DE102014103591A1

DE102014103591A1 - Dichtsystem

Info

Publication number: DE102014103591A1
Application number: DE102014103591.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-09-17
Also published as: WO2015140152A1

Abstract

Ein Dichtsystem (1), umfassend eine schwalbenschwanzförmig profilierte Nut (8) mit einer ersten Kante (12) und einer zweiten Kante (14), die den Nutboden (16) der Nut (8) begrenzen, sowie einer ersten Nutwand, die sich von der ersten Kante (12) bis zur Nutöffnung erstreckt, und einer zweiten Nutwand, die sich von der zweiten Kante (12) bis zur Nutöffnung erstreckt, soll sich hinsichtlich seiner Stabilität für Vakuumanwendungen eignen und dennoch bei der großflächigen Montage besonders einfach einzubringen sein, während gleichzeitig ein besonders geringer Materialverbrauch vonnöten ist und einfache Standardmaterialien verwendet werden können. Dazu umfasst es: – ein erstes, am Nutboden (16) und an der ersten Nutwand anliegendes Dichtelement (18), – ein zweites, vom ersten Dichtelement (18) beabstandetes und am Nutboden und an der zweiten Nutwand anliegendes Dichtelement (22), und – ein Halteelement (26, 34), welches derart ausgebildet und zwischen den Dichtelementen (18, 22) fixiert ist, dass es die Dichtelemente (18,22) formschlüssig fixiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtsystem, umfassend eine schwalbenschwanzförmig profilierte Nut mit einer ersten Kante und einer zweiten Kante, die den Nutboden der Nut begrenzen, sowie einer ersten Nutwand, die sich von der ersten Kante bis zur Nutöffnung erstreckt, und einer zweiten Nutwand, die sich von der zweiten Kante bis zur Nutöffnung erstreckt. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Dichtsystems.
Eine der wichtigsten Herausforderungen für die Zukunft ist, den Verbrauch an Rohstoffen drastisch zu reduzieren. Insbesondere im Bausektor liegen hier sowohl für zukünftige Projekte, als auch im Bestand, erhebliche Potentiale brach. Das betrifft sowohl den durch die Nutzung entstehenden Verbrauch an Energie, als auch die graue Energie, die mit Bau, Erhalt und Abriss der Gebäude verbunden ist. Eine weitere Herausforderung besteht darin, erneuerbare Energie, möglichst ohne Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion und zum Naturschutz, kostengünstig zu gewinnen und speicherbar zu machen. Hinsichtlich der durch Nutzung des Gebäudes verbrauchten Energie liegt in jüngster Zeit einerseits der Fokus auf einer Verbesserung der Wärmeisolierung, andererseits auf der Nutzung erneuerbarer Energien.
In der DE 10 2011 117 145 A1 ist ein Verfahren zur Befestigung einer Deckplatte an einer Rahmenstruktur beschrieben, mit dem durch die Nutzung des Vakuums zum Aufbau und ggf. zur dauerhaften Befestigung einer Deckplatte an der Rahmenstruktur eine besonders leichte, schnelle und vorspannungsfreie Konstruktion großflächiger Isolierpaneele oder Photovoltaikpaneele möglich wird.
Bei der Anwendung des dort beschriebenen Verfahrens hat sich gezeigt, dass hierfür eine Dichtung bzw. ein Dichtsystem erforderlich ist, mit dem die entstehenden Hohlräume zwischen Deckplatten und Rahmenstruktur zuverlässig abgedichtet werden können. Im Gegensatz zu Dichtungen bei Fenstern und Türen, die keinem hohen Druckunterschied standhalten müssen, ist bei Vakuumanwendungen darauf zu achten, dass die Dichtung nicht in die Vakuumkammer eingesaugt wird, sondern stabil in ihrer Position verbleibt.
Heutige Bauteile für Vakuumanwendungen, die eine Dichtung (z.B. eine Dichtlippe oder einen O-Ring) aufnehmen, weisen hierfür in der Regel eine Nut auf. Soll die Dichtung fest mit dem Bauteil verbunden und gegen Herausfallen gesichert sein, so wird in der Regel eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmig profilierte Nut verwendet, d.h. eine Nut, die an ihrer Nutöffnung derart verengt ist, dass die Dichtung nicht herausfallen kann. Die Begriffe "Profil" und "profiliert" beziehen sich hierbei und im Folgenden stets auf den Querschnitt bezüglich der Haupterstreckungsrichtung der Nut.
Eine schwalbenschwanzförmig profilierte Nut sorgt zwar für die gewünschte Stabilität, erschwert jedoch das Einbringen der Dichtung in die Nut. Aufgrund der in der genannten Druckschrift beschriebenen großflächigen Anwendung sollte es sich aber um eine Dichtung handeln, die vergleichsweise einfach zu montieren ist. Zudem sollte sie einen möglichst geringen Bedarf an möglichst preiswerten Standardmaterialien erfordern.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Dichtsystem der eingangs genannten Art anzugeben, das sich hinsichtlich ihrer Stabilität für Vakuumanwendungen eignet und dennoch bei der großflächigen Montage besonders einfach einzubringen ist, während gleichzeitig ein besonders geringer Materialverbrauch vonnöten ist und einfache Standardmaterialien verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Dichtsystem ein erstes, am Nutboden und an der ersten Nutwand anliegendes Dichtelement, ein zweites, vom ersten Dichtelement beabstandetes und am Nutboden und an der zweiten Nutwand anliegendes Dichtelement, und ein Halteelement, welches derart ausgebildet und zwischen den Dichtelementen fixiert ist, dass es die Dichtelemente formschlüssig fixiert, umfasst.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass ein besonders einfaches Einbringen einer Dichtung in die schwalbenschwanzförmig profilierte Nut trotz formschlüssiger Verbindung im Einbauzustand möglich wäre, wenn die entsprechend feste Fixierung der Dichtelemente erst nach dem Einbau erreicht würde. Hierzu dient eine mehrteilige Ausführung des Dichtsystems, wobei zunächst ein erstes Dichtelement vorgesehen ist, welches im Bereich der ersten Kante des Nutbodens an die Nutwand anliegend angeordnet wird sowie ein zweites Dichtelement, welches an die gegenüberliegende Wand anliegend angeordnet wird. Anschließend wird zwischen den Dichtelementen ein Halteelement eingebracht, welches derart ausgebildet ist, dass es den zwischen den Dichtelementen verbleibenden Raum im Wesentlichen ausfüllt und formschlüssig eine Bewegung der Dichtelemente zur Mitte der Nut hin verhindert. Dadurch werden die Dichtelemente in ihrer Position fixiert.
Vorteilhafterweise sind das erste und/oder das zweite Dichtelement derart ausgebildet, dass sie den zwischen jeweiliger Nutwand, Nutboden und Halteelement verbleibenden Raum vollständig ausfüllen. Eine derartige Ausführung bei der Verwendung von Dichtlippen sorgt durch das vollständige Ausfüllen der schwalbenschwanzförmig profilierten Nut für einen stabilen und sicheren Halt in der Nut. Der im genannten Raum liegende Profilabschnitt des Dichtelements, der der Fixierung der des Dichtelements in der Nut dient, ist dabei um einen über die Nutöffnung hinaus erstreckten Dichtprofilabschnitt erweitert, der der eigentlichen Abdichtung des Bauteils, in das die Nut eingebracht ist, gegen die gegenüberliegende Fläche dient.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weiseb das erste und/oder das zweite Dichtelement ein kreisförmiges Profil auf, dessen Radius kleiner ist als die Höhe der Nut. Derartige Dichtelemente, die als O-Ringe bekannt sind und auch als Rundschnüre als Meterware verfügbar sind, ermöglichen eine besonders kostengünstige und technisch einfache Anbringung des Dichtsystems auch bei besonders langen Nuten. Sofern hierbei die genannte Dimensionierung von Nut und O-Ring eingehalten wird, ist ein sicherer Sitz der Dichtelemente sichergestellt.
Gerade bei derartigen O-Ringen kann das Halteelement auch derart eingesetzt sein, dass zwar durch entsprechenden Formschluss nach dem Einsetzen ein Herausfallen verhindert wird, der O-Ring jedoch noch ein gewisses Spiel aufweist.
Das erste und/oder zweite Dichtelement umfassen vorteilhafterweise einen elastischen Werkstoff. Dies gilt insbesondere an den jeweiligen Grenzflächen der Dichtelemente. Hierdurch wird einerseits eine gute Abdichtung auch bei kleinen Unebenheiten erreicht, andererseits kann die Dichtung auch bei sehr langen Bauteilen hierdurch unterschiedliche Materialausdehnungen von z.B. Aluminium und Glas kompensieren.
Der elastische Werkstoff ist hierbei in vorteilhafter Ausgestaltung Gummi. Hierunter wird insbesondere vulkanisierter Kautschuk verstanden, der einen besonders elastischen und relativ strapazierfähigen Feststoff darstellt. Dieser eignet sich aufgrund der dichten Oberfläche, seiner Elastizität und seiner hohen Verfügbarkeit besonders für Vakuumanwendungen.
Um nach dem Zusammenfügen der Dichtsystems in der Nut einen sicheren Halt auch des Halteelements zwischen den Dichtelementen zu gewährleisten, d.h. auch ein Herausfallen des Halteelements zu verhindern, sollte dieses wie bereits beschrieben entsprechend fixiert werden. Dies kann insbesondere im Fall elastischer Dichtelemente durch eine Erweiterung des Formschlusses des Halteelements zwischen den Dichtelementen derart geschehen, dass dieses zusätzlich gegen ein Herausfallen gesichert ist und nicht nur die Dichtelemente in ihrer Position hält. Hierzu weist das Halteelement vorteilhafterweise ebenfalls einen schwalbenschwanzförmigen Profilabschnitt auf. Die beiden Dichtelemente bilden also nach ihrem Einsetzen in die Nut gemeinsam ebenfalls wieder eine kleinere Nut mit schwalbenschwanzförmigem Profil, an die das Halteelement angeformt ist und in die es eingesetzt wird. Die Abschrägung dieser inneren Nut ist dabei so bemaßt, dass das Halteelement noch unter Aufbringung eines entsprechenden Drucks aufgrund der Elastizität der Dichtelemente in die Nut zwischen den Dichtelementen eingedrückt werden kann, und dennoch nach dem Einpressen einen sicheren Halt hat.
Vorteilhafterweise kann das Halteelement auch in Querrichtung der Nut komprimierbar sein. Hierdurch wird der Einbau gerade im Falle eines Formschlusses des Halteelements zwischen den Dichtelementen deutlich erleichtert. Die Komprimierbarkeit kann bei der gewünschten Außenform des Halteelements erreicht werden, indem beispielsweise zwei Blechprofile die Kontaktflächen zu den Dichtelementen bilden und zwischen den Blechprofilen ein in der Breite verstellbares Element, z.B. eine Feder oder aber eine Schraube, deren Schaft einen oder zwei gegenüber liegende Nocken aufweist, angeordnet ist. Das Halteelement kann im komprimierten Zustand eingesetzt werden und wird, sobald es zwischen den Dichtelementen positioniert ist, durch Federkraft bzw. drehen der Schraube derart, dass die Nocken auf die Dichtelemente weisen, verbreitert und somit fixiert.
Um den Einbau der Dichtelemente zu erleichtern, können das erste und das zweite Dichtelement vorteilhafterweise durch einen elastischen Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Dieser sollte so bemessen sein, dass er ohne Kraftaufwendung auf die Dichtung die Dichtelemente in ihrer der Nut angepassten Form fixiert. Der Verbindungsabschnitt sollte dabei weiterhin derart dünn ausgebildet sein, dass er ein Zusammendrücken der Dichtelemente beim Einsetzen in die Nut des Bauteils kaum behindert, aber nach dem Einbau durch seine Ausdehnung in die ursprüngliche Form bereits die Dichtelemente automatisch an den Kanten des Nutbodens anordnet.
Vorteilhafterweise liegt der besagte Verbindungsabschnitt dabei nach dem Einsetzen im Nutboden an. Dies maximiert die Stabilität der Dichtelemente mit dem Halteelement in der Nut.
Der Verbindungsabschnitt kann vorteilhafterweise weiterhin mit den Dichtelementen einstückig ausgeführt sein. Beispielsweise können Dichtelemente und Verbindungsabschnitt einteilig als Gummiprofil gefertigt werden, insbesondere auch als montageseitig anpassbare Meterware. Hierdurch wird die Herstellung und Montage besonders vereinfacht und die Herstellungskosten können minimiert werden.
In alternativer oder zusätzlicher Ausgestaltung des Dichtsystems kann das Halteelement auch eine auf den Nutboden weisende Bohrung aufweisen. Dadurch kann das Halteelement am Boden der Nut des Bauteils mittels Schrauben oder Nieten befestigt werden.
Das beschriebene Dichtsystem kann durch die leichte Montage auch bei großflächiger Anwendung und durch die hohe Stabilität in Vakuumanwendungen benutzt werden. Hierzu ist vorteilhafterweise die Nut auf einem Bauteil angeordnet, eine Deckplatte unter Bildung eines Hohlraums auf zumindest einem der Dichtelemente angeordnet, und der Hohlraum weist einen niedrigeren Druck als den umgebenden Atmosphärendruck auf. Mit anderen Worten: Durch die Dichtung wird ein Hohlraum zwischen Bauteil und Deckplatte geschaffen, der mittels einer Vakuumpumpe evakuiert wird, wodurch z.B. eine besonders gute Wärmeisolierung erreicht wird. Hierfür ist in der Regel ein entsprechendes Ventil zum Anschluss einer Vakuumpumpe in der Dichtung oder in einem der an den Hohlraum angrenzenden Wandungen des Bauteils und/oder der Deckplatte angeordnet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines beschriebenen Dichtsystems umfasst vorteilhafterweise die Schritte:

– Einsetzen des ersten Dichtelements in die schwalbenschwanzförmig profilierte Nut
– Einsetzen des zweiten Dichtelements in die Nut, und
– Fixieren des Halteelements zwischen den Dichtelementen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch eine mehrteilige Ausführung der Dichtung, die sich sowohl für Dichtlippen als auch für O-Ringe eignet, die in eine schwalbenschwanzförmige Nut eingebracht werden, und bei der ein zentrales Halteelement zwei beiderseits angeordnete Dichtelemente in der Nut fixiert, einerseits ein besonders einfacher Einbau der Dichtung ermöglicht wird und gleichzeitig ein besonders sicherer Halt der Dichtung in der Nut erreicht wird. Hierdurch wird eine großflächige Verwendung dieser Dichtungen in Vakuumanwendungen ermöglicht. Weiterhin wird durch das beschriebene Dichtsystem eine doppelte Dichtung erzeugt, die in einfacher Weise zwei parallele Dichtlippen und/oder O-Ringe verwirklicht, ohne dass zwei Nuten in das jeweilige Bautein eingebracht werden müssten. Im beschriebenen Dichtsystem wird vielmehr eine einzelne Nut durch das Halteelement quasi in zwei Nuten aufgeteilt, die jeweils ein Dichtelement aufnehmen können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 ein Dichtsystem mit zwei Dichtelementen in einem Bauteil mit einer schwalbenschwanzförmig profilierten Nut mit einer darauf durch Vakuum zu fixierenden Deckplatte
2 bis 6 alternativen Ausführungsformen des Dichtsystems,
7 ein weiteres alternatives Dichtsystem in einem Bauteil mit einer erhaben ausgeführten, schwalbenschwanzförmig profilierten Nut,
8 ein Bauteil mit insgesamt vier schwalbenschwanzförmig profilierten Nuten in gegenüberliegender Anordnung, und
9 ein Bauteil mit zwei schwalbenschwanzförmig profilierten Nuten, die in der Höhe zueinander versetzt angeordnet sind.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Dichtsystem 1, mit dem zwischen einem Bauteil 2 und einer darüber angeordnete Deckplatte 4, die auf das Bauteil 2 aufgelegt wird, ein gasdichter Abschluss gebildet werden soll, so dass ein dadurch gebildeter Hohlraum 6 zwischen Bauteil 2 und Deckplatte 4 evakuiert werden kann. Das Dichtsystem 1 umfasst zur Fixierung eine schwalbenschwanzförmige Nut 8, die in das Bauteil 2 eingebracht ist.
Die Darstellung der 1 und aller folgenden Figuren zeigt das Dichtsystem 1 mit der Nut 8 im Profil, d.h. im Querschnitt gegenüber der Haupterstreckungsrichtung des Dichtsystems 1, das beliebig lang sein kann und sich in die Bildebene hinein und heraus erstreckt. Hierbei muss die Nut 8 nicht notwendigerweise geradlinig sein, sondern kann auch eine gebogene Form haben. Hierdurch sind variable Grenzlinien zwischen Bauteil 2 und Deckplatte 4 möglich. Der Querschnitt, d.h. das Profil der Nut 8 und der weiteren Teile des Dichtsystems 1 sind jedoch über die Haupterstreckungsrichtung hinweg weitgehend konstant.
Die schwalbenschwanzförmige Nut 8 ist in den Ausführungsbeispielen stets in der einfachen Trapezform gehalten. Generell sind auch komplexere Formen möglich, z.B. ein mehrfacher Schwalbenschwanz, der auch als Tannenbaumverbindung bekannt ist. Ebenso können die jeweiligen Begrenzungsflächen gebogen oder anderweitig geformt sein. Im Allgemeinen wird daher unter einer Schwalbenschwanzform jegliche Form verstanden, in der die Nutöffnung 10 im Querschnitt kleiner ist als die Breite der Nut 8 in ihrem Inneren.
Die Nut 8 weist im Dichtsystem 1 neben der Nutöffnung 10 in ihrem Inneren eine erste Kante 12 mit einer ersten abgeschrägten und eine sich von der Kante 12 zur Nutöffnung 10 erstreckende, ebene erste Nutwand 13 auf. Die genannte Trapezform bildend weist sie weiterhin eine zweite Kante 14 und eine sich von der Kante 14 zur Nutöffnung 10 erstreckende, ebene zweite Nutwand 15 auf. Die Kanten 12, 14 begrenzen dabei den Nutboden 16 der Nut 8.
Die Dichtsystem 1 umfasst im Ausführungsbeispiel nach der 1 weiterhin drei Teile: Zunächst umfasst sie ein erstes, an die erste Kante 14 angrenzendes Dichtelement 18. Dieses liegt über die gesamte Höhe der Nut 8 formschlüssig an die Kante 14 angrenzend in der Nut 8 an und erstreckt sich mit einem Dichtprofilabschnitt 20 über die Höhe der Nut 8 hinaus. Das Dichtelement 18 ist vollständig aus Gummi gefertigt, es kann aber auch ein anderer, für den Dichtzweck geeigneter elastischer Werkstoff verwendet werden. Der Dichtprofilabschnitt 20 erstreckt sich nach außen über die Nutöffnung 10 der Nut 8 und weist eine ebene, zur Mitte der Nut 8 hin geneigte Oberfläche auf. Hierdurch ergibt sich eine größere Flexibilität hinsichtlich der Ausdehnung zur Deckplatte 4 hin.
Der im Nutboden 16 anliegende Teil des Dichtelements 18 erstreckt sich über weniger als die Hälfte der Breite des Nutbodens 16. Die der Nutmitte zugewandte Außenfläche des Dichtelements 18 ist ebenfalls eben und ausgehend vom am Nutboden 16 angeordneten Ende des Dichtelements 18 zum Rand der Nut 8 hin geneigt. Das Dichtelement 18 bedeckt die erste Nutwand 13 vollständig.
Ein zweites Dichtelement 18 ist formidentisch zum ersten Dichtelement 22 ausgebildet und spiegelverkehrt in Bezug auf die durch die Nutmitte gehende Senkrechte 24 in der Nut 8 angeordnet. Dadurch ergibt sich zwischen den Dichtelementen 18, 22 ein im Querschnitt trapezförmiger Zwischenraum, dessen schräge Seiten durch die der Nutmitte zugewandten Außenflächen der Dichtelemente 18, 22 gebildet werden und dessen kürzere parallele Seite im Nutboden 16 liegt. In diesen Zwischenraum zwischen den Dichtelementen ein Blechprofil 26 als Halteelement eingebracht, welches den letzten Teil des Dichtsystems 1 bildet. Das Blechprofil 26 weist einen im Nutboden 16 liegenden Abschnitt auf, sowie weiterhin sich beiderseits an den Abschnitt anschließende angewinkelte Abschnitte die an den der Nutmitte zugewandten Außenflächen der Dichtelemente 18, 22 anliegen und sich über die Höhe der Nut 8 erstrecken. Das Blechprofil 26 fixiert die Dichtelemente 18, 22 somit formschlüssig in ihrer Position. Die Dichtelemente 18, 22 füllen den Raum zwischen den jeweiligen Abschnitten des Blechprofils 16, dem Nutboden 16 und der jeweiligen Nutwand 13, 15 innerhalb der Nut 8 vollständig aus.
Das Blechprofil 26 selbst weist in regelmäßigen Abständen entlang der Haupterstreckungsrichtung des Dichtsystems 1 Bohrungen 28 auf. Durch die Bohrungen 28 sind Schrauben 30 in jeweils passgenau angeordnete Gewinde 32 im Bauteil 2 getrieben, so dass das Blechprofil 26 über die gesamte Haupterstreckungsrichtung der Nut 8 sicher fixiert ist.
Die in 1 gezeigte Ausführungsform erleichtert eine Montage des Dichtsystems 1 bei gleichzeitig hoher Stabilität: Zunächst werden die Dichtelemente 18, 20 von oben in die Nut 8 eingesetzt und grob in die in 1 gezeigte Position geschoben. Anschließend wird das Blechprofil 26 in die Nut 8 eingesetzt und die Schrauben 30 festgedreht. Hierdurch wird eine auf die Kanten 12, 14 hin gerichtete Kraft auf die Dichtelemente 18, 20 ausgeübt, so dass diese in der korrekten, abdichtenden Position fixiert werden.
Die folgenden 2 bis 7 zeigen nun alternative Ausführungsformen des Dichtsystems 1. Die Deckplatte 4 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in den folgenden 2 bis 8 nicht mehr gezeigt. In 2 bis 6 ist die Nut 8 des Dichtsystems 1 identisch in das Bauteil 2 eingebracht.
Das Dichtsystem 1 gemäß der 2 wird anhand seiner Unterschiede zu der Ausführungsform nach der 1 beschrieben. Zunächst ist das Halteelement nicht als Blechprofil 26, sondern als massive Schiene 34 ausgeführt. Diese kann beispielsweise metallisch oder aus einem festen Kunststoff gefertigt sein. Die Schiene 34 weist in ihrem dem Nutboden 16 zugewandten und in diesem anliegenden Bereich einen schwalbenschwanzförmigen Profilabschnitt 36 auf, der im Querschnitt als einfaches Trapez ausgestaltet ist dessen längere parallele Seite im Nutboden 16 anliegt.
Die Schiene 36 weist keinerlei Bohrungen 28 auf. Die Fixierung der Schiene 36 erfolgt vielmehr durch einen reinen Formschluss: Der Querschnitt der Schiene 36 verjüngt sich von der Nutöffnung 10 aus zum Nutboden 16 hin zunächst, dann erweitert er sich wieder. Eine entsprechende Form weisen die Dichtelemente 18, 22 auf, deren der Nutmitte zugewandten Außenflächen entsprechende Abschrägungen zu den jeweiligen Kanten 12, 14 hin aufweisen.
Durch die Elastizität der Dichtelemente 18, 22 kann das Dichtsystem 1 dennoch einfach montiert werden: Zunächst werden die Dichtelemente 18, 20 ebenso wie im Ausführungsbeispiel der 1 von oben in die Nut 8 eingesetzt und grob in die in 2 gezeigte Position geschoben. Anschließend wird die Schiene 34 durch Kraftaufwendung eingepresst, hierbei wird der schwalbenschwanzförmige Profilabschnitt 36 die Dichtelemente 18, 22 komprimieren, bis die Schiene 36 bis zum Nutboden gleitet. In dieser Position wird sie durch die elastisch in ihre Ausgangsform zurückkehrenden Dichtelemente 18, 22 dann fixiert.
Eine wiederum abgewandelte Ausführungsform zeigt 3, die anhand ihrer Unterschiede zu 2 beschrieben wird. Hier sind die Dichtelemente 18, 22 über einen flachen Verbindungsabschnitt 38 miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt 38 liegt im Nutboden 16 an und ist vergleichsweise dünn gehalten, seine Höhe beträgt nicht mehr als etwa ein Viertel der Nuttiefe. Dichtelemente 18, 22 und Verbindungsabschnitt 38 sind einteilig aus Gummi (oder alternativ einem anderen elastischen, für Dichtungen geeigneten Werkstoff) gefertigt.
Die wesentliche Form der der Nutmitte zugewandten Außenflächen der Dichtelemente 18, 22 ist gegenüber der 2 unverändert, gleiches gilt für die Schiene 34, die jedoch etwas flacher ausgestaltet ist, da sie sich unverändert nicht über die Höhe der Nut 8 hinaus erstreckt.
Der Einbauvorgang ist ähnlich zu dem der Ausführungsform der 2, jedoch gestaltet sich das Einsetzen der Dichtelemente 18, 22 noch einfacher, da diese einteilig ausgeführt sind: Durch den elastischen, dünnen Verbindungsabschnitt 38 können die Dichtelemente 18, 22 zusammengedrückt werden und in die Nut 8 eingesetzt werden. Durch die Rückkehr des Verbindungsabschnitts 38 in seine ursprüngliche Form werden sie automatisch in der Position der 3 fixiert. Die endgültige Sicherung in dieser Position erfolgt wieder durch Eindrücken der Schiene 34.
Die 4 und 5 zeigen nun Ausführungsformen des Dichtsystems 1, in denen die Dichtelemente 18, 22 als O-Ringe oder Rundschnüre ausgebildet sind, d.h. einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Ihr Durchmesser beträgt in den Ausführungsbeispielen etwa 5/4 der Höhe der Nut 8, so dass sie für die entsprechende Abdichtung zur nicht gezeigten Deckplatte 6 noch über die Nutöffnung 10 hinaus ragen.
Im Ausführungsbeispiel nach der 4 ist das Halteelement identisch dem der 1 ausgebildet, so dass auf eine Wiederholung der Beschreibung hier verzichtet und auf die der 1 verwiesen wird. Das Blechprofil 26 ist dabei so dimensioniert, dass der Winkel der seitlichen, nicht im Nutboden 16 anliegenden Abschnitte zum Nutboden 16 identisch zu dem der Nutwände 13, 15 zum Nutboden 16 ist. Die Abschnitte erstrecken sich dabei bis zur Nutöffnung 10. Die Breite des Blechprofils 26 ist dabei derart auf die Nutbreite abgestimmt, dass die Dichtelemente 18, 22 in ihrer Position so formschlüssig fixiert werden, dass sie nicht aus der Nut 8 herausfallen können. Falls gewünscht, kann hier auch ein gewisses Spiel verbleiben, so dass die Dichtelemente 18, 22 noch eine geringe Bewegungsmöglichkeit haben.
5 zeigt wiederum kreisrund profilierte Dichtelemente 18, 22 in gleicher Größe, jedoch kommt das hier gezeigte komprimierbare Halteelement 40 ohne eine Befestigung mittels Schrauben 30 und damit ohne Bohrungen 28 im Nutboden 16 aus. Das komprimierbare Halteelement 40 weist dazu zwei Blechprofile 42 in vergleichsweise flachgestreckter V-Form auf. Diese sind in der Art einer liegenden V-Form in der Nut 8 angeordnet, wobei deren Höhe der Höhe der Nut 8 entspricht. Die Öffnungen der jeweiligen V-Form liegen dabei jeweils an einem der Dichtprofile 18, 22 an und bieten so den zum Halt der Dichtprofile 18, 22 erforderlichen Formschluss.
Das komprimierbare Halteelement 40 ist so ausgestaltet, dass die V-förmigen Blechprofile 42 in der Querrichtung der Nut 8 zueinander in der Breite verstellt werden können. Hierfür sind die Blechprofile 42 entlang der Haupterstreckungsrichtung des Dichtsystems 1 in regelmäßigen Abständen durch komprimierbare Verbindungselemente 44 verbunden. In der Ausführungsform nach der 5 umfassen diese Federn 46, so dass beim Einbau die Blechprofile 42 einfach zusammengedrückt werden können und sich im eingebauten Zustand von selbst voneinander entfernen, so dass der gewünschte Formschluss hergestellt wird.
Ein alternatives komprimierbares Halteelement 40 zeigt die Ausführungsform nach der 6, wobei dieses jedoch mit den als Dichtlippen ausgestalteten Dichtelemente 18, 22 kombiniert wird, wie sie aus der Ausführungsform der 2 bekannt sind. Durch entsprechende Abstimmung der abgeknickten, der Nutmitte zugewandten Außenflächen der Dichtelemente 18, 22 auf die V-Form der Blechprofile 42 ist eine derartige Ausführung ebenfalls möglich.
Im Unterschied zur Ausführungsform nach der 5 weisen die Verbindungselemente 44 hier jedoch keine Federn 46 auf, sondern vielmehr eine Schraube 48, deren Schaft mit nicht näher dargestellten Nocken versehen ist. Diese sind in einem Hohlraum im Verbindungselement 44 derart angeordnet, dass durch die Drehrichtung der Schraube 48 die Breite des Verbindungselements 44 eingestellt werden kann: In Einbauzustand weisen die Nocken in die Haupterstreckungsrichtung des Dichtsystems 1. Nach dem Einbau werden die Schrauben 48 um 90° gedreht, so dass die Nocken auf die Blechprofile 42 weisen und durch entsprechende Ausbildung des Hohlraums die Verbindungselemente 44 verbreitern.
In der Ausführungsform nach der 7 ist ein Dichtsystem 1 mit einem Bauteil 2 mit einer Nut 8 gezeigt, bei dem zunächst die Nut 8 nicht in das Bauteil 2 spanend eingebracht ist, sondern vielmehr als extrudiertes Profil ausgestaltet ist. Der Nutboden 16 liegt hierbei in einer Ebene mit der umgebenden Oberfläche des Bauteils 2. Die Nutwände 13, 15 sind erhaben ausgeführt.
Das Dichtsystem 1 wird anhand der Unterschiede zur Ausführungsform nach der 1 beschrieben. Der in die Nut 8 eingesetzte Teil ist wiederum im Wesentlichen dreiteilig ausgeführt. Die der Nutmitte zugewandten Außenflächen der Dichtelemente 18, 22 sind eben, stehen jedoch senkrecht zum Nutboden 16. Es bildet sich also zwischen den Dichtelementen 18, 22 kein trapezförmiger, sondern ein rechteckiger Zwischenraum.
Das Halteelement ist im Gegensatz zur 1 hier als massive Schiene 34 ausgeführt, die einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die Höhe der Schiene 34 entspricht der Nuttiefe. Sie ist formschlüssig zwischen den Dichtelementen 18, 22 angeordnet, so dass Dichtelemente 18, 22 und Schiene 34 die Nut 8 vollständig ausfüllen.
Die Schiene 34 weist in regelmäßigen Abständen entlang der Haupterstreckungsrichtung des Dichtsystems 1 Bohrungen 28 auf. Durch die Bohrungen 28 sind Schrauben 30 in jeweils passgenau angeordnete Gewinde 32 im Bauteil 2 getrieben, so dass das Blechprofil 26 über die gesamte Haupterstreckungsrichtung der Nut 8 sicher fixiert ist.
Der Einbau des Dichtsystems 1 erfolgt wiederum derart, dass die Dichtelemente 18, 20 zunächst von oben in die Nut 8 eingesetzt und grob in die in 7 gezeigte Position geschoben werden. Anschließend wird die Schiene 34 in die Nut 8 eingesetzt und die Schrauben 30 festgedreht. Durch den so erzeugten Formschluss werden die Dichtelemente 18, 20 in der korrekten, abdichtenden Position fixiert.
Die 8 und 9 zeigen schließlich verschiedene Ausführungsformen des Dichtsystems 1 mit Bauteilen 2 mit mehreren Nuten 8, wobei beispielhaft zur Darstellung des Dichtsystems 1 in jeweils nur eine Nut 8 ein einteilig aus Dichtelementen 18, 22 mit Verbindungsabschnitt 38 gebildeter Teil der Dichtung 1 wie in der Ausführungsform nach 3, jedoch ohne Schiene 34 dargestellt ist. Die Art des Dichtsystems 1 ist in 8 und 9 unerheblich. Diese wird nicht mehr näher erläutert, sondern vielmehr die räumliche Anordnung der Nuten 8. Daher weisen die 8 und 9 der Übersichtlichkeit halber auch keine auf das Dichtsystem 1 oder die einzelnen Teile der Nut 8 bezogenen Bezugszeichen mehr auf.
In der 8 ist das Bauteil 2 als einfache Platte ausgestaltet, die beiderseitig jeweils zwei nebeneinander in extrudierten Profilen aufgebrachte Nuten 8 aufweist. Hierdurch kann beispielsweise eine doppelte Abdichtung einer einzelnen Deckplatte 4, ggf. mit unterschiedlichen Druckniveaus im Hohlraum 6 und einem weiteren Hohlraum 50 zwischen den auf einer Seite des Bauteils 2 erreicht werden. Alternativ können in der 8 rechts und links Deckplatten 4 angeordnet werden, die sich mittig berühren. Ebenso können auf der unteren Seite des Bauteils 2 in 8 ebenso Deckplatten 4 angeordnet werden, so dass der Hohlraum 6 durch zwei parallele Deckplatten 4 begrenzt wird.
Eine weitere Ausführungsform zeigt 9. Hier weist das Bauteil 2 eine Stufe 42 auf, so dass zwei Niveaus gebildet werden, die jeweils eine Ebene 54, 56 bilden. Die Ebenen 54, 56 sind parallel zueinander. Eine Nut 8 ist auf der unteren Ebene 54, die andere auf der höheren Ebene 56 extrudiert angeordnet.
Diese Anordnung ermöglicht es, zwei parallele Deckplatten 4 über einem Bauteil 2 anzuordnen, wobei die erste Deckplatte 4 mit der Dichtsystem 1 der Nut 8 der unteren Ebene 54 in bekannter Weise einen Hohlraum 6 mit dem Bauteil 2 bildet, ebenso wie in 1 dargestellt. Durch Anordnen einer zweiten Deckplatte 4 auf dem Dichtsystem 1 der zweiten Nut 8 auf der höheren Ebene 56 kann ein zweiter Hohlraum 40 zwischen den parallelen Deckplatten 4 gebildet werden. Dieser kann z.B. zum Einbringen von Solarpaneelen o.ä. verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Dichtsystem
2: Bauteil
4: Deckplatte
6: Hohlraum
8: Nut
10: Nutöffnung
12: Kante
13: Nutwand
14: Kante
15: Nutwand
16: Nutboden
18: Dichtelement
20: Dichtprofilabschnitt
22: Dichtelement
24: Senkrechte
26: Blechprofil
28: Bohrung
30: Schraube
32: Gewinde
34: Schiene
36: Profilabschnitt
38: Verbindungsabschnitt
40: komprimierbares Halteelement
42: Blechprofil
44: Verbindungselement
46: Feder
48: Schraube
: Hohlraum
42: Stufe
44, 46: Ebene

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011117145 A1 [0003]

Claims

Dichtsystem (1), umfassend – eine schwalbenschwanzförmig profilierte Nut (8) mit einer ersten Kante (12) und einer zweiten Kante (14), die den Nutboden (16) der Nut (8) begrenzen, sowie einer ersten Nutwand, die sich von der ersten Kante (12) bis zur Nutöffnung erstreckt, und einer zweiten Nutwand, die sich von der zweiten Kante (12) bis zur Nutöffnung erstreckt, – ein erstes, am Nutboden (16) und an der ersten Nutwand anliegendes Dichtelement (18), – ein zweites, vom ersten Dichtelement (18) beabstandetes und am Nutboden und an der zweiten Nutwand anliegendes Dichtelement (22), und – ein Halteelement (26, 34), welches derart ausgebildet und zwischen den Dichtelementen (18, 22) fixiert ist, dass es die Dichtelemente (18, 22) formschlüssig fixiert.
Dichtsystem (1) nach Anspruch 1, bei dem das erste und/oder das zweite Dichtelement (18, 22) derart ausgebildet sind, dass sie den zwischen jeweiliger Nutwand, Nutboden (16) und Halteelement (26, 34) verbleibenden Raum vollständig ausfüllen.
Dichtsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das erste und/oder das zweite Dichtelement (18, 22) ein kreisförmiges Profil aufweisen, dessen Radius kleiner ist als die Höhe der Nut (8).
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste und/oder zweite Dichtelement (18, 22) einen elastischen Werkstoff umfassen.
Dichtsystem (1) nach Anspruch 4, bei dem der elastische Werkstoff Gummi ist.
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halteelement (26, 34) einen schwalbenschwanzförmigen Profilabschnitt (36) aufweist.
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halteelement (26, 34) in Querrichtung der Nut komprimierbar ist.
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das erste und das zweite Dichtelement (18, 22) durch einen elastischen Verbindungsabschnitt (38) miteinander verbunden sind.
Dichtsystem (1) nach Anspruch 8, bei dem der Verbindungsabschnitt (38) am Nutboden (16) anliegt.
Dichtsystem (1) nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der Verbindungsabschnitt (38) mit den Dichtelementen (18, 22) einstückig ausgeführt ist.
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Halteelement (26, 34) eine auf den Nutboden (16) weisende Bohrung (28) aufweist.
Dichtsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nut (8) auf einem Bauteil (2) angeordnet ist, eine Deckplatte (4) unter Bildung eines Hohlraums (6) auf zumindest einem der Dichtelemente (18, 20) angeordnet ist, und der Hohlraum (6) einen niedrigeren Druck als den umgebenden Atmosphärendruck aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Dichtsystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten – Einsetzen des ersten Dichtelements (18) in die schwalbenschwanzförmig profilierte Nut (8) – Einsetzen des zweiten Dichtelements (22) in die Nut (8), und – Fixieren des Halteelements (26, 34) zwischen den Dichtelementen (18, 22).