ITMN20130010U1 - Distanziatore flessibile per vetrocamere. - Google Patents

Description

annessa a domanda di brevetto per MODELLO D’UTILITÀ’ dal titolo:

“DISTANZIATORE FLESSIBILE PER VETROCAMERE”.

DESCRIZIONE

H presente trovato si riferisce ad un distanziatore flessibile per vetrocamere isolanti per serramenti ad alte prestazioni energetiche ed, in particolare, a vetrocamere sigillate a strati multipli di vetro (generalmente due o tre), e più in particolare, a vetrocamere con distanziatore isolante e flessibile.

Come è noto, un “vetro” per serramenti denominato vetrocamera isolante (IGU - Insulating Glass Unit) è un insieme costituito da almeno due lastre di vetro, separate fra loro da uno o più elementi distanziatori e sigillato ermeticamente lungo il perimetro per racchiudere dell’ aria al loro interno.

Maggiormente in dettaglio, le lastre di vetro che vengono generalmente utilizzate possono essere di vetro float chiaro e colorato, vetro float con rivestimento sulle facce esterna, vetro float rivestito sulle facce interne il cui rivestimento necessita di rimozione nella zona a contatto con i sigillanti, vetro rivestito il cui coating o smalto in una faccia interna o tutte e due ed a contatto con i sigillanti non necessita di rimozione, vetro armato (liscio o stampato), vetro satinato per acidatura, vetro trattato termicamente, vetro stratificato, vetro stampato, vetro smaltato (con smalto sulla faccia esterna) e vetro sabbiato sulle facce esterne.

Gli attuali elementi distanziatori sono di tipo interamente metallico come alluminio e acciaio, plastico con rivestimento metallico nella zona di contatto con del sigillante, plastico senza rivestimento metallico e flessibile incorporanti materiale disidratante.

Inoltre, viene impiegato del materiale disidratante come setacci molecolari o altro che serve per assorbire l’umidità presente fra le due lastre di vetro e quella che potrebbe entrare dall’ esterno col passare del tempo.

In particolare, il materiale sigillante è suddiviso in sigillante interno (o primario) come il Poli-iso-butilene (butile) ed in sigillante esterno (o secondario) come polisolfuro, silicone (mono o bi-componente), poliuretano (mono o bi-componente) o poli-isobutilico (hot melt). Infine, vi è un fluido di riempimento deH'intercapedine fra le due lastre che è aria, gas o miscele di gas diversi dall’aria.

Come in precedenza accennato, le vetrocamere generalmente sono costituite da due o più lastre di vetro parallele, le quali sono tenute distanziate in modo costante e lo spazio tra i vetri è sigillato lungo il bordo periferico dei vetri per racchiudere dell’aria al loro interno. Per mantenere costante la distanza fra le lastre vengono impiegate delle barre distanziatrici - o distanziatori - che sono posizionate lungo il perimetro delle lastre di vetro.

Come è noto, i primi distanziatori per vetrocamere doppie e triple sono stati introdotti negli anni ‘80, ed erano realizzati con profili di alluminio cavi, cui hanno fatto seguito quelli in acciaio inossidabile, prodotti o per estrusione a caldo, oppure per rullatura e formatura di strisce metalliche piane. La cavità interna dei distanziatori viene riempita con sostanze che hanno la funzione di assorbire l’umidità dell’aria racchiusa all’interno della vetrocamera, e quella che nel tempo potrebbe entrare dall’esterno.

I distanziatori metallici sono tagliati a misura e assemblati tipicamente in forma rettangolare tramite connettori angolari.

Una volta posizionate le lastre di vetro con i distanziatori, le vetrocamere sono sigillate lungo la periferia delle lastre con sigillanti mono o bicomponenti (esterni ed interni). I sigillanti monocomponenti, generalmente utilizzati dai vetrocameristi con caratteristiche di resistenza strutturale, tenuta all’aria ed all’umidità presente nella stessa, includono sia materiali termoplastici come il butile, sia termoindurenti quali polisolfuri, poliuretani e sigillanti siliconici. In generale i sigillanti termoindurenti sono più permeabili all’umidità dell’aria dei sigillanti termoplastici.

Per le vetrocamere con doppia sigillatura, il sigillante interno (usualmente poliisobutilene) svolge la funzione di impermeabilizzante all’umidità atmosferica, mentre quello esterno garantisce stabilità e resistenza a tutta la vetrocamera. Generalmente per queste vetrocamere, il sigillante interno butilico viene applicato alle pareti laterali del telaio distanziatore adiacente alle lastre di vetro.

La necessità di ridurre il valore di trasmittanza termica lineare lungo il perimetro della vetrocamera ha portato i produttori dall’impiego di distanziatori in metallo a quello di distanziatori a “bordo caldo”.

Il telaio distanziatore “a bordo caldo” viene realizzato tramite piegatura con un apposito macchinario, chiamato “piegaprofili”, allorquando non si utilizzano connettori angolari per la realizzazione di vetrocamere rettangolari. I distanziatori a bordo caldo rigidi di ultima generazione permettono una piegatura ad angolo anche superiore a quello retto, mantenendo intatta la capacità di trattenere i gas interni e l’impermeabilità all’umidità, in quanto la barriera protettiva esterna si deforma senza fratturarsi o criccarsi. La chiusura del telaio è realizzata generalmente con un connettore lineare in materiale plastico o metallico. Prima dell’operazione di “butilatura” ovvero di sigillatura del telaio, generalmente quest’ultimo viene riempito con sali disidratanti praticando un foro di passaggio sulla base del distanziatore, che viene successivamente chiuso ermeticamente.

telaio distanziatore così realizzato è quindi posizionato tra le due lastre di vetro lungo il perimetro esterno, facendo seguire un’operazione di pressatura (a volte accoppiata a riscaldamento), per assicurare che il poliisobutilene (sigillante interno) sia compresso ed aderisca in modo continuativo alla superficie del vetro. Nel caso di vetrocamere per alte prestazioni energetiche con riempimento a gas nobili, viene praticato un ulteriore foro di immissione del gas, successivamente anch’esso sigillato ermeticamente. Infine, l’ultima lavorazione nella realizzazione di una vetrocamera consiste nell’applicazione di un sigillante secondario - tipicamente un termoindurente quale silicone, posolfuro o poliuretano - lungo il canale perimetrale rivolto verso l’esterno tra le due lastre di vetro. La doppia sigillatura è generalmente utilizzata sulle linee di produzione di vetrocamere automatizzate, dove il sigillante primario interno è utilizzato come adesivo per tenere in posizione le lastre di vetro sui nastri trasportatori e durante le movimentazioni, mentre il sigillante esterno reticola per dare resistenza meccanica e strutturale all’assemblato.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, negli ultimi anni la produzione di vetrate isolanti si è evoluta verso composizioni che garantiscono elevate prestazioni di isolamento termico, in quanto le esigenze del mercato hanno richiesto sempre più prodotti con valori di trasmittanza termica della vetrocamera Ugprossimi ed inferiori a 1,0 W/(m*K), valore utilizzato in seguito dal serramentista per la determinazione del valore globale di trasmittanza termica del serramento.

Per migliorare le performance termiche delle vetrocamere, ci si è orientati progressivamente verso la fabbricazione di vetrocamere con lastre di vetro aggiuntive (triple, quadruple), dove una o più lastre sono rivestite con un rivestimento basso emissivo per poter ridurre la perdita di calore per radiazione; le cavità interne tra le lastre di vetro sono riempite con un gas inerte quale l’argon, il krypton generalmente, per ridurre ulteriormente la conducibilità termica e le perdite di calore convettive.

Come illustrato in precedenza, i distanziatori, attualmente presenti sul mercato, sono di tipo interamente metallico (solitamente in acciaio inox), rigido plastico con rivestimento esterno metallico nella zona di contatto con i sigillanti secondari o esterni (es. Polipropilene, Policarbonato in combinazione con lamine di acciaio inox o alluminio), flessibile organico con incorporazione del materiale disidratante: a base elastomerica in EPDM o schiuma siliconica variamente protetta al dorso o plastico rigido senza rivestimento metallico.

I distanziatori attualmente impiegati pur assolvendo al loro compito hanno evidenziato una serie di inconvenienti soprattutto in un’ottica mirata al raggiungimento di elevate performance termiche.

Un primo inconveniente riscontrato con vetrocamere a sigillatura tradizionale incorporanti un distanziatore conduttivo metallico, è che si crea un ponte termico tra gli strati di vetro che può comportare condensazione lungo il perimetro ed addirittura la formazione di ghiaccio con condizioni invernali estreme.

Un altro inconveniente emerge per il fatto che con vetrocamere convenzionali, la percentuale di perdita di calore attraverso il sigillante esterno è pari a circa il 5% di tutto il calore perso da una finestra di dimensioni standard. Per vetrocamere ad alte prestazioni termiche, caratterizzate dall’utilizzo di distanziatori rigidi a bordo caldo, questa percentuale di perdita di calore raggiunge il 15% o anche oltre.

Inoltre, gli schermi basso emissivi intercettano parte della radiazione solare, causando un riscaldamento interno alla vetrocamera. Durante giornate soleggiate ma fredde, la parte centrale del vetro può riscaldarsi e dilatarsi; tale dilatazione è impedita dalla periferia del vetro, che si trova a temperatura decisamente inferiore, creando elevati sforzi interni ai vetri. In condizioni di temperature invernali molto basse, questo può causare inneschi di fratture e cricche nel vetro.

Un altro inconveniente deriva per il fatto che laddove i rivestimenti basso emissivi sono realizzati sulle facce interne della vetrocamera, la temperatura dell’ aria o dei gas aH’interno ivi racchiusi può raggiungere e superare i 70°C. A causa di queste elevate temperature, si innescano variazioni di pressioni anche significative aH’interno delle aree sigillate tra i due vetri, causando movimenti e curvature dei singoli vetri che compongono la vetrocamera; i quali a loro volta causano sforzi elevati nei vetri e nei sigillanti.

In particolare, in vetrocamere a sigillatura singola, si possono verificare rotture e perdite di integrità strutturale a causa di queste temperature elevate raggiunte all’ interno.

Inoltre, impiegando vetrocamere ad alte prestazioni termiche, la differenza di temperatura tra la superficie del vetro interno ed esterno risulta incrementata. La superficie del vetro esterno in inverno può trovarsi a -30°C, mentre quello interno a 18°C. A causa di questo elevato gradiente termico, la differenza di dilatazione termica dei due vetri è maggiore, causando un più elevato sforzo meccanico nel sigillante esterno che col tempo può fessurarsi perdendo in capacità di tenuta. Di conseguenza, nel caso di infiltrazione di umidità e condensazione all’interno della vetrocamera basso emissiva a causa del distacco e rottura del sigillante esterno, i rivestimenti basso emissivi del vetro a base di composti argentati si ossidano rapidamente, diventando opachi e biancastri.

Fra i vari inconvenienti si è, altresì, rilevato come i sigillanti esterni quali i poliuretani, i siliconi e i polisolfuri risultino relativamente permeabili ai gas nobili quali argon e krypton per cui nel tempo si genera una perdita di gas, comportando una perdita di prestazioni termiche.

Inoltre, si è rilevato come gli strati protettivi basso emissivi dei vetri ad alte prestazioni termiche, intercettino le dannose radiazioni solari ultra-violette (UV), impedendo alle stesse di entrare all’interno degli edifici. Come contropartita, laddove queste barriere sono applicate all’interno o sui vetri centrali delle vetrocamere a più di due strati, si genera una concentrazione di raggi ultravioletti all’ interno delle vetrocamere. I materiali plastici e termoplastici posizionati all’interno delle vetrocamera possono subire una progressiva degradazione termo-meccanica dovuta all’ esposizione a questo alto livello di radiazione UV che si è venuto a creare.

Nonostante questi problemi siano risultati più critici per le vetrocamere ad alte prestazioni termiche, gli stessi diminuiscono in modo relativamente minore le performance dei sigillanti esterni delle vetrocamere realizzate con tecnologia convenzionale.

L’impiego di distanziatori a “bordo caldo” ha permesso di ridurre e contenere gli inconvenienti in precedenza illustrati ma ha dato origine a nuove problematiche in fase di lavorazione, differenti da quelle tipiche dei distanziatori in metallo (tagliato o piegato). Le principali criticità che si riscontrano in fase produttiva e durante la vita utile sono dovute al fatto che la loro sezione interna è minore e quindi - a parità di lunghezza -contengono una quantità di sale disidratante a volte decisamente inferiore che, col tempo, riduce la capacità di assorbimento dell’umidità presente o formantesi fra le lastre di vetro. Inoltre, l’elevata flessibilità del telaio richiede una buona manualità per la movimentazione e l’applicazione al vetro, senza che si verifichino deformazioni tali da determinare sul prodotto finito distorsioni, scarsità o abbondanza di sigillante esterno che compromette l’aspetto estetico se abbondante mentre problemi di ridotta tenuta all’umidità qualora scarseggi.

In particolare, in fase di piegatura è necessario porre particolare attenzione agli angoli sia per quanto riguarda la squadratura, sia perché non eccedano per la larghezza del distanziatore, fatto che può provocare problemi di applicazione del sigillante interno e successiva pressatura oltre al fatto che la butilatura deve essere verificata attentamente, sia per la diversa forma, che per la flessibilità del telaio.

Un altro limite evidenziato deriva dal fatto che deve essere effettuata con molta cura la prova di adesione dei sigillanti esterni, prestando attenzione anche al possibile distacco tra i due materiali che compongono il distanziatore.

In aggiunta, è necessario apportare modifiche alle macchine piegaprofili, alle tagliatrici e perforatrici, poiché la durezza del dorso in acciaio e le caratteristiche dei materiali plastici richiedono utensili adeguati, mentre i residui di perforazione della parte plastica possono determinare l’otturazione dei fori praticati con la macchina che introduce il disidratante o il gas inerte, e quindi impedirne od ostacolarne il riempimento. Inoltre, per l’introduzione nelle vetrocamere di gas a bassa conducibilità termica, è necessario utilizzare dei fori con sistemi di sigillatura dimensionati correttamente ed occorre prestare molta attenzione e cura alla foratura per l’interscambio dell’aria tra distanziatore e cavità interna, di cui bisogna verificarne la funzionalità.

Oltre ai problemi di lavorazione, i distanziatori a “bordo caldo” rigidi hanno di frequente un coefficiente di dilatazione lineare differente tra i materiali che li compongono per cui al variare delle temperature all’interno della vetrocamera, si accentua la sollecitazione del cordolo di bufile, riducendone la più importante difesa della vetrocamera nei confronti della perdita di gas, ed una eventuale infiltrazione di umidità dall’esterno.

Anche i distanziatori “flessibili” attualmente sul mercato hanno fatto riscontrare dei problemi. Infatti, risulta impegnativo ottenere un’applicazione del sigillante interno uniforme e costante su entrambi i lati delle schiume a causa della scarsa elasticità del distanziatore. Inoltre, il distanziatore potrebbe non risultare costante ed uniforme nella forma e nella geometria e non presentare una adeguata resistenza in fase di pressatura della vetrocamera, dovuta al basso modulo elastico ed alla durezza che si raggiunge con i distanziatori flessibili siliconici o in schiuma termoplastica.

In aggiunta si sono riscontate difficoltà nella chiusura della giunzione, che deve essere effettuata al termine dell’applicazione del distanziatore e deve risultare ermetica all’umidità ed ai gas basso conduttivi oltre alla difficoltà di adesione del distanziatore flessibile al sigillante esterno, realizzata di norma tramite l’applicazione di una barriera esterna metallica impermeabile all’umidità atmosferica ed ai gas e l’elevata permeabilità delle schiume e delle gomme ai gas a bassa conducibilità termica.

Scopo del presente trovato è sostanzialmente quello di risolvere i problemi della tecnica nota superando le sopra descritte difficoltà mediante un distanziatore flessibile per vetrocamere in grado di offrire una minore conducibilità termica per cui la vetrocamera non presenta alcuna condensazione lungo il perimetro anche in condizioni climatiche invernali estreme.

Un secondo scopo del presente trovato è quello di realizzare un distanziatore flessibile per vetrocamere in grado di ridurre la percentuale di perdita di calore dal perimetro della vetrocamera e di offrire un minore stress termico nei vetri costituenti la vetrocamera in presenza di sbalzi di temperatura e pressione nella camera d’aria racchiusa tra due vetri adiacenti.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un distanziatore flessibile per vetrocamere che risulti più elastico, cedevole e flessibile e permetta di compensare senza incrementare gli sforzi interni sia ai vetri, che ai sigillanti esterni quando si presentano fluttuazioni pressorie all’interno della vetrocamera causate dal raggiungimento di temperature elevate oltre a compensare senza causare sforzi maggiorativi sul sigillante esterno la differente dilatazione termica tra il vetro esterno ed interno della vetrocamera multistrato.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un distanziatore flessibile per vetrocamere che consenta di contribuire ad assicurare il mantenimento dell’integrità struturale e della tenuta del sigillante esterno, di ridurre lo sforzo meccanico sul sigillante esterno, allungandone la durata ed efficacia nel tempo e di impedire la fuoriuscita dei gas a bassa conducibilità all'inteo della vetrocamera.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un distanziatore flessibile per vetrocamere di semplice realizzazione e di buona funzionalità e che permeta di semplificare notevolmente le operazioni di assemblaggio delle vetrocamere isolanti.

Questi scopi ed altri ancora, che meglio appariranno nel corso della presente descrizione, vengono sostanzialmente raggiunti da un distanziatore flessibile per vetrocamere, come di seguito rivendicato.

Ulteriori carateristiche e vantaggi appariranno maggiormente dalla descrizione detagliata di un distanziatore flessibile per vetrocamere, secondo il presente trovato, fata qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, fomiti a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, nei quali:

la figura 1 mostra, una vista parzialmente sezionata di una finestra e di una vetrocamera;

le figure 2A, 2B e 2C mostrano, in modo schematico ed in vista frontale, un distanziatore flessibile per vetrocamere oggetto del presente trovato;

la figura 3 mostra in vista sezionata il distanziatore di figura 2 inserito in vetrate doppie e triple;

la figura 4 mostra in modo schematico ed in vista frontale una variante del distanziatore di figura 2;

la figura 5 mostra in modo schematico ed in vista sezionata il distanziatore di figura 4 inserito in una vetrata;

le figure 6A, 6B e 6C mostrano rispettivamente un metodo per la realizzazione di angoli nel distanziatore in oggetto;

le figure 7A, 7B e 7C mostrano rispettivamente l’impiego del distanziatore delle corrispondenti figure 6A, 6B e 6C.

Con riferimento alle figure citate, ed in particolare alla figura 2, con 13 è stato complessivamente indicato un distanziatore flessibile per vetrocamere, secondo il presente trovato.

Come accennato in precedenza, il presente trovato fa riferimento alla produzione di vetrocamere a due o più strati ad alte prestazioni di isolamento termico. Come mostrato in figura 3, una vetrocamera 10 è sostanzialmente costituita da almeno una coppia di vetri 11 in cui i vetri sono mantenuti spaziati in modo parallelo gli uni dagli altri da un assemblato periferico distanziale, sigillante ed isolante, ad alta resistenza meccanica, il quale racchiude un determinato volume d’aria isolante 12 tra le lastre di vetro adiacenti. L’assemblato del distanziale, sigillante ed isolante, è composto da un distanziatore interno 13 pressato tra le due lastre di vetro, posizionato perifericamente verso l’interno dei bordi delle lastre di vetro, in modo tale da creare verso l’esterno un canale perimetrale tra le lastre di vetro, il quale viene riempito con del sigillante esterno o secondario 14.

Il distanziatore 13 è realizzato in elastomero reticolato flessibile o semi-rigido, impermeabile all’umidità e ad alta tenuta dei gas a bassa conducibilità termica, il quale incorpora al suo interno del materiale assorbitore di umidità. Il distanziatore risulta particolarmente resistente alle radiazioni UV, all’ozono ed al calore, presenta una bassa conducibilità termica propria degli elastomeri caricati con cariche minerali inerti. Una ulteriore importante proprietà del distanziatore è la sua flessibilità, che permette una facile raccolta semplicemente avvolto in bobina. La sua elasticità e durezza può essere modificata opportunamente modificando la ricetta di confezione della mescola elastomerica.

Nella fabbricazione della vetrocamera, il distanziatore flessibile è tipicamente applicato automaticamente lungo il perimetro della vetrocamera, con un’erogazione continua, venendo piegato, incurvato ed intagliato per creare gli angoli tali da mantenere intatte le caratteristiche di barriera intrinseca al vapore ad ai gas come mostrato nelle figure 6A, 6B e 6C e nelle figure 7A, 7B e 7C.

Quando si utilizzano sigillanti esterni permeabili all’umidità quali i poliuretani, i polisolfuri ed i siliconi, un sottile strato di poliisobutilene è impiegato per la sigillatura ermetica della camera interna così realizzatasi. Tale strato di poliisobutilene, applicato tra i bordi del distanziatore e le due lastre di vetro, svolge anche la funzione di adesivo ad azione forte per consentire il mantenimento dell’ assemblato distanziatore/vetro prima dell’applicazione del sigillante esterno.

Per applicazioni ad alte prestazioni termiche, le vetrocamere multiple incorporano almeno un vetro 110 basso emissivo rivolto verso ciascuna camera d’aria interna, e ciascuna camera d’aria riempita con un gas inerte basso conduttivo quale, ad esempio, l’argon. Per vetrocamere triple o quadruple, per evitare problemi di sforzi di pressione interna, le vetrocamere possono essere riempite con gas a bassa conducibilità quale il krypton o lo xenon. Il vantaggio di utilizzare questi gas inerti risiede nel fatto che la distanza tra le due lastre di vetro per ottenere buone prestazioni termiche può essere ridotta, portando la distanza ottimale tra due lastre di vetro adiacenti pari a 12mm.

In aggiunta, per poter ottenere elevate prestazioni termiche, è necessario che le camere d’aria interne siano riempite con gas inerti, e che una faccia del vetro interno a ciascuna camera d’aria separata sia ricoperta con uno strato di rivestimento 18 basso emissivo. In accordo con il presente trovato, il distanziatore flessibile o semi-rigido 13 è realizzato in elastomero Poliisobutilene o gomma butilica IIR (semplice o alogenata), caricata opportunamente con cariche sia rinforzanti che inerti. Inoltre, è reticolabile sia a zolfo che a perossidi per conferire caratteristiche fisico-meccaniche di elasticità.

Maggiormente in dettaglio, la gomma butilica è un copolimero dell’ isobutilene con isoprene, quest’ultimo contenuto in proporzione minima. Il suo peso molecolare medio varia dai 300.000 ai 600.000; il contenuto in isoprene varia dallo 0,50% al 3,50% in peso. Tale elastomero presenta dei vantaggi, quali una elevata impermeabilità all'aria ed agli altri gas, un ottimo potere isolante, un basso compression set, elevata flessibilità anche a basse temperature; a causa del suo basso grado di insaturazione, questo elastomero è altresì particolarmente resistente all’ozono ed agli agenti atmosferici in generale, al calore, agli agenti chimici ed all’umidità. Le gomme butiliche clorurate o bromurate presentano le stesse caratteristiche della gomma butile semplice, talvolta anche accentuate.

In particolare, il distanziatore in oggetto essendo in gomma butile non ha particolari necessità di essere additivato con ingredienti stabilizzatori ai raggi UV, in quanto il poliisobutilene ha già un’elevata resistenza alle radiazioni ultraviolette. In questo modo non è pertanto necessario proteggere la faccia interna del distanziatore dall’effetto degradativo dei raggi UV permettendo un contenimento di operazioni lavorative e quindi di costi di produzione.

In aggiunta, con il distanziatore flessibile secondo il presente trovato non risulta nemmeno necessario applicare una barriera protettiva ed impermeabile al vapore acqueo ed ai gas inerti, quale fogli metallici o plastici, oppure film plastici metallizzati come avviene per i distanziatori a bordo caldo plastici o combinati con laminati metallici attualmente prodotti con una riduzione degli elementi componenti la vetrocamera che porta come conseguenza una ulteriore semplificazione nella realizzazione della vetrocamera stessa.

Inoltre, il distanziatore 13 per la sua composizione e configurazione può essere piegato senza problemi e senza incorrere nel rischio di presenza di pieghe o distacchi come con i distanziatori flessibili a “bordo caldo” attualmente sul mercato che richiedono la presenza di una barriera protettiva incollata al dorso del distanziatore.

Secondo la presente forma di realizzazione, il distanziatore flessibile 13 presenta le pareti laterali provviste di almeno un piccola onda ma per una migliore tenuta è prevista la presenza di più piccole onde 13a, posizionate subito sopra la zona di accumulo del sigillante interno o primario 15, così da garantire un’adesione ottimale ai vetri della vetrocamera all’intemo dei quali è posizionato il distanziatore, ed allo stesso tempo impedire al sigillante interno, solitamente butile, di fuoriuscire a causa della sua relativa bassa viscosità, lungo il bordo interno della vetrocamera, causando un difetto estetico e/o di tenuta.

Il distanziatore flessibile in oggetto possiede un’eccellente compatibilità ed adesione al sigillante interno o primario 15, normalmente butile, mentre una discreta compatibilità coi sigillanti esterni o secondari 14 termoindurenti, quali polisolfuri, poliuretani e sigillanti a base siliconica. Esperimenti hanno dimostrato come i sigillanti esterni più comuni aderiscano con discreta forza al distanziatore 13. Per ottenere una maggiore adesione il distanziatore prevede la presenza di almeno un incavo 13b posto sul dorso. L’incavo 13b presenta una configurazione tale da permettere al sigillante esterno di entrare e creare un vincolo meccanico che leghi considerevolmente i due materiali fra loro.

Allorquando si raggiungono temperature elevate all’interno della vetrocamera isolante, il distanziatore flessibile mantiene la stabilità termica e meccanica della struttura intera, potendo resistere fino a temperature pari a 130°C.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, essendo il distanziatore impermeabile all’umidità ed ai vapori d’acqua, caratteristica che preserva dall’entrata di umidità dall’esterno della vetrocamera ma impedisce l’assorbimento delle molecole d’acqua dall’interno della camera d’aria dalla superficie 13c, mostrata in figura 2. Per poter garantire un elevato grado di assorbimento dell’umidità presente all’interno della camera d’aria della vetrocamera, ed impedire la condensa della stessa durante i periodi invernali, il distanziatore flessibile, secondo il presente trovato, prevede la presenza di un settore 130 composto da una seconda mescola in differente elastomero, covulcanizzata alla gomma butile e che risulti permeabile all’umidità (ad es. EPDM, SBR, BR, NR e VMQ). In particolare, la mescola che compone il settore 130 contiene sali disidratanti in elevata quantità, risulta termicamente stabile e resistente ai raggi UV per cui la superficie 13c permetterà, in questo modo, all’umidità della vetrocamera di essere assorbita all’interno di questo settore.

Il distanziatore flessibile in oggetto combina insieme o sostituisce in un solo componente, quattro caratteristiche convenzionali richieste ad una vetrocamera isolante: proprietà dessicante, il distanziatore metallico con cavità interna, i connettori angolari, e la buona adesione ai sigillanti interni ed esterni. Come accennato in precedenza, in confronto alla produzione di vetrocamere con distanziatori convenzionali, il processo di confezione delle vetrocamere isolanti multiple risulta semplice, più veloce e lineare.

In particolare, per piccoli produttori di vetrocamere, un particolare vantaggio nell’utilizzo del distanziatore flessibile risiede nel fatto che non è richiesto nessun dispositivo meccanico particolare per la sua applicazione. Per produttori di maggiore dimensioni con linee di confezione di vetrocamere altamente automatizzate, i vantaggi si moltiplicano ulteriormente: l’erogazione del distanziatore flessibile può avvenire direttamente dallo svolgimento di una bobina, seguita dalla butilatura automatica, e la successiva applicazione del distanziatore lungo il bordo della vetrata. Non risulta più necessario il riempimento del distanziatore con sali disidratanti, in quanto già contenuti al suo interno, così come la piegatura con una piegaprofili per realizzare gli angoli o le curvature della vetrata isolante. Come mostrato nelle figure 6A e 7A, un semplice taglio a V 46A in corrispondenza dell’angolo A della vetrocamera profondo poco più della metà dello spessore, con asportazione della parte non continua 42, oppure un doppio taglio 46B, mostrato nella figura 6B, permette al distanziatore di essere piegato ad angolo retto molto agevolmente, come mostrato in figura 7B, mantenendo intatte le caratteristiche di impermeabilità all’umidità ed ai gas inerti.

Inoltre, come mostrato nella figura 6C, il distanziatore viene tagliato con un semplice taglio verticale 46C che ne incide una parte e l’angolo viene ottenuto piegando dalla parte opposta del taglio il materiale, come mostrato in figura 7C, mantenendo anche in questo caso la continuità del materiale e quindi tutte le caratteristiche. L’estremità interna del taglio può presentare un piccolo allargamento configurato in una cavità per evitare la possibile propagazione del taglio durante la piegatura e la creazione dell’angolo.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, per unire le due estremità del distanziatore e configurare la camera d’aria interna alla vetrocamera si realizza un taglio obliquo 47, come mostrato in figura 7A, in modo da creare una maggiore superficie di contatto e le due estremità vengono unite mediante interposizione di sigillante primario.

Col distanziatore in oggetto non sono più necessari connettori lineari e neppure angolari come con quelli della tecnica nota.

Nel processo produttivo delle vetrocamere isolanti, il distanziatore 13 viene deposto, dopo la butilatura laterale ovvero l’apposizione di un sigillante interno, sulla periferia della prima lastra di vetro 1 la in modo tale che il vetro sbordi dal distanziatore per circa 6mm. Il sigillante interno 15 deposto sul lato, grazie alla forte adesione con il vetro e la gomma butilica, permette al distanziatore 13 di mantenersi nella posizione assegnata con una semplice pressione.

Il distanziatore flessibile può essere, altresì, tagliato facilmente con una lama di coltello, e -contrariamente all’assemblaggio del telaio distanziatore da spezzoni pretagliati a misura - il distanziatore 13 è posizionato direttamente sulla lastra di vetro e tagliato a misura solo al termine della sua deposizione. La seconda lastra di vetro llb è posizionata sul bordo scoperto del distanziatore precedentemente butilato (sigillato) 15 a chiusura della vetrocamera, e pressata. Dopo l’applicazione della seconda lastra di vetro, il processo prevede l’applicazione del sigillante esterno o secondario 14 all’interno del canale che si è creato tra le due lastre di vetro 1 la ed 1 lb ed il dorso del distanziatore 13.

L’elevata flessibilità ed elasticità del distanziatore in oggetto permette di posizionarlo in modo rettilineo senza alcun difetto, anche dopo un prolungato immagazzinamento su bobina. La rigidità elastica del distanziatore 13, accoppiata ad un basso compression set, permette alle due lastre parallele della vetrocamera di essere uniformemente distanziate lungo tutto il perimetro.

Il distanziatore 13, rispetto ai distanziatori a bordo caldo rigidi, permette di raggiungere prestazioni migliori in fatto di isolamento termoacustico, resistenza all’ invecchiamento naturale ed una maggiore ritenzione dei gas. Infatti la caratteristica principale del distanziatore in oggetto è la bassa conducibilità termica À = 0,20-0,40 W/(m°K), che garantisce un valore di trasmittanza della vetrocamera inferiore. Questo significa che soprattutto in corrispondenza del profilo inferiore la temperatura interna di superficie è più alta, in genere di ben 9,2 gradi rispetto all’alluminio (dati simulati con una temperatura esterna di -18° e una interna di 21°); il tutto si traduce in un sensibile miglioramento del valore Uw (trasmittanza termica) dell’infisso.

In aggiunta a quanto sinora illustrato, il distanziatore 13 risulta completamente riciclabile in quanto, a fine vita, può essere staccato dal vetro, macinato e riutilizzato per produrre nuovamente altri distanziatori o impiegato in altri settori che utilizzano la gomma bufile. Il presente trovato raggiunge così gli scopi proposti.

Infatti, il distanziatore flessibile in oggetto offre una minore conducibilità termica per cui la vetrocamera non presenta alcuna condensazione lungo il perimetro anche in condizioni climatiche invernali estreme a differenza di quanto accadeva con i distanziatori metallici e con i profili distanziali plastici rigidi.

Vantaggiosamente, il distanziatore flessibile per vetrocamere consente di ridurre la percentuale di perdita di calore dal perimetro della vetrocamera e di offrire un minore stress termico nei vetri costituenti la vetrocamera in presenza di sbalzi di temperatura e pressione nella camera d’aria racchiusa tra due vetri adiacenti.

Inoltre, il distanziatore flessibile secondo il presente trovato risulta più elastico, cedevole e flessibile rispetto ai profili plastici o accoppiati a lamine metalliche della tecnica nota. In particolare, il distanziatore flessibile permette di compensare senza incrementare gli sforzi interni sia ai vetri, che ai sigillanti esterni quando si presentano fluttuazioni pressorie all’interno della vetrocamera causate dal raggiungimento di temperature elevate oltre a compensare senza causare sforzi maggiorativi sul sigillante esterno la differente dilatazione termica tra il vetro esterno ed interno della vetrocamera multistrato.

In aggiunta, il distanziatore flessibile per vetrocamere consente di contribuire ad assicurare il mantenimento dell’integrità strutturale e della tenuta del sigillante esterno, di ridurre lo sforzo meccanico sul sigillante esterno, allungandone la durata ed efficacia nel tempo e di impedire la fuoriuscita dei gas a bassa conducibilità dall’interno della vetrocamera.

Vantaggiosamente, il distanziatore in oggetto è in grado di sopportare esposizioni prolungate agli alti livelli di radiazioni UV che si raggiungono all’interno delle vetrocamere contenenti rivestimenti basso emissivi dei vetri interni a differenza di quanto accadeva con i distanziatori plastici che avevano la necessità di essere protetti con rivestimenti o speciali stabilizzanti UV.

In aggiunta, il distanziatore secondo il presente trovato rende superfluo l’utilizzo di barriere protettive in metallo o altro materiale sul dorso del distanziatore come accadeva con distanziatori della tecnica nota dato che risulta impermeabile all’umidità ed ai gas. In tal modo sono evitati tutti quei possibili distacchi della barriera dovuti ai piegamenti angolari o alle curvature dei distanziatori sia rigidi che flessibili tradizionali, così come a perdite di adesione tra la barriera protettiva e corpo del distanziatore dovute ad invecchiamento sia fisico che termico.

Un ulteriore vantaggio del distanziatore è quello di semplificare notevolmente le operazioni di assemblaggio delle vetrocamere isolanti anche per il fatto che vengono eliminate le operazioni di inserimento di connettori sia angolari che lineari e l’immissione di sali disidratanti nella cavità aH’interno dei distanziatori della tecnica nota.

Inoltre, la comprimibilità del distanziatore in oggetto permette di ridurre significativamente le tolleranze di produzione, così come l’elevata flessibilità consente la sua raccolta in bobina e l’utilizzo in un processo produttivo delle vetrocamere ad alta automazione industriale.

Un vantaggio ottenibile con l’impiego del distanziatore flessibile elastomerico nella realizzazione di vetrocamere ad alte prestazioni termiche contenenti gas nobili quali il krypton o lo xenon, risiede nella possibilità di ridurre lo spessore totale della vetrocamera a parità di prestazioni termiche Ug, in quanto si raggiungono pari trasmittanze termiche del bordo della vetrocamera con un distanziatore in elastomero di spessore inferiore fino a 3-4mm rispetto ai convenzionali distanziatori rigidi a bordo caldo. Situazione che comporta una riduzione di peso del serramento. Inoltre, il distanziatore presenta una larghezza inferiore (circa 12mm) rispetto ai distanziatori a “bordo caldo” (circa 16 mm) per avere prestazioni termiche ottimali con riduzione di conseguenza di sigillante esterno che permette di ridurre il peso, lo spessore totale della vetrocamera e contenere i costi di produzione.

Non ultimo vantaggio è dovuto al fatto che il distanziatore flessibile offre una grande facilità di impiego, è di semplice realizzazione e buona funzionalità e non richiede manutenzione. Inoltre il distanziatore flessibile secondo il presente trovato presenta una notevole semplicità strutturale e ciò consente di contenere i costi di costruzione anche per il fatto che non è più necessario l’impiego di connettori.

Naturalmente, al presente trovato possono essere apportate numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che lo caratterizza.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1) Distanziatore flessibile per vetrocamera caratterizzato dal fatto che detto distanziatore flessibile o semi-rigido (13) è realizzato in elastomero Poliisobutilene o gomma butilica IIR (semplice o alogenata), caricata opportunamente con cariche sia rinforzanti che inerti, è reticolabile sia a zolfo che a perossidi, detto distanziatore risultando impermeabile all’umidità e ad alta tenuta dei gas a bassa conducibilità termica ed incorporando, al suo interno, del materiale assorbitore di umidità, detto distanziatore presentando ciascuna parete laterale configurata con almeno una piccola onda (13a), posizionata subito sopra la zona di accumulo del sigillante interno o primario (15), per garantire un’adesione ottimale ai vetri della vetrocamera all’interno dei quali è posizionato il distanziatore.
2. 2) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che presenta un settore (130) covulcanizzato alla gomma bufile composto da una seconda mescola in differente elastomero, che risulti permeabile all’umidità, contenente sali disidratanti in elevata quantità, termicamente stabile e resistente ai raggi UV così da permettere alla superficie (13c) di assorbire maggiormente l’umidità della vetrocamera all’interno di questo elastomero.
3. 3) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende, posto sul dorso, almeno un incavo (13b) il quale presenta una configurazione tale da permettere al sigillante esterno di entrare e creare un vincolo meccanico che leghi considerevolmente i due materiali fra loro.
4. 4) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che viene piegato, incurvato ed intagliato per creare angoli tali da mantenere intatte le caratteristiche di barriera intrinseca al vapore ad ai gas, detto distanziatore venendo tagliato con un taglio a V (46A) in corrispondenza dell’angolo A della vetrocamera profondo poco più della metà dello spessore, con asportazione di una parte non continua (42), oppure con un doppio taglio (46B) per piegare il distanziatore ad angolo retto molto agevolmente o con un taglio verticale (46C) che ne incide una parte e l’angolo viene ottenuto piegando dalla parte opposta del taglio il materiale e per unire le due estremità del distanziatore e configurare la camera d’aria interna alla vetrocamera realizzando un taglio obliquo (47) in modo da creare una maggiore superficie di contatto e le estremità venendo unite mediante interposizione di sigillante primario.
5. 5) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che impedisce ad un sigillante interno di fuoriuscire, lungo il bordo interno della vetrocamera a causa della sua relativa bassa viscosità.
6. 6) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che presenta elevata impermeabilità all’ aria ed agli altri gas, un ottimo potere isolante, un basso compressi on set, un’elevata flessibilità anche a basse temperature ed è particolarmente resistente all’ozono ed agli agenti atmosferici in generale, al calore, agli agenti chimici, alle radiazioni UV ed all’umidità.
7. 7) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che mantiene la stabilità termica e meccanica della struttura intera quando si raggiungono temperature elevate all’interno della vetrocamera isolante, potendo resistere fino a temperature pari a 130°C.
8. 8) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che presenta una larghezza minore per garantire prestazioni di trasmittanza termica ottimali.
9. 9) Distanziatore flessibile per vetrocamera secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che è flessibile e facilmente raccoglibile avvolto in una bobina.