DE69708758T2

DE69708758T2 - Verbindungseinheit mit extrudierter dichtung

Info

Publication number: DE69708758T2
Application number: DE69708758T
Authority: DE
Inventors: Gerd Cornils; Rolf Koette; Stefan Ziesen
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS; Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1996-01-23
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2017-01-23
Also published as: US6243990B1; DE19602245A1; CN1181731A; MX9706782A; JPH11502488A; WO1997027081A1; EP0814975B1; PT814975E; ES2166970T3; CN1077521C; EP0814975A1; DE69708758D1; DE19602245C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen durch Extrusion in situ mit einem Elastomerstrang ausgestatteten Gegenstand und insbesondere ein Verbindungselement, das einen Befestigungsflansch zum Befestigen des Profilstrangs umfasst; der vorzugsweise zum Bilden einer Dichtung zwischen dem damit ausgestatteten Gegenstand und einem anderen Gegenstand vorgesehen ist, wobei der eine gegenüber dem anderen Gegenstand beweglich ist.
Das Dokument EP-A-0 524 092 beschreibt eine Technik zum Ausstatten eines Gegenstands mit einem in situ extrudierten Profilstrang. Der Strang besteht aus einem Elastomer und kann an diversen Gegenständen angebracht werden, seien es Autoglasscheiben und verschiedene Autoteile, wie Klappen, Motorhauben oder Gehäuse, Türen oder Fenster, oder für Gebäude vorgesehene Glasscheiben wir Türen oder Einrichtungsgegenstände.
Im Falle von Karosserieteilen eines Kraftfahrzeugs ist das Anextrudieren der gummielastischen Dichtung unmittelbar an das Karosserieteil, insbesondere an eine Tür aus dem Dokument DE 38 33 887 A1 bekannt. Das Extrudieren erfolgt durch einen Programm gesteuerten Handhabungsautomaten, wobei die Verfahrensbedingungen so gewählt werden, dass zwischen der anextrudierten Dichtung und dem Karosserieteil eine dauerhafte Verklebung erreicht wird.
Wenn die Dichtung mit dem Karosserieteil dauerhaft verklebt ist, muß sie, wenn sie bei einer erforderlich werdenden Reparatur stört, herausgetrennt werden. Nach Durchführung der Reparatur muß dann in einem erneuten Extrusionsvorgang eine neue Dichtung anextrudiert werden. In den Reparaturbetrieben, in denen die Reparaturen durchgeführt werden, sind jedoch in der Regel die hierfür erforderlichen Einrichtungen nicht vorhanden, so dass das nachträgliche Anextrudieren von Dichtungsprofilen nicht ohne Schwierigkeiten möglich ist.
Das Dokument US-A-2 671 935 beschreibt ein Verbindungselement mit einer Dichtung, die durch ein Extrusionsverfahren geformt werden kann, bei dem ein flexibler Teil des Verbindungselements von der Dichtung gleichzeitig eingehüllt und mit dieser verbunden wird. Die Verbindung wird dadurch verbessert, dass im Verbindungselement Löcher vorhanden sind, welche das Dichtungsmaterial im Sinne einer festen und endgültigen Verbindung durchdringt.
Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement mit einer anextrudierten Dichtung bereitzustellen, die, falls es erforderlich ist, auf einfache Weise von dem Verbindungselement entfernt und später für dieses gleiche Verbindungselement erneut verwendet werden kann.
Wenn im übrigen geklebte Elastomerdichtungen unter besonders harten Ausreißbedingungen beansprucht werden oder wenn eine Verklebung sich z. B. wegen der Natur des Untergrunds als unzureichend erweist, wird eine Verbesserung der Haftung der Dichtung an ihrem Untergrund benötigt.
Um diese Ziele zu erreichen, schlägt die Erfindung ein Verbindungselement mit einem durch Extrusion in situ an einen Befestigungsflansch des Elements angebrachten Elastomerstrang vor, dessen Befestigungsflansch mit Verankerungsausnehmungen und/oder Verankerungsvorsprüngen versehen ist, die in engem Kontakt von der Elastomermaterie durchdrungen sind. Gemäß der Erfindung gehen das Elastomer und die Oberfläche des Befestigungsflansches keine adhäsive Bindung miteinander ein, und haben die Verankerungsausnehmungen und/oder die Verankerungsvorsprünge eine begrenzte Hinterschneidung, so dass eine lediglich mechanische Verankerung gebildet wird, welche es erlaubt, das Dichtungsprofil vom Befestigungsflansch zu lösen und es später wieder daran zu befestigen.
Die Erfindungsmerkmale ermöglichen es also, das kostengünstige Verfahren des Anextrudierens von Dichtungsprofilen beizubehalten und gleichzeitig die bisher damit verbundenen Nachteile zu vermeiden, indem sie im Bedarfsfall von dem Verbindungselement gelöst und später wiederverwendet werden können. Das wird dadurch ermöglicht, dass die bisher beim Anextrudieren erfolgende adhäsive Verbindung durch eine geeignete mechanische Verbindung ersetzt wird. Obwohl es sich bei der Erfindung im Endzustand um ein aufsteckbares Dichtungsprofil handelt, weist es wesentliche der mit bekannten Aufsteckprofilen verbundenen Nachteile nicht auf. Insbesondere paßt es sich in idealer Weise der Form des Befestigungsflansches an und gewährleistet dadurch eine absolute Abdichtung gegen eindringendes Wasser zwischen dem Dichtprofil und dem Befestigungsflansch.
Um eine Verklebung des Profils mit dem Befestigungsflansch zu vermeiden, müssen das zur Extrusion verwendet Elastomer und/oder die Oberfläche des Befestigungsflansches so beschaffen sein, dass sie nicht aufeinander kleben. Das kann beispielsweise durch Wahl eines geeigneten Elastomers erfolgen, das als solches auf der Oberfläche des Befestigungsflansches nicht haftet. Die Haftung kann auch durch eine geeignete Oberflächenbehandlung des Befestigungsflansches, beispielsweise durch Aufbringen eines geeigneten Trennmittels, verhindert werden. Die die mechanische Verankerung bewirkenden Ausnehmungen und/oder Vorsprünge an dem Befestigungsflansch können grundsätzlich beliebig geformt sein, solange sie das mechanische Herauslösen des Dichtprofilstrangs und sein Wiedereinsetzen gestatten.
Beim Anextrudieren des das Dichtprofil bildenden Elastomers müssen in jedem Fall die Extruderdüse und der Befestigungsflansch so gestaltet sein, dass die hinterschnittenen Hohlräume, die von den Verankerungsvorsprüngen oder den Verankerungsausnehmungen gebildet werden, beim Extrusionsvorgang gefüllt werden.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 in einem senkrechten Schnitt den Übergangsbereich zwischen einer Fahrzeugtür und der Bodenschwelle mit anextrudierten Dichtungen,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Befestigungsflansches mit den Merkmalen der Erfindung, und
Fig. 3 eine andere Ausführungsform eines Befestigungsflansches mit den Merkmalen der Erfindung.
In der Zeichnung der Fig. 1 ist die Erfindung für Türdichtungen angewendet dargestellt, doch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese Anwendung beschränkt. Sie läßt sich grundsätzlich mit dem gleichen Vorteil auch für Kofferraumdeckel, Motorhauben oder andere bewegliche Karosserieteile, und darüber hinaus auch in anderen Bereichen wie Gebäuden und Haushaltsgeräten anwenden, in denen anextrudierte Dichtungsprofile zum Einsatz kommen.
Fig. 1 zeigt den unteren Abschnitt einer Kraftfahrzeugtür 1 und die mit der Tür 1 zusammen wirkende Bodenschwelle 2 des Fahrzeugbodens. Die Abdichtung zwischen der Tür und der Bodenschwelle wird durch die beiden Dichtprofile 5 und 10 sichergestellt. Das Dichtprofil 5 ist durch unmittelbares Aufextrudieren eines Elastomers auf den Befestigungsflansch 6 der Bodenschwelle 2 hergestellt worden, und das Dichtprofil 10 durch unmittelbares Anextrudieren des Elastomers an den Rand 11 der Tür und an den Befestigungsflansch 12.
Die Verfahren und Vorrichtungen zum Anextrudieren von Elastomerprofilen an Gegenstände sind grundsätzlich bekannt. Eine Vorrichtung zum Anextrudieren eines Elastomerprofils an eine Glasscheibe, wie sie auch für den vorliegenden Fall eingesetzt werden kann, ist beispielsweise in der EP 0 524 092 B1 beschrieben. Mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen können auch Profilstränge mit einem schlauchartigen Dichtabschnitt extrudiert werden, wie sie beispielsweise für das Dichtprofil 5 zum Einsatz kommen.
Zum Herstellen der anextrudierten Dichtprofile haben sich thermoplastische Elastomere bewährt, insbesondere thermoplastische Polyolefin-Elastomere aus isotaktischem Polypropylen und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, beispielsweise die im Handel unter der Bezeichnung SANTOPRENE erhältlichen Produkte. Diese thermoplastischen Elastomere haben eine Verarbeitungstemperatur von 180 bis 230ºC, so dass sowohl der Extruder als auch die Extruderdüse und der Verbindungsschlauch zwischen Extruder und Extruderdüse entsprechend beheizt werden müssen. Die Elastomere auf dieser Basis haben aber auch den Vorteil, dass sie auf der Unterlage, auf die sie aufextrudiert werden, nur dann gut haften, wenn die Oberfläche dieser Unterlage mit geeigneten Haftvermittlern behandelt wird. Diese schlechte Haftung kommt dem erfindungsgemäßen Verfahren zugute. Gegebenenfalls kann es von Vorteil sei, zur vollständigen Verhinderung einer adhäsiven Haftung die Oberfläche der Unterlage mit einem geeigneten Trennmittel zu behandeln, beispielsweise mit einer silikonhaltigen Lösung.
Die erforderlichen Verankerungsvorsprünge oder Verankerungsausnehmungen in den Befestigungsflanschen können in verschiedener Weise realisiert werden. So ist es beispielsweise möglich, den Befestigungsflansch in Längsrichtung mit einer hinterschnittenen Nut, einer Sicke oder einem Falz zu versehen, deren Querschnitt jeweils so gestaltet ist, dass einerseits die Verankerungsfunktion erfüllt wird, und der andererseits das Herauslösen des Dichtprofils und das Wiedereinsetzen ermöglicht.
Geeignete Ausführungsformen für die Gestaltung des Befestigungsflansches sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Figuren zeigen Befestigungsflansche 14 und 24, die dem Befestigungsflansch 6 in Fig. 1 entsprechen. Der Befestigungsflansch 14, der von den beiden abgekanteten und zusammengeschweißten Blechstreifen 15, 16 gebildet wird, ist an seiner oberen Kante mit Aussparungen 17 versehen, die beispielsweise durch Ausstanzen hergestellt sind. Die Aussparungen 17 bestehen im dargestellten Fall aus einem beispielsweise runden Loch 18 und einem das Loch 18 mit der Oberkante des Befestigungsflansches verbindender Einschnitt 19. Beim Anextrudieren des Dichtprofils wird der Befestigungsflansch über die Löcher 18 hinaus etwa bis zur Linie A-A mit dem Elastomer bedeckt. Dabei dringt das hochviskose Elastomer in die Löcher 18 und in die Einschnitte 19 ein. Sobald das extrudierte Material erhärtet ist, kann der so gebildete Profilstrang von dem Befestigungsflansch abgezogen und später wieder auf dem Befestigungsflansch befestigt werden, indem die beim Extrudieren innerhalb der Löcher 18 und Einschnitte 19 gebildeten Verbindungsstege 20 zwischen den beiden Schenkeln 21 und 22 des Dichtprofils 5 (Fig. 1) in die jeweiligen Aussparungen 17 wieder eingeknüpft werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird der Befestigungsflansch 24 wiederum von den zwei abgekanteten Blechstreifen 25 und 26 gebildet. In diesem Fall werden die für die mechanische Verankerung erforderlichen Aussparungen dadurch gebildet, dass in dem Blechstreifen 26 in Abständen von beispielsweise 5 bis 20 cm mit Hilfe geeigneter Stanzwerkzeuge am Rand kleine Blechabschnitte 27 abgekröpft und nasenförmig nach außen abgebogen werden. Diese Blechabschnitte 27 werden im gleichen Stanzvorgang mit einer Sicke 2B versehen, die jeweils sowohl auf der Innenseite, das heißt innerhalb der durch den abgebogenen Blechabschnitt 27 und den Blechstreifen 25 gebildeten Tasche, als auch auf der Außenseite der Blechabschnitte 27, Verankerungsvorsprünge für das Elastomermaterial bilden.
So ermöglicht die Erfindung das Abnehmen und das spätere Wiederbefestigen eines Elastomerstranges und tragen zur Optimierung der Verbindung zwischen einer in situ extrudierten Dichtung und ihrem Untergrund.
Die Anwendungsgebiete der Erfindung sind die selben wie die der Technik, die im Dokument EP-A-0 524 092 abgehandelt ist.

Claims

1. Verbindungselement mit einem durch Extrusion in situ an einen Befestigungsflansch des Elements angebrachten Elastomerstrang, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (6, 12, 14, 24) mit Verankerungsausnehmungen (17) und/oder Verankerungsvorsprüngen (27, 28) versehen ist, dass das Elastomer und die Oberfläche des Befestigungsflansches (6, 12, 14, 24) keine adhäsive Bindung miteinander eingehen, und dass die Verankerungsausnehmungen (17) und/oder die Verankerungsvorsprünge (27, 28) eine begrenzte Hinterschneidung haben, so dass eine lediglich mechanische Verankerung gebildet wird, welche es erlaubt, das Dichtungsprofil (5, 10) vom Befestigungsflansch (6, 12, 14, 24) zu lösen und es später wieder daran zu befestigen.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsausnehmungen (17) eines Befestigungsflansches (14) aus Randeinschnitten (19) und sich daran anschließenden etwa kreisförmigen Löchern (18) bestehen, in die die beim Anextrudieren entstandenen Verbindungsstege (20) zwischen den Schenkeln (21, 22) des den Befestigungsflansch (6) übergreifenden Abschnitts des Dichtprofils (5) später wieder einknüpfbar sind.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungsvorsprünge aus abgekröpften, mit Sicken (28) versehenen Blechabschnitten (27) bestehen.

4. Verbindungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Verhindern einer adhäsiven Verbindung zwischen dem Elastomer und dem Befestigungsflansch (6, 12, 14, 24) eine Behandlung der Oberfläche des Befestigungsflanschs, insbesondere eine Beschichtung mit einem Trennmittel ist.

5. Verbindungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Verhindern einer adhäsiven Verbindung zwischen dem Elastomer und dem Befestigungsflansch (6, 12, 14, 24) die Auswahl eines nicht an der Oberfläche des Befestigungsflanschs haftenden Polymers ist.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Elastomer ein thermoplastisches Polyolefin-Elastomer aus isotaktischem Polypropylen und Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ist.