EA022533B1

EA022533B1 - Способ изготовления стеклопакетного блока и окно, содержащее такой стеклопакетный блок

Info

Publication number: EA022533B1
Application number: EA201070226A
Authority: EA
Inventors: Петер Сеннеркер; Кристиан Эрнсвиг Нильсен; Ларс Кристенсен
Original assignee: Вкр Холдинг А/С
Priority date: 2007-08-03
Filing date: 2008-07-31
Publication date: 2016-01-29
Also published as: US9115536B2; CN103470148A; PL3124733T3; US20100199591A1; HUE029396T2; PL2188478T3; EP2188478A1; CN101815839A; US20150064373A1; WO2009018827A1; US9376852B2; CN103470148B; CN101815839B; ES2593323T3; EP2188478B1; EP3124733A1; HUE039545T2; EA201070226A1; EP3124733B1

Abstract

В изобретении стеклопакетный блок содержит стеклопакет, образованный стеклянными листами (31, 35), и выполнен с краевым элементом (37, 38) посредством формования. Краевой элемент соединяется посредством адгезии с стеклопакетом в процессе формования и, по меньшей мере, частично заключает край по меньшей мере одного листового элемента.

Description

Настоящее изобретение относится к способу изготовления стеклопакетного блока, приспособленного для установки в оконной раме и содержащего стеклопакет, который включает в себя первый листовой элемент, предназначенный для обращения наружу, и второй листовой элемент, предназначенный для обращения внутрь здания в установленном положении, причем упомянутые листовые элементы, такие как листы стекла, отделяются одной или более проставок. Изобретение также относится к окну, содержащему такой стеклопакетный блок, причем упомянутое окно предназначено для использования в жилых, административных или промышленных зданиях.

При застеклении вертикальных окон, а также окон верхнего света стеклопакет обычно крепится к раме, поддерживающей стекло, т.е. традиционно к оконной створке, посредством профилей для остекления, прикрепляемых к раме при помощи винтов. Стеклопакет удерживается на месте при помощи проставок и скобок для остекления. Хотя данный способ признан очень эффективным, он имеет ряд недостатков, к числу которых относится большое количество различных деталей, требующихся для остекления, и тот факт, что прерывистая опора может вызывать потенциально разрушительные напряжения в стеклопакете, особенно при использовании обычного листового оконного стекла. Это влияет на срок эксплуатации стеклопакета в том, что касается обрыва и повреждения в уплотнении, причем последнее приводит к образованию конденсата в пространстве между двумя листами стекла, образующими стеклопакет.

Недавно были предприняты попытки прикрепления стеклопакета к раме посредством приклеивания. Это обеспечило непрерывную опору для стеклопакета, позволяющую ему выдерживать более значительную долю нагрузок, обусловленных ветром и другими погодными факторами. Это, в свою очередь, позволяет использовать более тонкие профили для рам с уменьшенным весом, и исполнение профилей для рам может быть специально предназначено для обеспечения улучшенных изолирующих свойств. Последнее, но не менее важное, тонкие рамные конструкции позволяют увеличить площадь оконного стекла, увеличивая проникновение света, и таким образом использование бесплатного солнечного тепла.

В последние годы технология склеивания превратилась в реальную альтернативу обычной вставке стеклопакетного блока, поскольку теперь можно осуществлять клеевое соединение, которое обладает высокой стойкостью к динамическим нагрузкам, теплу, ультрафиолетовому излучению и даже влажности. Например, приклеивание используют в так называемой технологии моментального остекления, в которой адгезив заменяет уплотнение и резиновые прокладки, и стеклопакетные блоки приклеивают к створке или профилю для остекления для получения структурного соединения между стеклопакетом и створкой или рамой.

Однако технология склеивания не заняла значительного объема рынка для окон, и ее применение при распределении оконных проемов и остеклении пока еще имеет ряд нерешенных проблем. Например, не предусмотрено надлежащего решения проблемы закрепления стеклопакета в случае нарушения прочности сцепления, а также отсутствуют критерии расчета, связанные с прочностью и механическими свойствами клея. Кроме того, качество клеевого соединения зависит от внешних условий на участке, где осуществляется склеивание, от подготовки поверхностей для соединения посредством адгезии и др., и поэтому работники, осуществляющие склеивание, должны быть специально обучены. Это влечет за собой необходимость значительных капиталовложений в климат контроль, системы контроля качества и обучение персонала. Стандарты для критериев расчета стеклопакетов и окон пока еще не созданы.

Поэтому задачей изобретения является создание способа изготовления стеклопакетного блока, который можно прикреплять к раме окна прочным и надежным способом и с использованием меньшего количества деталей, чем требуется для обычного остекления.

Это достигается посредством способа, в котором стеклопакет выполняют с краевым элементом посредством формования, причем краевой элемент соединяют посредством адгезии со стеклопакетом в процессе формования, и, по меньшей мере, частично заключает край по меньшей мере одного листового элемента.

Посредством прикрепления элемента стеклопакета к краевому элементу обеспечивается непрерывная опора вдоль всего края стеклопакета, но без необходимости использования клея. Затем краевой элемент прикрепляют к оконной раме при помощи винтов, формования или любого другого пригодного средства, отсоединяемого или неотсоединяемого. Таким образом, нет необходимости в скобах для остекления и др., и тот факт, что края стеклопакета защищены краевым элементом, делает процесс установки менее чувствительным. В данном документе термин рама включает в себя как неподвижные, так и подвижные рамы, включая традиционные створки. Кроме того, данный термин включает в себя такие элементы, которые также включают в себя другие элементы, и стеклопакетный блок может использоваться с любым типом окна независимо от количества рам и др.

Термин заключает не следует понимать, как будто бы краевой элемент содержит в себе или охватывает весь край стеклопакета; простой контакт между поверхностями краевого элемента и стеклопакета может обеспечить достаточное закрепление посредством адгезии.

При использовании обычных теплоизолирующих стеклопакетов и подобных стеклопакетов краевой элемент может быть выполнен с возможностью охватывания всего края стеклопакета, таким образом

- 1 022533 функционируя в качестве дополнительного уплотнения стеклопакета. Однако краевой элемент можно также сформовать целиком на внутренней стороне стеклопакета, с формой, которая обеспечивает сцепление только с наружной стороной, или так, что он контактирует только с крайней поверхностью одного или обоих листовых элементов. Возможны также комбинации способов соединения, означающие, что краевой элемент может, например, сцепляться как с краем, так и с наружной поверхностью, и что краевой элемент может соединяться посредством адгезии различными способами на разных сторонах элемента стеклопакета. Краевой элемент может также сцепляться с проставками, уплотнениями и подобными элементам.

Другие типы стеклопакетов содержат выступающие края, которые можно использовать для прикрепления краевого элемента. Одним примером являются ступенчатые стеклопакеты, в которых край одного из стеклянных листовых элементов выступает над краем других листовых элементов и над проставками. Тогда краевой элемент можно прикрепить к краю выступающего листового элемента, либо на внутренней, либо на наружной, либо на крайней поверхности (поверхностях). Возможно прикрепление к меньшему оконному стеклу, в частности к его крайним поверхностям.

При изготовлении стеклопакетного блока можно также создавать стеклопакет из двух листов. Если первый листовой элемент прикреплен к краевому элементу посредством процесса формования, то второй листовой элемент можно впоследствии или одновременно соединить с первым листовым элементом или наоборот. Данный способ обычно оставляет пространство между краевым элементом и вторым листовым элементом. Данное пространство можно использовать для введения заполняющих газов или подобных сред в полость между двумя листовыми элементами стеклопакета и для введения дополнительного уплотнения стеклопакета. Когда такие операции завершены, упомянутое пространство заделывают замазкой.

Независимо от типа стеклопакета, листовые элементы могут быть параллельными друг другу, как это бывает чаще всего, или один может быть расположен под наклоном относительно другого, так что расстояние между ними изменяется. Данный последний тип стеклопакета обладает особенно хорошими звукоизолирующими свойствами, и данный принцип можно также применять к стеклопакетам из трех листов, чтобы таким образом обеспечить еще лучшую звукоизоляцию.

Элементы стеклопакета обычно являются прямоугольными, но можно также использовать другие формы, такие как квадратная, круглая, полукруглая, треугольная или трапециеобразная.

В зависимости, помимо прочего, от типа стеклопакета и имеющихся функций краевой элемент может быть выполнен с возможностью заключения всех краев по меньшей мере одного листового элемента или только некоторых из них. Заключение всех краев обеспечивает особенно надежное удерживание стеклопакета, но для обеспечения последующего добавления соответствующих элементов, таких как свертывающиеся шторы, можно предпочтительно оставлять свободным один или более краев по меньшей мере одного из листовых элементов. В частности, при использовании ступенчатых стеклопакетов заключение может быть также ограничено только одним из двух листовых элементов, но в других случаях может быть предпочтительным, чтобы края каждого из двух листовых элементов были заключены краевым элементом. Наглядным примером является заключение теплоизолирующих стеклопакетов, в котором края двух листовых элементов находятся на одной линии. Однако изолирующие свойства ступенчатого стеклопакета можно также улучшить посредством заключения обоих листовых элементов и для некоторых применений может быть также предпочтительным, чтобы внутренний листовой элемент был заключен в верхней и нижней части, а наружный листовой элемент был заключен с боков или наоборот.

Краевой элемент можно понимать как содержащий ряд функциональных поверхностей, служащих в качестве опоры для ряда функций, необходимых для функциональных возможностей окна, включающих в себя, помимо прочих, средства для перемещения элементов, направляющие средства для воды, электрические элементы, уплотнения и элементы, повышающие жесткость и прочность конструкции. До сих пор данные функции были связаны с рамой рамами окна и, таким образом, размещение краевого элемента с функциональными поверхностями обеспечивает более простое устройство рамных элементов.

Один пример функциональной поверхности заключается в том, что краевой элемент выполнен с выступом, выступающим над краем стеклопакета выше наружной поверхности наружного листового элемента, при этом упомянутый выступ закрывает стык между стеклопакетом и краевым элементом. Таким образом, наружная поверхность краевого элемента выполняет функцию защиты упомянутого стыка, и упомянутый выступ будет удерживать стеклопакет в том случае, если соединение между краевым элементом и стеклопакетом будет нарушено. Выступ может быть сформован как одно целое с краевым элементом или он может быть образован выступающим соединительным элементом, таким как алюминиевая направляющая.

Однако наружная поверхность краевого элемента может также находиться на одном уровне с наружной поверхностью стеклопакета, чтобы таким образом выполнять функцию стока дождевой воды, или на одном уровне с внутренней поверхностью стеклопакета, выполняя только функцию поверхности соединения и позволяя стеклопакету выступать над краевым элементом и рамой.

В еще одном примере наружная поверхность краевого элемента выполнена с гребнем, выступаю- 2 022533 щим, по существу, перпендикулярно плоскости стеклопакета. Такой гребень может выполнять функцию направляющей для стекающей воды, предотвращая ее проникновение встык между окном и фасадом, в котором оно установлено.

Термин функциональная поверхность не ограничивается свойствами формовочного материала или сформованной части краевого элемента. Наоборот, вставка соединительного элемента в материал таким образом, что он выступает через поверхность, может придавать функциональные возможности. Такой соединительный элемент можно использовать, например, для соединения краевого элемента с элементом облицовки, с оконным сетчатым элементом или с оконной рамой.

При использовании оконной рамы, выполненной из пластмассы, алюминия или другого формовочного материала, соединение с ней стеклопакета можно также обеспечить посредством формования. Или формовочные материалы обоих элементов имеют достаточную силу сцепления, чтобы обеспечить надежное соединение, или же соединительный элемент вставляется с одним концом в раму, а другим концом в краевой элемент. В качестве альтернативы элемент, выполненный первым, содержит канавку в форме ласточкина хвоста, которую может заполнять формовочный материал второго элемента, таким образом образуя постоянное соединение.

Формование оконной рамы можно осуществлять до, одновременно или после формования краевого элемента.

Краевой элемент может быть выполнен посредством комбинирования нескольких краевых элементов, которые сформованы отдельно или имеют разные конфигурации. Например, если краевой элемент содержит гребень, то гребень на нижнем элементе краевого элемента может содержать выпускные отверстия или промежутки или может быть вообще исключен на данном краевом элементе.

Формование предпочтительно осуществляется посредством реактивного литья под давлением (КТМ) или литья под низким давлением. Предпочтительными формовочными материалами являются термопласты, такие как полиуретан или полиолефин. Другие пригодные материалы включают в себя термопластичные материалы, такие как поливинилхлорид, полиэтилен или полипропилен, термопластичные эластомеры и термореактивные эластомеры, такие как этиленпропилендиенмономер (ΕΌΡΜ).

Ниже изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи, где:

фиг. 1 представляет собой вид в перспективе стеклопакетного блока с краевым элементом в соответствии с изобретением;

фиг. 2а и 2Ь представляют собой виды в разрезе, выполненном вдоль линии ΙΙ-ΙΙ, показанной на фиг. 1, и иллюстрирующие изготовление и заключение ступенчатого стеклопакета;

фиг. 3 представляет собой вид в разрезе, соответствующий видам, показанным на фиг. 2а и 2Ь, теплоизолирующего стеклопакета, в котором весь край заключен в краевой элемент, причем краевой элемент прикреплен к уплотнению;

фиг. 4а и 4Ь представляют собой виды в разрезе, соответствующие виду, показанному на фиг. 3, и изображающие соединение рамы с краевым элементом;

фиг. 5 представляет собой вид в разрезе, соответствующий виду, показанному на фиг. 3, и изображающий прикрепление краевого элемента к раме при помощи защелкивающейся системы;

фиг. 6 представляет собой вид в разрезе, соответствующий виду, показанному на фиг. 3, и изображающий прикрепление краевого элемента к раме при помощи соединительного элемента, прикрепленного к раме винтами;

фиг. 7 представляет собой виды в разрезе, соответствующие виду, показанному на фиг. 3, и изображающие краевые элементы с прямолинейным и угольным соединительными элементами соответственно; фиг. 8 представляет собой вид в разрезе формы для изготовления стеклопакетного блока с краевым элементом, соответствующий виду, показанному на фиг. 3.

На фиг. 1 показан один вариант осуществления стеклопакетного блока с краевым элементом, изготовленного в соответствии с изобретением. Данный стеклопакетный блок можно использовать для любого типа окна, установленного либо вертикально, либо под наклоном на фасаде или крыше любого жилого, административного или промышленного здания. Он содержит оконное стекло 1 (в дальнейшем также называемое стеклопакетом) и краевой элемент 2, изготовленный из полиуретана, причем упомянутый краевой элемент изготавливают посредством формования на стеклопакете, как будет описано ниже. Одна из основных функций краевого элемента заключается в том, чтобы создать структурное соединение между стеклопакетом и рамой (не показанной) окна.

В показанном варианте осуществления краевой элемент 2 окружает весь край стеклопакета, однако необходимо понимать, что он может быть также И-образным, окружая стеклопакет с трех из четырех сторон, или можно использовать отдельные элементы на каждой стороне, оставляя углы стеклопакета свободными. Необходимо также понимать, что возможны также стеклопакетные блоки с другими геометрическими конфигурациями, т.е. стеклопакетный блок, имеющий полукруглую или треугольную форму, также находится в пределах объема данного изобретения.

Краевой элемент 2 может быть изготовлен посредством использования любой пригодной технологии формования, однако предпочтительным является литье под давлением, например реактивное литье под давлением (ЫМ). При использовании технологии ЫМ, которая будет описана ниже, токопроводя- 3 022533 щие элементы, пластмассовые или металлические элементы, увеличивающие прочность и жесткость, винты и др. можно формовать в краевом элементе. Кроме того, технология ММ позволяет объединять детали, такие как уплотнения, в краевом элементе.

Стеклопакет обычно состоит из монолитных стеклянных элементов. В данном документе термин монолитное стекло включает в себя отожженное стекло, закаленное стекло, ламинированное стекло, армированное стекло, фасонное или узорчатое стекло, а также другие типы стекла, которые используются в обычных стеклопакетах. Даже если имеется ссылка как изготовленный из стекла, необходимо понимать, что можно также использовать плексиглас (известный также как перспекс) или любой другой листовой элемент, прозрачный или непрозрачный, который является пригодным для конкретного использования окна, включая люминесцентные материалы. Стекло может быть снабжено покрытиями на одной или на обеих сторонах. Полость между листовыми элементами может быть заполнена осушенным воздухом, газом, таким как Аг, Кг или Хе, или газовыми смесями, пригодными для улучшения изолирующих свойств стеклопакета посредством уменьшения его величины и. Можно также использовать вакуумный стеклопакет в виде стеклопакета со слоем аэрогеля, заполняющего пространство между листовыми элементами. При использовании стеклопакета, который можно лучше всего изготавливать в виде относительно малых блоков, таких как вакуумные стеклопакеты, можно размещать рядом несколько стеклопакетов для образования большего элемента, имеющего требуемый размер. Данный способ можно также использовать для создания различных участков стеклопакета, обладающих различными свойствами, например цветом, непрозрачностью, изоляцией и др.

Дистанционные профили или проставки можно выполнять из металла или пластмассы. В полых дистанционных профилях можно размещать осушитель, введенный в матрицу или в газопоглотитель в каждой из полостей, определяемых стеклянными листами и дистанционными профилями. Это можно осуществлять в рамках изготовления стеклопакетного блока, или различные элементы можно изготавливать заранее.

Листовые элементы стеклопакета обычно являются плоскими и параллельными друг другу. Однако они могут быть также изогнутыми для использования с фонарем верхнего света бордюрного типа, и расстояние между ними можно изменять, что может улучшать звукоизолирующие свойства стеклопакета.

Стеклопакетом может быть стеклопакет обычного типа, в котором все листовые элементы имеют одинаковый размер и форму, или может быть ступенчатый стеклопакет. Ступенчатыми стеклопакетами являются стеклопакеты, в которых разные стеклянные листы имеют разную высоту и/или ширину, так что один лист выступает над другим по меньшей мере на одном его крае. Кроме того, можно использовать стеклопакеты, содержащие три или более листовых элементов, например, такие как теплоизолирующие стеклопакеты из трех стекол, в виде комбинаций различных типов стеклопакетов, таких как традиционный теплоизолирующий стеклопакет, в комбинации с одним листовым оконным стеклом.

Благодаря непрерывному соединению между стеклопакетом и краевым элементом, обеспечиваемому посредством процесса формования, стеклопакетный блок может функционировать как структурный элемент, способствующий выдерживанию нагрузок, действующих на окно. Это связано с другим распределением нагрузки на краях стеклопакета по сравнению с обычным стеклопакетом, которые также требуют использования стекла, предпочтительно закаленного или отожженного, которое является более тонким по сравнению со стеклом, используемым при установке стеклопакета обычным способом, когда отсутствует структурное соединение между стеклопакетом и рамой.

Заключение оконного стекла может быть достигнуто различными способами. Ниже будут описаны некоторые из них, которые служат только в качестве примеров и не предполагают ограничения объема данного изобретения.

На фиг. 2 показан один способ изготовления стеклопакетного блока с краевым элементом. Прежде всего, монолитный стеклянный лист 31, который предпочтительно является закаленным или отожженным, снабжают соответствующим маскирующим слоем и/или грунтовкой (не показана) участков прикрепления. Затем стеклянный элемент 31 заключают в краевой элемент 32 посредством формования, как показано на фиг. 2а. Краевой элемент предпочтительно выполнен из полиуретана, и в процессе формования в него может быть введен упрочняющий элемент 33. Затем заключенный стеклянный лист объединяют с одним или более дополнительными монолитными стеклянными листами 35, как показано на фиг. 2Ь. Стеклянные листы удерживаются на расстоянии друг от друга при помощи дистанционных профилей 34 вдоль края стеклянных листов. В показанном варианте осуществления созданный стеклопакет является ступенчатым, однако данный способ можно также использовать для изготовления стеклопакетов со стеклянными листами, имеющими одинаковый размер и форму.

Когда ступенчатый стеклопакет изготавливают таким образом, остается пространство 36 между краевым элементом и краем незаключенного стеклянного листа, обеспечивающее введение устройства для заделки швов с целью создания дополнительного уплотнения стеклопакета. Затем данное пространство заделывают замазкой, такой как герметизирующая паста на силиконовой основе.

Вариант способа, описанного со ссылкой на фиг. 2а и 2Ь, показан на фиг. 2с. В данном случае проставка 34 заглублена относительно краев двух листовых элементов 31, 35, которые находятся, по существу, на одной линии. Как описано выше, перед сборкой стеклопакета наружный листовой элемент 31

- 4 022533 заключают в краевой элемент. Перед данным процессом формования проставку предпочтительно прикрепляют к наружному листовому элементу, поскольку в данном случае он может служить в качестве ограничителя для формовочного материала, и можно обеспечить особенно плотное соединение. После сборки стеклопакета краевой элемент можно удлинить посредством формования второй части 38, заключающей внутренний листовой элемент 35, и сцепления посредством адгезии с первой частью 37. Данный способ, конечно, можно также использовать со стеклопакетами, в которых края двух листовых элементов не находятся на одной линии. В особых условиях краевой элемент можно также создавать за три или более этапов формования. Множество этапов формования может быть предпочтительным, например, если требуется краевой элемент с разными свойствами на внутренней и внешней сторонах, например, с разными цветами или разной стойкостью к атмосферным воздействиям.

Полость, образовавшуюся между стеклянными листами 31 и 35 и дистанционным профилем 34, можно заполнить изолирующим газом. Преимущества использования такого заполнения газом относятся ко всем оконным стеклопакетам, описанным в данном документе, даже если это прямо не указано.

Упрочняющий элемент 33 выполнен также с возможностью выполнения функции соединительного элемента для прикрепления краевого элемента 32 к раме окна (не показанной).

Другой способ создания стеклопакетного блока с краевым элементом, показанный на фиг. 2Ь, начинается с готового стеклопакета, а затем заключают его наружный стеклянный лист 31. Затем пространство 36, образующееся между краевым элементом и внутренним стеклянным листом, можно образовать при помощи стержня в форме.

Стеклопакетный блок с краевым элементом с обычным стеклопакетом, содержащим два стеклянных листа 51, 53, имеющих одинаковый размер и форму, может быть изготовлен посредством заключения стеклопакета, как показано на фиг. 3. Заключающий краевой элемент 54 сцепляется с наружным стеклянным листом 51, с уплотнением на наружной стороне дистанционного профиля 52 и с внутренним стеклянным листом 53. Поскольку сам краевой элемент служит в качестве дополнительного уплотнения, необходимости в вышеупомянутом пространстве нет. Однако это связано с тем, что форма должна быть выполнена с возможностью компенсации отклонений в толщине стеклопакета, в которой нет необходимости при заключении только наружного стеклянного листа.

В данном документе показан стеклопакет с классическим дистанционным профилем 52, используемым в обычных теплоизолирующих стеклопакетах, однако дистанционный профиль может также содержать средство для прикрепления краевого элемента, такое как выступающий соединительный элемент (не показанный), который вставляют в краевой элемент в процессе его формования. Может быть также целесообразно обеспечить дистанционный профиль поверхностными характеристиками, которые позволяют материалу краевого элемента соединяться прямо с ним посредством адгезии.

Кроме того, дистанционный профиль может быть снабжен дополнительными функциональными возможностями, такими как звукопоглощающие характеристики, или же между листовыми элементами стеклопакета можно разместить дополнительные элементы, обеспечивающие такие функции.

Прикрепление формовочного материала, предпочтительно полиуретана, краевого элемента к стеклянному листовому элементу достигается исключительно посредством его адгезионных свойств. Адгезия осуществляется в процессе формования. Для обеспечения хорошего сцепления участки прикрепления можно загрунтовать и/или покрыть маскирующим слоем.

Грунтовку осуществляют на покрытых и непокрытых маскирующим слоем участках сцепления стекла и, возможно, также на проставке между стеклянными листами. Пригодной грунтовкой является Саг1оГоп 8с11\уаг/рпшсг ЕРТЕС Όν 990, который может также функционировать в качестве маскирующего слоя. Грунтовкой обычно является жидкость, которую можно наносить на поверхности при помощи щетки или войлочной прокладки.

Нанесение маскирующего слоя дополнительно увеличивает сцепление формовочных материалов, таким образом способствуя оптимальному заключению. Адгезионная прочность на поверхности сцепления предпочтительно больше, чем когезионная прочность формовочного материала, и это приводит к когезионному разрушению, если стеклопакет отрывается из краевого элемента. Маскирующим слоем может быть лак УФ-отверждения, одно или двухкомпонентный лак или любой другой пригодный материал, но предпочтительным является керамическое покрытие.

Нанесение маскирующего слоя имеет дополнительную цель, способствуя эстетической ценности окна и защищая соединенные посредством адгезии материалы и уплотнение стеклопакета от солнечного света. Маскирующий слой обычно является светоустойчивым, но должен как минимум быть непрозрачным для УФ-излучения в области А и УФ-излучения в области В.

Краевой элемент может быть выполнен из термопластичной пластмассы или термореактивного материала. Для любого типа материала стеклопакетный блок и вставные элементы помещают в форму и, когда форму закрывают, впрыскивают материал. Однако термопластичный материал, такой как поливинилхрорид, полиэтилен или полипропилен, термопластичный эластомер или однокомпонентный термореактивный эластомер, такой как ΕΡΌΜ, требует высокого давления и относительно высокой температуры технологического процесса, обычно около 200°С, что означает, что температура стеклопакета может достигать 140°С. Такие температуры могут быть неблагоприятными, когда используются стеклопакет- 5 022533 ные блоки большого размера или когда краевой элемент должен контактировать с дополнительным уплотнением стеклопакетного блока или выполняет дополнительную функцию в качестве вспомогательного уплотнения, в этом случае следует использовать другие способы.

Кроме того, пластификаторы, например, в полихлорвиниле могут вызывать повреждения окрашенных деталей или уплотнения стеклопакетного блока, и поэтому такие материалы следует отделять.

Аполярность многих термопластичных материалов вызывает плохое сходство с другими материалами. Поэтому для обеспечения адгезии со стеклом необходима грунтовка поверхности. Пригодная грунтовка может состоять из изостатического хлорированного полипропилена с привитым малеиновым ангидридом и эпоксидной смолы.

Для устранения вышеупомянутых недостатков краевой элемент можно изготавливать посредством реактивного литья под давлением, которое является, по существу, известной технологией. Двухкомпонентный отверждающийся формовочный материал смешивается в смесительной головке и впрыскивается в закрытую форму, содержащую стеклопакет, подвергающийся заключению.

В качестве формовочного материала особенно предпочтительным является полиуретан, поскольку он обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, является термостойким и стабильным по размерам и хорошо работает под влиянием динамических нагрузок. Кроме того, он является стойким к УФизлучению, кислотам, растворителям и широкому кругу потенциально опасных химических веществ. Это связано с очень высокой стойкостью к атмосферным воздействиям и, следовательно, с медленным старением.

Полиуретан обычно состоит из высокомолекулярного спирта и изоцианата, которые полимеризуются в результате экзотермической реакции. Использование мономера означает, что готовый продукт не имеет напряжений, которые могли бы возникать при использовании термопластичного материала. Компоненты полиуретана обладают очень малой вязкостью, равной приблизительно 50-150 Пас.

Наиболее предпочтительной для изготовления краевого элемента на стеклопакете является технология ΚΙΜ. В технологии ΚΙΜ краевой элемент изготавливают из термореактивного полиуретана посредством смешивания в форме высокомолекулярного спирта и изоцианата. Полимеризация представляет собой экзотермический химический процесс, и поэтому давление и температура в форме являются низкими по сравнению с технологиями, использующими термопластичный материал. Это значительно уменьшает риск повреждения стекла или нарушения уплотнения стеклопакета в процессе формования. В технологии ΚΙΜ форму заполняют в течение нескольких секунд, и через 30-60 с она готова для разгрузки. Для обеспечения адгезии необходима грунтовка поверхностей сцепления материала стеклопакета. Пригодной грунтовкой является Саг1оГоп 8с11\уаг/рптсг (ЕРТЕС ИУ 990).

В процессе ΚΙΜ как давление, так и температура могут поддерживаться относительно низкими. В процессе отверждения в форме обеспечивается давление, равное приблизительно 0,3-1,0 МПа, а температура материала и формы находится в пределах от 70 до 100°С в зависимости от конфигурации формы и от того, является ли полиуретан ароматическим или алифатическим. Это обеспечивает относительно большие колебания в толщине материала и элементов, изготовленных из стали, алюминия, стекла, а также электрических датчиков, проводки и др., которые могут быть встроенными. Кроме того, затраты, связанные с изготовлением форм, являются низкими, и характеристики поверхности, такие как шероховатость, определяемые поверхностями формы, являются очень высокими.

Отвержденный блок готов к выгрузке в течение приблизительно 45-60 с, за которые обычный полиуретан приобретает приблизительно 60-70% конечной прочности. В соответствии с типом используемого полиуретана может быть получена разная твердость 81югс А, например твердость после отверждения составляет 60-90 81югс А, а плотность отвержденного материала будет находиться в пределах 100-800 кг/м³.

Механическая прочность отвержденных элементов можно увеличить посредством введения волокон, таких как стеклянные волокна, в один из двух элементов формовочного материала. Данный процесс называется упрочненным реактивным литьем под давлением (ВстГогссб Кеасйоп ПрссНон Μοιι1άίη§ - ΚΚΙΜ). Кроме того, перед впрыскиванием формовочного материала можно уложить в форму волокнистые коврики, нетканые материалы и подобные элементы. Данный процесс называется структурным реактивным литьем под давлением (§1гис1ига1 Кеасйоп ПрссНон Μοи1ά^η§ - δ-ΚΙΜ). Размещение листовых элементов стеклопакета в форме и заключение его формовочным материалом в процессе формования краевого элемента может рассматриваться как вариант процесса δ-ΚΙΜ. Технологии Κ-ΚΙΜ и δ-ΚΙΜ можно, конечно, комбинировать.

На фиг. 8 показана форма 801 для использования в изготовлении окна в соответствии с изобретением. Как можно видеть, форма состоит из двух частей 801а и 801Ь, при этом нижняя часть 801Ь формы расположена на формовочном столе 806, содержащем нагревательные каналы 807 для регулирования температуры формы. Верхнюю часть формы можно открывать и удалять для обеспечения введения оконного стеклопакета 802с и удаления готового стеклопакетного блока с краевым элементом. В процессе формования стеклопакет опирается на нижнюю часть формы. В данном варианте осуществления используется теплоизолирующий стеклопакет, и формовочный материал (черного цвета) сцепляется не только с двумя листовыми элементами стеклопакета, но также и с уплотнением стеклопакета. Однако

- 6 022533 можно также использовать другие типы стеклопакетов, и форма краевого элемента может быть другой, возможно, приводя к другим поверхностям прикрепления. Соединительные элементы 803, вводимые в краевой элемент в процессе его формования, закрепляют в верхней части 801а формы, когда она открыта, и удерживают таким образом в процессе формования. Другие элементы, такие как проводка и др., можно также заключать или вводить в формовочный материал при условии, что они способны выдерживать условия, существующие в процессе формования. Таким образом, уплотняющие прокладки 804 могут удерживаться верхней частью формы. Данные уплотняющие прокладки служат для обеспечения непроницаемости стыка между полостью формы и окружающей средой и не являются частью стеклопакетного блока. При придании надлежащей геометрии уплотняющие прокладки могут образовывать кольцевую канавку в наружной кромке сформованного объекта. Это, конечно, возможно только при использовании гибкой уплотняющей прокладки, поскольку в противном случае было бы невозможно удалить верхнюю часть формы после отверждения формовочного материала.

Формовочный материал смешивают в верхней части смесителя (не показанной) и затем вводят в форму через впускное отверстие 805а. Когда отвержденный блок удален из формы, материал, оставшийся во впускном отверстии, удаляют посредством отрезания или фрезерования.

Короче, последовательность процесса формования выглядит следующим образом:

a) стеклопакет загрунтовывают соответствующей грунтовкой на поверхностях адгезии;

b) загрунтованные поверхности просушивают;

c) в форму вносят разделительную смазку;

ά) в открытую форму вводят и устанавливают стеклопакет;

е) в форму вставляют и закрепляют соединительные элементы и другие элементы, вводимые или заключаемые в краевой элемент;

ί) форму закрывают;

д) впрыскивают формовочный материал, предпочтительно полиуретан;

1ι) формовочный материал полимеризуется; ί) открывают форму и удаляют стеклопакетный блок;

_)) стеклопакетный блок с краевым элементом очищают, т.е. удаляют разделительную смазку со стеклопакета и краевого элемента, и избыточный формовочный материал в впускном отверстии, вентиляционных каналах и др., а также возможные заусенцы срезают и отшлифовывают тонкой стальной мочалкой.

Как упомянуто выше, раму можно также изготавливать посредством формования. Это можно осуществлять точно так же, как при формовании краевого элемента. Соединение между рамой и краевым элементом может быть основано исключительно на адгезии формовочных материалов, используемых для двух элементов, которой может способствовать надлежащая грунтовка участков прикрепления. Однако если требуется более прочное соединение, можно также ввести упрочняющий элемент одним концом в краевой элемент, а другим концом - в раму, как показано на фиг. 4а и 4Ь. При обычных условиях нет никакой разницы, что формовать первым, раму или краевой элемент, или они изготавливаются одновременно. Однако определенная последовательность может потребоваться, если они изготавливаются из разных материалов, и один не переносит условий формования, требующихся для изготовления другого, или для стимулирования адгезии между двумя материалами.

Сформованное соединение между рамой и краевым элементом обеспечивает особенно прочное соединение. Однако это требует использования формы, которая является достаточно большой, чтобы удерживать как раму, так и стеклопакет. Кроме того, это препятствует последующему отсоединению стеклопакетного блока с краевым элементом, что означает, что при разбивании стеклопакета нужно заменять всю раму. Это, конечно, является источником дополнительных затрат, но зато может осуществляться людьми, специально не обученными для данной цели.

На фиг. 3 и 4 изображены теплоизолирующие стеклопакеты обычного типа, однако способы, описанные со ссылкой на них, можно также применять для заключения ступенчатых стеклопакетов при условии, что края большего стеклянного листа не выступают слишком далеко над краями меньшего стеклянного листа. Точно так же способ, проиллюстрированный на фиг. 2, можно комбинировать со способами, проиллюстрированными на фиг. 3 и 4, таким образом, например, что верхний и нижний края стеклопакета заключают одним способом, а боковые края - другим способом. Это особенно предпочтительно при использовании ступенчатого стеклопакета, в котором больший стеклянный лист выступает над меньшим только на некоторых сторонах, при этом на других сторонах их края находятся на одной линии.

Точно так же можно использовать комбинацию различных типов стеклопакетов, например комбинацию теплоизолирующего или вакуумного стеклопакета с одним листовым оконным стеклом. В данном случае дистанционный элемент, поддерживающий расстояние между различными стеклопакетами, можно выполнить как одно целое с краевым элементом предпочтительно посредством формования его с выступом, проходящим в пространство между стеклопакетами.

Кроме того, необходимо понимать, что один или более листов стеклопакета можно заменять листами из других материалов, имеющих, например, декоративные или изоляционные качества.

Раму можно выполнять из древесины, пластмассы, полиуретана, полиуретана с деревянным внут- 7 022533 ренним слоем или другого материала, пригодного для изготовления оконных рам. При использовании материала, не поддающегося формованию, соединение краевого элемента можно обеспечить при помощи любого отсоединяемого или неотсоединяемого соединительного элемента. Примерами отсоединяемых соединительных элементов являются винты, гвозди или другие механические соединительные элементы, например защелкивающаяся система. Примерами неотсоединяемых соединительных элементов являются клей или адгезивы. Примеры отсоединяемых систем показаны на фиг. 5 и 6.

На фиг. 5 краевой элемент 71 заключает наружный стеклянный лист 72, дистанционный профиль и уплотнение 73 стеклопакета, а также внутренний стеклянный лист 74. Соединительный элемент 76, вставленный в краевой элемент 71, содержит язычок 77 с зазубриной 78, которая входит в зацепление с захватом 79 на раме 75.

Система, изображенная на фиг. 6, соответствует системе, показанной на фиг. 5, в плане общей конфигурации стеклопакета, краевого элемента, соединительного элемента и рамы. Однако в данном случае рама содержит фиксирующую втулку 89, выполненную с возможностью зацепления с отверстием 88 в выступающей части 87 соединительного элемента 86. При повороте фиксирующей втулки на 180° язычок входит и выходит из зацепления. Винт 90 используется для закрепления втулки 89 в раме после зацепления язычка.

Соединение между краевым элементом и рамой выполнено таким образом, что образует водонепроницаемое соединение или, по меньшей мере, так, что влагу и воду можно осушать регулируемым способом.

Описанные выше разъемные соединения обладают преимуществом, позволяя заменять стеклопакетный модуль. Это не только обеспечивает замену разбитых стеклопакетов, но имеет более широкие последствия. Например, существующему зданию можно придать новый вид посредством замены стеклопакетных блоков стеклопакетными блоками, имеющими другой внешний вид, или можно улучшать изолирующие свойства здания посредством замены стеклопакетных блоков, содержащих стеклопакеты старого типа, новыми, обладающими лучшими свойствами.

Кроме того, рамы и стеклопакетные блоки можно изготавливать и хранить отдельно и затем соединять между собой, когда установлены требования к данному окну. Таким образом, окна можно эффективно изготавливать по требованиям заказчика из защелкивающейся системы различных элементов.

В особых условиях краевой элемент можно соединять прямо с несущей конструкцией.

При формовании краевого элемента посредством заключения стеклопакета вышеописанным способом обеспечивается ряд функциональных поверхностей. То есть в отличие от обычного стеклопакета можно объединять множество функций в краевом элементе. На фиг. 7 показан пример варианта осуществления краевого элемента с различными функциональными поверхностями.

На фиг. 7 показана верхняя поверхность, т.е. верхняя или наружная функциональная поверхность краевого элемента 91, содержащая выступающий гребень 912, предотвращающий прохождение воды с наружной поверхности стеклопакета в пространство между створкой и рамой или между рамой и опорной конструкцией (не показанной) в зависимости от типа окна.

На поверхности, обращенной в сторону от стеклопакета (левая сторона на фиг. 7) предусмотрен языкообразный уплотнитель 913 для уплотнения пространства между двумя рамами (не показанными) окна.

Соединительный элемент 96 проходит через нижнюю функциональную поверхность 914, обращенную вниз на фиг. 7. Выступающая часть 961 соединительного элемента 96 используется для прикрепления краевого элемента 91 и, следовательно, также стеклопакета к раме. Кроме того, сама поверхность краевого элемента содержит буртик, который совмещается с канавкой в раме 97 и, таким образом, служит направляющей для размещения краевого элемента и рамы друг относительно друга.

Между внутренним стеклянным листом 94 и рамой 97 расположена уплотняющая прокладка 98 для разгрузки края стеклопакета и для осушения конденсата, образующегося на внутренней стороне стеклопакета, и предотвращения прохождения его до краевого элемента 91 и уплотнения 93 стеклопакета.

Как описано выше, соединительные элементы можно предпочтительно использовать для взаимного соединения различных деталей окна, но они могут также выполнять другие функции. Например, их можно использовать в качестве средств для упрочнения и/или придания жесткости, шарниров, блокировочных узлов, средств для размещения винтов и других крепежных средств, носителей тока, держателей для плакирований и/или покрытий и др.

В краевом элементе могут быть предусмотрены дополнительные функции. Примером этого является размещение токопроводящего элемента 99, обеспечивающего электрическое соединение между аккумулятором солнечной энергии (не показанным) в стеклопакете и электрическим средством для открытия окна, подъемной шторой, источником света, индикатором, отображающим метеорологическую информацию, датчиками, регулирующими вентиляцию, или подобным элементом. Другими примерами являются размещение оптических волокон или канала для шнура для занавесок.

Введенный элемент можно также использовать для обеспечения предварительного напряжения краевого элемента, которое может противодействовать вредным напряжениям на стеклопакет, вызываемым подсосом ветра. Такие влияния особенно проявляются в окнах верхнего света, установленных в наклон- 8 022533 ных поверхностях крыши, а в случае среднеподвесных окон главным образом влияют на самую нижнюю половину стеклопакета, которая тянется наружу и вверх. Это вызывает напряжения сжатия на стеклопакет, которое может в конечном итоге привести к его разрушению. Посредством введения натянутого кабеля 99 в материал краевого элемента во время формования, сила сжатия, соответствующая силе натяжения, будет прикладываться к материалу краевого элемента. Таким образом, только силы ветра, которые превышают силу натяжения, будут вызывать напряжения на стеклопакете. Предварительное напряжение краевого элемента можно, конечно, прикладывать ко всему краевому элементу, но можно также ограничиться теми краевыми элементами, в которых это наиболее необходимо. Как будет очевидно для специалистов в данной области техники, предварительное напряжение можно обеспечить другими способами, например посредством натяжения соединительных элементов 33,55,64,641,76,86,96 или применения элемента предварительного напряжения (не показанного) на уровне или выше наружной поверхности стеклопакета. Подобный эффект можно также получить посредством локального увеличения жесткости материала краевого элемента, таким образом, фактически не вызывая предварительного напряжения, а увеличивая его сопротивление на изгиб.

Данные функциональные устройства и многие другие можно получить в рамках процесса формования посредством формования краевого элемента с необходимыми выступами и др. или посредством введения или заключения дополнительных элементов.

При использовании формы, показанной на фиг. 8, краевой элемент будет принимать форму, соответствующую форме, показанной на фиг. 3. Если одна или более сторон краевого элемента должны иметь другие формы, например, чтобы обеспечить некоторые из функциональных поверхностей, упомянутых со ссылкой на другие чертежи, то форма должна быть выполнена соответствующим образом. В частности, если использовать формованную раму, используемая форма должна иметь значительно большие размеры.

Выше был описан стеклопакетный блок либо как образующий створку как таковую, либо как образующий элемент, который соединяют с другим элементом для образования створки, в том смысле, что створка является открываемой. Створка может быть также неподвижной, т.е. неоткрываемой в традиционном смысле, но соединенной с традиционной рамой. Кроме того, можно объединить створку и раму в один элемент или выполнить створку в виде традиционной оконной рамы для соединения с конструкцией крыши. Все данные интерпретации могут относиться к термину рама в контексте настоящего изобретения.

Кроме того, можно использовать другие конфигурации стеклопакета. Например, в нем может быть больше чем два листа стекла, и листы не должны быть плоскими и/или параллельными друг другу. Другая альтернативная концепция заключается в возможности применения, по меньшей мере, некоторых из принципов, лежащих в основе настоящего изобретения, к стеклопакетным блокам, включающим в себя один лист стекла.

Вообще признаки проиллюстрированных и описанных вариантов осуществления можно произвольно комбинировать, и ни один признак не должен рассматриваться как существенный, если это не оговорено в формуле изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ изготовления стеклопакетного блока, выполненного с возможностью установки в оконной раме и содержащего стеклопакет, который включает в себя первый листовой элемент, предназначенный для обращения наружу, и второй листовой элемент, предназначенный для обращения внутрь здания в установленном положении, причем упомянутые листовые элементы, такие как листы стекла, отделены одной или более проставками, отличающийся тем, что стеклопакет выполняют с краевым элементом на одном или более этапах формования, при этом краевой элемент соединяют посредством адгезии со стеклопакетом во время процесса формования, причем краевой элемент, по меньшей мере, частично охватывает край по меньшей мере одного листового элемента, оставляя свободным один или более краев, по меньшей мере, другого листового элемента, при этом пространство между краевым элементом и вторым листовым элементом закрывают замазкой, такой как герметизирующая паста на силиконовой основе, а краевой элемент выполнен с возможностью последующего прикрепления к оконной раме.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый листовой элемент прикрепляют к краевому элементу на первом этапе формования, при этом второй листовой элемент соединяют с краевым элементом первого листового элемента на втором этапе, образуя стеклопакет из двух листов.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что края каждого из упомянутых по меньшей мере двух листовых элементов охватывают краевым элементом в процессе формования.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что краевой элемент соединяют посредством адгезии с наружной поверхностью первого листового элемента, и/или посредством адгезии краевого элемента с торцевой поверхностью одного или обоих листовых элементов, и/или посредством адгезии краевого элемента с внутренней поверхностью второго листового элемента, и/или посредством адгезии краевого элемента с несколькими поверхностями первого и/или второго листовых элементов и,

- 9 022533 возможно, также соединяют с проставкой.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что краевой элемент формуют с выступами на одной или более его поверхностей.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что краевой элемент выполняют из нескольких краевых элементов, которые формуют отдельно или имеют разные конфигурации.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в процессе формования в краевой элемент вводят соединительный элемент.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединительный элемент выступает через первую функциональную поверхность краевого элемента, причем соединительный элемент используют для соединения стеклопакета с краевым элементом.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединительный элемент выступает через вторую функциональную поверхность краевого элемента, причем соединительный элемент используют для соединения краевого элемента с элементом облицовки окна.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединительный элемент выступает через третью функциональную поверхность краевого элемента, причем соединительный элемент используют для соединения краевого элемента с сетчатым элементом окна.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что соединительный элемент выступает через четвертую функциональную поверхность краевого элемента, причем соединительный элемент используют для соединения краевого элемента с оконной рамой.
12. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором краевой элемент изготавливают посредством реакционного литья под давлением или литья под низким давлением.
13. Окно, содержащее раму, в которой установлен стеклопакетный блок, изготовленный способом по пп.1-12.