DE4035658C2 - Streifenartiges Dichtungsprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein streifenartiges Dichtungsprofil entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In zahlreichen Anwendungsfällen besteht für Dichtungs­ bauteile die Forderung, daß diese eine besondere Anpas­ sung an relativ zueinander bewegte Dichtungsflächen aufweisen müssen, und zwar dahingehend, daß neben einer guten Dichtwirkung zumindest im Bereich der einander gegenüberliegenden und relativ zueinander bewegten Flächen eine gewisse Gleitfähigkeit gegeben sein muß. Dies ist beispielsweise der Fall bei der Gestaltung der mit den bewegten Fensterscheiben eines Kraftfahrzeugs zusammenwirkenden Dichtungselemente, bei denen eine Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeit gegeben sein muß, gleichzeitig jedoch die Verschiebebewegung der Scheibe möglichst wenig behindert werden darf. Weitere Anwen­ dungsfälle sind Glasvitrinen aller Art, jedoch auch bewegliche Gehäuseteile, beispielsweise von EDV-Anlagen, bei denen eine Dichtwirkung gegenüber Feuchtigkeit und Staub gefordert wird.

Aus der EP 0 154 121 A1 ist ein Dichtungsstreifen und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, dessen Grundkörper aus einem Elastomer besteht und dessen Oberfläche an einem, mit einer bewegten Gegenfläche zusammenwirkenden Teil mit einem Belagstreifen überzogen ist, dessen Außenoberfläche im Vergleich zu dem Elasto­ mer des Grundkörpers eine erhöhte Gleitfähigkeit auf­ weist. Der vorgefertigte Belagstreifen wird in einem kontinuierlichen Verfahren mittels einer Strangpresse in die plastifizierte, den Grundkörper bildende Kautschuk­ masse teilweise eingebunden, welche nach Vulkanisation mit dem genannten Streifen in fester Verbindung steht und ein einheitliches Dichtungsbauteil bildet. Je nach der werkstofflichen Beschaffenheit des Belagstreifens, insbesondere in Abhängigkeit unterschiedlicher Elastizi­ täts- und Dehnungseigenschaften im Vergleich zu dem elastomeren Grundkörper des Dichtungsprofils ist dieses mehr oder weniger biegbar, so daß in Abhängigkeit von dem Radius einer Biegung mit Faltenbildung im Bereich des, die verbesserte Gleitfähigkeit begründenden Belag­ streifens zu rechnen ist.

Aus der US 3 624 964 A ist es an sich bekannt, in eine Nut 29 eines längs einer Führung 27 einer Fensteröffnung 26 verschiebbaren Fensterrahmens 28 ein Dichtungsprofil 21, 22 einzulegen. Das Dichtungsprofil weist einen U- förmigen Grundkörper 21 aus einem elastischen Kunststoff auf, der auf einem Teil seiner Oberfläche mit einem Mantel 22 aus Kunststoff mit selbstschmierenden Eigen­ schaften bezogen ist. Die freien Endstreifen 23 des Mantels 22 ragen im Abstand von dem Grundkörper 21 schräg in einen Kanal 24 des Grundkörpers 21 hinein. Die Endstreifen 23 liegen innen an einer an der Führung 27 befestigten Führungsschiene 30 an.

Aus der DE 37 30 573 A1 ist ein Verbundteil 1 mit einem Bereich 2 aus gummielastischem Kautschukmaterial und einem Bereich 3 aus weichelastischem Schaumstoff an sich bekannt. Die Bereiche 2, 3 sind unter Schaumstoff- Heißprägebedingungen miteinander verpreßt, wobei der Schaumstoff im Verbindungsbereich verdichtet ist.

Aus der WO 90/07664 A1 ist ein Dichtring 10 an sich bekannt, bei dem ein härterer, weniger flexibler Außen­ ring 12 mit einem Außenteil 16 eines Innenrings 14 aus flexibleren Elastomeren verbunden (bonded) ist. Stirn­ flächen 26, 24 der Ringe 12, 14 sind mit einer reibungs­ armen Deckschicht 28 verbunden (bonded). Der Dichtring 10 ist ein Formteil, das in einem intermittierenden Formprozeß (S. 5, Z. 22) hergestellt wird. Dabei sind während der Vernetzung üblicherweise hohe Drücke erfor­ derlich, um die vorerwähnten Verbindungen zu erzielen.

Aus der DE 25 41 992 A1 (Fig. 3) ist ein Dichtungsprofil an sich bekannt, das einen zur Montage vorgesehenen Grundkörper 5 aufweist. Auf dem Grundkörper 5 ist ein flexibler, dichtlippenartiger Stützkörper angeordnet, dessen freie Außenfläche von einer lose darauf aufgeleg­ ten Gleitschicht 1 überdeckt ist. Die Gleitschicht 1 ist an ihren Längskanten durch Befestigungen 4, 5 an dem Grundkörper 5 festgelegt.

Aus der EP 329 048 A1 ist es an sich bekannt, ein Dich­ tungsprofil 10 zu extrudieren (20 bis 23) und anschlie­ ßend reibungsarme Deckstreifen 14 auf ausgewählten Oberflächenbereichen von Dichtlippen 11 zu befestigen. Dazu wird auf die Rückseite 14a des Deckstreifens 14 mit einer Düse 27 Klebstoff aufgesprüht, bevor der Deck­ streifen 14 nach Umlenkungen durch eine Umlenkrolle und einen Führungsring 24 in Berührung mit den Dichtlippen 11 tritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungs­ profil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches neben günstigen Dichtungs- und Gleiteigenschaften eine erhöhte Biegefähigkeit aufweist, und zwar ohne daß es zu Faltenbildungen im Bereich des eine erhöhte Gleitfähig­ keit begründenden Oberflächenabschnitts kommt.

Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemä­ ßen Bauteil durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach, daß die eine erhöhte Gleitfähigkeit begründende Gleitschicht in Abwandlung des eingangs beschriebenen Standes der Technik nicht unmittelbar an dem elastomeren Grundkörper befestigt ist, sondern unter Zwischenanordnung einer aus einem geschäumten Kunststoff bestehenden Trägerschicht. Die Trägerschicht steht mit der Gleitschicht über eine Kleberschicht in Verbindung, und es ist eine weitere Kleberschicht zur Verbindung der Trägerschicht mit dem Grundkörper vorgesehen. Ein durch diese Schichtenfolge gekennzeichnetes Dichtungsprofil kann weitestgehend vorgefertigt werden und bei querschnitts­ mäßig unterschiedlich strukturierten Grundkörpern zum Einsatz kommen. Wesentlich ist, daß aufgrund der leicht verformbaren Trägerschicht auch bei Biegungen des Dichtungsprofils eine Faltenbildung bzw. teilweise Ablösung weitestgehend unterbindbar ist, nachdem der Trägerschicht insoweit eine elastische Ausgleichsfunk­ tion zukommt.

Die Gleitschicht kann gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 aus unterschiedlichen, jeweils folienartig bereitzustellenden Werkstoffen bestehen, wobei jedoch einer Ausbildung aus Polytetrafluorethylen der Vorzug gegeben wird. Zur Herstellung einer Klebeverbindung muß letztgenannter Werkstoff bekanntermaßen besonders vorbe­ reitet werden, welches beispielsweise durch eine chemi­ sche Ätzung geschehen kann.

Es ist die Dicke der Gleitschicht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6, insbesondere unter Berücksich­ tigung kleinstmöglicher Biegeradien, so dünn wie möglich zu wählen.

Die Trägerschicht kann gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 aus unterschiedlichen Schaumwerkstoffen bestehen, wobei jedoch einer Ausbildung aus geschäumten Polyacrylat der Vorzug gegeben wird.

Die Dicke der Trägerschicht wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9 zwischen 0,5 mm und 2,0 mm gewählt. Sie muß in Abhängigkeit von der Dicke der Gleitschicht festge­ legt werden, gegebenenfalls unter Berücksichtigung der werkstofflichen Eigenschaften des verwendeten Klebstoffs, und es müssen diese mit Hinblick auf die Vermeidung einer Faltenbildung bei Biegung aufeinander abgestimmt werden.

Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Dichtungsprofils eingesetz­ ten Klebstoffe bzw. Kleberschichten sind naturgemäß auf die im Rahmen der Trägerschicht bzw. der Gleitschicht eingesetzten Werkstoffe hin abgestimmt. So sollten bei­ spielsweise bei Verwendung eines Kunststoffschaumes auf Acrylatbasis im Rahmen der Trägerschicht wiederum Kleb­ stoffe auf Acrylatbasis benutzt werden, so daß eine weitgehende werkstoffliche Homogenität eingestellt ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele bzw. Anwendungsfälle näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine den Schichtenaufbau eines erfindungsgemäßen Dichtungsprofils zeigende Schnittdarstellung;

Fig. 2 ein erstes Anwendungsbeispiel eines erfindungsge­ mäßen Dichtungsprofils;

Fig. 3 einen weiteren Anwendungsfall eines erfindungsge­ mäßen Dichtungsprofils; und

Fig. 4 eine Anwendung eines erfindungsgemäßen Dichtungs­ profils zwischen zwei parallel zueinander gleitfähigen Glasscheiben.

Mit 1 ist in Fig. 1 der elastomere Grundkörper eines streifenartigen Dichtungsprofils oder -bauteils bezeichnet, dessen Oberfläche teilweise mit einer besonderen Schicht 2 überzogen ist, deren Zusammensetzung im folgenden näher erläutert werden wird und durch welche außenseitig gegenüber dem Werkstoff des Elastomers des Grundkörpers eine wesentliche Verbesserung der Gleitfähigkeit bzw. eine Senkung des Reibungskoeffizienten erreichbar ist.

Der Grundkörper 1 kann hierbei aus einem üblichen Ela­ stomer, beispielsweise einem Natur- oder Synthesekaut­ schuk, im geschäumten oder auch ungeschäumten Zustand bestehen. Besonders vorteilhaft verwendbar ist ein Moosgummi dessen Dichte zwischen 0,25 g/cm³ und 0,96 g/cm³ eingestellt ist. Hierauf wird jedoch nicht näher eingegangen werden.

Mit 3 ist eine aus einem geschäumten Kunststoff beste­ hende Trägerschicht bezeichnet, die unter Zwischenanord­ nung einer Kleberschicht 4 mit dem Grundkörper 1 in Verbindung steht. Die Trägerschicht 3 besteht vorzugs­ weise aus Polyacrylatschaum; sie kann jedoch gleicher­ maßen auch aus einem geschäumten Polyethylen, einem Vinylacetat, einem Polyurethan oder geschäumten Mischpo­ lymerisaten dieser Stoffe bestehen. Im Rahmen der Kleber­ schicht 4 wird vorzugsweise ein Schmelzkleber eingesetzt, der im Falle der Ausbildung der Trägerschicht 3 aus Polyacrylatschaum seinerseits ein Klebstoff auf Acrylat­ basis sein sollte. Die Dicke dieser Trägerschicht 3 wird zwischen 0,5 mm und 2,0 mm eingestellt.

Mit 5 ist eine den außenseitigen Abschluß der Schicht 2 bildende Gleitschicht bezeichnet, welche nach Art einer Folie ausgebildet ist, die durch einen gegenüber dem Werkstoff des elastomeren Grundkörpers 1 wesentlich geringeren Reibungskoeffizienten gekennzeichnet ist. Vorzugsweise wird als Gleitschicht 5 eine Folie aus Polytetrafluorethylen benutzt, und zwar in Dicken von vorzugsweise 0,05 mm bis 0,12 mm. Die Gleitschicht 5 steht über eine Kleberschicht 6 mit der Trägerschicht 3 in Verbindung, wobei als Klebstoff im Rahmen der Kleber­ schicht 6 vorzugsweise ein Kontaktkleber, grundsätzlich jedoch auch ein Haftschmelzkleber bzw. allgemein ein Schmelzkleber einsetzbar ist. Insbesondere bei Verwen­ dung von Polyacrylatschaum im Rahmen der Trägerschicht 3 werden im Rahmen der Kleberschicht 6 wiederum Klebstoffe auf Acrylatbasis verwendet.

Es ist die im wesentlichen aus den Kleberschichten 4, 6, der Trägerschicht 3 und der Gleitschicht 5 gebildete Schicht 2 zum Aufbringen auf Grundkörper 1 der unter­ schiedlichsten Oberflächenkonturen bestimmt, und es stehen die Dicken insbesondere der Gleitschicht 5 und der Trägerschicht 3 in einer gewissen funktionalen Abhängigkeit voneinander, nämlich dahingehend, daß auch unter Berücksichtigung des kleinsten Oberflächenradius des Grundkörpers 1, beispielsweise als Folge von Biegun­ gen, eine Faltenbildung der Gleitschicht 5 gerade noch unterbunden wird. Dies hängt naturgemäß auch von den elastischen Eigenschaften der im Rahmen der Träger­ schicht 3 bzw. der Gleitschicht 5 eingesetzten Werkstof­ fe ab, wobei ferner auch die Dicken sowie die Eigen­ schaften der Kleberschichten 4, 6 eine gewisse Rolle spielen. Wesentlich ist jedenfalls, daß bei der Anbrin­ gung des Dichtungsbauteils an gekrümmte Oberflächen insbesondere der Trägerschicht 3 eine Ausgleichsfunktion hinsichtlich der recht unterschiedlichen Dehnungseigen­ schaften beispielsweise von Polytetrafluorethylen im Bereich der Gleitschicht 5 und eines gummiartigen Werk­ stoffs im Bereich des Grundkörpers 1 zukommt.

In den Schichten 4, 3, 6 und 5 steht somit ein streifenarti­ ges, eine Gleitschicht 5 beinhaltendes Beschichtungs­ material zur Verfügung, welches somit in vorgefertigter Form zum Einsatz bei in geometrischer Hinsicht nahezu beliebig strukturierten Grundkörpern 1 kommen kann, und zwar ohne daß im Oberflächenbereich bei gekrümmten Oberflächenstrukturen eine nennenswerte Faltenbildung feststellbar ist.

Das erfindungsgemäße Dichtungsbauteil kann in allen Fällen mit Vorteil Verwendung finden, in denen es neben einer Dichtwirkung gleichzeitig auf günstige Gleiteigen­ schaften relativ zueinander bewegter Dichtungsflächen ankommt. In den Fig. 2 und 3 ist mit 7 jeweils eine Glasscheibe oder auch eine metallische Platte mit oder ohne Lackbeschichtung bezeichnet, an deren einer Seite ein erfindungsgemäßes Dichtungsprofil anliegt, bestehend im wesentlichen aus einem Grundkörper 1, der in einem begrenzten Oberflächenbereich mit einer Schicht 2 über­ zogen ist, welche eine Gestaltung entsprechend Fig. 1 aufweist.

Es liegt die Schicht 2 somit mit ihrer die Gleitschicht 5 beinhaltenden Außenseite unmittelbar an der Glasschei­ be 7 an.

Der Grundkörper 1 ist in zeichnerisch nicht näher darge­ stellter Weise in einem Rahmen festgelegt, und es ist die Glasscheibe 7 gegenüber diesem Grundkörper jeweils in Richtung der Pfeile 8 verschiebbar. Praktisch kann es sich bei diesen Konstellationen jeweils um die Fenster­ scheibe eines PKWs handeln. Besonders vorteilhaft wirken sich in diesem Zusammenhang die auch auf die Beschaffenheit der Trägerschicht 3 zurückführbaren Dämpfungseigenschaften des Dichtungsprofils aus. In beiden Fällen ergibt sich somit eine Gleitdichtung, die eine leichte Verschiebbarkeit der Glasscheibe 7 in Richtung der Pfeile 8 nicht behindert und gleichzeitig eine gute Dichtwirkung entfaltet.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtungsprofils gezeigt, bei welchem ein Grundkörper 1, der global eine quadratische Ausgestaltung aufweist, auf zwei gegenüberliegenden, angenähert zylindrischen Seiten jeweils mit Schichten 2 entsprechend Fig. 1 überzogen ist, die mit zweit parallel zueinander ver­ schiebbaren Glasscheiben 9 dichtend zusammenwirken. Es kann sich bei diesen in Richtung der Pfeile 10 bewegba­ ren Glasscheiben beispielsweise um eine Vitrine handeln, deren Innenraum zuverlässig beispielsweise gegen Staub abzudichten ist.

Es ist das erfindungsgemäße Dichtungsprofil somit in vielfälti­ ger Weise als Dichtelement und als Dämpfungselement anwendbar, wo immer zwei einander gegenüberstehende Dichtflächen gleitfähig angeordnet sein müssen.

In Abwandlung von dieser Zweckbestimmung kann das erfin­ dungsgemäße Dichtungsprofil in Verbindung mit einer entsprechen­ den Gestaltung des Grundkörpers auch eine Gleitschiene bilden und hauptsächlich eine Führungsfunktion ausüben, wobei die Schicht 2 als reibungsmindernde Schicht fun­ giert, und wobei insbesondere die Trägerschicht 3 auch eine Dämpfungsfunktion erfüllt.

Claims (15)

1. Streifenartiges Dichtungsprofil, bei dem ein Teil der Oberfläche eines aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Grundkörpers (1) mit einer reibungs­ mindernden, als dünne Kunststoffolie ausgebildeten, fest haftenden Gleitschicht (5) überzogen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Grundkörper (1) und die Gleitschicht (5) durch eine Trägerschicht (3) voneinander getrennt sind,
daß die Trägerschicht (3) für die Gleitschicht (5) aus einem geschäumten, leicht verformbaren, elasti­ schen Kunststoff besteht,
und daß zur Verbindung der Trägerschicht (3) mit dem Grundkörper (1) sowie der Gleitschicht (5) mit der Trägerschicht (3) jeweils eine Kleberschicht (4; 6) zwischengeordnet ist.

2. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitschicht (5) aus Polytetrafluorethy­ len besteht.

3. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyole­ fin, vorzugsweise einem Polyethylen oder einem Poly­ propylen besteht.

4. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyamid besteht.

5. Dichtungsprofil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitschicht (5) aus einem Polyacrylat besteht.

6. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (5) eine Dicke von 0,01 mm bis 0,15 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,12 mm aufweist.

7. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht verformbare, elastische Trägerschicht (3) aus geschäumten Poly­ acrylat, Polyethylen, Vinylacetat, Polyurethan oder Mischpolymerisaten dieser Stoffe besteht.

8. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) aus Gummi, insbesondere Moosgummi, Preßgummi oder Weich­ gummi besteht.

9. Dichtungsprofil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dicke der Trägerschicht 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt.

10. Dichtungsprofil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des Moosgummis zwi­ schen 0,25 g/cm³ und 0,96 g/cm³ eingestellt ist.

11. Dichtungsprofil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Shore-Härte des Weichgummis zwischen 20 Shore-A und 95 Shore-A gewählt ist.

12. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbund der Trägerschicht (3) mit dem Grundkörper (1) vermitteln­ de Kleberschicht (4) ein Schmelzkleber, beispielswei­ se auf Acrylatbasis, ist.

13. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verbund der Trägerschicht (3) mit der Gleitschicht (5) vermit­ telnde Kleberschicht (6) ein Kontaktkleber oder Haftschmelzkleber, beispielsweise auf der Basis eines Acrylats oder eines Polyurethans, ist.

14. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schichtdicke, bestehend aus Trägerschicht (3), Gleitschicht (5) und Kleberschichten (4, 6), 2,5 mm beträgt.

15. Dichtungsprofil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kleber­ schichten (4, 6) und der Trägerschicht (3) und/oder zwischen der Kleberschicht (6) und der Gleitschicht (5) Haftvermittlungsschichten angeordnet sind.