專利名稱：隔熱玻璃組件的定距型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用可彈塑性變形和導(dǎo)熱差的材料制造用于定距框的定距型材，定距框裝在至少兩塊互相有間距用于隔熱玻璃組件的玻璃尤其透明玻璃的邊緣區(qū)以形成玻璃間隔，定距型材包括一個(gè)腔，腔的一個(gè)壁內(nèi)有一個(gè)沿型材縱向延伸可塑性變形的增強(qiáng)件，以及定距型材有一個(gè)基本上沿其全部寬度和長度延伸的防擴(kuò)散層。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)可彈塑性變形的材料指的是那些在彎曲作業(yè)后有彈性復(fù)位力的材料，典型地在塑料中便是這種情況，其中，一部分彎曲通過不可逆的塑性變形完成。
可塑性變形的材料包括那些在變形后實(shí)際上不存在彈性復(fù)位力的材料，典型地當(dāng)金屬超出屈眼極限彎曲時(shí)便是這種情況。
導(dǎo)熱差或隔熱的材料應(yīng)理解為這些材料與金屬相比顯示出明顯低的導(dǎo)熱率，這意味著至少低10倍。導(dǎo)熱系數(shù)典型地在數(shù)量級(jí)λ≈5w/(m·k)和以下，優(yōu)選地小于1w/(m·k)，以及更優(yōu)選地小于0.3w/(m·k)。
隔熱玻璃組件的玻璃在本發(fā)明的范圍內(nèi)通常指有機(jī)或無機(jī)玻璃制的玻璃板，當(dāng)然本發(fā)明不受此限制。玻璃可以涂膜或用其他方法改良，以賦予此隔熱玻璃組件特殊功能，例如更好地隔熱或隔音。
定距框最重要的任務(wù)是保持玻璃組件的玻璃間距，保證組件的機(jī)械強(qiáng)度和防止玻璃間隔受外界影響。尤其對(duì)于良好隔熱的隔熱玻璃組件而言可以肯定，必須特別關(guān)注邊緣組合的并因而制成定距框的定距型材的傳熱特性。已經(jīng)反復(fù)證明，設(shè)計(jì)為高度隔熱的隔熱玻璃組件在邊緣區(qū)隔熱情況的變壞主要由于通常采用的金屬定距件。
因此長期以來除金屬的隔熱型材外還使用塑料制的定距型材，以便充分利用這些材料低的導(dǎo)熱率。當(dāng)然，這類材料通常有比金屬差的防擴(kuò)散能力。但由于必須防止周圍環(huán)境中存在的空氣濕度侵入玻璃間隔內(nèi)以及充填在玻璃間隔內(nèi)的充填氣體例如氬、氪、氙和六氟化硫泄漏并必須將它們保持在最低限度，所以在采用塑料型材時(shí)通常需要采取特殊措施。由于這一原因，例如在DE3302659A1中建議了一種設(shè)阻汽裝置的定距型材，為此在塑料型材上加金屬箔或金屬化的塑料簿膜。
塑料型材的另一個(gè)缺點(diǎn)是它們只有付出高的代價(jià)才能彎曲或根本不可能為制成整體式的定距框而彎曲。因此，塑料型材通常按與有關(guān)的玻璃組件的尺寸相應(yīng)的規(guī)格裁切成直條并通過許多角接頭互相連接成一個(gè)定距框。
利用不表述權(quán)利要求1前序部分的DE9303795U1公開了沿型材縱向延伸的增強(qiáng)體，它們僅僅埋在定距型材面朝玻璃間隔的那個(gè)內(nèi)壁中。因此它們應(yīng)有助于面朝玻璃間隔有受UV輻射及熱膨脹危險(xiǎn)的內(nèi)壁的穩(wěn)定性。這種先知型材的彎曲特性在此文件中沒有論及。
本發(fā)明的目的是提供一種可經(jīng)濟(jì)地大量生產(chǎn)的隔熱定距型材，由這種型材應(yīng)能方便地制成整體式定距框。此型材應(yīng)尤其能借助一般的至多只作微小修改的傳統(tǒng)彎曲設(shè)備冷彎，也就是說可通過至多小量地加熱彎曲，不會(huì)出現(xiàn)變形缺陷。
此目的通過具有權(quán)利要求1特征的定距型材達(dá)到。按本發(fā)明規(guī)定，腔的側(cè)壁分別設(shè)有至少一個(gè)增強(qiáng)件。
因?yàn)樵诎幢景l(fā)明的定距型材中，增強(qiáng)型材埋入用導(dǎo)熱差的材料制造的定距型材側(cè)壁內(nèi)或布置在其表面上并因而使玻璃之間沒有通過它們形成任何直接的熱接觸，所以增強(qiáng)件對(duì)于從一塊玻璃通過定距型材到另一塊的導(dǎo)熱只有極低程度的影響。另一方面由于其塑性變形能力以及將它們布置在型材的側(cè)壁區(qū)內(nèi)，對(duì)達(dá)到本發(fā)明提出的目的有決定性的貢獻(xiàn)。
采用按本發(fā)明的增強(qiáng)件布局可以做到，在選擇占型材體積主要部分的可彈塑性和導(dǎo)熱差的材料時(shí)，不需要將它的塑性變形能力放在重要地位，而是可以采用幾乎是完全彈性的材料，只要它們?cè)诟魺岱矫媸怯欣?。另一方面，可以根?jù)其在彎曲過程中的塑性變形能力及特性目標(biāo)準(zhǔn)確地選擇增強(qiáng)件，它們的尺寸或材料不因其導(dǎo)熱率高而受到嚴(yán)格的限制。
此外，防擴(kuò)散層的材料和厚度可僅僅根據(jù)其防擴(kuò)散能力進(jìn)行選擇，此防擴(kuò)散層不一定要有助于型材的變形能力。因此在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以使用比較薄的防擴(kuò)散層，這無論從成本考慮和對(duì)于減少通過型材的傳熱都是有利的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以取消單獨(dú)的防擴(kuò)散層，只要型材的材料本身已經(jīng)有足夠的防擴(kuò)散能力。
市場(chǎng)上常見的彎曲設(shè)備適用于此彎曲作業(yè)，無需作重大的修改。
按本發(fā)明的型材設(shè)計(jì)為空心腔型材，通常腔內(nèi)充填吸濕材料以及在腔面朝玻璃間隔的內(nèi)壁中有水蒸氣可通過的區(qū)域，例如穿孔，它們?cè)试S在玻璃間隔與腔之間進(jìn)行水蒸氣或水分交換。因此在玻璃間隔內(nèi)的含濕量保持得較低，以避免低溫時(shí)凝結(jié)。作為替換形式，定距型材也可以有朝玻璃間隔方向開口的U形橫截面，只要保證干燥劑能牢固地固定在腔內(nèi)，例如通過粘結(jié)。
增強(qiáng)件的橫截面可設(shè)計(jì)為多種多樣。例如可設(shè)計(jì)為線材，從而可以簡單和廉價(jià)地制成。
此外，增強(qiáng)件也可以設(shè)計(jì)為扁型材或角型材。由此保證定距型材尤其在橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)有特別高的形狀穩(wěn)定性。在一種定距型材內(nèi)也可以組合使用線材和扁型材或角型材。
增強(qiáng)件通常用金屬或金屬合金制造，優(yōu)選地用鋁或鋁合金。由此使定距型材獲得特別高的塑性變形能力和在彎曲后特別小的回跳。
線材的直徑優(yōu)選地小于3mm，尤其約1mm，而扁型材或角型材的厚度通常小于3mm，優(yōu)選地厚度小于1mm。通過這樣選擇線材直徑或型材厚度，保證在材料成本低和定距型材重量輕的情況下有良好的塑性變形能力。
增強(qiáng)件優(yōu)選地設(shè)在定距型材的橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)內(nèi)。因?yàn)樵趶澢^程中由于伸長或壓縮這些區(qū)域的應(yīng)力特別大，所以它們非常敏感，傳統(tǒng)的型材在彎曲過程中這些地方特別容易產(chǎn)生損傷。按本發(fā)明在這些區(qū)域布置增強(qiáng)件便防止了產(chǎn)生這種損傷。若形式上為線材或角型材的增強(qiáng)件至少設(shè)在兩個(gè)側(cè)壁的兩個(gè)端部區(qū)內(nèi)，則由此以有利的方式提高了定距型材的抗彎力矩，從而獲得特別好的可冷彎性。
按另一種優(yōu)選的實(shí)施形式，扁型材或角型材基本上沿定距型材側(cè)壁的整個(gè)高度延伸。由于如此形成的高的抗彎力矩賦予側(cè)壁特別高的形狀穩(wěn)定性，從而可靠地避免產(chǎn)生有缺陷的變形。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，角型材設(shè)在定距型材橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)，在這里，角型材的橫截面形狀與此轉(zhuǎn)角區(qū)的橫截面基本一致，所以使定距型材彎曲過程和一般的操作中得到良好的保護(hù)以及獲得高的形狀穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)在型材內(nèi)部，可采用不同材料制的增強(qiáng)件。也可以采用復(fù)合材料制的增強(qiáng)件。這些增強(qiáng)件沿其縱向或在其橫截面范圍內(nèi)可有不同的材料或不同的厚度。
作為特別適用于定距型材的隔熱材料業(yè)已證明是導(dǎo)熱系數(shù)λ＜0.3w/(m·k)的熱塑性塑料，例如聚丙烯、聚乙二醇對(duì)酞酸酯、聚酰胺或聚碳酸酯。塑料可含有常用的填料、添加劑、顏料、UV防擴(kuò)劑等。
防擴(kuò)散層若作為單獨(dú)的部分存在則優(yōu)選地用一種導(dǎo)熱系數(shù)λ＜50w/(m·k)的材料制造。作為用于防擴(kuò)散層的優(yōu)選材料已證明是金屬，尤其是鍍錫板或不銹鋼。此外，防擴(kuò)散層也可以用塑料制造，如含氟聚合物、聚偏二氯乙烯或乙基乙烯基醋酸鹽(Ethylvinylacetat)。防擴(kuò)散層可借助物理或化學(xué)鍍層工藝?yán)缤ㄟ^陰極真空噴鍍或等離子聚合作用鍍層。但優(yōu)選地它們按薄膜的形式通過材料連接與型材組合。在這里“材料連接地組合”指的是復(fù)合件的兩個(gè)部分通過膠合，(必要時(shí)借助粘附劑)、通過埋入或類似的技術(shù)持久地連接。
防擴(kuò)散層至少設(shè)在定距型材腔的外壁區(qū)域內(nèi)，優(yōu)選地也布置在側(cè)壁區(qū)內(nèi)。
出自于成本和生產(chǎn)技術(shù)的原因，防擴(kuò)散層優(yōu)選地加在腔外壁的外側(cè)和必要時(shí)加在腔的側(cè)壁外側(cè)上。但它也可以布置在它們的內(nèi)側(cè)上或埋入這些壁內(nèi)。由此根據(jù)彎曲設(shè)備可進(jìn)一步簡化彎曲作業(yè)，因?yàn)橐源朔绞娇梢员苊鈱?duì)機(jī)械負(fù)荷敏感的防擴(kuò)散層與彎曲設(shè)備施加力的構(gòu)件的直接接觸。此外，這樣一來可以保持持久地保護(hù)此防擴(kuò)散層。
防擴(kuò)散層可以附加地設(shè)保護(hù)層，以便例如在很大的程度上避免老化過程或射線影響或由于機(jī)械負(fù)荷造成損傷。
在按本發(fā)明的具有上述定距型材的玻璃組件中，定距型材優(yōu)選地借助以聚異丁烯為基的丁基密封填料與玻璃的內(nèi)側(cè)粘結(jié)。
下面借助于附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。附圖中

圖1橫截面內(nèi)有設(shè)計(jì)為線材的增強(qiáng)件的定距型材第一種實(shí)施形式和玻璃；圖2橫截面內(nèi)有設(shè)計(jì)為扁型材的增強(qiáng)件的定距型材第二種實(shí)施形式；圖3橫截面內(nèi)組合式地有設(shè)計(jì)為線材的和設(shè)計(jì)為角型材的增強(qiáng)件的定距型材第三種實(shí)施形式；圖4橫截面內(nèi)有設(shè)計(jì)為角型材的增強(qiáng)件的定距型材第四種實(shí)施形式，增強(qiáng)型材安置在定距型材側(cè)壁的外面。
圖1至4表示按本發(fā)明的定距型材橫截面圖。在正常情況下此橫截面沿該實(shí)施形式的定距型材全長除制造技術(shù)引起的公差外沒有變化。
圖1表示按本發(fā)明的定距型材第一種實(shí)施形式。此定距型材位于玻璃100之間，由此確定了在這里寬度約為15.5mm的玻璃間隔110。型材借助于膠粘劑28固定在玻璃100的內(nèi)側(cè)上。定距型材具有基本上矩形橫截面的腔10有側(cè)壁20和26、一個(gè)面朝玻璃間隔的內(nèi)壁24以及一個(gè)朝向隔熱玻璃組件外棱邊的外壁22。腔10至少局部充填一種吸濕材料12，例如硅膠或分子篩。吸濕材料12可通過定距型材內(nèi)壁24中的槽或穿孔14或其他可通過水蒸氣的區(qū)域吸收此間隔內(nèi)的水分。
在橫截面的所有轉(zhuǎn)角區(qū)均埋有設(shè)計(jì)為線材30的增強(qiáng)件，它們沿型材的縱向延伸。
在定距型材的側(cè)壁20和26以及外壁22上加有防擴(kuò)散層60。
作為用于增強(qiáng)件的材料在這里采用直徑1.2mm的鋁絲30。兩根分別安置在側(cè)壁20或26內(nèi)的線材30按這樣的距離分開，即它們的中心距約為4.3mm。定距型材用聚丙烯制造，其中，內(nèi)壁24和外壁22的厚度各為約1mm，面朝玻璃的側(cè)壁20、26厚度分別為約2.5mm。通過材料連接與型材外側(cè)組合的防擴(kuò)散層60用厚度為0.125mm的鍍錫板制造。型材的總重量為約85g/m。
在此圖中定距型材的腔10的壁20至26表示為在矩形結(jié)構(gòu)中的平面。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各個(gè)壁尤其外壁可設(shè)計(jì)為具有倒圓、斜切或其他修改后的形狀，如在隔熱玻璃組件的定距型材中常見的那樣，或壁彼此以非90°角鄰接。
圖2表示另一種優(yōu)選的實(shí)施形式，其中增強(qiáng)件設(shè)計(jì)為扁型材40。扁型材40所涉及的是規(guī)格為5.5×0.8mm2的鋁質(zhì)扁型材。扁型材40基本上沿定距型材側(cè)壁20和26的整個(gè)高度延伸。此定距型材如圖1所示的實(shí)施形式那樣用壁厚為1mm或2mm的聚丙烯制成。防擴(kuò)散層用厚度為0.125mm的鍍錫板制造，所以合計(jì)得出型材的大概重量為97g/m。
圖3表示另一種實(shí)施形式，其中組合使用線材30和角型材50作增強(qiáng)件。線材30所涉及的仍是直徑為1.2mm的鋁絲，而角型材50的厚度約為0.6mm以及邊長約2mm。如圖2所示的實(shí)施例中那樣，角型材同樣可用鋁制造，但也可以采用與線材不同的其他材料。角型材也可以用復(fù)合材料制造。此外，在為了與隔開距離的玻璃外輪廓相配而彎曲的區(qū)域內(nèi)的角型材也可以用與在其基本上直線延伸的其他區(qū)域內(nèi)不同的材料制造或有不同的厚度。角型材50的橫截面形狀與定距型材橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)的形狀基本一致。因此獲得特別高的形狀穩(wěn)定性。作為防擴(kuò)散層60在這里采用厚度為0.05mm的不銹鋼薄板。
圖4表示另一種實(shí)施形式，其中增強(qiáng)件設(shè)計(jì)為角型材55，它們安置在定距型材側(cè)壁20、26的外面并在這些區(qū)域內(nèi)似乎包圍了用聚丙烯或PET制的定距型材。角型材55用鍍錫板或鋁制造并有厚度為約0.5mm。角型材伸入定距型材內(nèi)壁24和外壁22內(nèi)的邊區(qū)的長度約為2mm。
防擴(kuò)散層60用0.05mm的不銹鋼或鍍錫板制成。此外可以規(guī)定，設(shè)一用含氟聚合物制的阻擋層作為防擴(kuò)散層60。
在按圖4的實(shí)施例中防擴(kuò)散層60沿定距型材的整個(gè)外壁22延伸，在按圖1和2的實(shí)施例中附加地沿整個(gè)側(cè)壁20、26延伸，而在圖3所示的實(shí)施形式中沒有設(shè)任何單獨(dú)的防擴(kuò)散層。
在上述說明、附圖中以及權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的特征，有僅單項(xiàng)而且按任意的組合對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明都應(yīng)是重要的。
符號(hào)表10 腔12 吸濕材料14 穿孔20、26 定距型材腔的側(cè)壁22 定距型材背對(duì)玻璃間隔的外壁24 定距型材面朝玻璃間隔的內(nèi)壁28 膠粘劑30 設(shè)計(jì)為線材的增強(qiáng)件40 設(shè)計(jì)為扁型材的增強(qiáng)件50 設(shè)計(jì)為角型材的增強(qiáng)件55 設(shè)計(jì)為角型材的增強(qiáng)件60 防擴(kuò)散層100 玻璃110 玻璃間隔
權(quán)利要求
1．用可彈塑性變形和導(dǎo)熱差的材料制造用于定距框的定距型材，定距框裝在至少兩塊互相有間距用于隔熱玻璃組件的玻璃(100)尤其透明玻璃的邊緣區(qū)以形成玻璃間隔(110)，定距型材包括一個(gè)腔，腔的一個(gè)壁內(nèi)有一個(gè)沿型材縱向延伸可塑性變形的增強(qiáng)件，以及定距型材有一個(gè)基本上沿其全部寬度和長度延伸的防擴(kuò)散層，其特征為腔(10)的側(cè)壁(20、26)分別設(shè)有至少一個(gè)增強(qiáng)件(30、40、50、55)。
2．按照權(quán)利要求1所述的定距型材，其特征為腔(10)全部或局部充填吸濕材料；以及，腔(10)朝玻璃間隔(110)方向有允許水蒸氣通過的區(qū)域(14)。
3．按照權(quán)利要求1所述的定距型材，其特征為它有一個(gè)朝玻璃間隔(110)方向開口的U形橫截面。
4．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為采用線材(30)作為增強(qiáng)件。
5．按照權(quán)利要求4所述的定距型材，其特征為線材的直徑小于3mm，優(yōu)選地約1mm。
6．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為采用扁型材(40)或角型材(50、55)作增強(qiáng)件。
7．按照權(quán)利要求6所述的定距型材，其特征為扁型材(40)或角型材(50、55)厚度小于3mm，優(yōu)選地厚度小于1mm。
8．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為增強(qiáng)件(30、40、50、55)用金屬或金屬合金制造，優(yōu)選地用鋁或鋁合金制造。
9．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為增強(qiáng)件(30、50、55)布置在定距型材的橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)內(nèi)。
10．按照權(quán)利要求9所述的定距型材，其特征為用作增強(qiáng)件的角型材(50、55)橫截面形狀與定距型材橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)的形狀基本一致或本身構(gòu)成此橫截面轉(zhuǎn)角區(qū)。
11．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為增強(qiáng)件(40、50、55)基本上沿定距型材側(cè)壁(20、26)的全部高度延伸。
12．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為它用導(dǎo)熱系數(shù)λ＜0.3w/(m·k)的熱塑性塑料制造，如聚丙烯、聚乙二醇對(duì)酞酸酯、聚酰胺或聚碳酸酯。
13．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為防擴(kuò)散層(60)用導(dǎo)熱系數(shù)λ＜50w/(m·k)的材料制造。
14．按照前列諸權(quán)利要求之一所述的定距型材，其特征為防擴(kuò)散層(60)設(shè)在腔(10)的外側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用可彈塑性變形和導(dǎo)熱差的材料制造用于定距框的定距型材,定距框裝在至少兩塊互相有間距的玻璃(100)的邊緣區(qū)以構(gòu)成玻璃間隔(110),定距型材包括一個(gè)腔,腔的一個(gè)壁內(nèi)有至少一個(gè)沿此腔延伸可塑性變形的增強(qiáng)件,以及定距型材有一個(gè)基本上沿其全寬和全長延伸的防擴(kuò)散層。為了使型材能冷彎,腔(10)的側(cè)壁(20、26)分別設(shè)有至少一個(gè)增強(qiáng)件(30、40、50、55)。
文檔編號(hào)E06B3/66GK1289387SQ99802452
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期1999年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月11日
發(fā)明者埃爾溫·布魯恩霍夫 申請(qǐng)人:卡普拉諾－布魯恩霍夫模具技術(shù)無限責(zé)任公司