WO2005118970A1 - Dichtungselement - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemässe Dichtungselement besteht aus einem weichen Schaumstoff mit einer Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m2s und ist derart ausgebildet, dass es nach Kompression eine im wesentlichen über seine gesamte Länge und Breite homogene, verzögerte Rückstellung vollzieht.

Description

Dichtungselement

Die Erfindung betrifft ein Dichtungselement aus weichem, flexiblem Schaumstoff.

Derartige Dichtungselemente sind bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt geworden und werden zur Abdichtung gegen Wasser, Feuchtigkeit, Luft und Schall oder zur Vibrationsdämpfung in verschiedensten technischen Industriebereichen eingesetzt, wobei die Dichtungselemente üblicherweise in Form von Bändern oder Formteilen hergestellt werden. Neben sogenannten offenzelligen Schaumstoffen, die eine relativ hohe Luftdurchlässigkeit aufweisen, sind auch sogenannte geschlossenzellige Schaumstoffe bekannt, die eine geringe Luftdurchlässigkeit aufweisen. Für die Abdichtung in der Bauindustrie werden getränkte Weichschaumstoffe im Rahmen der DIN 18542 in verschiedene Beanspruchungsgruppen eingeteilt.

Grundlegende Beispiele derartiger Dichtungselemente sind etwa aus der FR 1 544 724, der DE 1 000 946, der EP 317 833 A2 und der EP 688 382 B1 bekannt.

Nachteilig an den bisherigen Dichtungselementen war, dass bestimmte Anforderungen wie Schlagregendichtigkeit entweder lediglich bei starker Komprimierung der Dichtungselemente erfüllbar waren oder dass die Dichtungselemente nur schwer handhabbar waren.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dichtungselement aus weichem Schaumstoff zu schaffen, das für einen Einsatz zur Abdichtung von Fugen leicht handhabbar ist und auch bei nahezu vollständig rückgestelltem Zustand extrem gute Dichtwerte erzielt und die einschlägigen DIN-Normen erfüllt.

Das Dichtungselement besteht aus einem weichen Schaumstoff mit einer Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m²s und ist derart ausgebildet, dass es nach Kompression eine im Wesentlichen über seine gesamte Länge und Breite homogene, verzögerte Rückstellung vollzieht. Dadurch wird gewährleistet, dass das Dichtungselement vielseitig und flexibel einsetzbar ist und selbst in nahezu vollständig rückgestelltem Zustand eine enorm hohe Schlagregendichtigkeit aufweist. Vorzugsweise ist das Dichtungselement derart ausgebildet, dass es nach Kompression eine verzögerte Rückstellung auf etwa 80-95% der ursprünglichen Dicke vollzieht, wodurch gewährleistet wird, dass auch im Endzustand die gewünschten Normen erfüllt werden.

Im Sinne einer guten Handhabung im Baubereich ist das Dichtungselement vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es ab -10° C eine zuverlässige Rückstellung vollzieht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtungselement flammhemmend ausgebildet ist, wodurch die DIN ISO EN 4102 B1 hinsichtlich des Brandverhaltens auch im rückgestellten Zustand erfüllt wird.

Für einen Einsatz im Außenbereich ist es vorteilhaft, dass das Dichtungselement UV- beständig ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement besteht aus einem weichen, flexiblen Schaumstoff, vorzugsweise aus einem Polyurethan-Schaumstoff. Ebenso ist aber auch z.B. die Verwendung eines Melaminharzschaums oder eines Silikonschaums denkbar. Das erfindungsgemäße Dichtungselement weist ein netzförmiges Grundgerüst auf, in welchem ein dichtes Zellengerüst implementiert ist. Der Schaumstoff ist als geschlossenzelliger Schaumstoff ausgebildet, der eine Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m²s (gemessen nach DIN 53887 mit einem sogenannten Frank-Gerät), vorzugsweise höchstens 40 l/m²s, mehr bevorzugt höchstens 25 l/m²s aufweist. Je geschlossenzelliger der Schaumstoff ist, desto mehr und desto kleinere Zellen besitzt er. Die Luftdurchlässigkeit ist daher auch kor- reliert mit der Anzahl und Größe der Zellen. So entspricht z.B. bei einem Polyurethanether- schaumstoff eine Luftdurchlässigkeit von 40 l/m²s in etwa einer Zelldichte von 25 ppi (pors per inch) und einem Zelldurchmesser von 700 μm. "Pors per inch" ist dabei eine übliche Angabe der Menge von in einem Schaumstoff enthaltenen Zellen.

Das Dichtungselement wird mit einem geeigneten Imprägnat getränkt, vorzugsweise durch Einbringen des Dichtungselements in ein Tauchbad und anschließendes Walzen, und anschließend getrocknet, bevorzugt wärmegetrocknet. Das Imprägnat weist hierbei vorzugsweise eine Viskosität von höchstens 500 mPas, mehr bevorzugt höchstens 400 mPas, bei 20 Umdrehungen pro Minute (mit einem Brookfield Rheometer bestimmt) und einen Feststoffgehalt von höchstens 40% (mit einem Sartorius Trockenmessgerät bestimmt), vorzugsweise höchstens 30%, auf. Die Teilchengröße der Feststoffe beträgt hierbei maximal 0,1 mm. Vorzugsweise sind dem Imprägnat auf Basis einer wässrigen Bindemittellösung, vorzugsweise einer Acrylatlösung, hydrophile und hydrophobe Komponenten beigemengt, und es wird bereits mit einem Tränkgewicht von weniger als 20 kg/m³ Trockenmasse eine homogene Tränkung erreicht. Bei der Imprägnierung erfolgt nicht nur eine äußere Benetzung der Zellwände, sondern eine Durchdringung der nahezu geschlossenen Zellmembranen, so dass eine innere Benetzung mit dem Tränkmedium erzielt wird.

Das erfindungsgemäße Dichtungselement kann z.B. ein Raumgewicht von etwa 80 kg/m³ aufweisen und stellt sich nach Kompression über seine gesamte Länge und Breite verzögert zurück, bis es sich wieder auf 80-95%, vorzugsweise ca. 90% der ursprünglichen Dicke ausgedehnt hat. Die Rückstelleigenschaften sind auch von Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit und Lagerzeit abhängig. Besonders wichtig hierbei ist, dass die Rückstellung im Wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Dichtungselements homogen erfolgt, was durch die homogene Tränkung des Dichtungselements gewährleistet wird. Durch die homogene verzögerte Rückstellung ist ein flexibler Einsatz, z.B. als Fugen- dichtband, gewährleistet. Nach Kompression ist eine Rückstellung des erfindungsgemäßen Dichtungselements bereits ab einer Materialtemperatur von -10° C sicher gewährleistet.

Wie bereits erwähnt, weist der hier verwendete geschlossenzellige Schaumstoff kleinere Ein- und Austrittsquerschnitte als ein offenporiger Schaumstoff auf und ist daher nur in äußerst begrenztem Maße luftdurchlässig. Hierdurch wird gewährleistet, dass die DIN-Norm 18542 BG1 bezüglich Schlagregendichtigkeit bereits bei einem auf ca. 90% der ursprünglichen Dicke zurückgestellten Schaumstoff erfüllt wird, während bisherige Weichschaumstoffe mindestens auf 60% der ursprünglichen Dicke komprimiert sein mussten, um die selben Werte zu liefern.

Vorzugsweise weist das Imprägnat UV-beständige Substanzen auf, die den Alterungspro- zess des Schaumstoffs verlangsamen und ihn resistenter gegen direkte Sonneneinstrahlung machen. Ebenso ist es vorteilhaft, dass das Imprägnat Flammschutzmittel enthält, so dass auch die DIN ISO EN 4102 B1 bezüglich des Brandverhaltens erfüllt wird. Auch andere DIN-Normen hinsichtlich Temperaturstabilität, Verträglichkeit mit anderen Baustoffen usw. können durch das vorliegende Dichtungselement erfüllt werden. Das erfindungsgemäße Dichtungselement eignet sich somit hervorragend zum Einsatz in der Anwendung als Fugendichtband, Flachdichtung, Formteil usw. und kann sowohl zur Abdichtung gegen Wasser, Feuchtigkeit, Luft und Schall, zur thermischen Entkopplung und zur Vibrationsdämmung verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Abdichtung von Bewegungsfugen im Innen- und Außenbereich.

Für eine sichere Befestigung kann das erfindungsgemäße Dichtungselement zudem mit einer oder mehreren selbstklebenden Schichten ausgestattet sein.

Das Dichtungselement kann aufgrund seiner Eigenschaften auch als vorkomprimierte Rollenware hergestellt werden.

Somit wird ein Dichtungselement geschaffen, das gegenüber den bisher bekannten Dichtungselementen erhebliche Vorteile liefert, flexibel einsetzbar ist und besonders den Anforderungen im Baubereich exzellent angepasst ist.

Außerdem ist eine Kombination (etwa mittels Verklebung oder Kaschierung) dieses Materials mit anderen Materialien denkbar, z.B. mit jeder Art von offenzelligen und geschlossen- zelligen Weichschaumstoffen (PE, PVC, Moosgummi, Zellkautschuk, PU) oder mit diversen Folien, Vliesen etc. (wie z.B. PP, PE, PVC), die bereits auf Standard-Schaumstoffe kaschiert werden.

Mögliche Anwendungsbereiche der erfindungsgemäßen Dichtungselemente sind vor allem Bewegungsfugen in der Bauindustrie, Fugen zwischen Bauteilen im Kraftfahrzeugbereich und anderen Industrieanwendungen, wie z.B. Kühltheken, Schaltschränken etc. Der Einsatzbereich der Erfindung ist aber sehr universell und nicht hierauf beschränkt.

Claims

Ansprüche

1. Dichtungselement aus weichem Schaumstoff mit einer Luftdurchlässigkeit von höchstens 50 l/m²s, das derart ausgebildet ist, dass es nach Kompression eine Rückstellung vollzieht, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund einer homogenen Tränkung des gesamten Dichtungselements mit einem Imprägnat die Rückstellung des Dichtungselements im wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Dichtungselements homogen ist und verzögert erfolgt.

2. Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Polyurethanschaumstoff gebildet ist.

3. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es derart ausgebildet ist, dass es nach Kompression eine verzögerte Rückstellung auf etwa 80-95% der ursprünglichen Dicke vollzieht.

4. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ab -10°C eine zuverlässige Rückstellung vollzieht.

5. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es flammhemmend ausgebildet ist.

6. Dichtungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es UV-beständig ist.