CZ20003573A3 - Okenní nebo dveřní profil a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Vynález se týká okenního a dveřního profilu s větším počtem vnitřních komor oddělených přepážkami a způsobu jeho výroby, včetně systému profilů k výrobě oken a dveří.

Dosavadní stav techniky

Okenní nebo dveřní profily s větším počtem vnitřních komor oddělených přepážkami, jejichž tloušťka stěn je mezi 2 a 3,5 mm, jsou zhotovovány protlačováním z tvrdého PVC. Při protlačování je termoplastická hmota nejprve plastifikována v protlačovacím lisu, a dále pak v protlačovacím nástroji tvarována na požadovaný profil s dutinami, který je následně kalibrován v připojeném kalibračním zařízení. Ke kalibrování bývají zpravidla používány vnější kalibry, kterými jsou kalibrovány vnější obrysy profilu, zatímco u vnitřních komor jsou přípustné určité tolerance.

Profily tohoto typu s vnitřními komorami pro okna nebo dveře jsou známy například z patentového spisu DE 197 36 393 A1. Ke splnění požadovaných nároků na tuhost a tepelnou izolaci mají tyto protlačováním zhotovené profily zesílené tloušťky stěn, přičemž tloušťka stěn je oblastními normami stanovena v rozmezí od 2 do 3,5 mm. Tyto profily mají zpravidla poměrně velké vnitřní komory, do nichž mohou být za účelem zvýšení tuhosti profilu vloženy kovové výztužné profily.

• ··· · ·· · · ··· ·« · ···· · · · • · ··· · · · · ·· ···

V důsledku rozdílných požadavků na tuhost profilů, zhotovují větší výrobci profilů různé série těchto profilů, u nichž je tloušťka stěn přizpůsobena požadavkům odběratelů. To však představuje větší výrobní a investiční náklady. Další z možností je to, že profily s relativně větší tloušťkou stěn, tj. profily přizpůsobené vyšším požadavkům odběratelů, jsou dodávány i těm odběratelům, jejichž požadavky nejsou tak náročné. To však vede k větší spotřebě materiálu a tím i k vyšším výrobním nákladům.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje okenní nebo dveřní profil podle vynálezu s větším počtem vnitřních komor vzájemně oddělených přepážkami, jehož stěny tvořící vnější obrys, včetně přepážek mezi jednotlivými komorami, mají tloušťku menší než 4 mm, obvykle mezi 2 a 4 mm, přičemž vnější stěny a/nebo přepážky jsou alespoň zčásti zhotoveny z vypěněného tvrdého PVC, se stupněm vypěnění mezi 1,05 a 1,2.

Jako stupeň vypěnění ve smyslu tohoto vynálezu se rozumí podíl hustoty nevypěněného tvrdého PVC k hustotě vypěněného tvrdého PVC. Stupeň vypěnění 1,10 tedy znamená, že materiál ze kterého je profil zhotoven je vypěněn asi z 10% a jeho hustota tak odpovídá 0,91 násobku hustoty nevypěněného materiálu. Při stupni vypěnění 1,05 je hustota materiálu profilu 1,38 g/cm³, zatímco při stupni vypěnění 1,2 je hustota materiálu profilu 1,21 g/cm³.

Při volbě nižšího stupně vypěnění mezi 1,05 až 1,2 podle vynálezu, je struktura pórů tak jemná, že není pouhým okem téměř zjistitelná. Rovněž povrchová plocha profilu zhotoveného z vypěněného materiálu je téměř

identická s povrchovou plochou profilu zhotoveného z nevypěněného materiálu.

Okenní nebo dveřní profily zhotovené podle vynálezu tak vykazují o 5 až 20% nižší váhu oproti profilům se stejnými vnitřními i vnějšími rozměry, zhotovenými z nevypěněného materiálu, tj. především se stejnými tloušťkami stěn. Okenní nebo dveřní profil zhotovený protlačováním z mírně vypěněného tvrdého PVC, tak může být s výhodou kombinován s odpovídajícím profilem zhotoveným z nevypěněného tvrdého PVC, tj. s profilem se stejnými vnitřními i vnějšími obrysy, neboť pro takový systém profilů mohou být použity stejné pomocné profily a díly příslušenství. Profily z nevypěněného materiálu a profily protlačované z materiálu se stupněm vypěnění mezi 1,05 a 1,2 se tedy odlišují jen hustotou materiálu, nikoli však svými rozměry nebo podstatnými vlastnostmi. U profilů zhotovených z vypěněného materiálu je však ušetřeno 5 až 20 % materiálu.

Důležité je však především to, že profily zhotovené podle vynálezu z vypěněného materiálu mohou být zpracovány stejně tak přesně, jako odpovídající profily zhotovené z nevypěněného materiálu. Profily zhotovené podle vynálezu mohou být v oblasti úkosů svařeny stejným způsobem jako profily zhotovené z nevypěněného materiálu, přičemž v rohových spojích je dosažena stejně vysoká pevnost.

Při zhotovení okenních nebo dveřních profilů z vypěněného materiálu podle vynálezu je s výhodou aplikován stejný výrobní postup, používaný při výrobě profilů protlačováním z nevypěněného tvrdého PVC. Tento postup spočívá vtom, že vsázka je nejprve natavena ve šnekovém protlačovacím lisu, následně je profil tvarován v protlačovacím nástroji. Poté následuje kalibrace alespoň vnějších obrysů profilu v chlazeném kalibračním zařízení. Vsázka kromě tvrdého PVC obsahuje obvykle pigmenty, stabilizátory, popřípadě modifikátory rázové houževnatosti, a ještě 0,2 až 2 % chemických rozpínavých přísad. Jako chemická rozpínavá přísada je používán azodikarbonamid, popřípadě s běžným urychlovačem, nebo přísadami ovlivňujícími tepelný rozpad azodikarbonamidu.

Zpěňování materiálu vsázky je účelně prováděno ještě v posledním úseku šneku protlačovacího lisu, nejpozději však v přechodové části mezi šnekem a protlačovacím tvarovacím nástrojem. Zpěňování by však mělo být prováděno nejpozději, kdy profil opouští protlačovací tvarovací nástroj. Jakmile je materiál zpěňován až v kalibračním zařízení, je téměř nemožné dodržet přesné rozměry přepážek.

Podle jednoho z výhodných provedení profilu podle vynálezu, resp. způsobu jeho výroby, je profil zhotovován protlačováním ze dvou různých vsázek materiálu. Jedna možnost spočívá v tom, že jádro profilu, popřípadě včetně vnitřních částí vnějších stěn, je zhotovováno z recyklovaného materiálu, zatímco vnější vrstva je zhotovena z nového materiálu. Zpěňovací prostředek je v tomto případě přidáván jen do vsázky ze které je zhotovováno jádro, například do recyklovaného materiálu. V zásadě jsou takové postupy výroby ze dvou různých vsázek odborníkům známy. V oblasti kalibračního zařízení je přitom profil chlazen nejen zvnějšku, ale i vháněním vzduchu, nebo vstřikováním vody, popřípadě směsi vzduchu a vody, do vnitřních komor. Tímto způsobem lze dosáhnout nejen vysoký výkon protlačování, ale i vysokou rozměrovou přesnost vnitřních komor.

Výhoda způsobu výroby profilů podle vynálezu spočívá v tom, že jedním a tím samým nástrojem, včetně kalibračního zařízení, mohou být při stejných parametrech způsobu zhotovovány profily jak z nevypěněného materiálu, tak i z materiálu se stupněm vypěnění mezi 1,05 a 1,2.

Pokud je přidáno větší množství azodikarbonamidu, což vede ke stupni vypěnění většímu než 1,2, nelze zhotovit vnitřní přepážky bez dalších nákladných opatření, nezbytných k dodržení jejich rozměrové přesnosti, neboť v důsledku vyššího stupně vypěnění je negativně ovlivněna linearita těchto přepážek. Menší množství azodikarbonamidu způsobuje nižší stupeň vypěnění, který nezpůsobuje v PVC žádné znatelné napětí.

Rozpínavá přísada může být buď přimíchána již v základní vsázce a spolu s ní přiváděna do protlačovacího lisu, nebo může být zpěňovací prostředek také průběžně přidáván bezprostředně do plnicího trychtýře protlačovacího lisu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je dále blíže objasněn pomocí příkladného provedení znázorněného na výkresech, včetně jeho popisu. Zde značí:

Obr. 1 příčný řez profilovým rámem zhotoveným podle vynálezu;

Obr. 2 příčný řez profilovým rámem jako na obr. 1, zhotoveným z nevypěněného materiálu;

Obr. 3 příčný řez profilem slepého rámu zhotoveným vytlačováním ze dvou různých vsázek.

Příklady provedení vynálezu

K výrobě systému profilů okenních nebo dveřních křídel a slepých rámů s tloušťkou stěny 3,0 mm, zhotovených z vypěněného a nevypěněného materiálu o hustotě 1,45 g/cm³ je použita vsázka následujícího složení:

Tabulkal

Komponenty	Množství ve váhových %
PVC	76
modifikátor rázové houževnatosti	7
stabilizátor	6
křída	5
titandioxyd	6

Do vsázky z níž má být vytvořen vypěněný materiál je přidáno 0,6 % azodikarbonamidu, čímž se dosáhne stupně vypěnění 1,11 a hustoty materiálu 1,31 g/cm³, při současné úspoře materiálu přibližně 11%.

Vsázky pro výrobu profilů z vypěněného a nevypěněného materiálu se tak odlišují pouze přísadou 0,6 % rozpínací přísady azodikarbonamidu. Oba druhy profilů jsou zhotovovány v tomtéž protlačovacím zařízení. Ve stejném protlačovacím šnekovém lisu je nejprve prováděna plastifikace, v obou případech při teplotě 200° C, přičemž ve stejném protlačovacím nástroji je tvarován profil podle obr. 1, resp. obr. 2. V následném kombinovaném kalibračním zařízení s vnějším a vnitřním chlazením, jsou pak profily kalibrovány a přitom ochlazovány.

Takto zhotovené profily z vypěněného a nevypěněného materiálu vykazují v rámci výrobních tolerancí stejné vnější i vnitřní rozměry, pročež mohou být k oběma profilům použity stejné vedlejší profily, popřípadě stejné ostatní příslušenství. Mechanické vlastnosti profilů zhotovených z vypěněného

materiálu jsou téměř stejné, jako mechanické vlastnosti profilů zhotovených z nevypěněného materiálu, zejména pokud se týká pevnosti v rohových spojích po svaření.

Na obr. 1 je znázorněn profil 1 rámu dveřního a/nebo okenního křídla, který je podle tohoto příkladného provedení zhotoven z materiálu se stupněm vypěnění 1,11. Vnitřní komora 2 tohoto profilu 1 slouží k uchycení ocelového výztužného profilu 4. Na obr. 2 je znázorněn stejný profil 3 jako na obr. 1, avšak zhotovený z nevypěněného materiálu. Vnější obrysy, včetně obrysů vnitřních komor a výztužných komor, jsou naprosto stejné, jako u profilu 1 znázorněném na obr. 1. Mikroporézní struktura tvrdého PVC je symbolicky znázorněna na obr. 1. Stupeň vypěnění materiálu ze kterého je profil 1 zhotoven je 1,11, což znamená, že ke zhotovení profilu 1 je zapotřebí o 11 % méně materiálu, než ke zhotovení profilu 2.

Na obr. 3 je podle příkladného provedení vynálezu znázorněn slepý rám 5, jehož šrafovaná vnitřní část 6 je zhotovena z recyklovaného materiálu, s přidáním 0,6 % azodikarbonamidu, přičemž stupeň vypěnění tohoto materiálu je 1,11. Na obr. 3 nešrafovaná vnější část 7 slepého rámu 5 je zhotovena z nevypěněného nového materiálu o stejném složení podle výše uvedené tabulky.

Claims (3)

1. Okenní nebo dveřní profil s větším počtem dutých komor oddělených přepážkami, jehož stěny tvořící vnější obrysy a přepážky oddělující vnitřní komory mají tloušťku menší než 4 mm, vyznačující se tím, že stěny a/nebo přepážky jsou alespoň zčásti zhotoveny z vypěněného tvrdého PVC se stupněm vypěnění mezi 1,05 a 1,2.

2. Profilový systém ke zhotovení oken a dveří obsahující alespoň jeden profil slepého rámu a/nebo profil dveřního nebo okenního křídla s větším počtem dutých komor, vytvořený na bázi nevypěněného tvrdého PVC, vyznačující se tím, že tento profilový systém obsahuje nejméně jeden další profil zhotovený z vypěněného tvrdého PVC, se stupněm vypěnění od 1,05 do 1,20, přičemž vnější i vnitřní obrysy profilu zhotoveného z vypěněného materiálu jsou shodné s profilem zhotoveným z nevypěněného materiálu.

3. Způsob zhotovení okenního a/nebo dveřního profilu s dutými komorami, při němž je vsázka na bázi tvrdého PVC nejprve natavena v protlačovacím lisu, dále pak v protlačovacím nástroji tvarována do tvaru profilu, jehož alespoň vnější obrys je následně kalibrován v kalibrovacím zařízení při současném ochlazování na teplotu tuhnutí, vyznačující se tím, že vsázka obsahuje od 0,2 do 2 % chemického rozpínacího prostředku, jehož prostřednictvím se dosáhne stupně vypěnění mezi 1,05 až 1,20.