制造窗格組件的方法和包括這種窗格組件的窗戶的制作方法
【專利摘要】窗格組件包括由玻璃片(31，35)構(gòu)成并且通過模制設(shè)置有邊界元件(37，38)的窗格元件。邊界元件在模制過程中粘附于窗格元件，并且至少部分地包圍至少一個片狀元件的邊界。
【專利說明】制造窗格組件的方法和包括這種窗格組件的窗戶
[0001]本申請是 申請人:VKR控股公司的申請日為2008年7月31日、國家申請?zhí)枮?00880110248.6 (國際申請?zhí)枮镻CT/DK2008/050186)、發(fā)明名稱為“制造窗格組件的方法和包括這種窗格組件的窗戶”的專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種制造窗格組件的方法，所述窗格組件適于安裝在窗框中且包括窗格元件，所述窗格元件包括在安裝狀態(tài)下意于面向外部的第一片狀元件和意于面向建筑物內(nèi)部的第二片狀元件，例如玻璃片的所述片狀元件由一個或多個間隔構(gòu)件分開。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種具有這種窗格組件的窗戶，所述窗戶打算用于住宅、辦公或工業(yè)建筑物。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)安裝豎向窗和屋頂窗時，窗格通常通過用螺釘將輪廓緊固于框架而被固定于承載玻璃的框架，即傳統(tǒng)上的窗扇。窗格是通過玻璃間隔件和玻璃卡子而被保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。雖然其已證明非常有效，但是這種方法有一些缺點，其中，需要大量的不同部件用于安裝，并且不連續(xù)的支撐這一事實可能引起窗格上的可能的破壞性應(yīng)力，特別是當(dāng)使用傳統(tǒng)的玻璃片玻璃窗格時更是如此。這在破損和密封失效方面影響窗格的使用壽命，而密封失效導(dǎo)致在構(gòu)成窗格的兩個玻璃片之間的間隙中形成水珠。
[0004]最近，已嘗試將窗格通過膠水附接于框架。這已經(jīng)給窗格提供了連續(xù)的支撐，使其能夠承載由風(fēng)和其他相關(guān)天氣因素造成的更大載荷分量。這又允許使用具有減輕的重量的更薄的框架輪廓，并且這種框架輪廓的設(shè)計可致力于實現(xiàn)改進(jìn)的絕緣性能。最后但不是最少，較微薄的框架結(jié)構(gòu)允許增加窗格的面積，增加光線的進(jìn)入，并且因此利用太陽的免費(fèi)加熱。
[0005]近年來，膠合技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成傳統(tǒng)窗格組件安裝的現(xiàn)實的替代方法，因為現(xiàn)在可能制成膠合的連接，該連接對于動態(tài)載荷、熱、紫外線和甚至是潮氣都具有優(yōu)良的抵抗力。例如，膠合已經(jīng)用在所謂的“立即安裝”技術(shù)中，其中粘合劑代替了密封和橡膠襯墊，并且窗格組件被膠合于窗扇或者安裝輪廓，從而得到窗格與窗扇或框架之間的結(jié)構(gòu)連接。
[0006]但是，膠合技術(shù)還沒有滲透到窗戶的大量市場，并且窗戶配列和安裝中的應(yīng)用存在一些沒有解決的問題。例如，還沒有針對在粘合失效的情況下固定窗格的問題提供令人滿意的解決辦法，并且也缺乏關(guān)于膠水強(qiáng)度和機(jī)械性能的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。此外，膠合連接的質(zhì)量在進(jìn)行膠合的位置對環(huán)境是敏感的，并且該質(zhì)量對粘合表面的制備等也是敏感的，因此進(jìn)行膠合的雇員必須是特殊培訓(xùn)過的。這使得在氣候控制、質(zhì)量控制系統(tǒng)和職工培訓(xùn)上必需要有大的投資。對于窗格和窗戶設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)還沒有提供。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此本發(fā)明的目的在于提供一種制造窗格組件的方法，該窗格組件可以以固定并持久的方式附接于窗框，并且使用比傳統(tǒng)膠合所需的更少的部件。[0008]這通過一種方法實現(xiàn)，其中窗格元件通過模制設(shè)置有邊界元件，所述邊界元件在模制過程中粘附到所述窗格元件并且至少部分地包圍至少一個片狀元件的邊界。
[0009]通過將窗格元件附接到邊界元件，實現(xiàn)了沿著窗格的整個邊緣的連續(xù)支撐，而不需要膠水。邊界元件隨后通過螺釘、模制或任何其他合適的可拆開或不可拆開的方式附接于窗框。這樣就不需要玻璃卡子等，并且窗格的邊界由邊界元件保護(hù)這一事實使得安裝過程的棘手度較少。此中，術(shù)語“框架”覆蓋包括傳統(tǒng)窗扇的固定和活動框架這兩種。而且，術(shù)語包括這種元件，其也包括其他元件，并且窗格組件可以與任何類型的窗戶一起使用，而與其框架數(shù)量等無關(guān)。
[0010]術(shù)語“包圍”不應(yīng)該理解為好像邊界元件圍住或者包圍窗格的整個邊緣；僅僅窗格和邊界元件的表面之間的接觸就可以通過粘附而給予充分的附接。
[0011]當(dāng)使用傳統(tǒng)的熱窗格及其類似物時，邊界元件可以整體包圍窗格的邊界，因而作為輔助窗格密封部。但是，也可能將邊界元件整體模制在窗格的內(nèi)側(cè)，具有允許只粘附于外側(cè)或者以便其只接觸一個或兩個片狀元件的邊緣面的性質(zhì)。附接模式的組合也是可能的，意味著邊界元件例如可以粘附于邊緣和外面兩者，并且邊界元件可以在窗格元件的不同側(cè)邊以不同的方法進(jìn)行附接。邊界元件也可以粘附于間隔構(gòu)件、密封部等。
[0012]其他類型的窗格具有可用于邊界元件的附接的突出邊緣。一個例子是階梯單元窗格，其中一個玻璃片元件的邊緣突出到另一個玻璃片元件的邊緣上，并突出到間隔構(gòu)件上。邊界元件然后可以在內(nèi)部、外部或者(一個或多個)邊緣面上附接到突出的片狀元件的邊界。附接到較小的窗格也是可能的，特別是附接到其邊緣面。
[0013]兩個片的窗格也可以在制造窗格組件的過程中被構(gòu)造。如果第一片狀元件通過模制過程附接于邊界元件，那么第二片狀元件可以隨后或者同時連接到第一片狀元件，反之亦然。這種方法通常將在邊界元件與第二片狀元件之間留有間隙。該間隙可以用來在窗格的兩個片狀元件之間的空腔中引入填充氣體或者類似物，并用于引入輔助窗格密封物。當(dāng)這些操作完成后，所述間隙用堵縫混合物來閉合。
[0014]不管窗格的類型如何，所述的片狀元件可以相互平行，正如最普通的情形，或者一個可以相對于另一個傾斜以致它們之間的距離是變化的。后面這種窗格具有特別好的隔聲性能，并且原理也可以應(yīng)用于三個片的窗格，從而實現(xiàn)更好的隔音。
[0015]窗格元件通常是矩形的，但是也可以使用其它形狀，例如正方形、圓形、半圓形、三角形或者梯形。
[0016]其中，取決于窗格元件的類型和將要擁有的功能，邊界元件可以制成為包圍至少一個片狀元件的所有邊界邊緣或者只是它們中的一些。包圍所有邊緣給予了對窗格元件的特別好的支持，但是為了允許隨后增加例如卷簾窗的相關(guān)聯(lián)元件，可能有利的是留出至少一個片狀元件的一個或者多個邊緣。特別是當(dāng)使用階梯單元窗格時，包圍也可局限于僅兩個片狀元件之一，但是在其他情形下，可能有利的是用邊界元件包圍兩個片狀元件中每一個的邊緣。一個明顯的例子是熱窗格的包圍，其中兩個片狀元件的邊緣成一直線。但是，階梯單元窗格組件的絕緣性能也可以通過包圍兩個片狀元件來提高，并且對于一些使用，可能有利的是將內(nèi)部的片狀元件在頂部和底部進(jìn)行包圍，而外部的片狀元件在側(cè)部包圍，反之亦然。
[0017]邊界元件可以看成具有一些功能面，所述功能面作為窗戶的功能性所必需的一些功能的底座，其中包含構(gòu)件載體、水引導(dǎo)裝置、電部件、密封物和貢獻(xiàn)于結(jié)構(gòu)的硬度和強(qiáng)度的部件。這些功能至今已和窗戶的(一個或多個)框架相關(guān)聯(lián)，并且提供具有功能面的邊界元件因而允許更簡單結(jié)構(gòu)的框架元件。
[0018]功能面的一個例子是邊界元件制成為具有鼻部，該鼻部在外部片狀元件的外表面上方突出到窗格元件的邊緣上，該鼻部覆蓋窗格元件與邊界元件之間的連結(jié)處。這樣，邊界元件的外面起到保護(hù)連結(jié)處的作用，并且在邊界元件與窗格之間的連接將要失效時，鼻部將保持窗格。該鼻部可以模制成邊界元件的一體部分或者它可以通過突出的配件形成，例如鋁制的欄桿。
[0019]但是，邊界元件的外面也可以制成為和窗格的外表面齊平，由此提供排出雨水的功能，或者與窗格的內(nèi)表面齊平，僅作為附接面并且允許窗格突出到邊界元件和框架上。
[0020]在另外的實施方式中，邊界元件的外面具有基本垂直于窗格的平面突出的羽狀部。這樣的羽狀部可以作為引導(dǎo)件用于水的排出，從而防止水滲入至窗戶與窗戶安裝在其中的正面之間的連結(jié)處。
[0021]術(shù)語“功能面”不局限于邊界元件的模制材料或者模制部分的性能。相反，在材料中嵌入配件使其突出穿過該面可以賦予功能。這樣的配件例如可以用于將邊界元件連接至覆層元件，連接至窗戶遮護(hù)元件，或者連接至窗框。
[0022]如果使用由塑料、鋁或者其他可模制材料制成的窗框，那么窗格組件的連接也可以通過模制實現(xiàn)。具有兩種組分的模制材料具有足夠的粘附力以實現(xiàn)可靠的連接，或者將配件嵌入成一端在框架中而另一端在邊界元件中?；蛘?，首先制成的組分設(shè)置有燕尾狀的凹槽，具有第二組分的模制材料可以進(jìn)入該凹槽，從而形成永久性的連接。窗框的模制可以在邊界元件的模制之前、同時或者之后進(jìn)行。
[0023]邊界元件可以通過組合分開模制或者具有不同構(gòu)造的邊界構(gòu)件而制成。例如，如果邊界元件設(shè)置有羽狀部，那么在邊界元件的下部構(gòu)件上的羽狀部可以設(shè)置有排水孔或者中斷部，或者可以在該邊界構(gòu)件上完全省去。
[0024]模制優(yōu)選通過反應(yīng)注射成型法或者低壓模制來進(jìn)行。熱塑性塑料例如聚氨酯或者聚烯烴是優(yōu)選的模制材料。其他合適材料包括熱塑性材料例如PVC、PE或者PP，熱塑性彈性體(TPE)和熱固性彈性體例如三元乙丙橡膠(EDPM)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]在下文中，將參照附圖進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本發(fā)明的鑲邊的窗格組件的透視圖，
[0027]圖2a和2b是沿圖1中線I1-1I所取的截面圖，示出了階梯單元窗格的制造和包圍，圖2c是示出了圖2a和2b中描述的方法的變型的視圖，
[0028]圖3是與圖2a和2b中窗格相應(yīng)的熱窗格的截面圖，其中整個邊緣都包圍在邊界元件中，該邊界元件附接于密封物，
[0029]圖4a和4b是對應(yīng)于圖3的截面圖，示出了框架在邊界元件中的結(jié)合，
[0030]圖5是對應(yīng)于圖3的截面圖，示出了邊界元件通過卡爪系統(tǒng)附接于框架，
[0031]圖6是對應(yīng)于圖3的截面圖，示出了邊界元件通過用螺釘附接于框架的配件而附接于框架，[0032]圖7是對應(yīng)于圖3的截面圖，示出了分別具有直的和有角度的配件的邊界元件，以及
[0033]圖8示出了用于制成對應(yīng)于圖3中的鑲邊的窗格組件的模具的截面圖。
【具體實施方式】
[0034]在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明制作的鑲邊的窗格組件的一個實施方式。所述的窗格組件可以用于垂直或者傾斜地安裝在任何住宅、辦公樓或者工業(yè)建筑的正面或屋頂?shù)娜魏晤愋偷拇皯簟Ｋù案裨蘒 (在下文中也稱作窗格)和優(yōu)選由聚氨酯制成的邊界元件2，所述的邊界元件通過模制制成在窗格元件上，如之后將說明的。邊界元件的一個主要功能是在窗格元件與窗戶的框架元件(沒有示出)之間形成結(jié)構(gòu)連接。
[0035]在所示出的實施方式中，邊界元件2圍繞窗格元件的整個邊界，但是將理解為它也可以是U形的，以在窗格的四個邊中的三個上圍繞窗格，或者可以在每條邊上使用單獨的元件從而留出窗格的轉(zhuǎn)角。類似的，將理解，也能想到具有其他幾何構(gòu)造的窗格組件，例如具有半圓或者三角形形狀的窗格組件也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0036]邊界元件2可以使用任何合適的模制工藝生產(chǎn)，但是優(yōu)選的是注射成型法，例如，反應(yīng)注射成型法(RIM)。當(dāng)使用將在后面描述的反應(yīng)注射成型法的工藝時，可以將載流組分、對強(qiáng)度和硬度有貢獻(xiàn)的塑料或者金屬組分、螺釘?shù)饶Ｖ频竭吔缭?。而且，反?yīng)注射成型法允許細(xì)節(jié)的整合,如在邊界元件中的密封物。
[0037]窗格元件通常由單片玻璃元件組成。在上下文中，術(shù)語“單片玻璃”包括退火玻璃、淬火玻璃、層壓玻璃、嵌絲玻璃、型化或者圖案化玻璃以及在傳統(tǒng)窗格中使用的其他類型的玻璃。即使認(rèn)為是由玻璃制成的，但是將理解，也可采用適于特殊用途的窗戶的樹脂玻璃(也公知為有機(jī)玻璃)或者任何其他片狀元件，透明或不透明的，包括發(fā)光材料。所述玻璃可以在其一面或者兩面上設(shè)有涂層。片狀元件之間的空腔可以用干燥的空氣，如氬氣、氪氣或者氙氣的氣體，或者是適于通過減少其U值來提高窗格絕緣性能的氣體混合物來填充。真空窗格也可用作在片狀元件之間的空間中填充有氣凝膠層的窗格。如果使用一種窗格類型，它最好能制成相對小的單元，如真空窗格，那么一系列的窗格元件就可以并排布置，用于形成具有期望大小的較大的元件。這種方法也可用于提供具有不同的如顏色、不透明度、絕緣等性能的窗格的不同區(qū)域。
[0038]間距輪廓件或者間隔構(gòu)件可以由金屬或者塑料制成。干燥劑可以置放在中空的間距輪廓件中，其嵌入在基質(zhì)中或在由玻璃片和間距輪廓件所劃定的每個空腔中的吸氣劑元件中。這可作為窗格組件制作的一部分完成，或者是不同的元件可以預(yù)先制造。
[0039]窗格的片狀元件通常是平面的并且相互平行。但是，它們也可以是彎曲的用于與路邊類型的天窗一起使用，并且它們之間的間距可以不同，這可以提高窗格的隔聲性能。
[0040]窗格元件可以是傳統(tǒng)類型的窗格，這種情況下所有的片狀元件具有相同的尺寸和形狀，或者可以是階梯單元。階梯單元是其中不同的玻璃片具有不同的高度和/或?qū)挾葟亩沟靡黄辽僭谄湟粋€邊緣處在另一片上突出的窗格。此外，包括三個或者更多個片狀元件的窗格，例如如三層熱窗格，也可用作不同窗格類型的組合，如傳統(tǒng)的熱窗格與單片窗格的組合。
[0041]由于在窗格和邊界元件之間通過模制過程實現(xiàn)了連續(xù)的連接，因此窗格組件可起到結(jié)構(gòu)元件的作用，貢獻(xiàn)于承擔(dān)影響窗戶的載荷。這相比于傳統(tǒng)的窗格，將不同的載荷分布在窗格的邊界上，這又使玻璃的使用成為必需，優(yōu)選是淬火或者退火的玻璃，該玻璃與在以其中窗格與框架之間沒有結(jié)構(gòu)連接的傳統(tǒng)方式安裝窗格時所使用的玻璃相比更厚。
[0042]窗格的包圍可以以多種方法實現(xiàn)。它們中的一些將在下文中進(jìn)行描述，其只是作為例子，并且不能認(rèn)為其限制了本發(fā)明的范圍。
[0043]在圖2中示出了制造鑲邊的窗格組件的一種方法。首先，單片的玻璃31，優(yōu)選是淬火或者退火的，設(shè)置有合適的附接區(qū)域的護(hù)面和/或涂底(沒有示出)。然后，將玻璃元件31通過模制包圍在邊界元件32中，如圖2a所示。邊界元件優(yōu)選是聚氨酯，并且加強(qiáng)元件33可以在模制過程中嵌入在邊界元件中。如圖2b所示，然后，將包圍好的玻璃片與一個或者多個額外的單片玻璃35相組合。沿著玻璃片的邊界，玻璃片通過間距輪廓件34被保持分開。在所示的實施方式中，所制成的窗格是階梯單元類型的，但是該方法也可用于制成具有相同尺寸和形狀的玻璃片的窗格。
[0044]當(dāng)以這種方式制造階梯單元窗格時，在邊界元件與沒有被包圍的玻璃片的邊緣之間留有間隙36，允許引入堵縫裝置來形成輔助窗格密封。該間隙隨后通過堵縫混合物例如硅基連結(jié)填料來閉合。
[0045]圖2a和2b中描述的方法的變型在圖2c中示出。這里，間隔構(gòu)件34相對于兩個基本成一直線的片狀元件31、35的邊緣凹入。如上所述，在組裝窗格之前，外部的片狀元件31包圍在邊界元件中。間隔構(gòu)件優(yōu)選在該模制過程之前附接于外面的片狀元件，因此其隨后可能成為模制材料的限制并且可以實現(xiàn)特別緊密的連結(jié)。窗格一旦組裝，邊界元件可通過第二部分38的模制而延長，該第二部分38包圍內(nèi)部的片狀元件35并且粘接到第一部分37。這種方法當(dāng)然也可與窗格一起使用，其中兩個片狀元件的邊緣不成一直線。在特殊的情況中，邊界元件也可在三個或者更多個模制步驟中來構(gòu)造。如果期望在內(nèi)側(cè)和外側(cè)具有不同特性的邊界元件，例如不同顏色或者不同的天氣抵抗能力，那么多個模制步驟可能例如是有利的。
[0046]形成在玻璃片31和35與間距輪廓件34之間的空腔可以用絕緣氣體填充。使用這種氣體填充的優(yōu)點是適于所有在本文中提及(即使是沒有明確陳述的)的窗戶的窗格。
[0047]加強(qiáng)元件33還設(shè)計成用作將邊界元件32附接到窗框(沒有示出)的配件。
[0048]實現(xiàn)如圖2b所示的鑲邊的窗格組件的另一個方法是，從已完成的窗格元件開始，然后包圍其外部的玻璃片31。邊界元件與內(nèi)部的玻璃片之間的間隙隨后能通過模具中的芯部而形成。
[0049]帶有具有兩個相同尺寸和形狀的玻璃片51、53的傳統(tǒng)窗格的鑲邊的窗格組件，可如圖3所示通過包圍窗格制成。包圍邊界元件54粘附于外部的玻璃片51、粘附于在間距輪廓件52外部上的密封物并粘附于內(nèi)部的玻璃片53。因為邊界元件自身起到輔助密封件的作用，因此不需要上述的間隙。但是，這樣就使得模具必須設(shè)計為能補(bǔ)償窗格厚度的變化，而這在只封裝外部的玻璃片時不是必需的。
[0050]這里，將窗格示出為具有在普通熱窗格中使用的典型間距輪廓件52，但間距輪廓件52也可具有附接到邊界元件的裝置，例如突出部的配件(沒有示出)，其在模制過程中嵌入在邊界元件中。還可能有利的是，提供具有表面特性的間距輪廓件，其允許邊界元件的材料直接粘附在那里。[0051]而且，間距輪廓件可設(shè)有額外的功能，例如消音特征，或者可在窗格的片狀元件之間設(shè)置具有這種功能的額外構(gòu)件。
[0052]邊界元件的模制材料(優(yōu)選是聚氨酯(TOR))完全通過其粘附性能而附接到玻璃的片狀元件上。所述粘附在模制過程中形成。為了獲得優(yōu)良的粘附，附接區(qū)域可進(jìn)行涂底
和/或用護(hù)面覆蓋。
[0053]涂底在玻璃的已有護(hù)面和沒有護(hù)面的粘附區(qū)域上進(jìn)行，并且也能在玻璃片之間的間隔條上進(jìn)行。合適的底漆是Carlofon Schwarzprimer Eftec DV990,它也可用作護(hù)面。底漆通常是液體，其可以通過刷子或者氈墊施用到表面。
[0054]護(hù)面進(jìn)一步增強(qiáng)模制材料的粘附力，從而貢獻(xiàn)于最佳的包圍。在粘附表面處的粘附強(qiáng)度應(yīng)該優(yōu)選大于模制材料的粘合強(qiáng)度，并且如果窗格元件被撕離邊界元件時，將會出現(xiàn)粘合破壞。護(hù)面可以是UV硬化漆、一種或者兩種組分的漆或者任何其他合適的材料，但是優(yōu)選是陶瓷涂層。
[0055]護(hù)面進(jìn)一步的目的是貢獻(xiàn)于窗戶的美學(xué)價值，并且保護(hù)粘附劑和窗格密封物不受陽光照射。護(hù)面一般是防光的，但是至少要不透UV-A和UV-B光。
[0056]邊界元件可用熱塑料或者熱固性材料制成。對于任何一種類型的材料，將窗格組件和插入件放置在模具中，并且當(dāng)模具已經(jīng)閉合時注射材料。但是，例如PVC、PE或者PP的熱塑性材料，熱塑性彈性體，TPE,或者單組分的熱固性彈性體例如EPDM，要求高壓和相對高的工藝溫度，典型大約是200°C，這意味著窗格元件的溫度能達(dá)到140°C。當(dāng)使用大尺寸的窗格組件時，或者當(dāng)邊界元件將與窗格組件的輔助密封物相接觸時，或者具有額外功能作為輔助密封物時，這樣的高溫可能是不利的，在這些情況下應(yīng)該使用另外的方法。
[0057]此外，例如PVC中的增塑劑可損壞著色部分或窗格組件的密封，因此這種材料應(yīng)該隔開。
[0058]許多熱塑材料的無極性本質(zhì)導(dǎo)致對其他材料的親和力較差。因此，為了粘附到玻璃上，表面的涂底是至關(guān)重要的。合適的底漆可由接枝有馬來酸酐的等規(guī)氯化聚丙烯和環(huán)氧硅烷來組成。
[0059]為了克服上述缺點，邊界元件能通過反應(yīng)注射成型法(RM)制成，RM本身是公知的工藝。兩種組分的固化模制材料在攪拌機(jī)頭中混合，并且注射到包含待包圍的窗格的閉合模具中。
[0060]聚氨酯(PUR)作為模制材料是特別優(yōu)選的，因為它具有優(yōu)良的隔熱性能、耐熱并且尺寸穩(wěn)定，而且在動力載荷影響下表現(xiàn)優(yōu)良。另外，它能抵抗UV輻射、酸、溶劑和可能有害的廣范圍的化學(xué)物質(zhì)。這必然會有極好的天氣抵抗力，因此老化緩慢。
[0061]聚氨酯通常是由多元醇和異氰酸酯組成的，其通過放熱反應(yīng)聚合而成。使用單體意味著最終的產(chǎn)品沒有張力，而如果使用熱塑性材料則將會出現(xiàn)張力。聚氨酯組分具有很低的粘度，大約在50-150Pa S。
[0062]制造窗格元件上的邊界元件最好是采用反應(yīng)注射成型法工藝。在反應(yīng)注射成型法工藝中，熱固性的聚氨酯邊界元件是通過在模具中將多元醇和異氰酸酯混合制成。該聚合是放熱的化學(xué)過程，因此，模具中的壓力和溫度要低于使用熱塑性材料的工藝。這相當(dāng)大地減少了在模制過程中玻璃破損或者損壞窗格元件的密封的風(fēng)險。在反應(yīng)注射成型法工藝中，模具在幾秒內(nèi)被填充，并且在30-60秒內(nèi)就準(zhǔn)備好脫膜。為了獲得粘合力，窗格元件材料的粘合表面的涂底是必需的。合適的底漆是Carlofon Schwarprimer (Eftec DV990)。
[0063]在反應(yīng)注射成型法工藝中，壓力和溫度都能保持為相對較低。在模具中，在固化過程中獲得大約3到10巴的壓強(qiáng)，并且根據(jù)模具的構(gòu)造以及所施用的聚氨酯是芳香族的還是脂肪族的，材料和模具的溫度在70°C到110°C之間。這允許材料厚度的相對大的變動，并且由鋼、鋁、玻璃制成的部件以及電傳感器、配線等可被嵌入。另外，有關(guān)模具制造的成本是低的，并且由模具表面決定的表面特性，例如粗糙度，是極好的。
[0064]已固化的組件在大約45到60秒內(nèi)準(zhǔn)備好被處理，在這段時間中，典型的聚氨酯將已經(jīng)獲得其最終強(qiáng)度的大約60-70%。根據(jù)所使用的聚氨酯的種類，可獲得不同的邵氏硬度，例如60-90邵氏A硬度的固化硬度，并且固化材料的密度將為100-800kg/m3。
[0065]可以通過在模制材料的兩個組分之一中混合例如玻璃纖維的纖維來提高固化元件的機(jī)械強(qiáng)度。這個過程叫做加強(qiáng)反應(yīng)注射成型法(R-RIM)。此外，在模制材料的注射之前，可以將纖維墊、網(wǎng)以及諸如此物鋪放在模具中。這個過程叫做結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型法(S-RIM)。在邊界元件的形成過程中，在模具中鋪放窗格的片狀元件并用模制材料包圍它，可以看做是結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型法的變形。加強(qiáng)反應(yīng)注射成型法和結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型法的工藝當(dāng)然可以被組合。
[0066]在圖8中示出了根據(jù)本發(fā)明的在制造窗戶中使用的模具801。正如可以看到的，模具由兩個部分801a和801b組成，其中，下部模具部分801b設(shè)置在帶有加熱管807的模具工作臺806上，該加熱管用于調(diào)節(jié)模具溫度。上部模具部分能打開或者移走，以允許窗戶的窗格802c的插入以及在鑲邊的窗格組件完成時將其移走。在模制過程中，窗格擱在下部模具部分上。在這個實施方式中，使用熱窗格，并且模制材料(黑色)不僅粘附于窗格的兩個片狀元件，而且還粘附于窗格的密封物。但是，也可以使用其他類型的窗格，并且邊界元件的形狀可以是不同的，從而導(dǎo)致不同的附接面。將要在邊界元件的模制過程中嵌入在邊界元件中的配件803在上部模具部分801a打開時固定在上部模具部分801a中，從而在模制過程中保持在那里。其他組分例如配線等也可包圍或者嵌入在模制材料中，如果它們能夠忍受模制工藝過程中所存在的條件的話。用相同的方法，襯墊804可由上部模具部分保持。這些襯墊用來確保模具空腔與周圍之間的連結(jié)，并且不是窗格組件的一部分。如果被給予合適的幾何形狀，襯墊可以在模制對象的外部邊緣處形成根切。這當(dāng)然只可能在使用柔性襯墊時才會發(fā)生，因為否則的話其將不可能在模制材料固化后移開上部模具部分。
[0067]模制材料在攪拌機(jī)頭(沒有示出)中混合，并且隨后經(jīng)由進(jìn)口 805a被引入到模具中。殘留在進(jìn)口中的任何材料在固化的組件已從模具移除時通過切割或者銑削被移除。
[0068]簡而言之，模制工藝的過程可如下:
[0069]a)窗格元件在粘附表面上用合適的底漆涂底。
[0070]b)允許對涂底的表面進(jìn)行干燥。
[0071]c)對模具施用脫模劑。
[0072]d)窗格被插入到打開的模具中并且被定位。
[0073]e)將被嵌入或被包圍在邊界元件中的配件和其他組件被插入在模具中并且被固定。
[0074]f)模具被閉合。
[0075]g)注射模制材料，優(yōu)選是聚氨酯。[0076]h)對模制材料進(jìn)行聚合。
[0077]i)打開模具并且移除窗格組件。
[0078]j)清潔鑲邊的窗格組件，即從窗格和邊界元件上去除脫模劑，并且用細(xì)鋼絲絨切除在進(jìn)口、排氣管等處的多余的模制材料以及可能的飛邊。
[0079]如上所述，框架也可以通過模制制成。這可以用和在模制邊界元件時完全相同的方法完成?？蚣芘c邊界元件之間的連接可以僅僅基于用于這兩個元件的模制材料的粘附力，其可以通過附接區(qū)域的合適的涂底來增強(qiáng)。但是，如果期望更強(qiáng)的連接，那么加強(qiáng)元件可以將其一端嵌入在邊界元件中而另一端嵌入在框架中，如圖4a和4b所示。在正常情況下，不管是首先模制框架或邊界元件還是它們同時被制成，都不會產(chǎn)生區(qū)別。但是，如果它們是由不同的材料制成，并且其中之一不能忍受用于制造另一個所必需的模制條件，或者為了增強(qiáng)兩種材料間的粘附力，那么確定的順序可能是必需的。
[0080]框架與邊界元件之間的模制連接提供了特別牢固的連接。但是，它必需使用大到足以容納框架和窗格元件的模具。而且，它阻礙了鑲邊窗格組件的隨后的拆卸，這意味著如果窗格破裂，那么必須更換整個框架。這當(dāng)然是額外的成本源，但是反過來可由沒有經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員來完成。
[0081]圖3和4示出了傳統(tǒng)類型的熱窗格，但是與此相關(guān)描述的方法也可應(yīng)用于階梯單元窗格的包圍，只要較大玻璃片的邊緣沒有突出超過較小玻璃片的邊緣太多。同樣地，圖2所示的方法可以和圖3和圖4中所示的方法相組合，例如窗格的上下邊緣通過一種方法包圍，而側(cè)部邊緣通過另一種方法包圍。當(dāng)使用階梯單元時這是特別有利的，其中較大的玻璃片只在一些邊處突出于較小的玻璃片，而在其他邊處它們的邊緣成一直線。
[0082]相似的，可以使用不同類型的窗格的組合，例如熱或真空窗格與單片窗格的組合。在這種情形下，保持不同窗格之間的距離的間距構(gòu)件可制成為邊界元件的一體的部分，優(yōu)選通過將其模制成帶有突出到窗格之間的間隙中的突出部而制成。
[0083]而且，將理解，一個或者多個窗格片可用其他具有例如裝飾或者絕緣特性的材料片來代替。
[0084]框架元件可用木材、塑料、聚氨酯、具有木制芯的聚氨酯或者適于窗框制造的其他材料制成。如果使用不可模制的材料，那么到邊界元件的連接可通過任何可拆卸或不可拆卸的連接裝置實現(xiàn)?？刹鹦哆B接裝置的示例是螺釘、釘子或者其他機(jī)械連接裝置，如卡爪系統(tǒng)。不可拆卸連接裝置的示例是膠水或者黏合劑。可拆卸系統(tǒng)的示例在圖5和6中示出。
[0085]在圖5中，邊界元件71包圍外部玻璃片72、間距輪廓件和窗格密封物73以及內(nèi)部玻璃片74。嵌入在邊界元件71中的配件76具有帶有倒鉤78的舌部77，該倒鉤78與框架元件75上的捕捉部79相嚙合。
[0086]圖6中描述的系統(tǒng)在窗格、邊界元件、配件和框架的總體構(gòu)造上結(jié)構(gòu)和圖5中的相對應(yīng)。但是，在這種情形中，框架設(shè)置有固定襯套89，該固定襯套89布置為與配件86的突出部87中的孔88相接合。通過將固定襯套旋轉(zhuǎn)180度，所述舌部被接合或脫開。螺釘90是用來在舌部接合時將襯套89緊固在框架元件中。
[0087]邊界元件與框架元件之間的連接以形成不透水連接或者至少使得潮氣和水可以以可控方式排出的方式而制成。
[0088]上述類型的可拆分連接具有這樣的優(yōu)點，即允許更換窗格組件。這不僅允許更換已損壞的窗格，還具有更廣的含義。例如現(xiàn)有的建筑物可通過將窗格組件更換成具有不同外觀的窗格組件來獲得新的形象，或者建筑物的絕緣性能可通過將包括較老類型窗格的窗格組件更換成具有更好特性的新窗格組件來提高。
[0089]此外，框架和窗格組件可分開生產(chǎn)和貯存，然后在已經(jīng)建立其對特定窗戶的需求時將它們相互連接。這樣，窗戶可有效地從具有不同組件的選-點系統(tǒng)定制而成。
[0090]在特殊的情況中，邊界元件可直接連接到載荷支承結(jié)構(gòu)。
[0091]通過以上述方式包圍窗格來形成邊界元件，獲得了一些功能面。即，和傳統(tǒng)的窗格相比，能將多個功能整合在邊界元件中。圖7中示出了具有不同功能面的邊界元件的實施方式。
[0092]在圖7中，邊界元件91的頂面，即上部或者外部功能面，設(shè)置有突出的羽狀部912，該羽狀部912將根據(jù)窗戶的類型而防止水從窗格的外表面流動到窗扇與框架之間或框架與支承結(jié)構(gòu)(沒有示出)之間的間隙中。
[0093]在背對窗格的面上(圖7左側(cè))，設(shè)置有舌狀的擋風(fēng)雨條913用于使窗戶的兩個框架(沒有示出)之間的間隙變緊。
[0094]在圖7中，配件96突出穿過面向下的底部功能面914。配件96的突出部961用來固定邊界元件91，并且從而將窗格固定于框架元件。另外，邊界元件的表面自身設(shè)置有珠部(bead)，該珠部和框架元件97中的凹槽相配合，因而作為用于將邊界元件和框架元件相對于彼此定位的引導(dǎo)件。
[0095]在內(nèi)部的玻璃片94與框架元件97之間設(shè)置有襯墊98，用于輔助窗格的邊界，并且用于排出在窗格內(nèi)側(cè)上形成的水珠并防止水珠到達(dá)邊界元件91和窗格密封物93。
[0096]如上所述，配件可有利地用于窗戶的不同部分的相互連接，但是它們也可用于其他目的。例如它們可用作加強(qiáng)和/或硬化裝置、鉸鏈、鎖定組件、用于接收螺釘和其他緊固裝置的接收裝置、電流載體、用于包層和/或覆蓋層等的保持件。
[0097]進(jìn)一步的功能可以設(shè)置在邊界元件的內(nèi)部。其示例是設(shè)置有電流載體部件99，其提供窗格元件中的太陽能收集器(沒有示出)與電窗戶打開器、輥子關(guān)閉器、光源、示出氣象信息的顯示器、控制通風(fēng)的傳感器等之間的電連接。其他例子是提供光纖或者窗簾繩的通道。
[0098]嵌入構(gòu)件也可用來提供邊界元件的預(yù)加應(yīng)力，它可抵消由于風(fēng)吸力引起的在窗格上的有害應(yīng)力。這種影響對于安裝在傾斜屋頂表面的屋頂窗戶特別明顯，并且在中懸窗的情況中主要影響窗格的被向外和向上拖拽的最底下的半部分。這引起了窗格上的壓應(yīng)力，它可能最終導(dǎo)致窗格破碎。通過在模制過程中在邊界元件的材料中嵌入張緊纜線99，和張緊力相對應(yīng)的壓縮力將被應(yīng)用于邊界元件的材料。因此，只有大于張緊力的風(fēng)力將引起窗格上的應(yīng)力。邊界元件上的預(yù)應(yīng)力當(dāng)然能應(yīng)用于整個邊界元件，但是也可局限于那些邊界構(gòu)件，那里最需要預(yù)應(yīng)力。如對本領(lǐng)域技術(shù)人員將很明顯的，預(yù)應(yīng)力也可通過其他方法獲得，如通過張緊配件33、55、64、641、76、86、96或者通過采用與窗格外表面高度相同或高于該外表面的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件(沒有示出)。類似的效果也能通過局部增加邊界元件的材料的硬度來實現(xiàn)，因而不會實際引起預(yù)應(yīng)力，而是增加了其對彎曲的抵抗力。
[0099]這些功能單元和許多其他單元可通過將邊界元件模制成帶有必需的突出部等或者通過嵌入或包圍額外的元件而作為模制過程的一部分來實現(xiàn)。[0100]通過圖8中描繪的模具，邊界元件將得到與如圖3中所示形狀相對應(yīng)的形狀。如果邊界元件的一個或者多個側(cè)部要具有不同的形狀，例如為了獲得結(jié)合其他副圖提及的一些功能面，則模具應(yīng)該相應(yīng)地進(jìn)行設(shè)計。特別是如果使用模制的框架，則所使用的模具應(yīng)該是可觀的更大的尺寸。
[0101 ] 在上文中，窗格組件已經(jīng)描述為自身構(gòu)成窗扇或者構(gòu)成將要聯(lián)接到另外的元件以構(gòu)成窗扇的元件，從窗扇是能夠打開這個意義上說。該窗扇也能是固定的，即在傳統(tǒng)意義上是不能打開的，而是連接到傳統(tǒng)框架。而且，將可能將窗扇和框架整合成單個元件，或者將窗扇形成為傳統(tǒng)窗戶框架用于連接到屋頂結(jié)構(gòu)。在本申請的上下文中，這些解釋都能應(yīng)用于術(shù)語“框架”。
[0102]而且，能夠構(gòu)想到使用窗格元件的其他構(gòu)造。例如，可能有多于兩個的玻璃片，并且這些片不需要是平面的和/或相互平行。進(jìn)一步可替換的構(gòu)想在于可將作為本發(fā)明基礎(chǔ)的一些原理應(yīng)用于包括單片玻璃的窗格組件。
[0103]一般來說，所示出和所描述的實施方式中的特征可自由組合，并且除非在權(quán)利要求中有所陳述，否則沒有特征應(yīng)被視為是必需的。
【權(quán)利要求】
1.一種制造窗格組件的方法，所述窗格組件適于安裝在窗框中且包括窗格元件，所述窗格元件包括在安裝狀態(tài)下意于面向建筑物外部的第一片狀元件和意于面向建筑物內(nèi)部的第二片狀元件，所述片狀元件由一個或多個間隔構(gòu)件分開，其特征在于，所述窗格元件在一個或多個模制步驟中設(shè)置有邊界元件，所述邊界元件在模制過程中粘附到所述窗格元件，并且所述邊界元件至少部分地包圍至少一個片狀元件，從而留出所述片狀元件中的至少一個的一個或多個邊緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述片狀元件為玻璃片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一片狀元件在第一模制步驟中附接于所述邊界元件，并且所述第二片狀元件在第二步驟中連接到所述第一片狀元件，從而形成兩個片的窗格元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述邊界元件與所述第二片狀元件之間的間隙用堵縫混合物閉合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少兩個片狀元件中每一個的邊緣通過模制過程而被包圍。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述窗格元件的附接通過粘附于所述第一片狀元件的外面的邊界元件實現(xiàn)、和/或通過粘附于一個或者兩個片狀元件的邊緣面的邊界元件實現(xiàn)、和/或通過粘附于所述第二片狀元件的內(nèi)面的邊界元件實現(xiàn)、和/或通過粘附于所述第一片狀元件和/或第二片狀元件的一些面的邊界元件實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述粘附于所述第一片狀元件和/或第二片狀元件的一些面的邊界元件還粘附于所述間隔構(gòu)件。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5和7中任一項所述的方法，其特征在于，所述邊界元件模制成在一個或多個面上具有突出部。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5和7中任一項所述的方法，其特征在于，所述邊界元件由一些邊界構(gòu)件組成，所述一些邊界構(gòu)件被分開模制或者具有不同的構(gòu)造。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5和7中任一項所述的方法，其特征在于，在模制過程中將配件嵌入在所述邊界元件中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述配件突出穿過所述邊界元件的第一功能面，并且所述配件用于將所述窗格元件連接至所述邊界元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述配件突出穿過所述邊界元件的第二功能面，并且所述配件用于將所述邊界元件連接至窗戶覆層元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述配件突出穿過所述邊界元件的第三功能面，并且所述配件用于將所述邊界元件連接至窗戶遮護(hù)元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述配件突出穿過所述邊界元件的第四功能面，并且所述配件用于將所述邊界元件連接至窗框。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述窗框通過模制制成，并且所述配件在模制所述窗框的過程中被嵌入在窗框元件中，所述嵌入在邊界元件模制過程之前、同時或之后進(jìn)行。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5、7以及11至15中任一項所述的方法，其特征在于，所述邊界元件通過反應(yīng)注射成型法或者低壓模制而制成。
17.一種具有框架和窗格的窗戶，所述框架承載所述窗格，并且所述窗格包括至少兩個片狀元件，其特征在于，所述窗格設(shè)置有模制的邊界元件，所述邊界元件圍繞所述窗格，至少部分地包圍至少一個片狀元件的邊緣從而形成窗格組件，并且所述邊界元件附接至所述框架。
18.根據(jù)權(quán)利要 求17所述的窗戶，其特征在于，所述片狀元件為玻璃片。
【文檔編號】E06B3/54GK103470148SQ201310139228
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月3日
【發(fā)明者】彼得·桑德克, 克里斯蒂安·奧恩斯維格·尼爾森, 拉爾斯·克里斯滕森 申請人:Vkr控股公司