PL225174B1

PL225174B1 - Method for producing windows with high thermal insulation

Info

Publication number: PL225174B1
Application number: PL403647A
Authority: PL
Inventors: Marek Trzciński
Original assignee: Elektrownie Wiatrowe Notos Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2017-02-28
Also published as: PL403647A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności cieplnej, umożliwiający uzyskanie okien o wysokich walorach termicznych i akustycznych.The subject of the invention is a method of producing windows with increased thermal insulation, which enables obtaining windows with high thermal and acoustic properties.

Znane dotychczas okna wykonane z tworzyw sztucznych charakteryzują dobrą izolacyjnością cieplną. Tą cechę zawdzięczają konstrukcji profili ram i skrzydeł, których wewnętrzną przestrzeń st anowią puste komory wypełnione powietrzem. Znane profile zawierają na ogół od dwóch do ośmiu komór, przy czym im więcej komór to tym lepsza izolacja cieplna profilu. Niestety większa ilość komór wymaga głębszego osadzania profilu co wpływa na podwyższenie kosztów wytwarzania, wynikających ze zwiększonego zużycia surowców i mniejszej prędkością wytłaczania profili. Stwierdzono, że profile ośmiokomorowe są o 50% cięższe od profili trójkomorowych. Głębokość osadzania profilu ośmiokomorowego wynosi około 90 mm, podczas gdy głębokość osadzania profilu trójkomorowego jest do 60 mm.The previously known windows made of plastic are characterized by good thermal insulation. They owe this feature to the construction of frame and sash profiles, the internal space of which is made of empty chambers filled with air. Known profiles generally contain from two to eight chambers, the more chambers, the better the thermal insulation of the profile. Unfortunately, the greater number of chambers requires deeper deposition of the profile, which increases the production costs, resulting from the increased consumption of raw materials and the lower speed of extrusion of the profiles. It was found that the eight-chamber profiles are 50% heavier than the three-chamber profiles. The deposition depth of the eight-chamber profile is about 90 mm, while the deposition depth of the three-chamber profile is up to 60 mm.

Znanym sposobem zwiększenia izolacyjności cieplnej okien z tworzyw sztucznych jest wypełnienie komór spienionymi środkami izolacyjnymi, takimi jak pianka poliuretanowa o współczynniku izolacyjności termicznej 0,035 W/mK. Jednak realizacja takiego rozwiązania wiąże się z wyjątkowo wysokimi kosztami produkcji. Do wad takich rozwiązań należy zaliczyć również utrudniony recykling okien wytworzonych tym sposobem. Ponadto opisane rozwiązanie wymaga głębokiego osadzania okien.A known method of increasing the thermal insulation properties of plastic windows is to fill the chambers with foamed insulating agents, such as polyurethane foam with a thermal insulation coefficient of 0.035 W / mK. However, the implementation of such a solution is associated with extremely high production costs. The disadvantages of such solutions also include the difficult recycling of windows produced in this way. Moreover, the described solution requires deep embedding of windows.

Znany jest sposób wytwarzania, a następnie wzmacniania profili okiennych z tworzyw sztucznych, polegający na tłoczeniu profili z uprzednio przygotowanej uplastycznionej homogenicznej mieszanki surowego PCV, kredy i modyfikatorów, poprzez wyciąganie przez ustnik o przekroju odpowiadającym pożądanemu kształtowi przekroju profilu z zachowaniem kalibracji. Kształtowany profil poddaje się ciągłej stabilizacji poprzez stopniowe chłodzenie gorącego produktu wychodzącego z ustnika. Schłodzony profil tnie się na odcinki, po czym z uzyskanych odcinków kształtuje się ramy ościeżnicy i skrzydeł okien poprzez ich przycięcie na określony wymiar. Pomiędzy dociętymi końcami profilu m ocuje się kształtowniki, po czym łączy się je z profilami poprzez przykręcanie. Przycięte na żądaną długość i wzmocnione kształtownikami profile zespala się metodą zgrzania. Jako kształtowniki usztywniające i wzmacniające profile stosuje się kształtowniki wykonane ze stali lub wykonane z włó kna szklanego. Wzmocnione i zespolone w zamknięty obwód profile, tworzące ramy skrzydła i ościeżnicy, łączy się ze sobą za pomocą zawiasów. W skrzydłach mocuje się szyby i unieruchamia je w skrzydłach za pomocą uprzednio przygotowanych przyszybowych listew.There is a known method of producing and then reinforcing plastic window profiles, consisting in pressing profiles from a previously prepared plasticized homogeneous mixture of raw PVC, chalk and modifiers, by pulling through a mouthpiece with a cross-section corresponding to the desired profile cross-section shape while maintaining calibration. The shaped profile is stabilized continuously by gradually cooling the hot product exiting the mouthpiece. The cooled profile is cut into sections, and then the frames of the frame and window sashes are shaped from the sections obtained by cutting them to a specific size. The sections are trimmed between the cut ends of the profile and then connected to the profiles by screwing. The profiles cut to the required length and reinforced with sections are joined by welding. Steel or glass fiber sections are used as stiffening and reinforcing sections. The profiles, which are reinforced and joined into a closed circumference, form the frame of the sash and the frame, are connected with each other by means of hinges. Glass panes are fixed in the wings and immobilized in the wings with the help of previously prepared glazing beads.

Wadą opisanych profili wielokomorowych okien z tworzyw sztucznych jest ich niewystarczająca izolacyjność cieplna oraz potrzeba kosztownego, głębokiego osadzania. Wadą jest również stosow anie dodatkowego materiału izolacyjnego do wypełniania wewnętrznych komór profili.The disadvantage of the described profiles of multi-chamber plastic windows is their insufficient thermal insulation and the need for costly, deep embedding. Another disadvantage is the use of additional insulating material to fill the internal chambers of the profiles.

Celem rozwiązania, zgodnie z wynalazkiem jest opracowanie sposobu wytwarzania okien z tworzyw sztucznych, charakteryzujących się znacznie większą niż dotychczas izolacyjnością termiczną i akustyczną. W realizacji wynalazku chodzi o zachowanie dotychczasowego czasu wytwarzania okien i utrzymanie tych samych kosztów ale uzyskanie produktów o lepszych parametrach. Celem wynalazku jest aby produkt finalny charakteryzowały jak najniższe współczynniki przenikania ciepła i dźwięku.The object of the solution, according to the invention, is to develop a method for producing plastic windows, characterized by significantly greater thermal and acoustic insulation than before. In the implementation of the invention, it is about keeping the current time of window production and maintaining the same costs, but obtaining products with better parameters. The aim of the invention is that the final product should be characterized by the lowest possible heat and sound transmission coefficients.

Sposób, zgodnie z wynalazkiem polega na tłoczeniu profili z uprzednio przygotowanej uplastycznionej homogenicznej mieszanki surowego PCV, kredy i modyfikatorów poprzez wyciąganie przez ustnik o przekroju odpowiadającym pożądanemu kształtowi przekroju profilu z zachowaniem kalibracji. Kształtowany profil podaje się ciągłej stabilizacji poprzez stopniowe chłodzenie gorącego produktu wychodzącego z ustnika. Schłodzony profil tnie się na odcinki, po czym z uzyskanych odci nków kształtuje się ramy skrzydeł i ościeżnic okien poprzez przycinanie ich na określony wymiar. Pomiędzy dociętymi końcami profilu mocuje się kształtowniki, po czym łączy się je z profilami poprzez przykręcanie. Przycięte na żądaną długość profile układa się w zamknięty obwód kształtu ramy ościeżnicy lub skrzydła okna. Rozgrzewa się przycięte krawędzie profili i zespala metodą zgrzania. Zespolone profile pozostawia się do schłodzenia, a następnie łączy się ze sobą za pomocą zawiasów. W skrzydłach mocuje się szyby i unieruchamia je w skrzydłach za pomocą uprzednio przygotowanych listew przyszybowych.The method, according to the invention, consists in extruding profiles from a previously prepared plasticized homogeneous mixture of raw PVC, chalk and modifiers by pulling through a mouthpiece with a cross-section corresponding to the desired profile cross-section shape while maintaining calibration. The shaped profile is given continuous stabilization by gradually cooling the hot product exiting the mouthpiece. The cooled profile is cut into sections, then the frames of sashes and window frames are shaped from the obtained sections by cutting them to a specific size. The sections are fastened between the cut ends of the profile and then connected to the profiles by screwing. The profiles, cut to the required length, are arranged in a closed circumference of the shape of the frame of the frame or the window sash. The cut edges of the profiles are heated and joined by welding. The bonded profiles are allowed to cool and then joined together by hinges. Glass panes are fixed in the sashes and immobilized in the sashes with the help of previously prepared glazing beads.

Istota rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że podczas chłodzenia profili, w co najmniej jednym miejscu profilu wykonuje się otwór, uzyskując połączenie z co najmniej jedną wewnętrzną komorą, po czym z tej wewnętrznej komory wysysa się powietrze, a następnie nawierc one miejsce uszczelnia się. Można dokonać nawiercenia w dwóch komorach, wysysając z nich powiePL 225 174 B1 trze. Po uszczelnieniu otworu w otoczeniu próżni za pomocą elementu uszczelniającego z tworzywa sztucznego, sprawdza się szczelność profilu za pomocą kamery termowizyjnej.The essence of the solution according to the invention consists in the fact that during the cooling of the profiles, an opening is made in at least one point of the profile, achieving a connection with at least one internal chamber, then air is sucked out of this internal chamber, and then the place is sealed by drilling. out. Two chambers can be drilled to suck air out of them. After sealing the hole in the vicinity of the vacuum with a plastic sealing element, the tightness of the profile is checked with a thermal imaging camera.

Realizacja wynalazku daje możliwość wytworzenia okien o wysokim współczynniku izolacyjności cieplnej i akustycznej dzięki szczelnym komorom wypełnionym próżnią, stanowiących izolacyjne poduszki, zatrzymujące przenikanie ciepła i dźwięku. Dzięki realizacji procesu nawiercania i odsysania powietrza z wewnętrznych komór podczas z jednego z niezbędnych etapów wytwarzania profili zachowuje się dotychczasowy czas wytwarzania, bez potrzeby przedłużania na dodatkowe czynności. Rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem pozwala uzyskać znacznie lepszy współczynnik przenikalności cieplnej, wynoszący około 0,8-0,9 W/m K w stosunku do współczynnika przenikalności typowych wielokomorowych profili wynoszącym około 1,3 W/m K.The implementation of the invention makes it possible to produce windows with a high coefficient of thermal and acoustic insulation thanks to hermetic chambers filled with a vacuum, which constitute insulating cushions, stopping the transmission of heat and sound. Due to the process of drilling and air suction from the internal chambers during one of the necessary stages of profile production, the current production time is maintained, without the need to extend it for additional activities. The solution according to the invention allows to obtain a much better heat transfer coefficient, amounting to about 0.8-0.9 W / m K in relation to the permeability coefficient of typical multi-chamber profiles, amounting to about 1.3 W / m K.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia profil ramy ościeżnicy i ramy skrzydła okna z tworzyw sztucznych w przekroju poprzecznym, natomiast fig. 2 - prezentuje schemat blokowy linii technologicznej do produkcji okien z tworzyw sztucznych.The subject of the invention is explained in the embodiment in the attached drawing, in which Fig. 1 shows the profile of the jamb frame and the sash frame of a plastic window in cross-section, while Fig. 2 shows a block diagram of a technological line for the production of plastic windows.

Sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności cieplnej z tworzyw sztucznych, polega na tym, że ramę skrzydła 10 i ramę skrzydła 20 tworzy się ze zgrzanych ze sobą odcinków wielokomorowych profili, wykonanych z tworzyw sztucznych. Profil ramy skrzydła 10 zawiera komory 11, 12, 13, 14, 15, 16 a i profil ramy ościeżnicy 20 zawiera komory 21, 22, 23, 24, 25. Podczas realizacji procesu wytwarzania z komory 13 profilu skrzydła 10 oraz z komory 23 profilu ościeżnicy 20 usuwa się powietrze, pozostawiając w tych komorach próżnię. To powoduje zwiększenie izolacyjności tych komór. Powietrze z komory 13 profilu skrzydła 10 usuwa się poprzez wykonanie odwiertu 17, natomiast powietrze z komory 23 profilu ościeżnicy 20 usuwa się poprzez wykonanie odwiertu 27. Po wykonaniu odwiertów 17 i 27 z komór 13 i 23 wysysa się powietrze, a po wyssaniu powietrza komory 13 i 23 uszczelnia się w otoczeniu próżni, korzystnie przy użyciu elementu uszczelniającego z tworzyw sztucznych. Może być też zastosowany inny materiał. Odwierty 17 i 27 wykonuje się w miejscach, które pozostaną niewidoczne po złożeniu okna.The method of producing windows with increased thermal insulation from plastics consists in the fact that the sash frame 10 and the sash frame 20 are made of welded together sections of multi-chamber profiles made of plastics. The sash profile 10 includes chambers 11, 12, 13, 14, 15, 16 and the frame profile 20 includes chambers 21, 22, 23, 24, 25. During the manufacturing process, the sash profile 10 chamber 13 and the jamb profile chamber 23 are carried out. Air is evacuated, leaving a vacuum within these chambers. This increases the insulation capacity of these chambers. Air from chamber 13 of wing 10 profile is removed by drilling 17, while air from chamber 23 of frame 20 is removed by drilling 27. After drilling 17 and 27, air is sucked out of chambers 13 and 23, and after air is sucked out of chamber 13 and is sealed in a vacuum environment, preferably by using a plastic sealing member. Other material may also be used. Boreholes 17 and 27 are made in places that will remain invisible after folding the window.

Rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem przewiduje możliwość usunięcia powietrza również z innych komór profilu. Wówczas dla usunięcia powietrza z komory 11 lub 12 lub 14 profilu skrzydła 10 wykonuje się odwiert 18, zaś w celu usunięcia powietrza z komory 16 lub 15 profilu skrzydła 10 wykonuje się odwiert 19. Podobnie chcąc usunąć powietrze z komory 21 lub 22 lub 24 profilu ościeżnicy 20 wykonuje się odwiert 28, natomiast w celu usunięcia powietrza z komory 25 profilu ościeżnicy 20 robi się odwiert 29.The solution according to the invention provides for the possibility of evacuating air also from other chambers of the profile. Then, a bore 18 is made to remove air from the chamber 11 or 12 or 14 of the leaf 10 profile, and a borehole 19 is made to remove air from the chamber 16 or 15 of the leaf 10 profile. Likewise, to remove air from the chamber 21 or 22 or 24 of the frame profile. 20, a borehole 28 is drilled, while a borehole 29 is made to remove air from the cavity 25 of the frame 20.

Linia technologiczna do wytwarzania okien, zgodnie z rozwiązaniem składa się z linii wytwarzania profili 210 i z linii montażu ram i skrzydeł 220. W magazynie surowców 211 przechowuje się surowiec do wytwarzania profili okiennych, z którego surowiec w postaci mieszanki Dryblend PCV jest podawany za pomocą mechanicznego systemu podającego na linie wytłaczające 212. Mechaniczny system podający gwarantuje podawanie surowca z zachowaniem prawidłowej homogeniczności mieszanki. Wytłaczarki wyposażone w silniki AC gwarantujące ekonomiczność produkcji, są wytłaczark ami prawo- i lewostronnymi, ze ślimakami równoległymi lub stożkowymi. Dobór wytłaczarek pracujących w danej linii technologicznej jest uzależniony od rodzaju wytłaczanych profili. Istotne jest czy są to profile główne czy dodatkowe. Wytłoczona przez wytłaczarki 212 masa przechodzi na stół kalibrujący 213 poprzez narzędzie formujące 214, kształtujące masę w profil, a następnie do wanny kalibrująco-chłodzącej 215. Wytworzone profile podawane są do linii montażu ram 220, gdzie w module cięcia profili 221 docinane są pod odpowiednim kątem na żądana długość. Profile przycina się pod kątem 45° co daje możliwość uzyskania czterech boków ramy o zarysie prostokąta. Docięte na żądaną długość profile przekazuje się do linii zgrzewająco-czyszczących 225 gdzie przycięte profile układa się w zamknięty obwód kształtu ościeżnicy lub skrzydła okna. Przycięte krawędzie profili rozgrzewa się i dociska do siebie tworząc zespoloną ramę. Zespoloną ramę skrzydła 10 pozostawia się do schłodzenia, przy czym w trakcie chłodzenia w module odsysania powietrza 226, połączonym z kompresorem 227 dokonuje się odwiertu 17 w profilu skrzydła 10 uzyskując połączenie z komorą 13 oraz odwiertu 27 w profilu ościeżnicy 20, uzyskując połączenie z komorą 23, po czym z komory 13 i z komory 23 wysysa się powietrze, a następnie uszczelnia się komory 13 i 23 w otoczeniu próżni elementem uszczelniającym tworzywa sztucznego. Proces wysysania prowadzi się podczas etapu chłodzenia, w czasie koniecznym do zastygnięcia łączeń zespalających w narożnikach ramy. Ramę skrzydła 10 po ostygnięciu i z po wyssaniu z komory 13 powietrza oraz ramę ościeżnicy 20 po ostygnięciu i usunięciu z komory 23 powietrza, przekazuje się do wiertnicy 228 i frezarki 229.The technological line for the production of windows, according to the solution, consists of the profile production line 210 and the frame and sash assembly line 220. In the raw material warehouse 211, the raw material for the production of window profiles is stored, from which the raw material in the form of the Dryblend PCV mixture is fed using a mechanical system on the extrusion lines 212. The mechanical feeding system guarantees that the raw material is fed with the correct homogeneity of the mixture. Extruders equipped with AC motors guaranteeing economy of production, they are right- and left-hand extruders, with parallel or conical screws. The selection of extruders working in a given technological line depends on the type of extruded profiles. It is important whether they are main or additional profiles. The mass extruded by extruders 212 is transferred to the calibrating table 213 through the forming tool 214, shaping the mass into a profile, and then to the calibrating-cooling bath 215. The profiles produced are fed to the frame assembly line 220, where in the profile cutting module 221 they are cut at the right angle to the desired length. The profiles are cut at an angle of 45 °, which makes it possible to obtain four sides of the frame with a rectangular outline. The profiles cut to the desired length are transferred to the welding and cleaning line 225, where the cut profiles are arranged in a closed circumference of the shape of the window frame or sash. The cut edges of the profiles heats up and presses against each other to form a composite frame. The combined sash frame 10 is allowed to cool, while the air suction unit 226 connected to the compressor 227 performs a bore 17 in the wing 10 profile during cooling, connecting with the chamber 13 and the bore 27 in the frame profile 20, connecting with the chamber 23 air is sucked out of chamber 13 and chamber 23, and the chambers 13 and 23 are then sealed in the vicinity of a vacuum with a plastic sealing element. The suction process is carried out during the cooling stage, during the time necessary for the solidification of the joining joints in the frame corners. The wing frame 10, after it has cooled down and after the air has been sucked out of the chamber 13, and the frame frame 20, after cooling and removing the air from the chamber 23, are transferred to the drilling machine 228 and the milling machine 229.

PL 225 174 B1PL 225 174 B1

W wiertnicy 228 i w frezarce 229 wykonuje się otwory do montażu okuć. W otworach ościeżnicy 20, na stołach do okuwania ościeżnic 230 i w otworach skrzydła 10 na stołach do okuwania skrzydeł 231 montuje się okucia. W dalszej kolejności ramy skrzydła 10 na stanowisku szklenia 233 wyposaża się w szyby i w uprzednio przygotowane na stanowisku cięcia listew 232 przyszybowe listwy. Rozwiązanie przewiduje zastosowanie w ciągu produkcyjnym kamer termowizyjnych do kontrolowania izolacyjności cieplnej ram okien.Holes are made in the drill rig 228 and the mill 229 for mounting the fittings. Fittings are mounted in the frame openings 20, on the jambing tables 230 and in the sash openings 10 on the sash framing tables 231. Subsequently, the sash frames 10 at the glazing station 233 are equipped with panes and glazing beads 232, previously prepared in the slat cutting station. The solution provides for the use of thermal imaging cameras in the production line to control the thermal insulation of window frames.

Claims

1. The method of producing windows with increased insulation, in which the multi-chamber profiles of the sash and the frame are cut to the desired length, then the cut profiles are used to form the frame of the sash and the frame by welding the cut profiles together into a closed circumference, heating the edges of the cut profiles, which are then pressed to the desired length. itself and left for the time of cooling, characterized in that during the cooling of the closed-ended sash frame (10) and the frame frame (20), it carries out at least one location of the sash profile (10) and at least one location of the frame profile (20) a borehole is made to connect with at least one of the inner chambers of the wing (10) and frame (20) profile, then air is sucked out of these chambers, and then the chambers are sealed after evacuation from them.

2. The method according to p. A borehole (18) is made in the profile of the wing frame (10) to obtain a connection with the chamber (14) or with the chamber (12) or with the chamber (11), or a borehole (17) to obtain a connection with the chamber (13). ), or a borehole (19) connecting with the chamber (16) or the chamber (15).

3. The method according to p. A borehole (28) is made in the profile of the frame of the casing (20) to establish a connection with the inner chamber (24) or with the inner chamber (22) or with the inner chamber (21), or a borehole (27) to obtain a connection with an inner chamber (23) or a borehole (29) allowing connection to the inner chamber (25).

4. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that boreholes are made in at least two places of the sash frame profile (10) and in at least two places in the frame profile of the frame (20) to obtain connection with at least two internal chambers of the sash frame profile (10) and at least two internal chambers. frame profile chambers (20), from which air is sucked out, and then the chambers after air suction are sealed.

5. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that after removing air from the inner chambers of the sash frame profile (10) and the frame profile of the casing (20), the tightness is checked, preferably by means of a thermal imaging camera.

6. The method according to p. A method as claimed in claim 1, characterized in that the drill holes in the profiles of the sash frame (10) and the frame frame (20) are sealed in a vacuum environment with sealing elements, preferably of plastics.

7. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that the boreholes in the profiles of the sash frame (10) and the frame frame (20) are made in places that are not visible after folding the window.