CN104583520A - 集成的窗扇以及包括这种窗扇的窗户 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成的窗扇(1)，该窗扇具有包括多个腔室的塑料型材框架(2)和容纳在塑料型材框架(2)端侧的平面部件(3)，其中该塑料型材框架(2)具有无增强的型材部分(25)和由纤维增强的塑料构成的增强部件(24)，其中由纤维增强的塑料构成的增强部件(4)至少部分地包括无定向的纤维，并且其中塑料型材框架(2)形成为无增强的型材部分(25)和增强部件(24)的共挤出物。此外，本发明还涉及一种窗户，该窗户包括窗框(6)和至少一个根据本发明的集成的窗扇(1)。

Description

集成的窗扇以及包括这种窗扇的窗户

技术领域

本发明涉及一种集成的窗扇，该窗扇具有包括多个腔室的塑料型材框架和容纳在塑料型材框架端侧的平面部件，其中该塑料型材框架具有无增强的型材部分和由纤维增强的塑料构成的增强部件。此外，本发明还涉及一种窗户，该窗户包括窗框和至少一个根据本发明的集成的窗扇。

背景技术

这种集成的窗扇，或者也称为隐藏的窗扇或胶黏窗扇，其特征在于，在包括这种窗扇的窗户安装到建筑遮盖层中的状态下从窗户的外观上看不见该窗扇的型材。这是由此得以实现的，即，窗扇的型材框架朝向窗框的一侧至少部分地、优选完全地被覆盖。这例如能够由此产生，即，与窗框相连的前壳优选由硬质PVC(PVC-U)或铝构成，该前壳突出于窗扇的型材框架或者该前壳自身具有外侧翼或窗框叠加部，该外侧翼突出于窗扇的型材框架。优选窗框的前壳或外侧翼包括密封件，该密封件在窗户关闭的状态下紧靠容纳在塑料型材框架端侧的平面部件或者至少紧靠玻璃遮盖物，该玻璃遮盖物容纳在窗扇的塑料型材框架的凹槽中。

现有技术中已知这种集成的窗扇。例如EP1693546A1公开了一种这样的窗扇，其中的塑料型材框架包括在其纵向上延伸的增强部件。该增强部件例如为由玻璃纤维或碳纤维增强的塑料构成的板条或者包括如玻璃纤维、碳纤维或天然纤维的纤维材料的、绳索形式的条带，该增强部件能够堆积在外壁上或者嵌入到外壁中。EP1693546A1中所公开的集成的窗扇的缺陷在于，在窗扇中通过在塑料型材框架的纵向上延伸的增强部件只能够小范围地接收由于操作而产生的扭力。

发明内容

基于上述背景，本发明的目的在于提供一种集成的窗扇，该窗扇克服了现有技术的缺陷。特别是根据本发明的集成的窗扇应该相对于产生的扭力具有改善的稳定性。此外，根据本发明的集成的窗扇应该具有改善的热绝缘性能。本发明的另一个目的在于提供一种窗户，该窗户包括这种集成的窗扇。

根据本发明，通过具有权利要求1特征的集成的窗扇以及通过具有权利要求7特征的窗户实现了上述和其它目的。根据本发明的集成的窗扇以及根据本发明的窗户的优选实施方式在各个从属权利要求中给出。

根据本发明，能够由此实现上述和其他目的，即，由纤维增强的塑料构成的增强部件至少部分地包括无定向的纤维，并且塑料型材框架形成为无增强的型材部分和增强部件的共挤出物。通过使用由纤维增强的塑料构成的、具有无定向纤维的增强部件不仅在型材框架的纵向上还在与其垂直的方向上获得增强效果。由此实现了，在窗扇中产生的扭力通过增强部件较大范围地获得接收。无需传统的钢筋增强也能形成类似自承载的型材框架，从而对于小尺寸窗户不需要过程复杂且耗费成本地使平面部件与塑料型材框架粘结，以及对于较大尺寸窗户才需要借助粘结而额外地增强根据本发明的集成的窗扇。此外，具有无定向纤维的纤维增强塑料的导热性明显低于在塑料型材框架的纵向上定向的纤维增强物。因而这种材料具有优势，因为通过无定向的纤维中断了塑料材料内部的热流并改变其路径，从而产生了无增强塑料等级的导热性。

相应地，本发明提供了一种集成的窗扇，该窗扇具有包括多个腔室的塑料型材框架和容纳在塑料型材框架端侧的平面部件，该平面部件优选为玻璃化部件，特别是绝缘玻璃，其中的塑料型材框架具有无增强的型材部分和由纤维增强的塑料构成的增强部件，由纤维增强的塑料构成的增强部件至少部分地包括无定向的纤维并且塑料型材框架形成为无增强的型材部件和增强部件的共挤出物。此外，本发明提供了一种窗户，该窗户包括窗框和至少一个根据本发明的集成的窗扇。

在本发明中采用的“共挤出物”的概念是指，在挤出塑料型材框架的过程中可流动的挤出物既包括由纤维增强的塑料构成的增强部件也包括无增强的型材部分。

当由纤维增强的塑料构成的增强部件至少部分地形成为腔室的空腔分界壁时，可以应用根据本发明的集成的窗扇。以这种方式进一步提高了由纤维增强的塑料构成的增强部件的稳定效果。

已表明有利的是，由纤维增强的塑料构成的增强部件在邻接腔室的空腔的区域内暴露于空腔。以这种方式可以节省用于框架组合件的框架型材构造的材料，因为在型材内部不需要由无增强的塑料材料构成的、对于框架型材的可见壁理想表面形状来说所需的层厚。

还表明有利的是，通过由纤维增强的塑料构成的增强部件形成核心型材。这种设计为节省材料作出了特别大的贡献。这种情况下特别优选的是，核心型材在型材外侧被由无增强的型材部分构成的外壳型材所包围。以这种方式在塑料型材框架的可视面上确保了框架型材的可见壁具有良好的光学表面形态。

还证明有利的是，优选形成为绝缘玻璃的平面部件至少部分地与塑料型材框架粘结。与塑料型材框架粘结的平面部件额外地有利于根据本发明的集成的窗扇的稳定性。以这种方式能够获得根据本发明的具有巨大窗扇尺寸的、稳定性高的、集成的窗扇。

还证明有利的是，根据本发明的窗扇的塑料型材框架包括另一个增强部件。这样的另一个增强部件具有额外的、提高根据本发明窗扇的稳定性的效果。对此该另一个增强部件优选为增强筋，特别是钢筋，该钢筋嵌入根据本发明窗扇的塑料型材框架的一个腔室中。在此该另一个增强部件可以这样设置，即，至少通过连接手段(例如胶黏剂、螺钉等)与塑料型材框架相连的部分设置在平面部件下方。这种情况下，“平面部件下方”的概念是指，另一个增强部件的相关部分与绝缘玻璃平面的法线没有交点。替换性地可以这样设置该另一个增强部件，即，至少通过连接手段(例如胶黏剂、螺钉等)与塑料型材框架相连的部分安置在平面部件后面。在这种情况下，“平面部件后面”的概念是指，另一个增强部件的相关部分与绝缘玻璃平面的法线有交点，并且设置在根据本发明窗扇的塑料型材框架的远离窗框叠加部的一侧的腔室中。

有利的是，增强部件的无定向纤维具有10mm的最大长度，优选具有5mm的最大长度，特别优选具有1.5mm的最大长度。已表明这种纤维长度特别适合于提供能够共挤出的纤维增强的塑料组件，该塑料组件在固化之后导致稳定的增强部件。在这种情况下已表明特别有利的是，平均纤维长度为0.1mm至3mm，特别是0.3mm至1.5mm，优选为0.4mm至0.6mm，尤其约0.5mm。

在根据本发明的集成的窗扇的优选实施方式中，平面部件能够通过直接与塑料型材框架相连的、或者经一个或多个转接部件与塑料型材框架相连的玻璃覆盖物而固定在塑料型材框架中。在此，玻璃固定条、优选平面支承部件至少部分地覆盖在其边缘区域中。对此优选的是，插入根据本发明的集成的窗扇中的玻璃覆盖物包括单独的增强部件。通过在玻璃覆盖物中使用这种单独的增强部件使得玻璃覆盖物自身能够相对于风的吸力具有固定效果或者成为绝缘玻璃的防坠落安全设施。此外，该增强部件降低了玻璃覆盖物的热膨胀系数，从而特别对于较暗表面在热应力下具有较小的翘曲风险。该单独的增强部件可以至少部分地受到塑料层的包裹。以这种方式使得玻璃覆盖物在颜色上能够发生变化。这种情况下特别有利的是，该单独的增强部件至少部分地暴露在靠近绝缘玻璃的一侧。以这种方式通过适当选择增强部件的材料能够在增强部件上至少部分地反射热辐射。由此改善了根据本发明的窗门的热绝缘性能。同样实用的是，该单独的增强部件形成为金属夹入件、由有机板、定向或无定向的纤维增强物构成的夹入件和/或上述的结合。这种单独的增强部件的设计在实践中已表明特别适用。此外，这种设计能够容易地(例如通过挤出)引入塑料层和/或塑料基体中。特别是塑料层可以包裹着各个增强部件进行挤出。还表明有利的是，玻璃覆盖物具有密封唇边，该密封唇边紧贴在平面部件上。以这种方式确保了，水不会侵入到玻璃固定条和平面部件之间。玻璃覆盖物的单独的增强部件优选能够与塑料型材框架的增强部件相连。在本发明的这种实施方式中，进一步改善了玻璃覆盖物相对于风的吸力的固定效果以及与型材框架粘结的绝缘玻璃的防坠落安全性。在此特别优选的是，塑料型材框架具有另一个增强部件，该增强部件优选形成为引入到型材框架的一个腔室中的增强型材(例如钢筋)，该增强型材至少部分地在绝缘玻璃下方延伸。“绝缘玻璃下方”的位置规定在根据本发明的窗户或根据本发明的门的构造情况中是指型材框架的下方水平延伸面。这意味着，绝缘玻璃平面的法线与型材框架的增强部件或者与型材框架的增强部件在绝缘玻璃下方的部分不相交。玻璃覆盖物的单独的增强部件例如能够通过螺纹连接与设置在窗扇框架型材的腔室中的增强件相连接。

对于根据本发明的窗户来说有利的是，设置在窗框外侧翼上的密封件紧贴在平面部件上或者在窗扇的玻璃覆盖物上。同样有利的是，窗户还具有与窗框相连的前壳，对此设置在前壳上的密封件紧贴在平面部件上或者在窗扇的玻璃覆盖物上。这种设计在实践中已表明适用。

附图说明

接下来参照附图详细说明本发明的优选实施例。其中

图1示出了具有根据本发明窗扇的、根据本发明的窗户的一个实施方式的截面视图；

图2示出了具有根据本发明窗扇的、根据本发明的窗户的另一个实施方式的截面视图；

图3示出了具有根据本发明窗扇的、根据本发明的窗户的另一个实施方式的截面视图；以及

图4示出了具有根据本发明窗扇的、根据本发明的窗户的另一个实施方式的截面视图。

具体实施方式

图1示例性地以窗户100的安装位置下部区域的截面视图示出了根据本发明的窗户100的一个实施方式。窗户100包括根据本发明的集成的窗扇1，该窗扇具有塑料型材框架2，该塑料型材框架包括多个不同大小的腔室，这些腔室通过隔板彼此隔开。

在塑料型材框架2的接口槽区域中容纳有形成为绝缘玻璃的平面部件3，其中塑料型材框架2环绕绝缘玻璃3的端侧。在图1所示的实施方式中，绝缘玻璃包括三个窗玻璃31、32、33，它们通过分隔部件相互间以预定的间距进行固定。在此，绝缘玻璃3包括靠近塑料型材框架2的内侧窗玻璃31、以及远离框架2在迎风面的外侧窗玻璃32和安置在这两个窗玻璃之间的中间窗玻璃33。在根据本发明的窗扇1的其他实施方式中，绝缘玻璃3只包括靠近框架的内侧窗玻璃31以及远离框架的外侧窗玻璃32。优选形成为粘合压条的粘结部5使窗玻璃32的边缘与塑料型材框架2相连，而同样优选为粘合压条的粘结部5’使窗玻璃31的边缘区域与塑料型材框架2相连。这些粘合压条能够分别由胶粘带来代替。粘结部5、5’可以分别形成为环绕的、中断的或者优选在拐角处留出空隙。同样两个粘结部5、5’中的一个就可以足够。

环绕的密封件22嵌入在塑料型材框架2的凹槽21中。密封件22密封地紧贴在绝缘玻璃3的内侧31。此外，窗扇1的塑料型材框架2具有朝窗扇的迎风面开放的凹槽23。玻璃覆盖物4的锁定部件41啮合在这个凹槽23中。玻璃覆盖物4可以包括单独的增强部件，该增强部件可以完全地或者部分地被塑料层(优选由硬质PVC(PVC-U)或玻璃纤维增强的PVC)所包围。在玻璃覆盖物4上成型有密封件42，该密封件密封地紧贴在绝缘玻璃3的外侧窗玻璃32上。替换性地也可以这样弹性地设置玻璃覆盖物4，从而该玻璃覆盖物4自身密封地紧贴在绝缘玻璃3的外侧窗玻璃32上。

在边缘区域中，绝缘玻璃3的外侧窗玻璃32被玻璃覆盖物4所覆盖。对此优选的是，玻璃覆盖物4的增强部件41在朝向内侧窗玻璃32的区域中是暴露的。以这种方式可以在该区域中至少部分地反射穿过绝缘玻璃3的热辐射，这有利于改善根据本发明的窗扇1的热绝缘性能。

在图1所示的实施方式中，塑料型材框架2的一个大腔室嵌有另一个增强部件26，该增强部件在所示实施方式中形成为钢筋。在此这样设置该钢筋26，即，至少通过连接手段(例如胶黏剂、螺钉等)与塑料型材框架2相连的部分设置在绝缘玻璃3下方。在这种情况下“绝缘玻璃下方”的概念是指，另一个增强部件26的相关部分与绝缘玻璃3平面的法线没有交点。

根据本发明的集成的窗扇1的塑料型材框架2形成为由纤维增强塑料构成的增强部件24和无增强的型材部分25的共挤出物，在该增强部件中包括平均纤维长度为0.35mm至0.6mm的无定向纤维。在此，由纤维增强塑料构成的增强部件24完全地构成塑料型材框架2的腔室空间的分界壁并且暴露于空间。通过由纤维增强塑料构成的增强部件24完全构成分界壁，该增强部件形成为核心型材，该核心型材除了凹槽开孔之外都受到由无增强的型材部分25构成的外壳型材的包裹。以这种方式在塑料型材框架2的可见端实现了可见壁良好的光学表面形态。

在根据本发明的窗户100中，根据本发明的窗扇1在根据本发明的窗户100关闭的状态下通过密封件61、62、63紧贴在窗框6上。在此，密封件63紧贴在玻璃覆盖物4上。窗扇1通过配件(未视出)能够转动地固定在窗框6上。

优选由硬质PVC或金属(例如铝)形成的前壳8通过固定在窗框6外侧(特别是粘附在窗框6外侧)的固定部件71、71’与窗框6的外侧相连。前壳7在图1的下部区域中基本上与窗框型材的下侧齐平，而前壳7在图1的上部区域中则突出于窗框型材和玻璃覆盖物4。前壳具有容纳在凹槽72中的密封件73，该密封件在根据本发明的窗户100关闭的状态下紧贴在绝缘玻璃3的窗玻璃32上。

在图2至图4中以窗户100的安装位置下部区域的截面视图示出了根据本发明的窗户100的其他实施方式。为了避免重复，只描述与图1所示的实施方式的不同之处。相同的附图标记表示相同的部件。图1中的相关实施方式也适用于图2至图4所示的实施方式。

对于同样的根据本发明的窗扇100，图2所示的根据本发明的窗户100与图1的区别在于窗框6。该窗框6没有设置前壳，而是具有外侧翼或窗框叠加部64，该窗框叠加部完全覆盖玻璃覆盖物4。在外侧翼64上的凹槽65中也引入了密封件63，该密封件在根据本发明的窗户100关闭的状态下紧贴在绝缘玻璃3的窗玻璃32上。

图3示出了根据本发明的、具有与图1近乎相同的窗扇1的窗户100的另一个实施方式。然而，在图3所示的实施方式中，另一个增强部件26不是在绝缘玻璃3的下方，而是在其后面。在这种情况下“绝缘玻璃后面”的概念是指，至少另一个增强部件26的、通过连接手段(例如胶黏剂、螺钉等)与塑料型材框架2相连的部分与绝缘玻璃3平面的法线具有交点并且设置在根据本发明的窗扇1的塑料型材框架2远离窗框叠加部64一侧的腔室中。在图3所示的实施方式中，该另一个增强部件26通过未示出的、大致设置在粘结部5’的高度或者略微在其下方的螺钉而与根据本发明的窗扇1的塑料型材框架2相连。

图4示出了根据本发明的窗户100的另一个实施方式，其中图4所示的实施方式与图1所示的实施方式的区别仅在于去除了前壳7以及固定部件71、71’和密封件73。

优选在所有的实施方式中，根据本发明的窗户100的型材在增强部件的区域由玻璃纤维增强的、具有高冲击韧度的PVC制成，而在其他区域则由无增强的、具有高冲击韧度的PVC制成。这种PVC具有50到60之间的K值，该数值表示该材料的流变特性，特别是其熔融粘度。该K值可以借助以下关系式换算成PVC的临界粘度：

[η]＝2,303×(75k²+k)其中K值＝1000k

型材部件优选具有最高50重量份额的玻璃纤维成分，优选最高25重量份额，更加优选最高20重量份额，还要更优选的是最高15重量份额，分别相对于框架型材中100重量份额的塑料材料。玻璃纤维的平均长度优选在0.1mm和3mm之间，特别为约0.5mm。

覆盖层也可以由另一种不含纤维的、具有高冲击韧度的塑料材料构成，例如由PBT(聚丁烯-对苯二甲酸脂)构成。或者，覆盖层也可以由ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯)或SB(苯乙烯-丁二烯)构成。作为纤维增强的型材框架的替换材料可以是ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)、ASA(丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯)和SB(苯乙烯/丁二烯)。这些共聚物特别适合用于纤维增强并且使型材框架的热膨胀系数符合绝缘玻璃的窗玻璃的热膨胀系数。

替代玻璃纤维也可以通过聚合物基的有机纤维，特别是由PAN(聚丙烯腈)构成的有机纤维来实现型材框架的纤维增强部件的纤维增强，即型材框架的增强部件。通过这种纤维也可以实现高于15或20重量％的纤维份额。尽管具有这种较高的纤维份额，仍然保留了材料良好的可焊接性。替换性地也可以使用碳纤维或天然纤维，例如大麻或剑麻。在所示的增强部件的实施例中，纤维的最大长度为1.5mm。最大纤维长度为5mm的设计也是可以的。

如上述参照根据本发明的窗户对本发明进行了详细说明。

Claims (10)

1.一种集成的窗扇(1)，所述窗扇具有包括多个腔室的塑料型材框架(2)和容纳在所述塑料型材框架(2)的前侧的平面部件(3)，其中所述塑料型材框架(2)具有无增强的型材部分(25)和由纤维增强的塑料构成的增强部件(24)，其特征在于，由纤维增强的塑料构成的所述增强部件(24)至少部分地包括无定向的纤维并且所述塑料型材框架(2)形成为所述无增强的型材部分(25)和所述增强部件(24)的共挤出物。

2.根据权利要求1所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，由纤维增强的塑料构成的所述增强部件(24)至少部分地形成为所述腔室的空腔分界壁。

3.根据权利要求2所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，由纤维增强的塑料构成的所述增强部件(24)在邻接所述腔室的所述空腔的区域内暴露于所述空腔。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，由纤维增强的塑料构成的所述增强部件(24)形成核心型材。

5.根据权利要求4所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，所述核心型材在型材外侧被由所述无增强的型材部分(25)构成的外壳型材所包围。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，所述平面部件(3)至少部分地与所述塑料型材框架(2)粘结。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的集成的窗扇(1)，其特征在于，所述塑料型材框架(2)具有另一个增强部件(26)。

8.一种窗户(100)，所述窗户包括窗框和至少一个根据权利要求1至7中任一项所述的集成的窗扇(1)。

9.根据权利要求8所述的窗户(100)，其特征在于，设置在所述窗框(6)的外侧翼(63)上的密封件(63)紧贴在所述平面部件(3)上或者在所述窗扇(1)的玻璃覆盖物(4)上。

10.根据权利要求8所述的窗户(100)，其特征在于，所述窗户还包括与所述窗框相连的前壳(7)，其中设置在所述前壳(7)上的密封件(73)紧贴在所述平面部件(3)上或者在所述窗扇(1)的玻璃覆盖物(4)上。