CN105003172A - 由悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃 - Google Patents
由悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃 Download PDFInfo
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Abstract
一种由通过悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃，包括安装有光学塑料膜的悬膜内框，内片玻璃和外片玻璃，以及双道密封结构；悬膜内框外周的外卡槽内嵌装有一组整形卡，悬膜内框外同时加装有一个整形框，整形框外周设置的两个加强筋板间形成的凹槽内开有一组与整形卡对应的过孔，整形卡由过孔穿过用调节螺帽锁紧，将悬膜内框悬挂在整形外框的内腔中复合成一体，预制成一个可移出工装托盘的“悬膜窗”，可灵活地移进中空玻璃生产线与内外两片玻璃进行封装，同时，通过整形卡对悬膜内框进行调校将悬膜内框拉直变正，使“悬膜窗”内的光学塑料膜在使用中始终保持膜面的平整。
Description
技术领域
本发明属于绿色节能建筑的外围护技术领域，具体涉及一种通过悬膜内框与整形外框复合调校制备的悬膜双中空玻璃。
背景技术
绿色节能建筑对外围护用到的玻璃提出了更高的要求。目前，中空玻璃已由原来单个内腔的双层玻璃单元，发展到两个内腔的三层玻璃单元。对于中间玻璃，低于2毫米厚的超薄钢化玻璃已经得到市场的认可，已经开始工业化的生产。而用光学塑料膜替代中间玻璃的技术，由于光学塑料膜具有与超薄玻璃相同的光学特性，以及玻璃无法替代的柔性特征，悬膜双中空玻璃具有巨大的发展潜力。
将薄膜悬挂在两片玻璃组成的内腔中，目前，通过弹性元件对塑料薄膜施加一定的预张力的加工技术已经实现工业化生产(参见2013104899426、2013104899939和2013104901017号等专利)。但由于加工工艺过于复杂，如弹性元件的插装、塑料薄膜的固定张紧、与玻璃的合片封装等工序都存在加工难度，导致生产效率不高，质量不稳定等问题。
悬膜双中空玻璃在现有的工业化生产技术中，为了保证绷膜焊接的顺利实施，通常采用将固定张紧光学塑料膜的结构框预先固定在玻璃上，以防止固定后的塑料膜本身形成的拉应力对结构框造成的拉伸变形，而固定后的结构框无法再脱离玻璃，如此，一是将影响光学塑料膜的张紧效果及表面的平整度，二是结构本身因受外力影响产生的形变很难恢复到固定在玻璃上的原来形状，而且会对悬膜的质量造成不可挽回的影响。这种结构特点对封装工序的施工也造成了巨大的困难。因中空玻璃的封装通常采用双道密封，第一道密封是干燥隔条涂布热熔丁基胶与玻璃粘合形成，第二道密封通过硅酮结构胶或聚硫结构密封胶的施打将干燥隔条与内外两片玻璃固定牢固形成第二道密封，保证使用过程中干燥隔条因形变产生的位移在质控范围内。因此，自悬膜双中空玻璃的工业化生产以来，弹性元件的插装、光学塑料膜的固定张紧以及与内外两片玻璃的封装就成为制约着自动化连续生产的技术瓶颈，同时，封装施工的质量很难得到有效控制。
上述生产工艺中的技术瓶颈，就成为实现悬膜双中空玻璃自动化连续生产必须克服的关键问题。
发明内容
本发明目的是克服现有悬膜双中空玻璃生产工艺中的上述关键难题，提供一种通过悬膜内框与整形外框复合调校制备的悬膜双中空玻璃。
本发明的技术方案
由悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃，包括中间固定安装有光学塑料膜的悬膜内框，悬膜内框两侧固定的内片玻璃和外片玻璃，以及悬膜内框外周两片玻璃之间的双道密封结构；所述的悬膜内框外侧四周设置有一个外卡槽，外卡槽内嵌装有一组整形卡，整形卡由底板、底板上固定的螺钉及调节螺帽组成；所述的悬膜内框外加装有一个整形框，整形框外侧四周与悬膜内框外侧的外卡槽对应位置设置有两个加强筋板，两个加强筋板之间形成的凹槽内开有一组与悬膜内框上嵌装的整形卡对应的过孔，整形卡中的螺钉由过孔穿过，螺钉的外端用调节螺帽锁紧；整形框外侧两片玻璃之间为双道密封结构。
所述的悬膜内框由绷膜框和干燥框通过卡榫插接组装而成(参见2013104899426号专利)。
所述的绷膜框为隔热耐候的塑料型材通过撞角焊接组成的矩形框，该型材为设有弹簧卡槽以及与干燥框卡榫连接的插接卡槽的敞口型材，干燥框为同一种材质的型材通过撞角焊接组成的矩形框，该型材为带有灌装分子筛干燥剂内腔以及与绷膜框插接的卡榫，干燥框外侧设有插装整形卡方形底板的外卡槽，绷膜框通过弹簧卡张紧固定光学塑料膜后，通过卡榫连接方式将绷膜框与干燥框组装成一个悬膜内框。
所述的悬膜内框也可以由转动框和固定框组装而成(参见2013104899939和2013104901017号专利)。
所述的整形外框为腰板外侧带有两个加强筋板的C型铝合金型材，通过连角器组装成矩形框并加装在悬膜内框的外侧，C型内腔包裹住悬膜内框，两个加强筋板形成的凹槽内开有一组与悬膜内框上嵌装的整形卡对应的过孔，并用于放置整形卡的调节螺帽，同时增强腰板承受整形卡调校悬膜内框的拉力，整形外框两端的上下翼板外端为涂布热熔丁基胶并与玻璃粘接的端面。
本发明提供的悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃，包括悬膜内框的制备、与整形外框的复合、与玻璃的封装、悬膜内框调校和结构胶封装。
所述的悬膜内框的制备，包括绷膜框组装、干燥框组装、光学塑料膜的固定、整形卡安装和插接合框。
绷膜框的组装，绷膜框采用隔热耐候的塑料型材，该型材为设有两个卡槽并带有一个斜坡装饰板的敞口型材，内侧卡槽为插入绷膜用的弹簧卡的弹簧卡槽，外侧卡槽为与干燥框卡榫组装用的插接卡槽。将该型材采用45度斜切加工成四个边框，弹簧卡由焊帽插入弹簧制成，通过专用插簧机按等间距排列依次插入弹簧卡槽内，并呈一定角度的向外倾斜。固定好弹簧卡后，将四个边框通过撞角焊接机组成矩形框。
干燥框的组装，干燥框采用同样材质的隔热耐候的塑料型材，该型材设有灌装分子筛干燥剂的内腔以及与绷膜框插接的内外卡榫，内腔的靠内一侧为斜坡装饰板端面，其外侧端板设有插装整形卡方形底板的外卡槽。该型材同样通过45度斜切加工成四个边框，将四个边框的内腔灌装好分子筛干燥剂后，通过撞角焊接机组成矩形框。
光学塑料膜的固定，主要是利用绷膜框内的弹簧卡将光学塑料膜的四个周边逐点焊接固定，利用弹簧卡的弹性形变将光学塑料膜拉紧绷平。弹簧卡插入绷膜框的弹簧卡槽内，按等间距排列成一条直线，插入后的所有弹簧卡向绷膜框的外侧倾斜相同的角度，焊接固定光学塑料膜时，将弹簧卡推成与光学塑料膜表面垂直的角度，以保证弹簧卡具有特定的弹性形变并沿光学塑料膜的四周边形成拉力，使光学塑料膜因拉应力保持均匀的预张力。利用弹簧可以在任意角度及方向上的弹性形变，以抵消整个玻璃单元系统在使用过程中由于结构及热应力变形对光学塑料膜的预张力和表面平整度的影响。弹簧卡通过在绷膜框的插接卡槽内加装推簧板实现角度的变化，利用推簧板的顶沿将弹簧卡推成与光学塑料膜表面呈垂直角度，推簧板的内翅与外翅嵌进插接卡槽，推簧板的挡板抵住玻璃的边缘，同时，在挡板与内翅之间的负压吸盘吸住玻璃边部的表面，如此将整个绷膜框通过推簧板临时固定在充当工装托盘的玻璃上。当推簧板沿绷膜框的四个边框加装后，四个边框内的弹簧卡全部处于垂直于光学塑料膜表面的角度，然后，将光学塑料膜通过绷膜焊接机均匀地敷在四周弹簧卡上，并通过超声波焊枪逐点将光学塑料膜与弹簧卡上的焊帽热熔焊接固定。在对焊接固定后的弹簧卡外侧多余的光学塑料膜裁边后，去掉推簧板，由于弹簧卡的弹性形变使各个固定光学塑料膜的焊点形成了沿光学塑料膜四个周边向外的拉力，使光学塑料膜拉紧绷平。
整形卡的安装，整形卡为带有方形底板及调节螺帽的螺钉形状的夹具，预先穿进干燥框的外端板的外卡槽内，并间隔分布以保证整形卡安装位置与整形外框的过孔准确对正。
组装合框，是将固定好光学塑料膜的绷膜框与灌装好分子筛并加装整形卡的干燥框通过其上的内外卡榫进行插接组装。插接合框前，将绷膜框上的推簧板拆除，并保证干燥框的内外卡榫嵌进在绷膜框的插接卡槽内。合框后的悬膜内框即可从工装托盘上移走。由于光学塑料膜存在弹簧卡施加的拉应力，移出工装托盘的悬膜内框的四个边框会产生一定的向内的弯曲变形，由于弹簧卡具有任意角度的弹性变形特点，使得悬膜内框具有调整恢复弯曲变形的功能，同时，光学塑料膜的预张力因弹簧卡的此种特点，在恢复形变后，仍保持绷膜焊接时所形成的拉应力，并始终保持膜面的平整。
与整形外框的复合，整形外框为腰板外侧带有两个加强筋板的C型铝合金型材，通过连角器组装成矩形框并加装在悬膜内框的外侧，C型内腔包裹住悬膜内框，两个加强筋板形成的凹槽内开设有便于悬膜内框上的整形卡上的螺钉对正穿过的过孔，过孔的内腔侧的端面粘贴密封用的丁基胶垫，同时，加强筋还起到增强腰板承受整形卡调校悬膜内框的拉力。整形外框两端的上下翼板外端为涂布热熔丁基胶并与玻璃粘接的端面。加装整形外框时，先在悬膜内框的四个端角处粘贴丁基胶护角，将悬膜内框的干燥框外卡槽内固定间隔布置的整形卡上的螺钉由整形外框上的过孔中穿出，然后用调节螺帽逮住螺钉的头几圈，使悬膜内框悬挂在整形外框的内腔中并处于自然松弛状态。
与玻璃的封装，经整形卡复合后的悬膜内框与整形外框形成一个独立的“悬膜窗”，并可移出绷膜焊接生产线的工装托盘，同时，可以灵活地移进中空玻璃生产线。在与内外两片玻璃封装时，先在整形外框的上下翼板端面涂布热熔丁基胶，分别与外片玻璃和内片玻璃粘贴紧，经板压使热熔丁基胶分布均匀并使整形外框与内外两片玻璃粘牢，形成第一道密封。
悬膜内框的调校，整形外框经板压后作为固定牢固的定型框架，将整形外框的加强筋凹槽内的调节螺帽按两个对边对称位置逐对旋紧，通过整形卡将悬膜内框拉直，并使整个悬膜内框变正，同时，使悬膜内框的四个端角上的丁基胶护角与整形外框的四个端角的内腔壁贴紧形成密封保护，四个边框上的过孔内侧的丁基胶垫在整形卡旋紧后也对过孔处起到密封保护作用。
结构胶封装，在整形外框的外侧加强筋板与内外两片玻璃边部形成的槽道以及两个加强筋板形成的凹槽内，施打硅酮结构密封胶将整形外框牢固地固定在玻璃的四个周边，对整形外框加强筋凹槽内的四个端角处的连角器也进行了粘接固定，使整形外框作为对悬膜内框拉直变正的定型框架而不发生形变，同时形成第二道密封。
本发明的工作原理
本发明充分利用弹簧卡的任意角度和方向上的弹性变形的特点，通过旋紧整形卡的调节螺帽将悬膜内框拉直变正从而实现对“悬膜窗”内的光学塑料膜进行二次拉伸整形，并使整形后的内悬膜始终保持均匀的预张力。
本发明的整形外框作为定型框架，通过热熔丁基胶和硅酮结构胶牢固地固定在玻璃的四周边部，利用整形卡将悬膜内框悬挂在整形外框的内腔中，为整形调校提供了所需的活络复合方式。
本发明是将悬膜内框和整形外框复合在一起实现可预制的独立“悬膜窗”，可以自由地从悬膜生产线上的工装托盘上移出，同时，又能灵活地移进中空玻璃生产线进行封装。
本发明的优点和积极效果：
本发明的优势之一，就是充分利用弹簧卡的任意角度和方向上的弹性变形的特点，对绷紧固定后的光学塑料膜进行二次拉伸整形，并使整形后的光学塑料膜(即内悬膜)始终保持均匀的预张力。
本发明的优势之二，就是利用整形卡将悬膜内框悬挂在整形外框的内腔中，整形外框则作为固定的定型框架，再通过整形卡将悬膜内框拉直变正。
本发明的积极效果之一，就是将悬膜内框和整形外框复合成一个独立的“悬膜窗”，可以自由地从绷膜焊接生产线的工装托盘上移出，同时，又能灵活地移进中空玻璃自动生产线进行封装，彻底解决了原有生产工艺的技术加工的瓶颈问题，使悬膜双中空玻璃实现智能全自动连续化生产。
附图说明
图1是悬膜内框与整形外框复合调校制备的双中空玻璃的剖面图。
图2是绷膜框组装后的示意图。
图3是绷膜框局部示意图。
图4是绷膜框加装推簧板示意图。
图5是推簧板加装与绷膜焊接分步示意图。
图6是推簧板加装局部详图。
图7是干燥框组装示意图。
图8是干燥框端角处局部详图。
图9是干燥框加装整形卡示意图。
图10是干燥框加装整形卡后端角处局部详图。
图11是绷膜框与干燥框卡榫插接组装后的示意图。
图12是复合整形外框的拆分组装示意图。
图13是悬膜内框复合整形外框涂布热熔丁基胶后示意图。
图14是悬膜内框复合整形外框后与玻璃封装示意图。
图1中，1、外片玻璃；2、内片玻璃；3、光学塑料膜；4、绷膜框；5、干燥框；6、整形框；7、弹簧卡；8、整形卡；9、热熔丁基胶；10、硅酮结构胶；12、分子筛；
图2、图3中，4、绷膜框；4.1、绷膜沿；4.2、弹簧卡槽；4.3、插接卡槽；4.4、装饰板；
图4、图5中，3、光学塑料膜；7.1、弹簧；7.2、焊帽；7.3焊点；11、推簧板；
图6中，11.1、推柄；11.2、顶沿；11.3挡板；11.4负压吸盘；11.5内翅；11.6、外翅；
图7、图8中，5、干燥框；5.1、外端板；5.2、装饰板；5.3、外卡榫；5.4、内卡榫、5.5、外卡槽；
图9中，5、干燥框；8、整形卡；
图10中，8.1、调节螺帽；8.2、方形底板；8.3、螺钉；
图12中，6、整形框；6.1、上翼板；6.2、下翼板；6.3、加强筋板；6.4、腰板；6.5、连角器；6.6、凹槽；6.7、过孔；6.8、丁基胶垫；6.9、丁基胶护角；
图13、图14中，9、热熔丁基胶；1、外片玻璃；2、内片玻璃。
具体实施方式
如图1所示，所述的悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃，包括中间固定安装有光学塑料膜的悬膜内框，悬膜内框两侧固定的内片玻璃和外片玻璃，以及悬膜内框外侧两片玻璃之间的双道密封结构；所述的悬膜内框外侧四周设置有一个外卡槽，外卡槽内嵌装有一组整形卡，整形卡由底板、底板上固定的螺钉及调节螺帽组成；所述的悬膜内框外加装有一个整形框，整形框外侧四周与悬膜内框外侧的外卡槽对应位置设置有两个加强筋板，两个加强筋板之间形成的凹槽内开有一组与悬膜内框上嵌装的整形卡对应的过孔，整形卡中的螺钉由过孔穿过，螺钉的外端用调节螺帽锁紧；整形框外侧两片玻璃之间为双道密封结构。
所述的悬膜内框由绷膜框和干燥框通过卡榫插接组装而成(参见2013104899426号专利)。
下面就本发明的具体结构及制备过程详述如下：
如图2、图3所示，绷膜框4的组装，绷膜框采用隔热耐候的塑料型材，该型材为带有一个斜坡装饰板4.4以及顶端设有消除应力纹的绷膜沿4.1的敞口型材，内侧卡槽为绷膜用的弹簧卡槽4.2，外侧卡槽为与干燥框卡榫组装用的插接卡槽4.3。该型材采用45度斜切加工制成四个边框，弹簧卡7由焊帽7.2插入弹簧7.1制成，通过专用插簧机按等间距排列依次插入弹簧卡槽内，并呈一定角度的向外倾斜。固定好弹簧卡7后，将四个边框通过撞角焊接机组成矩形框。
如图4所示，通过在绷膜框的插接卡槽4.3内加装推簧板11，使整个绷膜框4通过推簧板11临时固定在充当工装托盘的玻璃上。
如图5中的a所示，弹簧卡7通过插簧机插入绷膜框的弹簧卡槽4.2(参见图3)内，按等间距排列成一条直线，插入后的所有弹簧卡7向绷膜框4的外侧倾斜相同的角度，如图5中的a、b所示，利用推簧板11的顶沿11.2将弹簧卡7推成与光学塑料膜3表面呈垂直角度，参见图6，推簧板11的内翅11.5与外翅11.6嵌进插接卡槽4.3，挡板11.3抵住玻璃的边缘，同时，在挡板11.3与内翅11.5之间的负压吸盘11.4吸住玻璃边部的表面。参见图5中的b，将光学塑料膜3均匀地敷膜在四周弹簧卡7上，并通过超声波焊枪逐点将光学塑料膜3与弹簧卡7上的焊帽7.2热熔焊接固定形成焊点7.3，如图5中的c、d所示，在对焊接固定后的弹簧卡7外侧多余的光学塑料膜3裁边后，去掉推簧板，由于弹簧卡的弹性形变使各个固定光学塑料膜的焊点7.3形成了沿光学塑料膜四个周边向外的拉力，使光学塑料膜绷紧张平。
如图7和图8所示，干燥框5采用同样材质的隔热耐候的塑料型材，该型材设有灌装分子筛12的内腔(参见图1)以及与绷膜框插接的外卡榫5.3和内卡榫5.4，内腔的靠内一侧为斜坡装饰板5.2端面，其外侧端板5.1上设有插装整形卡8的方形底板的外卡槽5.5。该型材同样通过45度斜切加工成四个边框，参见图1，将四个边框的内腔灌装好分子12干燥剂后，通过撞角焊接机组成矩形框。
如图9和图10所示，整形卡8为带有方形底板8.2及调节螺帽8.1的螺钉8.3形状的夹具，预先将整形卡8的方形底板8.2穿进干燥框5的外端板5.1的外卡槽5.5内，呈特定间距的分布并保证其安装位置与整形外框6的过孔6.7准确对正(参见图12)。
如图11所示，将固定好光学塑料膜3的绷膜框4与灌装分子筛12并加装整形卡8的干燥框5通过其上的内外卡榫5.3、5.4进行插接组装，合框后的绷膜框4与干燥框5构成悬膜内框。插接合框前，将绷膜框上的推簧板11拆除，并保证干燥框5的内外卡榫5.3、5.4嵌进在绷膜框4的插接卡槽4.3内。
如图12所示，整形外框6为腰板6.4外侧带有两个加强筋板6.3的C型铝合金型材，通过连角器6.5组装成矩形框并加装在悬膜内框的外侧，C型内腔包裹住悬膜内框，两个加强筋板6.3形成的凹槽6.6内开设有便于悬膜内框的整形卡上的螺钉8.3对正穿过的过孔6.7，过孔在内腔侧粘贴密封用的丁基胶垫6.8，同时，加强筋6.3还起到增强腰板6.4承受整形卡7调校悬膜内框的拉力。C型两端的上下翼板6.1、6.2外端为涂布热熔丁基胶并与玻璃粘接的端面。加装整形外框6时，先在悬膜内框的四个端角处粘贴丁基胶护角6.9，将悬膜内框的外卡槽5.5内固定间隔布置的整形卡8上的螺钉8.3由整形外框6上的过孔6.7中穿出，然后用调节螺帽8.1逮住螺钉8.3的头几圈，使悬膜内框悬挂在整形外框6的内腔中并处于自然松弛状态。
如图13所示，经整形卡8复合后的悬膜内框与整形外框6作为一个独立的“悬膜窗”整体。参见图14，在与内外两片玻璃1、2封装时，先在其整形外框6的两侧翼板6.1、6.2的端面涂布热熔丁基胶9，分别与外片玻璃1和内片玻璃2粘贴紧，经板压使热熔丁基胶9分布均匀并使整形外框6与内外两片玻璃粘牢，形成第一道密封。
如图14所示，整形外框6经板压后将作为定型框架，将加装在整形外框6的两个加强筋6.3形成的凹槽6.6内的调节螺帽8.1按两边边框对称位置逐对旋紧，通过整形卡8将悬膜内框拉直，并使整个悬膜内框变正，同时，使悬膜内框的四个端角上的丁基胶护角6.9与整形外框6的四个端角的内腔壁贴紧形成密封保护，四个边框上的过孔6.7内侧的丁基胶垫6.8在整形卡8旋紧后也对过孔6.7处起到密封保护作用。
如图1所示，在整形外框6的外侧加强筋板与内外两片玻璃1、2边部形成的槽道以及两个加强筋板6.3形成的凹槽6.6内，施打硅酮结构密封胶10将整形外框6牢固地固定在玻璃的四个周边，对整形外框6加强筋6.3凹槽6.6内的四个端角处的连角器6.5也进行了粘接固定，使整形外框6作为对悬膜内框拉直变正的定型框架而不发生形变，同时形成第二道密封。
Claims (4)
1.由悬膜内框与整形外框复合调校的悬膜双中空玻璃，包括中间固定安装有光学塑料膜的悬膜内框，悬膜内框两侧固定的内片玻璃和外片玻璃，以及悬膜内框外周两片玻璃之间的双道密封结构，其特征在于所述的悬膜内框外侧四周设置有一个外卡槽，外卡槽内嵌装有一组整形卡，整形卡由底板、底板上固定的螺钉及调节螺帽组成；所述的悬膜内框外加装有一个整形框，整形框外侧四周与悬膜内框外侧的外卡槽对应位置设置有两个加强筋板，两个加强筋板之间形成的凹槽内开有一组与悬膜内框上嵌装的整形卡对应的过孔，整形卡中的螺钉由过孔穿过，螺钉的外端用调节螺帽锁紧；整形框外侧两片玻璃之间为双道密封结构。
2.根据权利要求1所述的悬膜双中空玻璃，其特征在于所述的悬膜内框由绷膜框和干燥框通过卡榫插接组装而成。
3.根据权利要求1或2所述的悬膜双中空玻璃，其特征在于：所述的绷膜框为隔热耐候的塑料型材通过撞角焊接组成的矩形框，该型材为设有弹簧卡槽以及与干燥框卡榫连接的插接卡槽的敞口型材，干燥框为同一种材质的型材通过撞角焊接组成的矩形框，该型材为带有灌装分子筛干燥剂内腔以及与绷膜框插接的卡榫，干燥框外侧设有插装整形卡底板的外卡槽，绷膜框通过弹簧卡张紧固定光学塑料膜后，通过卡榫连接方式将绷膜框与干燥框组装成一个悬膜内框。
4.根据权利要求1或2所述的悬膜双中空玻璃，其特征在于：所述的整形外框为腰板外侧带有两个加强筋板的C型铝合金型材，通过连角器组装成矩形框并加装在悬膜内框的外侧，C型内腔包裹住悬膜内框，两个加强筋板形成的凹槽内开有一组与悬膜内框上嵌装的整形卡对应的过孔，并用于放置整形卡的调节螺帽，同时增强腰板承受整形卡调校悬膜内框的拉力，整形外框两端的上下翼板外端为涂布热熔丁基胶并与玻璃粘接的端面。
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