DE4035658C2 - Streifenartiges Dichtungsprofil - Google Patents
Streifenartiges DichtungsprofilInfo
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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.
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.
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