Titel Wischqummi

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Wischgummi nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Aus der DE 103 34 609 A1 ist ein gelenkfreies Wischblatt bekannt, dessen

Grundkörper im Wesentlichen aus einer Kopfleiste besteht, an der über einen Kippsteg eine Wischlippe angeformt ist. Die Kopfleiste besitzt einen Längskanal, in dem ein Tragelement in Form einer federelastischen Schiene eingebettet ist. Diese besitzt eine solche Vorspannung, dass das Wischblatt mit seiner Wischlip- pe im Betrieb über seine Länge mit einem geeigneten Anpressdruck an der

Fahrzeugscheibe anliegt.

An der der Wischlippe gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers ist ein Spoiler angeformt, beispielsweise in einem Extrudierverfahren oder einem Mehrstoff- extrudierverfahren, wenn unterschiedliche Materialien verwendet werden. In dem

Extrudierverfahren werden in der Regel zwei Wischleisten, die eine Kopfleiste, einen Kippsteg und eine Wischleiste jeweils umfassen, als Doppelstrang extru- diert, wobei die Wischlippen mit ihren Schmalseiten miteinander verbunden sind. Die Wischlippen verbreitern sich zum Kippsteg hin zu einer Keilschulter, die sich in gekippter Stellung der Wischleiste an einer Stützfläche der Kopfleiste abstützt.

Die Stützflächen sind an Stützleisten der Kopfleiste angeordnet, die seitlich zwischen dem Tragelement und dem Kippsteg in Längsrichtung verlaufen.

Die Kopfleisten und die Spoiler weisen die gleiche Breite auf, die deutlich größer ist als die Breite der Keilschultern, und liegen nach dem Extrudieren großflächig auf einem Transportband auf. Bei dem Ausführungsbeispiel des Wischgummis mit zwei verschiedenen Materialien ist für den Spoiler ein weicheres Material gewählt als für den Grundkörper, wobei die Trennfläche der beiden Materialien zwischen dem Grundkörper und dem Spoiler verläuft. Zum Anschluss des Wischblatts an einen Wischarm ist im mittleren Bereich des Wischblatts ein Anschluss- element vorgesehen.

Aus der DE 197 34 843 A1 ist ein ähnliches Wischblatt bekannt, bei dem das Tragelement in Form einer Haarnadel in seitlichen Längsnuten der Kopfleiste eingebettet ist.

Aus der US 4103 385 ist ein Wischgummi bekannt, das in einem Doppelstrang extrudiert wird und einer Anzahl von Behandlungsstationen zugeführt wird. Am Ende der Behandlung wird der Doppelstrang in Längsrichtung getrennt. Die Einzelstränge werden danach auf eine gebrauchsfertige Länge zugeschnitten und auf ein Förderband abgelegt.

Offenbarung der Erfindung

Nach der Erfindung besitzen die Keilschultern die gleich Breite wie die größte Breite der Kopfleiste. Wird der Doppelstrang nach der Extrusion auf ein Förderband abgelegt, so stützt sich jeder Strang an einer Seite der Kopfleisten und an einer Seite der Keilschultern ab, sodass auf den zwischen der Kopfleiste und den Keilschultern angeordneten Kippstegen minimale Querkräfte und Momente wirken, die ihn verformen, während das Material noch nicht ausreichend vernetzt und gehärtet ist. Ferner kann der Doppelstrang in gleicher weise von einem

Transportband auf der entgegengesetzten Seite abgestützt werden, sodass Deformationen der Wischgummis, insbesondere des Kippstegs, durch Aufschwimmen des Profils in einem Behandlungsbad, z.B. Salzbad, vermieden werden. Durch die erhöhte Formstabilität des Profils bei der Extrusion kann die Extrusi- onsgeschwindigkeit gesteigert werden, wodurch die Kosten reduziert werden.

Zweckmäßigerweise wird die Breite der Keilschultern der Breite der üblichen Kopfleiste angepasst, sodass die Kopfleiste ihre Funktionseigenschaften bezüglich der Aufnahme eines Tragelements beibehält. Dabei ist es wichtig, dass sich das Tragelement im Wischbetrieb ohne großen Widerstand den unterschiedlichen Krümmungen einer Fahrzeugscheibe anpassen kann, indem es sich in Längsrichtung relativ zur Kopfleiste reibungsarm und verschleißfrei bewegen kann. Ferner darf das Tragelement, wenn es in Form zweier Federschienen in seitlichen Längsnuten der Kopfleiste untergebracht ist, selbst unter großer Betriebsbelastung nicht aus den Längsnuten herausgleiten, z.B. bei angefrorenen Wischlippen oder bei einem Aufprall des Wischblatts auf eine Fahrzeugscheibe.

Hierdurch würde die Funktion des Wischblatts stark beeinträchtigt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Breite der Kopfleiste der Breite der üblichen Keilschultern angepasst ist, d.h. sie wird in der Regel deutlich schmaler als üblich dimensioniert. Die Grenze ist allerdings durch die oben beschriebene Funktionalität des Wischblatts gegeben.

Dieses Problem kann weit gehend dadurch gelöst werden, dass der Wischgummi in einem Mehrstoffextrusionsverfahren herstellt ist, wobei zumindest ein Teil der Kopfleiste aus einem härteren Material besteht als der Kippsteg und die Wischlippe mit ihren Keilschultern. Auf Grund der Härte und Formstabilität kann die Kopfleiste in ihrer Gestalt und Form optimal auf die Haltefunktion des Tragelements abgestimmt werden, während der Kippsteg und die Wischlippe für die Wischfunktion ausgelegt werden.

Die Trennebene zwischen dem härteren und dem weicheren Teil verläuft zweckmäßigerweise zwischen seitlichen Längsnuten, die in der Kopfleiste zur Aufnahme des Tragelements vorgesehen sind, einerseits und Stützflächen andererseits, die an der Kopfleiste den Keilschultern der Wischlippe zugewandt ange- ordnet sind. Vorzugsweise wird die Trennebene in einem Bereich zweier seitlicher Keilnuten angeordnet, die zwischen den Längsnuten für das Tragelement einerseits und dem Kippsteg andererseits verlaufen und zum Kippsteg hin Stützleisten bilden.

In der Praxis hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass das härtere Material eine Härte von 75 bis 95 Shore A und das weichere Material eine Härte von 58 bis 65 Shore A besitzen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombina- - A -

tion. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Doppelstrang zweier Wischgummis nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Doppelstrang zweier erfindungsgemäßer Wischgummis, Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2 und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Wischgummi aus zwei Werkstoffen.

Wischgummis 10 und 12 besitzen jeweils eine Wischlippe 14, die über einen Kippsteg 18 mit einer Kopfleiste 22 verbunden sind. Der Kippsteg 18 dient als Scharnier, sodass die Wischlippe 14 in den Umkehrlagen des Scheibenwischers von einer Schlepplage in die andere Schlepplage umklappen kann. Dabei wird der Winkel, den die Wischlippe 14 mit einer Fahrzeugscheibe einschließt, dadurch begrenzt, dass sich Keilschultern 16 an der dem Kippsteg zugewandten Seite der Wischlippe 14 der Kopfleiste 22 anlegen und abstützen. Die Kopfleiste 22 ist in diesem Bereich als Stützleiste 20 ausgebildet, indem seitlich in der Kopfleiste 22 Keilnuten 24 vorgesehen sind. Dadurch kann man die Nachgiebigkeit im Bereich der Kontaktfläche zwischen der Keilschulter 16 und der Stützleiste 20 modifizieren.

Ferner besitzt die Kopfleiste 22 zwei einander seitlich gegenüberliegende Längsnuten 26, die einen Steg 28 zwischen sich einschließen. Dieser verbindet eine Rückenleiste 30 mit dem übrigen Teil der Kopfleiste 22. In die Längsnuten 26 wird ein nicht näher dargestelltes Tragelement in Form zweier Federschienen eingesetzt.

Die Wischgummis werden häufig in einem Extrusionsverfahren aus einem Gummiwerkstoff hergestellt, z.B. aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Naturkautschuk (NR), Chloropren-Kautschuk (CR) oder aus Mischungen derselben. Dabei wird ein erster Wischgummi 10 mit einem zweiten Wischgummi 12 in ei- nem Doppelstrang 40, 44 extrudiert, indem die Wischgummis 10, 12 an den

Schmalseiten miteinander verbunden sind. Nach der Extrusion wird der Doppel- strang 40, 44 mit seiner Breitseite auf eine erste Transporteinrichtung 32 abgelegt. Beim Wischgummiprofil nach dem Stand der Technik ist die Breite der Keilschultern 16 geringer als die Breite 42 der Kopfleiste 22 (Fig. 2). Die Breite der Kopfleiste 22 wird so ausgewählt, dass zwei nicht dargestellte Federschienen, die als Tragelement in die Längsnuten 26 montiert werden, auch montiert bleiben, wenn größere Kräfte auftreten, wie sie beispielsweise durch Anfrieren des Wischgummis 10, 12 oder durch einen Aufprall des Wischblatts entstehen können.

Beim Austritt aus dem Extruder ist das Gummimaterial noch sehr plastisch und hat nur eine geringe Formstabilität. Auch am Anfang der Vulkanisation, die typischerweise in einem flüssigen Salzbad stattfindet, hat das Material wenig Formstabilität, solange die Vulkanisationsreaktion noch nicht weit fortgeschritten ist. Die Formstabilität des unvulkanisierten Wischgummis ist abhängig von den Ei- genschaften des Gummimaterials und den Extrusionsprozessbedingungen. Die

Formstabilität kann durch eine Materialauswahl und/oder die Prozessführung nur beschränkt verbessert werden. Das Doppelstrangprofil 40, 44 wird auf der ersten Transporteinrichtung 32 durch die Schwerkraft belastet, wodurch sich eine Verformung des Kippstegs in Richtung eines Pfeils 36 ergibt. Diese bleibt mit zu- nehmender Vulkanisation erhalten.

Der Verformung durch die Schwerkraft wird eine Verformung überlagert, die der Doppelstang 10, 12 im Salzbad erfährt, indem der Doppelstrang 40, 44 entgegen der Schwerkraft durch den Auftrieb nach oben deformiert wird, wobei sich der Kippsteg 18 in Richtung des schraffierten Pfeils 38 verformt. Im Salzbad wird der

Doppelstrang 40, 44 durch den Auftrieb gegen eine zweite Transporteinrichtung 34 gedrückt und stützt sich mit den entsprechenden Seitenflächen seiner Kopfleisten 22 gegenüber dieser ab.

Bei den erfindungsgemäßen Wischgummis 10 und 12 nach Fig. 2 und 3 sowie bei dem Wischgummi 48 nach Fig. 4 sind die Breite 42, 46 der Kopfleiste 22 gleich der Breite 42, 46 der Keilschultern 16. Dadurch liegt der Doppelstrang 40 bzw. 44 mit den Kopfleisten 22 und den Keilschultern 16 an der ersten Transporteinrichtung 32 und an der zweiten Transporteinrichtung 34 an, sodass der Kippsteg 18 von den Schwerkraftmomenten entlastet wird, die von den Keilschultern 16 und den Wischlippen 14 sowie von den Auftriebskräften verursacht wer- den. Eine Verformung tritt daher nicht oder nur in einem sehr geringen Maße auf, wodurch die Wischqualität der Wischgummis 10, 12, 48 deutlich verbessert ist.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist die Breite 42 der Keilschulter 16 der Breite 42 der üblichen Kopfleiste 22 angepasst, während bei der Ausführung nach Fig. 3 die Breite 46 der Kopfleiste 22 der Breite 42 der üblichen Keilschulter angepasst ist. In beiden Fällen muss jedoch gewährleistet sein, dass die Längsnuten 26 eine ausreichende Tiefe besitzen, dass die Federschienen auch unter erhöhter Belastung nicht aus den Längsnuten 26 gleiten.

Das Risiko einer Verschmälerung der Breite 42 der Kopfleiste 22 ist, dass bei extremen Belastungen des Wischgummis die Federschienen aus den Längsnuten 26 ausgefädelt werden können. Dieses Problem kann jedoch behoben werden, wenn in einem Koextrusionsverfahren ein oberer Teil 50 des Wischgummis 48, der die Längsnuten 26 für das Tragelement einschließt, aus einem härteren

Werkstoff gefertigt wird, der vorzugsweise eine Härte von 75 bis 95 Shore A besitzt, als ein unterer Teil 52, der den Kippsteg 18 und die Wischlippe 14 mit den Keilschultern 16 umfasst. Der untere Teil 52 weist vorzugsweise eine Härte von 58 bis 65 Shore A auf. Die Trennebene 54 zwischen dem weicheren und härte- ren Material verläuft zweckmäßigerweise im Bereich zweier seitlicher Keilnuten

24, die zwischen den Längsnuten 26 für das Tragelement einerseits und dem Kippsteg 18 andererseits Stützleisten 20 bilden. Die Erhöhung der Steifigkeit, d.h. Materialfestigkeit im Kopfbereich, reduziert das Ausfädeln der Federschienen aus dem Wischergummi 48 erheblich.