der Dichtungsnasen 57 reibungslos gleitet. Die Anzahl an
Verfahrensschritten zur Herstellung des Laufkanals 51 für ein Türglas wird
somit verringert. Die Kosten für
die Herstellungseinheit des Laufkanals 51 für das Türglas werden
ebenfalls verringert.
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Eine
dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, oder ein Türdichtungsstreifen 71,
wird nun mit Bezug auf die 1 und 7 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt ist der
Türdichtungsstreifen 71 an
einen peripheren Abschnitt des inneren Paneels 61 des Türrahmens 15 durch
einen Halter 23 angebracht.
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Wie
in den 1 und 7 gezeigt schließt der Türdichtungsstreifen 71 eine
Grundlage 72 und eine von der Grundlage 72 abstehende
hohle Dichtung 74 ein. Die Grundlage 72 wird durch
den Halter 23 gehalten. In der hohlen Dichtung 74 ist
ein hohler Abschnitt 73 definiert. Der Türdichtungsstreifen 71 ist
im Wesentlichen ringförmig
und erstreckt sich entlang der Kontur der Tür 14 und des Türrahmens 15.
Der Hauptteil des Türdichtungsstreifens 71 wird ähnlich zur
ersten Ausführungsform
durch Extrusionsformen gebildet (obwohl kein Metallkern zugeführt wird).
Der Türdichtungsstreifen 71 schließt eine
Vielzahl von ersten Abschnitten 75 mit jeweils einer vorbestimmten
Länge ein.
Die ersten Abschnitte 75 sind miteinander durch ellbogenartige
zweite Abschnitte verbunden, die durch ein bekanntes Spritzformverfahren gebildet
werden. Die Querschnittsgestalt eines jeden zweiten Abschnitts ist
identisch zu der des ersten Abschnitts.
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Die
Grundlage 72 ist aus TPO gebildet und wird in dem Halter 23 so
gehalten, dass die Grundlage 72 an dem Türrahmen 15 befestigt
ist. Obwohl der Halter 23 in dieser Ausführungsform
verwendet wird, kann ein Klebeelement wie etwa ein doppelseitig überzogener
Klebestreifen 77 als der Boden der Grundlage 72 verwendet
werden, wie es in 1 gezeigt
ist, um die Grundlage 72 an den Türrahmen 15 zu binden.
Alternativ kann ein Durchloch 76 durch die Grundlage 72 gebildet
sein, so dass eine Halterung wie etwa ein Clip 78 durch
das Loch 76 eingeführt
ist und die Grundlage 72 an dem Türrahmen 15 befestigt,
wie es ebenfalls in 1 gezeigt
ist.
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Die
hohle Dichtung 74 ist aus einem EPDM-Schwammgummi gebildet.
Wie in 7 gezeigt sind
eine Dichtungsnase 76 und eine rückwärtige Nase 80 einstöckig mit
der hohlen Dichtung 74 ausgebildet. Wie in 1 gezeigt kommt die rückwärtige Nase 80 mit
einem Ende des äußeren Paneels 18 und
dem inneren Paneel 16 in der Nähe des gebogenen Abschnitts
des äußeren Paneels 18 in Kontakt.
Die rückwärtige Nase 80 dichtet
somit zwischen einer inneren Oberfläche des Endes des äußeren Paneels 18 und
des inneren Paneels 16 und einer äußeren Oberfläche der
Dichtungsnase 79 ab. Wenn der Clip 78 verwendet
wird, um die Grundlage 72 an dem Türrahmen 15 zu befestigen,
ist der Clip 78 an dem Abschnitt der Grundlage 72,
die dem Durchloch 76 entspricht, durch einen Schlitz 81 eingeführt, der
sich zwischen der Grundlage 72 und der hohlen Dichtung 74 an
der Innenseite erstreckt.
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Wenn
die Tür 14 geschlossen
ist, kommen die hohle Dichtung 74 und die Dichtungsnase 79 mit den
Paneelen der Fahrzeugkarosserie in Kontakt, die eine Öffnung zum
Aufnehmen der Tür 14 definieren, wie
etwa mit dem Paneel 12 auf der Dachseite. In diesem Zustand
ist die hohle Dichtung 74 zusammengedrückt und verformt, während die
Dichtungsnase 79 federnd verformt ist. Der Türdichtungsstreifen 71 dichtet
somit den Raum ab, der zwischen der Tür 14 und den Karosseriepaneelen
definiert ist.
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In
diesem Türdichtungsstreifen 71 sind
die hohle Dichtung 74 und die Dichtungsnase 79 aus EPDM-Schwammgummi
gebildet. Daher verhärten sich
die hohle Dichtung 74 und die Dichtungsnase 79 nicht,
wenn der Türdichtungsstreifen 71 einer
niedrigen Temperatur ausgesetzt ist. Die hohle Dichtung 74 und
die Dichtungsnase 79 sind daher nach wie vor verformbar.
Der Türdichtungsstreifen 71 dichtet
somit den Raum zwischen der Tür 14 und
den Türrahmen 15 und
den Karosseriepaneelen, die die Öffnung
zum Aufnehmen der Tür 14 definieren,
einschließlich
des Paneels 12 auf der Dachseite, verlässlich ab. Da die hohle Dichtung 74 und
die Dichtungsnase 79 beide die Elastizitätseigenschaft
beibehalten, wird darüber hinaus
die Tür 14 einfach
geschlossen.
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Die
Grundlage 72 des Türdichtungsstreifens 71 ist
aus TPO gebildet. Die Festigkeit der Grundlage 72 ist somit
verglichen mit einer aus EPDM-Schwammgummi gebildeten Grundlage
verbessert. Daher fällt
die Grundlage 72 nicht von dem Halter 73 ab. Selbst
wenn der Clip 78 durch das Durchloch 76 eingeführt ist,
ist darüber
hinaus die Festigkeit der Grundlage 72 in der Nähe des Durchlochs 76 ausreichend.
Dieser Aufbau verhindert, dass die Grundlage 72 in der
Nähe des
Lochs 76 reißt.
Der Türdichtungsstreifen 71 ist
somit verlässlich
an dem Türrahmen 15 befestigt.
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Eine
vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, oder ein Verfahren zur Herstellung des
Laufkanals 51 für
ein Türglas,
wird nun beschrieben. Der Unterschied zur zweiten Ausführungsform wird
hauptsächlich
mit Bezug auf die 8 bis 10 diskutiert.
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Wie
in 8 gezeigt schließt eine
Einrichtung zur Herstellung des Laufkanals 51 für ein Türglas eine
teilweise kühlende
Kammer 91 und eine langsam kühlende Kammer 92 ein.
Die teilweise kühlende
Kammer 91 ist hinter dem Extrudierwerkzeug 68 angeordnet
und von dem Extrudierwerkzeug 68 durch einen vorbestimmten
Abstand getrennt. Die langsam abkühlende Kammer 92 ist
hinter dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung angeordnet.
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Wie
in 9 gezeigt sind Vertiefungen 93 in der
oberen Oberfläche
der teilweise kühlenden
Kammer 91 definiert. Jede Vertiefung 93 hat einen
trapezförmigen
Querschnitt, wobei die Oberseite breiter als die Unterseite ist.
Die Gestalt der Vertiefungen 93 entspricht somit der Gestalt
des Hauptkörpers 53 (aus
TPO gebildet), der in dem Werkstück
des Laufkanals 51 für
ein Türglas
eingeschlossen ist, das durch das Extrudierwerkzeug 68 geformt
wird. Wie in 9 gezeigt
ist die teilweise kühlende
Kammer 91 an das Extrudierwerkzeug 68 angepasst,
das gleichzeitig zwei erste Abschnitte 52 des Laufkanals 51 für ein Türglas durch
Extrusionsformen ausbildet. Darüber
hinaus hat der Laufkanal 51 für ein Türglas der 9 kleinere Trägernasen 58 und 59 als
der in 5 gezeigte Laufkanal 51 für ein Türglas.
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Jede
Vertiefung 93 hat Seitenwände 93a, durch die
sich eine Vielzahl an Öffnungen 94 zum Einspritzen
von Kühlmittel
erstrecken. Die Öffnungen 94 zum
Einspritzen von Kühlmittel
sind in zwei Linien angeordnet, wobei sich jede Linie in der Bewegungsrichtung
des Werkstücks
erstreckt (in einer Richtung senkrecht zu der Papierebene der 9). Die Öffnungen 94 zum Einspritzen
von Kühlmittel
sind von benachbarten Einspritzöffnungen 94 durch
vorbestimmte Intervalle getrennt. Die teilweise kühlende Kammer 91 spritzt
Kühlmittelflüssigkeit
wie etwa Wasser direkt zu dem aus TPO gebildeten Abschnitt in dem
Werkstück
durch jede Einspritzöffnung 94 ein. Die
Temperatur der Kühlmittelflüssigkeit
beträgt
zum Beispiel 15°C
bis 20°C.
Die Trägernasen 58 und 59, die
mit den Seitenwänden 93a einer
jeden Vertiefung 93 in Kontakt stehen, werden durch die
Kühlmittelflüssigkeit
indirekt gekühlt.
Auf diese Weise wird der in dem Werkstück eingeschlossene TPO-Abschnitt, der
gekühlt
wurde, während
er von dem Extrudierwerkzeug 68 zu der teilweise kühlenden
Kammer 91 geführt
wurde, weiter gekühlt,
während
er die Kammer 91 durchläuft.
-
Die
langsam abkühlende
Kammer 92 hat einen im Wesentlichen identischen Aufbau
zu dem der teilweise kühlenden
Kammer 91. Speziell hat die langsam abkühlende Kammer 92 ebenfalls
die Einspritzöffnungen 94,
durch die erhitztes Wasser oder Luft zu dem aus TPO gebildeten Abschnitt
in dem Werkstück
eingespritzt wird. Die Temperatur des erhitzten Wassers oder der
Luft beträgt
zum Beispiel 50°C
bis 100°C.
Auf diese Weise wird der aus TPO gebildete Abschnitt in dem Werkstück mit dem
aus vulkanisiertem EPDM geformten Abschnitt langsam abgekühlt, während er
die langsam kühlende
Kammer 92 durchläuft.
-
Ein
Laufkanal 51 für
ein Türglas
wurde unter Verwendung der Einrichtung der vierten Ausführungsform
hergestellt. Die Temperatur der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 und
die Temperatur des Vulkanisierungsofens 46 mit Luftheizung
waren die gleichen Werte, die in der zweiten Ausführungsform ausgewählt wurden.
Während
der Herstellung des Laufkanals 51 für ein Türglas wurden die Temperaturen
der Nasen 57 bis 59 (aus EPDM gebildet) und die Temperatur
des Hauptkörpers 53 (aus
TPO gebildet) gemessen. Die folgenden sind die Ergebnisse der Messung.
-
Wie
in 10(b) gezeigt betrug
sofort nachdem das Werkstück
durch das Extrudierwerkzeug 68 geformt wurde die Temperatur
eines aus EPDM gebildeten, in dem Werkstück eingeschlossen Abschnitts
130°C, und
die Temperatur eines aus TPO gebildeten Abschnitts, der in dem gleichen
Werkstück
eingeschlossen ist, betrug 200°C.
Die Temperaturen beider Abschnitte wurden durch Abkühlen des
Werkstücks
an der Luft unter Führen
des Werkstücks
von dem Extrudierwerkzeug 68 zu der teilweise kühlenden
Kammer 91 auf etwa 110° bis
120°C verringert.
Die Temperaturen des in dem Werkstück eingeschlossenen EPDM-Abschnitts
und des TPO-Abschnitts
wurden durch Abkühlen
des Werkstücks
in der teilweise kühlenden
Kammer 91 weitergehend auf 90°C bis 100°C abgekühlt.
-
Anschließend wurde
das Werkstück
zu der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 geführt, in
der ein internes Erhitzen in dem EPDM-Abschnitt auftrat, der in
dem Werkstück
eingeschlossen ist. Die Temperatur dieses Abschnitts stieg somit
auf etwa 170°C an,
so dass die Vulkanisierung des EPDM gefördert wurde. Indessen trat
in dem TPO-Abschnitt des Werkstücks
kein internes Erhitzen auf. Die Temperatur dieses Abschnitts stieg
somit nur auf 120°C
an. Das Werkstück
wurde dann zu dem Vulkanisierungsofen 64 mit Luftheizung
geführt
und weitergehend unter Durchführen
durch den Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung erhitzt.
Die Temperatur des in dem Werkstück
eingeschlossenen EPDM-Abschnitts,
der sich Nahe dem Ausgang des Vulkanisierungsofens 46 mit
Luftheizung befand, betrug 180°C.
Allerdings betrug die Temperatur des in dem gleichen Werkstück eingeschlossenen
TPO-Abschnitts nur 130°C. Als
nächstes
wurde das Werkstück
auf etwa 50°C
abgekühlt,
nachdem das Werkstück
in der langsam kühlenden
Kammer 92 langsam abgekühlt
wurde, und wurde dann an der Luft abgekühlt. Wie vorstehend beschrieben
betrug die maximale Temperatur des TPO-Abschnitts in dem Werkstück etwa
130°C und
lag niedriger als der Erweichungspunkt von TPO.
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In
der vierten Ausführungsform
ist die teilweise kühlende
Kammer 91 vor der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 bereitgestellt,
um nur den aus TPO gebildeten Abschnitt im Werkstück zu kühlen. Der
in dem Werkstück
eingeschlossene TPO-Abschnitt wird somit auf positive Weise in der
teilweise kühlenden
Kammer 91 abgekühlt,
bevor das Werkstück
zu der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 und dann zu dem
Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung geführt wird.
Daher verfestigt sich das Werkstück, während es
seine Form beibehält,
die durch das Extrudierwerkzeug 68 gebildet wurde. Danach
wird das Werkstück
in der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 und
in dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung erhitzt.
Allerdings steigt die Temperatur des in dem Werkstück eingeschlossenen
TPO-Abschnitts nicht stark an und bleibt unterhalb des Erweichungspunkts von
TPO. Auf diese Weise behält
der in dem Werkstück
eingeschlossene TPO-Abschnitt seine Gestalt bei, so dass die Gestalt
des Hauptkörpers 53 verlässlich beibehalten
wird.
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Nachdem
er durch den Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung erhitzt
wurde, wird der in dem Werkstück
eingeschlossene TPO-Abschnitt in der langsam kühlenden Kammer 92 langsam
abgekühlt. Dieser
Abkühlungsschritt
verringert einen thermischen Verzug, der in dem Werkstück aufgrund
der durch die UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 und den
Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung erzeugten Hitze
verursacht wird. Dies unterdrückt
eine Verformung des Hauptkörpers 53 in
dem Laufkanal 51 für
ein Türglas.
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In
der vierten Ausführungsform
kann die Temperatur des Wassers oder der Luft, das bzw. die durch
die Einspritzöffnungen
in der teilweise kühlenden
Kammer 91 und der langsam kühlenden Kammer 92 direkt
zu dem Werkstück
eingespritzt wird, entlang der Bewegungsrichtung des Werkstücks allmählich oder
stufenartig variiert werden.
-
Darüber hinaus
kann wenigstens entweder die UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 oder
der Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung mit einer Vertiefung
mit dem gleichen Aufbau wie jener in der teilweise kühlenden
Kammer 91 bereitgestellt sein. Wenn sich das Werkstück in der
Vertiefung in der UHF-Vulkanisierungsvorrichtung 45 oder
dem Vulkanisierungsofen 46 mit Luftheizung bewegt, wird
Luft mit einer vorbestimmten Temperatur zu dem Werkstück eingespritzt,
so dass der TPO-Abschnitt des Werkstücks abgekühlt wird.
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Bei
diesem Aufbau wird die maximale Temperatur des TPO-Abschnitts in dem
Werkstück
weiter verringert, so dass die Gestalt des TPO-Abschnitts verlässlicher
beibehalten wird.
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Darüber hinaus
können
die vorstehenden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wie folgt modifiziert werden.
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In
den veranschaulichten Ausführungsformen
kann ein Klebeharz zwischen dem EPDM-Kautschuk und dem TPO bereitgestellt
sein, wenn die Materialien durch Co-Extrusionsformen als ein Körper ausgebildet
werden. Das Harz verbindet den EPDM-Abschnitt fest mit dem TPO-Abschnitt in dem Werkstück, so dass
verhindert wird, dass sich diese Abschnitte voneinander trennen.
Dieser Aufbau verlängert
die Lebensdauer des resultierenden Dichtungsstreifens.
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Die
OT-Dichtungsstreifen 31 der ersten Ausführungsform und der Türdichtungsstreifen 71 der dritten
Ausführungsform
können
unter Verwendung der Einrichtung der vierten Ausführungsform
hergestellt werden.
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In
den vorstehenden Ausführungsformen wird
EPDM als Kautschuk verwendet. Allerdings kann der Kautschuk zum
Beispiel Styrol/Butadienkautschuk (SBR), Butadienkautschuk (BR),
Ispoprenkautschuk (IR), Ethylen/Propylen-Copolymer (EPC), Nitril/Butadienkautschuk
(NBR), Chloroprenkautschuk, Butylkautschuk (IIR) und Urethankautschuk
(U) sein.
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In
den vorstehenden Ausführungsformen wird
olefinartiges thermoplastisches Elastomer (TPO) als thermoplastisches
Elastomer verwendet.
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Allerdings
kann das TPO zum Beispiel durch ein styrolartiges (SBC), ein urethanartiges
(TPU), ein polyesterartiges (TPEE), ein polyamidartiges (TPAE),
ein 1,2-polybutadienartiges und ein vinylchloridartiges (TPVC) thermoplastisches
Harz ersetzt werden.
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Daher
sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als veranschaulichend
und nicht beschränkend
anzusehen, und die Erfindung ist nicht auf die hier angegebenen
Details beschränkt,
sondern kann innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche modifiziert werden.
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Ein
Fahrzeug hat ein bewegliches Element, das in einer Öffnung beweglich
angeordnet ist, um die Öffnung
zu schließen
oder zu öffnen.
Die Dichtung ist auf eines von dem beweglichen Element und einer
Innenkante, die die Öffnung
umgibt, aufgesetzt, wobei diese zueinander passen. Die Dichtung
hat einen Dichtungsabschnitt, der einer elastischen Verformung unterliegt,
wenn er gegen das bewegliche Element oder die Innenkante gedrückt wird.
Der Dichtungsabschnitt besteht aus einem vulkanisierbaren Kautschuk.
Ein Grundabschnitt besteht aus einem thermoplastischen Elastomer.
Der Dichtungsabschnitt und der Grundabschnitt sind durch Co-Extrusion
einstöckig
ausgebildet. Der Kautschuk des Dichtungsabschnitts wird vulkanisiert,
während
er einen Vulkanisierer durchläuft.