DE102009020035B4

DE102009020035B4 - Verfahren zur Herstellung von Profilen für Kunststoffrahmenkonstruktionen und das mit diesem Verfahren hergestellte Profil

Info

Publication number: DE102009020035B4
Application number: DE102009020035.5A
Authority: DE
Inventors: Helmut Frehse
Original assignee: Gealan Fenster Systeme GmbH
Current assignee: Gealan Fenster Systeme GmbH
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2029-05-06
Also published as: DE102009020035A1

Abstract

Herstellungsverfahren für Profile für Kunststofffenster und -türen, bei dem in einem – ersten Schritt ein aus zwei Teilen (2, 3) bestehendes Profil extrudiert wird, das über die Länge an einer biegsamen Verjüngung (4) zusammenhängt und eine Hohlkammer (1) öffnet, in die mindestens eine Fixiereinrichtung (5) für mindestens eine Aussteifung (7) und mindestens eine Druckausgleichsmembran (6) für den Druckausgleich eines unter Druck stehenden, expandierenden Füllmittels (8) einextrudiert sind, wobei die Druckausgleichsmembran (6) als innenliegender Steg des Profils ausgeführt ist, und so ausgestaltet ist, dass sie durch die Expansion des Füllmittels (8) ausgewölbt wird; – in einem zweiten Schritt in die geöffnete Hohlkammer (1) über die Länge mindestens eine Aussteifung (7) in die Fixiereinrichtung (5) eingebracht wird; – in einem dritten Schritt in die geöffnete Hohlkammer (1) das expandierende Füllmittel (8) eingebracht wird; und – in einem vierten Schritt die Hohlkammer (1) über eine Verrastung (9) unlösbar verschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Profilen für Kunststofffenster und -türen, das mit Aussteifungen, Dämmstoffen oder anderen Füllstoffen versehen ist, sowie das mit diesem Verfahren hergestellte Profil.
Profile dieser Art sind seit längerer Zeit bekannt. Die Mehrkammer-Kunststoffprofile werden extrudiert, auf die Länge geschnitten und in eine oder mehr Hohlkammern werden von der einen Seite des Profils Aussteifungen aus Metall oder Kunststoff und/oder Füllstoffe eingeschoben und häufig verklebt oder verschraubt.
Derartige Lösungen werden in der DE 197 43 381 A1 , DE 199 33 099 A1 beschrieben.
Die DE 10 2006 008 142 A1 zeigt ein Profilsegment und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Dieses Profilsegment ist zumindest mit einem benachbarten Profilsegment zum Bilden eines Rollladens verbindbar. Das Verfahren beinhaltet das Erzeugen eines Profilsegments, das ein bezüglich seines Querschnitts offenes Profil aufweist, sowie zwei in Längsrichtung des Profilsegments verlaufende und beweglich miteinander verbundene Abschnitte hat. Anschließend erfolgt die Überführung von dem Zustand eines offenen Profils in den Zustand eines geschlossenen Profils.
WO 2007/144 070 A1 zeigt ein Herstellungsverfahren für rohrförmige Produkte die aus einer kontinuierlichen Fertigung von extrudierten Profilen aus Kunststoff entnommen werden. Zunächst wird die Form gepresst und das Profil abgekühlt. In einem zweiten Schritt erfolgt eine kontinuierliche Einbringung von sich ausdehnendem Polymer in das bereits geformte Profil, dass noch an einer Seite offen ist.
DE 84 36 275 U1 zeigt ein stangen- oder stabförmiges Profil mit einer geschlossenen Profilhülle und einem mindestens teilweise ausfüllenden Schaumstoffkern. Die Profilhülle besteht zumindest teilweise aus Kunststoff und weist eine in Längsrichtung verlaufende Trennlinie auf.
DE 101 07 211 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von länglichen, kontinuierlichen und diskontinuierlichen extrudierten Gegenständen, insbesondere eines Bauteils für Fenster- und Türprofile, mit mehreren Profilabschnitten von welchen zu mindestens ein Hohlraum über den Querschnitt des Gegenstandes zumindest bereichsweise umgrenzt wird. Bei dem Verfahren wird der den Gegenstand bildende Werkstoff umgeformt und anschließend einzelne Profilabschnitte gekühlt und in die anschließende Form gebracht. In einem weiteren Schritt wird in den Hohlraum ein weiterer Werkstoff eingebracht, woraufhin der Hohlraum verschlossen wird.
Das Kunststoffprofil wird bei diesen Lösungen in bekannter Weise als laufender Strang extrudiert. Danach erfolgt ein Zuschnitt auf eine für eine Rahmenkonstruktion oder für einen Transport vorgesehene Länge. Danach, meist vor Ort bei der Montage der Rahmenkonstruktionen erfolgt dann das Einschieben von Aussteifungen und/oder das Einfüllen von Füllmittel, die für die erforderliche Stabilität, Wärmedämmung, Strahlenschutz und dergleichen sorgen.
Bei der Herstellung derartiger Kunststoffprofile folgen nach dem Extrudieren mindestens zwei weitere Arbeitsgänge, nämlich das Zuschneiden und das Einschieben von Aussteifungen. Ein weiterer Arbeitsgang wird erforderlich, wenn die Profile zusätzlich mit einem Füllstoff versehen werden sollen, durch den bestimmte Eigenschaften des Profils, wie z. B. eine Verbesserung der Wärmedämmung, erhöhter Schallschutz, oder Strahlenschutz, erzeugt werden sollen.
Da Aussteifungen nur dann ihren Zweck erfüllen können, wenn sie eine gute Verbindung mit den Wänden der Hohlkammer eingehen, müssen sie einen Presssitz besitzen, verschraubt oder verklebt werden. Entsprechend schwierig wird das nachträgliche Einschieben von Aussteifungen in fertige Profile.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem das gewünschte Profil in einem durchgängigen Prozess gefertigt werden kann.
Die Erfindung umfasst ein Herstellungsverfahren für Profile gemäß Anspruch 1, sowie Profile gemäß Anspruch 5. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Die anspruchsgemäße Verrastung kann z. B. ein Filmscharnier oder ein Klipsprofil sein, es sind aber auch weitere unlösbare Verschlüsse möglich. Die beiden Profilteile können z. B. unmittelbar verschweißt werden.
Die anspruchsgemäßen expandierenden Füllmittel können Granulate, pulverförmige, geschäumte, faserförmige Mittel und dergleichen sein, die zusätzlich zu den versteifenden Eigenschaften z. B. wärmedämmende, schalldämmende, strahlendämmende Eigenschaften besitzen, und es muss für bestimmte Füllmittel eine Verweilzeit programmiert werden, in der das Füllmittel aushärten und/oder expandieren kann. Die Verweilzeit kann erreicht werden, indem das fertige Profil über eine Paternostereinrichtung läuft, in der das Füllmittel aushärten und/oder expandieren kann.
Nach dem Einbringen des Füllmittels und Verschließen der beiden Profilteile kann in einem weiteren zusätzlichen Arbeitsgang die Verrastung und auch die Verjüngung verklebt oder verschweißt werden.
Eine beispielhafte Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kunststoffprofils besteht aus einem Extruder für das aus zwei Teilen bestehende Kunststoffprofil. Das Extruderwerkzeug ist so gestaltet, dass bereits Fixiereinrichtungen für die Aussteifungen und die Druckausgleichsmembran für expandierende Füllstoffe als innenliegender Steg in der geöffneten Hohlkammer enthalten sind, einer Einrichtung zur Zuführung einer Aussteifung, wobei die Einrichtung zur Zuführung einer Aussteifung auf die jeweils geforderte Aussteifung umschaltbar ist, einer Einrichtung zur Zuführung eines expandierenden Füllmittels, die ebenfalls auf das gewünschte Füllmittel umschaltbar ist, und einer Verschlusseinrichtung für die Verrastung der beiden Teile des Profils. Nach der Verschlusseinrichtung für die Verrastung der beiden Teile des Profils kann eine Klebe- oder Schweißeinrichtung für die Verrastung folgen.
Es entsteht so eine Profilgeometrie, welche mit einer geöffneten Hohlkammer extrudiert wird, die Fixiereinrichtungen für die Aussteifungen und eine Druckausgleichsmembran als innenliegender Steg für das expandierende Füllmittel enthält, und die nach einer Bestückung mit Aussteifungen und einem Befüllen mit dem Füllmittel unlösbar verschlossen wird.
Der entscheidende Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Kunststoffprofil mit den Aussteifungen und bestimmten, die Eigenschaften des Profils bestimmenden Füllmittel, in einem geschlossenen Prozess hergestellt werden kann. Das bei herkömmlich hergestellten Kunststoffprofilen erforderliche zeit- und kostenaufwendige nachträgliche Einbringen von Aussteifungen und Füllmittel entfällt. Der Kunde, der meist bei der Herstellung der Rahmenkonstruktionen für Fenster und Türen die Aussteifungen und Füllmittel in das Profil einbringt, erhält so ein fertiges Profil, das nur noch zugeschnitten und montiert werden muss.
Bei den derzeitigen ausgeschäumten Profilen sind die notwendigen Entwässerungs- und Belüftungsöffnungen durch aufwendige Maßnahmen wie Röhrchen etc. herzustellen. Bei der erfinderischen Lösung bleiben die außenseitigen Hohlkammern bestehen, so dass die Entwässerungs- und Lüftungsöffnungen wesentlich einfacher, zeitsparender und somit kostengünstiger durch Fräsungen hergestellt werden können.
Da bei der erfinderischen Lösung die Hauptkammer geöffnet wird, ist es wesentlich einfacher Schaum in den Hohlraum einzubringen. In der bekannten Technologie wird der Schaum in ausgeschäumten Profilen durch lange Lanzen eingebracht, was sehr schwierig und zeitaufwändig ist.
Da in der erfinderischen Lösung auch herkömmliche Aussteifungen verwendet werden können, ist es vorteilhaft, dass die Beschlagsteile, wie herkömmlich an den Aussteifungen verschraubt werden können. Dadurch entsteht ein verbesserter Einbruchschutz.
Die Gesamt-Fertigungszeiten können dadurch wesentlich verkürzt werden.
Die Erfindung soll nachfolgend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile.
1A und 1B zeigen zwei Ausführungsformen für ein zweiteiliges Profit;
2 verdeutlicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens, bei dem in ein Profil Aussteifungen und Füllmittel eingebracht werden; und
3 verdeutlicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens, bei dem in ein Profil Aussteifungen und Füllmittel eingebracht werden.
In 1A ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kunststoffprofils für Kunststofffenster und -türen dargestellt, das aus zwei Teilen 2, 3 besteht, die über eine biegbare Verjüngung 4 und eine Verrasterung 9 miteinander verbunden sind. Zwischen den beiden Teilen 2, 3 ist eine Hohlkammer 1 vorhanden, in die mindestens eine Fixiereinrichtung 5 für eine Aussteifung 7 und mindestens eine Druckausgleichsmembran 6 für ein unter Druck stehendes Füllmittel 8 einextrudiert sind. Dieses offene Hohlprofil ist das Ausgangsprofil für die nachfolgende Herstellung eines Profils für Kunststofffenster und -türen, das Aussteifungen 7 und wahlweise auch Füllmittel 8 beinhaltet.
In dem Herstellungsverfahren für diese Profile für Kunststofffenster und -türen wird in einem ersten Schritt das aus zwei Teilen 2, 3 bestehende Profil extrudiert, das über die Länge an einer biegsamen Verjüngung 4 zusammenhängt und eine Hohlkammer 1 öffnet. In diese Hohlkammer 1 ist bereits mindestens eine Fixiereinrichtung 5 für mindestens eine Aussteifung 7 und mindestens eine Druckausgleichsmembran 6 für den Druckausgleich eines unter Druck stehenden Füllmittels 8 einextrudiert. In einem zweiten Schritt wird in die geöffnete Hohlkammer 1 über die Länge mindestens eine Aussteifung 7 in eine Fixiereinrichtung 5 eingebracht und in einem dritten Schritt wird die Hohlkammer 1 über eine Verrasterung 9 unlösbar verschlossen.
In 1B ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Profils für Kunststofffenster und -türen dargestellt, das aus zwei Teilen 2, 3 besteht, die über eine biegbare Verjüngung 4 und eine Verrasterung 9 miteinander verbunden sind. In dieser Ausführungsform besteht der erste Teil 2 des Profils aus einem Mehrkammerprofil und der zweite Teil 3 des Profils aus einem Deckel, der an einer Verjüngung 4 mit dem ersten Teil 2 des Profils verbunden ist. In die Hohlkammer 1 sind in diesem Ausführungsbeispiel zwei Fixiereinrichtungen 5 für zwei Aussteifungen 7 und eine Druckausgleichsmembran 6 für den Druckausgleich eines unter Druck stehenden Füllmittels 8 einextrudiert. Für die Herstellung des fertigen Profils folgen die gleichen Verfahrensschritte, wie in dem Ausführungsbeispiel der 1.
In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens schematisch dargestellt, bei dem in einem Profil Aussteifungen und Füllmittel eingebracht werden. Ausgangspunkt ist ein Profil gemäß 1A, das aus zwei Mehrkammerteilen 2, 3 besteht, die über eine Verjüngung 4 zusammenhängen. Im Schritt 2 wird eine Aussteifung 7 hinter die Fixiereinrichtung 5 eingebracht. In Schritt 3 wird der Hohlraum 1 mit einem Füllmittel 8 ausgefüllt. Danach werden die auf einer Bahn mittels Transportwalzen 10 geführten Mehrkammerprofile 2, 3 aneinander gelenkt, so dass die beiden Teile 2, 3 zusammengeführt und durch eine Druckwalze 11 über die Verrasterung 9 verschlossen werden. Am Ende der Prozesslinie ist das fertige Profil im Schnitt dargestellt. Deutlich sichtbar ist die Auswölbung der Druckausgleichsmembran 6, da in diesem Ausführungsbeispiel ein expandierendes Füllmittel 8 in die Hohlkammer 1 eingeleitet wurde.
In 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens schematisch verdeutlicht. Ausgangselement ist ein Profil gemäß 1B, das aus zwei Teilen 2, 3 besteht, einem Mehrkammerprofil 2 und einem Deckel 3, die über eine Verjüngung 4 zusammenhängen. Im Schritt 2 werden zwei Aussteifungen 7 in Fixiereinrichtungen 5 eingebracht. Im Schritt 3 wird der Hohlraum 1 mit einem Füllmittel 8 ausgefüllt. Danach werden die auf einer Bahn mittels Transportwalzen 10 geführten Teile 2, 3 des Profils durch eine Druckwalze 11 über die Verrasterung 9 verschlossen. Am Ende der Prozesslinie ist das fertige Profit im Schnitt dargestellt. Deutlich sichtbar ist auch in dieser Ausführung die Auswölbung der Druckausgleichsmembran 6, da in diesem Fall ebenfalls ein expandierendes Füllmittel 8 in die Hohlkammer 1 eingeleitet wurde.

Claims

Herstellungsverfahren für Profile für Kunststofffenster und -türen, bei dem in einem – ersten Schritt ein aus zwei Teilen (2, 3) bestehendes Profil extrudiert wird, das über die Länge an einer biegsamen Verjüngung (4) zusammenhängt und eine Hohlkammer (1) öffnet, in die mindestens eine Fixiereinrichtung (5) für mindestens eine Aussteifung (7) und mindestens eine Druckausgleichsmembran (6) für den Druckausgleich eines unter Druck stehenden, expandierenden Füllmittels (8) einextrudiert sind, wobei die Druckausgleichsmembran (6) als innenliegender Steg des Profils ausgeführt ist, und so ausgestaltet ist, dass sie durch die Expansion des Füllmittels (8) ausgewölbt wird; – in einem zweiten Schritt in die geöffnete Hohlkammer (1) über die Länge mindestens eine Aussteifung (7) in die Fixiereinrichtung (5) eingebracht wird; – in einem dritten Schritt in die geöffnete Hohlkammer (1) das expandierende Füllmittel (8) eingebracht wird; und – in einem vierten Schritt die Hohlkammer (1) über eine Verrastung (9) unlösbar verschlossen wird.
Herstellungsverfahren für Profile für Kunststofffenster und -türen nach Anspruch 1, bei dem nach dem Einbringen des Füllmittels (8) und Verschließen der beiden Profilteile (2, 3) eine Verweilzeit programmiert ist, in der das Füllmittel (8) expandiert und/oder aushärtet.
Herstellungsverfahren für Profile für Kunststofffenster und -türen nach Anspruch 2, bei dem das verschlossene, mit einem expandierten Füllmittel (8) ausgefüllte Profil in der programmierten Verweilzeit über eine Paternostereinrichtung läuft.
Herstellungsverfahren für Profile für Kunststofffenster und -türen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Verrastung (9) zusätzlich verklebt oder verschweißt wird.
Profil für Kunststofffenster und -türen, aufweisend: ein aus zwei Teilen (2, 3) bestehendes Profil, wobei die beiden Teile über eine biegsame Verjüngung (4) und eine Verrastung (9) miteinander verbunden sind, so dass zwischen den beiden Teilen eine Hohlkammer (1) definiert ist, in der mindestens eine in das Profil einextrudierte Fixiereinrichtung (5) für eine Aussteifung (7) vorgesehen und mindestens eine Aussteifung (7) eingebracht ist, und wobei die Hohlkammer (1) mit einem expandierten Füllmittel (8) befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in das Profil mindestens eine Druckausgleichsmembran (6) als innenliegender Steg für den Druckausgleich des Füllmittels (8) einextrudiert ist und die Druckausgleichsmembran (6) durch die Expansion des Füllmittels (8) ausgewölbt ist.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung (5) für die Aussteifung (7) eine Klemmeinrichtung ist.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beide Teile (2, 3) des Profils Mehrkammerprofile sind.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Teil (2) des Profils ein Mehrkammerprofil und der andere Teil (3) ein Deckel ist, der an der einen Seite über die biegsame Verjüngung (4) und an der anderen Seite über die Verrastung (9) mit dem Mehrkammerprofil verbunden ist.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussteifung (7) aus einem metallischen Werkstoff, einem Kunststoff, Kohlefasern, einem Faserstoff oder einem Verbundmaterial besteht.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung (9) ein Klipsprofil ist.
Profil für Kunststofffenster und -türen nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrastung (9) mit einem Kleber fixiert oder verschweißt ist.