CN101313123A - 由用金属或塑料制成的、有优选的开口截面的、可牢固地结合于有结构和装饰功能的层压塑料型材的条状型材构成的用于固定装置的条状型材 - Google Patents

由用金属或塑料制成的、有优选的开口截面的、可牢固地结合于有结构和装饰功能的层压塑料型材的条状型材构成的用于固定装置的条状型材 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于居所和工业建筑物的门框和窗框的创新的型材制件，它基本上由互相刚性地固定的两个结构制件构成：第一结构制件(P)是优选地用铝制成的并具有优选的开口截面，以及第二结构制件(L)是用层压塑料制成的并优选地具有装饰功能。

Description

由用金属或塑料制成的、有优选的开口截面的、可牢固地结合于有结构和装饰功能的层压塑料型材的条状型材构成的用于固定装置的条状型材
技术领域
本发明涉及一种创新的型材制件(sectional element)，其可用于居所和工业建筑物的基本上包括至少一个具有开口截面的型材制件(例如用铝、钢、PVC、或其它适用于生产门框和窗框的材料制成的)的门框和窗框，这种型材制件可连接到至少一个具有结构和装饰功能的层压塑料型材，优选的是HPL(高压层压)类型的或DPL(直接加压层压)类型的塑料型材。
在建筑物方面，把所述各材料联接在一起而制成门框和窗框是完全创新的，因为直到今天还不存在能够把这类材料联接起来的型材制件。
生产铝制型材条(拉制的产品)的厂家迄今已经设计出型材条的生产系统，其产品范围又包括许多不同的产品系列，以满足市场的需要。
每一系列是为一个特定类型的应用而开发的，因此用于门窗的系列包括制造这类产品所需要的全部型材制件。一个系列甚至可包括几百种互相不同的型材制件，并且全都是为一种特定的功用而开发的，以便按照使用中的不同性能要求或不同的美学和建筑上的选择，把它们按照单一的设计图样组合起来而提供具有宽泛变化范围的各种具体类型。由于可给出相同的尺寸特性，以及具有相同的机械加工精度和设计特点，符合制造厂家的技术规格，用现在市场上可供利用的大多数系统制作的门框和窗框的机械性能和密封及防水性能都足以提供良好的保证。
制造厂家给每一系列产品附带有技术规格书，其列出产品的尺寸方面和防水方面的特性和性能，同时给出由专业化的且公认的机构和实体通过进行严格的试验所得到的试验证明。
按照采用型材制件的门窗开口的类型，型材制件的系列产品被分为，例如：用于门扉开口的系列、用于滑移门窗开口的系列、用于为办公室设计的内部移动墙壁的系列、用于建筑物连续立面的系列、等等。很明显，品种最多的那一系列是用于摆转式门窗的型材制件系列，其可用于制作门、窗或百叶窗。
再说，型材制件的系列产品在其截面尺寸和成分方面也有互不相同之处。事实上，已有技术的可供利用的型材是普通的型材制件或是热切割的型材制件。截面的选择不仅取决于经济性和美学方面的考虑，而且也取决于尺寸和随之将得到的性能。
带有铝-木混合的型材条的系列也被包括在热切割的型材条品种之内，其具有双重的优点，其美学的外观接近传统的家具形式，同时能保证密封质量和便于铝的保养，在这种情况中，其只用于构成门框或窗框的外部。但是，对铝来说，彩色方面的选择是有限的，类似地，木材的种类和彩色更为有限。采用热切割型材条制作的门框和窗框并适当地配以双层玻璃，尽管成本可能相应地较高，但从长期来看，在门窗框的使用寿命内节能效果足以补偿较高的成本。
生产的门框和窗框的现有技术的缺点是与其性价比相关，以及与最终产品的美学选择相关，可用的最终产品往往被局限于型材条的个别系列，也就是局限于铝-木组合。
应该考虑到，就铝型材条而言，不同于某些标准表面光饰的型材条表面光饰的成本即使不算过高，也是很高的了，这还没有考虑这样的事实，即某些光饰或美学效果在铝上是做不到的。
此外，已知类型的型材条的另一个缺点在于，由于它们的特点是都具有封闭的截面，用铝制作的门框或窗框(尺寸是130x230cm，带有开口接头)的平均重量，不包括附件和窗格玻璃，是不少于24kg；对于热切割的方案，重量甚至可能达到34kg。因为铝的成本是按重量计算的，所以重量因素不可忽视。
本发明的主要目的是，通过提供重量减轻的、便于安装的、符合人机工程学的、以及具有广泛变化的美学外观的门框或窗框，大大降低门框和窗框的生产成本，给出同样的性能特点，提高美学和功能特性，以及降低用户的最终费用。
本发明的另一个目的是提供一种门框或窗框1，其可应用于更换已经安装并在使用中的门框或窗框，而无需进行建筑参数的如何修改。
将通过提供一种用于居住和工业建筑物的门框和窗框的型材制件来实现上述和其它目的，这种型材的特征在于，它是由两个能够互相刚性地固定的结构制件构成：第一个结构制件是优选地用铝制成的并优选地具有开口的截面，而第二个结构制件是用优选地具有装饰功能的层压塑料制造的。
从下面参照附图的详细说明可以更好地理解本发明，这些附图通过非限制性的例子表示出本发明的几个优选实施例和它们的某些变化方案。
各附图中：
图1表示出本发明的一个第一实施例，其中，用层压塑料制造的结构制件是在门框或窗框的内表面上并用至少两个嵌在槽内的元件固定于第一结构制件，并且图1是门框或窗框的侧向部分的对应于铰链的区域的横剖面图；
图2是本发明的第一实施例的一个第一变化方案的剖视图，表示出有两个可动扉的门框或窗框的中心部分。
图3是第一实施例的一个第二变化方案的剖视图，表示出门框或窗框的侧面交合处；
图4是第一实施例的一个第三变化方案的剖视图，表示出门框或窗框的中心交合处；
图5是第一实施例的一个第四变化方案的剖视图，表示出一个搭接的框子；
图6和图7类似于前一个图，给出了本发明的第一实施例的又一个变化方案，表示出一个共面的框子；
图8表示出本发明的一个第二实施例，其中用层压塑料制造的结构制件是既在门框或窗框的内表面上也在其外表面上，并且是通过至少两个嵌在槽内的元件固定于第一结构制件，这是门框或窗框的侧面交合处的剖视图；
图9类似于前一个图，其表示出门框或窗框的中心交合处；
图10表示出本发明的第三实施例，其中用层压制件制成的结构制件是既在门框或窗框的内表面上也在其外表面上，这是门框或窗框的侧面交合处的剖视图，其中外部层压制件是包含隔热材料例如聚苯乙烯的夹层板；以及
图11到17表示出本发明的第二实施例的另一些变化方案，其中用层压制件制成的结构制件是通过挡肩和嵌在槽内的元件固定于铝制结构制件。
参照各附图，作为本发明的创造性的概念实质上在于已经设计出的一种用于门框或窗框的型材制件，其中，朝内的侧面和/或朝外的侧面是用由层压塑料制件制成的结构制件成形的，其刚性地固定于由金属或塑料制造的有敞开截面的结构制件。按照本发明的一个独特的特征，这样制作的用于门框或窗框的型材条有一个封闭的截面，其被设计成能够为其预定用途提供使用所需要的强度和刚度。
本发明的第一实施例以多个不同的变化方案表示于图1到7，这一实施例设计出一种用于门框或窗框的基本上由两个用不同材料制成的结构制件的型材制件，这两个结构制件固定地刚性地互相结合在一起：第一结构制件P包括至少一个有开口截面的铝制型材制件，这个开口的截面因第二结构制件L的存在而被封闭；而第二结构制件包括至少一个层压塑料制件，优选的是HPL或DPL类型的，这个第二结构制件被刚性地固定于第一结构制件，而与之一起构成一个单体。
有利的是，上述层压塑料制件L具有极好的美学和装饰特性并可被容易地制成为具有实际上无限数目的彩色和光饰，诸如做出能够真实地展现任何树种的木材的纹理和颜色的木材效果。除此之外，应能注意到，本发明的特征还在于，结构简单，可明显地节省生产成本。事实上，通过简单地把层压塑料制件L压配到铝制型材条上的在拉制过程中形成的特有的纵向卡舌A上，就可做到铝制型材制件P和层压塑料制件L之间的结合，并且结合处可以有各种形状，优选的是燕尾槽形的。很明显，在层压塑料制件L的厚度方向，必须预先做出用以接纳纵向卡舌A的纵向沟槽。
在把铝制型材制件P上的卡舌A纵向地插入层压塑料制件L上的对应纵向沟槽的过程中，优选的是涂抹一些已知类型的胶水或粘结剂(例如树脂或适用于把两种材料固定到一起的其它粘合剂)，这可增强层压塑料制件L和铝制型材制件P之间的互相结合。
本发明把生产简单的优点与安装简单的优点结合了起来，这即使对没有具体操作技巧的工人也是方便的。
根据本发明的铝制型材制件P(其甚至可以是热切割类型的)是用已知的生产技术制造的，但其特点是具有开口的截面，以及型材条板的厚度小于迄今用传统方法生产的型材的壁厚。
层压塑料制件L是用近来研发的制造技术制造，可以想像那是一种采用高压的技术。
基本上有两个主要类型的层压塑料制件L：HPL(高压层压的)类型和DPL(直接压力层压的)类型。可用在本发明的优选实施例中的HPL类型是在高压下制造的并且基本上是由一系列用酚醛树脂浸渍的纤维素类纤维在高温下加压成形的。这是用于制造层压塑料制件L的最好技术，因为高压可保证各不同材料层的更好压实，因而可得到更好的抗冲击和抗磨损性能。DPL类型是通过把装饰层直接压在支承物上而得到的，这样做的结果是比较经济，但通常抗冲击和抗磨损性能较差。
按照本发明的第一实施例，构成用于门框或窗框的型材制件的内表面和外表面的层压制件L也可以用一系列塑料层在高温下加压压实到一起(热固性塑料的热压结合法)来制造。
高强度、对磨损和对光和热的耐久性、以及能够长期保持光饰和彩色，所有这些是本文描述的用于门框或窗框的型材制件的特点，而这些特点主要是由于层压制件L的结构特性。
众所周知，把适当形状的防水制件G用在对应于勾缝表面的区域和/或用于光整的目的。
本发明的第二实施例的不同应用表示于图8和9以及它的某些变化方案表示于图11到17，这一实施例是设计成把用层压塑料制件L，优选的是HPL类型的层压塑料制件L制成的第二结构制件设置在本文描述的用于门框和窗框的型材制件的内侧和外侧。
在这一情况中，最好是把第一结构制件P，优选的是由铝制型材条构成的结构制件P的构造设计成具有开口的截面，其中所述型材条甚至减少到布置成基本上垂直于外和内层压塑料制件L的两个铝薄板(见图8中左边的型材制件)。这样，可以大大降低生产本发明的用于门框和窗框的型材条中所用铝的重量。如果考虑每千克HPL的成本和每千克铝的成本之间的比值约为1∶6，那么很明显，节省用在每个门框或窗框中的铝的重量就意味着可大大降低总的成本。
应能注意到，按照本发明，作为优选地但非排它地布置成燕尾槽形的成对卡舌A的替代方式，可以设想采用单个卡舌A和一个挡肩(见例如图11中右边的型材制件和左边的型材制件)，这可改善端部边缘的光整度而不必用防水构件G。图10中示出本发明的第三实施例，其设计成把层压塑料制件L设置在根据本发明的用于门框或窗框的型材条的外侧，这种层压塑料制件L是用夹层板制成的，中间的部分是用聚苯乙烯或聚氨酯或某种其它适当的材料制成的，而两个外皮是用上述的层压塑料制件L，优选的是HPL制成的。
相当重要的其它优点是，用传统的方法就可极其容易地把层压制件L固定到铝制型材制件P上，可以在长时间内实际上不需要任何维护。
采用本发明的型材制件的门框和窗框在生产阶段和安装过程中的装配步骤与传统的门框和窗框的装配步骤是相同的，但却有重量减轻了的优点，又能给出相同的性能，特别是与那种用由铝或混合的铝-木制造的热切割类型的型材条制作的传统框子相比。
就此而言，值得注意的是，与用铝制作的平均重量约为24kg的普通门框或窗框(没有附件)相比，按照本发明制作的具有相同性能的门框或窗框，在层压制件L只设置在其一个侧面上的情况中，其中铝的平均重量降低至14kg，而在其外侧和内侧都设置层压制件L的情况中，降低至只有11kg。
参照图8-17，特别是参照图16和17，乍看起来，它们互相完全相同，应该指出，它们的结构制件P的型面是完全相同的，但结构制件L的型面在宽度上是不同的，这使得可以得到可变宽度的截面，而使型材制件P的批量生产最佳化。这也有利于为生产本文所述的用于门框或窗框的型材制件选择材料，使其可以循环利用，从而降低生产中产生的废物。
从已经进行的说明，可以明显地看出，本发明的用于门框或窗框的型材制件的生产是简单的，技术可行性是可靠的，并且特征还在于由于减少了所需要的铝的量，其最终成本大大降低了。
本发明的另一个优点是，通过以各种方式把所述的层压塑料制件L装配到不会退变的所述铝制型材制件P上，可以提供特别耐久的可长期经受大气环境条件的门框或窗框。与常规的混合铝-木型材条相比，本文描述的创新的用于门框和窗框的这种型材条具有下列特点：
-制作所用的材料成本较低；
-制作过程的成本较低；
-最终用户的费用较低；
-具有结构和装饰功能的内层和/或外层可以有任何彩色或美学光饰面层，其厚度可从50μm增加到大于0.4mm，这可大大降低常规铝型材制件的角部接缝边缘的不美观效果；
-同样厚度的门框或窗框可给出更好的隔热效果；
-门框或窗框的内表面不会有水汽凝结；
-内表面和/或层压塑料制件的耐冲击性能比木头的高，容易进行清洁，不会吸收湿气和蒸气；
-不会有发霉和虫蛀现象；
-长期耐磨损；
-耐火性较好；以及
-美学外观的优化和各方面功能的优化。
这样制作的门框或窗框还有这样的优点，就是，在与常规的门框或窗框性能相同的情况下，由于这样的门框或窗框比较轻巧，在实际使用中，即使对于年老体弱的人和残疾人，门窗也容易开关。
总之，值得注意的是，按照本发明，作为其上固定有层压制件L的铝制型材制件P的一种替代形式，可以采用由钢或PVC制造的型材制件，或者采用任何适用于生产门框或窗框的其它材料，都能保持上述全部优点不变。
最后，应该指出，本发明的优点也可以通过把具有封闭截面的铝制型材制件P与HPL或DPL类型的至少一个层压制件L结合来获得，不过，如果这样做，相对于上述各优选实施例(图5和7)，门框或窗框中的铝的重量的减轻就不那么突出了。
尽管已经以一些优选实施例对本发明进行了说明，但是很明显，熟悉本技术领域的人可以不背离在本发明的工业专利权保护范围内做出许多技术上或功能上等同的修改和/或替换。

Claims (15)

1.一种用于生产用于居所和工业建筑物的门框和窗框的型材制件，其特征在于，所述型材制件基本上由互相刚性地固定的至少两个结构制件构成：至少一个第一结构制件(P)，所述第一结构制件(P)用铝或钢或PVC或其它适当的材料制成并具有开口的截面；以及至少一个第二结构制件(L)，所述第二结构制件(L)用层压塑料或热固性材料制成，并设计成能够与所述第一结构制件(P)相结合而成为具有封闭的截面的用于门框和窗框的型材制件；所述第二结构制件设有具有装饰和美学功能的色彩和/或表面光饰。
2.如前述权利要求所述的型材制件，其特征在于，所述层压的第二结构制件(L)安装在所述型材制件的对应于门框或窗框的内表面的那一侧和/或安装在对应于外表面的那一侧，所述第二结构制件(L)刚性地固定到具有开口截面的所述第一结构制件(P)，于是，这样做成的用于门框和窗框的所述型材制件有封闭的截面，所述型材制件设计成提供其预定用途所需要的强度和刚度。
3.如前述权利要求所述的型材制件，其特征在于，所述第二结构制件(L)包括至少一个HPL或DPL类型的层压塑料制件或一个用热固性塑料热压成形法制作的制件，其设计成被刚性地固定到所述第一结构制件(P)而与所述第一结构制件(P)形成单体。
4.如前述权利要求所述的型材制件，其特征在于，所述层压塑料制件(L)设计成可制造成具有实际上无限数目的色彩和表面光饰，例如木质效果，能够极度真实地再现任何树种的纹理和颜色。
5.如权利要求3所述的型材制件，其特征在于，用铝或钢或PVC制造的所述型材制件(P)设计成可固定到所述层压塑料制件(L)，固定方法是仅通过把所述层压塑料制件(L)压配到有意地在所述型材制件(P)本身上形成的纵向卡舌(A)上。
6.如前述权利要求所述的型材制件，其特征在于，所述纵向卡舌(A)是燕尾槽形的。
7.如权利要求5所述的型材制件，其特征在于，所述层压结构制件(L)的厚度内设置有设计成接纳所述纵向卡舌(A)的纵向沟槽。
8.如前述权利要求所述的型材制件，其特征在于，所述型材制件(P)上的卡舌(A)设计成能够纵向地插入所述层压结构制件(L)上的对应的沟槽，在插入时涂抹某种已知类型的粘结剂(例如树脂或用于把两种材料互相固定的其它适当的粘合剂)，所述粘结剂设计成增强所述层压结构制件(L)和所述铝制型材制件(P)的互相结合。
9.如前述权利要求中任一项所述的型材制件，其特征在于，把适当形状的防水制件(G)用在对应于勾缝表面的区域和/或用于达到表面光整的目的。
10.如权利要求2或3所述的型材制件，其特征在于，在所述第二结构制件(L)设置在所述型材制件本身的外侧和内侧的情况中，所述第一结构制件(P)被简化为用铝、钢或PVC制成的设置成大致垂直于外侧的和内侧的层压塑料制件的两个薄板。
11.如权利要求3所述的型材制件，其特征在于，用铝或钢或PVC制造的所述型材制件(P)是设计成固定到所述层压塑料制件(L)，其固定方法是仅通过把所述层压塑料制件(L)压配到有意地在所述型材制件(P)本身上形成的纵向卡舌(A)上和纵向挡肩上，这样可达到改善端部边缘光整度的效果，而又不必用防水制件(G)。
12.如权利要求2或3所述的型材制件，其特征在于，在所述第二结构制件(L)设置在所述型材制件本身的外侧和内侧的情况中，在外侧的所述层压塑料制件(L)是由夹层板构成，所述夹层板的内部是隔热的并且是由聚苯乙烯或聚氨酯或某种其它适当的材料制成，而两个外皮是由所述层压塑料制件(L)制成。
13.一种用于制作用于居所和工业建筑物的门框和窗框的型材制件，其特征在于，所述型材制件基本上由刚性地固定到一起的至少两个结构制件构成：至少一个第一结构制件(P)，用铝或钢或PVC或其它适当的材料制成并具有开口的截面或封闭的截面；以及至少一个第二结构制件(L)，用层压塑料或热固性材料制成，并设有具有装饰和美学功能的色彩和表面光饰；所述第一结构制件(P)有意地设置有固定装置(A)，所述固定装置(A)设计成能够把所述第二结构制件(L)牢固地约束于所述第一结构制件(P)。
14.一种用于居所和/或工业建筑物的门框或窗框，其特征在于，所述门框或窗框用如上述一项或多项权利要求所述的型材制件制成。
15.一种用于基本上如本发明的说明书所述的并且如各附图所表示的门框和窗框的型材制件。
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