ЭЛАСТИЧНЫЙ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ПРОФИЛЬ ДЛЯ ДЕРЕВЯННЫХ ОКОН, ДЕРЕВЯННЫХ ДВЕРЕЙ ИЛИ ТОМУ ПОДОБНОГО
ELASTIC SEALING STRIP FOR WOODEN WINDOWS, WOODEN DOORS OR SIMILAR

Изобретение относится к эластичному уплотнительному профилю для деревянных окон, деревянных дверей или тому подобного, с верхней областью, от которой отходит профильная лапка для закрепления уплотнительного профиля в крепежном пазу коробки или тому подобном, при этом в профильной лапке предусмотрена проходящая по центру и по всей ее длине средняя перемычка из более твердого эластичного материала, от которой в обе стороны под острым углом в направлении верхней области отходит, соответственно, выступ из этого более твердого материала, и при этом средняя перемычка с обеих своих сторон окружена мягкой эластомерной пеной.
В известных уплотнительных профилях, например в известном из DE 19714465 C1, профильные лапки изготавливались из спрессованного материала различной твердости. Однако при этом оказалось, что уже при незначительном избыточном размере соответствующего уплотнения, который является важным для плотной посадки в крепежном пазу, лапка уплотнения, например при машинном вдавливании в крепежный паз, слишком сильно деформировалась, что, в конечном счете, приводило к трудностям и, прежде всего, к тому, что уплотнительный профиль в пазу был относительно легко смещаемым и после введения по всей длине крепежного паза сидел не всегда по центру паза, а волнообразно.
Из DE 7341381 U известен эластичный уплотнительный профиль, который используется, прежде всего, в окнах из пластика и легких металлов, в которых крепежные пазы в своей обращенной в сторону ввода области имеют суженный вводный шлиц, под которым приемный паз расширяется. Это известное уплотнение имеет выступающий на конце профильной лапки над ее обеими боковыми поверхностями концевой участок лапки, который содержит две двускатно сходящиеся концевые поверхности, каждая из которых покрыта слоем из более твердого пластика. Однако эти слои из более твердого пластика выполнены только на боковых двускатно проходящих концевых поверхностях и заканчиваются на коротком расстоянии до концевого участка профильной лапки, который образует двускатную вершину сужающейся конструкции в виде гарпунной лапки. При таких крепежных пазах эта известная гарпунная лапка имеет благоприятные фрикционные условия при введении через более узкое входное сечение крепежного паза и ведет к повышенному сопротивлению против выскальзывания из него. Однако использование такой известной гарпунной лапки в уплотнительном профиле для деревянных окон или деревянных дверей, в которых приемный паз не имеет более узкой входной области, а от дна паза до его начала имеет одинаковую ширину, является нецелесообразным, так как в оснащенном такой известной гарпунной лапкой уплотнительном профиле прием такой лапки уплотнения в приемном пазу, имеющем одинаковую ширину по всей высоте, напротив, не гарантирует посадку лапки по центру приемного паза по всей его длине, так что это может привести к волнообразному характеру уплотнительного профиля внутри паза по его длине, что является крайне нежелательным.
Также и известный из DE 7329933 U уплотнительный профиль предусмотрен для применения, при котором крепежный паз имеет суженную по ширине входную область, под которой крепежный паз снова увеличивается в сторону, и тем самым во входной области паза создается выточка. В этом известном уплотнении внутри верхней области уплотнения, как и в перемычке лапки, предусмотрено придание жесткости посредством укладки пружинной пластины, которая внизу, в области лапки V-образно раздвигается в направлении от дна паза. Эта придающая жесткость пластина обеспечивает определенную жесткость в профильной лапке в направлении ее вдавливания в крепежный паз и хорошо предохраняет от выскальзывания из него благодаря выточкам в уменьшенной входной области. Однако использование выполненного таким образом уплотнения в крепежных пазах, которые применяются в деревянных окнах и деревянных дверях, не рекомендуется, и оно ни в коем случае не обеспечивало бы хорошую центральную посадку этого известного уплотнения в таком крепежном пазу.
Это относится и к известному из DE 102005044421 В4 уплотнительному профилю. И это известное примыкающее уплотнение предусмотрено, прежде всего, для окон и дверей из пластика и алюминия, в которых крепежные пазы имеют не одинаковую, как в деревянных окнах и дверях, ширину по всей своей глубине, а, напротив, в области ввода в крепежный паз предусмотрен суженный вводной шлиц. Также и этот уплотнительный профиль, в принципе, предусмотрен с гарпунной лапкой, у которой на свободном конце лапки предусмотрены две двускатно сходящиеся друг к другу концевые поверхности лапки из более твердого материала, которые сходятся с расположенной в центре лапки средней перемычкой из более твердого материала и выступают в сторону сверх ширины, которая на остальной протяженности профильной лапки является постоянной. Однако использование такого уплотнительного профиля в крепежном пазе деревянного окна или деревянной двери с постоянной шириной по всей своей глубине также не могло бы гарантировать, по существу, центральное расположение профильной лапки и тем самым всего уплотнительного профиля в крепежном пазу. Его преимущества проявляются исключительно в связи с крепежными пазами с суженным входным шлицем, которые используются в окнах или дверях из пластика или алюминия.
Исходя из этого в основе изобретения лежит задача разработки эластичного уплотнительного профиля вышеуказанного вида, который пригоден для применения в деревянных окнах и деревянных дверях и обеспечивает, по существу, центральную посадку лапки уплотнения и тем самым уплотнительного профиля по всей длине крепежного паза.
Согласно изобретению, в уплотнительном профиле вышеуказанного вида это достигается тем, что образованная эластомерной пеной область профильной лапки на среднем, при рассмотрении в продольной протяженности профильной лапки, участке с обеих сторон средней перемычки образует в каждом случае направленную наружу, несколько превышающую номинальную ширину крепежного паза выпуклость, от которой в направлении верхней области уплотнения и в направлении выступающего конца профильной лапки общая толщина профильной лапки непрерывно уменьшается, и что выступы при введении уплотнительного профиля в крепежный паз вступают во фрикционный контакт с его боковыми стенками и тем самым в ненагруженном состоянии раздвинуты в сторону больше, чем номинальная ширина крепежного паза.
В уплотнительном профиле согласно изобретению благодаря наличию выступов из твердого материала, отходящих от твердой средней перемычки в обе стороны под острым углом в направлении верхней области уплотнения, в сочетании с твердой средней перемычкой прежде всего достигается, что при введении профильной лапки в крепежный паз присутствует достаточная жесткость в направлении ввода, и благодаря этому не происходит нежелательного сплющивания лапки при ее введении. Поскольку при введении эти выступы из более твердого материала входят во фрикционный контакт с боковыми стенками крепежного паза, возникающие при введении силы трения относительно невелики. Однако за счет образованных дополнительно с обеих сторон средней перемычки выпуклостей из мягкой пены достигается дополнительный эффект, который состоит в том, что эти мягкие выпуклости при введении в крепежный паз сжимаются боковыми стенками крепежного паза и при этом благодаря мягкости эластомерной пены слегка сдавливаются в сторону и равномерно деформируются на относительно большой поверхности прилегания на боковых стенках. За счет этого получается, наряду с боковой опорой посредством выступов из более твердого материала, дополнительная боковая опора профильной лапки в крепежном пазу, что обеспечивает ее очень хорошую посадку в центре крепежного паза, а именно по всей его длине, так что эффективно предотвращается имеющая место в известных уплотнениях волнистость уплотнительного профиля по длине приемного паза.
Предпочтительно, в уплотнительном профиле согласно изобретению средняя перемычка отходит от ограничительной перемычки верхней области или из нее, которая со своей стороны, по меньшей мере, в области места выхода, а также в примерно такой же по размеру области по обе стороны от нее также состоит из более твердого материала. Также и это способствует общей жесткости нижней области уплотнения в сочетании с ограничительной перемычкой верхней области уплотнения, из которой исходит нижняя область, что при введении в крепежный паз является преимуществом.
В одном особо предпочтительном осуществлении уплотнительного профиля согласно изобретению оба выступа из более твердого материала, отходящие в стороны от профильной лапки под острым углом V-образно вверх, предусмотрены на выступающем конце профильной лапки, а более мягкая эластомерная пена расположена по обе стороны средней перемычки только в области между отходящими выступами и верхней областью уплотнения. В этом решении имеющие форму гарпуна и отходящие V-образно выступы из более твердого материала расположены в области выступающего конца профильной лапки, то есть при введении - спереди, а область с более мягкой эластомерной пеной, которая образует боковую выпуклость снаружи по обе стороны средней перемычки, расположена в области между этими выступами и верхней областью уплотнения (или же, точнее, ограничительной перемычкой верхней области уплотнения, от которого отходит средняя перемычка). Тем самым при введении профильной лапки в крепежный паз она на своем переднем конце постоянно хорошо направляется за счет отклоненных в сторону под острым углом и V-образно сходящихся выступов из твердого материала, в то время как мягкая эластомерная пена при дальнейшем вдавливании профильной лапки в крепежный паз центрируется на расстоянии от выступов благодаря боковой опоре.
В другом предпочтительном осуществлении уплотнительного профиля согласно изобретению оба отходящие в сторону от средней перемычки под острым углом выступа из более твердого материала выполнены не на свободно выступающем конце профильной лапки, а на определенном расстоянии от него, а именно в таком положении на профильной лапке, что их свободно выступающие концы расположены примерно на местах максимальной боковой выпуклости мягкой эластомерной пены и прилегают к боковым поверхностям крепежного паза, при этом мягкая эластомерная пена предусмотрена со стороны обращенных к концу профильной головки выпуклостей не полностью до свободного конца средней перемычки. И это осуществление обеспечивает относительно жесткую конфигурацию всей профильной лапки и в то же время хорошую боковую опору в крепежном пазу в смысле хорошего центрального позиционирования за счет сжатия боковых выпуклостей эластомерной пены на обращенных к ней боковых поверхностях крепежного паза выше и ниже выступов из более твердого материала.
Кроме того, для улучшения фрикционных свойств при введении в крепежный паз предпочтительно, если в уплотнительном профиле согласно изобретению по обе стороны средней перемычки в области максимальной выпуклости на более мягкой эластомерной пене расположено в каждом случае одно или несколько выступающих наружу утолщений скольжения из более твердого материала, благодаря чему при введении выпуклостей эластомерной пены в крепежный паз возникают меньшие силы трения.
Предпочтительно, более твердый материал, который применяется для средней перемычки, боковых выступов и утолщений, представляет собой спрессованный эластомер и имеет твердость в диапазоне от 75° ShA до 90° ShA, прежде всего приблизительно 50° ShD, в то время как более мягкая эластомерная пена имеет твердость в диапазоне от 20° ShA до 30° ShA, особо предпочтительно 23° ShA.
Далее изобретение в качестве примера поясняется, в принципе, более детально. Показано на:
фиг.1: поперечное сечение уплотнительного профиля согласно изобретению,
фиг.2: поперечное сечение другой конструктивной формы уплотнительного профиля согласно изобретению,
фиг.3: поперечное сечение еще одной конструктивной формы уплотнительного профиля согласно изобретению, а также
фиг.4: изображение представленного на фиг.1 уплотнительного профиля согласно изобретению в смонтированном состоянии в начале процесса закрывания деревянного окна, деревянной двери или тому подобного.
В случае с уплотнениями, поперечные сечения которых показаны на фиг.1-3, речь идет об уплотнительных профилях из вспененного, эластомерного, термопластичного материала, при этом соответствующий уплотнительный профиль обозначен ссылочным обозначением 1.
Все показанные на фигурах 1-3 в поперечном сечении уплотнительные профили 1 предназначены для использования в деревянных окнах, деревянных дверях или тому подобном, и каждый из них имеет верхнюю область 2, из которой выступает профильная лапка 3, которая служит для закрепления уплотнительного профиля 1 в крепежном пазу 4 (см. фиг.4) коробки 5 деревянного окна, деревянной двери или тому подобного.
Профильная лапка 3 содержит в каждом случае входящую в нее примерно в центре и проходящую по ее длине среднюю перемычку 6, которая состоит из более твердого, прежде всего вспененного, эластомерного материала, твердость которого составляет от 75° ShA до 95° ShA, предпочтительно 90° ShA, а особенно предпочтительно 50° ShD.
Как показано на фигурах, средняя перемычка 6 выходит из ограничительной перемычки 7 верхней области 2 уплотнительного профиля 1, а именно под прямым углом от этой ограничительной перемычки 7, и простирается по всей длине профильной лапки 3.
Кроме того, как понятно из фигур 1-3, эта средняя перемычка 6 по всей своей высоте имеет, по существу, одинаковую толщину d, при этом ее ширина на ее верхнем, то есть обращенном к верхней области 2, концевом участке расширяется в виде воронки в сторону верхней области 2. В этом отношении делается специальная ссылка на изображения фигур 1-3.
В формах профиля уплотнительного профиля 1, которые показаны на фигурах 1 и 2, средняя перемычка 6 в области своего нижнего, удаленного от верхней области 2 конца с обеих сторон оснащена в каждом случае выступом 8, отходящим под острым углом α от средней перемычки 6 вверх, при этом средняя перемычка 6 на короткий участок 9 предпочтительно выступает над этими расположенными по отношению друг к другу V-образно выступами 8 в области их двускатного схождения на свободном конце профильной лапки 3 (ср. изображения на фиг.1 и 2).
Средняя перемычка 6, выступающие в сторону от нее удлинения 8, выступающий участок 9 и ограничительная перемычка 7 верхней области 2 (по меньшей мере, на участке, в пределах которого в него входит средняя перемычка 6, и простираясь еще примерно на одинаковую длину с обеих сторон от места вхождения) - все они состоят из более твердого эластомерного материала, который предпочтительно является вспененным. Все эти области более твердого материала соединены друг с другом.
Как показано на фигурах 1 и 2, профильная лапка 3 с обеих сторон средней перемычки 6 в области между нижними выступающими под углом боковыми выступами 8 и расположенной выше ограничительной перемычкой 7 верхней области 2 имеет в каждом случае область 10 из мягкой эластомерной пены или же покрыта этой пеной с обеих сторон.
Внешняя форма профильной лапки 3 между ее нижним, имеющим форму гарпуна концом с обоими боковыми, направленными V-образно наклонно вверх выступами 8 и нижней стороной ограничительной перемычки 7 в верхней области 2 уплотнительного профиля 1, то есть в области, в которой по бокам средней перемычки 6 осуществлено ее покрытие пеной посредством областей 10 из более мягкой элестомерной пены, выполнена так, что профильная лапка 3 в этой области не имеет сверху донизу одинаковую ширину. Более того, в средней области продольной протяженности профильной лапки 3 боковые области 10 из мягкой эластомерной пены образуют направленную наружу выпуклость 11, на которой профильная лапка 3 в области между своими удлинениями 8 и ограничительной перемычкой 7 имеет максимальную толщину D. От этих боковых выпуклостей 11 по обе стороны от средней перемычки 6 общая толщина профильной лапки 3 постоянно уменьшается в направлении ограничительной перемычки 7, а также на участке, который проходит от выпуклостей 11 к выступам 8. Эти боковые выпуклости 11 выполнены так, что имеющаяся там максимальная толщина D несколько больше, чем номинальная ширина крепежного паза 4.
Показанная на фиг.2 конструктивная форма уплотнительного профиля 1 отличается от конструктивной формы по фиг.1 только тем, что она в месте максимального диаметра D на обеих боковых (максимальных) выпуклостях 11 дополнительно оснащена снаружи утолщениями 12 скольжения, а именно также из более твердого материала, благодаря чему при введении уплотнительного профиля 1 в крепежный паз 4 обеспечивается лучшее скольжение областей 10 из мягкой эластомерной пены в боковых стенках крепежного паза 4 по небольшим выступающим утолщениям 12 скольжения из более твердого материала (вследствие меньших сил трения).
Третья конструктивная форма уплотнительного профиля 1 показана на фиг.3.
В этом случае проходящие в стороны от средней перемычки 6 с V-образным отклонением вверх удлинения 8 расположены не как на фиг.1 и 2 - на нижнем конце профильной лапки 3, а в ее средней области. При этом боковые выступы 8 из более твердого материала средней перемычки 6 расположены так, что их свободно выступающие концы находятся примерно там, где вся профильная лапка 3 примерно на половине высоты своей протяженности имеет свои максимальные боковые выпуклости 11, где они непосредственно прилегают к соответствующей боковой стенке 4А, 4В крепежного паза 4.
В этой конструктивной форме между боковыми выступами 8 и ограничительной перемычкой 7 с обеих сторон средней перемычки 6 предусмотрены области 10′ из мягкой эластомерной пены, а также области 10'' из мягкой эластомерной пены между нижней стороной выступов 8 и нижним концом средней перемычки 6, которая в показанной здесь конструктивной форме также на короткий участок 9 выступает над нижними боковыми областями 10″ из более мягкой эластомерной пены. Области 10' и 10'' на каждой стороне средней перемычки 6 не соединены друг с другом, а каждая из них отделена друг от друга выступами 8.
Уплотнительный профиль 1 в показанной на фигуре 3 форме выполнен не с одинаковой шириной по высоте профильной лапки 3, а с шириной, увеличивающейся между ограничительной перемычкой 7 до выступа 8 (максимальной боковой выпуклости 11), а затем постоянно уменьшающейся ниже этого выступа 8 до области нижнего конца средней перемычки 6, при этом расположенные в стороны снаружи участки 10' и 10'' состоят из мягкой эластомерной пены. Таким образом, в этом случае в крепежном пазу 4 имеет место боковая опора профильной лапки, во-первых, посредством выступов 8 из твердого материала, а выше и ниже их - посредством также подпирающих в стороны областей 10' и 10'' из более мягкой эластомерной пены, что также дает хорошую центральную посадку профильной лапки 3 в крепежном пазу 4 по всей ее длине.
На фиг.4 в поперечном сечении показан уплотнительный профиль по фиг.1 в смонтированном состоянии в деревянном окне или деревянной двери в начале процесса закрывания.
При этом уплотнительный профиль 1 сидит профильной лапкой 3 в крепежном пазу 4 в коробке 5 деревянного окна или деревянной двери.
В деревянных окнах и дверях приемные пазы 4 выполнены так, что они имеют одинаковую ширину по всей своей высоте. Тем самым боковые стенки 4А и 4В канавки по всей высоте паза представляют собой ровные поверхности.
При введении уплотнительного профиля 1 в крепежный паз 4 профильная лапка 3 сначала вставляется в крепежный паз 4 расположенными спереди в направлении введения боковыми выступами 8 из более твердого материала, при этом, вследствие большей твердости материала, образуется легкое скольжение концов выступов 8 на боковых поверхностях 4А и 4В крепежного паза 4. Благодаря центральному прохождению состоящей из более твердого материала средней перемычки 6 при ее вставлении обеспечивается хорошая жесткость в продольном направлении профильной лапки 3.
После вхождения боковых выступов 8 в крепежный паз 4 в него вдавливаются боковые области 10 из мягкой эластомерной пены до тех пор, пока ограничительная перемычка 7 верхней области 2 не перекроет сверху крепежный паз 4 и не войдет в прилегание с опорной поверхностью 13 коробки 5 (при этом здесь речь идет об окончательном смонтированном состоянии), при этом угол установки нижних боковых выступов 8 по отношению к продольной центральной линии средней перемычки 6 уменьшается не только по отношению к величине α, данной в ненагруженном состоянии (то есть, боковые выступы 8 при введении в крепежный паз 4 были упруго отогнуты вверх), но и области 10 из мягкой эластомерной пены между выступами 8 и ограничительной перемычкой 7 своими выпуклостями 11 дополнительно входят в прилегание с боковыми поверхностями 4А и 4В крепежного паза 4 и при этом немного вдавливаются в направлении средней перемычки 6.
Поскольку в отношении используемых материалов, независимо от их твердости, речь идет об эластомерных материалах, которые при изменении формы (при вдавливании или сгибе) реагируют упруго, в соответствующих местах соприкосновения между отогнутыми вверх боковыми выступами 8, а также в месте максимальной выпуклости 11 и, соответственно, обращенной боковой поверхности 4А или же 4В крепежного паза 4, вследствие упругой деформации между соответствующей боковой стенкой 4А, 4В крепежного паза 4 и соответствующей прилегающей частью эластомерного уплотнительного профиля 1 действует соответствующая (упругая) противодействующая сила.
В то время как боковые выступы 8 из более твердого материала при введении профильной лапки 3 в крепежный паз 4 обеспечивают относительно хорошее боковое центрирование профильной лапки 3, расположенные над ними области 10 из мягкой эластомерной пены, вследствие своего бокового прилегания и вдавливания, обеспечивают то, что даже при более глубоком введении в крепежный паз 4 концевой области профильной лапки 5 достигается поддерживающее и, тем самым, дополнительно действующее центрирование профильной лапки 3 в области между ее выступающим концом и ограничительной перемычкой 7, и благодаря этому профильная лапка сидит в крепежном пазу 4 в целом с хорошим центрированием. При этом области 10 мягкой эластомерной пены, вследствие своей мягкости при сжатии в процессе введения в крепежный паз 4, быстро образуют относительно большие боковые контактные и тем самым опорные поверхности на соответствующей боковой стенке 4А, 4В крепежного паза 4, что приводит к отличной центральной посадке профильной лапки 3 уплотнительного профиля 1 в крепежном пазу 4.
Области 10 мягкой эластомерной пены за наклонными выступами 8 сжимаются при введении очень равномерно, так что на относительно большом участке общей высоты профильной лапки 3 или же средней перемычки 6 создается хорошее боковое направление и центрирование.
В вышеприведенном описании понятия «твердый» и «более твердый» представляют собой лишь относительное разграничение по отношению к также используемым понятиям «мягкий» и «более мягкий» и поэтому обозначают только разную степень твердости этих противопоставляемых материалов.