BAUTEIL MIT DICHTUNGSFUNKTION, INSBESONDERE MIT HOHLPROHLDICHTUNG, UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG COMPONENT WITH SEALING FUNCTION, ESPECIALLY WITH HOLLOW PIPE SEAL, AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Dichtungsfunktion, insbesondere mit Hohlprofildichtung und ein gemäß diesem Verfahren hergestelltes Bauteil nach den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 6.The present invention relates to a method for producing a component with a sealing function, in particular with a hollow profile seal, and a component produced according to this method according to the preambles of claim 1 and claim 6.
Die in der Aut omobi 1 indust rie üblichen Abdichtungssysteme mit Dicht funkt ion zwischen zwei abzuschließenden Teilen, bestehen fast ausschließlich aus Teilen mit aufgeschobenen oder verklebten, extrudierten Profildichtungen. Die Dichtung muss in einem zusätzlichen Arbeitsschritt hergestellt und auf eine aufwändige Weise angebracht werden. Ein Vorteil bei diesen Anwendungen liegt in den zahllosen Profilformen und Materialänderungen, mit denen die Dichtpro- file hergestellt werden können.The sealing systems with sealing function between two parts to be sealed, which are common in the automotive industry, consist almost exclusively of parts with extruded profile seals that are pushed on or glued. The seal must be manufactured in an additional step and attached in a complex manner. An advantage in these applications is the countless profile shapes and material changes with which the sealing profiles can be produced.
Eine weitere Möglichkeit derartige Bestandteile mit Di cht funkt ion zu erhalten, ist das Strangpressen über die Robott e chni k , bei der in einem weiteren zusätzlichen Arbeitsschritt das hohle Dichtungsprofil mittels eines Robotarmes unmittelbar auf das Bestandteil zu Extrudierengebracht wird .
Es werden auch Dichtungen mit nur einer Lippe anstatt eines Hohlprofils hergestellt, wobei diese Technik jedoch das Problem aufweist, dass die Lippe einer wellenförmigen Verformung ausgesetzt ist. Dieser Verformung kann über ein Verstärkungshohlprofil entgegengetreten werden. Diese Variante weist jedoch keine besonders gute akustische bzw. Rückstelleigenschaften auf.Another possibility of obtaining components of this type with a tight function is extrusion by means of robots, in which, in a further additional work step, the hollow sealing profile is extruded directly onto the component by means of a robotic arm. Seals are also made with only one lip instead of a hollow profile, but this technique has the problem that the lip is subject to undulating deformation. This deformation can be countered using a hollow reinforcement profile. However, this variant does not have particularly good acoustic or reset properties.
Bauteile mit Di chtungs funkt ion werden heutzutage hauptsächlich als Abdeckungen der Gelenke und Motoren von Scheibenwischern, Lufteinlassteilen und/oder Wasserabweisern und als Abde- ckung von Mo t o r komponent en am Übergang von Frontscheibe zum Motorraum verwendet. Immer häufiger werden im Vorderbereich des Fahrzeuges Abdeck- oder Übergangsteile zur Motorhaube oder zu anderen Ha 11 erungs t ei 1 en mit Di chtungs funk- tionen verwendet. Beim Schließen der Motorhaube wird der Motorraum vom Außenbereich über eine Dichtung luftdicht abgeschlossen.Components with a sealing function are mainly used today as covers for the joints and motors of windshield wipers, air inlet parts and / or water deflectors and as covers for engine components at the transition from the windscreen to the engine compartment. In the front area of the vehicle, cover or transition parts to the bonnet or to other fastening parts with sealing functions are being used more and more frequently. When the hood is closed, the engine compartment is sealed from the outside by an airtight seal.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt daher darin, die Mängel des bekannten Standes der Technik zu beseitigen und ein derartiges Verfahren vorzuschlagen, dass die Herstellungsund Montageabläufe auf ein Mindestmaß reduziert werden, wobei dennoch ein Bauteil mit Dich- tungsfunktion erhalten wird, das auch akustische Eigenschaften besitzt und mit einem Höchstmaß die vorgeschriebenen Toleranzen einhält .
Diese Aufgabe wird bei einem Bestandteil mit Dicht ungs funkt ion , insbesondere mit einem Hohldicht ungspro f i 1 durch die kennzeichnenden Merk- male des Anspruchs 1 bezüglich eines Verfahrens und durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 6 bezüglich des Bestandteiles selbst gelöst .The object of the present invention is therefore to remedy the shortcomings of the known prior art and to propose such a method that the manufacturing and assembly processes are reduced to a minimum, while nevertheless obtaining a component with a sealing function which also has acoustic properties and adheres to the prescribed tolerances to the maximum. This object is achieved in a component with a sealing function, in particular with a hollow sealing profile, by the characterizing features of claim 1 with respect to a method and by the characterizing features of claim 6 with respect to the component itself.
Wird gemäß Anspruch 1 ein weiches Hohlbestandteil erhalten, so hat dieses gute akustische Eigenschaften und ist überdies in der Lage, Fahr z eugt ol er an z en bis zu 10 mm in Anpressrichtung aufzunehmen.If a soft hollow component is obtained according to claim 1, it has good acoustic properties and is also able to accommodate vehicles up to 10 mm in the pressing direction.
So wird die Schwierigkeit bezüglich der Hohlprofile beseitigt, bei denen über eine Länge von ca. 1,5 m gleichmäßig bei konstanter Wandstärke mit möglichst wenig Verzug bei optimaler innerer und äußerer Ober f lächenbe s chaf fenhe i t mit der geforderten Pro z e s s s i cherhe i t über den gesamten Pr odu kt i ons z e i träum eingehalten werden mü s s en .This eliminates the difficulty with regard to the hollow profiles, in which over a length of approx.1.5 m evenly with constant wall thickness with as little distortion as possible with optimal internal and external surface finish with the required process security entire pr oductivity period must be adhered to.
Kurze Hohlprofile waren bis heute innerhalb den geforderten Toleranzen herstellbar. Mit dem neuen Verfahren können Dichtungen nun über die gesamte Fahrzeugbreite und auch darüber mit einbaubedingten Ri chtungs änderungen ausgeführt werden. Da erfindungsgemäß diese Forderungen erfüllt werden, werden aufwändige Montagezeiten, Risiken im Serieneinsatz gegen Missbrauch und zusätzliche Nachteile für das Recycling
vermieden. Die er findungs gemäß en Bauteile sind die Voraussetzung für eine möglichst störungsfreie Fertigung ohne zusätzliche Fehlerquellen durch falsche Montage und dergleichen.Until now, short hollow profiles could be produced within the required tolerances. With the new process, seals can now be made across the entire width of the vehicle and also above with installation-related changes in direction. Since these requirements are met according to the invention, complex assembly times, risks in series use against misuse and additional disadvantages for recycling are eliminated avoided. The components according to the invention are the prerequisite for trouble-free production without additional sources of error due to incorrect assembly and the like.
Die Di cht f un kt ion wird nach dem er findungs gemä - ßen Verfahren durch ein thermoplastisches E- lastomer mit hartem Kuns t st of fanteil im Spritzgus s verfahr en als Verbund hergestellt. Dabei kann jede beliebige Zwei komponent ent echni k angewandt werden. Um jedoch das gewünschte Hohlprofil auszuformen, bedient man sich einer gängigen S chme 1 zve rdrängungs t echni k durch Injektion eines gasförmigen oder flüssigen Mittels. Dieses bekannte Verfahren benützt man bereits für andere Erzeugnisse mit Ver s t är kung s fun kt ion oder z.B. bei En t formungs s chwi er i gkei t en . Weiterhin gibt es auch Hohlkörper, die mittels der genannten Technik gefertigt wurden, in Form von Rohren für medien- und luftführende Leitungen. Diese kommt dann zum Einsatz, wenn herkömmliche Verfahren wie Z e i s chalent e chni k oder die dreidimensionale Bla s ext rus i on aus Wirtschaftlichkeitsgründen nicht mehr interessant sind.The sealing function is produced according to the process according to the invention by a thermoplastic elastomer with a hard plastic part in an injection molding process as a composite. Any two component technology can be used. However, in order to form the desired hollow profile, a common sluice-displacement technology is used by injecting a gaseous or liquid agent. This known method is already used for other products with a reinforcing function or e.g. at de formation problems. There are also hollow bodies that were manufactured using the technology mentioned, in the form of pipes for media and air-carrying lines. This is used when conventional processes such as Z e i s chalent e chni k or the three-dimensional blast extrus on are no longer interesting for reasons of economy.
Es gibt auch eine weitere Möglichkeit, derartige Dichtungen zu fertigen und zwar mittels eines ge s cho s s art i gen oder kugelförmigen Schmelzverdrängungsteiles, der mit Druck durch den Schmelzekern sozusagen geschossen wird. Dabei kann man sich der I j e kt ions t e chni k eines gasförmigen oder flüssigen Mediums bedienen. Der große Vorteil dieser noch unbekannten Technik
ist, dass sich alle beliebigen Hohlprofilquerschnitte mit einer genau definierten Restwanddicke realisieren lassen.There is also another way to manufacture such seals, namely by means of a ge cho ss art i gen or spherical melt displacement part, which is shot with pressure through the melt core, so to speak. You can use the technology of a gaseous or liquid medium. The great advantage of this still unknown technology is that any hollow profile cross-section can be realized with a precisely defined residual wall thickness.
Nachteile kann ein in sich geschlossenes Ringprofil als Dichtung haben, da bisher mit dem genannten In j e kt ions erfahr en sich derartige in sich geschlossene Hohlräume noch nicht fertigen lassen .Disadvantages can be a self-contained ring profile as a seal, since such experiences have not yet been able to produce such self-contained cavities with the aforementioned injection.
Der Verbund zwischen dem weicheren Hohlprofil und dem härteren Bestandteil lässt sich aufgrund von verschiedenen Aus f ührungs var i ant en herstellen :The connection between the softer hollow profile and the harder component can be created on the basis of various design variants:
a) Eine Aus führung s var i ant e verwendet das Mehr komponent en- Trennschieber- Spritzgus s verfahr en für Kunststoffe, wobei das Material mit dem Gas, Wasser oder Projek- til aus der elastischen Seele entfernt wird. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Bauteile mit großen Abmessungen.a) A variant uses the multi-component slide gate injection molding process for plastics, whereby the material is removed from the elastic core with the gas, water or projectile. This process is particularly suitable for components with large dimensions.
b) In einer weiteren e r findungs gemäß en Aus- führung wird das Bauteil im Mehr komponen- ten- Rotations- Spr i t z gus s er f ahr en für Kunststoffe gefertigt, wobei der Hohlraum immer mittels Injektion von gasförmigen oder flüssigen Fluids ausgeformt wird. Da- durch hat der Designer mehr Gestaltungsfreiheiten für die Konstruktion des Dichtungsprofils, jedoch eignet sich dieses Verfahren besser für kleinere Teile, da
durch ein zusätzliches Formnest und die damit verbundene Rotations-b) In a further embodiment according to the invention, the component is manufactured in multi-component, rotary injection molding for plastics, the cavity always being formed by injection of gaseous or liquid fluids. This gives the designer more freedom of design for the construction of the sealing profile, but this method is more suitable for smaller parts because through an additional mold cavity and the associated rotational
Vers tel lbewegung das Werkzeug teurer und der Ver f ahr ens ablauf komplexer wird als bei der unter a) genannten Technik.Moving the tool more expensive and the process becomes more complex than with the technique mentioned under a).
c) Eine einfachere Fertigungsmöglichkeit liegt im Einlegen des Bauteiles ohne Dichtung in ein zweites Werkzeug und dasselbe wird in dem unter a) beschriebenen Verfahren umspritzt. Bei dieser Technik müssen, falls erforderlich, mechanische Haltepunkte angebracht werden, um zusätzliche Haftung zwischen den einzelnen Wer ks t of f kom- ponenten zu erzielen.c) A simpler manufacturing possibility lies in inserting the component without a seal in a second tool and the same is overmolded in the process described under a). With this technique, mechanical stopping points have to be attached, if necessary, in order to achieve additional adhesion between the individual components.
d) In einer weiteren e r findungs gemäß en Ausführung wird als harte Baut ei 1 wer s t o f f Polypropylen mit oder ohne Ver s t är kungs zu- sätze in unterschiedlichen Anteilen gegen UV- S t r ahlungen oder Wärme stabilisiert verwendet. Dies nur als Beispiel. Grundsätzlich eignen sich auch Polyamide, ABS und deren Blends für diesen Einsatz. Als We i ch omponent e eignen sich hervorragend TPEs und deren Untergruppen. Für die Di cht funkt ion werden Wer ks t off hart en von 30 bis 80 Shore A verwendet.d) In a further embodiment according to the invention, a hard construction is used, stabilized in different proportions against UV radiation or heat, with or without reinforcement additives, for polypropylene. This is just an example. In principle, polyamides, ABS and their blends are also suitable for this application. TPEs and their subgroups are ideally suited as soft components. For the tight function, work off hard from 30 to 80 Shore A are used.
e) Weitere erfindungsgemäße Möglichkeiten sind je nach Anwendungs f all durch zahlreiche Dichtungsquerschnitte gegeben, wobei diese wiederum an die unter a) , b) , c) be-
schriebenen Her s t e 11 er f ahr en gebunden sind.e) Depending on the application, further possibilities according to the invention are given by numerous sealing cross-sections, which in turn correspond to those described under a), b), c). written manu factories 11 are bound.
Bei der Injektion von Fluids werden erfindungs- gemäß flüssige Mittel in Form von Wasser den gasförmigen vorgezogen, da Wasser nicht komprimierbar ist, bessere Kühl eigens cha ft en und gute S chme 1 z eaus fo rme igens chatten aufweist bzw. dessen Pr o z e s s s t euerung einfacher anzuwenden ist.When injecting fluids, liquid agents in the form of water are preferred to the gaseous ones according to the invention, since water is not compressible, has better cooling properties and has good charcoal chat, or its process control is easier is to be applied.
Weitere Merkmale und Einzelheiten gehen aus den weiteren Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Aus führung s formen hervor, die in der beigefügten Zeichnung darge- stellt sind. Es zeigen,Further features and details emerge from the further claims and from the following description of preferred embodiments, which are shown in the attached drawing. Show it,
Figur 1 einen senkrecht zur Di ch t a us dehnung gelegten Querschnitt eines Bauteils mit Di cht funkt i onen ,FIG. 1 shows a cross section of a component with sealing functions that is perpendicular to the sealing expansion,
Figur 2 den Schnitt X-X aus Figur 1,FIG. 2 shows the section X-X from FIG. 1,
Figur 3 bis 6 jeweils einen senkrecht zur Dicht rieht ung liegenden Querschnitt eines Bauteils mit Hohldichtprofil.FIGS. 3 to 6 each show a cross section of a component with a hollow sealing profile lying perpendicular to the seal.
Wie in Figur 1 und 2 dargestellt, weist ein im allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 angegebenes Bauteil einen Tragabschnitt 2, eine ebene Auf- läge 4 an mindestens einem seiner Enden und ein Hohlprofil 6 auf, das über eine Verbindungs fläche 5 mit der Auflage 4 stabil vereint ist und an seiner freien Stirnseite mit einer Dichtlip-
pe 7 versehen werden kann. Das Profil 6 mit dem Hohlraum 9 besteht aus einem im wesentlichen weichen, elastisch nachgiebigen Material, um gegen die Innenfläche einer in 8 symbolisch an- gedeuteten Motorhaube gepresst zu werden, die gemäß den Pfeilen 10 in Offen- und Schließstellung geschwenkt werden kann.As shown in FIGS. 1 and 2, a component generally indicated by reference number 1 has a support section 2, a flat support 4 on at least one of its ends and a hollow profile 6 which is stable with the support 4 via a connecting surface 5 is united and on its free face with a sealing lip pe 7 can be provided. The profile 6 with the cavity 9 consists of an essentially soft, elastically flexible material in order to be pressed against the inner surface of a bonnet symbolically indicated in FIG. 8, which can be pivoted in the open and closed position according to the arrows 10.
Das Profil 6 wird unverzüglich nach dem Spritz- gießen des Abschnittes 2 mittels der Technik des Zwei komponent ensprit zgießens unter Verwendung von Schiebern warm auf die Auflage 4 spr i t z gego s s en , um sich damit zu verbinden. Es wäre jedoch auch das Mehr komponent en- Rot at i ons - Spr it zgus s ver fahr en bekannter Art möglich. Es wäre auch möglich eine zweite Spr i t z gu s s form derart vorzusehen, dass die Dichtung überspritzt werden kann. In diesem Fall wird es zweckmäßig sein, für die Verankerung der Dich- tung beim Überspritzen Bohrungen vorzusehen.Immediately after the section 2 has been injection-molded, the profile 6 is hot-molded onto the support 4 by means of the two-component injection molding technique using sliders in order to connect to it. However, multi-component rotations - injection molding processes of a known type would also be possible. It would also be possible to provide a second injection mold in such a way that the seal can be overmolded. In this case it will be advisable to provide holes for anchoring the seal when overmoulding.
Der Hohlraum 9 des Profils kann, je nach Erfordernis, in verschiedenen Weisen ausgeführt werden: Es ist vorstellbar, ein Druckmittel ins Material der Dichtung derart einzuspritzen, dass das Material unter Ausbildung des Hohlraumes 9 verdrängt wird. In diesem Fall wird es zweckmäßig sein, an den Enden der Dichtung 6 Kappen 11 vorzusehen, die nach der Injektion derart abzuschneiden sein werden, dass der Hohlraum 9 seine die Toleranzen aufnehmende Funktion auszuüben kann, oder die Kappe 11 könnte auch nicht abgeschnitten werden, falls
der Endbereich nicht elastisch sein soll. Überdies kann das Profil β kürzer oder länger als die Auflage 4 belassen werden.The cavity 9 of the profile can, depending on requirements, be designed in different ways: it is conceivable to inject a pressure medium into the material of the seal in such a way that the material is displaced to form the cavity 9. In this case, it will be useful to provide caps 11 at the ends of the seal 6, which after the injection will have to be cut off in such a way that the cavity 9 can perform its tolerance-taking function, or the cap 11 could also not be cut off if the end area should not be elastic. In addition, the profile β can be left shorter or longer than the support 4.
In Figur 3 weist ein Bauteil 12 eine Endfläche 13 auf, die an einem Ansatz 15 anstößt, der von einem Hohlprofil 14 getragen wird, das seine eventuelle Zunge 16 gegen die gemäß den Pfeilen 17 schwenkbare Motorhaube oder gegen eine feste Tür gerichtet hat.In FIG. 3, a component 12 has an end face 13 which abuts an extension 15 which is supported by a hollow profile 14 which has its tongue 16 directed against the bonnet which can be pivoted according to arrows 17 or against a fixed door.
In Figur 4 weist hingegen ein Bauteil 18 einen konvexen Abschnitt 19 auf, der durch Überspritzen mit einem Profil 20 versehen wird, das die gemäß den Pfeilen 22 schwenkbare Motorhaube 21 oder eine feststehende Tür abdichtet.In FIG. 4, on the other hand, a component 18 has a convex section 19 which is overmolded with a profile 20 which seals the bonnet 21 which can be pivoted according to the arrows 22 or a fixed door.
In Figur 5 weist ein Bauteil 23 eine rechtwinklige Flanke 24 auf, die eine Auflage 25 trägt, die in ihrer Aufnahme teilweise ein Profil 26 aufnimmt, das von einer Nut 28 eines Deckels 27 umgriffen wird.In FIG. 5, a component 23 has a right-angled flank 24 which bears a support 25 which in its receptacle partially receives a profile 26 which is encompassed by a groove 28 of a cover 27.
In Figur 6 weist ein Bauteil 29 schließlich an einen seiner Enden eine Verdickung 30 auf, um sich bei Überspritzen mit einem Profil 31 zu vereinen, das eine Motorhaube oder eine festliegende Tür, so wie in 32 angegeben und gemäß den Pfeilen 33 ver s chwen kbar , abdichtet.
In FIG. 6, a component 29 finally has a thickening 30 at one of its ends, in order to unite in the event of overmolding, with a profile 31 which can swivel a bonnet or a fixed door, as indicated in FIG. 32, and according to the arrows 33 , seals.