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Dichtung für Fenster, tore, Schotten und insbesondere Lukendeckel
sowie Dichtungsanordnung mit einer solchen Dichtung Die Erfindung betrifft eine
Dichtung für Fenster, Tore, Schotten, insbesondere lukendeckel, mit einem wenigstens
flächigen Bett, das an einem der abzudichtenden Teile angeordnet und einem Steg
am anderen Eeil zugekehrt ist, wobei die Dichtung aus einem Elastomer besteht. Weiterhin
betrifft die Erfindung eine Dichtung in einer Anordnung, in welcher das wenigstens
flächige Bett einen profilierten Querschnitt als Winkelprofil oder aber auch als
rinnenförmiges Profil aufweist, wobei im letzteren Falle eines rinnenförmigen Profils
dessen offene Seite dem Steg zugekehrt ist.
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Bekannt sind Dichtungen aus Moosgummi mit einer Bekleidung aus wasserundurchlässigen
Weichgummiplatten. Derartige Dichtungen werden in einem rinnenförmigen Profil beispielsweise
durch Hebung befestigt. An diese Dichtungseinlagen werden erhebliche Beanspruchungen
gestellt. Allgemein sind bei Schiffsluken diese Abdichtung#en am Lukendeckel befestigt,
während an dem herumlaufenden Still der Steg angeordnet ist.
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Der Lukendeckel liegt auf dem Sülirand auf, wobei die Dich tungseinlage
durch den Steg in einem bestimmten Ausmaß zusammengepreßt wird. Hierbei treten erhebliche
Beanspruchungen auf, weil die Teile, zwischen denen die Dichtungseinlage angeordnet
ist, auch im geschlossenen Zustand Relativbewegungen ausführen können.
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Durch die langandauernde Komprimierung ergibt sich dabei eine Gasdiffusion
aus den gepreßten Zellen, die insbesondere bei erhöhter Temperatur erheblich ist
und die Elastizität der Dichtungen nach verhältnismäßig kurzer lebensdauer herabsetzt
und zur Deformierung führt, Diese Nachteile kommen besonders zur Geltung bei größeren
Bauteilen wie sie zoBo Schiffslukendeckel sind, an denen immer größer werdende Toleranzen
aufgenommen werden müssen.
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Es ist auch bekannt, die äußere Oberfläche der Bekleidung nach außen
vortreten zu lassen, wobei die Mittellinie dieser Bekleidung länger als der Abstand
zwischen den Schenkeln z0B0 eines rinnenförmigen Profils ist, Dadurch wird jedoch
zugleich entsprechend die Wirkung des eigentlichen Dichtungskörpers der Dichtungseinlage
aus Moosgummi bsw, zelischwainmartigem Gummi beeinträchtigt, abgesehen davon, daß
die im Querschnitt volle Ausführung dieser Dichtungseinlage auch nicht so gut geeignet
ist, Bewegungen zwischen den Teilen, zwischen welchen die#-Dichtung angeordnet ist,
aufzunehmen. Bei einer solchen bekannten Ausführung ergibt sich eine Zerstörung
und bleibende Verformung, weil keine größeren Toleranzen aufgenommen oder überbrückt
werden können0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dichtung und eine
Dichtungsanordnung für eine solche Dichtung zu schaffen, bei welcher auch bei großen
Eindrucktiefen bew, bei einer Uberschreitung einer vorgesehenen Eindrucktiefe das
Material nicht überbeansprucht wird, bei einer Unterschreitung der Eindrucktiefe
jedoch ein genügender Anpreßdruck zur Gewährleistung der Abdichtung verbleibt und
unter Einhaltung dieser Bedingungen auch Relativbewegungen der Bauteile an der Dichtfläche
aufgenommen werden können.
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kiese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtung
zum
Bett bzw. einem Boden eines das Bett bildenden Profils hin im mittleren Bereich
einen Freiraum aufweist, der zwischen den sich zum Bett erstreckenden Schenkeln
der Dichtung in seinem mittleren Bereich eine zum Bett hin gerichtete Vorwölbung
aufweist.
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Das Bett selbst kann als Fläche, als Winkelprofil oder als rinnenförmiges
Profil ausgeführt sein. Darauf wird später noch Bezug genommen.
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Durch den Freiraum besteht aufgrund der Elastizität des Elastomers
eine erhöhte Flexibilität, die sich nicht nur aus der Kompression der Dichtung ergibt,
wobei zugleich Bewegungen aufgenomsen werden können.
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Mit besonderem Vorteil ist der Freiraum in bestimmten Abständen von
Querstegen durchsetzt, die den Freiraum unterteilen und am Boden des Bettes anliegen
oder befestigt sind, Dadurch wird zugleich eine zusätzliche Abstützung, aber auch
eine Abschottung gegen abzudichtende Medien unter der Dichtung erreicht.
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Die sich quer zur Längsrichtung der Dichtungseinlage erstreckenden
Stege haben dabei eine Breite, die eine seitliche Bewegung nicht verhindern.
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Die im Freiraum angeordnete und zum Bett hin gerichtete Vorwölbung
schafft vorteilhaft eine mittlere Abstützung, die bei der Herstellung des Dichtungsdruckes
durch die neben der Vorwölbung verbleibenden Räume besonders geeignet ist, Relativbewegungen
der Teile zuzulassen,zwischen denen die Dichtung angeordnet ist. Besonders bevorzugt
wird in einer wesentlichen Ausgestaltung, daß die zum Bett bzw. Boden hin gerichtete
Vorwölbung im unbelasteten Zustand der Dichtung mit Abstand von dem Bett bzw. Boden
angeordnet ist.
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Bei begirniender Komprimierung kann das Dichtungsmaterial in den Freiraum
ausweichen, wobei erst kurz vor einer vorgesehenen
Eindrucktiefe
eine Belastung des Elastomers auftritt, ohne daß jedoch eine so starke Zusammenpressung
und Überlastung wie bisher erfolgt. Im Endzustand steht der gesamte Profilquerschnitt
der Dichtung in einem fast gleichmäßigen Spannungszustand, so daß nach Entlastung
auch der gesamte Querschnitt in die ursprüngliche Form zurückstrebt. Das ist wesantlich,
weil dadurch die Erscheinung bei bekannten Dichtungen vermieden wird, bei denen
einzelne Querschnittsbereiche verschieden stark belastet und somit schneller deformiert
und unbrauchbar und damit wirkungslos werden, Es wird eine Lösung einbezogen, daß
die Vorwölbung auch im belasteten Zustand bis an den Boden des Profilbettes reicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform erstreckt sich der Freiraum
etwa über die Hälfte der Dichtungsbreite. Hierdurch ergeben sich günstige Bedingungen
für die gleichmäßige Belastung der Dichtung und die Fähigkeit, Relativbewegungen
aufzunehmen0 Ferner wird bevorzugt, daß die Vorwölbung rund ausgeführt ist und bogenförmige
Übergänge zu den Schenkeln vorgesehen -sind.
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Dadurch können Materialspannungen vermieden werden.
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Es wird Jedoch einbezogen, daß die Vorwölbung im Querschnitt im wesentlichen
trapezförmig ist. Hierdurch können sich besonders günstige Anlagebedingungen ergeben-,
was von Vateil sein kann, insbesondere, wenn die Eindrucktiefe definiert ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung durchsetzt die Vorwölbung
wenigstens etwa die Hälfte der Tiefe des Ereiraums. Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführung durchsetzt die Vorwölbung etwa #wei Drittel der Tiefe des Freiraumes
zum Boden hin.
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Die Höhe der Vorwölbung hängt von der vorgesehenen Eindrucktiefe und
Belastung der Dichtung ab. Weiterhin wird einbezogen, daß die Dichtung(der Dichtungskörper)aus
einem Elastomer in kompakter Ausführung und/oder porös mit mellenstruktur vorgesehen
ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Busführungsbe ispielen
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind0 In der Zeichnung zeigen: Fig,
1 : eine Dichtungsanordnung an einem Lukendeckel in Teildarstellung und im Schnitt;
Fig. 2 : eine Einzeldarstellung der Dichtung nach Fig, 1 im Schnitt längs der Linie
II - II in Figo 3; Fig. 3 : eine Draufsicht auf Figo 2 zur Darstellung eines Längenabschnitt#s
einer Dichtung; Fig. 4 : eine Seitenansicht von Bigo 3; Fig. 5 : einen Querschnitt
einer gegenüber Fig. 2 abgewandelten Ausführungsform einer Dichtung; Fig. 6 : einen
Querschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Dichtung; Fig. 7 : einen Querschnitt
durch eine weitere Ausführungsform einer Dichtungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen
Dichtung0 In Fig. 1 bezeichnet 1 einen Randabschnitt eines Iiukendeckels.
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Dieser hat hier ein nach unten gekehrtes rinnenförmiges Profil, dessen
Boden mit 2 und dessen Schenkel mit 3, 4 bezeichnet sind.
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Es ist zu einem nach oben gerichteten Steg 5 offen, der um die Lukenöffnung
herumlaufend auf dem Süll 6 angeordnet ist. In dem rinnenförmigen Profil ist die
Dichtung 7 angeordnet, Ihre Außenseite 8 ist gegenüber den Enden der Schenkel versenkt,
die sich auf dem Süll 6 abstützen, wobei der Steg 5 die Dichtung 7 komprimiert.
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Diese Teile sind nur schematisch dargestellt.
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Die Dichtung besteht gemäß Fig. 2 aus einem inneren Körper 12 mit
einer wasserundurchlässigen Abdeckung auf den freiliegenden Seiten0 Diese bildet
in diesem Ausführungsbeispiel eine Bekleidung an den an den Schenkeln 3, 4 des Bettes
anliegenden Außenseiten und der nach unten gerichteten Außenseite 8. Die Abschnitte
der Bekleidung sind mit 9,10, 11 bezeichnet. Diese Bekleidung besteht vorteilhaft
aus Vollgummi oder einem anderen entsprechenden Material mit guter Abriebfestigkeit.
Die Dichtungseinlage 12 besteht aus einem Elastomer, insbesondere mit Zellenstruktur,
vorteilhaft auch aus Moosgummi. Das Elastomer kann sowohl als kompakte Mischung
als auch in poröser, geblähter oder geschäumter Einstellung verwendet werden.
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Zu dem Boden 2'des rinnenförmigen Profils, das in einer anderen Ausführung
auch eine Platte sein kann, die praktisch nur den Boaen 2 bildet, verbleibt ein
Freiraum 13, der sich etwa über die halbe Breite der Dichtung erstreckt, aber an
den beiden Seiten von bis zum Boden 2 durchgehenden Schenkeln 14, 15 flankiert ist.
Im Freiraum erstreckt sich zu dem Boden 2 hin eine Vorwölbung 16, die mit Abstand
von dem Boden endet, aber so bemessen ist, daß sie bei der vorgesehenen Eindrucktiefe
den Boden erreicht. Die Vorwölbung ist gemäß Fig. 2 als runder Wulst ausgeführt,
von welchem bogenförmige Übergänge 17, 18 zu den Schenkeln 14, 15 vorgesehen sind.
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Gemäß Big. 3 und 4 ist der Freiraum an den Enden sowie in gleichmäßigem
Abstand von Querstegen 19, 20, 21, 22 durchsetzt.
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Diese Querstege verbinden die Schenkelenden und verlaufen mit ihrem
Rand in dieser Höhe, so daß sie sich durchgehend an den Boden 2 des Bettes bzw.
Profils anlegen. Die Dichtung wird durch Verklebung mit einem geeigneten Material
befestigt, wobei zweckmäßig auch die Ränder der Querstege festgelegt werden. Dabei
wird bevorzugt, daß vom Dichtungskörper 12 wenigstens an den freiliegenden Flächen,
d.h. an den Flächen zum Freiraum 13 hin, und.an den Enden der Schenkel 14, 15 die
Fabrikationshaut abgespalten ist.
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Bei einer solchen Dichtungsform erreicht die Vorwölbung 16 erst kurz
vor der vorgesehenen Zusammenpressung den Boden 2 des rinnenförmigen Profilbettes.
Dabei ergibt sich eine im wesentlichen gleichmäßige Querschnittsbeanspruchung. Bewegungen
zwischen den abzudichtenden Teilen werden infolge der verbleibenden Abschnitte des
Freiraumes ohne Uberbeanspruchung des Dichtungsmaterials aufgenommen.
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Gemäß den Fig. 5 und 6, in welchen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, erstreckt sich die Vorwölbung 23 weiter in den Freiraum 13 als nach
Fig. 1. Dabei können auch die bogenförmigen Obergänge 17, 18 näher an der an dem
Boden 2 anliegenden Fläche vorgesehen sein, so daß die Vorwölbung 23 selbst etwa
gleichen Querschnitt wie die Vorwölbung 16 hat. Es wird bemerkt, daß der hier dargestellte
Dichtungskörper keine äußere Belegung oder Abdeckung aufweist.
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Wach Fig. 6 ist in der Dichtung 12 eine im wesentlichen trape# förmige
Vorwölbung 24 angeordnet, die sich in den Freiraum 13 erstreckt. Dadurch wird an
der Stirnfläche der Vorwölbung eine im wesentlichen flächige Anlage erreicht.
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Durch die variable Höhe der Vorwölbung 16, 23, 24 ist ein gewünschter
Toleranzbereich leicht zu erfüllen. Je nach dem Verwendungszweck können mit der
beschriebenen Dichtung die erwähnten Probleme gelöst werden, zumal verschiedene
Materialvariationen und -kombinationen möglich sind. Eine große Elastizität läßt
sich dabei auch durch einen hohen Freiraum bis fast unter die Bekleidung 9 erreichen.
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Nach Fig. 7 besteht die Möglichkeit, daß das Dichtungsbett aus der
Anlagefläche 25 und einer dazu senkrechten Widerlagerfläche 1.6 besteht.Zwischen
diesen ist die bezüglich Fig.7 mit 27 bezeichnete Dichtung angeordnet, die den Freiraum
28 und eine in diesen vorragende Vorwölbung 29 hat. Diese Ausführung bietet gegenüber
dem rinnenförmigen Profil den Vorteil, daß eine
seitliche Verlagerung
der Beaufschlagung leichter aufgenommen werden kann0 Weiterhin geht aus einer solchen
Ausführung hervor, daß die Vorwölbung erst dann zusammengepreßt wird, wenn ein Dichtungsandruck
die Vorwölbung auf das Bett 25 drückt, wobei dann bei seitlicher Verlagerung eine
Abwälzung möglich ist, Es wird bevorzugt, daß der Dichtungskörper mit verschiedenen
Elastizitätswerten oder Por#sitäten im Bereich der Schenkel einerseits und der Vorwölbung
andererseits ausgeführt ist, Ferner besteht die Möglichkeit, verschiedene Elastomere
in den verschiedenen Bereichen vorzusehen. Hierin liegt ein besonderes Merkmal der
Erfindung, die es zuläßt, daß im Bereich des Steges 5 eine große Zone mit kleiner
Kompression erreicht wird, ohne daß dabei der notwendige Dichtdruck auch bei großen
Toleranzen in der Eindrucktiefe unterschritten wird, Die Ausführungsbeispiele zeigen
sowohl die Dichtung als auch verschiedene Dichtungsanordnungen, bei denen das Profilbett
einmal als flache Platte ausgeführt wird, auf der die Schenkel durch Verklebung
befestigt sind, während in einer anderen Ausführungsform an der Platte ein Winkelstück
senkrecht zur Erstreckung der Platte angeordnet ist, In einer weiteren Dichtungsanordnung
ist die Platte mit zwei derartigen Winkelstükken ausgeführt, so daß als Aufnahmeprofil
eine im Querschnitt U-förmige-Rinne vorgesehen ist, deren Schenkel außerhalb der
Dichtungsschenkel angeordnet sind und deren Steg den Freiraum begrenzt.