CN109891035A - 提供覆盖元件的方法及覆盖屋顶窗的铰链部分的覆盖元件 - Google Patents

Abstract

一种提供用于覆盖屋顶窗的铰链部分的具有连接元件的覆盖元件的方法，该方法包括步骤：通过使覆盖元件经受处于极角α₁的激光束来雕刻覆盖元件的内表面以提供具有至少一个腔的雕刻表面，以及通过将连接元件的锚固部分引入至少一个腔中将连接元件附接至覆盖元件。

Description

提供覆盖元件的方法及覆盖屋顶窗的铰链部分的覆盖元件

技术领域

本发明涉及提供用于覆盖屋顶窗的铰链部分的具有连接元件的覆盖元件的方法。本发明还涉及用于覆盖屋顶窗的铰链部分的覆盖元件。

背景技术

屋顶窗可以设置有多种变型并包括或多或少复杂的结构，以允许窗扇打开并实现其他功能比如空气流通，同时允许从建筑物内清洗窗格的外部。所述变型包括：枢转类型的屋顶窗，其中，铰链轴线位于窗户的中央或偏离窗户的中央；以及顶悬屋顶窗，顶悬屋顶窗可以通过中间框架来枢转以进行清洁。

上述功能是通过下述方面实现的：为铰链设置特定模式的运动，这又使得在屋顶窗的闭合位置中建立紧固至框架的覆盖元件与紧固至窗扇的配对覆盖元件之间的重叠。因此在这样的铰链中，覆盖元件通常包括至少两个部分：用于覆盖窗扇铰链部分的一部分和覆盖框架铰链部分的一部分。

覆盖元件设计成保护窗、铰链和窗的内部部分不受其他事物、尤其是天气、尘土以及尘垢的影响，因为这些事物会致使铰链生锈，并最坏的情况会致使窗漏雨并因此可能致使损坏。所述两个覆盖元件设计成允许在打开并闭合窗的同时相对于彼此进行角运动。在屋顶窗的现有技术中，覆盖元件最通常通过提供单独的连接元件以将覆盖元件连接至铰链的相应部分、或框架或窗扇本身。

该单独的连接元件通常通过机械紧固件被固定至覆盖元件。使用机械紧固件来使连接元件与覆盖元件附接是有利的，因为该附接能够承受相当大的力、比如来自使用者的拉、推、以及牵引，以及环境诱发应力、比如致使屋顶窗装置振动的变化的天气条件以及风。

使用机械紧固件的缺点在于紧固件通常是可见的，因此降低了使用者对窗的整体审美。

此外，紧固件通常在紧固件穿透覆盖元件时使覆盖元件变形。因此，覆盖元件的机械性能和结构可能折衷。此外，紧固件可能引起水进入窗的附加通道，这可能致使生锈和腐蚀的问题。

此外，该机械紧固件在最坏的情况下可能允许用简单工具进行外部的干预，从而允许窃贼通过简单地移除可触及的紧固件以及接下来的覆盖元件而建立穿过屋顶窗进入建筑物的通道。

借助于机械紧固元件将覆盖元件附接至连接元件的替代方式是使用粘合剂来连接两个元件。然而，该解决方法并不能很好地适用于将覆盖元件附接至连接元件，因为由粘合剂层提供的附接并不具有剥离强度与冲击强度以耐受由变化的天气条件引起的连续应力和由狂风致使的振动。例如，在夏季期间，在屋顶窗的外侧上的覆盖元件可以容易地达到100摄氏度数，这可能致使粘合剂失效。

此外，覆盖元件通常以薄金属板制造。在安装的情况中，该薄金属板可能在由天气、比如狂风引起的应力下变形，从而致使粘合剂结合中的剥离应力增加，这可能导致覆盖元件与连接元件之间的粘合剂结合的破损。

因此，仍具挑战性的是以不会受到上述缺点影响的方式将覆盖元件附接至连接元件，同时以成本高效的方式进行生产以及安装，并且不易腐蚀和生锈形成。此外，为了覆盖使用者可见的元件，另一个目的是提供令观察者看安装状态中的屋顶窗时在审美上满意的覆盖元件。

发明内容

本发明的第一方面中，通过提供用于覆盖屋顶窗的铰链部分的具有连接元件的覆盖元件的方法解决了上述问题，该方法包括步骤：

a)通过使覆盖元件经受处于极角α₁的激光束雕刻覆盖元件的内表面以提供具有至少一个腔的雕刻表面；以及

b)通过将连接元件的锚固部分引入所述至少一个腔中将连接元件附接至覆盖元件。

至少一个腔的中的每个腔是通过在内表面上施加激光束由此去除材料以形成腔而雕刻至覆盖元件的内表面中的。腔可以通过使激光束移动过覆盖元件上的内表面而设置为凹槽。

在整个说明书中，当描述雕刻腔的入射激光束撞击表面的方向——这进而还描述了雕刻腔延伸至雕刻表面中的方向——时使用球坐标。球坐标的原点是表面上的激光束指向的点。

因此，极角被定义为激光束与覆盖元件的待被雕刻表面的在表面上的由激光束所指向的点处的法向量之间的角度。因此，极角限定了腔相对于法向量延伸至表面中的方向，即，腔的中心轴线与表面的法向量之间的角度。

还可以为一个或多个腔定义方位角，该方位角作为投射至表面上的入射激光束与表面平面中的共同参照方向之间的角度。因此，方位角描述了在从上方观察时腔延伸的方向。

使用这种方法，连接元件的锚固部分能够填充至少一个腔，以提供覆盖元件与连接元件之间的牢固附接。同时，该附接方法不需要将螺钉或类似的可见附接元件插入到覆盖元件中，因此外表面对于观察安装的屋顶窗的观察者而言可能看起来具有美学上令人满意的外观。

锚固部分在锚固部分处于流体状态的同时被引入腔中，在此之后锚固部分可以固化以根据腔使自身成形，使得腔可以保持锚固部分并因此保持连接元件。

覆盖元件与连接元件之间的牢固附接是由于覆盖元件的雕刻表面的腔提供了比平面表面更大的附接表面，并且每个腔与锚固部分一起提供了覆盖元件与覆盖元件之间的单独的互锁接合部。因此，如果锁定接合部中的一些锁定接合部被破坏，那么仍然存在多个锁定接合部以保持覆盖元件与连接元件连接。

此外，通过将激光导引成使得覆盖元件经受相对于雕刻表面的法向量成角度的激光束、即极角与0度不同，已经显著地改善覆盖元件与连接元件的附接。

在目前优选的实施方式中，至少一个腔是以与0度不同的、优选地在10度与80度之间、更优选地在15度与70度之间、最优选地在20度与60度之间的极角α₁雕刻。

通过以相对于内表面的法向量的角度来雕刻至少一个腔，可以进一步加强覆盖元件与连接元件的附接。这是因为腔在经受与腔的中心轴线平行的力的情况下可能无法保持锚固部分。因此，当覆盖元件受到正交地远离内表面的方向上的力时，成角度的腔将比正交地雕刻至内表面中的腔更好地保持锚固部分。

通常，可以通过使覆盖元件的内表面经受来自内表面上方的任何方向的处于与0度不同的极角的激光束来雕刻至少一个腔。

在本发明的一个实施方式中，步骤a)还包括通过下述方式在雕刻表面上雕刻至少一个另外的腔：使覆盖元件经受来自与用于雕刻所述至少一个腔的方向不同的方向的激光束，使得所述至少一个腔与所述至少一个另外的腔不沿平行方向延伸至雕刻表面中。

所述至少一个另外的腔是通过以不同的极角和/或方位角撞击雕刻表面的激光束雕刻的，由此所述至少一个另外的腔沿与所述至少一个腔不平行的方向延伸至雕刻表面中。

在一个实施方式中，所述至少一个另外的腔通过与雕刻所述至少一个腔的激光束不同的处于80度至100度或170度至190度的方位角的激光束优选地以与所述至少一个腔相同的极角来雕刻。这将提供至少一个另外的腔，当从上方观察时，所述至少一个另外的腔与所述至少一个腔垂直或非平行地延伸。

应该指出的是，所述至少一个腔和所述至少一个另外的腔可以设置为横过雕刻表面延伸的凹槽。在该情况下，腔可以交叉以形成连续图案，即使该连续图案形成一个连接的腔，仍然可以将被视为若干不同的腔。

通过提供相对于至少一个腔处于80度至100度或170度至190度的方位角的至少一个另外的腔，所述腔的取向将用作给予覆盖元件与连接元件之间的附接的倒钩(barb)。如上所述，这是由于腔在力沿平行于腔的方向施加时在保持锚固部分方面是最弱的。通过提供在从上方观察时的不同方向上延伸的腔，永远不可能在覆盖元件上施加与所有的腔平行的力。

在一个实施方式中，该方法包括在步骤b)期间和/或之后将覆盖元件与连接元件压靠彼此的附加步骤。

将覆盖元件与连接元件压在一起的附加步骤可以进一步改善附接，因为该附加步骤确保了锚固部分完全被接纳在至少一个腔中，即实现了每个区域最大的互锁接合部。

本申请的上下文中的术语“期间”应当被理解为在整个涉及的步骤中或仅在涉及的步骤的一部分中执行动作。

作为在将覆盖元件与连接元件压在一起的附加步骤的上下文中的“期间”的示例，可以在整个步骤b中或仅在步骤b的一部分中进行压制。

根据本发明的雕刻内表面的步骤可以以高精度和高准确性来执行。以这种方式，可以控制腔的深度、长度、方向和极角。此外，还可以在覆盖元件的内表面中雕刻宏观图案，以获得与连接元件的锚固部分对应的最优内表面。

在本发明的另一个实施方式中，所述至少一个腔和/或所述至少一个另外的腔在覆盖元件的表面中形成图案，该图案优选地选自网格、栅格、圆形或螺旋形。

在一个实施方式中，可以通过设置多个非连接的腔来提供图案，即在覆盖元件的雕刻表面中的一对相邻腔之间存在距离S。因此，以产生所需的图案的预定方式提供腔。

应当指出的是，当腔设置为横过雕刻表面延伸的凹槽时，可以沿着凹槽的长度从不同的角度来雕刻腔，由此腔可以根据沿着凹槽的长度的位置沿不同方向延伸至雕刻表面中。上述情况在凹槽形成螺旋图案或同心圆图案时尤其相关，在该情况下，凹槽将具有围绕图案中心的大致旋转对称的结构。当从上方观察时，凹槽可以优选地沿不同方向延伸至雕刻表面中，使得凹槽可以用作其自身的倒钩，即，在沿着凹槽的长度的一个点处的与腔延伸至雕刻表面中的方向平行的拉力将被凹槽的其他部分抵消，因为该拉力在这些点处将不会与腔平行。

因此，在本发明的一个实施方式中，至少一个腔被雕刻为横跨雕刻表面延伸一定长度的凹槽，并且在另一实施方式中，极角和/或方位角沿着凹槽的长度变化，使得腔以不同的角度延伸至雕刻表面中。

可替代性地，在一个实施方式中，通过一个连续腔将图案设置在雕刻表面上。在另一实施方式中，通过连续腔与非连接腔的组合来获得图案。

根据本发明的覆盖元件适于覆盖屋顶窗的外部部分。因此，覆盖元件必须轻以便于安装和后勤，但是还必须承受来自变化的天气条件的压力。在一个实施方式中，覆盖元件由任何塑料或金属制成，但是在目前优选的实施方式中，覆盖元件由铝或经涂覆的铝制成，以符合覆盖元件的材料要求。

在本发明的一个实施方式中，激光雕刻由至少两个激光器来执行，其中，所述至少两个激光器在覆盖元件的雕刻表面上提供了来自不同极角和/或方位角的激光束。

通过使用至少两个激光器，所述激光器可以以固定角度安装在固定位置中，使得覆盖元件可以相对于激光器移动，由此第一激光器可以雕刻至少一个腔，并且第二激光器可以雕刻至少一个另外的腔。这又需要不太复杂的生产设置，从而降低了屋顶窗的制造成本。此外，可以更快地完成对覆盖元件的内表面的雕刻，从而减少了制造时间。

根据本发明，锚固部分与激光雕刻的腔一起提供覆盖元件与连接元件之间提供了机械锚固接合部。

在一个实施方式中，锚固部分可以在步骤b之前形成连接元件的一部分，即锚固部分可以与连接元件一体地形成。

在本发明的另一实施方式中，锚固部分设置为覆盖元件与连接元件之间的单独层。

在本发明的一个实施方式中，锚固部分是聚合物、优选地为热塑性聚合物、或粘合剂。

在另一个实施方式中，其中，锚固部分是热塑性聚合物，锚固部分在步骤b之前与连接元件一体地形成。

在本发明的一个实施方式中，其中，锚固部分是热塑性聚合物，并且在步骤b中的将锚固部分引入雕刻表面中的步骤是通过将连接元件的锚固部分熔化并允许熔化的锚固部分沉降到雕刻表面的腔中来执行的。

在本发明的一个实施方式中，连接元件的锚固部分的熔化是通过激光、热或超声来实现的。

在本发明的一个实施方式中，锚固部分的熔化是通过加热覆盖元件并且在加热期间或随后在加热覆盖元件之后，将连接元件压靠在覆盖元件的加热的雕刻表面上来执行的。

在另一实施方式中，在步骤b之前和/或期间将覆盖元件和锚固部分两者均加热。

在替代性的实施方式中，连接元件被直接模制在雕刻表面上，由此锚固部分被引入且形成在雕刻表面中。

使用预制的连接元件以及在组装期间将锚固部分熔化的优点在于可以在单独的生产线中制造连接元件或从外面的经销商获得连接元件。

在本发明的一个实施方式中，将连接元件模制到覆盖元件是通过注塑模制执行的。

一些热塑性塑料如果被加热到玻璃化转变温度以上而不加热到熔化温度，则可能变脆或变弱。尽管锚固部分被加热到熔化温度以上，但是连接元件的过渡部分、即靠近锚固部分的部分可能通过熔化/加热过程而被削弱。通过将连接元件直接模制到覆盖元件的雕刻表面上，在整个材料中实现了均匀的温度分布，从而降低了连接元件的脆性。

此外，通过将连接元件直接注塑模制在覆盖元件的雕刻表面上，确保了锚固部分完全被引入腔中。

在目前优选的实施方式中，锚固部分是以层设置在覆盖元件的雕刻表面与连接元件之间的粘合剂。

通过将粘合剂层引入覆盖元件的腔中，附接将是覆盖元件与连接元件之间的机械锚固与粘合剂粘合的组合。使附接具有机械锚固和粘合剂粘合的结果改善了附接的整体冲击和剥离强度。

在另一个实施方式中，粘合剂选自包括聚氨酯基粘合剂、环氧基粘合剂或丙烯酸基粘合剂、和/或光固化型粘合剂、优选UV固化型粘合剂的组。

通过使用光固化型粘合剂，可以更精确地控制固化过程。对于应用光固化型粘合剂的唯一要求在于覆盖元件或连接元件中的至少一者对于用于固化粘合剂的频率的光必须是透明的，优选地，连接元件是透明元件。

在根据本发明的实施方式中，连接元件的面向粘合剂层的表面经受步骤a。在这种情况下，对本发明的其他实施方式中的覆盖元件所描述的步骤a的每个变型也可以同样地应用于连接元件。

当锚固部分由粘合剂提供时，在连接元件的表面上应用步骤a是最有利的。在这种情况下，粘合剂可以与连接元件形成更牢固的连接。

在一个实施方式中，至少一个腔的深度为100μm至1000μm，优选为200μm至800μm，更优选为300μm至700μm。

利用这种量级的雕刻深度，该方法可以应用于薄金属件，从而减小包括覆盖元件的覆盖组件的重量。

在一个实施方式中，至少一个腔的宽度为10μm至100μm，优选为20μm至80μm，更优选为30μm至70μm。

腔应当足够宽以使流体锚固部分在制造期间被引入，同时腔也不会太宽以至于腔在保持锚固部分方面失效。通常，腔越宽，在单位面积上形成在锚固部分与雕刻表面之间的接合部的数量越少。

在本发明的第二方面，提供了一种用于覆盖屋顶窗的铰链部分的覆盖元件，该覆盖元件具有外侧和内侧且包括连接元件，该连接元件适于将覆盖元件连接至铰链部分，连接元件附接至内侧，其中，内侧的雕刻表面包括以极角α₁延伸至雕刻表面中的至少一个腔，并且连接元件包括保持在至少一个腔中的锚固部分。

通过优选地通过激光雕刻为覆盖元件提供雕刻表面，并且将锚固部分保持在所述雕刻表面中，可以消除机械紧固件的使用。此外，通过消除对机械紧固件的需要，可以降低生产和材料成本。

更有利地，根据本发明的覆盖元件将具有完全平滑的表面，因此覆盖元件具有对于观察覆盖元件的观察者而言美学上令人满意的外观，并且覆盖元件将不易受到腐蚀和外部干预的影响。

在本发明的一个实施方式中，α₁与0度不同，优选为10度与80度之间，更优选为15度与70度之间，最优选为20度与60度之间。

已经示出这些角度在保持锚固部分方面特别有效。如果至少一个腔的角度变得太陡，即与雕刻表面的法向量的角度接近0度，那么当与表面正交的拉力施加在安装件上时，腔在保持锚固部分方面的能力将不太有效。同时，如果腔被雕刻地太浅，即与雕刻表面的法向量的角度接近90度，则至少一个腔的结构完整性将被削弱，因为形成在腔与表面之间的侧壁将变得太薄。另外，在组装期间，当锚固部分处于流体状态时，将锚固部分引入浅的腔中也将变得困难。

在组装期间在锚固部分处于流体状态的同时，锚固部分被引入至少一个腔中，在此之后，锚固部分可以固化以根据腔使其自身成形，使得腔可以保持锚固部分并由此保持安装支架。

通过以相对于雕刻表面的法向量的角度来雕刻至少一个腔，可以进一步加强覆盖元件与连接元件之间的附接。这是因为所述至少一个腔如果受到与腔的中心轴线平行的力则可能无法保持锚固部分。因此，当覆盖元件受到在正交地远离雕刻表面的方向上的力时，成角度的腔将比正交地雕刻至雕刻表面中的腔更好地保持锚固部分。

可以以各种方式提供锚固部分。根据本发明的实施方式，锚固部分是连接元件的一体部分。这可以通过下述方式实现：由可以在制造期间部分熔化的热塑性塑料制成连接元件，使得熔化的塑料可以被引入至少一个腔中，熔化的塑料可以沉降在所述至少一个腔中以形成锚固部分。

这个的优点在于，连接元件可以在单独的生产线中制造或从外部供应商获得，然后在组装期间被部分熔化。一些热塑性塑料的一个可能的缺点是当锚固部分被加热至熔化温度以上并被允许固化时；连接元件的靠近锚固部分的部分可能被加热至比玻璃化转变温度高的温度，从而连接元件可能被减弱。

选择性地，可以通过下述方式提供一体的锚固部分：优选地使用注塑模制将连接元件直接模制在雕刻表面的顶部上，由此熔化的材料可以沉降到至少一个腔中以形成锚固部分。这需要略微较复杂的生产线，但是具有的优点在于整个连接元件被加热至熔化温度以上，从而确保连接元件的材料的均匀强度。此外，注塑模制确保熔化的塑料完全被引入至少一个腔中，从而提供了连接元件与覆盖元件之间的更牢固的附接。

在另一实施方式中，锚固部分由粘合剂提供。粘合剂在组装期间被设置在雕刻表面上，由此粘合剂被引入至少一个腔中，在此之后将连接元件设置在粘合剂上并且粘合剂被固化以粘附至连接元件并形成锚固部分。这提供了连接元件与覆盖元件之间的牢固附接，并且具有低的制造和组装成本。

在本发明的一个实施方式中，使用激光来雕刻至少一个腔。通过使用激光雕刻雕刻表面，可以降低制造成本，因为雕刻可以自动化的且雕刻时间减少。此外，一旦支付了激光器的初始成本，激光器将能够连续运行而无需长时间以低成本进行维护。

在本发明的一个实施方式中，雕刻表面被雕刻有若干个腔，其中，至少一些腔与其他腔成不同的角度，使得它们不平行。优选地，当从表面上方观察时，腔沿不同方向延伸。

通过提供沿不同方向延伸的腔，腔将用作彼此的倒钩，从而提供连接元件与覆盖元件之间的优良附接。这是由于，如上所述，当在与腔平行的方向上施加力时，腔在保持锚固部分方面最弱。通过提供沿不同方向延伸的两个或更多个腔，永远不可能在覆盖元件上施加与所有的腔平行的力。

在本发明的另一个实施方式中，所有的腔都是平行的。这在一些可能希望将连接元件从覆盖元件上拆下的较少应用中可以是有用的。通常，连接元件的附接被认为是不可逆的，除非采用极端措施，例如，采用加热以重新熔化锚固部分或足够大的力以破坏由锚固部分形成的接合部。然而，如果所有的腔都是平行的，则可以通过施加与腔平行的大的力、例如锤的打击来拆卸连接元件。

在本发明的一个实施方式中，至少一个腔由以螺旋图案延伸的连续凹槽来提供。这提供了上述优点，同时还允许在不需要关闭激光器和重新定位激光器的情况下完成雕刻过程，这又降低了组装时间。应当注意的是，在其中至少一个腔设置为以螺旋或圆形图案横过表面延伸的一个腔的实施方式中，腔可以沿着它的延伸方向以不同方式成角度。

在本发明的一个实施方式中，至少一个腔设置有粗糙的侧壁。在这种情况下，粗糙可以由侧壁表面上的低至几百纳米的不规则部分限定。

通过使至少一个腔的侧壁粗糙，与锚固部分接合的表面积将增加。这可以有助于设置有不同角度的一个或多个腔，使得附接被进一步加强。

在锚固部分不与连接元件成一体的一些实施方式中，连接元件也被雕刻有至少一个腔，并且提供锚固部分的粘合剂由至少一个腔保持在覆盖元件和连接元件两者上。这允许连接元件由粘合剂难以粘附的材料制成。

在本发明的第三方面，用于覆盖屋顶窗的覆盖元件能够通过包括以下步骤的方法获得，该覆盖元件包括外表面、内表面和连接元件，该连接元件适用于附接至覆盖元件的连接内表面：

a)雕刻覆盖元件的内表面以提供具有至少一个腔的雕刻表面，

b)通过将连接元件的锚固部分引入所述至少一个腔中，将连接元件附接至覆盖元件，

其中，在步骤a)中，通过使覆盖元件经受处于第一极角α₁的激光束而在覆盖元件的内表面上雕刻至少一个腔。

除非另外特别说明，否则每个具体实施方式和特征的变型同样适用于本发明的每个方面。

附图说明

下面将通过实施方式的非限制性示例并参照示意图更详细地描述本发明，其中

图1是现有技术的屋顶窗的立体图，

图2是根据本发明的连接至覆盖元件的屋顶窗的铰链的立体图，

图3是现有技术的连接元件的立体图，

图4是拆解的现有的覆盖元件、连接元件和铰链的框架铰链部分的立体图，

图5是根据本发明的连接元件的实施方式的立体图，

图6是根据本发明的拆解的覆盖元件的实施方式，

图7a示出了附接至雕刻表面的连接元件的另一实施方式的侧视图，

图7b示出了附接至雕刻表面的连接元件的另一实施方式的俯视图，

图8示出了覆盖元件的雕刻表面的实施方式的示意图的横截面图，

图9示出了覆盖元件的雕刻表面的实施方式的示意图的横截面图，其中示出了围绕中心轴线对称地设置的第一类腔和第二类腔，

图10示出了覆盖元件的雕刻表面的实施方式的示意图的横截面图，其中，第一类腔和第二类腔以成对的方式交替地设置，

图11示出了覆盖元件的雕刻表面的实施方式的示意图的横截面图，其中示出了第三类腔，

图12示出了覆盖元件的表面的一部分的实施方式，其中，雕刻的连续腔在表面上形成螺旋形的图案，

图13示出了覆盖元件的表面的一部分的实施方式，其中，一系列雕刻的腔在表面上形成螺旋形的图案，

图14示出了覆盖元件的表面的一部分的实施方式，其中，若干雕刻的交叉的腔在表面上形成网格图案，

图15示出了与图14中示出的实施方式类似的实施方式，其中，已经用一系列非连接的腔替代了连续的腔，

图16示出了覆盖元件的表面的一部分的实施方式，其中，若干雕刻的交叉的腔在表面上形成四个网格图案，

图17示出了覆盖元件的表面的一部分的实施方式，其中，若干雕刻的腔在表面上形成同心圆环的图案，

图18a示出了通过根据本发明的方法获得的覆盖元件的实施方式的示意图的横截面图，其中，锚固部分是热塑性聚合物，

图18b示出了实施方式18a的一部分的放大横截面图，

图19a示出了实施方式的示意图的横截面图，其中，锚固部分是设置在覆盖元件的腔与连接元件之间中的粘合剂。

图19b示出了实施方式19a的一部分的放大横截面图，

图20示出了本发明的实施方式的横截面图，其中，覆盖元件已经经受激光雕刻并且锚固部分是设置在覆盖元件与连接元件之间的粘合剂层，以及

图21示出了本发明的实施方式的横截面图，其中，覆盖元件和连接元件均已经经受激光雕刻并且锚固部分是设置在覆盖元件与连接元件之间的粘合剂层。

具体实施方式

以本身已知的方式，窗包括承载呈窗格3的形式的玻璃的窗扇2，和框架1。窗意为建造成相对于水平、通常为屋顶倾斜的表面，并且窗在下面将被称为屋顶窗。在窗的顶部与中央之间的位置处设有框架1与窗扇2之间的铰链连接装置。图1中的铰链连接装置包括成一套的两个铰链，两个铰链中的一个铰链4是可见的。框架1和窗扇2各自通过四个构件形成，四个构件中的一个框架侧部构件1a和一个窗扇侧部构件2a被指示出。

窗扇2能够相对于框架1打开，因为窗扇2可以从闭合位置运动至打开位置，在闭合位置中例如窗扇侧部构件2a与框架侧部构件1a大致平行，在打开位置中，窗扇侧部构件2a与框架侧部构件1a形成一定角度。在该运动期间，窗扇2围绕位于铰链连接处的铰链轴线α旋转。如图1中所示，铰链轴线α位于屋顶窗的中心轴线与顶部之间，优选地位于中心轴线与顶部之间的距离的1/3至2/3区间中，最优选地大致位于中心轴线与顶部之间距离的1/2处。当然能够设想到铰链轴线的其他位置，例如位于屋顶窗的中央处。

为了保护窗本身的内部和部件并为了确保相对于周围的屋顶的防风雨过渡，屋顶窗包括覆盖部，覆盖部包括防水构件(未示出)、包层和覆盖元件，其中示出了框架侧部覆盖元件和窗扇侧部覆盖元件。屋顶窗覆盖部与铰链部分的组件使得能够在不限制屋顶窗可以打开的自由度的情况下进行保护以免受天气的影响。

现在参照图2至图4，示出了典型覆盖组件的详细视图，覆盖组件包括两个覆盖元件，所述两个覆盖元件经由连接元件连接至铰链的框架铰链部分和窗扇铰链部分。

现在参照图2，示出了包括框架铰链部分和窗扇铰链部分的铰链。两个铰链部分均设置有用于接纳连接元件的装置。

在图3中示出的具体实施方式中，连接元件呈卡扣锚固件的形状，其构造成与铰链的框架铰链部分和窗扇铰链部分的相应的接纳部段连接。在连接元件呈卡扣锚固件的形式情况下，铰链部分的接纳部段可以是保持夹。更详细地，该卡扣锚固件包括构造成邻接相应的覆盖元件的内侧的顶部表面、导引部分以及接合部分。卡扣锚固件的导引部分包括两个相对的导引表面以与保持夹的相对的支承表面相互作用。以这种方式，卡扣锚固件与屋顶窗的框架和窗扇铰链部分之间的连接通过将卡扣锚固件引入与铰链的窗扇铰链部分和框架铰链部分的基板连接的保持夹中来实现。

连接元件通常预先安装在覆盖元件上，并且覆盖元件可以随后在成功安装屋顶窗之后通过比如卡扣装置的连接装置连接至铰链的框架铰链部分。如可以在图4中所看到的，覆盖元件与连接元件之间的附接是通过引入穿透覆盖元件的外表面并被引入连接元件的接纳部段中的机械紧固件、比如铆钉来实现的。

机械紧固件穿透覆盖元件为盖元件的外表面提供了对于从建筑物结构的外侧观察的观察者而言不太具有吸引力的外观。此外，覆盖元件通常是涂覆有铝的薄件，该薄件可能根据机械紧固件的穿透而变形。因此，覆盖元件可能失去它的原始的尺寸和构造形成力。然后可以将组装的覆盖元件配装至铰链的框架铰链部分。

现在参照图5和图6，示出了根据本发明的拆解的覆盖元件的第一实施方式。

覆盖元件10’包括适于在安装状态下背对顶窗的外表面和适于面向屋顶窗的铰链的铰链的内表面，以及附接至覆盖元件10’的内表面的连接元件20’，其中，连接元件20’中包括至少一个锚固部分25’，所述至少一个锚固部分25’适于被引入并保持于雕刻在覆盖元件10’的雕刻表面11’中的至少一个腔12中。雕刻表面11’包括多个腔，所述多个腔提供了覆盖元件10’与连接元件20’的锚固部分25’之间的多个互锁接合部。

在图5和图6中示出的具体实施方式中，连接元件20’的锚固部分25’由与连接部分20’成一体的热塑性聚合物制成，即，整个连接元件20’由热塑性聚合物制成。在本发明的一个实施方式中，通过下述方式将连接元件20’附接至覆盖元件10’：加热覆盖元件10’并且随后将连接元件20’的锚固部分25’压靠覆盖元件10’的内侧的已加热的雕刻表面11’，从而来自覆盖元件10’的热将使锚固部分25’熔化。随着锚固部分25’熔化，热塑性塑料将流进雕刻表面11’中的腔12中。在腔12被填充之后，停止加热，并且热塑性塑料被允许凝固，从而形成覆盖元件10’与连接元件20’的锚固部分25’之间的机械互锁接合部。

现在转向图7a和图7b，连接元件20”被示出为附接至雕刻表面11”。在示出的实施方式中，雕刻表面11”已经雕刻有呈横过雕刻表面11”延伸的多个凹槽的形式的腔。尽管在图7a和7b中不能看到，但是凹槽已经以与0度不同的极角被雕刻，使得腔以相对于雕刻表面11”的法向量成角度的方式延伸到雕刻表面11”中。

此外，凹槽中的每个第二槽以与其他凹槽不同的90度方位角雕刻。这已经提供了在雕刻表面11”上形成网格的交叉的凹槽的图案。由于腔沿不同的方向延伸到雕刻表面11”中，腔配合保持锚固部分25”，这是因为施加在附接的覆盖元件10”和连接元件20”上的力决不会与所有的腔平行。

连接元件20”设置有从连接元件20”的基部径向延伸的边沿。该边沿为连接元件20”提供了扩大的连接区域，使得锚固部分25”可以根据需要附接至雕刻表面11”中的尽可能多的腔，以获得覆盖元件10’与连接元件20”之间的足够牢固的附接。

在所示的实施方式中，连接元件10”由透明材料制成，该透明材料允许锚固部分25”由UV固化型的粘合剂提供，因为即使在连接元件20”已被压靠雕刻表面11”之后，粘合剂也可以被照亮并固化。

通常，粘合剂并非必须是UV固化型的，粘合剂被选择成用于增强对固化过程的控制。粘合剂的重要性能主要在于它的强度和对制造连接元件20和覆盖元件10的材料的粘附性。然而，粘合剂在为流体时还应当具有允许其进入腔12的粘度，并且在固化时还应当具有至少约为-20℃至100℃、优选地为-40℃至120℃的温度公差，使得粘合剂能够承受冬季和夏季两个季节的条件。

可应用的粘合剂的一个示例为DELO-MF4055，DELOMF4055是具有上述性能的光固化型粘合剂。如前所述，光固化型粘合剂的使用要求覆盖元件10或连接元件20中的至少一者对相关波长的光来说是透明的，即，覆盖元件10或连接元件20中的一者的材料应当具有足够高的透射系数以允许光到达粘合剂。

在另一实施方式中，边缘由热塑性塑料制成，因此允许该边缘用作锚固部分25”。在这样的实施方式中，锚固部分25”将在组装时被局部加热，使得仅锚固部分25”而不是连接元件20”的其余部分超过热塑性塑料的熔化温度。然后可以将熔化的锚固部分25”引入雕刻表面11”的腔中，熔化的锚固部分25”被允许在雕刻表面11”的腔中固化并形成机械锁定接合部。

所示实施方式的连接元件20”还设置有弹簧锁29”。弹簧锁29”允许连接元件20”将覆盖元件10”可释放地连接至铰链部分。类似的弹簧锁29”也可以结合到本发明的其他实施方式中。

现在转向对覆盖元件与连接元件之间的附接的优选实施方式的描述。

图8示出了覆盖元件10的第一横截面图。根据本发明，覆盖元件10的雕刻表面11已经经受了来自关于覆盖元件的表面的法向量成角度的方向——即，该方向的极角与0度不同——的激光束。该极角表示为角度α，并且角度α优选地介于10度至80度之间，更优选地介于30度至70度之间。

激光雕刻步骤为覆盖元件10的雕刻表面提供第一类腔12。第一类腔12沿优选地不与雕刻表面11的法向量平行的方向从覆盖元件10的雕刻表面11以长度(L)延伸至覆盖元件10中。

在大多数情况下，覆盖元件将雕刻有下述腔，腔的长度(L)在100μm至1000μm范围内、优选在200μm至800μm范围内、更优选在200μm至400μm范围内，以提供具有所需要的强度的附接。

距离S是两个相邻腔之间的距离。可以设想，对于每对相邻腔而言，两个相邻腔之间的距离S可以是独立的。

现在参照图9至图11，示出了具有腔12、13、14的不同布置的雕刻表面11的三个实施方式。

在图9和图10中，雕刻表面11包括多个第一类腔12和多个第二类腔13。第一类腔12向“左”延伸，并且第二类腔13向“右”延伸。然而，可以设想的是，“右”或“左”是当在二维图中观察第一类腔12和第二类腔13时的简化形式，并且第一类腔12和第二类腔13的方向可以延伸至平面中或延伸出平面。

通过设置不沿平行方向延伸至雕刻表面11中的第一类腔12和第二类腔13，在覆盖元件10与连接元件20之间实现的附接具有提高的剥离强度和/或冲击强度。

第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14可以以高自由度设置，这也由图9和图10示出。在图9中的实施方式中，第一类腔12和第二类腔13以块的形式连续设置，并且在图10中的实施方式中，第一类腔12和第二类腔13交替设置。

可以设想在本发明的一个实施方式中，第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14可以以块的组合的方式交替设置。

在本发明的另一个实施方式中，其中，第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14交替设置在雕刻表面11上，相邻的第一类腔12与第二类腔13之间的距离S可以≥0。

现在参照图11，示出了与图9和图10中的实施方式相关的类似实施方式。雕刻表面11设置有第三类腔14，第三类腔14与覆盖元件10的雕刻表面11的法向量平行，即第三类腔14已经以0度的极角被雕刻。

现在参照图12，示出了从上方观察的覆盖元件10的雕刻表面11的实施方式。雕刻表面11设置有一个形成螺旋的连续腔。

总体上，在一个实施方式中，螺旋可包括第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14，其中，每个相邻的第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14之间的距离≥0。

现在参照图13，示出了与图12中的实施方式类似的实施方式。该实施方式中的螺旋由一系列非连接腔形成。腔可以包括以不同的极角和/或方位角延伸至表面中的第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14。此外，第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14可以以块的形式、交替的形式或以块的形式与交替的形式的组合的方式来设置。

现在参照图14，示出了从上方观察的覆盖元件10的雕刻表面11的实施方式。雕刻表面11设置成连续腔的网格。因此，连接元件20的锚固部分25可以设置在网格的一部分上或者可以覆盖网格的整个区域。由于雕刻过程是相对非侵入性的并且不会显著地削弱表面，可以在比被连接元件20所覆盖的表面更大的表面上雕刻覆盖元件10。这允许生产线中存在一些误差。

通常，连接元件20还可以覆盖比由网格或根据本发明的任何图案所提供的区域更大的区域。由腔12、13、14所覆盖的深度和表面积根据所需的附接强度以及连接元件20覆盖的面积的大小来确定。在一些情况下，可能仅需要雕刻覆盖元件10与连接元件20之间的连接接合处的外周缘。

现在参照图15，图15示出了与图14中的实施方式类似的在覆盖元件10的表面11中雕刻的网格图案。覆盖元件10的雕刻表面11上的腔设置为非连接腔，即每个腔之间存在距离S。

现在参照图16，示出了多个网格图案。连接元件20可以附接在雕刻表面11上，使得连接元件20与每个网格接触。然而，这不是必需的。

可以设想，多个连接元件20可以附接至一个覆盖元件10，其中，每个连接元件可以具有单独的锚固部分25，以使得连接元件20与覆盖元件10连接。

图17示出了根据本发明的雕刻表面11的实施方式。雕刻表面11上的图案由直径变化的同心圆提供。在所示的实施方式中，其中，从上方观察雕刻的圆形腔，而无法看到该腔延伸到表面中的方向。在优选的实施方式中，每个圆形腔是旋转对称的，使得腔是以恒定的极角和变化的方位角雕刻的。

通常，同心圆的图案包括第一类腔12、第二类腔13和/或第三类腔14。

图18a和图18b示出了通过本发明获得的覆盖元件10与连接元件20之间的附接的示意图。通过提供覆盖元件10的雕刻表面11来获得附接，雕刻表面包括至少一个第一类腔12。

通过将连接元件20的锚固部分25引入至少一个第一类腔中以将连接元件20附接至覆盖元件10，从而提供覆盖元件10与连接元件20之间的附接。

其中，通过使覆盖元件10经受呈与0度不同的极角的激光束来执行雕刻覆盖元件10的表面11的步骤。

雕刻表面11设置有多个第一类腔12。连接元件20设置有锚固部分25，锚固部分25具有面向雕刻表面11的表面21。在该实施方式中，锚固部分25由热塑性聚合物制成，并且通过将覆盖元件10加热并将连接元件20放置在雕刻表面11上来将锚固部分25引入雕刻表面11中。随后允许锚固部分25熔化并沉降到雕刻表面11的第一类腔12中。

通常，连接元件的锚固部分可以在向覆盖元件和/或连接元件提供热之前放置在覆盖元件的雕刻表面上。

在本发明的另一实施方式中，可以通过加热装置、比如但不限于高温、激光焊接或超声波直接加热连接元件20的锚固部分25。

现在参照图19a和图19b，示出了本发明的一个实施方式，其中，锚固部分25被设置为连接元件20的表面21与覆盖元件10的雕刻表面11之间的粘合剂层30。

粘合剂层30是被引入第一类腔12中的UV固化型粘合剂。激活粘合剂并且随后将连接元件20的表面21压靠在覆盖元件10的雕刻表面11上，直到形成附接为止。

现在参照图20，示出了本发明的一个实施方式的示意图，其中，覆盖元件10的雕刻表面11设置有以块的形式设置的第一类腔12和第二类腔13。覆盖元件10由金属制成，并且连接元件20由塑料制成。在连接元件20之间设置有由粘合剂层30制成的锚固部分25。

现在参照图21，示出了本发明的一个实施方式的示意图。该实施方式与图20中所示的实施方式类似。然而，在该特定实施方式中，连接元件20和覆盖元件10均已经受了根据本发明的激光雕刻步骤。此外，在两个雕刻表面11、21之间设置有由粘合剂层30制成的锚固部分25。

Claims (20)

1.一种提供用于覆盖屋顶窗的铰链部分的具有连接元件的覆盖元件的方法，所述方法包括步骤：

a)通过使所述覆盖元件经受处于极角α₁的激光束而雕刻所述覆盖元件的内表面以提供具有至少一个腔的雕刻表面；以及

b)通过将所述连接元件的锚固部分引入所述至少一个腔中而将所述连接元件附接至所述覆盖元件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个腔是以与0度不同的极角α₁雕刻的，所述极角α₁优选地在10度与80度之间，更优选地在15度与70度之间，最优选地在20度与60度之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤a)还包括通过下述方式在所述雕刻表面上雕刻至少一个另外的腔：使所述覆盖元件经受来自与用于雕刻所述至少一个腔的方向不同的方向的激光束，使得所述至少一个腔与所述至少一个另外的腔不沿平行方向延伸至所述雕刻表面中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述至少一个腔和所述至少一个另外的腔是以相同的极角α₁、但以不同的方位角雕刻的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个腔和/或所述至少一个另外的腔在所述覆盖元件的所述表面中形成图案，所述图案优选地选自网格、栅格、圆形或螺旋形。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述覆盖元件由塑料或金属制成，优选地由铝或经涂覆的铝制成。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，激光雕刻由至少两个激光器执行，其中，所述至少两个激光器在所述覆盖元件的所述雕刻表面上提供了来自不同极角和/或方位角的激光束。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述锚固部分是热塑性聚合物，并且步骤b中的将所述锚固部分引入所述雕刻表面中的步骤是通过将所述连接元件的所述锚固部分熔化并允许熔化的所述锚固部分沉降到所述雕刻表面的腔中来执行的。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述连接元件的所述锚固部分的熔化是通过激光、热或超声来实现的。

10.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述连接元件被直接模制在所述雕刻表面上，由此所述锚固部分被引入且形成在所述雕刻表面中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述连接元件模制到所述覆盖元件是通过注塑模制执行的。

12.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，所述锚固部分是以层设置在所述覆盖元件的所述雕刻表面与所述连接元件之间的粘合剂。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述覆盖元件的面向粘合剂层的所述雕刻表面经受步骤a。

14.根据权利要求12和13所述的方法，其中，所述粘合剂是光固化型粘合剂，优选地是UV固化型粘合剂。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法包括在步骤b)期间和/或之后将所述覆盖元件与所述连接元件压靠彼此的附加步骤。

16.一种用于覆盖屋顶窗的铰链部分的覆盖元件，所述覆盖元件具有外侧和内侧并且包括连接元件，所述连接元件适于将所述覆盖元件连接至所述铰链部分，所述连接元件附接至所述内侧，

其中，所述内侧的雕刻表面包括以极角α₁延伸至所述雕刻表面中的至少一个腔，并且

所述连接元件包括保持在所述至少一个腔中的锚固部分。

17.根据权利要求16所述的覆盖元件，其中，α₁与0度不同，α₁优选地在10度与80度之间，更优选地在15度与70度之间，最优选地在20度与60度之间。

18.根据权利要求16或17所述的覆盖元件，其中，所述雕刻表面包括至少一个另外的腔，所述至少一个另外的腔以与所述至少一个腔不同的方向延伸至所述雕刻表面中，使得所述至少一个腔和所述至少一个另外的腔没有沿平行方向延伸至所述雕刻表面中。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的覆盖元件，其中，所述锚固部分由粘合剂、优选地光固化型粘合剂、更优选地UV固化型粘合剂来提供。

20.根据权利要求16至18中任一项所述的覆盖元件，其中，所述连接元件由热塑性塑料制成。