WO2012052142A1 - Verfahren zur einbringung von schaummaterial in hohlkammerprofile sowie hohlkammerprofil - Google Patents

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WO2012052142A1 PCT/EP2011/005194 EP2011005194W WO2012052142A1 WO 2012052142 A1 WO2012052142 A1 WO 2012052142A1 EP 2011005194 W EP2011005194 W EP 2011005194W WO 2012052142 A1 WO2012052142 A1 WO 2012052142A1
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foaming
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Definitions

  • the invention relates to a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles.
  • 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 provided, for example, for the production of polyurethane.
  • the two components polyisocyanate and polyol are introduced into the hollow chamber and initially take up a comparatively small volume there.
  • the intended foaming process occurs, which can be accompanied by the generation of a large overpressure.
  • this overpressure is often only possible via the previously described bene deformation of the hollow chamber profile can degrade, which is why the process control of the foaming process in extrudates is often very difficult.
  • deformation of the hollow chamber wall can not be ruled out due to the process pressure required for the physical foaming.
  • the invention has for its object to provide a method for introducing foam material in hollow sections, in which a deformation of the hollow chamber profile due to the foaming process can be safely avoided.
  • the object is achieved by a method for the introduction of
  • Foam material in hollow chamber profiles in particular window or door hollow chamber profiles, - wherein by means of an extrusion process, the shaping of the at least one hollow chamber having hollow chamber profile, wherein in the foam material to be filled hollow chamber, a deformable partition wall is introduced, which divides the hollow chamber into at least two areas , wherein thereafter limited to a hollow chamber wall and partition wall
  • Foaming foam material is introduced and wherein the separating wall is deformed by the overpressure arising during the foaming process such that the foaming area is increased and thereby a deformation of the hollow chamber profile caused by the foaming process is avoided.
  • a "buffer area”, which is not foamed and shrinks in order to avoid excessive pressure in the hollow chamber during the foaming process, is generated so to speak via the dividing wall
  • the degradation of the overpressure arising during the foaming process takes place correspondingly via a deformation of the dividing wall, which increases the size of the wall ensured foaming area.
  • the partition may be formed as a bendable web, preferably made of plastic, for example soft PVC.
  • the thickness of the web is preferably 0.3 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 may have at least one bend even before the foam is introduced.
  • the foaming process there is a change in the bending angle, which is accompanied by an enlargement of the area to be foamed.
  • the kink in the non-foamed state of the hollow chamber may face the area to be foamed.
  • the partition which is accompanied by an enlargement of the StanfordCumenden area.
  • the kink moves in the direction of the hollow chamber wall beyond the foaming region.
  • the enlargement of the foaming region is initially opposed by a relatively high resistance, which initially ensures complete foaming of the area to be foamed.
  • the partition can also be formed as a film, so be correspondingly thin-walled.
  • 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.
  • 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.
  • the hollow chamber profile may consist of fiber-reinforced plastic in regions or over the entire surface, in particular mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers may be used as reinforcing materials.
  • the reinforcing materials can make the steel reinforcement which is normally required in window or door hollow chamber profiles superfluous, as a result of which the inner free profile space which can be used for filling with heat-insulating foam material increases. ßert.
  • the use of unreinforced plastic material is of course not excluded.
  • Extrusion process of the hollow chamber profile is integrated (see, aforementioned publications), but this should not be excluded.
  • too high pressure can advantageously escape the foam material in the hollow chamber displaced air via at least one vent channel in at least one adjacent hollow chamber.
  • the air displaced by the foam material during the foaming process can flow off into the adjacent hollow chamber via relatively easy to produce venting channels, thereby avoiding the build-up of an excessively high overpressure during the foaming process. Accordingly, this measure supports the effect of the partition according to the invention.
  • the adjacent hollow chamber displaced by the foam material air can flow easily, especially if the adjacent hollow chamber itself is not filled with foam.
  • the venting channels in the extrusion direction in uniform
  • vent channels are generated during the extrusion of the hollow chamber profile, for example by means of a clocked punching device in the tool. It is also within the scope of the invention that so much foam material is introduced into the hollow chamber that excess foam material escapes via the venting channel into an adjacent hollow chamber.
  • the ventilation channels can the Have form of elongated slots, which are on the one hand manufacturing technology relatively easy to produce and on the other hand have a negligible mechanical weakening of the profile result.
  • At least one reinforcing band can be arranged on at least one inner side of the hollow chamber to be foamed out, after which the foam material is introduced into the hollow chamber to be filled and wherein the reinforcing band prevents deformation of the hollow chamber due to overpressure arising during the foaming process.
  • the reinforcing strip can either be co-extruded together with the hollow-chamber profile or a previously finished reinforcing strip can enter the extruder.
  • the reinforcing strip may be made of metal or alternatively also of plastic. It has, for example, a wall thickness of 0.3 to 2 mm.
  • 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 0.04 W / mK. This ensures a lasting improvement in the thermal insulation properties of the entire hollow chamber profile.
  • the foam material may also be inorganic.
  • the invention further relates to a hollow chamber profile according to claim 14.
  • FIG. 1a, b a hollow chamber profile produced according to the invention in FIG.
  • FIG. 2, 3 further embodiments of the invention in one of the figures 1a, b corresponding representation and Fig. 4 is a schematic representation of a manufacturing method of a hollow chamber profile according to the invention.
  • Fig. 1 a, b 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 ', wherein a hollow chamber 2 is filled with foam material 3.
  • a deformable partition wall 4 was introduced in the here with polyurethane foam material 3 to be filled hollow chamber 2. This can either be co-extruded together with the hollow chamber profile 1 or introduced into the extrusion process as an already prefabricated profile.
  • the partition wall 4 divides the hollow chamber 1 into two areas 5, 6, after which the foam material 3 is introduced into a region 5 bounded by the hollow chamber wall 7 and the dividing wall 4.
  • the partition wall 4 is formed as a bendable web and is made of soft PVC. Fig. 1a it can be seen that the web 4 already has a kink 8 before the foam introduction. Due to the overpressure, the dividing wall 4 is deformed in such a way (see Fig. 1b) that the semiconductor chip 3 is increased and thereby a deformation of the hollow chamber profile 1 due to the overpressure is avoided during the foaming. In this case, the buckling region 9 shown in FIG.
  • Foaming the StanfordCumenden area 5 ensures. Only when the kink 8 turns in the other direction and then faces the non-foamable area 6, the resistance to further enlargement of conceptSumenden area 5 is reduced. With increasing foaming of the hollow chamber 2 to be filled, the web 4 sets to always more places on the hollow chamber wall T in non-auszuCumenden area 6, whereby gradually sets a more extensive expansion of professionSumenden area 5.
  • Foaming operation (Fig. B) is the partition wall 4 at several points on the hollow chamber wall T and there remain only small non-foamed areas 6 '.
  • the hollow chamber 2 to be foamed is connected via a plurality of ventilation channels 10 to an adjacent hollow chamber 2 ', into which air displaced during the foaming process escapes via the ventilation channels 10. can.
  • an additional mechanical relief of the hollow chamber profile 1 is ensured during the foaming process.
  • a reinforcing band 12 is additionally arranged on two inner sides 11 of the hollow chamber 2 to be foamed.
  • this reinforcing strip 12 additionally acts as a reinforcement and therefore also counteracts deformation of the hollow chamber profile 1 during the foaming process.
  • 4 shows a method for producing a hollow chamber profile 1 according to the invention. First, in an extruder 13 by means of an extrusion process, the shape of a plurality of hollow chambers (only the personallyFiumende hollow chamber 2 is shown) having plastic hollow chamber profile 1.
  • the plastic is partially reinforced with glass fibers, so that a Stahlarmleiter the hollow chamber profile 1 is not required lent , Together with the hollow chamber profile 1, the partition wall 4 according to the invention is coextruded (not shown).
  • the hollow chamber profile 1 is first calibrated with the aid of a caliber 14 in order to fix the product dimensions of the profile 1.
  • an opening generating device 15 in the context of the continuous manufacturing process in an outer wall 16 of the foam material 3 to be filled hollow chamber 2 in certain, preferably equidistant, intervals openings 17 are introduced. These are without cutting produced - mechanically or thermally -, wherein the opening generating device 15 may be formed, for example, as a punching tool or as a laser.
  • foam material 3 is also introduced through the opening 17 into the hollow chamber 2 to be filled in the context of the continuous production process by means of a device 18 entrained in the extrusion direction x.
  • the openings 17 are closed by means of a closure device 19 with a cap or by applying hot melt adhesive (not shown in detail). This sealing is also done online within the continuous manufacturing process.
  • the openings 17 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 2 is cut to length with a (not shown) cutting device.
  • the device 18 for introducing foam material 3 has a device (not shown), which ensures an entrainment of the device 18 parallel to the extrusion direction x.
  • the device may, for example, be in a stationary, parallel to the extrusion direction x- run the rail and / or be hooked into the opening 17.
  • the device 18 moves back counter to the extrusion direction x and passes through the next opening 17 to fill the next hollow chamber area.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile. Im Wege eines Extrusionsverfahrens erfolgt die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2, 2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1). In die mit Schaummaterial (3) zu befüllende Hohlkammer (2) wird eine verformbare Trennwandung (4) eingebracht, die die Hohlkammer (2) in mindestens zwei Bereiche (5, 6) unterteilt. Danach wird in einen von Hohlkammerwandung (7) und Trennwandung (4) begrenzten Schäumbereich (5) Schaummaterial (3) eingebracht und durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck wird die Trennwandung (4) derart verformt, dass sich der Schäumbereich vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils vermieden wird. Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hohlkammerprofil.

Description

Verfahren zur Einbringung von Schaummateriai in Hohlkammerprofile
sowie Hohlkammerprofile
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile.
In der Literatur sind verschiedene derartige Verfahren beschrieben. So ist beispielsweise aus der DE 100 35 649 A1 bekannt, nach der Erzeugung des Hohlkammerprofils über einen durchgehenden Schlitz in der Profilwandung Schaummaterial mittels einer feststehenden Lanze in eine Hohlkammer einzubringen.
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.
Aus der DE 43 31 816 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Schaumstoffstreifen nachträglich in das Hohlkammerprofil eingeschoben werden.
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 vorgesehen ist, beispielsweise zur Herstellung von Polyurethan. Bei der Herstellung von Polyurethan werden die beiden Komponenten Polyisocyanat und Polyol in die Hohlkammer eingebracht und nehmen dort zunächst ein vergleichsweise geringes Vo- lumen 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 beschrie- bene Deformation des Hohlkammerprofils abbauen kann, weshalb die prozesstechnische Beherrschung des Ausschäumvorgangs bei Extrudaten häufig sehr schwierig ist. Auch bei physikalischen Schäumvorgängen kann aufgrund des für die physikalische Schäumung erforderlichen Prozessdrucks eine Deformation der Hohlkammerwandung nicht ausge- schlössen werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile anzugeben, bei dem eine Deformation des Hohlkammerprofils aufgrund des Schäumvorgangs sicher vermieden werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Einbringung von
Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile, - wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt, wobei in die mit Schaummaterial zu befüllende Hohlkammer eine verformbare Trennwandung eingebracht wird, die die Hohlkammer in mindestens zwei Bereiche unterteilt, wobei danach in ein von Hohlkammerwandung und Trennwandung begrenzten
Schäumbereich Schaummaterial eingebracht wird und wobei durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwandung derart verformt wird, dass sich der Schäumbereich vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird über die Trennwandung sozusagen ein„Pufferbereich" erzeugt, welcher nicht ausgeschäumt wird und sich zwecks Vermeidung eines zu hohen Drucks in der Hohlkammer beim Schäumprozess verkleinert. Der Abbau des beim Schäumvorgang entstehenden Überdrucks erfolgt entsprechend über eine Deformation der Trennwandung, welche eine Vergrößerung des auszuschäumenden Bereiches gewährleistet.
Die Trennwandung kann als knickbarer Steg, vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. Weich- PVC, ausgebildet sein. Die Dicke des Steges beträgt vorzugsweise 0,3 bis 2 mm. Der Steg kann während des Schäumvorgangs ein- oder mehrfach geknickt werden und sich hierbei vorzugsweise an die Wandung des nicht ausgeschäumten Bereiches der Hohlkammer anlegen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass der Steg bereits vor der Schaumeinbringung mindestens einen Knick aufweist. Während des Schäumvorganges kommt es zu einer Veränderung des Knickwinkels, die mit einer Vergrößerung des auszuschäumenden Bereiches einhergeht. So kann beispielsweise der Knick im nicht ausgeschäumten Zustand der Hohl- kammer dem auszuschäumenden Bereich zugewandt sein. Während der Ausschäumung kommt es zu einer Streckung der Trennwandung, die mit einer Vergrößerung des auszuschäumenden Bereiches einhergeht. Zweckmäßigerweise wandert der Knick hierbei in Richtung der Hohlkammerwandung jenseits des Schäumbereiches. In diesem Fall wird der Vergrößerung des Schäumbereiches anfänglich ein relativ hoher Widerstand entgegenge- setzt, der zunächst eine vollständige Ausschäumung des auszuschäumenden Bereichs sicherstellt. Erst wenn der Knick in die andere Richtung umschlägt und dann dem nicht auszuschäumenden Bereich zugewandt ist, reduziert sich der Widerstand gegen eine weitere Vergrößerung des auszuschäumenden Bereichs. Alternativ kann die Trennwandung auch als Folie ausgebildet, also entsprechend dünnwandig sein. Zweckmäßigerweise ist die Trennwandung in die Hohlkammer eingeklemmt. Die Trennwandung kann entweder im Rahmen eines Co-Extrusionprozesses gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil extrudiert werden oder aber alternativ auch 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. Das Hohlkammerprofil kann bereichsweise oder vollflächig 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 Tür-Hohlkammerprofilen üblicherweise erforderliche Stahlarmierung entbehrlich machen, wodurch sich der innere freie Profilraum, der zur Befüllung mit wärmedämmendem Schaummaterial genutzt werden kann, vergrö- ßert. 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 des mit Schaummaterials 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 A oder DE 197 31 163 A1) häufig festzustellen sind. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die vorliegende Erfindung insbesondere für einen sequenziellen Herstel- lungsprozess eignet, bei dem zunächst das Hohlkammerprofil erzeugt wird und erst danach die Ausschäumung erfolgt. Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Lehre bei direktem Online- Verfahren, bei dem die Einbringung des Schaummaterials unmittelbar in den
Extrusionsprozess des Hohlkammerprofils integriert ist (siehe, vorgenannte Druckschriften), soll hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen werden. Als zusätzliche Maßnahme zur Verhinderung eines, durch den Schäumvorgang bedingten, zu großen Überdrucks kann zweckmäßigerweise die vom Schaummaterial in der Hohlkammer verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal in mindestens eine benachbarte Hohlkammer entweichen. Hierbei kann über vergleichsweise einfach herzustellende Entlüftungskanäle die vom Schaummaterial während des Schäumvorgangs verdräng- te Luft in die benachbarte Hohlkammer abströmen, wodurch der Aufbau eines unzulässig hohen Überdrucks während des Schäumvorgangs vermieden wird. Entsprechend unterstützt diese Maßnahme die Wirkung der erfindungsgemäßen Trennwandung. Durch die benachbarte Hohlkammer kann die vom Schaummaterial verdrängte Luft problemlos abströmen, insbesondere wenn die benachbarte Hohlkammer selbst nicht ausgeschäumt wird. In der Regel werden die Entlüftungskanäle in Extrusionsrichtung in gleichmäßigen
Abständen angeordnet. Vorzugsweise werden die Entlüftungskanäle während der Extrusion des Hohlkammerprofils erzeugt, beispielsweise mittels einer getakteten Stanzvorrichtung im Werkzeug. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, dass in die Hohlkammer so viel Schaummaterial eingebracht wird, dass überschüssiges Schaummaterial über den Entlüf- tungskanal 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. Alternativ hierzu oder ergänzend kann an mindestens einer Innenseite der auszuschäumenden Hohlkammer auch 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 Schäumvorgangs entstehenden Überdrucks vermieden wird. Auch hier dient entsprechend die Anordnung des Verstärkungsbandes zu einer Unterstützung der Wirkung der erfindungsgemäßen Trennwandung. In Analogie zur 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. Es besitzt beispielswei- se eine Wandstärke von 0,3 bis 2 mm.
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 wer- den. 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. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 14.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch: Fig. 1a, b ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlkammerprofil in der
Querschnittsdarstellung,
Fig. 2, 3 weitere Ausführungsformen der Erfindung in einer der Figuren 1a, b entsprechenden Darstellung und Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Herstellungsverfahrens eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils.
Fig. 1 a,b zeigt ein Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofil 1 aus Kunststoff, vorzugsweise Hart-PVC, in der Querschnittsdarstellung. Das Hohlkammerprofil 1 weist mehrere Hohlkammern 2,2' auf, wobei eine Hohlkammer 2 mit Schaummaterial 3 befüllt wird. In die hier mit Polyurethan-Schaummaterial 3 zu befüllende Hohlkammer 2 wurde eine verformbare Trennwandung 4 eingebracht. Diese kann entweder gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 koextrudiert werden oder als bereits vorgefertigtes Profil in den Extrusionsprozess einlau- fen. Die Trennwandung 4 unterteilt die Hohlkammer 1 in zwei Bereiche 5,6, wobei danach in einen von Hohlkammerwandung 7 und Trennwandung 4 begrenzten Bereich 5 das Schaummaterial 3 eingebracht wird. Aufgrund der chemischen Reaktion von Polyisocyanat mit Polyol dehnt sich das Schaummaterial 3 aus und ein Überdruck entsteht. Die Trennwandung 4 ist als knickbarer Steg ausgebildet und besteht aus Weich-PVC. Fig. 1a ist zu entnehmen, dass der Steg 4 vor der Schaumeinbringung bereits einen Knick 8 aufweist. Durch den Überdruck wird die Trennwandung 4 derart verformt (sh. Fig. 1b), dass sich der auszuschäumende Bereich 5 vergrößert und dadurch während des Ausschäumvorgangs eine Deformation des Hohlkammerprofils 1 aufgrund des Überdrucks vermieden wird. Hierbei wird der in Fig. 1a dargestellte Knickbereich 9 zum nicht ausgeschäumten Bereich 6 hin gedrückt, wandert also in Richtung der Hohlkammerwandung 7' im nicht auszuschäumenden Bereich 6. Damit wird der Vergrößerung des auszuschäumenden Bereiches 5 anfänglich ein relativ hoher Widerstand entgegengesetzt, der zunächst eine vollständige
Ausschäumung des auszuschäumenden Bereichs 5 sicherstellt. Erst wenn der Knick 8 in die andere Richtung umschlägt und dann dem nicht auszuschäumenden Bereich 6 zuge- wandt ist, reduziert sich der Widerstand gegen eine weitere Vergrößerung des auszuschäumenden Bereichs 5. Mit zunehmender Ausschäumung der zu befüllenden Hohlkammer 2 legt sich der Steg 4 an immer mehr Stellen an die Hohlkammerwandung T im nicht auszuschäumenden Bereich 6 an, wodurch sich nach und nach eine immer weitergehende Ausdehnung des auszuschäumenden Bereiches 5 einstellt. Nach Beendigung des
Ausschäumvorgangs (Fig. b) liegt die Trennwandung 4 an mehreren Stellen an der Hohlkammerwandung T an und es verbleiben lediglich kleine nicht ausgeschäumte Bereiche 6'.
Bei dem Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die auszuschäumende Hohlkammer 2 über mehrere Entlüftungskanäle 10 mit einer benachbarten Hohlkammer 2' verbunden, in die während des Schäumvorgangs verdrängte Luft über die Entlüftungskanäle 10 entwei- chen kann. Hierdurch wird eine zusätzliche mechanische Entlastung des Hohlkammerprofils 1 während des Schäumvorgangs gewährleistet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind an zwei Innenseiten 11 der auszuschäu- menden Hohlkammer 2 zusätzlich ein Verstärkungsband 12 angeordnet. Bei der Befüllung der Hohlkammer 2 mit Schaummaterial 3 wirkt dieses Verstärkungsband 12 ergänzend als Armierung und daher ebenfalls einer Deformation des Hohlkammerprofils 1 während des Schäumvorgangs entgegen. Fig. 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlkammerprofils 1 . Zunächst erfolgt in einem Extruder 13 im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mehrere Hohlkammern (nur die auszuschäumende Hohlkammer 2 ist dargestellt) aufweisenden Kunststoff-Hohlkammerprofils 1. Der Kunststoff ist bereichsweise mit Glasfasern verstärkt, so dass eine Stahlarmierung des Hohlkammerprofils 1 nicht erforder- lieh ist. Gemeinsam mit dem Hohlkammerprofil 1 wird die erfindungsgemäße Trennwandung 4 koextrudiert (nicht dargestellt). Nach der Formgebung wird das Hohlkammerprofil 1 zunächst mit Hilfe eines Kalibers 14 kalibriert, um die Produktmaße des Profils 1 zu fixieren. Danach werden mit einer Öffnungserzeugungseinrichtung 15 im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens in einer Außenwandung 16 der mit Schaummaterial 3 zu befüllenden Hohlkammer 2 in bestimmten, vorzugsweise äquidistanten, Abständen Öffnungen 17 eingebracht. Diese werden spanlos - mechanisch oder thermisch - erzeugt, wobei die Öffnungserzeugungseinrichtung 15 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 18 Schaummate- rial 3 durch die Öffnung 17 in die zu befüllende Hohlkammer 2 eingebracht. Unmittelbar nach der Einbringung des Schaummaterials 3 werden die Öffnungen 17 mit Hilfe einer Verschlussvorrichtung 19 mit einer Kappe oder durch Aufbringung von Heißkleber verschlossen (nicht näher dargestellt). Dieses Verschließen erfolgt ebenfalls online innerhalb des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens. Die Öffnungen 17 werden an einer Nicht-Sichtfläche des Hohlkammerprofils 1 erzeugt, um dessen optisches Erscheinungsbild nicht zu beeinträchtigen. Abschließend wird das mit Schaummaterial 3 gefüllte Hohlkammerprofil 2 mit einer (nicht dargestellten) Schneideinrichtung abgelängt. Die Vorrichtung 18 zur Einbringung von Schaummaterial 3 weist eine (nicht näher dargestellte) Einrichtung auf, die eine Mitführung der Vorrichtung 18 parallel zur Extrusionsrichtung x sicherstellt. Dabei kann die Einrichtung beispielsweise in einer ortsfesten, parallel zur Extrusionsrichtung x verlaufen- den Schiene laufen und/oder in die Öffnung 17 eingehakt sein. Sobald ein der jeweiligen Öffnung 17 zugewiesener Bereich der Hohlkammer 2 ausgeschäumt ist, fährt die Vorrichtung 18 entgegen der Extrusionsrichtung x wieder zurück und geht zur Befüllung des nächsten Hohlkammerbereiches über die nächste Öffnung 17 über.
- Patentansprüche

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (3) in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammerprofile,
- wobei im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (2,2') aufweisenden Hohlkammerprofils (1) erfolgt,
- wobei in die mit Schaummaterial (3) zu befüllende Hohlkammer (2) eine verformbare Trennwandung (4) eingebracht wird, die die Hohlkammer (2) in mindestens zwei Bereiche (5,6) unterteilt,
- wobei danach in einen von Hohlkammerwandung (7) und Trennwandung (4) begrenzten Schäumbereich (5) Schaummaterial (3) eingebracht wird und
- wobei durch den beim Schäumvorgang entstehenden Überdruck die Trennwandung (4) derart verformt wird, dass sich der Schäumbereich (5) vergrößert und dadurch eine durch den Schäumvorgang bedingte Deformation des Hohlkammerprofils (1) vermieden wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandung (4) als knickbarer Steg, vorzugsweise aus Kunststoff, zum Beispiel Weich-PVC, ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Steg (4) während des Schäumvorgangs ein- oder mehrfach geknickt wird und sich hierbei vorzugsweise an die Hohlkammerwandung (7') des nicht ausgeschäumten Bereichs (6) anlegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (4) bereits vor der Schaumeinbringung mindestens einen Knick (8) aufweist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Knick (8) während der Schaumeinbringung in Richtung der Hohlkammerwandung (7') jenseits des
Schäumbereiches (5) wandert.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandung (4) als Folie ausgebildet ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandung (4) in die Hohlkammer (2) eingeklemmt ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwandung (4) nach dem Schäumvorgang zumindest nicht vollflächig an der Hohlkammerwandung (7') anliegt, so dass in der Hohlkammer (2) mindestens ein nicht ausgeschäumter Bereich (6') verbleibt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (1) bereichsweise oder vollständig aus faserverstärktem Kunststoff besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Formgebung des Hohlkammerprofils (1) in eine Außenwandung (16) der mit Schaummaterial (3) zu befüllenden Hohlkammer (2) mindestens eine Öffnung (17) eingebracht wird, wobei danach ebenfalls im Rahmen des kontinuierlichen Fertigungsverfahrens mittels einer in Extrusionsrichtung (x) mitgeführten Vorrichtung (18) die Einbringung des Schaummaterials (3) durch die Öffnung (17) in die zu befüllende Hohlkammer (2) erfolgt.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Schaummaterial (3) in der Hohlkammer (2) verdrängte Luft über mindestens einen Entlüftungskanal (10) in mindestens eine benachbarte Hohlkammer (2') entweicht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11 , dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Innenseite (1 1) der auszuschäumenden Hohlkammer (2) mindestens ein Verstärkungsband (12) angeordnet wird, wobei danach das Schaummaterial (3) in die zu befüllende Hohlkammer (2) eingebracht wird und wobei durch das Verstärkungs- band (12) eine Deformation der Hohlkammer (2) aufgrund des beim Schäumvorgang entstehenden Überdrucks vermieden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (3) aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polyurethan oder Mischungen zweier oder mehr der genannten Materialien, besteht.
Hohlkammerprofil hergestellt nach einem der Verfahren gemäß einem
der Ansprüche 1-13.
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