CN101403275A - 用于形成隔热门窗框架的半框架、相关的部件及组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于形成隔热门窗框架的部件的半框架。该半框架具有座和齿，该座被配置成能接收保温体的一部分并将该保温体相对于半框架锁定，其中所述座包括底面和两个侧壁，其中所述两个侧壁中的一个是由能向座的底面弯曲以便将保温体锁定就位的所述齿形成，其中所述齿包括所述向所述座凸出的第一凸部，以及其中所述齿还包括向座凸出并被设计成插入所述保温体的第二凸部。

Description

用于形成隔热门窗框架的半框架、相关的部件及组装方法
技术领域
本发明涉及一种用于形成门窗框架或类似物的铝或铝合金型材。尤其涉及一种形成隔热门窗框架的半框架、将两个这样的半框架和保温体组装而得到的部件以及相关的组装方法。
背景技术
在本说明书和权利要求中，术语“半框架”用来表示具有基本上呈直线的轴线的纵向伸长体，其具有任意的横截面形式，当与另一个对应的半框架和保温体组装在一起时，形成一部件。每一个半框架通常由铝或铝合金制成，并且通常是通过挤压而得到的。与上述内容相关联，在本说明书和权利要求书中，术语“部件”用来表示由两个半框架和保温体组成的组件。保温体也是具有任意横截面形式的纵向伸长体。通常来说，这种保温体是由保温材料通过挤压得到的部件。
用于形成隔热门窗框架的“隔热”型材为人所共知已经有很长时间了。在隔热型材中，暴露在外部的铝部件借助于保温体与内部部件分开。在这些型材内部形成具有由保温材料构成的壁部的隔热腔。通常，这种材料是塑性材料。具有代表性地这种塑性材料是聚酰胺。这种部分由塑性材料制成的隔热腔隔断了外部部件与内部部件之间通过传导方式进行的热量传递，使框架具有了较强的保温能力。
在目前已知的隔热型材中，通过将两个聚酰胺棒的端部插入由设置在部件的两个半框架中的特定座内而形成隔热腔。可选择地，使用一种管状保温体。聚酰胺棒或管状体的接合在平整状态下进行。换而言之，固定点位于两个平行的表面上。上述特定座中的每一个都是由一对可变形的纵向齿或一个可变形的纵向齿和一个固定的肩部限定。在棒或管状体插入过程中，齿都张开以使棒或管状体分别容易地并且准确地插进去。在棒或管状体插入相应座内以后，进行轧制。轧制机器挤压任一个座的齿部并确保由保温材料制成的棒或管状体与半框架刚性连接在一起。
典型地，在将聚酰胺棒插入座之前，在座的底部至少一部分上滚花。在底部滚花是为了提高所谓的“拔出力”，也就是，将聚酰胺棒更稳固地固定在该部件上。
申请人已经注意到，在接收座底面滚花需要进一步的机加工操作，还涉及到使用专用的滚花轧制装置。不方便的是，滚花装置必须适合于各种型材的形状和形式。
申请人已经确认，与座底面的滚花有关的更大的问题在于这种滚花操作需要时间并且影响了部件的生产线组装的事实。
此外，更不方便的是，座底面的滚花阻止了棒(或管状体)在所述座内部的滑动。这成为了限制生产率的严重问题。
发明内容
申请人的目的是提供一种能够在生产线上确保高效率组装的部件，而且同时，该部件还具有高的拔出力特性。能够在生产线上组装隔热部件的事实带来了显著的优点，并在成本方面获得较大改善。实际上，能够省去加工操作的步骤就节省了与加工装置(滚花机)有关的费用，并减少了加工时间。
可通过在用于锁定保温体的齿上设置至少一个第二凸部来实现上述目的和其它目的。当齿被弯曲以锁定保温体时，该第二凸部与保温体接合并将保温体稳固地锁住。在一个优选的实施例中，第二凸部沿着保温体的一部分与保温体接合，该部分的密度小于保温体其余部分的密度。准确地说，密度比保温体的其余部分小的这部分被第二凸部挤压且稳定地锁住保温体，阻止该保温体滑动。
根据第一个方面，本发明提供一种被配置用来形成隔热门窗框架的部件的半框架，该半框架包括座和齿，所述座被配置成接收保温体的一部分并将该保温体相对于半框架锁定，
—其中，所述座包括底面和两个侧壁，
—其中，所述两个侧壁中的一个是由能向座的底面弯曲以将保温体锁定就位的所述齿形成，
—其中，所述齿包括向所述座凸出的第一凸部，
—其中，所述齿还包括向座凸出并被设计成插入所述保温体的第二凸部。
在一个实施方式中，所述两个侧壁中的另一个也是由能向座的底面弯曲以将保温体锁定就位的齿形成，形成所述另一个侧壁的所述齿包括第一凸部和向座凸出并被设计成插入所述保温体的第二凸部。
作为优选，第一凸部大致位于所述齿的自由端处，所述第二凸部在更靠近所述座的底面的位置中被布置在第一凸部的下面。
优选地，所述第二凸部基本上被形成为具有圆形顶点的等边三角形。
根据另一个方面，本发明提供一种被配置用来形成隔热门窗框架的部件，所述部件包括两个上述类型的半框架。
保温体包括比保温体的其余部分更易弯曲的至少一个部分。
根据再一个方面，本发明提供一种用于制作部件以生产隔热门窗框架的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供两个半框架和保温体，
—其中每个半框架包括座和至少一个齿，所述座被配置成接收所述保温体的一部分并相对于所述部件将所述保温体锁定，
—其中所述座包括底面和两个侧壁，
—其中所述两个侧壁中的一个是由能向座的底面弯曲以将保温体锁定就位的所述齿形成，
—其中所述齿包括向所述座凸出的第一凸部，
—其中所述齿还包括向所述座凸出并被设计成插入所述保温体的第二凸部。
b)将保温体的一部分插入所述座中；
c)将所述齿弯曲成使第二凸部插入所述保温体。
这种方法通常能在生产线上连续实施。
优选地，该方法不必对所述座的底面进行滚花。
附图说明
参考附图，通过一个非限制性的实施例来对本发明进行详细说明，其中：
-图1是现有的用于形成隔热门窗框架的部件的半框架的局部剖面放大图；
-图2是根据本发明的一个实施例的半框架局部剖面放大图；
-图3是根据本发明的一个实施例的保温材料棒的放大剖面图；
-图3a是根据本发明的另一个实施例的保温材料棒的放大剖面图；
-图4是根据本发明的一个实施例的组装后的部件的局部剖面放大图。
具体实施方式
首先参考图1，示出了现有的用于形成用于隔热门窗框架的部件的半框架1的局部剖面放大图。具体地，其中示出了设计成用于接收保温体(未在图1中示出)端部的座2的放大视图。座2限定出一个大致呈梯形的空间，并由底面21和两个侧面22、23界定。第一侧面22是固定的肩部，而第二侧面23由可变形的齿3形成。在其它实施例中(未示出)，肩部由另一个可变形的齿代替，由此座2由两个可变形的齿3界定。典型地，槽24被设置在座2的底面21与可变形的齿3连接的区域中。用于接收保温体的座2的可变形齿3终止于向座2内部延伸的凸部31中。
为了将部件1和部分插入其座中的保温体(图1未示出)组装起来，转动锁齿3，使得凸出的凸部31向座2的底面21移动。显然，在座2由两个齿3界定的情形下，两个齿都向底面21转动。通过这种方法可以阻止保温体从其座中出来，并且限制了保温体相对于部件1的滑动。在现有的型材中，通常在座2的部分底面21上滚花以便进一步提高拔出力。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于形成隔热门窗框架的部件的半框架1的局部剖面。其中具体示出了设计成用于接收保温体(未在图2中示出)端部的座2的放大视图。座2限定出一个大致呈梯形的空间，并由底面21和两个侧面22、23界定。第一侧面22是固定的肩部，而第二侧面23由可变形的齿3形成。在其它实施例中(未示出)，肩部由另一个可变形的齿3代替，因此，座2由两个可变形的齿3界定。典型地，槽24被设置在座2的底面21与可变形的齿3连接的区域中。用于接收保温体的座2的可变形齿3终止于向座2内部延伸的第一凸部31中。根据本发明，除了第一凸部外，还设置至少一个被设计成插入保温体的第二凸部4，以下将对此详细说明。
优选地，第二凸部4在用来界定座2的齿3的侧面中被设置在比第一凸部31更低的位置中。换而言之，所述第二凸部4被设置在槽24和第一凸部31之间。优选地，第二凸部4基本上是具有圆形顶点的三角形。更方便地，第二凸部4从齿3内侧凸出约0.20mm至0.50mm。在一个优选的实施例中，第二凸部4从齿3内侧凸出约0.35mm。优选地，第一凸部31和第二凸部41从齿3内侧凸出相同的量。
如上所述，优选地，第二凸部4基本上是具有圆形顶点的三角形。优选地，第二凸部4基本上被形成为等边三角形。优选地，顶点的倒圆半径为0.1mm至0.3mm之间。在一个优选的实施例中，该顶点的倒圆半径约为0.2mm。显然，第二凸部4可以为任意横截面形状，也即，不必一定为具有圆形顶点的等腰三角形。它可以为锐角三角形、正方形、五边形、六边形或类似的截面形式。
在一个优选的实施例中，第一凸部31和第二凸部4之间的轴间距离在0.5mm至1.5mm之间。优选地，轴间距离约为1.0mm。
图3示出了用于形成根据本发明一个实施例的部件的保温体5的结构形式的剖面。从剖面可以看出，保温体5包括伸长的中部51、两个近似梯形的头部52和将该头部52与中部51的两端连接起来的两个区段53。中部51和两个连接区段53形成近似Ω(omega)形状。两个近似梯形的头部52被构造成接合到座2的内部。可替代地，如图3a所示，保温材料棒具有基本上直的I形剖面形式。无论如何，基于本发明的目的，保温材料体可以具有任意的开放或闭合(管状)的剖面形式。
保温材料体5通常由基本呈刚性的并且不容易被压缩的聚酰胺、PVC、ABS或其它塑性材料制成。申请人已经确定，其中一种在重量和(低)导热性方面较佳的材料是Tefanyl。根据本发明的一个优选实施方式，保温体5包括一个由软质材料制成的部分54。该软质材料部分54可以是一个适合于容纳在形成于保温材料体5的内部的特定的空腔内、横截面大体为圆形的绳(cord)。一般来讲，基于本发明的目的，“软质材料”被理解为一种比保温体的其余部分更容易被压缩的材料。典型地，这种材料的密度比保温体5其余部分的密度小。在一个实施例中，接收绳54的空腔剖面大致是直径在大约1.0mm至1.5mm之间的圆形。在一个优选实施实施例中，空腔直径约为1.2mm，优选地，该绳通过共挤的手段来得到。
该绳由当暴露在一定压力和/或一定温度下时能够活化的胶或类似物构成。
根据第一个实施例，软质材料部分54从保温材料体5的轮廓略微凸出。该凸出量可在0.1mm至0.2mm的范围内，优选为约0.15mm。在一个可能的变形例中，软质材料部分54基本与保温材料体5的轮廓齐平。在另一个实施例中，软质材料部分54嵌入保温材料体5的轮廓中。
软质材料部分54的数量和位置取决于第二凸部4的数量和位置。在一个实施例中(如图3所示)，由于每个接收座2都是由固定的肩部和可变形的齿3形成，并且只有可变形的齿3设置有第二凸部4，所以设置了两个软质材料部分54。在其它实施例中(未示出)，对于每个头部52，可以设置两个软质材料部分54，分别位于每个头部的每个相对侧。在其它实施例中(未示出)，对于每个头部52的每一侧，可以设置两个(或更多个)软质材料部分54。
软质材料部分54可以由基本上柔性的PVC、橡胶、粘合剂、胶粘剂或类似材料制成。一种认为特别适合发明目的的材料是从
Figure A20081017695500091
族中得到的树脂例如来自GE塑料公司，其总部设在美国马萨诸塞州匹兹菲尔德市(Pittsfield，是General Elcetric公司的一个分公司)。例如，可以使用NORYL PPX7110树脂(未强化)、NORYL PPX7112树脂(适于涂刷/未强化)、NORYL PPX7115树脂(未强化)、NORYL PPX630树脂(30％强化)或NORYL PPX640树脂(40％强化)。有利地，这些树脂具有比聚酰胺或类似材料更好的透射率。
图4示出了根据本发明一个实施例的部件的局部剖面放大图，包括保温体5和两个半框架1。具体示出了将保温体5组装在半框架1上：在每个座2内部，齿从其初始位置(允许保温材料体5的头部52被插入相应座2内部中的位置)移动至其锁定位置(虚线所示)。可以看出，在锁定位置，每个齿3的第二凸部4已经被插入软质材料的相应部分54中，将保温材料体5牢固地固定在该部件上。第二凸部的插入最好是紧接在第一凸部插入之后。
然而，基于本发明的目的，应该指出，保温材料体不必须具有部分54。可以没有部分54，但是保温材料体仍然要牢固并且稳定地固定到半框架上。
申请人已经按照UNI ENI 14024标准W类的规定测量了按照图4所示方式与保温材料体组装在一起时的半框架1的拔出力。根据这一标准规定，最小拔出值必须是24牛顿/毫米。申请人已经测得在10cm的样品中，拔出力的值约为400至500kg，也就是说，远大于上述标准的规定值。
在一可选择的实施例中，保温材料体是通过将具有第一密度的第一材料与具有比第一密度小的第二密度的第二材料共挤制成的。
有利地，根据发明，避免了半框架的座底面的滚花加工。该部件与第二凸部(或一个以上的第二凸部)一起通过冲压的方法而得到，并且组装过程可以在生产线上连续进行。其结果是在成本和加工时间方面均有可观的减少。
本发明的结果是，有可能进行生产线组装，其效率基本上是座底面带有滚花的半框架的组装效率的两倍。
这两个半框架可以通过挤压法彼此分别地和独立地制成，或者通过单一冲模，同时随后对将两个半框架连接在一起的桥接件进行切割而制成。

Claims (9)

1.一种被配置用来形成隔热门窗框架的部件的半框架(1)，所述半框架(1)包括座(2)和齿(3)，所述座被配置成接收保温体(5)的一部分(52)并将所述保温体(5)相对于所述半框架(1)锁定，
-其中所述座(2)包括底面(21)和两个侧壁(22，23)，
-其中所述两个侧壁(22，23)中的一个侧壁(23)由能向所述座(2)的底面(21)弯曲以将所述保温体(5)锁定就位的所述齿(3)形成，
-其中所述齿(3)包括向所述座(2)凸出的第一凸部(31)，其特征在于：
-所述齿(3)还包括向所述座(2)凸出并被设计成插入所述保温体(5)的第二凸部(4)。
2.如权利要求1所述的半框架(1)，其特征在于，所述两个侧壁(22，23)中的另一个侧壁也由能向所述座的底面(21)弯曲以将保温体(5)锁定就位的齿(3)形成，形成所述另一个侧壁的所述齿包括第一凸部(31)和向所述座(2)凸出并被设计成插入所述保温体(5)的第二凸部(4)。
3.如权利要求1或2所述的半框架(1)，其特征在于，所述第一凸部(31)大体位于所述齿(3)的自由端处，和所述第二凸部(4)在更靠近所述座(2)的底面(21)的位置中被布置在所述第一凸部(31)的下面。
4.如权利要求1、2或3所述的半框架(1)，其特征在于，所述第二凸部(4)基本上被形状为具有圆形顶点的等边三角形。
5.一种被配置用来形成隔热门窗框架的部件，所述部件包括保温体和两个根据前述任一权利要求所述的半框架。
6.如权利要求5所述的部件，其特征在于，所述保温体包括比所述保温体(5)的其余部分更易弯曲的至少一个部分(54)。
7.一种用于形成部件以生产隔热门窗框架的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供两个半框架(1)和保温体(5)，
-其中每个半框架(1)包括：座(2)和至少一个齿(3)，将所述座(2)配置为接收所述保温体(5)的一部分(52)并将保温体(5)相对于所述部件(1)锁定，
-其中所述座(2)包括底面(21)和两个侧壁(22，23)，
-其中所述两个侧壁(22，23)中的一个侧壁(23)由能向所述座(2)的底面(21)弯曲以将所述保温体(5)锁定就位的所述齿(3)形成，
-其中所述齿包括向所述座(2)凸出的第一凸部(31)，
-其中所述齿(3)还包括向所述座(2)凸出并被设计成插入所述保温体(5)的第二凸部(4)。
b)将所述保温体(5)的一部分插入所述座(2)中；
c)将所述齿(3)弯曲成使所述第二凸部(4)插入所述保温体。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法在生产线上连续实施。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，不必对所述座的底面(21)进行滚花。
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