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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Dichtung für ein Fenster- oder
Türprofil, insbesondere als anextrudierte Dichtung, sowie
Kunststoff-Profile mit einer anextrudierten Dichtung.
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Fenster-
und Türprofile aus thermoplastischem Kunststoff weisen
grundsätzlich eine Vielzahl von Dichtungen auf, bei denen
man insbesondere Anschlagdichtungen und Verglasungsdichtungen unterscheidet.
Verglasungsdichtungen liegen sichtbar zwischen der Füllung – in
der Regel einer Isolierglasscheibe – und dem Flügelrahmen
bzw. bei Festverglasungen dem Blendrahmen, während Anschlagdichtungen
den Spalt zwischen dem Blendrahmen und dem Flügelrahmen
auf der Außenseite und der Innenseite des Fensters abdichten.
Beide Dichtungsarten müssen neben der Dichtfunktion Toleranzen
im Spaltmaß aufnehmen und bei der Anschlagdichtung möglichst
geringe, bei der Verglasungsdichtung relativ hohe Anpressdrücke
erzeugen.
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Neben
weichelastischen Dichtungen, die mit einem entsprechend geformten
Fuß in Dichtungsnuten des Blend- bzw. Flügelrahmens
eingerollt bzw. eingedrückt werden, werden zunehmend anextrudierte
Dichtungen aus weichelastischem, thermoplastischem Material verwendet,
wobei üblicherweise das sogenannte Post-Coextrusionsverfahren
(PCE) eingesetzt wird. Nach diesem Verfahren werden sowohl die Anschlagdichtungen
als auch die Verglasungsdichtungen inline auf die extrudierten,
bereits kalibrierten Blendrahmen- und Flügelrahmenprofile anextrudiert.
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Verglasungsdichtungen
und Anschlagdichtungen haben unterschiedliche Anforderungen beim Anpressdruck
und im abzudichtenden Spaltmaß. Daher werden häufig
unterschiedliche Profilgeometrien für Verglasungsdichtungen
und Anschlagdichtungen eingesetzt. In bestimmten Anwendungsfällen
wird jedoch eine Dichtung, die üblicherweise als Anschlagdichtung
verwendet wird, als Ver glasungsdichtung eingesetzt, beispielsweise
bei Festverglasungen in einem Blendrahmen. Es besteht daher ein
Bedürfnis, Universaldichtungen einzusetzen, die sowohl
als Anschlagdichtung als auch als Verglasungsdichtung eingesetzt
werden können.
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Stand der Technik
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Aus
der
DE 197 20 940
B4 ist eine anextrudierte Dichtung bekannt, die mit identischer
Geometrie sowohl als Anschlagdichtung als auch als Verglasungsdichtung
eingesetzt werden kann. Die dort gezeigte Dichtungsgeometrie hat
sich zwar in der Praxis weitgehend bewährt, allerdings
neigt diese Dichtung beim Einsatz als Verglasungsdichtung sowie beim
Einsatz als Anschlagdichtung an der Bandseite zum Krempeln oder
Einrollen, d. h., die Dichtung wird bei gleichzeitiger Druck- und
Scherbeanspruchung ungleichmäßig, zum Teil wellenförmig
deformiert.
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Aufgabe
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine insbesondere anextrudierte
Dichtung zur Verfügung zu stellen, die sowohl als Anschlagdichtung
als auch als Verglasungsdichtung eingesetzt werden kann und diese
Nachteile nicht aufweist.
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Darstellung der Erfindung
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Die
Erfindung löst diese Aufgabe mit einer Dichtung, die einen
Dichtungsfuß und einen eine Hohlkammer aufweisenden Dichtungskopf
aufweist, wobei der Dichtungskopf einen zur Außenseite
geneigten und/oder gebogenen Sichtbereich, einen Dichtbereich sowie
einen den Dichtbereich stützenden Steg – nachfolgend
auch Stützsteg genannt – aufweist. Die Dichtung
weist erfindungs gemäß einen bevorzugt zur Innenseite
geneigten Stütznocken in der Hohlkammer auf. Die Dichtung
kann als Universaldichtung sowohl als Anschlagdichtung als auch als
Verglasungsdichtung eingesetzt werden, wobei bevorzugt beim Einsatz
als Anschlagdichtung das Spaltmaß zwischen Blendrahmen
und Flügelrahmen 3 bis 4 mm und beim Einsatz als Verglasungsdichtung
das Spaltmaß 0,7 bis 1,5 mm geringer gewählt wird.
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Als
Außenseite der Dichtung wird die bei geschlossenem Fenster
von außen sichtbare Kante der Dichtung bezeichnet, während
die Innenseite der Dichtung bei einer Verglasungsdichtung nicht
und bei einer Anschlagdichtung nur bei geöffnetem Fenster sichtbar
ist.
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Bevorzugt
ist der Sichtbereich der Dichtung leicht sichelförmig zur
Außenseite gebogen und mündet bevorzugt annähernd
im rechten Winkel – mit einer abgerundeten Kante mit geringem
Radius – in den Dichtbereich, der bevorzugt zumindest annähernd
eben gestaltet ist.
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Der
Stützsteg mündet bevorzugt etwa in der Mitte des
Dichtbereichs in diesen und weist bevorzugt in unmittelbarer Nähe
dieses Mündungsbereichs einen Knick auf. Beim bestimmungsgemäßen Stauchen
der Dichtung, also insbesondere beim Verglasen eines Flügels
im Falle einer Verglasungsdichtung und beim Schließen des
Flügels im Falle einer Anschlagdichtung, wird der sichelförmig
zur Außenseite gebogene Sichtbereich weiter zur Außenseite tordiert
und der Stützsteg im Knickbereich ebenfalls zur Außenseite
geknickt, so dass sich die Dichtung insgesamt ähnlich einer
Faltung zusammenlegt und dabei leicht in Richtung zur Außenseite
gedrückt wird.
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Der
erfindungsgemäße, bevorzugt leicht zur Innenseite
geneigte Stütznocken in der Hohlkammer der Dichtung erfüllt
dabei eine doppelte Aufgabe: Beim Einsatz der Dichtung als Verglasungsdichtung drückt
bzw. biegt der Stützsteg diesen Stütznocken in Richtung
zum Dichtungsfuß, wodurch der Verglasungsdruck stark ansteigt.
Sowohl beim Einsatz als Verglasungsdichtung als auch beim Einsatz
als Anschlagdichtung legt sich der Knick des stützenden Stegs
quasi formschlüssig hinter den Stütznocken und
erhöht dadurch die Schersteifigkeit der gestauchten Dichtung.
Durch diese erhöhte Schersteifigkeit der Dichtung im gestauchten
Zustand gleitet die Dichtung mit dem Dichtbereich eher an der Anlagefläche – beim
Einsatz als Verglasungsdichtung also an der Verglasung und beim
Einsatz als Anschlagdichtung am angrenzenden Profil – als
dass sich die Dichtung im Sichtbereich krempelt oder einrollt.
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Die
erfindungsgemäße Dichtung kann durch entsprechende
Dimensionierung des Stütznockens so ausgelegt werden, dass
sie eine annähernd exponentielle Stauch/Druck-Charakteristik
aufweist, d. h., dass bei geringen Stauchungen, wie sie im Anschlagdichtungsbereich üblich
sind, die von der Dichtung auf den angrenzenden Rahmen ausgeübte
Kraft sehr gering ist, bevorzugt im Bereich < 30 N je 100 mm Dichtungslänge,
während bei größeren Stauchungen, wie
sie im Verglasungsdichtungsbereich üblich sind, die von
der Dichtung auf die angrenzende Füllung ausgeübte
Kraft überproportional ansteigt auf bevorzugte Werte im
Bereich > 70 N je
100 mm Dichtungslänge.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird die erfindungsgemäße Dichtung im an sich
bekannten PCE-Verfahren an ein Blend- und/oder Flügelrahmenprofil
anextrudiert, wobei bevorzugt nur die vom Dichtungsfuß zur
Außenseite der Dichtung verlaufende am Rahmenprofil angrenzende
Auflagefläche der Dichtung mit dem Rahmenprofil verschweißt
bzw. stoffschlüssig verbunden ist. Ggf. können
auch Teilbereiche des Dichtungsfußes mit dem Rahmenprofil
verschweißt sein, während der innenseitige Bereich
der Dichtung bevorzugt nicht mit dem Rahmenprofil stoffschlüssig
verbunden ist, um eine Relativbewegung zwischen Dichtung und umgebendem
Rahmenbereich bei der bestimmungsgemäßen Stauchung
der Dichtung zu ermöglichen.
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Bevorzugt
wird die Dichtung aus thermoplastischem Elastomer oder Weich-PVC
(PVC-P) hergestellt, insbesondere homogen aus nur einer Komponente.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
sowie der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
dabei:
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1 einen
stark vergrößerten Querschnitt der erfindungsgemäßen
Dichtung;
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2 einen
Querschnitt eines Fensters mit erfindungsgemäßer
Anschlag- und Verglasungsdichtung;
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3 Detail „A"
gemäß 2;
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4 Detail „B"
gemäß 2;
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5 einen
Querschnitt eines Fensters mit Festverglasung;
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6 ein
Druck/Stauchdiagramm.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Dichtung 1 weist als wesentliche
Elemente einen Dichtungsfuß 12 sowie einen Dichtungskopf 2 auf,
der als Hohlkammerprofil mit der Hohlkammer 3 ausgebildet
ist. Die Dichtung 1 weist – im Querschnitt betrachtet – vom
Dichtungsfuß 12 ausgehend zunächst eine
Auflagefläche 11 auf, die annähernd im
rechten Winkel an der Außenseite 13 in den leicht
sichelförmig nach außen gebogenen Sichtbereich 5 übergeht.
Auf der Oberseite schließt sich der Dichtbereich 6 an,
von dem etwa mittig der Steg 7 abspringt und die Verbindung
zwischen Dichtbereich 6 und Dichtungsfuß 12 bildet.
Der Steg 7 mündet etwa im rechten Winkel in den
Sichtbereich 5 und bildet mit diesem eine T-Form, wobei
der Steg 7 nahe dem Sichtbereich 5 an der Knickstelle 8 in
Richtung zur Innenseite 14 abknickt.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, ist der Sichtbereich 5 leicht
sichelförmig zur Außenseite 13 gebogen
und geht über die abgerundete Spitze 22 annähernd
im rechten Winkel in den Dichtbereich 6 über, wobei
dieser im unbelasteten Zustand im spitzen Winkel zur Profiloberfläche
bzw. Auflagefläche 11 – zur Außenseite 13 geneigt – verläuft.
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Am Übergang
zwischen der Auflagefläche 11 und dem Fußbereich 12 ragt
der erfindungswesentliche Stütznocken 4 – mit
leichter Neigung in Richtung zur Innenseite 14 gerichtet – in
die Hohlkammer 3.
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Die
Dichtung 1 ist in an sich bekannter Weise im Post-Coextrusionsverfahren
(PCE-Verfahren) aus Weich-PVC (PVC-P) an das Profil 9 aus
Hart-PVC (PVC-U) anextrudiert, wobei ausschließlich die
Auflagefläche 11 und Teile des Fußbereichs 12 mit
den Kontaktflächen des Profils 9 stoffschlüssig
verbunden sind. Insbesondere der Übergang vom Stützsteg 7 zum
Fußbereich 12 einschließlich des gesamten etwa
im Winkel von 45° zurückspringenden Bereichs des
Steges 7 ist jedoch nicht mit dem Profil 9 verschweißt.
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In 2 ist
ein Querschnitt eines Fensters mit Blendrahmen 15 und Flügelrahmen 16 im
Querschnitt dargestellt. Das Spaltmaß 18 zwischen
Blendrahmen und Flügelrahmen beträgt 3,5 mm, während das
Spaltmaß 19 zwischen der Verglasung 17 und dem äußeren Überschlag
des Flügelrahmens 16 2,5 mm beträgt.
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In 3 ist
das Detail „A" gemäß 2 und in 4 das
Detail „B" gemäß 2 jeweils
vergrößert dargestellt. Man erkennt, dass beim
Einsatz als Verglasungsdichtung 20 gemäß 4 bei
einem Spaltmaß von 2,5 mm der Dichtbereich 6 auf
den stark abgeknickten Steg 7 presst, während
von der Gegenseite der Stütznocken 4 ebenfalls
auf den Steg 7 drückt. Der Knick 8 wird
dabei quasi formschlüssig zwischen der Unterseite des Dichtbereiches 6 und dem
Stütznocken 4 eingeklemmt. Durch dieses gezielte
Falten der Dichtung 1 ergeben sich einerseits relativ hohe
Verglasungsdrücke, andererseits wird ein Krempeln oder
Einrollen der Dichtung 1 bei Scherbeanspruchung zuverlässig
vermieden. Die Dichtung 1 gleitet vielmehr bei Scherbeanspruchung mit
ihrem Dichtbereich 6 auf der Verglasung 17, so dass
die Spitze 22 weiterhin zur Außenseite 13 zeigt.
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Im
Vergleich dazu wird die erfindungsgemäße Dichtung 1 beim
Einsatz als Anschlagdichtung 21 bei einem Spaltmaß von
3,5 mm, wie es in 3 vergrößert
dargestellt ist, wesentlich weniger gestaucht, so dass die Schließkräfte
des Fensters relativ gering bleiben. Der Knick 8 wird aber
auch in diesem Fall quasi formschlüssig zwischen der Unterseite
des Dichtbereiches 6 und dem Stütznocken 4 eingeklemmt.
So wird auch beim Einsatz der erfindungsgemäßen
Dichtung 1 als Anschlagdichtung 21 gemäß 3 bei
Scherbeanspruchung, wie sie insbesondere an der Bandseite des Fensters
auftritt, zuverlässig ein Krempeln der Dichtung verhindert,
d. h., dass die Dichtung mit ihrem Dichtbereich 6 gegenüber
dem Flügelrahmen 16 eher gleitet, als dass die
Dichtung 1 durch die Scherbeanspruchung ungleichmäßig
verformt würde.
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Im
Diagramm gemäß 6 sind die
typischen Anpresskräfte über die Stauchung angegeben.
Bei einem Spaltmaß von 3,5 mm, wie es in 3 dargestellt
ist, beträgt die Schließkraft etwa 18 N/10 cm,
während beim Einsatz derselben Dichtung als Verglasungsdichtung
mit einem Spaltmaß von 2,5 mm die den Verglasungsdruck
bestimmende Andruckkraft ca. 65 N/10 cm beträgt.
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Neben
dem Vermeiden von Krempeln oder Einrollen der Dichtung 1 bei
Scherbeanspruchung ist es ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen
Dichtung, dass dieselbe Dichtungsgeometrie sowohl als Verglasungsdichtung
als auch als Anschlagdichtung eingesetzt werden kann, wobei das
Spaltmaß beim Einsatz als Verglasungsdichtung mit typisch
2,5 mm wesentlich geringer ist als beim Einsatz als Anschlagdichtung
mit typisch 3,5 mm. Beim Einsatz als Anschlagdichtung wird die Dichtung 1 dabei
lediglich soweit gestaucht, dass der Steg 7 den Stütznocken 4 entweder
nicht berührt oder nur geringe Stützkräfte ausübt,
während die Dichtung 1 beim Einsatz als Verglasungsdichtung
zumindest soweit gestaucht wird, dass der Steg 7 sich auf
dem Stütznocken 4 abstützt und diesen
in Richtung zur Innenseite 14 biegt, wodurch der Verglasungsdruck
erheblich höher liegt als der Anpressdruck beim Einsatz
als Anschlagdichtung.
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- 1
- Dichtung
- 2
- Dichtungskopf
- 3
- Hohlkammer
- 4
- Stütznocken
- 5
- Sichtbereich
- 6
- Dichtbereich
- 7
- Steg
(Stützsteg)
- 8
- Knick
- 9
- Profil
- 10
- Dichtungsaufnahmenut
- 11
- Auflagefläche
- 12
- Dichtungsfuß
- 13
- Außenseite
- 14
- Innenseite
- 15
- Blendrahmen
- 16
- Flügelrahmen
- 17
- Verglasung
- 18
- Spaltmaß
- 19
- Spaltmaß
- 20
- Verglasungsdichtung
- 21
- Anschlagdichtung
- 22
- Spitze
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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