PL228896B1 - Sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego oraz okno z tworzywa sztucznego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest , przedstawiony na rysunku, sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym do profili z tworzywa sztucznego przykleja się uszczelkę, przycina się profile z uszczelką pod kątem 45° uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną, frezuje się fragment uszczelki i fragment ramiaka w obszarze przyległym do płaszczyzny skośnej, zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków poprzez stopienie materiału ramiaka na głębokość zgrzewania prostopadle do płaszczyzny skośnej, formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, a w ramiakach ościeżnicy okna wykonuje się otwory do montażu zawiasów i/lub słupka na stanowisku nawiercania po zgrzaniu ramy ościeżnicy okna, po czym do ramy montuje się szybę. Sposób ten charakteryzuje się tym, że przed montażem szybę poddaje się odtłuszczaniu, po czym na odtłuszczoną szybę nanosi się natryskowo koloidalny roztwór nanotlenku tytanu nTiO2 w alkoholu, o stężeniu 2000 ppm, w ilości 25g roztworu na 1m2 szyby, po czym szybę pozostawia się do wysuszenia w temperaturze pokojowej na okres 10 min i poleruje się szybę.

Description

(21) Numer zgłoszenia: 414547 (51) IntCI.

E06B 3/673 (2006.01) C03C 17/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 28.10.2015 (54) Sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego oraz okno z tworzywa sztucznego

	(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:	REM II SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Przemyśl, PL
08.05.2017 BUP 10/17	(72) Twórca(y) wynalazku:
	PIOTR KUCHAREK, Łódź, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	ARTUR LEWANDOWSKI, Łódź, PL
30.05.2018 WUP 05/18	(74) Pełnomocnik:
	rzecz, pat. Adam Pawłowski

co σ>

co co

CM

CM

Ω.

PL 228 896 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy okien z tworzywa sztucznego.

Ościeżnice okien z tworzywa sztucznego, przykładowo PVC, zawierają ramę składająca się z czterech ramiaków, których końce przycięte są pod kątem zwykle 45° i zgrzane ze sobą. W ościeżnicach okien wieloskrzydłowych, pomiędzy skrzydłami mocowane są słupki zawierające odpowiednie okucia dla skrzydeł.

Proces zgrzewania ramiaków ościeżnicy polega na tym, że końcówki ramiaków są rozgrzewane, co powoduje ich roztopienie, a następnie dociskane do siebie. W wyniku tego procesu wytapia się część krawędzi ramiaka, zwykle od 2,5 do 3 mm, co powoduje jego skrócenie. I tak, do wytworzenia ościeżnicy o szerokości 1000 mm wykorzystuje się ramiaki o długości przykładowo 1006 mm, które ulegają stopieniu o 6 mm. Ze względu na trudności w kontroli procesu topienia ramiaków w większości zgrzewarek, niektóre ramiaki topią się równomiernie, przykładowo po 3 mm z każdej strony, a niektóre nierównomiernie, przykładowo 1 mm z jednej strony i 5 mm z drugiej strony.

W znanych procesach wytwarzania ościeżnic okiennych, z długich profili docina się ramiaki o pożądanej długości, a następnie w ramiakach nawierca się otwory montażowe, przykładowo pod montaż zawiasów czy słupków. Ramiaki z nawierconymi otworami przekazuje się następnie do zgrzewarki, w której formuje się z nich ramę ościeżnicy. Jeśli jednak ramiaki zostaną zgrzane ze sobą w sposób nierównomierny, to spowoduje to przesunięcie otworów montażowych względem ich pożądanego położenia. Może to spowodować przesunięcie położenia zawiasów lub słupka o kilka mm, co obniża szereg jego właściwości, przykładowo szczelność, a w skrajnych przypadkach może uniemożliwić montaż skrzydeł okiennych w ramiaku. Przedstawiony problem powoduje więc nieszczelność okna ze względu na odchylenia okna od wzorca w głównej płaszczyźnie okna.

Ponadto, podczas zgrzewania profili, w miejscu ich łączenia nadmiar stopionego plastiku wypływa się na zewnątrz, tworząc tak zwaną wypływkę lub nadlewkę. Wypływka stanowi element nieatrakcyjny wizualnie. Ponadto, w miejscu w którym do ramy przyłączone są uszczelki, wypływka powoduje uniesienie się uszczelki ku górze, co może powodować jej późniejsze oddzielanie się od ramy. Ponadto, odstające w narożnikach ramy od powierzchni głównej ramy krawędzie wypływki powodują, że rama skrzydła nie przylega dokładnie do ościeżnicy. Przedstawiony problem powoduje więc nieszczelność okna ze względu na odchylenia okna od wzorca w płaszczyźnie prostopadłej do głównej płaszczyzny okna.

W rozwiązaniu według polskiego zgłoszenia patentowego P.399768 rozwiązano powyżej wspomniane niedogodności, zapewniając sposób wytwarzania ościeżnic okiennych z tworzywa sztucznego, który zapewnia lepszą precyzję wykonania okna, która pozwoli na uniknięcie odchyłek od wzorca zarówno w płaszczyźnie głównej okna, jak i płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny głównej okna. W sposobie tym do profili z tworzywa sztucznego przykleja się uszczelkę, przycina się profile z uszczelką pod kątem 45° uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną i zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków poprzez stopienie materiału ramiaka na głębokość zgrzewania prostopadle do płaszczyzny skośnej, formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, a w ramiakach ościeżnicy okna wykonuje się otwory do montażu zawiasów i/lub słupka. Dzięki precyzyjnemu umiejscowieniu otworów montażowych w odniesieniu do osi symetrii ramy, w sposób automatyczny, niezależny od zdolności i wiedzy operatora uzyskano precyzję wymiarową okna, a zwłaszcza położenia otworów, w płaszczyźnie głównej okna, gdyż otwory po przeciwnej stronie osi symetrii oddalone są od tej osi o jednakowe odległości. Dzięki frezowaniu ramiaków przed zgrzaniem w takim obszarze, aby frezowane wybranie obejmowało niewielki fragment ramiaka wraz z uszczelką ograniczono wypływkę w narożnikach, a tym samym precyzję wymiarową okna w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny głównej okna. Zastosowanie odpowiednich prędkości przesuwu frezu i prędkości obrotowej frezu w fazach początkowej, wybierania materiału i wychodzenia z materiału zapewnia wykonanie otworu z dużą precyzją i skuteczne usunięcie ewentualnych nie wybranych w fazie głównej pozostałości materiału ramiaka lub uszczelki.

Celowym byłoby dalsze usprawnienie znanych technologii, celem zwiększenia parametrów użytkowych.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym do profili z tworzywa sztucznego przykleja się uszczelkę, przycina się profile z uszczelką pod kątem 45° uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną, frezuje się fragment uszczelki i fragment ramiaka w obszarze przyległym do płaszczyzny skośnej, zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków poprzez stopienie materiału ramiaka na głębokość zgrzewania prostopadle do płaszczyzny skośnej,

PL 228 896 B1 formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, a w ramiakach ościeżnicy okna wykonuje się otwory do montażu zawiasów i/lub słupka na stanowisku nawiercania po zgrzaniu ramy ościeżnicy okna, po czym do ramy montuje się szybę, charakteryzujący się tym, że przed montażem szybę poddaje się odtłuszczaniu, po czym na odtłuszczoną szybę nanosi się natryskowo koloidalny roztwór nanotlenku tytanu nTiO2 w alkoholu, o stężeniu 2000 ppm, w ilości 25 g roztworu na 1 m² szyby, po czym szybę pozostawia się do wysuszenia w temperaturze pokojowej na okres 10 min i poleruje się szybę.

Przedmiotem wynalazku jest również okno uzyskane sposobem według zastrz. 1.

Przedmiot rozwiązania został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia widok ramy ościeżnicy okna, Fig. 2 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania okien sposobem według wynalazku.

Prostokątna rama 100 ościeżnicy okna przedstawiona na Fig. 1 zawiera cztery ramiaki 101-104, których końce docięte są pod kątem 45° i zgrzane ze sobą w narożach 131-134. Może ponadto zawierać pionowy słupek 105 przykręcony do ramiaków górnego 101 i dolnego 103. W ramiakach wykonane są otwory 121 do montażu słupka 105 oraz otwory 122 do montażu zawiasów. Istotnym jest, aby otwory były prawidłowo umiejscowione względem osi symetrii 111, 112 ramy 100 - otwory 121 do montażu słupka powinny być w tym przypadku ustawione w pionowej osi symetrii 111, natomiast otwory 122 do montażu zawiasów powinny być ustawione w takich samych odległościach od poziomej osi symetrii 112. Zachowanie takiej dokładności umiejscowienia otworów 121,122 nie jest możliwe przy ich nawiercaniu w ramiakach przed zgrzaniem ramy, gdyż w wypadku nierównych zgrzewów mogą one zostać odsunięte względem osi symetrii 111, 112.

Fig. 2 przedstawia schemat linii technologicznej do wytarzania okien sposobem według wynalazku. Do wzdłużnych profili, przykładowo 6-metrowych, przykleja się uszczelkę, a następnie przycina się profile pod kątem 45° na stanowisku cięcia profili 201 uzyskując w ten sposób ramiaki 101-104 z uszczelkami 140 zakończone płaszczyzną skośną. Proces cięcia profili przebiega według wyliczonej optymalizacji produkcyjnej zarządzanej poprzez program komputerowy do obsługi procesu produkcji. Podczas procesu cięcia profile kompletowane są w zestawy stanowiące ramy skrzydeł lub ościeżnic okien oraz opcjonalnie drukowane są etykiety przemysłowe zawierające charakterystyczne cechy okna jak np. numer zlecenia, sposób okuwania, rysunek okna, kod kreskowy. Tak uzyskane ramiaki 101-104 frezuje się na ich końcówkach za pomocą frezarki 202 w sposób znany z omówionego stanu techniki, w celu wyeliminowania naddatku materiału powstającego podczas zgrzewania ramiaków. Frezowanie obejmuje fragment uszczelki 140 i fragment ramiaka 101 przyległy do uszczelki na głębokość x prostopadle do płaszczyzny skośnej i na odległość y prostopadle do płaszczyzny styku ramiaka z uszczelką.

Po frezowaniu końcówek ramiaków 101-104, ramiaki poddaje się dalszej obróbce. Frezarka do słupków 203 frezuje na odpowiedni kształt końcówki profili słupków uciętych na żądany wymiar. Następnie przygotowuje są wzmocnienia stalowe, które tnie się na żądany wymiar taśmową piłą 204 do wzmocnień stalowych. W dalszej kolejności wkręca się w ramiaki wzmocnienia stalowe umieszczone uprzednio wewnątrz ich profili za pomocą automatu do wkręcania wzmocnień 205. Następnie wierci się frezarką 206 otwory pod klamki (jeśli dany ramiak jest ramiakiem skrzydła) i frezarką 207 otwory odwodnieniowe. W kolejnym etapie produkcji zgrzewa się słupki z ramiakami ościeżnicy za pomocą zgrzewarki dwugłowicowej 208. Następnie, na linii zgrzewająco-czyszczącej 209, zgrzewarką czterogłowicową, zgrzewa się ze sobą ramiaki na styku ich płaszczyzn skośnych tak, aby po zgrzaniu utworzyły ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, a następnie chłodzi się zgrzaną konstrukcję i oczyszcza wypływkę powstałą poza obrębem uszczelki. Zgrzewanie ramiaków polega na stopieniu materiału ramiaka na głębokość zgrzewania prostopadle do płaszczyzny skośnej, przykładowo 3 mm.

Etap frezowania końcówek ramiaków na frezarce 202 znacząco wpływa na jakość zgrzewu uzyskanego na linii zgrzewająco-czyszczącej 209, gdyż zabezpiecza przed gromadzeniem się nadmiaru wypływki pod uszczelką podczas zgrzewania ramiaków, eliminując w ten sposób efekt wypychania lub deformacji uszczelki, który może towarzyszyć procesowi zgrzewania i mieć znaczący wpływ na jakość gotowego produktu.

W kolejnym etapie na stanowisku nawiercania otworów 210 w ramie ościeżnicy okna wykonywane są precyzyjne otwory montażowe 121,122 dla zawiasów okiennych oraz łączników montażowych słupków i poprzeczek. Otwory przebiegają zarówno przez warstwę tworzywa sztucznego jak i stali. Rozstawy otworów są różne dla oddzielnych dostawców systemów profilowych oraz okuciowych i mogą być jedno- lub wielootworowe oraz o różnych średnicach. Konstrukcja stanowiska nawiercania otworów 210 umożliwia nawiercenie otworów montażowych 121, 122 w równej odległości od odpowiednich osi

PL 228 896 B1 symetrii 111, 112, a tym samym uzyskanie okna o dobrych właściwościach wymiarowych, zapewniając odpowiednie właściwości okna, takie jak szczelność, spasowanie mechaniczne.

Przygotowane uprzednio profile ram i skrzydeł przenosi się na stoły do okuwania 211 na których łączy się profile okienne z okuciami zapewniając stabilne połączenie ramy i skrzydła okiennego. Na stanowisku tym mogą być również przykręcane zaczepy systemowe i inne, pozycjonowane dzięki zamarkowanym punktom wcześniej przygotowanym na centrum obróbczym lub przy pomocy szablonów systemowych. W kolejnym kroku piłą 212 do cięcia listew tnie się listwy przyszybowe do żądanych wymiarów. Następnym stanowiskiem w linii technologicznej jest końcowa kontrola regulacji i jakości gotowych okien na stole montażowym 213. Ostatnim etapem produkcji jest prasa do szklenia 215, gdzie montuje się szyby w profilach skrzydła, z naniesioną na stanowisku 214 powłoką hydrofobową, po czym okna poddaje się kontroli.

Na stanowisku 214 na szybę, przed jej umieszczeniem w oknie, nanosi się powłokę hydrofobową, stanowiącą warstwę „samoczyszczącą”. Na stanowisku tym przeprowadza się kolejno odtłuszczenie powierzchni szyby, naniesienie preparatu metodą natryskową z wydajnością 25 g preparatu na 1 m² szyby, suszenie przez 10 min w temperaturze pokojowej i polerowanie ręczne za pomocą miękkiej ściereczki. Jako preparat do utworzenia powłoki hydrofobowej zastosowano koloidalny roztwór nanocząstek tytanu w alkoholu o stężeniu 2000 ppm. Przykładowo, w tym celu można stosować preparat NanoTytan Al firmy Amepox Sp. z o.o., Łódź.

Szyba z tak uzyskaną powłoką hydrofobową charakteryzowała się podwyższonym, względem zwykłej szyby, poziomem hydrofobowości, który był zaobserwowan y w doświadczeniu, w którym spryskano szybę kroplami wody imitującymi deszcz. Na Fig. 3A przedstawiono widok kropli na standardowej szybie (zaobserwowano kąt zwilżania ok. 34 stopnie), a na Fig. 3B przedstawiono widok kropli na szybie powleczonej sposobem według wynalazku (zaobserwowano kąt zwilżania ok. 90 stopni). Po ustawieniu szyby z powłoką hydrofobową pionowo, krople wody swobodnie spłynęły po powierzchni szyby.

Pokrycie szyby koloidem z dwutlenkiem tytanu wykazuje również dodatkowe właściwości oczyszczania atmosfery z zanieczyszczeń, gdyż jedną z głównych właściwości fotokatalitycznych dwutlenku tytanu (TiO2) jest jego zdolność do samooczyszczania. Dzięki temu, że pod wpływem padającego światła na jego powierzchni zachodzą reakcje utleniające i rozkładające różnego rodzaju zabrudzenia organiczne, zabrudzenia same odpadają, lub łatwo dają się spłukać wodą poprzez np. spryskanie (podczas opadów deszczu).

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania okien z tworzywa sztucznego, w którym do profili z tworzywa sztucznego przykleja się uszczelkę, przycina się profile z uszczelką pod kątem 45° uzyskując ramiaki zakończone płaszczyzną skośną, frezuje się fragment uszczelki i fragment ramiaka w obszarze przyległym do płaszczyzny skośnej, zgrzewa się ze sobą płaszczyzny skośne ramiaków poprzez stopienie materiału ramiaka na głębokość zgrzewania prostopadle do płaszczyzny skośnej, formując ramę skrzydła lub ościeżnicy okna, a w ramiakach ościeżnicy okna wykonuje się otwory do montażu zawiasów i/lub słupka na stanowisku nawiercania po zgrzaniu ramy ościeżnicy okna, po czym do ramy montuje się szybę, znamienny tym, że przed montażem szybę poddaje się odtłuszczaniu, po czym na odtłuszczoną szybę nanosi się natryskowo koloidalny roztwór nanotlenku tytanu nTiO2 w alkoholu, o stężeniu 2000 ppm, w ilości 25 g roztworu na 1 m² szyby, po czym szybę pozostawia się do wysuszenia w temperaturze pokojowej na okres 10 min i poleruje się szybę.