-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbundprofilstreifen, wie
Dichtungsprofile und Deckstreifen und insbesondere auf einen Oberflächenfilm auf
dem Verbundprofilstreifen, wobei der Oberflächenfilm eine zusammenhängende Verschmelzung einer
Pulverbeschichtung ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Verbundprofilstreifen
werden üblicherweise als
Dichtungsprofile verwendet. Diese Dichtungsprofile müssen eine
Reihe von Aufgaben erfüllen,
zu denen es gehört,
zu verhindern, dass verschiedene Verunreinigungen, wie Feuchtigkeit,
Schmutz und Debris durch die Dichtung gelangen. In Anwendungen am
Kraftfahrzeug müssen
die Dichtungsprofile auch verhindern, dass Geräusche von Straße, Motor
und Wind bis in den Fahrgastraum durchdringen. Zusätzlich kann
der Dichtungsstreifen Zierabschnitte einschließen, von denen die Kunden oft
verlangen, dass sie in einer Farbe gehalten sind, die zum Fahrzeug passt.
-
In
der Kraftfahrzeugindustrie ist es allgemein üblich, Dichtungsprofile entweder
aus einem schwarzen, in Wärme
aushärtenden
Polymermaterial, das einen oder mehrere Füllstoffe enthält, oder
aus einem thermoplastischen Material zu extrudieren. In jedem der
beiden Fälle
ist es jedoch oft erforderlich, die charakteristischen Merkmale
des Extrudates zu ändern.
So wird zum Beispiel zur Versteifung des in Wärme aushärtenden Polymermaterials eines Kantenzierprofils
von U-förmigem
Querschnitt oder einer Türdichtung
ein Trägermaterial
aus Metall in das Extrudat aufgenommen. Alternativ (oder zusätzlich) kann
ein zweites Polymermaterial zusammen mit dem ersten Polymermaterial
coextrudiert werden.
-
Dichtungsprofile
aus mehreren Komponenten, aus mehreren Schichten oder Verbunddichtungsprofile
können
zwar eine Reihe von günstigen Merkmalen
bieten, aber die Verwendung vieler Materialien kann Probleme hinsichtlich
der Verträglichkeit zwischen
den Materialien aufwerfen. Diese Verträglichkeitsprobleme schließen Begrenzungen
in der Herstellung oder Verarbeitung, sowie Begrenzungen in der
Endbearbeitung und Leistung ein. Die durch die Verwendung bestimmter
Materialien erforderlichen Kompromisse können die Konstruktion, Funktion
oder Leistung des Dichtungsprofils nachteilig beeinflussen.
-
Deshalb
besteht Bedarf für
einen aus einer Vielzahl von Materialien bestehenden Verbundprofilstreifen,
wie etwa ein Dichtungsprofil, wobei Begrenzungen hinsichtlich der
Verträglichkeit
und die daraus entstehenden Kompromisse reduziert werden. Bedarf
besteht auch für
ein Dichtungsprofil, das selektiv farbig gestaltete Abschnitte aufweisen
kann. Bedarf besteht auch für
ein Dichtungsprofil, das eine Vielzahl von Komponenten einschließen kann,
von denen jede aus einem anderen Material ausgebildet ist und wobei
die Komponenten mit einem einzigen, zusammenhängenden Oberflächenfilm
bedeckt sein können.
Ferner besteht Bedarf für
einen Oberflächenfilm,
der die Parameter für
Material und Gewicht reduzieren kann. Es besteht Bedarf für ein Dichtungsprofil,
das die ästhetischen
Vorzüge
einer thermoplastischen Oberflächenschicht
verwenden und doch auch die leichte Handhabung und Einsetzung der
herkömmlichen
Einkomponenten-Gummidichtungen bieten kann.
-
US-A-4,994,311,
als relevantester Stand der Technik betrachtet, offenbart ein Verfahren
zur Herstellung eines Streifens mit einer dekorativen und/oder eine
geringe Reibung aufweisenden Oberfläche, die den Schritt der Herstellung
des Streifens aus Kunststoff oder Gummi umfasst und durch den Schritt
der Anwendung eines weiteren Materials auf der Oberfläche im Sinterverfahren
gekennzeichnet ist, um in den Bereichen mit geringer Reibung sehr kleine "Punkte" des gesinterten
Materials zu erzeugen, so dass eher die punktförmigen Kontakte, als Flächenkontakte
die Reibung verringern.
-
US-A-5,306,537
offenbart eine abnützungsbeständige Beschichtung
mit geringer Reibung auf einem in Wärme ausgehärtetem Gummiabschnitt einer
Scheibenführungsschiene,
zur Ausbildung einer durch Wärme
auf dem Substrat verschmelzenden diskontinuierlichen Beschichtung.
-
US-A-5,116,636
offenbart ein System und Verfahren, bei dem Schmierstoffe und andere
Substanzen verdampft und dadurch während der Reinigungsphase des
Betriebs zwischen aneinandergrenzenden dünnen Schichten eines Werkstückes ausgespült werden
können.
-
US-A-5,628,956
offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Gummiartikels durch
Ausformung eines mit einem Trennmittel beschichteten rohen Artikels,
der dann in eine Heizform eingesetzt und vulkanisiert wird.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Die
oben erwähnten
Aufgaben werden durch ein in Anspruch 1 definiertes Dichtungsprofil
und ein in Anspruch 18 definiertes Verfahren gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung werden durch die Ansprüche 2 bis 17 und 19 bis 22
definiert.
-
Die
vorliegende Erfindung schließt
einen Verbundprofilstreifen mit einer zusammenhängenden Oberflächenschicht
ein, die durch Verschmelzung einer Pulverbeschichtung gebildet wird,
wobei der Verbundprofilstreifen ein Dichtungsprofil oder ein Deckprofil
sein kann. Der Oberflächenfilm
bietet eine zur Farbgebung geeignete und flexible Schicht, die sich mit
einer Vielzahl von Substraten verbinden lässt. Der Oberflächenfilm
wird aus einer Pulverbeschichtung gebildet, die in Wärme aushärtende,
thermoplastische oder beide, in Wärme aushärtende und thermoplastische
Materialien einschließen
kann. Der Oberflächenfilm
kann in einer Reihe von Farben und mit Hochglanz, mittlerem Glanz
oder Mattglanz ausgebildet werden. Zusätzlich kann der Oberflächenfilm durch
Auswahl der Materialien in der Pulverbeschichtung einen verringerten
Reibungskoeffizienten bieten. Der Oberflächenfilm kann auch so aufgebaut werden,
dass er eine abnützungsbeständige Oberfläche für den mit
Glas in Berührung
kommenden Bereich eines Dichtungsprofils bietet.
-
Die
vorliegende Erfindung kann in ein rückprallelastisches Dichtungsgefüge aufgenommen werden,
wie etwa ein Dichtungsprofil, das üblicherweise einen Profilkörper und
einen Dichtungsabschnitt aufweist, wobei der Oberflächenfilm
eine integrale Bindung an mindestens den Profilkörper oder den Dichtungsabschnitt
aufweist. Der erfindungsgemäße Oberflächenfilm
kann auch auf Deckstreifen, wie etwa Flanschabdeckstreifen und Zierstreifen,
angewandt werden.
-
Es
ist vorgesehen, die Pulverbeschichtung des Oberflächenfilms
so wählen
zu können,
dass seine Bindung auf Abschnitten des Verbundprofilstreifens erfolgt,
die aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet sind. Im Gegensatz
zu früheren
Anwendungen einer Pulverbeschichtung sieht die vorliegende Erfindung
vor, die Anwendung der Pulverbeschichtung und die Ausbildung des
Oberflächenfilms auf
einem rückprallelastischen
oder flexiblen Substrat, wie einem Dichtungsprofil aus Elastomer
oder Polymer vorzunehmen.
-
Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
-
1 ist
eine Perspektivansicht eines Fahrzeuges, die eine Reihe von Positionen
einer Konfiguration von Dichtungsprofilen aus dem mit einem Oberflächenfilm
versehenen Verbundprofilstreifen zeigt.
-
2 ist
eine Querschnittsansicht einer üblichen
Türdichtung
einschließlich
des Oberflächenfilms
auf dem Trägerabschnitt,
dem Dichtungsabschnitt und dem Zierstreifenabschnitt des Dichtungsprofils.
-
3 ist
eine Querschnittsansicht einer üblichen
Türdichtung
einschließlich
des Oberflächenfilms
auf dem Trägerabschnitt
und dem Zierstreifenabschnitt.
-
4 ist
eine Querschnittsansicht einer üblichen
Kofferraumdeckeldichtung einschließlich des Oberflächenfilms.
-
5 ist
eine Querschnittsansicht einer üblichen
Heckfensterdichtung einschließlich
des Oberflächenfilms.
-
6 ist
eine Querschnittsansicht einer üblichen
Fensterführungskonstruktion
einer Dichtungsprofilkonfiguration des Verbundprofilstreifens mit dem
darin aufgenommenen Oberflächenfilm.
-
7 ist
eine Perspektivansicht eines Dichtungsprofils mit dem Oberflächenfilm.
-
8 ist
eine Perspektivansicht einer Konfiguration einer Fensterführungsschiene,
die den mit dem Oberflächenfilm
versehenen Verbundprofilstreifen zeigt.
-
9 ist
eine Perspektivansicht einer alternativen Konstruktion eines Dichtungsprofils
mit dem Oberflächenfilm.
-
10 ist
eine Perspektivansicht einer weiteren Konstruktion eines Dichtungsprofils
mit dem Oberflächenfilm.
-
Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Unter Bezugnahme
auf 1 kann der Verbundprofilstreifen der vorliegenden
Erfindung als Dichtungsprofil 10 in einem Kraftfahrzeug 12 zum
Einsatz kommen. Das Dichtungsprofil 10 kann an einer Reihe
verschiedener Stellen zur wieder trennbaren und wieder anbringbaren
Aufnahme an einer Platte 14 verwendet werden. Der Verbundprofilstreifen
ist als Dichtungsprofil beschrieben, es ist aber zu verstehen, dass
die vorliegende Erfindung für Zierstreifen
oder Deckstreifen verwendet werden kann, die keine Dichtungsfunktion
haben. Obwohl somit die ausführliche
Beschreibung des Verbundprofilstreifens auf die Dichtungskonfiguration,
wie zum Beispiel als Dichtungsprofil 10 ausgerichtet ist,
ist zu verstehen, dass die gleiche Lehre auf nicht abdichtende Konfigurationen,
wie etwa Zierstreifen oder Deckstreifen angewandt werden kann.
-
Üblicherweise
wird die Dichtungsprofilkonfiguration 10 des Verbundprofilstreifens
zwischen einander gegenüberliegenden
Oberflächen,
wie den Platten 14 angeordnet. Die Platten 14 können aus
einer Reihe von Materialien bestehen und sie begrenzen die vorliegende
Erfindung nicht. Die Platte 14 kann zum Beispiel Glas,
Metall oder ein Verbundkörper
sein, lackiert, oberflächenbehandelt
oder blank. In der Betriebsumgebung kann die Platte 14 wiederholt
mit dem Dichtungsprofil 10 in Eingriff gebracht und wieder
getrennt werden. Alternativ kann das Dichtungsprofil 10 relativ
zur Platte 14 bewegt werden. Ferner kann das Dichtungsprofil 10 und
die Platte 14 im Wesentlichen aneinander fixiert angeordnet werden.
Zum Beispiel kann das Dichtungsprofil 10 um eine fest angebrachte
Platte 14, wie etwa eine Windschutzscheibe oder ein Heckfenster
herum angeordnet sein.
-
Der
Begriff Dichtungsprofil schließt
Extrudate, Formartikel, Kantenstücke,
Fensterführungskomponenten,
Fensterscheibenführungen,
Dichtungsprofilstreifen und Dichtungen einschließlich von Fensterschachtdichtungen
oder mit Stiften montierte Dichtungen ein, ohne darauf begrenzt
zu sein. Das Dichtungsprofil 10 kann in Anwendungen zur
Abdichtung von Konstruktionen, einschließlich von Wohn- und Geschäftsgebäuden, Wasserfahrzeugen,
sowie in der Kraftfahrzeugindustrie verwendet werden. In der Kraftfahrzeugindustrie
sind Dichtungskonfigurationen für
den Einsatz in vielen Bereichen geeignet, einschließlich aber
nicht beschränkt
auf Stauraum, Fensterführungskomponenten,
Fensterscheibenführungen,
Türdichtungen,
Regenrinnen an Dachlängsträgern, Kofferraumklappe,
Dichtungen zwischen Motorhaube und Motorraum, Fensterdichtungen, Schiebedachdichtungen,
Dichtungen an Lieferwagen-Schiebetüren, Heckklappendichtungen
oder Fensterschachtdichtungen.
-
Es
ist zu verstehen, dass der Verbundprofilstreifen für eine Betriebsposition
konstruiert und in ihr angebracht werden kann, die keine Abdichtungsaufgabe
hat. Ein Beispiel für
eine solche nicht abdichtende Anwendung ist eine Flanschabdeckung,
eine Verzierung oder ein Verzierungsstück. Übliche Flanschabdeckungen werden
auf einem Flansch angeordnet, um ein ästhe tisches Aussehen zu erzielen, sowie
um die Risiken zu vermindern, die andernfalls mit einem freiliegenden
Flansch verbunden sind.
-
Bezugnehmend
auf 2 bis 12 schließt das Dichtungsprofil 10 einen
Profilkörper 20 und
eine zu einem zusammenhängenden
Oberflächenfilm 60 verschmolzene
Pulverbeschichtung ein.
-
Profilkörper
-
Aus
den 2 bis 4, 7 bis 8 und 10 bis 11 ist
ersichtlich, dass der Profilkörper 20 einen
Trägerabschnitt 30,
einen Dichtungsabschnitt 40 und einen Verzierungsabschnitt 50 einschließen kann.
Bezugnehmend auf die 6 und 9 kann der
Profilkörper 20 dagegen
nur den Trägerabschnitt 30 und
den Dichtungsabschnitt 40 einschließen.
-
Üblicherweise
ist der Trägerabschnitt 30 Teil des
Profilkörpers 20,
mit dem das Dichtungsprofil an einer der einander gegenüberliegenden
Flächen
angebracht ist. Der Trägerabschnitt 30 kann
eine Reihe verschiedener Konfiguarionen haben und bildet üblicherweise
eine Unterlage oder ein Substrat, mit dem der Dichtungsabschnitt 40 und/oder
der Zierabschnitt 50 verbunden ist.
-
Der
Trägerabschnitt 30 kann
aus einer Reihe verschiedener Materialien ausgebildet werden, einschließlich, aber
nicht begrenzt auf plastisches, thermoplastisches oder in Wärme aushärtendes
Material, TPE, EPDM, oder eine Kombination davon. Die thermoplastischen
Materialien können
Polyäthylen, EVA,
PVC oder Polypropylen einschließen.
Geeignete vulkanisierte oder vernetzte (in Wärme aushärtende) Polymere schließen EPDM
und modifiziertes EPDM ein.
-
Der
Trägerabschnitt 30 kann
einen relativ starren Teilabschnitt und einen relativ weichen oder rückprallelastischen
Teilabschnitt haben. Das heißt, der
Trägerabschnitt 30 kann
eine Härte
oder mehrere verschiedene Härtegrade
haben. Der Trägerabschnitt 30 kann
ein Verstärkungselement 32,
wie etwa einen Draht oder einen Metallträger, auch in einer bekannten
Konstruktion (wie etwa Drahtgewirk, eingeschnittenes und gestrecktes,
geschlitztes, massives (kontinuierliches) oder geprägtes Metall)
einschließen.
Es ist auch beabsichtigt, dass der Trägerabschnitt 30 einen
thermoplastischen Teilabschnitt und einen in Wärme aushärtenden Teilabschnitt einschließen kann,
wobei jeder dieser beiden Teilabschnitte eine eigene Steifheit hat.
Ferner kann der Trägerabschnitt 30 in
unterschiedlicher Dicke ausgebildet werden, um unterschiedliche
Steifheitsgrade zu erhalten. Es ist beabsichtigt, dass der Trägerabschnitt 30 eine
Reihe verschiedener Querschnitte haben kann, wobei die üblichen
Querschnitte U-förmige,
J-förmige,
L-förmige
oder planare Querschnitte einschließen. Wie in den 2, 3, 7 und 8 gezeigt,
kann der Trägerabschnitt 30 ein
U-förmiges
Profil mit sich einwärts
erstreckenden Greifrippen aufweisen, die an einer der einander gegenüber liegenden
Flächen
anliegen. Nichtabdichtende Konstruktionen der vorliegenden Erfindung,
wie etwa die Flanschabdeckung, können
auf einen Profilkörper 20 begrenzt
sein, der nur den Trägerabschnitt 30 verwendet,
wobei die Flanschabdeckung durch Reibung, Befestigungselemente oder
Haftmittel in ihrer Position gehalten werden kann. In der Konfiguration als
Flanschabdeckung hat der Profilkörper 20 oft
einen U-förmigen
Querschnitt mit mindestens einer Greifrippe zum Eingreifen am Flansch.
-
Der
Dichtungsabschnitt 40 ist mit dem Trägerabschnitt 30 verbunden
und erstreckt sich üblicherweise
vom Trägerabschnitt
aus zum Kontakt mit der anderen gegenüberliegenden Fläche. Der
Dichtungsabschnitt 40 kann eine Reihe verschiedener Konfigurationen
haben, einschließlich
von Wulsten, Klappen oder Fingern. Der Dichtungsabschnitt 40 kann
in einer anderen Härte
oder Steifheit ausgebildet werden, als der Trägerabschnitt 30.
-
Der
Dichtungsabschnitt 40 kann aus einer Reihe verschiedener
Materialien hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf
TPE, Thermoplaste und in Wärme
aushärtende
Materialien, wobei diese massiv, geschäumt, porig oder als Schwamm
vorliegen können. Üblicherweise
kann bei Ausführungen
der Erfindung mit einem Profilkörper 20 und
einem Dich tungsabschnitt 40 ein Abschnitt oder beide aus
einem Elastomer ausgebildet werden.
-
Der
Zierabschnitt 50 ist üblicherweise
mit dem Trägerabschnitt 30 verbunden
und erstreckt sich so, dass er einen angrenzenden Teil der betreffenden gegenüberliegenden
Fläche überdeckt.
Obwohl der Zierabschnitt 50 als am Trägerabschnitt 30 angebracht
gezeigt ist, ist zu verstehen, dass der Zierabschnitt mit dem Trägerabschnitt,
dem Dichtungsabschnitt 40 oder mit beiden verbunden sein
kann. Der Zierabschnitt 50 wird oft in einer anderen Farbe
oder Textur als der Trägerabschnitt 30 und
der Dichtungsabschnitt 40 ausgebildet. Der Zierabschnitt 50 kann auch
aus einer Reihe verschiedener Materialien, einschließlich von
Thermoplasten, in Wärme
aushärtenden
Materialien und Verbundstoffen ausgebildet werden. So kann bei der
Konfiguration als Dichtungsprofil der Trägerabschnitt 30, der
Dichtungsabschnitt 40 und der Zierabschnitt 50 jeweils
aus einem anderen Material ausgebildet sein. Alternativ kann eine
beliebige Kombination von Werkstoffen für den Trägerabschnitt, den Dichtungsabschnitt
und den Zierabschnitt verwendet werden.
-
Das
Material, das den Profilkörper 20 bildet, einschließlich eines
Materials des Trägerabschnittes 30,
des Dichtungsabschnittes 40 oder des Zierabschnittes 50 kann
mit einem leitfähigen
Füllstoff
gedopt werden, um für
die notwendige Oberflächenladung
zur Anziehung der Pulverbeschichtung auf der Oberfläche zu sorgen.
Ein üblicher
leitfähiger
Füllstoff
kann Ruß einschließen. Somit
weist der dafür gewählte Abschnitt
des Profilkörpers 20 eine
wesentlich andere Leitfähigkeit
auf, als die übrigen
Abschnitte des Profilkörpers.
-
Oberflächenfilm
-
Der
Oberflächenfilm 60 ist
eine Pulverbeschichtung, die auf den Profilkörper 20 aufgebracht und
danach zu einer zusammenhängenden
und vorzugsweise kontinuierlichen Oberflächenschicht verschmolzen wird.
Somit ist der Oberflächenfilm 60 eine
zu einer zusammenhängenden
Schicht verschmolzene Pulverbeschichtung. Dabei schließt der Begriff 'zusammenhängend' ei nen zu einem einzigen Stück verbundenen
Film ein, der Begriff 'kontinuierlich' definiert einen
ununterbrochenen, zusammenhängenden
Film. Somit ist der vorliegende Oberflächenfilm ein Material aus einem
einzigen Stück
oder einer Folie, im Gegensatz zu einer Vielzahl von getrennten,
nicht mit einander verbundenen Teilabschnitten. Der Oberflächenfilm 60 ist
vorzugsweise am Profilkörper 20 gebunden,
um eine nichtzerstörende
Trennung auszuschließen.
Der zusammenhängende
Oberflächenfilm 60 kann
Auf dem Trägerabschnitt 30,
dem Dichtungsabschnitt 40 oder dem Zierabschnitt 50 angeordnet
werden. Der Oberflächenfilm 60 kann
sich über
einen, zwei oder alle drei Abschnitte, den Trägerabschnitt 30, den
Dichtungsabschnitt 40 oder den Zierabschnitt 50 erstrecken. Ferner
kann der Oberflächenfilm 60 in
einem vorbestimmten Bereich eines beliebigen Abschnittes oder aller
drei Abschnitte, das heißt,
des Trägerabschnittes 30,
des Dichtungsabschnittes 40 oder des Zierabschnittes 50 gelegen
sein.
-
In
einer bevorzugten Konfiguration kann der Oberflächenfilm 60 über verschiedenen
Abschnitten des Dichtungsprofils, die aus verschiedenen Materialien
ausgebildet sind, angeordnet sein. Das heißt, der Oberflächenfilm 60 kann
zum Beispiel an einem in Wärme
aushärtenden
Trägerabschnitt 30 und
an einem Dichtungsabschnitt 40 aus TPE gebunden sein. Somit
kann sich der Oberflächenfilm 60 auf
unterschiedlichen Materialien befinden und über den unterschiedlichen Materialien
eine einzige zusammenhängende
Oberfläche
bilden. Umgekehrt kann eine erste Pulverbeschichtung auf dem Dichtungsprofil aufgebracht
und verschmolzen werden, woraufhin auf einem zweiten Abschnitt des
Dichtungsprofils eine zweite Pulverbeschichtung aufgebracht und dann
verschmolzen werden kann. Das resultierende Dichtungsprofil kann
somit eine Vielzahl verschiedener Oberflächenfilme 60 einschließen. Es
ist auch zu verstehen, dass verschiedene Pulverbeschichtungen so
in verschiedenen Bereichen des Profilkörpers aufgebracht werden können, dass
die Pulverbeschichtungen danach gleichzeitig verschmolzen werden.
-
Der
Oberflächenfilm 60 hat
eine Dicke, die klein genug ist, um dem Film Flexibilität zu geben. Die
Flexibilität
des Oberflächenfilms 60 führt nicht
zu einer nachteiligen Verminderung der Flexibilität des darunterliegenden
Dichtungsabschnittes 40. Somit kann sich der Oberflächenfilm 60 dem
Dichtungsabschnitt 40 bei Durchbiegungen des Dichtungsabschnittes
anpassen. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Oberflächenfilm 60 der
gewünschten
Leistungscharakteristik des Verbundprofilstreifens entsprechend
gewählt
werden kann.
-
Extrudierte
Schichten oder Oberflächen nach
dem Stand der Technik sind üblicherweise
auf die Erzielung von Dicken über
annähernd
0,5 mm begrenzt. Im Gegensatz dazu hat der vorliegende Oberflächenfilm 60 eine
Dicke von weniger als annähernd 0,2
mm und vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,05 mm bis 0,20 mm.
Wie nachstehend erörtert, kann
das Anwendungsverfahren für
den Oberflächenfilm 60 so
gewählt
werden, dass sich die Dicke des Oberflächenfilms im Wesentlichen von
selbst begrenzt. Somit bietet der Oberflächenfilm 60 eine zusammenhängende Oberfläche, die
sich über
einen Abschnitt des Dichtungsprofils erstreckt. Der Oberflächenfilm 60 kann
in einer Dicke ausgebildet werden, die weit genug reduziert ist,
dass der auf dem Dichtungsabschnitt 40 aufgebrachte Oberflächenfilm
die Rückprallelastizität oder den
Reziprokwert der Steifheit des Dichtungsabschnittes nicht vermindert.
Es ist jedoch zu verstehen, dass der Oberflächenfilm 60 so ausgebildet
werden kann, dass er die Steifheit des darunterliegenden Substrats
erhöht.
-
Pulverbeschichtungen
sind fein gemahlene Kunststoffpartikel, die Harz, ein Vernetzungsmittel
in heiß aushärtenden
Pulvern, Pigmente, Streckmittel und verschiedene Zusätze zur
Verbesserung des Fließvermögens und
Füllstoffe
einschließen,
um spezifische Eigenschaften zu erzielen. Pulverbeschichtungen werden
als trockenes Material angewandt und wenn die Pulverbeschichtung
erhitzt wird, verschmelzen die Partikel zur Ausbildung eines zusammenhängenden
Films, der üblicherweise
sehr haltbar und gegen Chemikalien beständig ist.
-
Das
Pulverbeschichtungsmaterial kann thermoplastisch oder in Wärme aushärtend sein.
Thermoplastische Pulver zeigen in einer Heizphase während der
Verschmelzung keine chemische Reaktion.
-
In
Wärme aushärtende Pulverbeschichtungen
werden aufgebracht und dann erhitzt, üblicherweise mit einer bestimmten
Verweilzeit in einem Heizofen bei einer bestimmten Temperatur. Das Heizverfahren
bewirkt eine chemische Vernetzung, die das Pulver in einen zusammenhängenden
Film umwandelt, der nicht erneut schmilzt.
-
Pulverbeschichtungen
können
so rezeptiert werden, dass sie eine Reihe von Merkmalen hinsichtlich
des Aussehens oder der Leistung erfüllen, einschließlich der
Dicke des Oberflächenfilms,
des Glanzes, der Textur, Farbe und Leistung (Härte, chemische Beständigkeit,
UV-Beständigkeit,
Temperaturbeständigkeit).
Pulverbeschichtungen können
für eine
sehr glatte Oberflächenausführung, für Hammereffekte,
Falten und Metallikeffekte gewählt
werden.
-
Die
Partikelgröße der Pulverbeschichtung kann
im Hinblick auf die gewünschte
Leistung und das Aussehen des resultierenden Oberflächenfilms 60 gesteuert
werden.
-
Eine
in Wärme
aushärtende
Pulverbeschichtung für
den Oberflächenfilm 60 kann
Harzpartikel einschließen,
die ein heiß aushärtendes
Harz enthalten und Partikel, die ein Aushärtungsmittel enthalten.
-
Ein
in der Pulverbeschichtung verwendetes, in Wärme aushärtendes Harz kann Epoxidharze, Acrylharze,
Phenolharze und Polyesterharze einschliessen. Diese in Wärme aushärtenden
Harze können
allein oder kombiniert mit zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Insbesondere sind in Wärme aushärtende Harze
mit einer Epoxidgruppe (das heißt,
einer Glycidilgruppe), wie etwa Epoxidharze, Acrylharze, verfügbar.
-
Diese
in Wärme
aushärtenden
Harze haben selbst bei einer relativ niedrigen Temperatur, zum Beispiel
bei 120°C
oder weniger, eine ausgezeichnete Reaktionsfähigkeit für die Aushärtungsmittel, die in den Partikeln
enthalten sind.
-
Gebundene
Aushärtungsmittel,
wie etwa Dicyandiamide, Imidazoline, Hydrazine, Säureanhydride,
Blockisocyanate und zweiwertige Säuren können den Harzpartikeln als
Aushärtungsbeschleuniger
zugefügt
werden. Das gebundene Aushärtungsmittel
ist üblicherweise
bei Raumtemperatur stabil und vernetzt sich mit einem heiß aushärtenden
Harz im Bereich von 140°C
bis 260°C.
Es ist zu verstehen, dass eine Reihe verschiedener Vernetzungsmittel
verwendet werden kann.
-
Für thermoplastische
oder in Wärme
aushärtende
Pulverbeschichtungen kann zu den Harzpartikeln ein Additiv oder
eine Substanz, die für
eine bestimmte Funktion dient, zugefügt werden, wie zum Beispiel
ein Füllstoff
wie Calciumkarbonat, Bariumsulfat, Talkum; ein Verdickungsmittel,
wie Silika, Aluminium, Aluminiumhydroxid; Pigmente, wie Titaniumoxid,
Ruß, Eisenoxid,
Kupferphthalocyanin, Azopigmente, kondensierte polyzyklische Pigmente;
ein Fließmittel,
wie Silikon, Acryloligomer, wie Butylpolyacrylat; ein Schaumverhütungsmittel,
wie Benzoin; ein Beschleuniger, wie Zinkverbindungen; ein Wachs,
wie etwa ein Polyolefin; ein Haftvermittler, wie Silan; ein Oxidationsschutzmittel;
eine Substanz zur Verbesserung der Abnützungsbeständigkeit, wie etwa ein Polyäthylen von
hoher Dichte; ein Magnetpulver, ein Metallpulver oder sogar eine
antimikrobielle Substanz.
-
Weil
der Oberflächenfilm 60 aus
einer Reihe verschiedener Materialien, einschließlich von thermoplastischen
und in Wärme
aushärtenden
Materialien ausgebildet werden kann, kann der Oberflächenfilm
so gewählt
werden, dass er eine Reihe von ästhetisch
ansprechenden Farben bietet, entweder an Fahrzeugteile angepasst
oder für
bestimmte Farben des Dichtungsprofils. Der Oberflächenfilm 60 kann
so gewählt
werden, dass sich eine Oberfläche
mit Hochglanz, mittlerem Glanz oder Mattglanz ergibt.
-
Geeignete
Pulverbeschichtungen, wie sie von der Morton Powder Coating of Warsaw,
Indiana, verkauft werden, schließen DG-5001 CORVELL® BLUE
(Äthylen/Acryl),
DG-7001 CORVEL® BLACK 20 (Äthylen/Acryl),
78-7001 CORVEL® BLACK
(Nylon) und 70-2006 CORVEL® YELLOW (Nylon) ein.
-
Herstellung
-
Das
besondere Herstellungsverfahren für den Oberflächenfilm 60 wird
zumindest teilweise durch die Materialien des Dichtungsprofils 10 und durch
die gewünschten
Eigenschaften des Oberflächenfilms
bestimmt.
-
Der
Oberflächenfilm 60 entsteht
aus der Verschmelzung einer Pulverbeschichtung, wobei die Pulverbeschichtung
vorübergehend
auf dem Dichtungsprofil 10 verbleibt und danach an Ort
und Stelle verschmolzen wird, um eine zusammenhängende Oberfläche zu bilden.
Die Pulverbeschichtung kann durch eine Reihe verschiedener Mechanismen,
einschließlich
von Bindemitteln und einer elektrostatischen Anziehung, auf dem
Dichtungsprofil 10 angeordnet gehalten werden.
-
Die
Bindemittel können
in die Pulverbeschichtung aufgenommen werden oder an der für den Oberflächenfilm 60 gewünschten
Stelle auf dem Dichtungsprofil 10 aufgebracht werden, bevor
der Profilkörper 20 der
Pulverbeschichtung ausgesetzt wird.
-
Alternativ
und vorzugsweise wird an ausgewählten
Abschnitten des Profilkörpers 20 eine
Oberflächenladung
gebildet und die Partikel der Pulverbeschichtung werden entgegengesetzt
aufgeladen, so dass die entgegengesetzt aufgeladenen Partikel, nachdem
sie den mit einer Oberflächenladung
versehenen Abschnitten des Profilkörpers ausgesetzt wurden, die
Pulverbeschichtung vorübergehend
anhaften lassen. Danach dienen die durch die Zusammensetzung der
Pulverbeschichtung und des Dichtungsprofils bestimmten Verschmelzungsschritte
zur Umwandlung der Pulverbeschichtung in einen zusammenhängenden
Oberflächenfilm 60.
-
Weil
die Elastomerkomponenten des Profilkörpers 20 üblicherweise
nichtleitend sind, wird ein Potential zwischen der Oberfläche des
Profilkörpers 20 und
der Pulverbeschichtung aufgebaut. Das heißt, ein relativer Ladungszustand
muss auf der Oberfläche
des Profilkörpers 20 erreicht
werden. Eine Reihe von Mechanismen ist für die Bildung der notwendigen Oberflächenladung
auf dem Profilkörper 20 vorgesehen.
-
Beispielsweise
wird bei den Konstruktionen des Trägerabschnittes 30,
die ein Verstärkungselement 32 aus
Metall haben, ein Potential auf dem Verstärkungselement aufgebaut. Es
wurde festgestellt, dass auf dem Verstärkungselement 32 ein
ausreichend hohes Potential aufgebaut werden kann, um auf der Oberfläche des
Profilkörpers 20 eine
Aufladung zu erzielen, die stark genug ist, um die Pulverbeschichtung
vor der Verschmelzung festzuhalten.
-
Durch
Regelung der elektrischen Potentialdifferenz zwischen der Pulverbeschichtung
und der Oberflächenladung
auf dem Profilkörper 20 kann
die auf dem Profilkörper
verbleibende Menge der Pulverbeschichtung gesteuert werden. Weil
die Menge der auf dem Profilkörper 20 zurückgehaltenen
Pulverbeschichtung zumindest teilweise die Dicke des verschmolzenen
Oberflächenfilms 60 bestimmt,
kann die Dicke des Oberflächenfilms
durch das elektrische Potential gesteuert werden, das angewandt
wird, um die Pulverbeschichtung auf dem Profilkörper 20 zurückzuhalten.
-
Danach
besteht eine Reihe von Optionen für das Schmelzen der anhaftenden
Pulverbeschichtung, einschließlich
von Wärmestrahlung,
Wärmeleitung,
Strahlung, sowie von Lösungsmitteln.
-
Damit
gestattet es der vorliegende Oberflächenfilm 60, Materialien,
die vorher in einem Co-extrusionsverfahren unverträglich waren,
wie thermoplastisches Polyamid (Nylon) und Gummi, nach Ausbildung
der Oberflächenschicht 60 zu
binden. Vorzugsweise reicht die Bindung aus, um eine nichtzerstörende Trennung
des zusammenhängenden
Oberflächenfilms 60 von
dem Material, das die Unterlage des Oberflächenfilms bildet, auszuschließen.
-
Die
Fähigkeit,
vorher unverträgliche
Materialien zu binden, ermöglicht
die Verwendung eines breiteren Bereichs von Materialien im Dichtungsprofil 10.
-
Nach
Anwendung der Pulverbeschichtung durch Sprühen kann der Sprühüberschuss
der Pulverbeschichtung aufgefangen und auf nachfolgenden Teilabschnitten
des Dichtungsprofils wiederverwendet werden. Diese Wie derverwendung
der Pulverbeschichtung bringt ferner eine Reduzierung der Materialkosten.
-
Ferner
ist beabsichtigt, dass durch die Auswahl der Pulverbeschichtung
und durch die Ausbildung des Oberflächenfilms 60 eine
Schrumpfung des darunterliegenden Profilkörpers 20 verhindert
werden kann. Das heißt,
der Oberflächenfilm 60 kann eine
relativ hohe Steifheit bieten, die eine Schrumpfung des Profilkörpers 20 verhindert.
-
Die
Verwendung einer Pulverbeschichtung und nachfolgende Verschmelzung
und Bindung an den Profilkörper 20 gestattet
eine Ausbildung des Profilkörpers
unter optimalen Bedingungen für
das Material des Profilkörpers,
ohne Erwägungen
für die Verarbeitung
des Oberflächenfilms 60 einbeziehen zu
müssen.
Die Pulverbeschichtung kann nachfolgend entweder in einem online-Verfahren
oder in einem off-line Verfahren auf dem Profilkörper 20 aufgebracht
und geschmolzen werden, um den gewünschten Oberflächenfilm 60 auszubilden.
-
Die
inhärente
Unverträglichkeit
der Verarbeitungsparameter für
thermoplastisches und in Wärme aushärtendes
Material kann durch den Oberflächenfilm 60 ausgeglichen
werden. Insbesondere kann der Profilkörper 20 aus dem gewünschten
in Wärme
aushärtenden
Material ausgebildet werden, um die notwendige Rückprallelastizität zu erzielen,
wobei das Herstellungsverfahren für das in Wärme aushärtende Material optimiert werden
kann. Nach der Ausbildung des Profilkörpers 20 kann die
Pulverbeschichtung nach einer anderen und optimierten Zusammenstellung
von Parametern aufgebracht und verschmolzen werden.
-
Es
wurde festgestellt, dass die reduzierte Dicke des Oberflächenfilms 60 weniger
Material erfordert und damit Einsparungen im Materialverbrauch bietet.
Zusätzlich
vermindert der reduzierte Materialeinsatz das Gewicht der Dichtung
und verbessert so insgesamt den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges.
-
Die
Erfindung wurde zwar in Verbindung mit einer derzeit bevorzugten
Ausführungsform
beschrieben, aber der Fachmann wird erkennen, dass daran viele Modifizierungen
und Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, und dementsprechend ist
beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung nur durch die Ansprüche im Anhang
hierzu definiert werden soll.