PL225174B1 - Sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności cieplnej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności cieplnej, umożliwiający uzyskanie okien o wysokich walorach termicznych i akustycznych.

Znane dotychczas okna wykonane z tworzyw sztucznych charakteryzują dobrą izolacyjnością cieplną. Tą cechę zawdzięczają konstrukcji profili ram i skrzydeł, których wewnętrzną przestrzeń st anowią puste komory wypełnione powietrzem. Znane profile zawierają na ogół od dwóch do ośmiu komór, przy czym im więcej komór to tym lepsza izolacja cieplna profilu. Niestety większa ilość komór wymaga głębszego osadzania profilu co wpływa na podwyższenie kosztów wytwarzania, wynikających ze zwiększonego zużycia surowców i mniejszej prędkością wytłaczania profili. Stwierdzono, że profile ośmiokomorowe są o 50% cięższe od profili trójkomorowych. Głębokość osadzania profilu ośmiokomorowego wynosi około 90 mm, podczas gdy głębokość osadzania profilu trójkomorowego jest do 60 mm.

Znanym sposobem zwiększenia izolacyjności cieplnej okien z tworzyw sztucznych jest wypełnienie komór spienionymi środkami izolacyjnymi, takimi jak pianka poliuretanowa o współczynniku izolacyjności termicznej 0,035 W/mK. Jednak realizacja takiego rozwiązania wiąże się z wyjątkowo wysokimi kosztami produkcji. Do wad takich rozwiązań należy zaliczyć również utrudniony recykling okien wytworzonych tym sposobem. Ponadto opisane rozwiązanie wymaga głębokiego osadzania okien.

Znany jest sposób wytwarzania, a następnie wzmacniania profili okiennych z tworzyw sztucznych, polegający na tłoczeniu profili z uprzednio przygotowanej uplastycznionej homogenicznej mieszanki surowego PCV, kredy i modyfikatorów, poprzez wyciąganie przez ustnik o przekroju odpowiadającym pożądanemu kształtowi przekroju profilu z zachowaniem kalibracji. Kształtowany profil poddaje się ciągłej stabilizacji poprzez stopniowe chłodzenie gorącego produktu wychodzącego z ustnika. Schłodzony profil tnie się na odcinki, po czym z uzyskanych odcinków kształtuje się ramy ościeżnicy i skrzydeł okien poprzez ich przycięcie na określony wymiar. Pomiędzy dociętymi końcami profilu m ocuje się kształtowniki, po czym łączy się je z profilami poprzez przykręcanie. Przycięte na żądaną długość i wzmocnione kształtownikami profile zespala się metodą zgrzania. Jako kształtowniki usztywniające i wzmacniające profile stosuje się kształtowniki wykonane ze stali lub wykonane z włó kna szklanego. Wzmocnione i zespolone w zamknięty obwód profile, tworzące ramy skrzydła i ościeżnicy, łączy się ze sobą za pomocą zawiasów. W skrzydłach mocuje się szyby i unieruchamia je w skrzydłach za pomocą uprzednio przygotowanych przyszybowych listew.

Wadą opisanych profili wielokomorowych okien z tworzyw sztucznych jest ich niewystarczająca izolacyjność cieplna oraz potrzeba kosztownego, głębokiego osadzania. Wadą jest również stosow anie dodatkowego materiału izolacyjnego do wypełniania wewnętrznych komór profili.

Celem rozwiązania, zgodnie z wynalazkiem jest opracowanie sposobu wytwarzania okien z tworzyw sztucznych, charakteryzujących się znacznie większą niż dotychczas izolacyjnością termiczną i akustyczną. W realizacji wynalazku chodzi o zachowanie dotychczasowego czasu wytwarzania okien i utrzymanie tych samych kosztów ale uzyskanie produktów o lepszych parametrach. Celem wynalazku jest aby produkt finalny charakteryzowały jak najniższe współczynniki przenikania ciepła i dźwięku.

Sposób, zgodnie z wynalazkiem polega na tłoczeniu profili z uprzednio przygotowanej uplastycznionej homogenicznej mieszanki surowego PCV, kredy i modyfikatorów poprzez wyciąganie przez ustnik o przekroju odpowiadającym pożądanemu kształtowi przekroju profilu z zachowaniem kalibracji. Kształtowany profil podaje się ciągłej stabilizacji poprzez stopniowe chłodzenie gorącego produktu wychodzącego z ustnika. Schłodzony profil tnie się na odcinki, po czym z uzyskanych odci nków kształtuje się ramy skrzydeł i ościeżnic okien poprzez przycinanie ich na określony wymiar. Pomiędzy dociętymi końcami profilu mocuje się kształtowniki, po czym łączy się je z profilami poprzez przykręcanie. Przycięte na żądaną długość profile układa się w zamknięty obwód kształtu ramy ościeżnicy lub skrzydła okna. Rozgrzewa się przycięte krawędzie profili i zespala metodą zgrzania. Zespolone profile pozostawia się do schłodzenia, a następnie łączy się ze sobą za pomocą zawiasów. W skrzydłach mocuje się szyby i unieruchamia je w skrzydłach za pomocą uprzednio przygotowanych listew przyszybowych.

Istota rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem polega na tym, że podczas chłodzenia profili, w co najmniej jednym miejscu profilu wykonuje się otwór, uzyskując połączenie z co najmniej jedną wewnętrzną komorą, po czym z tej wewnętrznej komory wysysa się powietrze, a następnie nawierc one miejsce uszczelnia się. Można dokonać nawiercenia w dwóch komorach, wysysając z nich powiePL 225 174 B1 trze. Po uszczelnieniu otworu w otoczeniu próżni za pomocą elementu uszczelniającego z tworzywa sztucznego, sprawdza się szczelność profilu za pomocą kamery termowizyjnej.

Realizacja wynalazku daje możliwość wytworzenia okien o wysokim współczynniku izolacyjności cieplnej i akustycznej dzięki szczelnym komorom wypełnionym próżnią, stanowiących izolacyjne poduszki, zatrzymujące przenikanie ciepła i dźwięku. Dzięki realizacji procesu nawiercania i odsysania powietrza z wewnętrznych komór podczas z jednego z niezbędnych etapów wytwarzania profili zachowuje się dotychczasowy czas wytwarzania, bez potrzeby przedłużania na dodatkowe czynności. Rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem pozwala uzyskać znacznie lepszy współczynnik przenikalności cieplnej, wynoszący około 0,8-0,9 W/m K w stosunku do współczynnika przenikalności typowych wielokomorowych profili wynoszącym około 1,3 W/m K.

Przedmiot wynalazku został objaśniony w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia profil ramy ościeżnicy i ramy skrzydła okna z tworzyw sztucznych w przekroju poprzecznym, natomiast fig. 2 - prezentuje schemat blokowy linii technologicznej do produkcji okien z tworzyw sztucznych.

Sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności cieplnej z tworzyw sztucznych, polega na tym, że ramę skrzydła 10 i ramę skrzydła 20 tworzy się ze zgrzanych ze sobą odcinków wielokomorowych profili, wykonanych z tworzyw sztucznych. Profil ramy skrzydła 10 zawiera komory 11, 12, 13, 14, 15, 16 a i profil ramy ościeżnicy 20 zawiera komory 21, 22, 23, 24, 25. Podczas realizacji procesu wytwarzania z komory 13 profilu skrzydła 10 oraz z komory 23 profilu ościeżnicy 20 usuwa się powietrze, pozostawiając w tych komorach próżnię. To powoduje zwiększenie izolacyjności tych komór. Powietrze z komory 13 profilu skrzydła 10 usuwa się poprzez wykonanie odwiertu 17, natomiast powietrze z komory 23 profilu ościeżnicy 20 usuwa się poprzez wykonanie odwiertu 27. Po wykonaniu odwiertów 17 i 27 z komór 13 i 23 wysysa się powietrze, a po wyssaniu powietrza komory 13 i 23 uszczelnia się w otoczeniu próżni, korzystnie przy użyciu elementu uszczelniającego z tworzyw sztucznych. Może być też zastosowany inny materiał. Odwierty 17 i 27 wykonuje się w miejscach, które pozostaną niewidoczne po złożeniu okna.

Rozwiązanie, zgodnie z wynalazkiem przewiduje możliwość usunięcia powietrza również z innych komór profilu. Wówczas dla usunięcia powietrza z komory 11 lub 12 lub 14 profilu skrzydła 10 wykonuje się odwiert 18, zaś w celu usunięcia powietrza z komory 16 lub 15 profilu skrzydła 10 wykonuje się odwiert 19. Podobnie chcąc usunąć powietrze z komory 21 lub 22 lub 24 profilu ościeżnicy 20 wykonuje się odwiert 28, natomiast w celu usunięcia powietrza z komory 25 profilu ościeżnicy 20 robi się odwiert 29.

Linia technologiczna do wytwarzania okien, zgodnie z rozwiązaniem składa się z linii wytwarzania profili 210 i z linii montażu ram i skrzydeł 220. W magazynie surowców 211 przechowuje się surowiec do wytwarzania profili okiennych, z którego surowiec w postaci mieszanki Dryblend PCV jest podawany za pomocą mechanicznego systemu podającego na linie wytłaczające 212. Mechaniczny system podający gwarantuje podawanie surowca z zachowaniem prawidłowej homogeniczności mieszanki. Wytłaczarki wyposażone w silniki AC gwarantujące ekonomiczność produkcji, są wytłaczark ami prawo- i lewostronnymi, ze ślimakami równoległymi lub stożkowymi. Dobór wytłaczarek pracujących w danej linii technologicznej jest uzależniony od rodzaju wytłaczanych profili. Istotne jest czy są to profile główne czy dodatkowe. Wytłoczona przez wytłaczarki 212 masa przechodzi na stół kalibrujący 213 poprzez narzędzie formujące 214, kształtujące masę w profil, a następnie do wanny kalibrująco-chłodzącej 215. Wytworzone profile podawane są do linii montażu ram 220, gdzie w module cięcia profili 221 docinane są pod odpowiednim kątem na żądana długość. Profile przycina się pod kątem 45° co daje możliwość uzyskania czterech boków ramy o zarysie prostokąta. Docięte na żądaną długość profile przekazuje się do linii zgrzewająco-czyszczących 225 gdzie przycięte profile układa się w zamknięty obwód kształtu ościeżnicy lub skrzydła okna. Przycięte krawędzie profili rozgrzewa się i dociska do siebie tworząc zespoloną ramę. Zespoloną ramę skrzydła 10 pozostawia się do schłodzenia, przy czym w trakcie chłodzenia w module odsysania powietrza 226, połączonym z kompresorem 227 dokonuje się odwiertu 17 w profilu skrzydła 10 uzyskując połączenie z komorą 13 oraz odwiertu 27 w profilu ościeżnicy 20, uzyskując połączenie z komorą 23, po czym z komory 13 i z komory 23 wysysa się powietrze, a następnie uszczelnia się komory 13 i 23 w otoczeniu próżni elementem uszczelniającym tworzywa sztucznego. Proces wysysania prowadzi się podczas etapu chłodzenia, w czasie koniecznym do zastygnięcia łączeń zespalających w narożnikach ramy. Ramę skrzydła 10 po ostygnięciu i z po wyssaniu z komory 13 powietrza oraz ramę ościeżnicy 20 po ostygnięciu i usunięciu z komory 23 powietrza, przekazuje się do wiertnicy 228 i frezarki 229.

PL 225 174 B1

W wiertnicy 228 i w frezarce 229 wykonuje się otwory do montażu okuć. W otworach ościeżnicy 20, na stołach do okuwania ościeżnic 230 i w otworach skrzydła 10 na stołach do okuwania skrzydeł 231 montuje się okucia. W dalszej kolejności ramy skrzydła 10 na stanowisku szklenia 233 wyposaża się w szyby i w uprzednio przygotowane na stanowisku cięcia listew 232 przyszybowe listwy. Rozwiązanie przewiduje zastosowanie w ciągu produkcyjnym kamer termowizyjnych do kontrolowania izolacyjności cieplnej ram okien.

Claims (7)

1. Sposób wytwarzania okien o podwyższonej izolacyjności, w którym wielokomorowe profile skrzydła i ościeżnicy przycina się na żądaną długość, po czym z przyciętych profili kształtuje ramy skrzydła i ościeżnicy zgrzewając ze sobą przycięte profile w zamknięty obwód, rozgrzewając krawędzie przyciętych profili, które następnie dociska do siebie i pozostawia na czas chłodzenia, znamienny tym, że podczas chłodzenia ukształtowanej w zamknięty obwód ramy skrzydła (10) i ramy ościeżnicy (20), w co najmniej jednym miejscu profilu skrzydła (10) i w co najmniej jednym miejscu profilu ościeżnicy (20) wykonuje się odwiert uzyskując połączenie z co najmniej jedną z wewnętrznych komór profilu skrzydła (10) i ościeżnicy (20), po czym z tych komór wysysa się powietrze, a następnie komory po usunięciu z nich powietrza uszczelnia się.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w profilu ramy skrzydła (10) wykonuje się odwiert (18) uzyskując połączenie z komorą (14) lub z komorą (12) lub z komorą (11), lub odwiert (17) uzyskując połączenie z komorą (13), bądź odwiert (19) uzyskując połączenie z komorą (16) lub z komorą (15).

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w profilu ramy ościeżnicy (20) wykonuje się odwiert (28) uzyskując połączenie z wewnętrzną komorą (24) lub z wewnętrzną komorą (22) lub z wewnętrzną komorą (21), lub odwiert (27) uzyskując połączenie z wewnętrzna komorą (23) lub odwiert (29) umożliwiający połączenie z wewnętrzną komorą (25).

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w co najmniej dwóch miejscach profilu ramy skrzydła (10) i w co dwóch miejscach profilu ramy ościeżnicy (20) wykonuje się odwierty dla uzyskania połączenia z co najmniej dwoma wewnętrznymi komorami profilu ramy skrzydła (10) i z co najmniej dwoma wewnętrznymi komorami profilu ramy ościeżnicy (20), z których wysysa się powietrze, a następnie komory po odsysaniu z nich powietrza uszczelnia się.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po usunięciu powietrza z wewnętrznych komór profilu ramy skrzydła (10) i profilu ramy ościeżnicy (20) sprawdza się szczelność, korzystnie za pomocą termowizyjnej kamery.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory po odwiertach w profilach ramy skrzydła (10) i ramy ościeżnicy (20) uszczelnia się w otoczeniu próżni elementami uszczelniającymi, korzystnie z tworzyw sztucznych.

7. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że odwierty w profilach ramy skrzydła (10) i ramy ościeżnicy (20) wykonuje się w miejscach niewidocznych po złożeniu okna