WO2012052141A1 - Verfahren zur einbringung von schaummaterial in hohlkammerprofile sowie hohlkammerprofil - Google Patents

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WO2012052141A1
WO2012052141A1 PCT/EP2011/005193 EP2011005193W WO2012052141A1 WO 2012052141 A1 WO2012052141 A1 WO 2012052141A1 EP 2011005193 W EP2011005193 W EP 2011005193W WO 2012052141 A1 WO2012052141 A1 WO 2012052141A1
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hollow
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Torsten Wagner
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Definitions

  • the invention relates to a method for introducing foam material into hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles,
  • foam material is then introduced into at least one hollow chamber.
  • foam material is introduced by means of a fixed lance in a hollow chamber of the profile after profiling via a continuous slot in the profile wall.
  • WO 2009/062986 A1 and DE 197 31 163 A1 describe direct online processes in which the introduction of the foam material is integrated directly into the extrusion of the hollow chamber profile.
  • Foaming process is present, for example, in the production of polyurethane.
  • the two components polyisocyanate and polyol are introduced into the hollow chamber and initially assume a comparatively small volume. Because of the chemical reaction between these two components it comes but then to the intended foaming process, which can be associated with the emergence of a large overpressure. Therefore, there is the problem, in particular with endless extrusion profiles, that this overpressure can often only be reduced by the above-described deformation of the hollow chamber profile, which is why the process control of the foaming process in the case of extrudates is often very difficult. Even with physical foaming processes, a deformation of the hollow chamber walls can not be ruled out due to the process pressure required for the physical foaming.
  • the present invention seeks to provide a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, with the features described above, in which a deformation of the hollow chamber profile due to the foaming process can be safely avoided.
  • the air displaced by the foam material in the hollow chamber escapes via at least one vent channel in at least one adjacent hollow chamber.
  • the invention is based on the finding that the air displaced by the foam material during the foaming process can flow off into an adjacent hollow chamber via comparatively easy to produce venting channels, thereby reliably avoiding the build-up of an excessively high overpressure during the foaming process.
  • the actual foaming process is optimized due to the teaching of the invention to the effect that the compression of the foam is reduced. The resistance against which the foam front works is reduced. As a result, the density of the foam decreases and its insulating effect increases accordingly. The foaming process can thus be approximated to a free foam, in which a counter-pressure-free foam formation is present.
  • the vent channel also allows ventilation between already filled with foam material hollow chamber and tool.
  • venting channels are arranged in the extrusion direction at equal intervals.
  • the venting channels are suitably arranged in the areas in which the foam front to overcome high flow resistance Has.
  • the venting channels thus also serve to control the foam front.
  • the vent channels are generated during the extrusion of the hollow chamber profile, for example via a clocked punching device in the tool.
  • the venting channels may be slit-like.
  • venting channels may be in the form of elongated slots, which on the one hand are comparatively easy to produce in terms of production and, on the other hand, result in only negligible mechanical weakening of the profile.
  • the vent channel may alternatively be formed as a continuous slot. The geometry of the venting channels is determined depending on the nature of the foam material (density, viscosity, blowing agent content, etc.).
  • the foam material is an organic material with low thermal conductivity.
  • 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 hollow-chamber profile can consist of regions or completely of fiber-reinforced plastic, it being possible in particular to use mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers as reinforcing materials.
  • the reinforcing materials may obviate the need for steel reinforcements commonly required in window or door cavity profiles, thereby utilizing the inner free profile cavity used to fill with heat-insulating foam material can, enlarged.
  • unreinforced plastic material is of course not excluded.
  • the partition may be formed as a bendable web, preferably made of plastic, for example soft PVC.
  • the thickness of the web is preferably 0.5 to 2 mm.
  • the web can be kinked one or more times during the foaming process and in this case preferably bear 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.
  • the separation wall also be formed as a film.
  • 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 co-extrusion process or, 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.
  • 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 run in an already finished reinforcing tape in the extruder.
  • the reinforcing strip may be made of metal or alternatively also of plastic.
  • the reinforcing strip is arranged on the inside of an outer wall of the hollow chamber profile and has, for example, 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 further is a hollow chamber profile according to claim 8. A preferred embodiment of this hollow chamber profile is described in claim 9.
  • Fig. 1 an inventively produced hollow chamber profile
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a production method of a hollow chamber profile according to the invention
  • Fig. 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 a plurality of hollow chambers 2, 2 ', 2 ", wherein a hollow chamber 2 is filled with foam material 3.
  • the hollow chamber 2 is connected via a plurality of venting channels 4 with two adjacent hollow chambers 2', 2" into which displaced during the foaming process Air 5 can escape through the venting channels 4.
  • the amount of foam material was metered so that a complete complete foaming of the central hollow chamber 2 was carried out.
  • the foam material 3 consists of an organic material with low thermal conductivity, in the embodiment of polyurethane.
  • the venting channels 4 were generated during the extrusion of the hollow chamber profile 1, for example via a clocked punching device in the corresponding tool.
  • foam material 3 has been introduced into the hollow chamber 2 in such a way that excess foam material 3 'has escaped into the adjacent hollow chambers 2', 2 "via the venting channels 4.
  • This process can also be controlled in such a way a targeted, at least partial foaming of the adjacent hollow chambers is achieved in order to improve the thermal insulation properties of the hollow chamber profile 1 on.
  • the vent channel 4 is formed as a continuous slot and the adjacent hollow chamber 2 'is substantially smaller than the foam-filled hollow chamber 2.
  • the adjacent hollow chamber 2' serves here only the purpose of unimpeded air discharge during the foaming process and is on three sides surrounded by the foam-filled hollow chamber 2.
  • FIG. 4 shows a method for producing a hollow chamber profile according to the invention.
  • the shaping of the hollow plastic chamber profile 1, which has several hollow chambers (only the hollow chamber 2 to be expanded is shown) takes place.
  • tungskanäle 4 generated at constant axial distances, for example via a clocked punching device in the corresponding tool (not shown).
  • the plastic is partially reinforced with glass fibers, so that a steel reinforcement of the hollow chamber profile 1 is not required.
  • the hollow chamber profile 1 is first calibrated with the aid of a caliber 7 in order to fix the product dimensions of the profile 1.
  • an opening production direction 8 in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall 9 of the foam material 3 to be filled hollow chamber 2 in certain, preferably equidistant, intervals openings 10 introduced. These are produced without cutting - mechanically or thermally -, wherein the opening generating device 8 may be formed, for example, as a punching tool or as a laser.
  • foam material 3 is also introduced through the opening 10 in the hollow chamber 2 to be filled in the context of the continuous manufacturing process by means of device 11 entrained in an extrusion direction x.
  • the openings 10 are closed by means of a VerschlüssVorraumiques 12 with a cap or by applying hot melt adhesive (not shown).
  • the openings 10 are generated on a non-visible surface of the hollow chamber profile 1 so as not to affect its visual appearance.
  • filled with foam material 3 hollow chamber profile 1 is cut to length by means of a (not shown) cutting device.
  • the device 11 for introducing foam material 3 has a device (not shown), which ensures an entrainment of the device 11 parallel to the extrusion direction x.
  • the device can, for example, run in a stationary rail running parallel to the extrusion direction x and / or be hooked into the opening 10.
  • the device 10 moves back counter to the extrusion direction x and passes via the next opening 10 to fill the next hollow chamber area.
  • a deformable partition wall 13 is introduced into the hollow chamber 2 to be filled with polyurethane foam material 3. This can either be co-extruded together with the hollow chamber profile 1 or shrink as an already prefabricated profile in the extrusion process.
  • the partition wall 13 divides the hollow chamber 2 into two regions 14, 15, after which the foam material 3 is introduced in a region 14 delimited by the hollow chamber wall 16 and the partition wall 13. Due to the chemical reaction of the polyisocyanate with polyol the foam material 3 expands and an overpressure arises. Due to the overpressure, the dividing wall 13 is deformed in such a manner (see Fig.
  • a reinforcing band 19 is arranged on an inner side 17 of a lateral outer wall 18 of the hollow chamber profile 1.
  • This reinforcing band 19 serves to reinforce the hollow chamber 2 with foam material 3 during filling.
  • the reinforcing strip 19 acts in addition to the venting channels the emergence of excessive overpressure in the hollow chamber profile 1 due to the foaming against.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile, wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern (2, 2', 2") aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt und wobei danach in mindestens eine Hohlkammer (2) Schaummaterial (3) eingebracht wird. Erfindungsgemäss entweicht die vom Schaummaterial (3) verdrängte Luft (5) in der Hohlkammer (2) über mindestens einen Entlüftungskanal (4) in mindestens eine benachbarte Hohlkammer (2',2"). Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hohlkammerprofil (1).

Description

Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile
sowie Hohlkammerprofil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile,
- wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt und
- wobei danach in mindestens eine Hohlkammer Schaummaterial eingebracht wird.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 100 35 649 A1 bekannt. Bei dem in dieser Druckschrift beschriebenen Verfahren wird nach der Profilerzeugung über einen durchgehenden Schlitz in der Profilwandung Schaummaterial mittels einer feststehenden Lanze in eine Hohlkammer des Profils eingebracht.
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.
Bei der Ausschäumung von extrudierten Hohlkammerprofilen besteht grundsätzlich das Problem, dass es aufgrund des beim Schäumvorgang 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 vorliegt, beispielsweise bei der Herstellung von Polyurethan. Bei der Her- Stellung 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 daher die Problematik, dass sich dieser Überdruck oft nur über die zuvor beschriebene Deformation des Hohlkammerprofils abbauen kann, weshalb die prozesstechnische Beherr- schung des Ausschäumvorgangs bei Extrudaten häufig sehr schwierig ist. Auch bei physikalischen Schäumvorgängen kann aufgrund des für die physikalische Schäumung erforderlichen Prozessdrucks eine Deformation der Hohlkammerwandungen nicht ausgeschlossen werden. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür- Hohlkammerprofile, mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, bei dem eine Deformation des Hohlkammerprofils aufgrund des Schäumvorgangs sicher vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die vom Schaummaterial in der Hohlkammer verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal in mindestens eine benachbarte Hohlkammer entweicht. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass über vergleichsweise einfach herzustellende Entlüftungskanäle die vom Schaummaterial wäh- rend des Schäumvorgangs verdrängte Luft in eine benachbarte Hohlkammer abströmen kann und dadurch der Aufbau eines unzulässig hohen Überdrucks während des Schaumvorganges sicher vermieden wird. Darüber hinaus wird der eigentliche Schäumvorgang aufgrund der erfindungsgemäßen Lehre dahingehend optimiert, dass die Verdichtung des Schaums reduziert wird. Der Widerstand, gegen den die Schaumfront arbeitet, wird verrin- gert. Dadurch sinkt die Dichte des Schaums und dessen Dämmwirkung steigt entsprechend. Der Schäumvorgang kann somit an ein Freischäumen angenähert werden, bei dem eine gegendrucklose Schaumausbildung vorliegt. Beim Online-Prozess ermöglicht der Entlüftungskanal ferner eine Belüftung zwischen bereits mit Schaummaterial gefüllter Hohlkammer und Werkzeug.
Über 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. Die Entlüftungskanäle werden zweckmäßigerweise in den Bereichen angeordnet, in denen die Schaumfront hohe Fließwiderstände zu überwinden hat. Die Entlüftungskanäle dienen somit auch der Steuerung der Schaumfront. Vorzugsweise werden die Entlüftungskanäle während der Extrusion des Hohlkammerprofils erzeugt, beispielsweise über eine getaktete Stanzvorrichtung im Werkzeug. Die Entlüftungskanäle können schlitzartig ausgebildet sein.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass in die Hohlkammer soviel Schaummaterial eingebracht wird, dass überschüssiges Schaummaterial über den Entlüftungskanal in die benachbarte Hohlkammer entweicht. In diesem Fall strömt nicht nur die vom Schaummaterial verdrängte Luft in die benachbarte, in der Regel freie Hohlkammer, sondern zusätzlich auch Schaummaterial selbst. Hierbei können verfahrenstechnische Schwankungen beim Befüllen der Hohlkammer (Temperatur, Druck etc.) abgefangen werden. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch, bewusst die benachbarte Hohlkammer über diesen Vorgang zumindest teilweise auszuschäumen, um die Wärmedämmeigenschaften noch weiter zu verbessern. Die Entlüftungskanäle können die Form von länglichen Schlitzen aufweisen, welche einerseits fertigungstechnisch vergleichsweise einfach herstellbar sind und andererseits eine lediglich vernachlässigbare mechanische Schwächung des Profils zur Folge haben. Der Entlüftungskanal kann alternativ auch als durchgehender Schlitz ausgebildet sein. Die Geometrie der Entlüftungskanäle wird in Abhängigkeit der Beschaffenheit des Schaummaterials (Dichte, Viskosität, Treibmittelgehalt etc.) festgelegt.
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 Materialen 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.
Das Hohlkammerprofil kann bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunst- stoff 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.
Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, dass nach der Formgebung des Hohlkammerpro- fils 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 hier- bei 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 sequenzi- ellen Herstellungsprozess eignet, bei dem zunächst das Hohlkammerprofil erzeugt wird und danach erst die Ausschäumung erfolgt. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Lehre bei direkten Online-Verfahren, bei denen die Einbringung des Schaummaterials unmittelbar in den Extrusionsprozess des Hohlkammerprofils integriert ist (sh. vorgenannte Druckschriften), soll hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen werden. Als zusätzliche Maßnahme zur Verhinderung eines, durch den Schäumvorgang bedingten, zu großen Überdrucks kann in die mit Schaummaterial zu befüllende Hohlkammer eine verformbare Trennwandung eingebracht werden, die die Hohlkammer in mindestens zwei Bereiche unterteilt, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung und Trennwandung begrenzten Bereich das Schaummaterial eingebracht wird. Durch den beim
Schäumvorgang entstehenden Überdruck wird die Trennwandung derart verformt, dass sich der auszuschäumende Bereiche vergrößert und dadurch eine durch den
Schäumvorgang 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
Schäumprozess 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 Trenn- wandung 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. Zweckmäßiger- weise 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 auch aus Kunststoff bestehen. Zweckmäßigerweise ist das Verstärkungsband an der Innenseite einer Außenwand des Hohlkammerprofils angeordnet und besitzt beispielsweise 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 ferner ist ein Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 8. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Hohlkammerprofils ist in Anspruch 9 beschrieben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 Ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlkammerprofil
Querschnittsdarstellung,
Fig. 2,3 weitere Ausführungsformen der Erfindung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils,
Fig. 5, 6 eine weitere Ausführungsformen der Erfindung in einer Fig. 1 entsprechen- den Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil 1 aus Kunststoff, vorzugsweise Hart- PVC, in der Querschnittsdarstellung. Das Hohlkammerprofil 1 weist mehrere Hohlkammern 2, 2', 2" auf, wobei eine Hohlkammer 2 mit Schaummaterial 3 befüllt ist. Die Hohlkammer 2 ist über mehrere Entlüftungskanale 4 mit beiden benachbarten Hohlkammern 2', 2" verbunden, in die während des Schäumvorgangs verdrängte Luft 5 über die Entlüftungskanäle 4 entweichen kann. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Schaummaterialmenge so dosiert, dass eine gerade vollständige Ausschäumung der mittleren Hohlkammer 2 erfolgte. Das Schaummaterial 3 besteht aus einem organischen Mate- rial mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, im Ausführungsbeispiel Polyurethan. Die Entlüftungskanäle 4 wurden während der Extrusion des Hohlkammerprofils 1 erzeugt, beispielsweise über eine getaktete Stanzvorrichtung im entsprechenden Werkzeug.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wurde in die Hohlkammer 2 soviel Schaumma- terial 3 eingebracht, dass überschüssiges Schaummaterial 3' über die Entlüftungskanäle 4 in die benachbarten Hohlkammern 2', 2" entwichen ist. Dieser Vorgang kann auch so gesteuert werden, dass hierüber eine gezielte, zumindest teilweise Ausschäumung der benachbarten Hohlkammern erreicht wird, um die Wärmedämmeigenschaften des Hohlkammerprofils 1 weiter zu verbessern.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der Entlüftungskanal 4 als durchgehender Schlitz ausgebildet und die benachbarte Hohlkammer 2' ist wesentlich kleiner als die ausgeschäumte Hohlkammer 2. Die benachbarte Hohlkammer 2' dient hier allein dem Zweck der ungehinderten Luftabfuhr während des Schäumvorgangs und ist an drei Seiten von der ausgeschäumten Hohlkammer 2 umgeben.
Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils. Zunächst erfolgt in einem Extruder 6 im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern (nur die auszuschäumende Hohlkammer 2 ist dargestellt) auf- weisenden Kunststoff-Hohlkammerprofils 1. Während der Formgebung werden die Entlüf- tungskanäle 4 in gleichbleibenden axialen Abständen erzeugt, z.B. über ein getaktete Stanzvorrichtung im entsprechenden Werkzeug (nicht dargestellt). Der Kunststoff ist bereichsweise mit Glasfasern verstärkt, so dass eine Stahlarmierung des Hohlkammerprofils 1 nicht erforderlich ist. Nach der Formgebung wird das Hohlkammerprofil 1 zunächst mit Hilfe eines Kalibers 7 kalibriert, um die Produktmaße des Profils 1 zu fixieren. Danach werden mit Hilfe einer Öffnungserzeugungsrichtung 8 im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in eine Außenwandung 9 der mit Schaummaterial 3 zu befüllenden Hohlkammer 2 in bestimmten, vorzugsweise äquidistanten, Abständen Öffnungen 10 eingebracht. Diese werden spanlos - mechanisch oder thermisch - erzeugt, wobei die Öffnungs- erzeugungseinrichtung 8 zum Beispiel als Stanzwerkzeug oder aber auch als Laser ausgebildet sein kann. Danach wird ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels in einer Extrusionsrichtung x mitgeführten Vorrichtung 11 Schaummaterial 3 durch die Öffnung 10 in die zu befüllende Hohlkammer 2 eingebracht. Unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials 3 werden die Öffnungen 10 mit Hilfe einer VerschlüssVorrichtung 12 mit einer Kappe oder durch Aufbringung von Heißkleber verschlossen (nicht näher dargestellt). Dieses Verschließen erfolgt ebenfalls Online innerhalb des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens. Die Öffnungen 10 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 Hilfe einer (nicht dargestellten) Schneideinrichtung abgelängt. Die Vorrichtung 11 zur Einbringung von Schaummaterial 3 weist eine (nicht näher dargestellte) Einrichtung auf, die eine Mitführung der Vorrichtung 11 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 10 eingehakt sein. Sobald ein der jeweiligen Öffnung 10 zugewiesener Bereich der Hohlkammer 2 ausgeschäumt ist, fährt die Vorrichtung 10 entgegen der Extrusionsrichtung x wieder zurück und geht zur Befüllung des nächsten Hohlkammerbereiches über die nächste Öffnung 10 über.
Bei dem in Fig. 5 a,b dargestellten Hohlkammerprofil 1 wird in die mit Polyurethan- Schaummaterial 3 zu befüllende Hohlkammer 2 eine verformbare Trennwandung 13 eingebracht. Diese kann entweder gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 koextrudiert werden oder als bereits vorgefertigtes Profil in den Extrusionsprozess einlaufen. Die Trennwandung 13 unterteilt die Hohlkammer 2 in zwei Bereiche 14,15, wobei danach in einem von Hohlkammerwandung 16 und Trennwandung 13 begrenzten Bereich 14 das Schaummate- rial 3 eingebracht wird. Aufgrund der chemischen Reaktion vom Polyisocyanat mit Polyol dehnt sich das Schaummaterial 3 aus und ein Überdruck entsteht. Durch den Überdruck wird die Trennwandung 13 derart verformt (s. Fig. 5 b), dass sich der auszuschäumende Bereich 14 vergrößert und dadurch während des Aufschäumvorgangs eine Deformation des Hohlkammerprofils 1 aufgrund des Prozessdrucks vermieden wird. Es verbleiben ledig- lieh kleine nicht ausgeschäumte Bereiche 15'. Die zuvor beschriebene Maßnahme ergänzt die Wirkung der ebenfalls in Fig. 5 a,b dargestellten Entlüftungskanäle 4.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist an einer Innenseite 17 einer seitlichen Außenwand 18 des Hohlkammerprofils 1 ein Verstärkungsband 19 angeordnet. Dieses Ver- stärkungsband 19 dient während der Befüllung der Hohlkammer 2 mit Schaummaterial 3 zur Armierung. Auch hier wirkt das Verstärkungsband 19 ergänzend zu den Entlüftungskanälen der Entstehung eines zu großen Überdrucks im Hohlkammerprofil 1 aufgrund des Ausschäumvorgangs entgegen.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile,
- wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern (2, 2', 2") aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt und
- wobei danach in mindestens eine Hohlkammer (2) Schaummaterial (3) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Schaummaterial (3) in der Hohlkammer (2) verdrängte Luft (5) über mindestens einen Entlüftungskanal (4) in mindestens eine benachbarte Hohlkammer (2', 2") entweicht.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungskanal (4) während der Extrusion des Hohlkammerprofils (1) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Hohlkammer (2) soviel Schaummaterial (3) eingebracht wird, dass überschüssiges Schaummaterial (3') über den Entlüftungskanal (4) in die benachbarte Hohlkammer (2') entweicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schaummaterial (3) aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier der mehr der genannten Materialien besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (1) bereichsweise oder vollständig aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.
Verfahren nach einem Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Formgebung des Hohlkammerprofils (1) in eine Außenwandung (9) der mit Schaummaterial (3) zu befüllenden Hohlkammer (2) mindestens eine Öffnung (10) eingebracht wird, wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung (x) mitgeführten Vorrichtung (1 1 ) die Einbringung von Schaummaterial (3) durch die Öffnung (10) in die zu befüllende Hohlkammer (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass in die mit Schaummaterial (3) zu befüllende Hohlkammer (2) eine verformbare Trennwandung (13) eingebracht wird, die die Hohlkammer (2) in mindestens zwei Bereiche (14, 15) unterteilt, wobei danach in eine von Hohlkammerwandung (16) und Trennwandung (13) begrenzten Bereich (14) das Schaummaterial (3) eingebracht wird und wobei durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwandung (13) derart verformt wird, dass sich der auszuschäumende Bereich (14) vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils (1 ) vermieden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Innenseite (17) der auszuschäumenden Hohlkammer (2) mindestens ein Verstärkungsband (19) angeordnet ist, wobei danach Schaummaterial (3) in die zu befüllende Hohlkammer (2) eingebracht wird und wobei durch das Verstärkungsband (19) eine Deformation der Hohlkammer (2) aufgrund des beim Schäumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird.
Hohlkammerprofil (1), insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil, mit mehreren Hohlkammern (2, 2', 2"), wobei mindestens eine Hohlkammer (2) mit Schaummaterial (3) befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkammer (2) über mindestens einen Entlüftungskanal (4) mit mindestens einer benachbarten Hohlkammer (2',2") verbunden ist, in die während des Schäumvorgangs verdrängte Luft (5) über den Entlüftungskanal (4) entweichen kann.
0. Hohlkammerprofil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarte Hohlkammer (2',2") überschüssiges Schaummaterial (3') enthält, das über den Entlüftungskanal (4) eingetreten ist.
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