DE102011015453A1 - Method for introducing foam material into hollow chamber profiles and hollow chamber profile - Google Patents

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Michael Stenitschka
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile. Im Wege eines Extrusionsverfahrens erfolgt die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2, 2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1), wobei an mindestens einer Innenseite (4) mindestens einer auszuschäumenden Hohlkammer (2) mindestens ein Verstärkungsband (6) angeordnet wird. Danach wird Schaummaterial (3) in die zu befüllende Hohlkammer (2) eingebracht, wobei durch das Verstärkungsband (6) eine Deformation der Hohlkammer (2) aufgrund des beim Schaumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hohlkammerprofil (1).The invention relates to a method for introducing foam material (3) into hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles. The molding of the hollow chamber profile (1) having at least one hollow chamber (2, 2 ') takes place by means of an extrusion process, wherein at least one reinforcing strip (6) is arranged on at least one inner side (4) of at least one hollow chamber (2) to be foamed. Thereafter, foam material (3) is introduced into the hollow chamber (2) to be filled, whereby a deformation of the hollow chamber (2) due to the overpressure arising during the foaming process is avoided by the reinforcing strip (6). The invention is also a hollow chamber profile (1).

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile.The invention relates to a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles.

In der Literatur sind verschiedene derartige Verfahren beschrieben. So ist beispielsweise aus der DE 100 35 649 A1 bekannt, nach der Erzeugung des Hohlkammerprofils über einen durchgehenden Schlitz in der Profilwandung Schaummaterial mittels einer feststehenden Lanze in eine Hohlkammer einzubringen.Various such methods are described in the literature. For example, from the DE 100 35 649 A1 known to introduce foam material by means of a fixed lance in a hollow chamber after the generation of the hollow chamber profile over a continuous slot in the profile wall.

Die WO 2009/062986 A1 sowie die DE 197 31 163 A1 beschreiben direkte Online-Verfahren, bei denen die Einbringung des Schaummaterials unmittelbar in die Extrusion des Hohlkammerprofils integriert ist.The WO 2009/062986 A1 as well as the DE 197 31 163 A1 describe direct online methods in which the introduction of the foam material is integrated directly into the extrusion of the hollow chamber profile.

Aus der DE 43 31 816 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Schaumstoffstreifen nachträglich in das Hohlkammerprofil eingeschoben werden.From the DE 43 31 816 A1 a method is known in which foam strips are subsequently inserted into the hollow chamber profile.

Bei der Ausschäumung von extrudierten Hohlkammerprofilen besteht grundsätzlich das Problem, dass es aufgrund des beim Schaumvorgang entstehenden Überdrucks zu einer Deformation der Hohlkammergeometrie kommen kann. Dies kann dazu führen, dass sich die Hohlkammerprofile beispielsweise ausbeulen oder verbiegen, insgesamt also nicht mehr die für eine ordnungsgemäße Verarbeitung notwendige Maßgenauigkeit besitzen. Dieses Problem ist insbesondere dann zu beobachten, wenn ein chemischer Schäumvorgang vorgesehen ist, beispielsweise zur Herstellung von Polyurethan. Bei der Herstellung von Polyurethan werden die beiden Komponenten Polyisocyanat und Polyol in die Hohlkammer eingebracht und nehmen dort zunächst ein vergleichsweise geringes Volumen ein. Aufgrund der chemischen Reaktion zwischen diesen beiden Komponenten kommt es jedoch dann zu dem beabsichtigten Schäumvorgang, der mit der Entstehung eines großen Überdrucks einhergehen kann. Insbesondere bei endlosen Extrusionsprofilen besteht da her die Problematik, dass sich dieser Überdruck oft nur über die zuvor beschriebene Deformation des Hohlkammerprofils abbauen kann, weshalb die prozesstechnische Beherrschung des Ausschäumvorgangs bei Extrudaten häufig sehr schwierig ist. Auch bei physikalischen Schaumvorgängen kann aufgrund des für die physikalische Schäumung erforderlichen Prozessdrucks eine Deformation der Hohlkammerwandung nicht ausgeschlossen werden.When foaming extruded hollow chamber profiles, there is basically the problem that deformation of the hollow chamber geometry can occur due to the overpressure created during the foaming process. This can lead to bulging or bending of the hollow chamber profiles, for example, so that they no longer have the necessary dimensional accuracy for proper processing. This problem is particularly observed when a chemical foaming process is provided, for example for the production of polyurethane. In the production of polyurethane, the two components polyisocyanate and polyol are introduced into the hollow chamber and take there first a relatively small volume. However, due to the chemical reaction between these two components, the intended foaming process occurs, which can be accompanied by the generation of a large overpressure. Particularly in the case of endless extrusion profiles, the problem arises that this overpressure can often only be reduced by the previously described deformation of the hollow chamber profile, which is why the process control of the foaming process in extrudates is often very difficult. Even with physical foam processes, a deformation of the hollow chamber wall can not be ruled out due to the process pressure required for the physical foaming.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile anzugeben, bei dem eine Deformation des Hohlkammerprofils aufgrund des Schäumvorganges sicher vermieden werden kann.Against this background, the invention has for its object to provide a method for introducing foam material in hollow sections, in which a deformation of the hollow chamber profile due to the foaming process can be safely avoided.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile,

  • – wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt,
  • – wobei an mindestens einer Innenseite mindestens einer auszuschäumenden Hohlkammer mindestens ein Verstärkungsband angeordnet wird,
  • – wobei danach Schaummaterial in die zu befüllende Hohlkammer eingebracht wird und
  • – wobei durch das Verstärkungsband eine Deformation der Hohlkammer aufgrund des beim Schaumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird.
According to the invention the object is achieved by a method for introducing foam material into hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles,
  • Wherein the shaping of the hollow chamber profile having at least one hollow chamber takes place by means of an extrusion method,
  • At least one reinforcing band being arranged on at least one inner side of at least one hollow chamber to be foamed out,
  • - After which foam material is introduced into the hollow chamber to be filled and
  • - By the reinforcing strip deformation of the hollow chamber is avoided due to the pressure generated during the foam process overpressure.

Erfindungsgemäß wird durch das Verstärkungsband eine Armierung der Hohlkammer bereitgestellt, durch die eine bleibende Verformung des Hohlkammerprofils während des Schaumvorgangs verhindert wird. Das Verstärkungsband kann an der Innenwand der auszuschäumenden Hohlkammer befestigt sein. Alternativ ist beispielsweise auch ein Einklemmen zwecks Fixierung der Lage des Verstärkungsbandes denkbar. Das Verstärkungsband kann eine Dicke von 0,3 bis 3 mm besitzen, z. B. 0,5 bis 2 mm. Zweckmäßigerweise wird das Verstärkungsband an der Innenseite einer Außenwand des Hohlkammerprofils angeordnet. Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere, dass an beiden Innenseiten der seitlichen Außenwände des Hohlkammerprofils jeweils mindestens ein Verstärkungsband angeordnet werden. Dadurch werden insbesondere die Sichtflächen des Hohlkammerprofils gegen eine Deformation während des Ausschäumvorganges geschützt.According to the invention, a reinforcement of the hollow chamber is provided by the reinforcing strip, by which a permanent deformation of the hollow chamber profile is prevented during the foaming process. The reinforcing tape may be attached to the inner wall of the hollow chamber to be foamed. Alternatively, for example, a pinching for the purpose of fixing the position of the reinforcing tape is conceivable. The reinforcing tape may have a thickness of 0.3 to 3 mm, e.g. B. 0.5 to 2 mm. Conveniently, the reinforcing strip is arranged on the inside of an outer wall of the hollow chamber profile. In the context of the invention, it is in particular in each case that at least one reinforcing band is arranged on both inner sides of the lateral outer walls of the hollow chamber profile. As a result, in particular the visible surfaces of the hollow chamber profile are protected against deformation during the foaming process.

Das Verstärkungsband kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. So kann hierbei beispielsweise ein Faser-Matrix-Halbzeug aus einer Kunststoff-Matrix zum Einsatz kommen, in die Verstärkungsfasern integriert sind. Als Verstärkungsfasern können Mineral- (z. B. Glas-) und/oder Carbon- und/oder Aramaid- und/oder Basaltfasern verwendet werden. Insbesondere können Organobleche als Verstärkungsbänder verwendet werden. Das Verstärkungsband kann eine Beschichtung aufweisen, die ein sicheres Verkleben des Verstärkungsbandes mit der Hohlkammerwandung gewährleistet.The reinforcing band may be made of metal or plastic. Thus, for example, a fiber-matrix semifinished product made of a plastic matrix can be used, are integrated in the reinforcing fibers. As reinforcing fibers, mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers may be used. In particular, organic sheets can be used as reinforcing tapes. The reinforcing tape may have a coating which ensures a secure bonding of the reinforcing tape to the hollow chamber wall.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verstärkungsband eine profilierte Kontur auf, die dem Verstärkungsband eine zusätzliche Funktion verleiht. So kann die Profilierung zur Ausbildung eines Schraubkanals – z. B. für Beschlagbefestigungen – innerhalb der auszuschäumenden Hohlkammer dienen. Dadurch kann die Geometrie des Hohlkammerprofils ggf. vereinfacht werden, da nunmehr keine Stege zur Schraubkanalbildung mehr vorgesehen werden müssen. Hierdurch vereinfacht sich auch der Ausschäumprozess. Die Profilierung des Verstärkungsbandes kann in einem Werkzeug unter Zufuhr von Wärme oder aber auch durch vorgeschaltete Einrichtungen, wie z. B. Rollensätze, erfolgen.According to a preferred embodiment of the invention, the reinforcing tape has a profiled contour which gives the reinforcing tape an additional function. Thus, the profiling to form a screw - z. B. for fitting fittings - serve within the auszuschäumenden hollow chamber. This allows the Geometry of the hollow chamber profile may be simplified, since now no webs for Schraubkanalbildung must be provided. This also simplifies the foaming process. The profiling of the reinforcing strip can be done in a tool with the supply of heat or by upstream devices such. B. Roll sets done.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass die Ausschäumung mittels einer Lanze erfolgt. Das Verstärkungsband kann innerhalb des Extrusionsprozesses in die Hohlkammer eingebracht werden. So kann z. B. das Verstärkungsband entweder gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil koextrudiert werden oder ein bereits fertiges Verstärkungsband in den Extruder einlaufen.In the context of the invention it is that the foaming takes place by means of a lance. The reinforcing band can be introduced into the hollow chamber within the extrusion process. So z. B. the reinforcing tape are co-extruded either together with the hollow chamber profile or enter an already finished reinforcing tape in the extruder.

Das Hohlkammerprofil kann bereichsweise oder vollflächig aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, wobei als Verstärkungsmaterialien insbesondere Mineral- (z. B. Glas-) und/oder Carbon- und/oder Aramaid- und/oder Basaltfasern verwendet werden können. Die Verstärkungsmaterialien können die bei Fenster- oder Türhohlkammerprofilen üblicherweise erforderliche Stahlarmierung entbehrlich machen, wodurch sich der innere freie Profilraum, der zur Befüllung mit wärmedämmendem Schaummaterial genutzt werden kann, vergrößert. Die Verwendung von unverstärktem Kunststoffmaterial wird hierdurch jedoch selbstverständlich nicht ausgeschlossen.The hollow-chamber profile can be made of fiber-reinforced plastic in regions or over the entire surface, in which case mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers can be used as reinforcing materials. The reinforcing materials can make the steel reinforcement usually required for window or door hollow chamber profiles dispensable, which increases the inner free profile space which can be used for filling with heat-insulating foam material. However, the use of unreinforced plastic material is of course not excluded.

Vorzugsweise besteht das Schaummaterial aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit. Hierbei können insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien verwendet werden. Die Wärmeleitfähigkeit des Schaummaterials λ beträgt vorzugsweise 0,02 bis 0,04 W/mK. Dies gewährleistet eine nachhaltige Verbesserung der Wärmedämmeigenschaften des gesamten Hohlkammerprofils. Alternativ kann das Schaummaterial auch anorganisch sein.Preferably, the foam material is an organic material with low thermal conductivity. In this case, in particular polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane or mixtures of two or more of the materials mentioned can be used. The thermal conductivity of the foam material λ is preferably 0.02 to 0.04 W / mK. This ensures a lasting improvement in the thermal insulation properties of the entire hollow chamber profile. Alternatively, the foam material may also be inorganic.

Als zusätzliche Maßnahme zur Verhinderung eines durch den Schäumvorgang bedingten zu großen Überdrucks kann zweckmäßigerweise die vom Schaummaterial in der Hohlkammer verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal in mindestens eine benachbarte Hohlkammer entweichen. Hierbei kann über vergleichsweise einfach herzustellende Entlüftungskanäle die vom Schaummaterial während des Schaumvorgangs verdrängte Luft in die benachbarte Hohlkammer abströmen, wodurch der Aufbau eines unzulässig hohen Überdrucks während des Schaumvorgangs vermieden wird. Entsprechend unterstützt diese Maßnahme die Wirkung des erfindungsgemäßen Verstärkungsbandes. Durch die benachbarte Hohlkammer kann die vom Schaummaterial verdrängte Luft problemlos abströmen, insbesondere wenn die benachbarte Hohlkammer selbst nicht ausgeschäumt wird. In der Regel werden die Entlüftungskanäle in Extrusionsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordnet. Vorzugsweise werden die Entlüftungskanäle während der Extrusion des Hohlkammerprofils erzeugt, beispielsweise mittels einer getakteten Stanzvorrichtung im Werkzeug. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass in die Hohlkammer soviel Schaummaterial eingebracht wird, dass überschüssiges Schaummaterial über den Entlüftungskanal in eine benachbarte Hohlkammer entweicht. Die Entlüftungskanäle können die Form von länglichen Schlitzen aufweisen, welche einerseits fertigungstechnisch vergleichsweise einfach herstellbar sind und andererseits eine vernachlässigbare mechanische Schwächung des Profils zur Folge haben.As an additional measure to prevent excessive overpressure caused by the foaming process, the air displaced by the foam material in the hollow chamber can expediently escape via at least one venting channel into at least one adjacent hollow chamber. Hereby, the air displaced by the foam material during the foaming process can flow off into the adjacent hollow chamber via comparatively easy to produce venting channels, whereby the construction of an inadmissibly high overpressure during the foaming process is avoided. Accordingly, this measure supports the effect of the reinforcing strip according to the invention. By the adjacent hollow chamber displaced by the foam material air can flow easily, especially if the adjacent hollow chamber itself is not filled with foam. In general, the venting channels are arranged in the extrusion direction at equal intervals. Preferably, the vent channels are generated during the extrusion of the hollow chamber profile, for example by means of a clocked punching device in the tool. It is also within the scope of the invention that so much foam material is introduced into the hollow chamber that excess foam material escapes via the venting channel into an adjacent hollow chamber. The venting channels may be in the form of elongate slots, which on the one hand are comparatively easy to produce in terms of production and, on the other hand, result in negligible mechanical weakening of the profile.

Alternativ hierzu oder ergänzend kann in die mit Schaummaterial zu befüllende Hohlkammer eine verformbare Trennwandung eingebracht werden, die die Hohlkammer in mindesten zwei Bereiche unterteilt, wobei danach in einem von Hohlkammerwandung und Trennwandung begrenzten Bereich das Schaummaterial eingebracht wird. Durch den beim Schaumvorgang entstehenden Überdruck wird die Trennwandung derart verformt, dass sich der auszuschäumende Bereich vergrößert und dadurch eine durch den Schaumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils vermieden wird. Über die Trennwandung wird sozusagen ein „Pufferbereich” erzeugt, welcher nicht ausgeschäumt wird und sich zwecks Vermeidung eines zu hohen Drucks in der Hohlkammer beim Schaumprozess verkleinert. Entsprechend dient auch hier die Trennwandung zu einer Unterstützung der Wirkung des erfindungsgemäßen Verstärkungsbandes. Die Trennwandung kann als knickbarer Steg, vorzugsweise aus Kunststoff, z. B. Weich-PVC, ausgebildet sein. Die Dicke des Steges beträgt vorzugsweise 0,3 bis 2 mm. Der Steg kann während des Schaumvorgangs ein- oder mehrfach geknickt werden und sich hierbei vorzugsweise an die Wandung des nicht ausgeschäumten Bereiches der Hohlkammer anlegen. Der Steg kann auch bereits vor der Schaumeinbringung mindestens einen Knick aufweisen. Alternativ hierzu kann die Trennwandung auch als Folie ausgebildet sein. Zwecksmäßigerweise ist die Trennwandung in die Hohlkammer eingeklemmt. Die Trennwandung kann entweder im Rahmen eines Koextrusionsprozesses gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil extrudiert werden, oder aber auch alternativ als bereits vorgefertigtes Profil in den Extruder einlaufen. Zweckmäßigerweise liegt die Trennwandung nach dem Schaumvorgang zumindest nicht vollflächig an der Hohlkammerwandung an, sodass in der Hohlkammer mindestens ein nicht ausgeschäumter Bereich verbleibt.Alternatively or additionally, a deformable dividing wall can be introduced into the hollow chamber to be filled with foam material, which subdivides the hollow chamber into at least two regions, after which the foam material is introduced in a region delimited by the hollow chamber wall and the dividing wall. As a result of the overpressure that arises during the foaming process, the dividing wall is deformed in such a way that the region to be foamed increases and thus deformation of the hollow chamber profile caused by the foaming process is avoided. About the partition, so to speak, a "buffer area" is generated, which is not filled with foam and shrinks in order to avoid excessive pressure in the hollow chamber during the foaming process. Accordingly, the partition also serves to support the effect of the reinforcing strip according to the invention. The partition can be used as a bendable web, preferably made of plastic, z. As soft PVC, be formed. The thickness of the web is preferably 0.3 to 2 mm. The web can be kinked one or more times during the foaming process and in this case preferably rest against the wall of the non-foamed region of the hollow chamber. The web can also have at least one bend before the foam is introduced. Alternatively, the partition may be formed as a film. Conveniently, the partition is clamped in the hollow chamber. The dividing wall can either be extruded together with the hollow chamber profile as part of a coextrusion process, or else alternatively run into the extruder as an already prefabricated profile. Expediently, after the foaming process, the dividing wall at least does not rest against the entire surface of the hollow chamber wall, so that at least one non-foamed region remains in the hollow chamber.

Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass nach der Formgebung des Hohlkammerprofils in eine Außenwandung der mit Schaummaterial zu befüllenden Hohlkammer mindestens eine Öffnung eingebracht wird, wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung mitgeführten Vorrichtung die Einbringung von Schaummaterial durch die Öffnung in die zu befüllende Hohlkammer erfolgt. Mit dieser Maßnahme wird eine Online-Ausschäumung sichergestellt, ohne dass hierbei verfahrenstechnische Probleme auftreten, wie sie bei einer unmittelbaren Integration der Schaummaterialeinbringung in den Extrusionsprozess (z. B. gemäß WO 2009/062986 A1 oder DE 197 31 163 A1 ) häufig festzustellen sind. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die vorliegende Erfindung insbesondere für einen sequentiellen Herstellungsprozess eignet, bei dem zunächst das Hohlkammerprofil erzeugt wird und erst danach die Ausschäumung erfolgt. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Lehre bei direkten Online-Verfahren, bei denen die Einbringung des Schaummaterial unmittelbar in den Extrusionsprozess des Hohlkammerprofils integriert ist (sh. vorgenannte Druckschriften), soll hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen werden. In the context of the invention, it is further provided that after the shaping of the hollow chamber profile in an outer wall of foam material to be filled hollow chamber at least one opening is introduced, and then also in the context of the continuous manufacturing process by means entrained in the extrusion device, the introduction of foam material through the opening takes place in the hollow chamber to be filled. This measure ensures on-line foaming without any procedural problems such as occur in the case of an immediate integration of the introduction of foam material into the extrusion process (eg according to US Pat WO 2009/062986 A1 or DE 197 31 163 A1 ) are often noted. It should be noted at this point that the present invention is particularly suitable for a sequential manufacturing process in which initially the hollow chamber profile is produced and only then the foaming takes place. However, the use of the teaching according to the invention in direct on-line processes, in which the introduction of the foam material is integrated directly into the extrusion process of the hollow chamber profile (see the aforementioned publications), should not be ruled out.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 13.The invention further relates to a hollow chamber profile according to claim 13.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:In the following the invention will be explained in detail with reference to a drawing showing only one embodiment. They show schematically:

1 ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlkammerprofil in der Querschnittsdarstellung, 1 an inventively produced hollow chamber profile in the cross-sectional view,

2 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung, 2 a further embodiment of the invention in one of 1 appropriate representation,

3a, b weitere Ausführungsform der Erfindung, 3a , b further embodiment of the invention,

4 ebenfalls eine weitere Ausführungsform der Erfindung und 4 also a further embodiment of the invention and

5 eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils. 5 a schematic representation of a manufacturing method of a hollow chamber profile according to the invention.

1 zeigt ein Fenster- oder Türhohlkammerprofil 1 aus Kunststoff, vorzugsweise Hart-PVC, in der Querschnittdarstellung. Das Hohlkammerprofil 1 weist mehrere Hohlkammern 2 auf, wobei beide Hohlkammern 2 mit Schaummaterial 3 gefüllt sind. 1 ist zu entnehmen, dass an beiden Innenseiten 4 der seitlichen Außenwände 5 des Hohlkammerprofils 1 jeweils ein Verstärkungsband 6 angeordnet ist. Diese Verstärkungsbänder 6 dienen zur Armierung des Hohlkammerprofils 1 während des Ausschäumvorganges und gewährleisten die erforderliche Formstabilität des Profils 1. Im Ausführungsbeispiel bestehen die Verstärkungsbänder 6 aus Kunststoff, wobei diese Bänder 6 gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 koextrudiert wurden. Alternativ können die Verstärkungsbänder 6 auch in das Extrusionswerkzeug einlaufen und aus Metall oder einem Organoblech bestehen. Die Ausschäumung der Hohlkammer 2 erfolgte mittels einer (nicht dargestellten) Lanze. 1 shows a window or door hollow chamber profile 1 made of plastic, preferably rigid PVC, in the cross-sectional view. The hollow chamber profile 1 has several hollow chambers 2 on, with both hollow chambers 2 with foam material 3 are filled. 1 can be seen that on both insides 4 the lateral outer walls 5 of the hollow chamber profile 1 one reinforcing band each 6 is arranged. These reinforcement bands 6 serve for reinforcement of the hollow chamber profile 1 during the foaming process and ensure the required dimensional stability of the profile 1 , In the exemplary embodiment, the reinforcing bands exist 6 made of plastic, these tapes 6 together with the hollow chamber profile 1 were coextruded. Alternatively, the reinforcement bands 6 also run into the extrusion tool and consist of metal or an organic sheet. The foaming of the hollow chamber 2 was done by means of a (not shown) lance.

Das Hohlkammerprofil 1 besteht bereichsweise aus faserverstärktem Kunststoff, weshalb eine Stahlarmierung des Hohlkammerprofils 1 nicht erforderlich ist. Das Schaummaterial 3 besteht im Ausführungsbeispiel aus Polyurethan.The hollow chamber profile 1 exists in some areas of fiber-reinforced plastic, which is why a steel reinforcement of the hollow chamber profile 1 is not required. The foam material 3 consists in the embodiment of polyurethane.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel strömt während des Ausschäumvorgangs die vom Schaummaterial 3 verdrängte Luft in der Hohlkammer 2 über Entlüftungskanäle 7 in eine benachbarte Hohlkammer 2'. Hierdurch wird eine zusätzliche mechanische Entlastung des Hohlkammerprofils 1 während des Schaumvorgangs gewährleistet.At the in 2 illustrated embodiment flows during the foaming of the foam material 3 displaced air in the hollow chamber 2 via ventilation channels 7 in an adjacent hollow chamber 2 ' , As a result, an additional mechanical relief of the hollow chamber profile 1 ensured during the foaming process.

Bei dem in 3a, b dargestellten Hohlkammerprofil 1 wird in die mit Polyurethan-Schaummaterial 3 zu befüllende Hohlkammer 2 eine verformbare Trennwandung 8 eingebracht. Diese kann entweder wiederum gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 koextrudiert werden oder als bereits vorgefertigtes Profil 1 in den Extrusionsprozess einlaufen. Die Trennwandung 8 unterteilt die Hohlkammer 2 in zwei Bereiche 9, 10, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung 11 und Trennwandung 8 begrenzten Bereich 9 das Schaummaterial 3 eingebracht wird. Aufgrund der chemischen Reaktion von Polyisocyanat mit Polyol dehnt sich das Schaummaterial 3 aus und ein Überdruck entsteht. Durch den Überdruck 3 wird die Trennwandung 8 derart verformt, dass sich der auszuschäumende Bereich 9 vergrößert (3b) und dadurch während des Ausschäumvorgangs eine Deformation des Hohlkammerprofils 1 aufgrund des Prozessdrucks vermieden wird. Es verbleiben lediglich kleine, nicht ausgeschäumte Bereiche 10'. Diese Maßnahme ergänzt somit die Wirkung des ebenfalls in 3a, b dargestellten Verstärkungsbandes 6. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist das Verstärkungsband eine profilierte Kontur auf, die dem Verstärkungsband eine zusätzliche Funktion verleiht. Die Profilierung dient hier zur Ausbildung eines Schraubkanals – z. B. für Beschlagbefestigungen.At the in 3a , B shown hollow chamber profile 1 gets in with polyurethane foam material 3 to be filled hollow chamber 2 a deformable partition 8th brought in. This can either in turn together with the hollow chamber profile 1 be coextruded or as a pre-made profile 1 enter the extrusion process. The dividing wall 8th divides the hollow chamber 2 in two areas 9 . 10 , wherein thereafter in a hollow chamber wall 11 and partition wall 8th limited area 9 the foam material 3 is introduced. Due to the chemical reaction of polyisocyanate with polyol, the foam material expands 3 off and an overpressure arises. Due to the overpressure 3 becomes the dividing wall 8th deformed such that the auszuschäumende area 9 enlarged ( 3b ) and thereby during the foaming a deformation of the hollow chamber profile 1 due to the process pressure is avoided. There remain only small, non-foamed areas 10 ' , This measure thus complements the effect of the same in 3a , b illustrated reinforcing tape 6 , In the embodiment according to 4 For example, the reinforcing tape has a contoured contour that gives the reinforcing tape an additional function. The profiling is used here to form a screw - z. B. for fitting fittings.

5 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils. Zunächst erfolgt in einem Extruder 12 im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern (nur die auszuschäumende Hohlkammer 2 ist dargestellt) aufweisenden Kunststoff-Hohlkammerprofils 1. Der Kunststoff ist bereichsweise mit Glasfasern verstärkt, sodass eine Stahlarmierung des Hohlkammerprofils 1 nicht erforderlich ist. Gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 werden ein oder mehrere erfindungsgemäße Verstärkungsbänder 6 koextrudiert, die an den entsprechend zu verstärkenden Wandungen des Hohlkammerprofils positioniert werden (nicht näher dargestellt). Nach der Formgebung wird das Hohlkammerprofil 1 zunächst mit Hilfe eines Kalibers 13 kalibriert, um die Produktmaße des Profils 1 zu fixieren. Danach werden mit einer Öffnungserzeugungseinrichtung 14 im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung 15 der mit Schaummaterial 3 zu befüllenden Hohlkammer 2 in bestimmten, vorzugsweise äquidistanten Abständen Öffnungen 16 eingebracht. Diese werden spanlos – mechanisch oder thermisch – erzeugt, wobei die Öffnungserzeugungseinrichtung 14 z. B. als Stanzwerkzeug oder aber auch als Laser ausgebildet sein kann. Danach wird ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung x mitgeführten Vorrichtung 17 Schaummaterial 3 durch die Öffnung 16 in die zu befüllende Hohlkammer 2 eingebracht. Unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials 3 werden die Öffnungen 16 mit Hilfe einer Verschlussvorrichtung 18 mit einer Kappe oder durch Aufbringen von Heißkleber verschlossen (nicht näher dargestellt). Dieses Verschließen erfolgt ebenfalls online innerhalb des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens. Die Öffnungen 16 werden an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils 1 erzeugt, um dessen optisches Erscheinungsbild nicht zu beeinträchtigen. Abschließend wird das mit Schaummaterial 3 gefüllte Hohlkammerprofil 1 mit einer (nicht dargestellten) Schneideinrichtung abgelängt. Die Vorrichtung 17 zur Einbringung von Schaummaterial weist eine (nicht näher dargestellte) Einrichtung auf, die eine Mitführung der Vorrichtung 17 parallel zur Extrusionsrichtung x sicherstellt. Dabei kann die Einrichtung beispielsweise in einer ortsfesten, parallel zur Extrusionsrichtung x verlaufenden Schiene laufen und/oder in die Öffnung 16 eingehakt sein. Sobald ein der jeweiligen Öffnung 16 zugewiesener Bereich der Hohlkammer 2 ausgeschäumt ist, fährt die Vorrichtung 17 entgegen der Extrusionsrichtung x wieder zurück und geht zur Befüllung des nächsten Hohlkammerbereiches über die nächste Öffnung 16 über. 5 shows a method for producing a hollow chamber profile according to the invention. First, in an extruder 12 by means of an extrusion process, the shaping of the plurality of hollow chambers (only the auszuschäumende hollow 2 is shown) having plastic hollow chamber profile 1 , The plastic is partially reinforced with glass fibers, so that a steel reinforcement of the hollow chamber profile 1 is not required. Together with the hollow chamber profile 1 become one or more reinforcing tapes according to the invention 6 co-extruded, which are positioned on the corresponding walls to be reinforced of the hollow chamber profile (not shown in detail). After shaping, the hollow chamber profile 1 first with the help of a caliber 13 calibrated to the product dimensions of the profile 1 to fix. Thereafter, with an opening generating device 14 in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall 15 the one with foam material 3 to be filled hollow chamber 2 at certain, preferably equidistant intervals openings 16 brought in. These are without cutting produced - mechanically or thermally -, wherein the opening generating device 14 z. B. may be formed as a punching tool or as a laser. Thereafter, likewise in the context of the continuous production process, by means of a device carried along in the extrusion direction x 17 foam material 3 through the opening 16 in the hollow chamber to be filled 2 brought in. Immediately after the introduction of the foam material 3 be the openings 16 with the help of a closure device 18 closed with a cap or by applying hot melt adhesive (not shown in detail). This sealing is also done online within the continuous manufacturing process. The openings 16 be on a non-visible surface of the hollow chamber profile 1 generated in order not to affect its visual appearance. Finally, this is done with foam material 3 filled hollow chamber profile 1 cut to length with a cutting device (not shown). The device 17 for the introduction of foam material has a device (not shown), which is an entrainment of the device 17 ensures x parallel to the extrusion direction. In this case, the device can for example run in a stationary, parallel to the extrusion direction x running rail and / or in the opening 16 be hooked. Once one of each opening 16 assigned area of the hollow chamber 2 foamed, the device drives 17 against the extrusion direction x back and goes to fill the next hollow chamber area over the next opening 16 above.

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Claims (13)

Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile, – wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2, 2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt, – wobei an mindestens einer Innenseite (4) mindestens einer auszuschäumenden Hohlkammer (2) mindestens ein Verstärkungsband (6) angeordnet wird, – wobei danach Schaummaterial (3) in die zu befüllende Hohlkammer (2) eingebracht wird und – wobei durch das Verstärkungsband (6) eine Deformation der Hohlkammer (2) aufgrund des beim Schaumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird.Method for introducing foam material ( 3 ) in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, - in which by means of an extrusion process, the shape of the at least one hollow chamber ( 2 . 2 ' ) having hollow chamber profile ( 1 ), - at least one inner side ( 4 ) at least one hollow chamber to be foamed ( 2 ) at least one reinforcing tape ( 6 ), after which foam material ( 3 ) in the hollow chamber to be filled ( 2 ) is introduced and - whereby by the reinforcing tape ( 6 ) a deformation of the hollow chamber ( 2 ) is avoided due to the pressure generated during the foaming process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsband an der Innenseite (4) einer Außenwand (5) des Hohlkammerprofils (1) angeordnet wird.A method according to claim 1, characterized in that the reinforcing strip on the inside ( 4 ) an outer wall ( 5 ) of the hollow chamber profile ( 1 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Innenseiten (4) der seitlichen Außenwände (5) des Hohlkammerprofils (1) jeweils mindestens ein Verstärkungsband (6) angeordnet wird.Method according to claim 2, characterized in that on both inner sides ( 4 ) of the lateral outer walls ( 5 ) of the hollow chamber profile ( 1 ) at least one reinforcing tape ( 6 ) is arranged. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsband (6) aus Metall oder Kunststoff, insbesondere einem Organoblech, besteht.Method according to one of claims 1-3, characterized in that the reinforcing tape ( 6 ) made of metal or plastic, in particular an organic sheet. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsband (6) eine profilierte Kontur aufweist, die dem Verstärkungsband (6) eine zusätzliche Funktion verleiht.Method according to one of claims 1-4, characterized in that the reinforcing tape ( 6 ) has a profiled contour corresponding to the reinforcing strip ( 6 ) gives an additional function. Verfahren nach einer der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschäumung mittels einer Lanze erfolgt.Method according to one of claims 1-5, characterized in that the foaming takes place by means of a lance. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsband (6) innerhalb des Extrusionsprozesses in die Hohlkammer (2) eingebracht wird.Method according to one of claims 1-6, characterized in that the reinforcing tape ( 6 ) within the extrusion process into the hollow chamber ( 2 ) is introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (1) bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff besteht.Method according to one of claims 1-7, characterized in that the hollow chamber profile ( 1 ) partially or completely made of fiber-reinforced plastic. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (3) aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien, besteht.Method according to one of claims 1-8, characterized in that the foam material ( 3 ) consists of an organic material having low thermal conductivity, in particular polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene, polyurethane or mixtures of two or more of said materials. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Schaummaterial (3) in der Hohlkammer (2) verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal (7) in mindestens eine benachbarte Hohlkammer (2') entweicht.Method according to one of claims 1-9, characterized in that the of the foam material ( 3 ) in the hollow chamber ( 2 ) displaced air via at least one venting channel ( 7 ) in at least one adjacent hollow chamber ( 2 ' ) escapes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass in die mit Schaummaterial (3) zu befüllende Hohlkammer (2) eine verformbare Trennwandung (8) eingebracht wird, die die Hohlkammer (2) in mindestens zwei Bereiche (9, 10) unterteilt, wobei danach in einem von Hohlkammerwandung (11) und Trennwandung (8) begrenzten Schäumbereich (9) das Schaummaterial (3) eingebracht wird und wobei durch den beim Schaumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwandung (8) derart verformt wird, dass sich der Schäumbereich (9) vergrößert und dadurch eine durch den Schaumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils (1) vermieden wird.Method according to one of claims 1-10, characterized in that in the foam material ( 3 ) to be filled hollow chamber ( 2 ) a deformable partition wall ( 8th ) is introduced, the hollow chamber ( 2 ) in at least two areas ( 9 . 10 ), wherein thereafter in a hollow chamber wall ( 11 ) and separating wall ( 8th ) limited foaming area ( 9 ) the foam material ( 3 ) is introduced and wherein by the overpressure arising during the foaming process, the dividing wall ( 8th ) is deformed such that the foaming area ( 9 ) and thereby caused by the foaming process deformation of the hollow chamber profile ( 1 ) is avoided. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung (15) der mindestens einen mit Schaummaterial (3) zu befüllenden Hohlkammer (2) mindestens eine Öffnung (16) eingebracht wird und wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung (x) mitgeführten Vorrichtung (17) die Einbringung von Schaummaterial (3) durch die Öffnung (16) in die zu befüllende Hohlkammer (2) erfolgt.Method according to one of claims 1-11, characterized in that in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall ( 15 ) the at least one with foam material ( 3 ) to be filled hollow chamber ( 2 ) at least one opening ( 16 ) and in which case likewise within the scope of the continuous production method by means of a device (x) carried along in the extrusion direction (x) 17 ) the introduction of foam material ( 3 ) through the opening ( 16 ) in the hollow chamber to be filled ( 2 ) he follows. Hohlkammerprofil (1), insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil, mit mindestens einer Hohlkammer (2, 2'), wobei mindestens eine Hohlkammer (2) mit Schaummaterial (3) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Innenseite (4) der mit Schaummaterial (3) befüllten Hohlkammer (2) mindestens ein Verstärkungsband (6) angeordnet ist, das eine Deformation der Hohlkammer (2) aufgrund des bei der Schaumeinbringung vorliegenden Prozessdrucks verhindert.Hollow chamber profile ( 1 ), in particular window or door hollow chamber profile, with at least one hollow chamber ( 2 . 2 ' ), wherein at least one hollow chamber ( 2 ) with foam material ( 3 ), characterized in that on at least one inner side ( 4 ) with foam material ( 3 ) filled hollow chamber ( 2 ) at least one reinforcing tape ( 6 ) is arranged, which is a deformation of the hollow chamber ( 2 ) due to the process pressure present during the foam introduction.
DE102011015453A 2010-10-21 2011-03-30 Method for introducing foam material into hollow chamber profiles and hollow chamber profile Withdrawn DE102011015453A1 (en)

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