DE29609976U1

DE29609976U1 - Co-extrudierte Dichtung

Info

Publication number: DE29609976U1
Application number: DE29609976U
Authority: DE
Original assignee: HPP PROFILE GmbH
Current assignee: Primo Profile De GmbH
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2006-06-06

Description

Die Erfindung betrifft co-extrudierte Dichtungen oder Profile und insbesondere Anschlagdichtungen wie beispielsweise Flügelfalzdichtungen für Fenster und Türen.

Es ist bekannt, derartige Dichtungen oder Profile aus Materialkombinationen unterschiedlicher Festigkeit herzustellen. Durch eine geeignete Wahl unterschiedlicher Materialien können die Dichtungen und Profile an unterschiedlichste Anwendungserfordernisse gezielt angepaßt werden. Beispielsweise sind Flügelfalzdichtungen für Fenster und Türen beschrieben worden, bei denen die Bereiche, die die Dichtfunktion übernehmen, aus einem weicheren Material hergestellt sind als die restlichen Bereiche der Dichtung, welche aus einem härteren Trägermaterial bestehen. Solche Dichtungen werden häufig durch Extrusion und besonders zweckmäßig durch Co-Extrusion der verschiedenen Ausgangsmaterialien hergestellt.

Bei der Materialwahl ist nicht nur darauf zu achten, daß die Ausgangsmaterialien für die verschiedenen Bereiche der Dichtung für sich genommen die gewünschten physikalischchemischen Eigenschaften aufweisen, sondern auch, daß die verwendeten Materialien miteinander kompatibel sind, um eine gute Haftung der verschiedenen Komponenten zu gewährleisten. Um die verschiedenen Ausgangsmaterialien co-extrudieren zu können, sollten ihre Verarbeitungstemperaturen möglichst nicht zu sehr voneinander abweichen.

Aufgabe der Erfindung war es, Dichtungen und Profile und insbesondere Anschlagdichtungen wie Flügelfalzdichtungen für Fenster und Türen zu schaffen, welche Bereiche unterschiedlicher Härte aufweisen und die durch Co-Extrusion der verschiedenen Ausgangsmaterialen herstellbar sind. Die verwendeten Ausgangsmaterialien sollten miteinander kompatibel und gut zu verarbeiten sein und Dichtungen und Profile hoher Qualität ergeben. Zudem sollten die Dichtungen und Profile möglichst preisgünstig und vorzugsweise für einen Recyclingprozeß geeignet sein. Weitere Aufgaben ergeben sich aus der Beschreibung.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den co-extrudierten Dichtungen und Profilen gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Die erfindungsgemäßen Dichtungen und Profile zeichnen sich dadurch aus, daß ihre härteren Bereiche aus Ethylenvinylacetat (EVA) und ihre weichen Bereiche aus thermoplastischem Elastomer (TPE) bestehen.

Um eine Co-Extrusion beider Ausgangsmaterialien zu ermöglichen, wird das thermoplastische Elastomer so gewählt, daß seine Verarbeitungstemperatur bei der Co-Extrusion nicht

mehr als 50 C über oder unter der Verarbeitungstemperatur der anderen Komponente, dem Ethylenvinylacetat, liegt.

Bevorzugt weicht die Verarbeitungstemperatur des thermo-

o plastischen Elastomers nicht mehr als 20 C und beson-

ders nicht mehr als 10 C von der Verarbeitungstemperatur des Ethylenvinylacetats ab. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn Ausgangsmaterialien mit im wesentlichen gleicher Verarbeitungstemperatur bei der Co-Extrusion eingesetzt werden.

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Als thermoplastisches Elastomer wird bevorzugt ein Copolymer aus mindestens einer vinylaromatischen Verbindung und mindestens einem ungesättigten Kohlenwasserstoff vom Olefin- oder Dien-Typ eingesetzt.

Besonders bevorzugt als vinylaromatische Verbindung ist Styrol.

Das Olefin weist bevorzugt 2 bis 6 und insbesondere 2 bis Kohlenstoffatome auf. Bevorzugte Beispiele sind Ethen und Propen.

Das Dien besitzt vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatome; besonders bevorzugt ist Butadien.

Besonders bevorzugt ist das Copolymer aus vinylaromatischer Verbindung und ungesättigtem Kohlenwasserstoff ein Blockcopolymer. Als besonders vorteilhaft haben sich Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Blockcopolymere (SEPS), Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol-Blockcopolymere (SEBS) und Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymere (SBS) erwiesen.

Die Blockcopolymere sind hervorragend mit den Ethylenvinylacetat kompatibel und lassen sich mit diesem ausgezeichnet co-extrudieren. Hierzu trägt insbesondere bei, daß die Verarbeitungstemperatur der Blockcopolymere, die bei etwa

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130 C liegt, mit der Verarbeitungstemperatur des Ethylenvinylacetats im wesentlichen übereinstimmt. Die Verarbeitungstemperatur ist zudem relativ niedrig, so daß der Energieverbrauch bei der Co-Extrusion gering gehalten werden kann.

Die Shore-A-Härte der Blockcopolymere liegt im Bereich von 30 bis 70, während Ethylenvinylacetat eine Shore-A-Härte von etwa 80 bis 100 aufweist. Damit eignet sich die genannte Materialkombination für eine Vielzahl von co-extrudierten Dichtungen oder co-extrudierten Profilen, deren Härte der jeweiligen Anforderung gezielt angepaßt wird. Besonders

vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Materialkombination für Anschlagdichtungen und insbesondere für Flügelfalzdichtungen für Fenster und Türen eingesetzt werden.

Die Fließeigenschaften der für die erfindungsgemäßen Profile und Dichtungen verwendeten Ausgangsmaterialien sind gut, weshalb sich die Materialien auch für die Herstellung von Dichtungen oder Profilen mit komplizierter Formgebung eignen. Auch die Haftung zwischen den verschiedenen Ausgangsmaterialien ist gut.

Die Co-Extrusion der erfindungsgemäßen Dichtungen oder Profile erfolgt auf an sich bekannte Art und Weise, so daß nähere Erläuterungen hier nicht erforderlich sind. Besonders vorteilhaft erfolgt die Extrusion unter Verwendung von zwei Extrudern auf einem Werkzeug.

Mit der erfindungsgemäßen Auswahl der Ausgangsmaterialien lassen sich grundsätzlich alle Arten von Dichtungen oder Profilen, die Bereiche unterschiedlicher Härte aufweisen sollen, herstellen. Die erfindungsgemäße Materialkombination eignet sich besonders für co-extrudierte Anschlagdichtungen, beispielsweise Flügelfalzdichtungen für Fenster und Türen.

Derartige Dichtungsprofile für Flügelfalze weisen üblicherweise einen vertikalen Profilrücken auf, der von einem Verankerungsfuß mit wenigstens einer Haltelippe bis zu einem Kopfbereich mit einer oberen Dichtlippe reicht und im wesentlichen ganzflächig an einer Innenwandung einer U-förmigen Nut anliegt. Im Schließzustand des Fensters oder der Tür wird die obere Dichtlippe zwischen einem Blendrahmenbereich und dem Fenster oder der Tür zusammengedrückt und soll eine Dämpfung während des Schließvorganges sowie eine

möglichst gute Abdichtung des geschlossenen Fensters oder der Tür gewährleisten. Zwischen der oberen Dichtlippe und der mindestens einen Haltelippe des Verankerungsfußes ist eine Abdecklippe ausgebildet, die bei einem eingebauten Dichtungsprofil auf einem Kantenbereich der Flügelfalznut aufliegt und eine Abdichtung der Nut bewirken soll.

Um eine gute Dicht- und Dämpfungswirkung eines Anschlagprofils zu gewährleisten, muß zumindest in den Bereichen der Dichtung, die Dichtfunktion übernehmen, ein hinreichend weiches und elastisches Material eingesetzt werden. Hochwertiges elastisches Material ist jedoch vergleichsweise teuer. Bereits aus Kostengründen wird es deshalb bevorzugt, das elastische Material, wo dies möglich ist, durch ein härteres und weniger teures Material zu ersetzen.

Zudem weisen vollständig aus elastischem Material hergestellte Anschlagdichtungen bei der Handhabung einige Nachteile auf. Beispielsweise kann es beim Einfügen der Dichtung in die Nut zu Deformationen und Dehnungen in Längsrichtung kommen, die letztlich zu Undichtigkeiten des Fensters oder der Tür oder zu einer Behinderung des Schiießvorgangs führen.

Es wird deshalb bevorzugt, in Anschlagdichtungen und insbesondere Flügelfalzdichtungen möglichst große Bereiche aus härterem und kostengünstigerem Material zu fertigen, während weicheres Material im wesentlichen nur in den dichtenden Bereichen verwendet wird. Mit den erfindungsgemäßen Dichtungen gelingt dies auf besonders vorteilhafte Weise.

Das erfindungsgemäß für die weichen Bereiche der Dichtung verwendete thermoplastische Elastomer besitzt eine hohe Elastizität und ausgezeichnete Dichtwirkung. Es ist mit dem härteren und kostengünstigeren Ethylenvinylacetat sehr

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gut kompatibel, und beide Materialien können auch zu kompliziert geformten Dichtungen auf einfache Weise co-extrudiert werden.

Die Erfindung wird nun am Beispiel von Flügelfalzdichtungen für Fenster oder Türen und unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß die Erfindung weder auf die beschriebenen Ausführungsformen noch auf Flügelfalzdichtungen allgemein beschränkt ist, sondern grundsätzlich alle Arten von co-extrudierten Dichtungen oder Profilen mit Bereichen unterschiedlicher Härte betrifft. Die Profile können Vollprofile, Lippenoder Hohlprofile sein.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flügelfalzdichtung und

Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flügelfalzdichtung .

Beide Figuren zeigen im Querschnitt eine erfindungsgemäße stangförmige Flügelfalzdichtung in einem unbelasteten, nicht eingebauten Zustand.

Die Flügelfalzdichtung 1 weist einen im wesentlichen vertikalen Profilrücken 2 mit einem Verankerungsfuß 3 und einem Kopfbereich 6 auf. Die keilförmig ausgebildeten, vom Verankerungsfuß ausgehenden Haltelippen 4 dienen zum Befestigen der Dichtung in einer Nut im Bereich eines Flügelfalzes. In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 1 sind zwei Haltelippen 4 vorgesehen, die halbkreisförmige Auskehlungen 15 aufweisen, welche das Einfügen des Dichtungspro-

fils in die Nut erleichtern. Die Ausführungsvariante gemäß Figur 2 weist lediglich eine Haltelippe 4 auf. Im Kopfbereich 6 befindet sich eine obere Dichtlippe 7, die die Abdichtung übernimmt. Die Dichtlippe ist über einem Hohlraum 11 angeordnet, wodurch eine gute Federwirkung erreicht wird. Im Bereich unterhalb des Hohlraums 11 und oberhalb des Verankerungsfußes 3 ist eine Abdecklippe 5 angeordnet, die die Nut im Flügelfalz auf der Oberseite abdeckt. In der in Figur 1 gezeigen Ausfuhrungsform ist oberhalb der Abdecklippe 5 ein weiterer Hohlraum 14 vorgesehen. Der bis zur Abdecklippe 5 reichende Stützsteg 13 überträgt die Druckkraft im Schließzustand auf die Abdecklippe 5 und gewährleistet so eine besonders sichere Abdeckung der Nut.

Die in den Figuren abgebildeten Ausführungsbeispiele weisen jeweils zumindest im Bereich des Verankerungsfußes 3 und wenigstens teilweise entlang des Profilrückens 2 Aussteifungsbereiche 8 auf. Erfindungsgemäß bestehen diese Aussteifungsbereiche aus Ethylenvinylacetat, während die übrigen Bereiche der Dichtung aus thermoplastischem Elastomer bestehen.

Das Dichtungsprofil gemäß Figur 1 ist mit einem Hartrücken 9 ausgesteift, der in Längsrichtung des Dichtungsprofils verläuft, sich vom Verankerungsfuß 3 bis in den Kopfbereich 6 erstreckt und dabei an einer Innenwandung der Nut zu liegen kommt.

Es ist ebenfalls möglich, den Hartrücken 9 über die gesamte Höhe des Profilrückens 2 verlaufen zu lassen. Bevorzugt ist es jedoch, das kopfseitige Ende des Profilrückens in thermopastischem Elastomer auszuführen und in diesem Bereich eine zugfeste Einlage 10 vorzusehen. Die zugfeste Einlage 10 nimmt die Zugkräfte auf, die bei der Montage

der Dichtung entstehen. Als zugfeste Einlage können beispielsweise ein Draht, eine Metallitze oder ein Textilfaden, z.B. ein Polyester- oder Baumwollfaden, dienen.

Möglich ist auch, entlang des Profilrückens 2 mehrere zugfeste Einlagen 10 anzubringen und die Höhe des Hartrückens 9 entsprechend zu reduzieren.

Wie bereits angesprochen, wird es jedoch aus Kostengründen bevorzugt, möglichst große Bereiche der Dichtung aus dem härteren Ethylenvinylacetat zu fertigen. Figur 2 zeigt eine solche Ausführungsvariante, in der - verglichen mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 - der Verbrauch an relativ teurem thermoplastischen Elastomer verringert ist. Hier besteht im wesentlichen nur noch der Bereich, der Dichtfunktion übernimmt, aus thermoplastischem Elastomer, nämlich die Dichtlippe 7, der obere Quersteg 16 und Stützsteg 13 sowie der kopfseitige Endbereich des Profilrückens 2, der mit einer zugfesten Einlage 10 versehen ist. Auf die Möglichkeit, den kopfseitigen Endbereich aus hartem Material herzustellen, wurde bereits bei der Erläuterung der Figur 1 hingewiesen.

Als Aussteifungsbereich 8 im Dichtungsprofil gemäß Fig. 2 sind der Verankerungsfuß 3, die gesamte Abdecklippe 5, der Quersteg 12 unterhalb des Hohlraums 11 und der gesamte Profilrücken mit Ausnahme des kopfseitigen Endes ausgelegt.

Auf diese Weise kann ein Großteil des teureren elastomeren Materials durch kostengünstigeres, härteres Trägermaterial ersetzt werden. Die erfindungsgemäße Materialkombination aus Ethylenvinylacetat für die härteren Bereiche der Dichtung und einem thermoplastischen Elastomer, dessen Verar-

beitungstemperatur nicht mehr als 50 C von der Verarbeitungstemperatur des Ethylenvinylacetats abweicht, stellt sicher, daß die erfindungsgemäßen Dichtungen dennoch von

hoher Qualität sind und hervorragende Dichtleistungen erzielen.

Die in Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele stellen lediglich zwei von zahlreichen möglichen Ausführungsvarianten dar. Beispielsweise sind verschiedene Zwischenstufen denkbar, bei denen ausgehend vom Dichtprofil gemäß Figur 1 zusätzliche Bereiche als Aussteifungsbereiche 8 ausgelegt werden. Zum Beispiel können der Profilrücken 2 (mit oder ohne kopfseitiges Ende) und/oder eine oder beide Haltelippen 4 und/oder Abdecklippe 5 und/oder Quersteg 12 und/oder der unterhalb des Querstegs 12 gelegene Teil des Stützstegs 13 ganz oder teilweise als Aussteifungsbereich aus Ethylenvinylacetat gefertigt werden.

Es sei zudem nochmals darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur Flügelfalzdichtungen, sondern im allgemeinen coextrudierte Dichtungen und Profile mit harten und weichen Bereichen betrifft.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil, insbesondere Anschlagdichtung wie eine Flügelfalzdichtung für Fenster und Türen aus Holz, Kunststoff oder Leichtmetall, mit Bereichen unterschiedlicher Härte,

dadurch gekennzeichnet, daß die härteren Bereiche aus Ethylenvinylacetat und die weicheren Bereiche aus thermoplastischem Elastomer bestehen und daß die Verarbeitungstemperatur des

&ogr; thermoplastischen Elastomers nicht mehr als 50 C über oder unter der Verarbeitungstemperatur des Ethylenvinylacetats liegt.

2. Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Elastomer eine Verarbeitungs-

&ogr; temperatur aufweist, die nicht mehr als 20 C und

insbesondere nicht mehr als 10 C von der Verarbeitungstemperatur des Ethylenvinylacetats abweicht.

Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Elastomer eine Shore-A-Härte zwischen 30 bis 70 und das Ethylenvinylacetat eine Shore-A-Härte von 80 bis 100 aufweist.

4. Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Elastomer ein Copolymer aus mindestens einer vinylaromatischen Verbindung und mindestens einem ungesättigten Kohlenwasserstoff vom Olefin- oder Dien-Typ ist.

5. Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil gemäß Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die vinylaromatische Verbindung Styrol und der ungesättigte Kohlenwasserstoff ein Olefin mit 2 bis 6 und inbesondere 2 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Dien mit 4 bis 6 Kohlenstoffatomen ist.

6. Co-extrudierte Dichtung oder co-extrudiertes Profil gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Blockcopolymer und insbesondere ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-, ein Styrol-Ethylen-Butadien-Styrol- oder ein Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer ist.

7. Co-extrudierte Dichtung, nämlich Flügelfalzdichtung (1) für Fenster und Türen aus Holz, Kunststoff oder Leichtmetall, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem im wesentlichen harten Profilrücken (2), einem Verankerungsfuß (3) mit wenigstens einer Haltelippe (4), mit einer eine Nut abdichtenden Abdecklippe (5), welche zwischen dem Verankerungsfuß (3) und einem Kopfbereich (6) mit einer oberen Dichtlippe (7) ausgebildet ist, und wenigstens einem Aussteifungsbereich (8), welcher sich wenigstens im Bereich des Verankerungsfußes (3) befindet und sich zumindest teil-

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weise entlang des Profilrückens (2) erstreckt und welcher eine größere Härte aufweist als die übrigen Bereiche der Dichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß der Aussteifungsbereich (8) aus Ethylenvinylacetat und die übrigen Bereiche der Dichtung aus thermoplastischem Elastomer bestehen.

8. Co-extrudierte Dichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als ein Aussteifungsbereich (8) ein Hartrücken (9) ausgebildet ist, welcher sich in Längsrichtung der Dichtung vom Bereich des Verankerungsfußes (3) bis in den Kopfbereich (6) der Dichtung erstreckt und einer Nutwandung anliegt.

9. Co-extrudierte Dichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Profilrücken (2) vom Bereich des Verankerungsfußes (3) bis in den Kopfbereich (6) hinein als Aussteifungsbereich (8) ausgebildet ist.

10. Co-extrudierte Dichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Haltelippe (4) im Bereich des Verankerungsfußes (3) als Aussteifungsbereich (8) ausgebildet ist.

11. Co-extrudierte Dichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdecklippe (5) zumindest teilweise als Aussteifungsbereich (8) ausgebildet ist.

12. Co-extrudierte Dichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, daß ein unterhalb eines oberen Hohlraumes (11) angeordneter Quersteg (12) zumindest teilweise als Aussteifungsbereich (8) ausgebildet ist.

13. Co-extrudierte Dichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß im Kopfbereich (6) in Längsrichtung des Dichtungsprofils und insbesondere im kopfseitigen Endbereich des Profilrückens (2) eine zugfeste Einlage (10) angeordnet ist.

14. Co-extrudierte Dichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der kopfseitige Endbereich des Profilrückens (2) aus thermoplastischem Elastomer besteht.

15. Co-extrudierte Dichtung gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die zugfeste Einlage (10) ein Draht, eine Metalllitze oder ein Textilfaden, insbesondere ein Polyester- oder Baumwollfaden, ist.