WO2012130376A1 - Process for introducing foam material into hollow-chamber profiles - Google Patents

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WO2012130376A1
WO2012130376A1 PCT/EP2012/001000 EP2012001000W WO2012130376A1 WO 2012130376 A1 WO2012130376 A1 WO 2012130376A1 EP 2012001000 W EP2012001000 W EP 2012001000W WO 2012130376 A1 WO2012130376 A1 WO 2012130376A1
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foam material
hollow chamber
intermediate layer
hollow
film strip
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PCT/EP2012/001000
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Torsten Wagner
Horst Tippenhauer
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Rehau Ag + Co
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    • E06B2003/224—Hollow frames with the frame member having local reinforcements in some parts of its cross-section or with a filled cavity with internal prefabricated reinforcing section members inserted after manufacturing of the hollow frame with reinforcing plastic section members

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, wherein initially by means of an extrusion process, the shaping of the at least one hollow chamber having hollow chamber profile.
  • DE 100 31 568 A1 discloses a method for foaming a hollow chamber profile, in which a polyurethane reaction mixture is first applied to a support material and drawn into the hollow chamber to be expanded before the start of the foaming triggered by the chemical reaction.
  • FIG. 7 shows the time evolution of the thermal conductivity in W / mK of an appropriate foaming with two different thicknesses (40 mm and 80 mm). It can be seen that the thermal conductivity in both cases already after about 3 years l increased by about 15%. This increase can be explained by the fact that the cell gas exchanges with air over time, which has poorer thermal insulation properties compared to the cell gas. Due to the described effect, the thermal conductivity of the entire insulation profile increases and the heat transfer through the hollow chamber profile increases.
  • the invention has for its object to provide a method for introducing foam material in hollow sections, which permanently ensures good thermal insulation and at the same time is inexpensive to carry out.
  • the object is achieved by a method for introducing foam material into hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, wherein initially the shape of the hollow chamber profile having at least one hollow chamber takes place by way of an extrusion method, foam material then being introduced into at least one hollow chamber, - wherein the foaming process of the foam material takes place at least partially after the introduction of the foam material in the hollow chamber and wherein between the foam material and the wall of the hollow chamber, an intermediate layer is provided which separates the wall in terms of area at least largely from the foam material.
  • the intermediate layer contributes to preventing or at least slowing down the above-described undesired exchange of the cell gas (usually C0 2 ) with air. Accordingly, with the aid of the method according to the invention, the thermal insulation properties present immediately after the production of the hollow-chamber profile can be ensured over a long period of time.
  • the intermediate layer covers at least 70%, preferably at least 80%, eg at least 90%, in particular at least 95%, of the outer surface of the foam material.
  • the total thickness of the intermediate layer conveniently carries less than 500 pm, preferably less than 200 pm, for example less than 100 pm, in particular less than 80 pm. Such thin layers cause only a low material requirement for the intermediate layer, although the desired barrier properties of the intermediate layer for the cell gas are sufficiently present even at these low layer thicknesses.
  • the intermediate layer can consist of a lacquer and / or a plastic and / or a metal.
  • the intermediate layer is sprayed or sputtered onto the wall.
  • Sputtering is a physical process in which atoms are dissolved out of a solid by bombardment with high-energy ions and transferred to the gas phase.
  • the sputtering process usually takes place under a high vacuum and allows a coating of the hollow chamber wall with very low layer thicknesses.
  • the intermediate layer can be produced by means of metal vapor deposition of the hollow chamber wall.
  • Metal vaporization is advantageously additionally ensured that the heat radiation exchange is thereby effectively restricted. It is also within the scope of the invention to apply a liquid coating as an intermediate layer to the surface of the hollow chamber wall, e.g. in the form of a highly pigmented dipping varnish. In the case of a liquid coating, in particular based on water, there is the additional advantage that, at the same time, effective cooling during the production process of the hollow chamber profile is ensured by a part of the liquid evaporating.
  • the intermediate layer is formed as a film, in particular as a film strip formed preferably in accordance with the hollow chamber wall.
  • the foil which is e.g. a carrier layer made of plastic, may have a diffusion-tight layer, for example of metal, which is preferably vapor-deposited on the carrier layer.
  • metal vapor deposition with materials other than metal is not excluded.
  • aluminum may be used as the metal.
  • the foam material is first applied to the film strip, then the film strip provided with the foam material introduced into the hollow chamber and only then completed the foaming process of the foam material.
  • the film strip is expediently initially brought into a groove shape before the foam material reaches the groove-shaped Foil strip is applied.
  • the film strip is expediently further deformed after application of the foam material in such a way that, seen in cross-section, it is transferred as far as possible or, with or without overlap, completely into a closed contour which envelops the foam material.
  • the film strip attaches to the wall of the hollow chamber to be foamed and forms a barrier layer between the foam material and the hollow chamber wall.
  • the amount and nature of the foam material can be such that form during the foaming between the composite of foam material and intermediate layer on the one hand and the wall ofdirectorCumenden hollow chamber on the other hand one or more additional cavities, so that between the intermediate layer and Hohlcrowandung a preferably several mm, for example 2 to 4 mm, strong gap is formed in which there is virtually no convection of the air therein.
  • this gap serves as a further thermal insulation measure.
  • the film strip is dimensioned so that it is in the hollow chamber profile
  • the foil strip when viewed in cross-section, is converted into a closed contour, which envelops the foam material, connected to a tube, e.g. welded, and then introduced into the hollow chamber.
  • the film tube can be advantageously acted upon within the technologicallyumenden hollow chamber with a pressurized gas, eg compressed air, so that it adapts very accurately to the hollow chamber contour. It may be appropriate to carry out the application of the foam material and the tube production in a single operation. This ensures that the foam material remains completely within the film tube as intended.
  • the film strip may be dimensioned or designed such that it does not completely enclose the foam material within the hollow chamber, whereupon during the foaming process an area forms in which the foam material is in direct contact with the hollow chamber wall.
  • This area is now expediently designed so that on the one hand the desired fixation of the foam material in the hollow chamber profile is ensured, but on the other hand the forces for removing the foam material from the hollow chamber remain relatively small during recycle.
  • the barrier function of the intermediate layer is only slightly influenced by the comparatively small direct contact area of foam material and hollow chamber wall.
  • the film has openings, in particular in the form of a perforation. Through these openings, the foam material can pass during the foaming process and locally form a contact to the hollow chamber wall.
  • the foam material is expediently made of an organic material with low thermal conductivity, in particular a polyurethane.
  • a polyurethane for example, the two components polyisocyanate and polyol are introduced with the addition of water in the hollow chamber and take there first a relatively small volume. After mixing of the components, it comes with a time delay to the chemical reaction between the components to form the polyurethane. As a result, the actual foaming process is initiated, in which Cö 2 forms on the action of water on polyisocyanate, which then acts as a cell gas.
  • a foam material a, preferably prefoamed, granules are used, which is heat-activated.
  • the activation can be carried out via the process heat of the freshly extruded hollow chamber profile or by targeted supply of thermal energy, for example with steam, preferably via the extrusion die.
  • granular material can be used expandable polystyrene, polyethylene or polyvinyl chloride.
  • the mean grain size of the granules is suitably 0.5 to 3 mm.
  • the hollow chamber profile may partially or completely consist of a fiber-reinforced plastic, wherein as reinforcing materials in particular mineral (eg Glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers can be used.
  • the reinforcing materials can make the steel reinforcements usually required for window or door hollow chamber profiles dispensable, which increases the inner free profile space which can be used for filling with heat-insulating foam material.
  • unreinforced plastic material is of course not excluded.
  • At least one reinforcing band is arranged on at least one inner side of the hollow chamber to be foamed.
  • the reinforcing band serves for the mechanical reinforcement of the hollow chamber profile during the foaming process, in which due to the strong volume increase locally very large forces can arise.
  • the reinforcing strip may be a fiber-matrix semifinished product made of a plastic matrix, into which reinforcing fibers are integrated.
  • organic sheets can be used as reinforcing tapes.
  • the organic sheet may comprise continuous fibers, e.g. unidirectionally aligned or, for example, also designed as a fabric.
  • a thermosetting prepreg is conceivable.
  • teaching according to the invention can also be used in particular for profiles for household appliances, e.g. Freezers or refrigerators.
  • the invention is also a hollow chamber profile according to claim 14.
  • FIG. 1 shows a method according to the invention, in which an intermediate layer and subsequently foam material are sprayed onto a hollow chamber wall of a hollow chamber profile
  • FIG. 2 a shows a method according to the invention in which film strips provided with foam material are drawn into a hollow chamber profile to be expanded
  • FIG. 2b shows the section AA in FIG. 2a
  • Figure 2c shows the section B-B in Fig. 2a
  • Figures 3 to 6 are cross-sectional views of hollow chamber profiles produced by the method according to the invention.
  • Figure 7 shows the temporal evolution of the thermal conductivity in W / mK a
  • Foaming according to the prior art with two different thicknesses 40 mm and 80 mm.
  • Fig. 1 shows a method for introducing foam material 1 in a hollow chamber profile 2, which is designed for example as a window or door hollow chamber profile.
  • a hollow chamber profile 2 which is designed for example as a window or door hollow chamber profile.
  • the foam material 1 is introduced into the hollow chamber 3 by means of a lance 4.
  • the profile 2 moves in the profile longitudinal direction x and is moved past the stationary lance 4.
  • an intermediate layer 6 is provided, which separates the wall 5 from the foam material 1.
  • the material of the intermediate layer 6 is applied to the wall 5 of the hollow chamber 3 with the aid of the same lance 4 immediately before the introduction of the foam material 1, wherein the intermediate layer material consisting of a water-based emulsion, for example, is atomised, atomized or atomized during introduction.
  • the foaming process of the foam material 1 takes place only after its introduction into the hollow chamber 4.
  • a PUR reaction mixture based on a polyisocyanate and a polyol with the addition of water is applied through the lance 4 into the hollow chamber 3.
  • the lance 4 has a first channel 7 for guiding the foam material 1 and a second channel 8 for guiding the interlayer material.
  • the second channel 8 encloses the first channel 7 coaxially.
  • the interlayer material acts as a release agent between foam material 1 and hollow chamber wall 5 and at the same time serves as a diffusion barrier against premature volatilization of the cell gas formed in the chemical PUR reaction.
  • the intermediate layer material can also serve in the embodiment for cooling the hollow chamber profile 2, whereby an increased extrusion speed of the profile 2 is made possible.
  • the applied intermediate layer 6 also reduces the friction between foam material 1 and hollow chamber 4 during the foaming process, whereby the foaming is positively influenced.
  • the intermediate layer 6 also serves to dissipate the heat of reaction associated with PUR formation. This can evaporate interlayer material, so that there is a very effective evaporative cooling.
  • the intermediate layer 6 is formed as a continuous film strip shaped in accordance with the wall 5 of the hollow chamber 3 to be foamed.
  • the foam material 1 is applied to the film strips 6, each of a roller 9 in
  • Extrusion direction x are deducted.
  • the rollers 9 are each arranged on a rolling device 10, which allows an automatic film change.
  • the film strips 6 provided with the foam material 1 are drawn into the respectively corresponding hollow chamber 3.
  • the film strips 6 were connected to the hollow chamber profile 2 at the beginning of the manufacturing process, so that an automatic retraction of the provided with the foam material 1 film strip 6 takes place in the hollow chambers 3 with profile speed. Foaming and curing of the foam material 1 occurs only after the film strips 6 have entered the hollow chamber profile.
  • a guide device 12 see FIG. Section AA according to FIG. 2b).
  • the foil strip 6 is further deformed towards the nozzle 13 of the extrusion die 14 by means of a further guide device 12 such that it has a closed contour seen in cross-section which completely surrounds the foam material 1 (see section BB according to FIG. 2c) and through the corresponding nozzle bore fits.
  • the guide in the extrusion tool 14 is cooled separately in order to avoid heating of the film strip 6.
  • the guide can simply be removed from the nozzle 13.
  • the mixing heads 11 can, depending on the space required, be arranged offset from one another. In the context of the invention, it is generally also - in contrast to the embodiment shown in FIG. 2a) - c) - to retract the film strip 6 offline, that is to say subsequently, into the hollow chamber profile 2.
  • FIG. 3 shows a window manufactured in accordance with a method according to the invention.
  • Door hollow chamber profile 2 It can be seen from the figure that the foam material 1 introduced into the foamable hollow chamber 3 is completely enclosed by the intermediate layer 6 formed as a film. This has in the exemplary embodiment a total thickness from 50 to 100 pm and consists of a plastic carrier layer, which is vapor-deposited with aluminum. Between the composite of foam material 1 and intermediate layer 6 on the one hand and the hollow chamber wall 5 on the other hand, a gap 15 is formed, which is present in the embodiment both on the outside and on the inside of the hollow chamber profile 2.
  • the column 15 serve as additional thermal insulation measure and are each only a few mm wide, for example 2 to 4 mm. Thus, there is virtually no air convection within the fissures.
  • the gap formation is based on a corresponding dimensioning or selection of film strips 6 and foam material 1.
  • the intermediate layer 6 again formed as a film strip completely surrounds the foam material 1 and the ends of the film strip 6 overlap one another exhibit.
  • the film strip 6 is deliberately dimensioned so that the hollow chamber profile 2 in the expanded state has a portion 17 in which the foam material 1 comes into direct contact with the hollow chamber 5.
  • the intermediate layer 6 only about 95% of the outer surface of the foam material 1 is covered by the intermediate layer 6. This allows a secure fixation of the foam material 1 within the hollow chamber 3.
  • a reinforcing band 18 is also arranged on both lateral inner sides of the hollow chamber 3 to be expanded. This serves for the mechanical reinforcement of the hollow chamber profile 2 during the foaming process.
  • reinforcing tapes 18 organic sheets are used.
  • the foil strip 6 is indeed dimensioned such that it completely surrounds the foam material 1, but it is provided with a perforation 19.
  • Foam material 1 penetrates through the foil wall through this perforation 19, analogously to FIG. 5, and comes into direct contact with the hollow chamber wall 5 (to simplify the overview, the foam material penetration of the perforation 16 is not shown in FIG Fig.5 is analogous).
  • the hollow chamber profiles 2 shown in FIGS. 3 to 6 can consist of a fiber-reinforced plastic, in some regions or completely, with mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers being used as reinforcing materials
  • this fiber reinforcement may be dispensable for providing steel reinforcements for the plastic profiles.
  • the film strip 6 in which the film strip 6 has been converted into a closed contour enclosing the foam material 1 in cross-section, the film strip 6 can be welded to a tube in the region of the overlap 16.

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Abstract

The invention relates to a process for introducing foam material (1) into hollow-chamber profiles (2), more particularly hollow-chamber profiles for windows or for doors. First, the hollow-chamber profile (2) having at least one hollow chamber (3) is shaped in an extrusion process. Foam material (1) is then introduced into at least one hollow chamber (3). The foaming procedure for the foam material (1) takes place at least to some extent only after the introduction of the foam material (1) into the hollow chamber (3). Between the foam material (1) and the wall (5) of the hollow chamber (3), an intermediate layer (6) is provided, which at least to a substantial extent separates the area of the wall (5) from the foam material (1). The invention also relates to a hollow-chamber profile (2).

Description

Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile  Method for introducing foam material into hollow chamber profiles
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammer-Profile, wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt. The invention relates to a method for introducing foam material in hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, wherein initially by means of an extrusion process, the shaping of the at least one hollow chamber having hollow chamber profile.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der EP 1 237 697 B1 beschrieben. Bei dem vorbekannten Verfahren wird das Schaummaterial mittels einer Lanze in das Innere der auszuschäumenden Hohlkammer eingebracht. Aus der DE 10 2005 023 281 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein schlauchartiges, elastisches Element in die Hohlkammer eines Profils eingebracht wird, um beispielsweise eine Wärmedämmung sicherzustellen. Die DE 101 22 119 C1 offenbart ein Verfahren zum Einbringen von Isolationselementen in Hohlkammern von Profilen, wobei das Isolationselement mittels eines in der Hohlkammer erzeugten Unterdrucks in das Profil eingesaugt wird. Such a method is described for example in EP 1 237 697 B1. In the previously known method, the foam material is introduced by means of a lance in the interior of auszuschäumenden hollow chamber. From DE 10 2005 023 281 A1 a method is known in which a hose-like, elastic element is introduced into the hollow chamber of a profile, for example, to ensure thermal insulation. DE 101 22 119 C1 discloses a method for introducing insulation elements into hollow chambers of profiles, wherein the insulation element is sucked into the profile by means of a negative pressure generated in the hollow chamber.
Schließlich ist aus der DE 100 31 568 A1 ein Verfahren zum Ausschäumen eines Hohlkammerprofils bekannt, bei dem zunächst ein Polyurethan-Reaktionsgemisch auf ein Trägermaterial aufgebracht und dieses vor Beginn des durch die chemische Reaktion ausge- lösten Aufschäumens in die auszuschäumende Hohlkammer eingezogen wird. Finally, DE 100 31 568 A1 discloses a method for foaming a hollow chamber profile, in which a polyurethane reaction mixture is first applied to a support material and drawn into the hollow chamber to be expanded before the start of the foaming triggered by the chemical reaction.
Bei der Ausschäumung von Hohlkammerprofilen mittels chemischen und/oder physikalischen Schäumprozessen besteht das grundsätzliche Problem, dass das Treibmittel zur Schaumbildung nach und nach aus der Schaumstruktur entweicht und sich hierdurch die Wärmedämmeigenschaften der Schäumung über die Nutzungsdauer der Hohlkammerprofile verschlechtern. Exemplarisch zeigt die Fig. 7 die zeitliche Entwicklung der Wärmeleitfähigkeit in W/mK einer entspr. Schäumung mit zwei verschiedenen Dicken (40 mm und 80 mm). Man erkennt, dass die Wärmeleitfähigkeit in beiden Fällen bereits nach ca. 3 Jahren l um ca. 15 % angestiegen ist. Dieser Anstieg ist dadurch zu erklären, dass das Zellgas sich im Laufe der Zeit gegen Luft austauscht, welche gegenüber dem Zellgas schlechtere Wär- medämmeigenschaften aufweist. Durch den beschriebenen Effekt steigt die Wärmeleitfähigkeit des gesamten Dämmprofils und der Wärmedurchgang durch das Hohlkammerprofil erhöht sich. In the foaming of hollow chamber profiles by means of chemical and / or physical foaming processes, the fundamental problem is that the blowing agent for foaming gradually escapes from the foam structure and thereby deteriorate the thermal insulation properties of the foam over the useful life of the hollow chamber profiles. By way of example, FIG. 7 shows the time evolution of the thermal conductivity in W / mK of an appropriate foaming with two different thicknesses (40 mm and 80 mm). It can be seen that the thermal conductivity in both cases already after about 3 years l increased by about 15%. This increase can be explained by the fact that the cell gas exchanges with air over time, which has poorer thermal insulation properties compared to the cell gas. Due to the described effect, the thermal conductivity of the entire insulation profile increases and the heat transfer through the hollow chamber profile increases.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile anzugeben, welches dauerhaft eine gute Wärmedämmung sicherstellt und gleichzeitig kostengünstig durchführbar ist. Against this background, the invention has for its object to provide a method for introducing foam material in hollow sections, which permanently ensures good thermal insulation and at the same time is inexpensive to carry out.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial in Hohlkammerprofile, insbesondere Fenster- oder Tür- Hohlkammerprofile, - wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer aufweisenden Hohlkammerprofils erfolgt, wobei danach in mindestens eine Hohlkammer Schaummaterial eingebracht wird, - wobei der Schäumvorgang des Schaummaterials zumindest teilweise erst nach der Einbringung des Schaummaterials in die Hohlkammer erfolgt und wobei zwischen dem Schaummaterial und der Wandung der Hohlkammer eine Zwischenschicht vorgesehen wird, welche die Wandung flächenmäßig zumindest weitge- hend vom Schaummaterial abtrennt. According to the invention, the object is achieved by a method for introducing foam material into hollow chamber profiles, in particular window or door hollow chamber profiles, wherein initially the shape of the hollow chamber profile having at least one hollow chamber takes place by way of an extrusion method, foam material then being introduced into at least one hollow chamber, - wherein the foaming process of the foam material takes place at least partially after the introduction of the foam material in the hollow chamber and wherein between the foam material and the wall of the hollow chamber, an intermediate layer is provided which separates the wall in terms of area at least largely from the foam material.
Die Zwischenschicht leistet erfindungsgemäß einen Beitrag dahingehend, dass der oben beschriebene ungewünschte Austausch des Zellgases (i.d.R. C02) gegen Luft unterbunden bzw. zumindest verlangsamt wird. Entsprechend können mit Hilfe des erfindunsgemäßen Verfahrens die unmittelbar nach der Herstellung des Hohlkammerprofils vorliegenden Wärmedämmeigenschaften über eine lange Zeitdauer hinweg sichergestellt werden. According to the invention, the intermediate layer contributes to preventing or at least slowing down the above-described undesired exchange of the cell gas (usually C0 2 ) with air. Accordingly, with the aid of the method according to the invention, the thermal insulation properties present immediately after the production of the hollow-chamber profile can be ensured over a long period of time.
Zweckmäßigerweise werden durch die Zwischenschicht mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 %, z.B. mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 % der äußeren Oberfläche des Schaummaterials abgedeckt. Die Gesamtdicke der Zwischenschicht be- trägt zweckmäßigerweise weniger als 500 pm, vorzugsweise weniger als 200 pm, z.B. weniger als 100 pm, insbesondere weniger als 80 pm. Derart dünne Schichten verursachen nur einen geringen Materialbedarf für die Zwischenschicht, wobei allerdings die gewünschten Barriereeigenschaften der Zwischenschicht für das Zellgas auch bereits bei diesen ge- ringen Schichtdicken in ausreichendem Maße vorliegen. Die Zwischenschicht kann aus einem Lack und/oder einem Kunststoff und/oder einem Metall bestehen. Advantageously, the intermediate layer covers at least 70%, preferably at least 80%, eg at least 90%, in particular at least 95%, of the outer surface of the foam material. The total thickness of the intermediate layer conveniently carries less than 500 pm, preferably less than 200 pm, for example less than 100 pm, in particular less than 80 pm. Such thin layers cause only a low material requirement for the intermediate layer, although the desired barrier properties of the intermediate layer for the cell gas are sufficiently present even at these low layer thicknesses. The intermediate layer can consist of a lacquer and / or a plastic and / or a metal.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, dass die Zwischenschicht auf die Wandung aufgesprüht oder aufgesputtert wird. Beim Sputtern handelt es sich um einen physikalischen Vorgang, bei dem Atome aus einem Festkörper durch Beschuss mit energiereichen Ionen herausgelöst werden und in die Gasphase übergehen. Der Sputtervorgang findet in der Regel unter einem Hochvakuum statt und ermöglicht eine Beschichtung der Hohlkammerwandung mit sehr geringen Schichtdicken. Beispielsweise kann die Zwischenschicht mittels einer Metallbedampfung der Hohlkammerwandung erzeugt werden. Durch eine In the context of the invention it is that the intermediate layer is sprayed or sputtered onto the wall. Sputtering is a physical process in which atoms are dissolved out of a solid by bombardment with high-energy ions and transferred to the gas phase. The sputtering process usually takes place under a high vacuum and allows a coating of the hollow chamber wall with very low layer thicknesses. For example, the intermediate layer can be produced by means of metal vapor deposition of the hollow chamber wall. By a
Metallbedampfung ist in vorteilhafter Weise zusätzlich sichergestellt, dass der Wärmestrahlungsaustausch hierdurch wirksam eingeschränkt wird. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, als Zwischenschicht eine Flüssigbeschichtung auf die Oberfläche der Hohlkammerwandung aufzubringen, z.B. in Form eines hochpigmentierten Tauchlacks. Bei einer Flüssigbeschichtung, insbesondere auf Wasserbasis, besteht der zusätzliche Vorteil, dass hier- durch gleichzeitig eine wirksame Kühlung während des Herstellungsprozesses des Hohlkammerprofiles sichergestellt ist, indem ein Teil der Flüssigkeit verdunstet. Metal vaporization is advantageously additionally ensured that the heat radiation exchange is thereby effectively restricted. It is also within the scope of the invention to apply a liquid coating as an intermediate layer to the surface of the hollow chamber wall, e.g. in the form of a highly pigmented dipping varnish. In the case of a liquid coating, in particular based on water, there is the additional advantage that, at the same time, effective cooling during the production process of the hollow chamber profile is ensured by a part of the liquid evaporating.
Im Rahmen der Erfindung liegt es insbesondere auch, dass die Zwischenschicht als Folie, insbesondere als - vorzugsweise entsprechend der Hohlkammerwandung geformter - Fo- lienstreifen ausgebildet ist. Die Folie, welche z.B. eine Trägerschicht aus Kunststoff aufweist, kann eine diffusionsdichte Schicht, beispielsweise aus Metall, besitzen, welche vorzugsweise auf die Trägerschicht aufgedampft ist. Eine Bedampfung mit anderen Materialien außer Metall ist hierdurch jedoch nicht ausgeschlossen. Als Metall kann beispielsweise Aluminium zum Einsatz kommen. In the context of the invention, it is also particularly the case that the intermediate layer is formed as a film, in particular as a film strip formed preferably in accordance with the hollow chamber wall. The foil, which is e.g. a carrier layer made of plastic, may have a diffusion-tight layer, for example of metal, which is preferably vapor-deposited on the carrier layer. However, vapor deposition with materials other than metal is not excluded. For example, aluminum may be used as the metal.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Schaummaterial zunächst auf den Folienstreifen aufgebracht, anschließend der mit dem Schaummaterial versehene Folienstreifen in die Hohlkammer eingebracht und erst danach der Schäumvorgang des Schaummaterials abgeschlossen. Hierbei wird der Folienstreifen zweckmäßigerweise zu- nächst in eine Rinnenform gebracht, bevor das Schaummaterial auf den rinnenförmigen Folienstreifen aufgebracht wird. Zweckmäßigerweise wird der Folienstreifen nach der Aufbringung des Schaummaterials derart weiterverformt, dass er im Querschnitt gesehen weitestgehend oder - mit oder ohne Überlappung - vollständig in eine geschlossene Kontur überführt wird, welche das Schaummaterial umhüllt. Während des Ausschäumvorgangs, welcher sich vorzugsweise praktisch vollständig erst nach der Einbringung der Folienstreifens in die Hohlkammer vollzieht, legt sich dann der Folienstreifen an der Wandung der auszuschäumenden Hohlkammer an und bildet eine Barriereschicht zwischen Schaummaterial und Hohlkammerwandung. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Menge und die Beschaffenheit des Schaummaterials derart bemessen werden, dass sich während des Ausschäumvorgangs zwischen dem Verbund aus Schaummaterial und Zwischenschicht einerseits und der Wandung der auszuschäumenden Hohlkammer andererseits ein oder mehrere zusätzliche Hohlräume bilden, so dass zwischen Zwischenschicht und Hohlkammerwandung ein vorzugsweise mehrere mm, beispielsweise 2 bis 4 mm, starker Spalt entsteht, in dem praktisch keine Konvektion der darin befindlichen Luft stattfindet. Somit dient dieser Spalt als weitere Wärmedämmmaßnahme. Zweckmäßigerweise ist in diesem Fall der Folienstreifen so dimensioniert, dass er im Hohlkammerprofil das In a preferred embodiment of the invention, the foam material is first applied to the film strip, then the film strip provided with the foam material introduced into the hollow chamber and only then completed the foaming process of the foam material. In this case, the film strip is expediently initially brought into a groove shape before the foam material reaches the groove-shaped Foil strip is applied. The film strip is expediently further deformed after application of the foam material in such a way that, seen in cross-section, it is transferred as far as possible or, with or without overlap, completely into a closed contour which envelops the foam material. During the foaming process, which preferably takes place virtually completely only after the film strip has been introduced into the hollow chamber, the film strip then attaches to the wall of the hollow chamber to be foamed and forms a barrier layer between the foam material and the hollow chamber wall. According to one embodiment of the invention, the amount and nature of the foam material can be such that form during the foaming between the composite of foam material and intermediate layer on the one hand and the wall of auszuschäumenden hollow chamber on the other hand one or more additional cavities, so that between the intermediate layer and Hohlkammerwandung a preferably several mm, for example 2 to 4 mm, strong gap is formed in which there is virtually no convection of the air therein. Thus, this gap serves as a further thermal insulation measure. Appropriately, in this case, the film strip is dimensioned so that it is in the hollow chamber profile
Schaummaterial vollständig umschließt. Completely encloses foam material.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Folienstreifen im Quer- schnitt gesehen in eine geschlossene Kontur überführt, welche das Schaummaterial umhüllt, zu einem Schlauch verbunden, z.B. verschweißt, und danach in die Hohlkammer eingebracht. Der Folienschlauch kann innerhalb der auszuschäumenden Hohlkammer vorteilhafterweise mit einem Druckgas, zB Druckluft, beaufschlagt werden, so dass er sich sehr genau an die Hohlkammerkontur anpasst. Es kann zweckmäßig sein, die Aufbringung des Schaummaterials und die Schlaucherzeugung in einem gemeinsamen Arbeitsgang durchzuführen. Hierbei ist gewährleistet, dass das Schaummaterial bestimmungsgemäß komplett innerhalb des Folienschlauches verbleibt. According to a preferred embodiment of the invention, the foil strip, when viewed in cross-section, is converted into a closed contour, which envelops the foam material, connected to a tube, e.g. welded, and then introduced into the hollow chamber. The film tube can be advantageously acted upon within the auszuschäumenden hollow chamber with a pressurized gas, eg compressed air, so that it adapts very accurately to the hollow chamber contour. It may be appropriate to carry out the application of the foam material and the tube production in a single operation. This ensures that the foam material remains completely within the film tube as intended.
Die beschriebene Einbringung des Schaummaterials in die auszuschäumende Hohlkammer mittels einer als Träger fungierenden Folie ist verfahrenstechnisch vergleichsweise einfach und daher kostengünstig. Sofern die eingezogene Folie das Schaummaterial in der Hohlkammer vollständig umschließt, sind einerseits bestmögliche Diffusionssperreigenschaften sichergestellt und andererseits wird hierdurch ein vergleichsweise einfaches Recycling des Hohlkammerprofils ermöglicht, da beim Recyceln das Schaummaterial einfach gemeinsam mit der Folie aus dem Profil herausgezogen werden kann. Andererseits kann es jedoch auch zweckmäßig sein, bewusst kein vollständiges Umschließen des Schaummaterials durch die Zwischenschicht im Hohlkammerprofil zu realisieren, um z.B. eine sichere Fixierung des nach dem Schäumvorgang ausgehärteten Schaummaterials innerhalb des Hohlkammerprofils zu gewährleisten. In diesem Fall kann beispielsweise der Folienstreifen der- art bemessen bzw. gestaltet sein, dass er das Schaummaterial innerhalb der Hohlkammer nicht vollständig umschließt, woraufhin sich während des Ausschäumvorgangs ein Bereich ausbildet, in dem das Schaummaterial in direktem Kontakt mit der Hohlkammerwandung steht. Dieser Bereich wird nun zweckmäßigerweise so gestaltet, dass einerseits die gewünschte Fixierung des Schaummaterials im Hohlkammerprofil sichergestellt ist, anderer- seits aber die Kräfte zum Entfernen des Schaummaterials aus der Hohlkammer beim Re- cyceln vergleichsweise klein bleiben. Auch wird die Barrierefunktion der Zwischenschicht durch den vergleichsweise kleinen direkten Kontaktbereich von Schaummaterial und Hohlkammerwandung lediglich geringfügig beeinflusst. In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, dass die Folie Öffnungen aufweist, insbesondere in Form einer Perfora- tion. Durch diese Öffnungen kann das Schaummaterial während des Schäumprozesses hindurchtreten und lokal einen Kontakt zur Hohlkammerwandung ausbilden. The described introduction of the foam material into the hollow chamber auszuschäumende means of acting as a carrier film is procedurally comparatively simple and therefore inexpensive. If the retracted film completely surrounds the foam material in the hollow chamber, the best possible diffusion barrier properties are ensured on the one hand and on the other hand a comparatively simple recycling of the hollow chamber profile is possible because when recycling the foam material can be easily pulled out of the profile together with the film. On the other hand, it can also be expedient to realize deliberately no complete enclosure of the foam material through the intermediate layer in the hollow profile, for example, to ensure a secure fixation of the hardened after the foaming foam material within the hollow chamber profile. In this case, for example, the film strip may be dimensioned or designed such that it does not completely enclose the foam material within the hollow chamber, whereupon during the foaming process an area forms in which the foam material is in direct contact with the hollow chamber wall. This area is now expediently designed so that on the one hand the desired fixation of the foam material in the hollow chamber profile is ensured, but on the other hand the forces for removing the foam material from the hollow chamber remain relatively small during recycle. Also, the barrier function of the intermediate layer is only slightly influenced by the comparatively small direct contact area of foam material and hollow chamber wall. In this context, it may be expedient that the film has openings, in particular in the form of a perforation. Through these openings, the foam material can pass during the foaming process and locally form a contact to the hollow chamber wall.
Das Schaummaterial besteht zweckmäßigerweise aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere einem Polyurethan. Bei der Herstellung von geschäumtem Polyurethan werden z.B. die beiden Komponenten Polyisocyanat und Polyol unter Zusatz von Wasser in die Hohlkammer eingebracht und nehmen dort zunächst ein vergleichsweise geringes Volumen ein. Nach Vermischung der Komponenten kommt es zeitversetzt zur chemischen Reaktion zwischen den Komponenten unter Bildung des Polyurethans. Dadurch wird der eigentliche Aufschäumvorgang eingeleitet, bei dem sich unter Einwirkung von Wasser auf Polyisocyanat Cö2 bildet, das dann als Zellgas fungiert. Alternativ hierzu kann als Schaummaterial auch ein, vorzugsweise vorgeschäumtes, Granulat zum Einsatz kommen, welches wärmeaktivierbar ist. Die Aktivierung kann über die Prozesswärme des frisch extrudierten Hohlkammerprofils erfolgen oder durch gezielte Zuführung von thermischer Energie, beispielsweise mit Wasserdampf, vorzugsweise über die Extrusionsdüse. Als Granulatmaterial kann expandierbares Polystyrol, Polyethylen oder Polyvinylchlorid zum Einsatz kommen. Die mittlere Korngröße des Granulats beträgt zweckmäßigerweise 0,5 bis 3 mm. The foam material is expediently made of an organic material with low thermal conductivity, in particular a polyurethane. In the production of foamed polyurethane, for example, the two components polyisocyanate and polyol are introduced with the addition of water in the hollow chamber and take there first a relatively small volume. After mixing of the components, it comes with a time delay to the chemical reaction between the components to form the polyurethane. As a result, the actual foaming process is initiated, in which Cö 2 forms on the action of water on polyisocyanate, which then acts as a cell gas. Alternatively, as a foam material, a, preferably prefoamed, granules are used, which is heat-activated. The activation can be carried out via the process heat of the freshly extruded hollow chamber profile or by targeted supply of thermal energy, for example with steam, preferably via the extrusion die. As granular material can be used expandable polystyrene, polyethylene or polyvinyl chloride. The mean grain size of the granules is suitably 0.5 to 3 mm.
Das Hohlkammerprofil kann bereichsweise oder auch vollständig aus einem faserverstärk- ten 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-Hohlkammer-Profilen üblicherweise erforderlichen Stahlarmierungen entbehrlich machen, wodurch sich der innere freie Profilraum, der zur Befüllung mit wärmedämmendem Schaummaterial genutzt wer- den kann, vergrößert. Die Verwendung von unverstärktem Kunststoffmaterial wird hierdurch jedoch selbstverständlich nicht ausgeschlossen. The hollow chamber profile may partially or completely consist of a fiber-reinforced plastic, wherein as reinforcing materials in particular mineral (eg Glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers can be used. The reinforcing materials can make the steel reinforcements usually required for window or door hollow chamber profiles dispensable, which increases the inner free profile space which can be used for filling with heat-insulating foam material. However, the use of unreinforced plastic material is of course not excluded.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird an mindestens einer Innenseite der auszuschäumenden Hohlkammer mindestens ein Verstärkungsband angeordnet. Das Verstärkungsband dient zur mechanischen Verstärkung des Hohlkammerprofils während des Ausschäumvorgangs, bei dem aufgrund der starken Volumenzunahme örtlich sehr große Kräfte entstehen können. Als Verstärkungsband kann ein Faser-Matrix- Halbzeug aus einer Kunststoff-Matrix zum Einsatz kommen, in die Verstärkungsfasern integriert sind. Insbesondere können Organobleche als Verstärkungsbänder verwendet wer- den. Das Organoblech kann Endlosfasern aufweisen, die z.B. unidirektional ausgerichtet oder aber auch beispielsweise als Gewebe ausgebildet sind. Als Alternative ist auch der Einsatz von einem duroplastischen Prepreg denkbar. According to a preferred embodiment of the invention, at least one reinforcing band is arranged on at least one inner side of the hollow chamber to be foamed. The reinforcing band serves for the mechanical reinforcement of the hollow chamber profile during the foaming process, in which due to the strong volume increase locally very large forces can arise. The reinforcing strip may be a fiber-matrix semifinished product made of a plastic matrix, into which reinforcing fibers are integrated. In particular, organic sheets can be used as reinforcing tapes. The organic sheet may comprise continuous fibers, e.g. unidirectionally aligned or, for example, also designed as a fabric. As an alternative, the use of a thermosetting prepreg is conceivable.
Neben dem Einsatz im Tür- bzw. Fensterbereich kann die erfindungsgemäße Lehre insbe- sondere auch Anwendung finden bei Profilen für Haushaltsgeräte, z.B. Gefriertruhen oder Kühlschränke. In addition to the use in the door or window area, the teaching according to the invention can also be used in particular for profiles for household appliances, e.g. Freezers or refrigerators.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hohlkammerprofil gemäß Anspruch 14. The invention is also a hollow chamber profile according to claim 14.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch: In the following the invention will be explained in detail with reference to only one embodiment illustrative drawing. They show schematically:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem auf eine Hohlkammerwandung eines Hohlkammerprofils eine Zwischenschicht und daran anschließend Schaummaterial aufgesprüht wird, 1 shows a method according to the invention, in which an intermediate layer and subsequently foam material are sprayed onto a hollow chamber wall of a hollow chamber profile,
Figur 2a ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem mit Schaummaterial versehene Folienstreifen in ein auszuschäumendes Hohlkammerprofil eingezogen werden, Figur 2b den Schnitt A-A in Fig. 2a, FIG. 2 a shows a method according to the invention in which film strips provided with foam material are drawn into a hollow chamber profile to be expanded, FIG. 2b shows the section AA in FIG. 2a,
Figur 2c den Schnitt B-B in Fig. 2a und Figure 2c shows the section B-B in Fig. 2a and
Figuren 3 bis 6 Querschnittsdarstellungen von mit erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Hohlkammerprofilen. Figures 3 to 6 are cross-sectional views of hollow chamber profiles produced by the method according to the invention.
Figur 7 die zeitliche Entwicklung der Wärmeleitfähigkeit in W/mK einer Figure 7 shows the temporal evolution of the thermal conductivity in W / mK a
Schäumung gemäß dem Stand der Technik mit zwei verschiedenen Dicken (40 mm und 80 mm).  Foaming according to the prior art with two different thicknesses (40 mm and 80 mm).
Die Fig. 1 zeigt ein Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial 1 in ein Hohlkammerprofil 2, welches z.B. als Fenster- oder Tür-Hohlkammer-Profil ausgebildet ist. Zunächst erfolgte im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des eine auszuschäumende Hohlkammer 3 aufweisenden Hohlkammerprofils 2. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird mittels einer Lanze 4 das Schaummaterial 1 in die Hohlkammer 3 eingebracht. Das Profil 2 bewegt sich in Profillängsrichtung x und wird an der ortsfesten Lanze 4 vorbei bewegt. Zwischen dem Schaummaterial 1 und der Wandung 5 der Hohlkammer 4 wird eine Zwischenschicht 6 vorgesehen, welche die Wandung 5 vom Schaummaterial 1 abtrennt. Hierzu wird mit Hilfe derselben Lanze 4 unmittelbar vor der Einbringung des Schaummaterials 1 das Material der Zwischenschicht 6 auf die Wandung 5 der Hohlkammer 3 aufgebracht, wobei das z.B. aus einer Emulsion auf Wasserbasis bestehende Zwischenschichtmaterial beim Einbringen beispielsweise verdüst, vernebelt oder zerstäubt wird. Der Aufschäumvorgang des Schaummaterials 1 erfolgt erst nach dessen Einbringung in die Hohlkammer 4. Im Aus- führungsbeispiel wird ein PUR-Reaktionsgemisch basierend auf einem Polyisocyanat und einem Polyol unter Zusatz von Wasser durch die Lanze 4 in die Hohlkammer 3 appliziert. Die Lanze 4 weist einen ersten Kanal 7 zur Führung des Schaummaterials 1 und einen zweiten Kanal 8 zur Führung des Zwischenschicht-Materials auf. Der zweite Kanal 8 umschließt den ersten Kanal 7 koaxial. Das Zwischenschicht-Material fungiert im Ausfüh- rungsbeispiel als Trennmittel zwischen Schaummaterial 1 und Hohlkammerwandung 5 und dient gleichzeitig als Diffusionssperre gegen eine vorzeitige Verflüchtigung des bei der chemischen PUR-Reaktion entstehenden Zellgases. Das Zwischenschicht-Material kann im Ausführungsbeispiel ferner zur Kühlung des Hohlkammerprofils 2 dienen, wodurch eine erhöhte Extrusionsgeschwindigkeit des Profils 2 ermöglicht wird. Die aufgetragene Zwi- schenschicht 6 reduziert außerdem die Reibung zwischen Schaummaterial 1 und Hohl- kammer 4 während des Aufschäumvorgangs, wodurch die Schaumbildung positiv beein- flusst wird. Schließlich dient die Zwischenschicht 6 auch zur Abfuhr der mit der PUR- Bildung verbundenen Reaktionswärme. Hierbei kann Zwischenschicht-Material verdunsten, so dass eine sehr effektive Verdunstungskühlung vorliegt. Fig. 1 shows a method for introducing foam material 1 in a hollow chamber profile 2, which is designed for example as a window or door hollow chamber profile. First, by means of an extrusion process, the shaping of the hollow chamber profile 2 having a hollow chamber 3 to be foamed out. As can be seen from FIG. 1, the foam material 1 is introduced into the hollow chamber 3 by means of a lance 4. The profile 2 moves in the profile longitudinal direction x and is moved past the stationary lance 4. Between the foam material 1 and the wall 5 of the hollow chamber 4, an intermediate layer 6 is provided, which separates the wall 5 from the foam material 1. For this purpose, the material of the intermediate layer 6 is applied to the wall 5 of the hollow chamber 3 with the aid of the same lance 4 immediately before the introduction of the foam material 1, wherein the intermediate layer material consisting of a water-based emulsion, for example, is atomised, atomized or atomized during introduction. The foaming process of the foam material 1 takes place only after its introduction into the hollow chamber 4. In the exemplary embodiment, a PUR reaction mixture based on a polyisocyanate and a polyol with the addition of water is applied through the lance 4 into the hollow chamber 3. The lance 4 has a first channel 7 for guiding the foam material 1 and a second channel 8 for guiding the interlayer material. The second channel 8 encloses the first channel 7 coaxially. In the exemplary embodiment, the interlayer material acts as a release agent between foam material 1 and hollow chamber wall 5 and at the same time serves as a diffusion barrier against premature volatilization of the cell gas formed in the chemical PUR reaction. The intermediate layer material can also serve in the embodiment for cooling the hollow chamber profile 2, whereby an increased extrusion speed of the profile 2 is made possible. The applied intermediate layer 6 also reduces the friction between foam material 1 and hollow chamber 4 during the foaming process, whereby the foaming is positively influenced. Finally, the intermediate layer 6 also serves to dissipate the heat of reaction associated with PUR formation. This can evaporate interlayer material, so that there is a very effective evaporative cooling.
Bei dem in Fig. 2a dargestellten Verfahren, bei dem zwei Hohlkammern 3 ausgeschäumt werden, ist die Zwischenschicht 6 als kontinuierlicher, entsprechend der Wandung 5 der auszuschäumenden Hohlkammer 3 geformter, Folienstreifen ausgebildet. Das Schaummaterial 1 wird auf die Folienstreifen 6 aufgebracht, welche jeweils von einer Rolle 9 in In the method illustrated in FIG. 2a, in which two hollow chambers 3 are foamed, the intermediate layer 6 is formed as a continuous film strip shaped in accordance with the wall 5 of the hollow chamber 3 to be foamed. The foam material 1 is applied to the film strips 6, each of a roller 9 in
Extrusionsrichtung x abgezogen werden. Die Rollen 9 sind jeweils auf einer Abrollvorrichtung 10 angeordnet, die einen automatischen Folienwechsel erlaubt. Anschließend werden die mit dem Schaummaterial 1 versehenen Folienstreifen 6 in die jeweils entsprechende Hohlkammer 3 eingezogen. Die Folienstreifen 6 wurden zu Beginn des Fertigungsverfahrens mit dem Hohlkammerprofil 2 verbunden, so dass ein selbsttätiges Einziehen der mit dem Schaummaterial 1 versehenen Folienstreifen 6 in die Hohlkammern 3 mit Profillaufgeschwindigkeit erfolgt. Erst nach dem Einzug der Folienstreifen 6 in das Hohlkammerprofil kommt es zum Aufschäumen und Aushärten des Schaummaterials 1. Bevor das Schaummaterial 1 mittels eines Mischkopfes 11 auf einen bahnförmigen Folienstreifen 6 aufgetragen wird, wird dieser zunächst mittels einer Führungseinrichtung 12 in eine Rinnenform gebracht (s. Schnitt A-A gemäß Fig. 2b). Danach wird der Folienstreifen 6 zur Düse 13 des Extrusionswerkzeugs 14 hin mittels einer weiteren Führungseinrichtung 12 derart weiterver- formt, dass er im Querschnitt gesehen eine geschlossene Kontur aufweist, welche das Schaummaterial 1 vollständig umhüllt (s. Schnitt B-B gemäß Fig. 2c) und durch die entsprechende Düsenbohrung passt. Die Führung im Extrusionswerkzeug 14 ist separat ge- kühlt, um ein Aufheizen des Folienstreifens 6 zu vermeiden. Außerdem kann die Führung im Havariefall, also zB bei komplett ausgeschäumter Führung, einfach aus der Düse 13 entnommen werden. Die Mischköpfe 11 können, je nach Platzbedarf, versetzt zueinander angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung liegt es generell aber auch - im Gegensatz zu dem in Fig 2a) - c) dargestellten Ausführungsbeispiel - den bzw. die Folienstreifen 6 offline, also nachträglich, entsprechend in das Hohlkammerprofil 2 einzuziehen. Extrusion direction x are deducted. The rollers 9 are each arranged on a rolling device 10, which allows an automatic film change. Subsequently, the film strips 6 provided with the foam material 1 are drawn into the respectively corresponding hollow chamber 3. The film strips 6 were connected to the hollow chamber profile 2 at the beginning of the manufacturing process, so that an automatic retraction of the provided with the foam material 1 film strip 6 takes place in the hollow chambers 3 with profile speed. Foaming and curing of the foam material 1 occurs only after the film strips 6 have entered the hollow chamber profile. Before the foam material 1 is applied to a sheet-like film strip 6 by means of a mixing head 11, it is first brought into a channel shape by means of a guide device 12 (see FIG. Section AA according to FIG. 2b). Thereafter, the foil strip 6 is further deformed towards the nozzle 13 of the extrusion die 14 by means of a further guide device 12 such that it has a closed contour seen in cross-section which completely surrounds the foam material 1 (see section BB according to FIG. 2c) and through the corresponding nozzle bore fits. The guide in the extrusion tool 14 is cooled separately in order to avoid heating of the film strip 6. In addition, in the event of an accident, ie, for example, when the guide is completely filled with foam, the guide can simply be removed from the nozzle 13. The mixing heads 11 can, depending on the space required, be arranged offset from one another. In the context of the invention, it is generally also - in contrast to the embodiment shown in FIG. 2a) - c) - to retract the film strip 6 offline, that is to say subsequently, into the hollow chamber profile 2.
Die Fig. 3 zeigt ein gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Fensterbzw. Tür-Hohlkammerprofil 2. Der Figur ist entnehmbar, dass das in die auszuschäumende Hohlkammer 3 eingebrachte Schaummaterial 1 vollständig von der als Folie ausgebildeten Zwischenschicht 6 umschlossen ist. Diese weist im Ausführungsbeispiel eine Gesamtdicke von 50 bis 100 pm auf und besteht aus einer Kunststoff-Trägerschicht, welche mit Aluminium bedampft ist. Zwischen dem Verbund aus Schaummaterial 1 und Zwischenschicht 6 einerseits und der Hohlkammerwandung 5 andererseits ist ein Spalt 15 ausgebildet, der im Ausführungsbeispiel sowohl an der Außen- als auch an der Innenseite des Hohlkammer- profils 2 vorliegt. Die Spalte 15 dienen als zusätzliche Wärmedämmmaßnahme und sind jeweils nur wenige mm breit, beispielsweise 2 bis 4 mm. Somit entsteht praktisch keine Luftkonvektion innerhalb der Spalträume. Die Spaltbildung beruht auf einer entsprechende Dimensionierung bzw. Auswahl von Folienstreifen 6 und Schaummaterial 1. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt ist erkennbar, dass die wiederum als Folienstreifen ausgebildete Zwischenschicht 6 das Schaummaterial 1 vollständig umschließt und die Enden des Folienstreifens 6 eine Überlappung 16 aufweisen. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Querschnitt ist hingegen der Folienstreifen 6 bewusst so dimensioniert, dass das Hohlkammerprofil 2 im ausgeschäumten Zustand einen Abschnitt 17 aufweist, in dem das Schaummaterial 1 in direkten Kontakt mit der Hohlkammerwandung 5 tritt. Somit sind in diesem Fall lediglich ca. 95 % der äußeren Oberfläche des Schaummaterials 1 durch die Zwischenschicht 6 abgedeckt. Dies ermöglicht eine sichere Fixierung des Schaummaterials 1 innerhalb der Hohlkammer 3. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist ferner an beiden seitlichen Innenseiten der auszuschäumenden Hohlkammer 3 jeweils ein Verstärkungs- band 18 angeordnet. Dieses dient der mechanischen Verstärkung des Hohlkammerprofils 2 während des Ausschäumvorgangs. Als Verstärkungsbänder 18 kommen Organobleche zum Einsatz. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist der Folienstreifen 6 zwar so dimensioniert, dass er das Schaummaterial 1 komplett umschließt, jedoch ist er mit einer Perforation 19 versehen. Durch diese Perforation 19 dringt - analog zu Fig. 5 - Schaum- material 1 durch die Folienwandung hindurch und gelangt in direkten Kontakt zur Hohlkammerwandung 5 (zur Erleichterung der Übersicht ist in Fig. 6 die Schaummaterial- Durchdringung der Perforation 16 nicht dargestellt, Darstellung in Fig.5 ist analog). FIG. 3 shows a window manufactured in accordance with a method according to the invention. Door hollow chamber profile 2. It can be seen from the figure that the foam material 1 introduced into the foamable hollow chamber 3 is completely enclosed by the intermediate layer 6 formed as a film. This has in the exemplary embodiment a total thickness from 50 to 100 pm and consists of a plastic carrier layer, which is vapor-deposited with aluminum. Between the composite of foam material 1 and intermediate layer 6 on the one hand and the hollow chamber wall 5 on the other hand, a gap 15 is formed, which is present in the embodiment both on the outside and on the inside of the hollow chamber profile 2. The column 15 serve as additional thermal insulation measure and are each only a few mm wide, for example 2 to 4 mm. Thus, there is virtually no air convection within the fissures. The gap formation is based on a corresponding dimensioning or selection of film strips 6 and foam material 1. In the cross section illustrated in FIG. 4, it can be seen that the intermediate layer 6 again formed as a film strip completely surrounds the foam material 1 and the ends of the film strip 6 overlap one another exhibit. In contrast, in the cross section shown in Fig. 5, the film strip 6 is deliberately dimensioned so that the hollow chamber profile 2 in the expanded state has a portion 17 in which the foam material 1 comes into direct contact with the hollow chamber 5. Thus, in this case, only about 95% of the outer surface of the foam material 1 is covered by the intermediate layer 6. This allows a secure fixation of the foam material 1 within the hollow chamber 3. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, a reinforcing band 18 is also arranged on both lateral inner sides of the hollow chamber 3 to be expanded. This serves for the mechanical reinforcement of the hollow chamber profile 2 during the foaming process. As reinforcing tapes 18 organic sheets are used. In the embodiment according to FIG. 6, the foil strip 6 is indeed dimensioned such that it completely surrounds the foam material 1, but it is provided with a perforation 19. Foam material 1 penetrates through the foil wall through this perforation 19, analogously to FIG. 5, and comes into direct contact with the hollow chamber wall 5 (to simplify the overview, the foam material penetration of the perforation 16 is not shown in FIG Fig.5 is analogous).
Die in den Figuren 3 bis 6 abgebildeten Hohlkammerprofile 2 können bereichsweise oder vollständig aus einem faserverstärkten Kunststoff bestehen, wobei als Verstärkungsmaterialien insbesondere Mineral- (z.B. Glas-) und/oder Carbon- und/oder Aramid- und/oder Basaltfasern verwendet werden.. Mit dieser Faserverstärkung kann es insbesondere entbehrlich sein, Stahlarmierungen für die Kunststoffprofile vorzusehen. Bei den Ausführungsformen gemäß Fig.4 und 6, in denen der Folienstreifen 6 im Querschnitt gesehen in eine geschlossene das Schaummaterial 1 umschließende Kontur überführt wurde, kann der Folienstreifen 6 im Bereich der Überlappung 16 zu einem Schlauch verschweißt sein. The hollow chamber profiles 2 shown in FIGS. 3 to 6 can consist of a fiber-reinforced plastic, in some regions or completely, with mineral (eg glass) and / or carbon and / or aramid and / or basalt fibers being used as reinforcing materials In particular, this fiber reinforcement may be dispensable for providing steel reinforcements for the plastic profiles. In the embodiments according to FIGS. 4 and 6, in which the film strip 6 has been converted into a closed contour enclosing the foam material 1 in cross-section, the film strip 6 can be welded to a tube in the region of the overlap 16.
- Patentansprüche - Claims

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Einbringung von Schaummaterial (1) in Hohlkammerprofile (2), insbesondere Fenster- oder Tür-Hohlkammer-Profile, wobei zunächst im Wege eines Extrusionsverfahrens die Formgebung des mindestens eine Hohlkammer (3) aufweisenden Hohlkammerprofils (2) erfolgt, wobei danach in mindestens eine Hohlkammer (3) Schaummaterial (1) eingebracht wird, wobei der Schäumvorgang des Schaummaterials (1) zumindest teilweise erst nach der Einbringung des Schaummaterials (1) in die Hohlkammer (3) erfolgt und wobei zwischen dem Schaummaterial (1) und der Wandung (5) der Hohlkammer (3) eine Zwischenschicht (6) vorgesehen wird, welche die Wandung (5) flächenmäßig zumindest weitgehend vom Schaummaterial (1) abtrennt. Method for introducing foam material (1) in hollow chamber profiles (2), in particular window or door hollow chamber profiles, wherein initially by means of an extrusion process, the shaping of at least one hollow chamber (3) having hollow chamber profile (2), wherein thereafter in at least a hollow chamber (3) foam material (1) is introduced, wherein the foaming process of the foam material (1) at least partially after the introduction of the foam material (1) into the hollow chamber (3) and wherein between the foam material (1) and the wall ( 5) of the hollow chamber (3) an intermediate layer (6) is provided, which separates the wall (5) in terms of area at least largely from the foam material (1).
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 70 %, vorzugsweise mindestens 80 %, z.B. mindestens 90 %, insbesondere mindestens 95 % der äußeren Oberfläche des Schaummaterials (1 ) durch die Zwischenschicht (6) abgedeckt werden. Method according to claim 1, characterized in that at least 70%, preferably at least 80%, e.g. At least 90%, in particular at least 95% of the outer surface of the foam material (1) are covered by the intermediate layer (6).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtdicke der Zwischenschicht (6) weniger als 500 pm, vorzugsweise weniger als 200 pm, z.B. weniger als 100 pm, beträgt. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the total thickness of the intermediate layer (6) is less than 500 μm, preferably less than 200 μm, e.g. less than 100 pm.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (6) aus einem Lack und/oder einem Kunststoff und/oder einem Metall besteht. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the intermediate layer (6) consists of a lacquer and / or a plastic and / or a metal.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (6) auf die Wandung (5) aufgesprüht oder aufgesputtert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate layer (6) is sprayed or sputtered onto the wall (5).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi- schenschicht (6) als Folie, insbesondere als - vorzugsweise entsprechend der Hohlkammerwandung (5) geformter - Folienstreifen, ausgebildet ist. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the intermediate layer (6) as a film, in particular as - preferably according to the hollow chamber wall (5) shaped - film strip is formed.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaummaterial (1) zunächst auf den Folienstreifen (6) aufgebracht wird, anschließend der mit dem Schaummaterial (1) versehene Folienstreifen in (6) die Hohlkammer (3) eingebracht und erst danach der Schäumvorgang des Schaummaterials (1) abgeschlossen wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the foam material (1) is first applied to the film strip (6), then provided with the foam material (1) film strip in (6), the hollow chamber (3) introduced and only then Foaming process of the foam material (1) is completed.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (6) zunächst in eine Rinnenform gebracht wird, bevor das Schaummaterial (1) auf den rin- nenförmigen Folienstreifen (6) aufgebracht wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that the film strip (6) is first brought into a groove shape, before the foam material (1) on the channel-shaped film strip (6) is applied.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (6) nach der Aufbringung des Schaummaterials (1) derart weiter verformt wird, dass er im Querschnitt gesehen weitestgehend oder vollständig in eine geschlossene Kontur überführt wird, welche das Schaummaterial (1) umhüllt. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the film strip (6) after the application of the foam material (1) is further deformed such that it is seen in cross-section as far as possible or completely converted into a closed contour, which the foam material ( 1) wrapped.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Folienstreifen (6) im Querschnitt gesehen in eine geschlossene Kontur überführt wird, welche das Schaummaterial (1) umhüllt, zu einem Schlauch verbunden, vorzugsweise verschweißt, wird und danach in die Hohlkammer (3) eingebracht wird. 10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the film strip (6) seen in cross section is converted into a closed contour, which surrounds the foam material (1), connected to a tube, preferably welded, and then in the hollow chamber (3) is introduced.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (6) Öffnungen aufweist, insbesondere in Form einer Perforation (19). 11. The method according to any one of claims 6 to 10, characterized in that the film (6) has openings, in particular in the form of a perforation (19).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the
Schaummaterial (1) aus einem organischen Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere einem Polyurethan, besteht. Foam material (1) consists of an organic material with low thermal conductivity, in particular a polyurethane.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlkammerprofil (2) bereichsweise oder vollständig aus einem faserverstärktem Kunststoff besteht. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the hollow chamber profile (2) partially or completely consists of a fiber-reinforced plastic.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Innenseite der auszuschäumenden Hohlkammer (3) mindestens ein Verstärkungsband (18) angeordnet wird. 14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that at least one inside of the auszuschäumenden hollow chamber (3) at least one reinforcing strip (18) is arranged.
15. Hohlkammerprofil (2), hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14. 15. hollow chamber profile (2), produced by a method according to one of claims 1 to 14.
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