WO2012052140A1 - Verfahren zur einbringung von schaummaterial in hohlkammerprofile sowie hohlkammerprofil - Google Patents

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WO2012052140A1
WO2012052140A1 PCT/EP2011/005192 EP2011005192W WO2012052140A1 WO 2012052140 A1 WO2012052140 A1 WO 2012052140A1 EP 2011005192 W EP2011005192 W EP 2011005192W WO 2012052140 A1 WO2012052140 A1 WO 2012052140A1
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WO
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hollow chamber
foam material
opening
profile
hollow
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Application number
PCT/EP2011/005192
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English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Tippenhauer
Torsten Wagner
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Rehau Ag + Co
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/32—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
    • B29C44/322—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables
    • B29C44/324—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables the preformed parts being tubular or folded to a tubular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/18—Filling preformed cavities

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles.
  • the invention is also a hollow chamber profile.
  • the prior art discloses a number of methods for introducing foam material into window or door cavity profiles to improve thermal insulation.
  • WO 2009/062986 A1 and DE 197 31 163 A1 describe direct on-line methods in which the introduction of the foam material directly into the
  • DE 100 35 649 A1 shows a method for foaming window profiles, in which, after profile generation via a continuous slot in the profile wall, introduction of foam material takes place by means of a stationary lance, through which the foam material flows.
  • this method is disadvantageous that after the
  • the object of the invention is to specify a method for introducing foam material into hollow chamber profiles, which is simple to perform and ensures high-quality foaming.
  • This object is achieved by a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or Moshohlcroprofile, initially by way of an extrusion process, the shaping of at least one hollow chamber having hollow chamber profile takes place, wherein then in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall at least At least one opening is introduced into a hollow chamber to be filled with foam material, and after that, as part of the continuous production process, foam material is introduced through the opening into the hollow chamber to be filled by means of a device entrained in the direction of extrusion.
  • the invention is based on the finding that the integration of the foaming process into the continuous production process (on-line foaming process) offers manufacturing advantages, since a separate subsequent working step for foaming is eliminated.
  • the technical process disadvantages are avoided, which in an immediate integration of the foaming process in the
  • the device for introducing the foam can in any position in the
  • the quality of the introduced foam can be optimized by suitable choice of the position of the device in the extrusion line.
  • the foam structure of the incorporated / developing foam depends on the temperature of the filling cavity.
  • the optimum foaming temperature is a temperature of the cavity in the range of 40 ° C to 45 ° C. This allows a homogeneous structure of the foam with low density of the foam (and thus good insulating value of the foam), the same density distribution and short reaction time can be achieved.
  • 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 ⁇ is preferably 0.02 to
  • the foam material may also be inorganic.
  • the opening through which the foam material is introduced into the hollow chamber to be filled is preferably produced without cutting. This can be done by means of a punching process or else via a thermal process, for example by laser application.
  • the opening is resealed immediately after the introduction of the foam material to prevent leakage of foam material. This can be done mechanically, for example by attaching a corresponding cap or by applying hot melt in the appropriate place.
  • the closure of the opening is preferably carried out online, whereby an offline closure of the hollow chamber profile outside the continuous production process is not excluded.
  • the opening is created on a non-visible surface of the hollow chamber profile, so that the visual appearance of the hollow chamber profile is not affected by the opening.
  • the hollow chamber profile is first calibrated after the shaping, before the introduction of foam material takes place.
  • a dry calibration comes into consideration. Calibration is a unit downstream of the extruder to fix the extruded material to later product dimensions. The still molten material is cooled to a temperature cools, in which a subsequent deformation is no longer possible. The complete cooling takes place in the following cooling section. The introduction of the foam material after calibration ensures that the hollow chamber profile suffers no subsequent deformation due to the foaming process. Usually, the filled with foam material hollow chamber profile is cut to length with the help of a cutter.
  • the hollow chamber profile may partially or completely consist of fiber-reinforced plastic, in particular mineral (eg. Glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers can be used as reinforcing materials.
  • the reinforcing materials can eliminate the need for steel reinforcements commonly required in window or door cavity profiles, thereby increasing the internal free profile cavity that can be used to fill with heat insulating foam material.
  • unreinforced plastic material is of course not excluded.
  • the device for introducing foam material expediently has a device which ensures an entrainment of the device parallel to the extrusion direction.
  • the device can run in at least one stationary rail running in the direction of extrusion and / or be hooked into the opening.
  • it is also, for example, to carry out the foam introduction via a lance with kinked lance end, wherein the lance is hooked in the kink area in the opening of the hollow chamber profile.
  • the air displaced by the foam material can escape via at least one ventilation channel into at least one adjacent hollow chamber. This ensures that during the foaming process, there is no unacceptably high overpressure in the chamber to be foamed, which could possibly result in deformation.
  • a high process pressure during the foaming process can in particular - but not only - arise when a chemical foaming takes place, for example with polyurethane.
  • the usually in the extrusion direction at regular intervals arranged venting channels can be generated during the extrusion of the hollow chamber profile, for example via a clocked punching device in the tool. It is also within the scope of the invention for so much foam material to be introduced into the hollow chamber that excess foam material can be introduced via the venting channel into an adjacent hollow chamber escapes.
  • 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.
  • a deformable partition wall is introduced into the hollow chamber to be filled with foam material, which divides the hollow chamber into at least two areas, after which the foam material is introduced into an area bounded by hollow chamber wall and partition wall and wherein by the at Foaming process resulting overpressure the partition is deformed such that the JardinCumende area increases and thereby caused by the foaming deformation of the hollow chamber profile is avoided.
  • foam material which divides the hollow chamber into at least two areas
  • the thickness of the web is preferably 0.5 to 2 mm, and the web can be kinked one or more times during the foaming process and preferably rest against the wall of the non-foamed region of the hollow chamber
  • the dividing wall can also be formed as a film
  • the dividing wall can be extruded into the hollow chamber, either by co-extrusion with the hollow chamber profile or alternatively as already prefabricated Breaking in the profile in the extruder.
  • 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.
  • At least one reinforcing band can be arranged on at least one inner wall of the hollow chamber to be foamed out, the foam material then being introduced into the hollow chamber to be filled, and a deformation of the hollow chamber due to the reinforcing band
  • the reinforcing band can be coextruded either together with the hollow chamber profile or an already finished reinforcing tape here run into the extruder.
  • the reinforcing strip may be made of metal or alternatively of plastic.
  • the reinforcing strip is arranged on the inside of an outer wall of the hollow chamber profile and expediently has a wall thickness of 1 to 3 mm.
  • at least one reinforcing band is arranged on both inner sides of the lateral outer walls of the hollow-chamber profile.
  • the invention also provides a hollow chamber profile produced according to any one of claims 1-12.
  • Fig. 2 is an inventively produced hollow chamber profile in the
  • Fig. 4 also a further embodiments of a hollow chamber profile according to the invention in the cross-sectional view.
  • FIG. 1 shows a method for introducing foam material 1 into a window or door cavity profile 2. First of all, in an extruder 3 by way of a
  • the shape of the multiple hollow chambers 4 having hollow chamber profile 2 which consists of plastic, preferably rigid PVC.
  • the plastic is partially reinforced with glass fibers, so that a steel reinforcement of the hollow chamber profile 2 is not required.
  • the hollow chamber profile 2 is first calibrated with the aid of a caliber 5 in order to fix the product dimensions of the profile 2. Thereafter, with the aid of an opening-generating device 6 in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall 7 of the foam chamber 1 to be filled hollow chamber 4 in certain, preferably equidistant, intervals openings 8 inserted. introduced. These are produced without cutting - mechanically or thermally -, wherein the opening generating device 6 can be formed, for example, as a punching tool or as a laser.
  • foam material 1 is also introduced through opening 8 into hollow chamber 4 to be filled by means of a device 9 entrained in extrusion direction x.
  • the introduced foam material 1 consists of an organic material with low thermal conductivity, for example polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene or polyurethane.
  • the openings 8 are closed by means of a closure device 18 with a cap or by applying hot glue (not shown in detail). This sealing is also done online within the continuous manufacturing process.
  • the openings 8 are generated on a non-visible surface of the hollow chamber profile 2, so as not to affect its visual appearance.
  • filled with foam material 1 hollow chamber profile 2 is cut to length by means of a (not shown) cutting device.
  • the device 9 for introducing foam material 1 has a device (not shown) which ensures that the device 9 is carried along parallel to the extrusion direction x.
  • the device can for example run in a stationary, parallel to the extrusion direction x running rail and / or hooked into the opening 8.
  • the device 9 moves back counter to the extrusion direction x and passes via the next opening 8 to fill the next hollow chamber area.
  • a deformable dividing wall 11 is introduced into the hollow chamber 4 to be filled with foam material 1 (in this case polyurethane). This can either be co-extruded together with the hollow chamber profile 2 or run as already prefabricated profile 11 in the extrusion process.
  • the partition wall 11 divides the hollow chamber 4 into at least two areas 13, 14, after which the foam material 1 is introduced into a region 13 delimited by the hollow chamber wall 12 and the partition wall 1. Due to the chemical reaction of the polyisocyanates with the Polyols expands the foam material and creates an overpressure. Due to this overpressure, the dividing wall 11 is deformed in such a way (see Fig. 3 b) that the spati2020ende region 13 is increased and thereby a deformation of the hollow chamber profile 2 due to the process pressure is avoided during the foaming process. There remain only small non-foamed areas 14 '.
  • reinforcing band 17 is arranged on the two inner sides 15 of the lateral outer walls 16 of the hollow chamber profile 2. These reinforcing bands 17 are used during the filling of the Hohlkammem 4 with foam material 1 of the reinforcement and prevent deformation of the hollow chambers 4 due to the pressure generated during the foaming overpressure.

Landscapes

  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Molding Of Porous Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (1) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile, wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (4) aufweisenden Hohlkammerprofils (2) erfolgt, wobei danach im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung (7) mindestens einer mit Schaummaterial (1) zu befüllenden Hohlkammer (4) mindestens eine Öffnung (6) eingebracht wird und wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung (x) mitgeführten Vorrichtung (9) eine Einbringung von Schaummaterial (1) durch die Öffnung(6) in die zu befüllende Hohlkammer (4) erfolgt. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Hohlkammerprofil (2).

Description

Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile sowie
Hohlkammerprofil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile. Gegenstand der Erfindung ist ferner auch ein Hohlkammerprofil. Im Stand der Technik sind eine Reihe von Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Fenster- oder Türhohlkammerprofile zur Verbesserung der Wärmedämmung bekannt.
Die WO 2009/062986 A1 sowie die DE 197 31 163 A1 beschreiben direkte Online- Verfahren, bei denen die Einbringung des Schaummaterials unmittelbar in den
Extrusionsprozess des Hohlkammerprofils integriert ist. Derartige Verfahren sind jedoch verfahrenstechnisch sehr aufwendig und teuer. Darüber hinaus ist die Qualität der damit erhaltenen Ausschäumung häufig unbefriedigend.
Aus der DE 43 31 816 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Schaumstoffstreifen nachträg- lieh in das Hohlkammerprofil eingeschoben werden.
Die DE 100 35 649 A1 zeigt ein Verfahren zur Ausschäumung von Fensterprofilen, bei dem nach der Profilerzeugung über einen durchgehenden Schlitz in der Profilwandung eine Einbringung von Schaummaterial mittels einer feststehenden Lanze, durch die das Schaum- material strömt, erfolgt. Bei diesem Verfahren ist jedoch nachteilig, dass nach dem
Befüllvorgang in einem weiteren Arbeitsgang ein Verschließen des durchgehenden Schlitzes erforderlich ist, um ein geschlossenes Hohlprofil zu erhalten.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ein- bringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile anzugeben, welches einfach durchführbar ist und eine qualitativ hochwertige Ausschäumung gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Türhohlkammerprofile, wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des min- destens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt, wobei danach im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung mindestens einer mit Schaummaterial zu befüllenden Hohlkammer mindestens eine Öffnung eingebracht wird und wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung mitgeführten Vorrichtung eine Einbringung von Schaummaterial durch die Öffnung in die zu befüllende Hohlkammer erfolgt. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Integration des Ausschäumvorgangs in das kontinuierliche Fertigungsverfahren (Online-Schäumvorgang) fertigungstechnische Vorteile bietet, da ein separater nachträglicher Arbeitsschritt zur Ausschäumung entfällt. Andererseits werden bei der erfindungsgemäßen Lehre die prozesstechnischen Nachteile umgangen, die bei einer unmittelbaren Integration des Schäumvorgangs in den
Extrusionsprozess vorliegen. So wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst das Hohlkammerprofil hergestellt und danach - aber noch während sich das Extrusionsprofil in der Extrusionsstrecke befindet - eine Öffnung in die zu befüllende Hohlkammer eingebracht, durch die in das weiterhin in der Extrusionsstrecke voran laufende Profil das Schaummaterial eingebracht wird. Erfindungsgemäß erfolgt dadurch eine Ent- koppelung der Prozessschritte Extrusion und Ausschäumung und eine Online-
Ausschäumung ist dennoch sichergestellt. Hierdurch ist unter Bereitstellung eines vergleichsweise einfachen Herstellungsprozess ein kontinuierliches Ausschäumverfahren möglich. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, dass mehrere, beispielsweise nebeneinander liegende oder auch durch dazwischen liegende Hohlkammern voneinan- der getrennte Hohlkammern des Hohlkammerprofils ausgeschäumt werden.
Die Vorrichtung zur Einbringung des Schaums kann in beliebiger Position in der
Extrusionsstrecke integriert werden. Daher kann die Qualität des eingebrachten Schaums durch geeignete Wahl der Position der Vorrichtung in der Extrusionsstrecke optimiert wer- den. Das Schaumgefüge des eingebrachten/sich entwickelnden Schaums hängt von der Temperatur der Füllkavität ab. Beispielsweise ist bei einem PUR-Schaum die optimale Aufschäumtemperatur eine Temperatur der Kavität im Bereich 40 °C bis 45 °C. Dadurch kann ein homogenes Gefüge des Schaums bei geringer Dichte des Schaums (und damit gutem Dämmwert des Schaums), gleiche Rohdichtenverteilung und kurzer Reaktionszeit erzielt werden. Diese Bedingungen können durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt werden. 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 Wärmedämmeigen- schatten des gesamten Hohlkammerprofils. Alternativ kann das Schaummaterial auch anorganisch sein.
Die Öffnung, durch die das Schaummaterial in die zu befüllende Hohlkammer eingebracht wird, wird vorzugsweise spanlos erzeugt. Dies kann mit Hilfe eines Stanzvorgangs oder aber auch über einen thermischen Prozess, zum Beispiel durch Laserbeaufschlagung, erfolgen. Vorzugsweise wird die Öffnung unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials wieder verschlossen, um ein Auslaufen von Schaummaterial zu verhindern. Dies kann mechanisch erfolgen, zum Beispiel durch das Anbringen einer entsprechenden Verschlusskappe oder durch Aufbringung von Heißkleber an der entsprechenden Stelle. Der Ver- schluss der Öffnung erfolgt vorzugsweise Online, wodurch ein Offline-Verschluss des Hohlkammerprofils außerhalb des kontinuierlichen Fertigungsprozesses jedoch nicht ausgeschlossen ist. Vorzugsweise wird die Öffnung an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils erzeugt, so dass das optische Erscheinungsbild des Hohlkammerprofils durch die Öffnung nicht beeinträchtigt wird.
Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass das Hohlkammerprofil nach der Formgebung zunächst kalibriert wird, bevor die Einbringung von Schaummaterial erfolgt. Hierbei kommt insbesondere eine Trockenkalibrierung in Betracht. Die Kalibrierung ist eine dem Extruder nachgeschaltete Einheit, um das extrudierte Material auf die späteren Produktma- ße zu fixieren. Dabei wird das noch schmelzeflüssige Material auf eine Temperatur abge- kühlt, bei der eine nachträgliche Verformung nicht mehr möglich ist. Die vollständige Abkühlung erfolgt in der nachfolgenden Kühlstrecke. Durch die Einbringung des Schaummaterials nach der Kalibrierung ist sichergestellt, dass das Hohlkammerprofil aufgrund des Ausschäumvorgangs keine nachträgliche Deformation erleidet. Üblicherweise wird das mit Schaummaterial befüllte Hohlkammerprofil mit Hilfe einer Schneideinrichtung abschließend abgelängt.
Das Hohlkammerprofil kann bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, wobei als Verstärkungsmaterialien insbesondere Mineral- (z.B Glas-) und/oder Carbon- und/oder Aramid- und/oder Basaltfasern verwendet werden können. Die Verstärkungsmaterialien können die bei Fenster- oder Türhohlkammerprofilen üblicherweise erforderlichen Stahlarmierungen entbehrlich machen, wodurch sich der innere freie Profilhohlraum, der zur Befüllung mit Wärme dämmendem Schaummaterial genutzt werden kann, vergrößert. Die Verwendung von unverstärktem Kunststoffmaterial wird hierdurch jedoch selbstverständlich nicht ausgeschlossen.
Die Vorrichtung zur Einbringung von Schaummaterial weist zweckmäßigerweise eine Einrichtung auf, die eine Mitführung der Vorrichtung parallel zur Extrusionsrichtung sicherstellt. Hierbei kann die Einrichtung in mindestens einer in Extrusionsrichtung verlaufenden orts- festen Schiene laufen und / oder in die Öffnung eingehakt sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es z.B. auch, die Schaumeinbringung über eine Lanze mit abgeknicktem Lanzenende durchzuführen, wobei die Lanze im Knickbereich in die Öffnung des Hohlkammerprofils eingehakt wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass die vom Schaummaterial verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal in mindestens eine benachbarte Hohlkammer entweichen kann. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich beim Schäumverfahren kein unzulässig hoher Überdruck in der auszuschäumenden Kammer einstellt, der möglicherweise eine Deformation zur Folge hätte. Ein hoher Prozessdruck beim Schäumvorgang kann ins- besondere - aber nicht nur - dann entstehen, wenn ein chemisches Schäumen erfolgt, beispielsweise mit Polyurethan. Die in der Regel in Extrusionsrichtung in gleichmäßigen Abständen angeordneten Entlüftungskanäle können während der Extrusion des Hohlkammerprofils erzeugt werden, beispielsweise über eine getaktete Stanzvorrichtung im Werkzeug. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass in die Hohlkammer soviel Schaumma- terial 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.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass in die mit Schaummaterial zu befüllende Hohlkammer eine verformbare Trennwandung eingebracht wird, die die Hohlkammer in mindestens zwei Bereiche unterteilt, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung und Trennwandung begrenzten Bereich das Schaummaterial eingebracht wird und wobei durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwandung derart verformt wird, dass sich der auszuschäumende Bereich vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils vermieden wird. Hierbei wird über die Trennwandung ein so genannter„Pufferbereich" erzeugt, welcher nicht ausgeschäumt wird und sich zwecks Vermeidung eines zu hohen Druckes in der Hohlkammer beim Schäumprozess während dieses Prozesses verkleinert. Die Trennwandung kann als knickbarer Steg, vorzugsweise aus Kunststoff, zum Beispiel Weich-PVC, ausgebildet sein. Die Dicke des Steges beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2 mm. Der Steg kann während des Schäumvorgangs 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. Zweckmäßigerweise ist die Trennwandung in die Hohlkammer eingeklemmt. Die Trennwandung kann entweder im Rahmen eines Ko-Extrusionsprozesses gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil extrudiert werden oder aber auch alternativ als bereits vorgefertigtes Profil in den Extruder einlaufen. Zweckmäßigerweise liegt die Trennwandung nach dem Schäumvorgang zumindest nicht vollflächig an der Hohlkammerwandung an, so dass in der Hohlkammer mindestens ein nicht ausgeschäumter Bereich verbleibt.
Alternativ hierzu oder ergänzend kann an mindestens einer Innenwand der auszuschäu- menden Hohlkammer mindestens ein Verstärkungsband angeordnet werden, wobei danach das Schaummaterial in die zu befüllende Hohlkammer eingebracht wird und wobei durch das Verstärkungsband eine Deformation der Hohlkammer aufgrund des beim
Schäumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird. In Analogie zur vorstehend beschriebenen Trennwandung kann auch hier das Verstärkungsband entweder gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil koextrudiert werden oder ein bereits fertiges Verstärkungsband in den Extruder einlaufen. Das Verstärkungsband kann aus Metall oder aber alternativ aus Kunststoff bestehen. Zweckmäßigerweise ist das Verstärkungsband an der Innenseite einer Außenwand des Hohlkammerprofils angeordnet und besitzt zweckmäßigerweise eine Wandstärke von 1 bis 3 mm. Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass an beiden Innensei- ten der seitlichen Außenwände des Hohlkammerprofils jeweils mindestens ein Verstärkungsband angeordnet ist.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein gemäß einem der Ansprüche 1-12 hergestelltes Hohlkammerprofil.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausschäumen eines Hohlkammer- profils,
Fig. 2 ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlkammerprofil in der
Querschnittsdarstellung, Fig. 3a, b eine weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils in der Querschnittsdarstellung vor und nach dem Schäumvorgang
Fig. 4 ebenfalls eine weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils in der Querschnittsdarstellung.
Die Fig. 1 zeigt ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial 1 in ein Fenster- oder Türhohlkammerprofil 2. Zunächst erfolgt in einem Extruder 3 im Wege eines
Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern 4 aufweisenden Hohlkammerprofils 2, welches aus Kunststoff, vorzugsweise Hart-PVC, besteht. Der Kunststoff ist bereichsweise mit Glasfasern verstärkt, so dass eine Stahlarmierung des Hohlkammerprofils 2 nicht erforderlich ist. Nach der Formgebung wird das Hohlkammerprofil 2 zunächst mit Hilfe eines Kalibers 5 kalibriert, um die Produktmaße des Profils 2 zu fixieren. Danach werden mit Hilfe einer öffnungserzeugungseinrichtung 6 im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung 7 der mit Schaummaterial 1 zu befüllenden Hohlkammer 4 in bestimmten, vorzugsweise äquidistanten, Abständen Öffnungen 8 einge- bracht. Diese werden spanlos - mechanisch oder thermisch - erzeugt, wobei die Öffnungs- erzeugungseinrichtung 6 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 9 Schaummaterial 1 durch die Öff- nung 8 in die zu befüllende Hohlkammer 4 eingebracht. Das eingebrachte Schaummaterial 1 besteht aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, beispielsweise Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polyurethan. Unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials 1 werden die Öffnungen 8 mithilfe einer Verschlussvorrichtung 18 mit einer Kappe oder durch Aufbringung von Heißkleber verschlossen (nicht näher dar- gestellt). Dieses Verschließen erfolgt ebenfalls Online innerhalb des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens. Die Öffnungen 8 werden an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils 2 erzeugt, um dessen optisches Erscheinungsbild nicht zu beeinträchtigen. Abschließend wird das mit Schaummaterial 1 gefüllte Hohlkammerprofil 2 mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Schneideinrichtung abgelängt. Die Vorrichtung 9 zur Einbringung von Schaum- material 1 weist eine (nicht näher dargestellte) Einrichtung auf, die eine Mitführung der Vorrichtung 9 parallel zur Extrusionsrichtung x sicherstellt. Dabei kann die Einrichtung beispielsweise in einer ortfesten, parallel zur Extrusionsrichtung x verlaufenden Schiene laufen und / oder in die Öffnung 8 eingehakt werden. Sobald ein der jeweiligen Öffnung 8 zugewiesener Bereich der Hohlkammer 4 ausgeschäumt ist, fährt die Vorrichtung 9 entgegen der Extrusionsrichtung x wieder zurück und geht zur Befüllung des nächsten Hohlkammerbereiches über die nächste Öffnung 8 über.
Der Fig. 2 ist zu entnehmen, dass in diesem Ausführungsbeispiel die vom Schaummaterial 1 verdrängte Luft über Entlüftungskanäle 10 in zwei benachbarte Hohlkammern 4', 4" entweichen kann. Hierdurch wird der Aufbau eines unzulässig hohen Prozessdruckes durch den Schäumvorgang, welcher eine Deformation des Hohlkammerprofils 2 nach sich ziehen kann, sicher vermieden.
Bei dem in Fig. 3 a,b dargestellten Beispiel wird in die mit Schaummaterial 1 (hier Polyure- than) zu befüllende Hohlkammer 4 eine verformbare Trennwandung 11 eingebracht. Diese kann entweder gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 2 koextrudiert werden oder als bereits vorgefertigtes Profil 11 in den Extrusionsprozess einlaufen. Die Trennwandung 11 unterteilt die Hohlkammer 4 in mindestens zwei Bereiche 13,14, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung 12 und Trennwandung 1 begrenzten Bereich 13 das Schaummate- rial 1 eingebracht wird. Aufgrund der chemischen Reaktion der Polyisocyanate mit den Polyolen dehnt sich das Schaummaterial aus und ein Überdruck entsteht. Aufgrund dieses Überdrucks wird die Trennwandung 11 derart verformt (s. Fig. 3 b), dass sich der auszuschäumende Bereich 13 vergrößert und dadurch während des Aufschäumvorgangs eine Deformation des Hohlkammerprofils 2 aufgrund des Prozessdrucks vermieden wird. Es verbleiben lediglich kleine nicht ausgeschäumte Bereiche 14'.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind an den beiden Innenseiten 15 der seitlichen Außenwände 16 des Hohlkammerprofils 2 jeweils ein Verstärkungsband 17 angeordnet. Diese Verstärkungsbänder 17 dienen während der Befüllung der Hohlkammem 4 mit Schaummaterial 1 der Armierung und verhindern eine Deformation der Hohlkammern 4 aufgrund des beim Schäumvorgang entstehenden Überdrucks.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (1) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile,
- wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (4,4',4") aufweisenden Hohlkammerprofils (2) erfolgt,
- wobei danach im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung (7) mindestens einer mit Schaummaterial (1) zu befüllenden Hohlkammer (2) mindestens eine Öffnung (8) eingebracht wird und
- wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung (x) mitgeführten Vorrichtung (9) eine Einbringung von Schaummaterial (1) durch die Öffnung (8) in die zu befüllende Hohlkammer (4) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (1) aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien, besteht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) spanlos erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials (1) wieder verschlossen wird, um ein Auslaufen von Schaummaterial (1) zu verhindern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (8) an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils (2) erzeugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (2) nach der Formgebung zunächst kalibriert wird, bevor die Einbringung von Schaummaterial (1) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff besteht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit Schaummaterial (1) befüllte Hohlkammerprofil (2) mit Hilfe einer Schneideinrichtung abgelängt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (9) zur Einbringung von Schaummaterial (1) eine Einrichtung aufweist, die eine Mitführung der Vorrichtung (9) parallel zur Extrusionsrichtung (x) sicherstellt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung in mindestens einer in Extrusionsrichtung (x) verlaufenden ortsfesten Schiene läuft und/oder in die Öffnung (8) eingehakt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Schaummaterial (1) verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal (10) in mindestens eine benachbarte Hohlkammer (4', 4") entweicht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11 , dadurch gekennzeichnet, dass in die mit Schaummaterial (1) zu befüllende Hohlkammer (4) eine verformbare Trennwandung (11) eingebracht wird, die die Hohlkammer (4) in mindestens zwei Bereiche (13,14) unterteilt, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung (12) und Trennwandung (11) begrenzten Bereich (13) das Schaummaterial (1) eingebracht wird und wobei durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwan- dung ( 1 ) derart verformt wird, dass sich der auszuschäumende Bereich (13) vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils (2) vermieden wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass an mindes- tens einer Innenseite (15) der auszuschäumenden Hohlkammer mindestens ein Ver- stärkungsband (16) angeordnet wird, wobei danach das Schaummaterial (1) in die zu befüllende Hohlkammer (4) eingebracht wird und wobei durch das Verstärkungsband (16) eine Deformation der Hohlkammer (4) aufgrund des beim Schäumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird.
14. Hohlkammerprofil (2), hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche
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