-
Beschreibung
-
Die Erfindung betrifft eine elastische Dichtungsprofilleiste zum Abdichten
von Fugen zwischen dem festen und dem beweglichen Element eines Fensters oder einer
Türe, wobei das feste Element der Rahmen, das bewegliche Element der Flügel ist,
und die Profilleiste am einen der beiden Elemente angebracht ist und beim Schliessen
des Fensters oder der Türe sich unter elastischer Deformation gegen das andere Element
anlegt und wobei sie aus einem Verankerungsteil und einem die Deformation aufnehmenden,
federnd nachgiebigen und über einen Verbindungsbereich an den Verankerungsteil angeschlossenen,
aus Wänden gebildeten hohlen Körper besteht.
-
Bedingt durch die heutige Bauweise und die Anforderungen an die Wind-
und Schlagregensicherheit von Fenstern und Türen werden diese fast ausschliesslich
mit elastischen Dichtungsprofilleisten zwischen den beweglichen Elementen, also
den
Flügeln und den Rahmen,ausgerüstet. Diese Profilleisten haben
die Aufgabe, Fertigungstoleranzen sowie Deformationen durch Windbelastung und thermische
Einflüsse zu überbrücken und somit eine dauerhafte Abdichtung gegen Luft- und Regendurchtritte
zu gewährleisten. In der Praxis haben sich im wesentlichen zwei Formen von Dichtungsprofilleisten
herausgebildet, nämlich die sogenannte einfache Lippendichtung und die Hohlkammerdichtung,
letztere teilweise mit einer angehängten Zusatzlippe. Beim Schliessen der Fenster
oder Türen kommt es zum ersten Anliegen an die am weitesten vorstehende Kante der
Dichtungsprofilleiste. Beim weiteren Schliessen wird dieser Anlagepunkt mitverschoben,
sodass es zu einer Deformation der Profilleiste kommt.
-
Je nach Ausbildung der Dichtungsprofilleiste verbleibt, im Querschnitt
der Profilleiste gesehen, der genannte erste Anlagepunkt über den ganzen Schliessweg
als Kontaktpunkt zum schliessenden Element (dann wenn die Dichtlippe geradlinig
ausgebildet und im wesentlichen von der Wurzel bis zur Spitze die gleiche Materialstärke
aufweist). Ist die Dichtlippe dagegen rund, in Form eines Kreisbogens, oder aber
von der Wurzel zur Spitze verjüngt ausgebildet, wandert dieser Kontaktpunkt bei
der Deformation der Profilleiste in Richtung zur Wurzel, während das freie Lippenende
sich wieder mehr oder weniger stark anhebt. In beiden Fällen ergibt sich zwangsläufig
eine im wesentlichen linienförmige Anlage der Dichtungsleiste in deren Längsrichtung
an das zu schliessende Element.
-
Bei der Deformation der Dichtlippe beschreibt diese eine im wesentlichen
kreisförmige Bewegung, ausgehend von ihrer Wurzel.
-
An der sogenannten Bandseite, d.h. an derjenigen Seite der Elemente,
an denen sich die Scharniere befinden, deckt sich dieser Bewegungsablauf im wesentlichen
mit dem Schliessweg
des Fenster- bzw. Türelementes. An den drei
anderen Seiten ist die Schliessbewegung praktisch senkrecht zur Dichtung hin, während
diese sich kreisförmig deformieren möchte. Das führt zu Reibungen und zu Zwängspannungen,
die den Bewegungsablauf hemmen, was zu einem Radiereffekt und damit zu Verschmutzungen
führt (speziell bei Elementen mit dunkelfarbigen Dichtungen).
-
Linienförmige Anlagen von Dichtungsprofilleisten ergeben zwar einen
höhen spezifischen Anpressdruck und sind günstig zum Abdichten gegen Wind- und Regendurchtritt.
Nach den neuesten Erkenntnissen der Schalltechnik ist eine linienförmige Anlage
aber nicht optimal. Schallmessungen haben ergeben, dass selbst zwei hintereinander
angeordnete Profilleisten mit linienförmiger Anlage sowohl bei Fenstern als auch
bei Türen mit einem sogenannten Doppelfalz auch noch keine optimale Dichtung ergeben.
Um auch schalltechnisch ein Höchstmass an Dichtwirkung zu erzielen, muss ein Bereich
der Dichtungsprofilleiste über eine Strecke von mindestens 5 - 7 mm an dem anderen
Element anliegen. Man erklärt dies damit, dass, je länger der Anlagebereich,destogrösser
der Weg ist, den die Schallwellen zurücklegen müssen, bevor sie wieder austreten
und sich frei fortpflanzen können. Je enger und je länger der Weg ist, den sie passieren
müssen, umso mehr Schallenergie wird in Reibungsenergie umgewandelt und damit aus
schalltechnischer Sicht vernichtet. Die linienförmige Anlage muss also zu einer
flächigen Anlage erweitert werden. Diese Anforderung optimal zu lösen, ist Aufgabe
der vorliegenden Erfindung.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die elastische Dichtungsprofilleiste
gelöst, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.
-
Hierbei sind verschiedene Ausführungsformen möglich, die nun anhand
der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden sollen. In den letzteren zeigen:
Fig. 1 eine bisher bekannte Ausführungsform, Fig. 2 eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemässen Profilleiste mit separater Dichtlippe am Körper, Fig. 3 eine
Variante dieser Ausführungsform, Fig. 4 eine zweite Ausführungsform, ohne separate
Dichtlippe, Fig. 5 eine dritte Ausführungsform, die besonders für thermisch oder
schalltechnisch getrennte Elemente geeignet ist, und Fig. 6 die Ausbildung derselben
in den Eckbereichen.
-
Fig. 1 zeigt eine Dichtungsprofilleiste 1 der bisher bekannten Art,
mit ausgezogenen Linien in ungespanntem Zustand und mit gestrichelten Linien, eingebettet
in der Nut einer Fuge 2 eines Rahmens 3 dargestellt. Sie weist eine Dichtlippe 4
auf, die im gespannten Zustand (gestrichelte Linie) an einem Flügel 5 eines Fensters
oder einer Türe anliegt. Dieser Flügel 5 hat sich in Richtung des Pfeiles A bewegt.
Wenn man die Fig. 1 als Schnitt durch den oberen oder unteren horizontalen Teil
des Rahmens 3 und des Flügels 5 betrachtet, ist die Bewegung des letzteren in dieser
Darstellung geradlinig; stellt man sich die Figur jedoch als Schnitt durch den Rahmenteil
vor, welcher demjenigen mit den Scharnieren, also mit der Drehachse des Flügels,
gegenüberliegt, würde die Bewegung des Flügels 5 zwar auf einem Kreisbogen liegen
(die Drehachse würde sich dann weit oberhalb der Figur und senkrecht zur Zeichenebene
befinden), der aber im Verhältnis zwischen dem noch kurzen Bewegungsweg und dem
Schwenkradius praktisch ebenfalls als
Gerade betrachtet werden kann.
Man ersieht auf alle Fälle, dass die Dichtlippe vorerst an einem Punkt B' an ihrer
Spitze vom Flügel 5 berührt wird. Durch die Schwenkbewegung der Dichtlippe 4 und
die geradlinige Bewegung des Flügels 5 wandert diese Berührungsstelle; schliesslich
wird in Endstellung der Punkt B erreicht. Man ersieht vorerst, dass eine Relativbewegung
der Dichtlippe 4 zum Flügel 5 stattgefunden hat, mit Reibung und entsprechendem
Abrieb. Bleibt es bei dieser Art von Berührung, d.h. liegt die Dichtlippe 4 in dieser
Schnittdarstellung nur in einem Punkt am Flügel 5 an, also in Punkt B, spricht man
von linienförmiger Anlage, denn die Berührung setzt sich natürlich über die ganze
Länge der Dichtlippe, also senkrecht zur Zeichenebene, fort. Eine linienförmige
Anlage ist insbesondere dann der Fall, wenn die Dichtlippe 4 gegen die Profilleiste
hin gekrümmt ausgeführt wird. Man könnte nun einwenden, dass durch Verwendung einer
grösseren Profilleiste leicht eine Berührung mit dem Flügel 5 erreicht werden könnte,
die sich beiseitig vom Punkt B aus erstrecken würde; statt des Anlagepunktes B würde
dann ein Anlagebereich ausgebildet und damit, bezogen auf die ganze Länge der Profilleiste
1, eine flächige Anlage an den Flügel 5. Dies hat jedoch Nachteile. Die Ausdehnung
dieses Anlagebereiches hängt sehr stark von den unvermeidlichen Fabrikationstoleranzen
ab. Im einen Extremfall bleibt es beim Kontaktpunkt und damit bei der linienförmigen
Anlage, im andern Extremfall erweist sich die Profilleiste 1 als zu dick und muss
stark deformiert werden, was einen erhöhten Kraftaufwand und einen entsprechenden
Abtrieb zur Folge hat. Es ist also von Vorteil, wenn man dafür sorgen kann, dass
der Anlagebereich und damit die flächige Anlage auf kontrollierte Weise so gross
wie möglich gemacht werden.
-
Dass dies erreicht werden kann, zeigen die folgenden Figuren.
-
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Profilleiste ist
in Fig. 2 dargestellt. Wesentlichste Merkmale sind die Ausbildung eines elastisch
federnden Körpers 6, der an den schon aus Figur 1 ersichtlichen Verankerungsteil
7 über einen Verbindungsbereich 8 angeschlosssen ist, sowie einer Dichtlippe 9.
Die letztere dient als Tragorgan für einen möglichst langen Anlagebereich 10. Der
Federkörper 6 ist parallelogrammförmig, mit einer vom genannten Verbindungsbereich
8 aus sich erstreckenden ersten Wand 11, zwei schräg von dieser abstehenden, hier
parallelen Wänden 12a, 12b und mit einer die Enden dieser Wände verbindenden, zur
ersten Wand parallelen Wand 13. Der Federkörper 6 hat die Aufgabe, die unterschiedliche
Breite der Fuge 2 zwischen Rahmen 3 und Flügel 5 zu überbrücken und für den notwendigen
Vorspann-Dichtdruck zu sorgen. Die Dichtlippe 9 ist an der äussersten Kante des
parallelogrammförmigen Federkörpers 6 mit Hilfe eines Ueberganges 14, der dünner
als die Dichtlippe 9 und auch dünner als die Wände 12, 13 ist und somit wie ein
Gelenk für die Dichtlippe 9 wirkt, an den Körper 6 angehängt.
-
Die Dichtlippe 9 ist leicht bogenförmig ausgebildet und zwar in einer
Form, bei welcher eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Lippenenden
9a, 9b in Verbindung mit der Aussenkante 9c der Dichtlippe einen Kreisbogen bildet.
Die bogenförmige Vorspannung wird so gewählt, dass die Dichtlippe in ihrer Endstellung
über ihre gesamte Länge an dem Gegenelemeint, also hier an den Flügel 5, anliegt
und an beiden Enden 9a, 9b einen etwas erhöhten Druck auf diesen ausübt. Auf diese
Weise wird den Schallwellen, die im Kontaktbereich zwischen Dichtlippe und Flügel
5 durchtreten wollen, der grösstmögliche Widerstand entgegengesetzt.
-
Bei dieser Ausführungsform wird noch ein weiterer Vorteil erreicht.
Die obere schräge Wand 12b des Parallelogrammes bildet in Verbindung mit der noch
nicht verlängerten Dichtlippe 9 und der in die gemeinsame Spitze, gebildet durch
den Gelenkübergang 14, mündenden anderen Wand 13 des Parallelogramms eine im wesentlichen
symmetrische Pfeilform. Bei der Deformation der Dichtungsprofilleiste durch den
sich schliessenden Flügel 5 werden die Wände 12a, 12b stärker gegen die erste Wand
11 hin gedrückt. Die zu dieser parallele Wand 13 und damit der Gelenkübergang 14,
also die Pfeilspitze, verschieben sich nach oben, während sich die beiden Enden
der Pfeilschenkel, also das Ende 9a der Dichtlippe und das entsprechende Ende der
Wand 12b, relativ zur Wand 13 senkrecht bewegen. Die Verschiebung der Pfeilspitze
kompensiert nun praktisch genau die Aufwärtsbewegung des Anlagepunktes B', wie sie
in Fig. 1 noch auftritt. Der Punkt B' führt also praktisch dieselbe Bewegung aus
wie der Flügel 5, nämlich eine völlig geradlinige, und bleibt daher relativ zum
Flügel 5 unverändert. Diese reibungsfreie Deformationsbewegung wirkt sich sehr positiv
aus das Schliessverhalten des Flügels 5 aus, da nunmehr die Reibung und damit auch
der Abrieb wegfallen. Einzig an der sogenannten Bandseite des Flügels 5, d.h. an
derjenigen Seite, an der sich die Scharniere befinden (in der Figur ist deren gemeinsame
Drehachse C samt Drehpfeil angedeutet), ergibt sich eine kleine Reibung, weil hier
in unmittelbarer Nähe der Scharniere die Bewegung des Flügels nicht mehr geradlinig
ist. Weil aber in diesem Fall der Verriegelungsgriff, mit welchem der Flügel bewegt
wird, sich weit weg befindet, ist der Hebelarm zwischen Verriegelungsgriff und Scharnier
am grössten, und damit kann diese Reibung am leichtesten überwunden werden; sie
ist vernachlässigbar.
-
Die Dichtlippe 9 kann nicht in allen Fällen an ihrem freien
Ende
9a so weit verlängert werden, dass die gewünschte Länge b des Anlagebereiches 10
erreicht wird. Aus diesen Gründen ist in Fig. 3 eine leicht abgeänderte Ausführungsform
dargestellt, in welcher die Dichtlippe in entgegengesetzter Richtung verlängert
ist. Der Anschluss an den Federkörper 6, d.h. der Gelenkübergang 14, befindet sich
somit zwischen den beiden freien Enden 9a, 9b der Dichtlippe. Im übrigen ist aber
diese Ausführungsform identisch mit derjenigen in Fig. 2.
-
Eine weitere Ausführungsform der Dichtungsprofilleiste, welche schalltechnisch
optimalen Bedingungen genügt, ist in Fig. 4 dargestellt. Im Gegensatz zu den Ausführungsformen
der Figuren 2 und 3, in welchen der Anlagebereich 10 auf einem besonderen Tragorgan
9 angebracht ist, welches an den Federkörper 6 nur an einem Ende schwenkbar angehängt
ist, dient hier diejenige Wand, welche die Enden der von der ersten Wand 11 sich
erstreckenden Wände miteinander verbindet, als Tragorgan.
-
Diese Wand, welche der Wand 13 in Figuren 2 und 3 entspricht und daher
mit 13' bezeichet ist, ist zu diesem Zweck entsprechend ausgebildet. Sie ist an
die Wände 12a, 12b mit Hilfe zweier Gelenkübergänge 15, 16 angeschlossen, die in
gleicher Weise wie der Uebergang 14 ausgebildet sind, also durch Verdünnung der
entsprechenden Wandstellen im Körper 6, und welche daher ebenfalls wie Gelenke wirken.
Entsprechend der geänderten Wirkungsweise muss hier der Anlagebereich 10 geringfüfig
nach aussen gewölbt werden, damit er im Funktionszustand möglichst auf die ganze
Länge am Flügel 5 anliegt. Die Wölbung sowie die Dicke der Wände werden so gewählt,
dass auch hier an beiden Enden des Anlagebereiches ein leicht erhöhter Druck auftritt.
-
Der Federkörper 6 bildet in Verbindung mit dem in ihm eingehängten
Tragorgan, der Wand 13' und den übrigen Wänden den
dargestellten
Querschnitt, der jedoch auch im wesentlichen kreisförmig oder ovalförmig sein kann.
Je grösser die zu überbrückende Toleranz zwischen Rahmen 3 und Flügel 5 ist, desto
mehr nähert sich die Form des Federkörpers 6 einem gestreckten Oval.
-
Die im Vergleich zu den Figuren 2 und 3 geänderte Form des Verankerungsteils
7 ist ausschliesslich durch die andere Ausführungsform des Rahmens 3 bedingt und
hat auf die vorliegende Erfindung keinen Einfluss.
-
Auch bei dieser Ausführungsform nach Fig. 4 kommt es, wie bei den
anderen beiden Ausführungsformen, nach dem Anlegen des Flügels 5 an den Anlagebereich
10 und während der anschliessenden Deformation zu keiner Reibung zwischen dem Anlagebereich
und dem Flügel 5, da vor allem die Wände 12a, 12b sich in entgegengesetzten Richtungen
so durchbiegen, dass die Wand 13' stets unverändert am Flügel 5 anliegt. Dies trifft
für diejenigen Seiten des Fensters bzw. der Türe zu, welche nicht die schon erwähnte
Bandseite sind. An der letzteren kann es allenfalls zu einer geringfügig seitlichen
Verschiebung kommen. Bei engen Platzverhältnissen und grossen zu überbrückenden
Toleranzen kann es vorkommen, dass der Federkörper 6 nicht mehr genügend Platz zum
Ausweichen hat und anstösst. In diesem Fall kommt es in der Endphase der Deformation
auch zu einer geringfügigen Reibung, die aber wegen des schon weiter oben erwähnten
Hebelarmes leicht überwunden werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Dichtungsprofilleiste
ist in Fig. 5 dargestellt. Sie kommt dort zur
Anwendung, wo thermisch
oder akustisch getrennte Konstruktionselemente vorliegen und die dargestellte Dichtungsprofilleiste
nicht mehr mit dem Element direkt, sondern mit einem ebenfalls schall- und wärmedämmenden
Dichtungskörper 17 bekannter Ausführung in Berührung kommt. Im wesentlichen ist
die Dichtungsprofilleiste dieselbe wie in Fig. 4, d.h. es ist ebenfalls eine Wand
13' mit je einem Gelenkübergang 15, 16 an jedem ihrer Enden vorhanden. Die beiden
daran anschliessenden Wände 12a', 12b' sind jedoch hier von ungleicher Länge, was
zur Schrägstellung der Wand 13' und damit des Anschlagbereiches 10 führt. Die beiden
Uebergänge 15, 16 weisen somit unterschiedliche Abstände zum Verbindungsbereich
8 auf. Eine gedachte Verlängerung der Wand 13t bildet mit einer durch den Verbindungsbereich
8 gelegten Grundlinie 18 vorzugsweise einen Winkel von 10 - 200. Beide Wände 12a',
12b' können V-förmig auseinanderstreben, sodass sie praktisch direkt aus dem Verbindungsbereich
8 herausentspringen, ohne erste Wand 11, wie bei den bisherigen Ausführungsformen.
Mit Vorteil ist zudem wenigstens die eine Wand, und zwar die längere Wand 12a',
gekrümmt, damit die Wand 13 nicht allzu lang wird. Die andere Wand 12b' kann praktisch
geradlinig, schwach gekrümmt, wie dargestellt oder sogar ebenfalls so stark gekrümmt
wie die Wand 12a' sein. Die Schrägstellung der Wand 13', die auch beim gegenüberliegenden
Dichtungskörper 17 vorgesehen ist, ergibt eine einwandfreie Anlage der Dichtungsprofilleiste
an den Dichtungskörper 17 und damit eine einwandfreie Wärme-und Schalldämmung.
-
Bei allen dargestellten Ausführungsformen war die Dichtungsprofilleiste
1 als am festen Element, d.h. am Rahmen 3 angebracht, dargestellt; Dies ist jedoch
nicht Bedingung. Sie
kann auch am beweglichen Element, also am
Flügel 5, befestigt sein. Die Wirkungsweise ist dieselbe.
-
Alle dargestellten Ausführungsformen sind nur dann voll wirksam, wenn
sie die abzudichtende Tür- oder Fensteröffnung rahmenartig umschliessen können.
Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 2 - 4 wird die Dichtungsprofilleiste
auf Gehrung geschnitten, wobei die an den Ecken der Elemente 3, 5 rechtwinklig aufeinanderstossenden
Profilleistenabschnitte je nach Material verklebt, verschweisst oder zusammenvulkanisiert
werden. Zusätzliche Toleranzprobleme entstehen in diesem Fall nicht, da die Dichtungsprofilleiste
bezw. ihre Abschnitte sich an das flächig ausgebildete Element 3 bezw. 5 anlegen,
sodass Verschiebungen in der Höhe oder der Breite zwar zu Aenderungen der Anlagebereiche,
nicht aber zu Undichtigkeiten führen.
-
Bei der Ausführungsform nach Fig.5 ist aber die Anlage nicht an ein
flächiges Element, sondern gegen den selber einen Rahmen bildenden Dichtungskörper
17, wobei die Anlagekanten um etwa 10 - 300 gegen die Schliessrichtung des beweglichen
Elementes geneigt ist. Die beiden Körper 6, 17 bilden also einen inneren und einen
äusseren Rahmen, die sich beide aneinander anpassen müssen.Bei geringfügigen Differenzen
in der Rahmengrösse oder bei Winkelverschiebungen innerhalb dieses Dichtungsprofilrahmens
sind die Eckpunkte der inneren Dichtungsprofilleiste und des äusseren Dichtungskörpers
17 nicht mehr deckungsgleich, sodass rechtwinklige Innen- bzw. Aussenecken mit scharfen
Kanten zu Undichtigkeiten führen müssen. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 -
4 sind solche scharfkantige Eckenausbildungen zulässig; sie entstehen, indem die
Profilleistenenden wie erwähnt auf Gehrung, und zwar auf 45°, geschnitten werden.
-
Die so zusammengefügten Enden wirken aber relativ steif und können
nur geringfügige Toleranzen aufnehmen, was bei der Abdichtung nach Fig. 5 nicht
mehr ausreicht.
-
Werden die Ecken der Dichtungsprofilleiste und des Dichtungskörpers
17 im Anlagebereich jedoch gemäss Fig.6 ausgerundet.
-
ist es nicht mehr notwendig, dass die Innen- und Aussenecke exakt
aufeinander treffen, da die beiden Rundungen auch dann zusammen in Anlage gebracht
werden, wenn sich Verschiebungen ergeben. Durch die Rundung ist es möglich, dass
die beiden Wände 12a, 12b bezw.
-
12a', 12b' des Körpers auch in den Ecken elastisch nachgeben können,
sodass dessen Flexibilität auch in diesem Bereich erhalten ist. Ein Innenradius
ri von beispielsweise 7 mm und ein Aussenradius ra von 10 mm genügen.
-
Grundsätzlich gelten ähnliche Bedingungen, wie sie für die Verbesserung
des Schallschutzes ausgenutzt wurden, auch für die Verbesserung des Wärmedurchganges.
Elastische Kautschuke bezw. Kunststoffe sind relativ schlechte Wärmeleiter. Je grösser
die Materialdicke ist, bezw. je länger der Weg ist, den abfliessende Wärme im Bereich
der Dichtungen passieren muss, umso besser ist die Wärmedämmung. Die für den Schallschutz
angestrebten grossen Anlagebereiche bilden entsprechend grosse Fliesswege für die
Wärme und bringen damit einen verbesserten Wärmeschutz, der zwar im Gesamtwärmeverlust
einer Türe oder eines Fensters nicht viel bringt, den noch aber seinen Wert hat.
In vielen Fällen sind nämlich die Oberflächentemperaturen der Dichtungen an der
Innenseite, vom Rauminneren her betrachtet, von ausschlaggebender Bedeutung, da
es von ihnen abhängt, ob eine erhöhte Kondenswassergefahr vorliegt.
-
Kondenswasser muss aber vermieden werden, wenn das Fenster langfristig
seine Funktion erfüllen und hygienisch einwandfrei sein soll.
-
- Leerseite -