DE3408975A1

DE3408975A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines profilteils

Info

Publication number: DE3408975A1
Application number: DE19843408975
Authority: DE
Inventors: Leo Dr.-Ing. 1000 Berlin Rokeach
Original assignee: LANKWITZER LACKFABRIK ROKEACH KG; LANKWITZER LACKFABRIK ROKEACH; Lankwitzer Lackfabrik Rokeach Kg 1000 Berlin
Current assignee: Kleiss Joachim 97337 Dettelbach De
Priority date: 1984-03-12
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1985-09-19
Also published as: DE3408975C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus Polyurethan-Schaumstoff mit eingelagertem Hohlprofil aus Metall bestehenden Profilteils, insbesondere für Fenster, bei dem der Formhohlraum eines mehrteiligen Formkastens auslackiert wird, das Hohlprofil in den Formhohlraum eingelegt wird und in den Formhohlraum des geschlossenen Formkastens sodann Polyurethan-Schaumstoff eingespritzt wird.
Polyurethan#chaumstoff zeichnet sich im Vergleich zu anderen Kunststoffen dadurch aus, daß es ein Reaktions-Kunststoff ist, der durch Temperatur oder sonstige Einflüsse nicht reversibel verändert werden kann, sondern eine hohe Temperaturbeständigkeit bis über l200C aufweist, extrem gute Klebeeigenschaften zu nahezu allen anderen Materialien hat und wegen seiner mit Treibmittel aufgeschäumten Struktur zu den besten bekannten Wärmedämm-Materialien gehört. Polyurethan-Material ist zwar chemikalien- und witterungsbeständig, jedoch nicht lichtecht, so daß es bei Außeneinsatz mit einer Oberflächenbeschichtung versehen werden muß. Im übrigen tritt auch allmähliche vergilbung ein. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten wurde bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem der Formkasten erst geschlossen wird, nachdem der Lack vollständig getrocknet ist. Durch diese Maßnahme erübrigt sich zwar die nachträgliche Lackierung des Profilteils, weil die Lackschicht bei der Entnahme aus dem Formkasten an der Kunststoffschicht haftenbleibt.
Dieses bekannte Verfahren hat sich aber in der Praxis nicht bewährt. Das Profilteil weist nämlich im Bereich der von den Formteilen gebildeten Fugen einen Grat auf, der nachträglich entfernt werden muß, wobei die dünne Lackschicht zerstört wird. Die Entstehung dieses Grates beruht darauf, daß der mit Lösemittel verdünnte Lack in die aufgeheizte Form gesprüht wird und nach Verdunsten des Lösemittels und physikalischer Trocknung des Lacks eine folienartige Schicht entsteht, die beim Schließen der Formteile im Trennflächenbereich fest eingespannt wird. Zwischen diesen beiden folienartigen Schichten verbleibt aber zwangsläufig eine Fuge, die im Lauf der Zeit immer größer wird, wenn die Trennkanten der Formteile durch Abnutzung abgerundet oder schartig werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren dahingehend weiterzubilden, daß die Entstehung eines Grates an der Oberseite des Profilteils weitgehend unterbunden wird oder daß ein solcher Grat zumindest entfernt werden kann, ohne daß der Farbüberzug beschädigt wird.
Erfindungagemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Formkasten geschlossen wird, während sich der Lack noch in flüssigem bzw. teigigem Zustand befindet.
Wenn der Formkasten geschlossen wird, dann werden die im Bereich der Fuge der Formteile aufgebrachten Lackschichten in Berührung gebracht, wobei durch die noch vorhandene Fließfähigkeit eine völlige Verbindung geschaffen wird. Demzufolge wird im Bereich der Fugen die Entstehung eines Spaltes verhindert, in den der Polyurethan-Schaumstoff beininach folgenden Einspritzvorgang eindringen könnte. Falls das Profilteil trotz allem im Bereich der von den Formteilen gebildeten Fugen einen Grat aufweisen sollte, dann besteht dieser ausschließlich aus Lack und kann ohne weiteres abgeschliffen werden, ohne daß die Lackschicht dadurch zerstört und der Polyurethan-Schaumstoff zum Vorschein kommt.
Zum Auslackieren des Formhohlraums wird vorzugsweise ein #eaktiv-härtender Lack (DD-Lack) verwendet. Da der Lack und der Polyurethan-Schaumstoff chemisch verwandt sind, wird eine innige Verbindung in der reaktiven Phase durch Molekülverbindung geschaffen. Die bei der Herstellung von Teilen aus Polyurethan bekannte Schlierenbildung ist hier ohne Bedeutung, weil die Oberfläche allein vom Aussehen des Lacks und der Oberflächenqualität des Fornikastens bestimmt wird.
Der Lack wird mit wenig oder ohne Lösungsmittel verwendet, damit keine Gefährdung der Arbeitssicherheit und keine Lösungsmittelimmission auftritt. Der Lack kann mit einer normalen Luftpistole, vorzugsweise aber elektrostatisch aufgetragen werden, wobei die Spritzverluste durch Vorbeispritzen minimiert werden. Durch Verwendung getrennter Spritzpistolen und Auslackieren der Formteile mit unterschiedlichen Lacken können auch zweifarbige Profilteile hergestellt werden.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die im Patentanspruch 5 angegeben ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Bereich eines Blendrahmens und eines Fensterflügelrahmens, und Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines für den Blendrahmen geeigneten Profilteils.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die unteren Rahmenschenkel eines Blendrahmens und eines zugeordneten Fensterflügelrahmens im geschlossenen Zustand des Fensters.
Die Rahmenschenkel des Blendrahmens und des Fensterflügelrahmens werden von langgestreckten Profilteilen 10 bzw. 12 gebildet, die jeweils aus einem mit einer Kunststoffschicht 14 bzw. 16 ummantelten Kern 18 bzw. 20 bestehen. Die Kerne 18 bzw. 20 werden jeweils von stranggepreßten Hohlprofilen aus Aluminium gebildet, und die Kunststoffschicht 14 bzw.
16 besteht aus Polyurethanschaum.
Eine divergierende Nut 22 des Profilteils 10 dient zur Befestigung des Blendrahmens in einer Maueröffnung. Eine Ausnehmung 24 des Profilteils 12 dient zum Einsetzen einer aus zwei Einzelscheiben 26 bestehenden Glasscheibe 27 in den Fensterflügelrahmen. Zu diesem Zweck ist das Profilteil 12 mit einem die Ausnehmung 24 begrenzenden Trägerschenkel 28 und mit einer in der Kunststoffschicht 16 ausgebildeten Nut 30 versehen. Eine in die Nut 30 eingesetzte Halteleiste 31 drückt die Glasscheibe 27 unter Zwischenfügung geeigneter Dichtungen gegen den Trägerschenkel 28. An der von der Glasscheibe 27 abgekehrten Seite ist das Profilteil 12 mit einem nach unten ragenden Anschlagschenkel 32 und einem Steg 34 versehen. Sowohl der Trägerschenkel 28 als auch der Anschlagschenkel 32 des Profilteils 12 sind durch Flansche 36 bzw. 38 des Kerns 20 versteift.
Das Profilteil 10 des Blendrahmens ist auf der dem Fensterflügelrahmen zugekehrten Seite mit einem Anschlagschenkel 40 und nit einer Nut 42 versehen, in die eine Lippendichtung 44 eingesetzt ist. Sowohl der Anschlagschenkel 40 als auch die beiden die divergierende Nut 22 begrenzenden Schenkel 45, 46 des Profilteils 10 sind durch Flansche 47, 48, 49 des Kerns 18 versteift.
Im geschlossenen Zustand des Fensters liegen die beiden Profilteile 10 und 12 mit ihrer Kunststoffschicht 14 bzw. 16 im Bereich der Anschlagschenkel 32 bzw. 40 nein~ ander an, und der am Fensterflügelrahmen-Profilteil 12 angeordnete Steg 34 liegt an der in das Blendrahmen-Profilteil 10 eingesetzte Lippendichtung 44 an, wodurch eine optimale Dichtwirkung gewährleistet ist.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines für den Blendrahmen geeigneten Profilteils erläutert. Vorab sei bemerkt, daß mit dieser Vorrichtung Profilteile mit einheitlicher Länge von mehreren Metern erzeugt werden, die nachfolgend unter einem Winkel von 45° auf die erforderliche Länge zugeschnitten und unter Verwendung von Eckwinkeln, die in die hohlen Rernprofile eingesetzt werden, zu einem Blendrahmen der gewünschten Abmessungen zusammengesetzt werden.
Die Vorrichtung besteht aus einem endseitig geschlossenen Fonmkasten, der in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt ist. Der Formkasten hat ein Oberteil 50 und ein Unterteil 52, die jeweils einen etwa L-förmigen#Querschnitt haben und längs Fugen 54, 56 lösbar zusammengefügt werden können, um einen dem Querschnitt des Profilteils 10 entsprechenden Formhohlraum 58 zu begrenzen. Die Fugen 54, 56 erstrecken sich längs zweier einander diagonal gegenüberliegender Kanten des Formhohlraums 58 über die gesamte Länge des Formkastens.
Das Ober- und Unterteil 50, 52 ist mit in Längsintervallen angeordneten Stiften 60 bzw. 62 versehen, die in den Formhohlraum 58 hineinragen, um den von einem kastenförmigen Hohlprofil aus Aluminium gebildeten Kern 18 abzustützen bzw. festzulegen. Zu diesem Zweck sind die dem Unterteil 52 zugeordneten Stifte 62 unter einem solchen Querabstand angeordnet, daß sie an der Innenseite der beiden Flansche 48, 49 des Kerns 18 anliegen. Diese Stifte können konisch oder zylindrisch sein, und sie können auch zurückziehbar ausgebildet sein, damit beim fertigen Profilteil in der den Kern 18 ummantelnden Kunststoffschicht 14 keine Löcher zurückbleiben. Das Ober- und Unterteil 50, 52 des Formkastens werden gemäß Fig. 2 in vertikaler Richtung zusammengefügt bzw. voneinander getrennt.
Wie dies aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, sind die Fugen 54 und 56 zwischen Ober- und Unterteil 50, 52 abgewinkelt, so daß die eigentliche Trennfläche 51 bzw. 53 tiefer liegt als die betreffende Kante des Formhohlraums 58. Dadurch wird erreicht, daß beim Schließen des Formkastens die von der vertikalen Innenwand 64 und der Trennfläche 51 gebildete Kante des Oberteils 50 in eine Vertiefung des Unterteils 52 eintaucht, während die von der vertikalen Innenwand 66 des Unterteils und der Trennfläche 53 gebildete Kante des Unterteils 52 in eine Vertiefung des Oberteils 50 eintaucht. Wenn die betreffende Kante schadhaft, beispielsweise abgerundet oder schartig werden sollte, dann hat dies nicht die Ausbildung eines Grates der den Kern 18 umhüllenden Kunststoffschicht 14 zur Folge.
Auf einer Seite des Ober- und Unterteils 50, 52 sind Schrägflächen 68 angeordnet, die beim Schließen des Formkastens zusammenwirken, um das Ober- und Unterteil rechtwinklig zur Zustellrichtung geringfügig horizontal gegeneinander zu verschieben, damit sie im vertikalen Bereich der Fugen 54, 56 gegeneinander gedrückt werden, Auf der gegenüberliegenden Seite des Ober- und Unterteils 50, 52 sind vertikale Stützflächen 70 angeordnet, um die horizontalen Querkräfte aufzunehmen.
Nachfolgend wird die Herstellung eines Profilteils näher erläutert.
Zunächst wird das Oberteil 50 vom Unterteil 52 des Formkastens abgenommen, und die den Formhohlraum 58 bildenden Ausnehmungen von Ober- und Unterteil werden sodann mit einem reaktiv-härtenden Lack (DD-Lack) mit wenig oder ohne Lösungsmittel auslackiert. Da die den Formhohlraum 58 bildenden Ausnehmungen von Ober- und Unterteil keine Hinterschneidungen, sondern überwiegend schräge Wände haben, bereitet das Auslackieren keine Schwierigkeiten und kann mit einer Spritzpistole durchgeführt werden. Außerdem sind die wichtigen Kanten des Profilteils mit großen Rundungen versehen, was einen gleichmäßigen Lackauftrag ermöglicht.
Nach dem Auslackieren wird der Kern 18, der zuvor in einer dem Formkasten entsprechenden Länge von einem kastenförmigen Hohlprofil aus stranggepreßten Aluminium abgeschnitten wurde, in der in Fig. 2 gezeigten Weise in das Unterteil 52 eingelegt, wobei er durch die Stifte 62 abgestützt und in Querrichtung fixiert wird.
Sodann wird das Oberteil 50 auf das Unterteil 52 aufgesetzt, wobei es entscheidend darauf ankommt, daß sich der Lack noch in flüssigem bzw. teigigem Zustand befindet.
Beim Zusammenfügen von Ober- und Unterteil 50 und 52 gelangen die Lackschichten im Bereich der Fugen 54 und 56 miteinander in Berührung, wobei durch die noch vorhandene Fließfähigkeit eine völlige Verbindung geschaffen wird.
Durch die Verdrängung des Lacks im Schließbereich, d.h.
durch das Eintauchen der Trennkante des einen Formteils in die Vertiefung des anderen Formteils wird darüberhinaus noch eine Verdrängung des Lackes bewirkt, so daß in den kritischen Eckbereichen des Formhohlraums 58 eine Anhäufung von Lack entsteht. Bei einem lackauftrag von 50 zur im flächigen Bereich des Formhohlraums 58 entsteht beispielsweise an den Kanten im Bereich der Fugen 54 und 56 eine Lackschicht von 500 pein. Durch diese Anhäufung des fließfähiger.
Lackes wird der im Bereich der Fugen 54, 56 bestehende Spalt zwischen Ober- und Unterteil 50, 52 selbst dann sicher verschlossen, wenn die Trennkanten infolge Abnutzung abgerundet oder schartig werden sollten.
Anschließend wird in die geschlossene Form durch eine (nicht gezeigte) Öffnung Polyurethan-Material eingespritzt, das mit einem Treibmittel und ggf. auch mit Füllstoffen versetzt ist. Der Formhohlraum 58 wird dabei vollständig mit Polyurethanschaum ausgefüllt, wodurch der Kern 18 in der in Fig. 1 gezeigten Weise mit einer Kunststoffschicht 14 ummantelt wird.
Nach dem Aushärten des Polyurethanschaums wird das Oberteil 50 abgenommen, um das fertige Profilteil 10 aus dem Unterteil 52 zu entnehmen. Damit die Lackschicht nicht am Ober- bzw. Unterteil haften bleibt, ist es zweckmäßig, dem Lack ein geeignetes Trennmittel beizumischen.
Falls die das Profilteil vollständig umschließende Lackschicht im Bereich der Fugen 54, 56 des Formkastens einen Grat aufweisen sollte, so kann dieser ohne Schwierigkeiten abgeschliffen werden, ohne daß die Kunststoffschicht 14 zum Vorschein kommt. Von dem Profilteil 10 werden sodann Abschnitte der gewünschten Länge unter einem Winkel von 450 abgeschnitten, die mittels geeigneter Eckverbindungsmittel zu einem Blendrahmen zusammengebaut werden können.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eines Formkastens kann selbstverständlich in manigfacher Weise abgewandelt werden, ohne daß dadurch der auf die versenkte Ausbildung der Trennflächen gerichtete Erfindungsgedanke verlassen wird. Insbesondere kann die Ausbildung des Formhohlraums zur Ausformung eines für die Herstellung eines Fensterflügelrahmens geeigneten Profilteils abgewandelt werden.
Bezugszeichenliste 10 Profilteil des Blendrahmens 12 Profilteil des Fensterflügelrahmens 14 Kunststoffschicht von 10 16 Kunststoffschicht von 12 18 Kern von 10 20 Kern von 12 22 Nuten in 10 24 Ausnehmung in 12 26 Einzelscheiben 27 Glasscheibe 28 Trägerschenkel 30 Nut in 16 31 Halteleiste 32 Anschlagschenkel von 12 34 Steg von 12 36, 38 Flansche von 20 40 Anschlagschenkel von 10 42 Nut in 10 44 Lippendichtung 45, 46 Schenkel von 10 47, 48, 49 Flansche von 18 50 Formkasten-Oberteil 52 Formkasten-Unterteil 51, 53 Trennflächen 54, 56 Fugen 58 Formhohlraum 60 Stifte an 50 62 Stifte an 52 64 vertikale Innenwand von 50 66 vertikale Innenwand von 52 68 Schrägflächen an 50, 52 70 vertikale Stützflächen an 50, 52 - L e e r s e i t e -

Claims

Patentansprüche (1. Verfahren zur Herstellung eines aus Polyurethan-Schaumstoff mit eingelagertem Hohlprofil aus Metall bestehenden Profilteils, insbesondere für Fenster. bei dem der Formhohlraum eines mehrteiligen Formkastens aus lackiert wird, das Hohlprofil in den Formhohlraum eingelegt wird und in den Formhohlraum des geschlossenen Formkastens sodann Polyurethan-Schaumstoff eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkasten geschlossen wird, während sich der Lack noch in flüssigem bzw. teigigem Zustand befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formhohlraum mit einem reaktiv-härtenden Lack (DD-Lack) auslackiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack mit wenig oder ohne Lösungsmittel verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß dem Lack zum Formkasten hin trennende Substanzen beigemischt werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem aus einem Ober- und Unterteil bestehenden Formkasten, die jeweils einen näherungsweise L-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Fugen zwischen Ober- und Unterteil an zwei diagonal gegenüberliegenden Enden des Formhohlraums angeordnet sind.

dadurch gekennzeichnet, daß die Fugen (54, 56) abgewinkelt sind und einen sich von der betreffenden Ecke des Formhohlraums (58) näherungsweise in Öffnungs- bzw. Schließrichtung der Formteile (50, 52) erstreckenden Bereich haben.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (50, 52) an einer Seite mit zusammenwirkenden Schrägflächen (68) und an der gegenüberliegenden Seite mit zur Schließrichtung rechtwinklig angeordneten Stützflächen (70) versehen sind.