自動(dòng)化間隔框架制作和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)設(shè)及用于制作間隔框架的方法和設(shè)備，所述間隔框架供制造窗戶或口時(shí)使 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隔層玻璃（insulatingglass)單元（IGU)在窗戶和口中使用，W便在寒冷天氣時(shí) 降低建筑物內(nèi)部的熱損耗。IGU通常由夾在玻璃薄片之間的間隔組件形成。間隔組件具有 在外圍圍繞隔層玻璃單元延伸的框架結(jié)構(gòu)。密封劑材料將玻璃薄片黏合至框架結(jié)構(gòu)，且用 于吸收單元內(nèi)的大氣濕度的干燥劑被封在所述薄片之間。邊緣或玻璃薄片與間隔組件齊平 或從間隔組件稍稍向外延伸。密封劑圍繞框架結(jié)構(gòu)外圍及其對(duì)邊不斷延伸，W使得IGU內(nèi) 的空間為氣密的。
[0003]Leopold的美國(guó)專利編號(hào)5, 361, 476公開(kāi)一種用于制造IGU的方法和設(shè)備，其中一 條薄的平坦片材連續(xù)成形至具有轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)和端部結(jié)構(gòu)的槽形間隔框架中，由此形成的所述 間隔被切斷，密封劑和干燥劑得到施用，且組裝件被彎曲W形成間隔組件。
[0004] 化Icei等人的美國(guó)專利編號(hào)7, 610, 681 (下文中稱為"'681專利")設(shè)及間隔框架 制造設(shè)備，其中備料供應(yīng)臺(tái)包括若干可旋轉(zhuǎn)片料卷材、用于定位卷材中的一個(gè)的導(dǎo)引機(jī)構(gòu) 和開(kāi)卷機(jī)構(gòu)。多個(gè)其它處理臺(tái)作用于從備料供應(yīng)臺(tái)開(kāi)卷的細(xì)長(zhǎng)條帶片料。'681專利的公開(kāi) 內(nèi)容W引用方式并入本文中。 陽(yáng)0化]化iese等人的美國(guó)專利編號(hào)7, 448, 246 (下文中稱為"246專利"）設(shè)及另一間隔 框架制造系統(tǒng)。如'246專利中所討論，描繪的間隔框架最初形成為由一條帶薄的不誘鋼材 料構(gòu)造而成的連續(xù)直槽，所述不誘鋼材料例如具有0. 006英寸至0.OlO英寸的厚度的304 不誘鋼。如所指出，諸如電鍛、鍛錫鋼或侶的其它材料可用于構(gòu)造間隔框架?；痠ese等人 的'246專利的公開(kāi)內(nèi)容也W引用方式并入本文中。運(yùn)些其它材料的典型厚度在0.006英 寸到0. 025英寸的厚度范圍內(nèi)。
[0006] 公布作為US2012/0011722Al的美國(guó)未決專利申請(qǐng)13/364,848公開(kāi)一種系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)用于從多種可能的間隔框架材料中的一種形成間隔框架。所述未決專利申請(qǐng)的內(nèi) 容W引用方式整體并入W用于所有目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 公開(kāi)的系統(tǒng)和方法制作窗戶組件，諸如制造隔層玻璃單元時(shí)使用的間隔框架。從 多種可能的材料中選出一種W便制作窗戶部件。選擇的材料的細(xì)長(zhǎng)條帶被移動(dòng)至開(kāi)槽臺(tái)， 在此于轉(zhuǎn)角位置處形成槽口。槽口的特性基于所選擇的條帶材料進(jìn)行調(diào)整，且更具體地說(shuō)， W便W可重復(fù)、有吸引力的方式在轉(zhuǎn)角位置處實(shí)現(xiàn)材料的彎曲。在間隔框架的示例中的開(kāi) 槽臺(tái)下游，所述條帶被彎曲成具有側(cè)壁的槽形細(xì)長(zhǎng)框架構(gòu)件。在更下游，槽形材料的形成最 前端間隔框架的最前方部分被從仍然傳遞通過(guò)開(kāi)槽臺(tái)和彎曲臺(tái)的后續(xù)材料切斷或分開(kāi)。
[0008] 一個(gè)系統(tǒng)通過(guò)使用不同寬度的條帶材料產(chǎn)生不同寬度的間隔框架。轉(zhuǎn)角位置在條 帶被模具和化對(duì)卷動(dòng)形成槽形之前形成，所述模具和化對(duì)適當(dāng)?shù)囟ㄎ?通過(guò)相關(guān)于條帶的 行進(jìn)路徑的適當(dāng)側(cè)向移動(dòng)）在條帶的對(duì)邊上。沖壓機(jī)將模具移動(dòng)成與條帶接觸W便移除一 部分條帶，并且W受控方式使得條帶的靠近被移除部分的一部分變形。
[0009] 通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)示例性系統(tǒng)的描述進(jìn)行檢查，將更為全面地理解本公開(kāi)的運(yùn)些特 征和其它特征。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 當(dāng)參考附圖考慮本公開(kāi)的W下描述時(shí)，本公開(kāi)的前述和其它特征及優(yōu)勢(shì)對(duì)于本公 開(kāi)所設(shè)及領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)，在所述附圖中相同參考編號(hào)指代相同部件，除 非整個(gè)附圖中另有描述，且其中： 圖1為隔層玻璃單元的透視圖； 圖2為從圖1的平面2-2觀察的截面視圖； 圖3和圖4為形成圖1的隔層玻璃單元的一部分的間隔框架(被折疊至封閉式多面框 架中之前）的俯視圖和側(cè)視圖； 圖5為與本發(fā)明一起使用的生產(chǎn)線的示意性繪圖； 圖6為備料供應(yīng)臺(tái)的透視圖； 圖7為形成沖制臺(tái)的一部分的轉(zhuǎn)角沖壓?jiǎn)卧恼晥D； 圖8為沖制臺(tái)的透視圖； 圖9為具有間隔元件的轉(zhuǎn)角沖壓?jiǎn)卧膫?cè)正視圖，所述間隔元件隨著條帶移動(dòng)到適當(dāng) 位置處供沖壓時(shí)相對(duì)于模具定位條帶； 圖10為供形成間隔框架時(shí)使用的細(xì)長(zhǎng)金屬條帶的一部分的平面視圖； 圖11、圖11A、圖12和圖12A為包括沖制模具和變形模具的模組的透視圖； 圖13為卷邊指形裝置的透視圖； 圖14為條帶備料已經(jīng)傳遞通過(guò)漉社成形機(jī)之后其截面的透視圖； 圖15為沖制臺(tái)的截面視圖，所述沖制臺(tái)具有將一組模具來(lái)回移動(dòng)W便適應(yīng)不同寬度 的備料的能力； 圖16和圖16A為示出電磁閥的氣動(dòng)示意圖，所述電磁閥選擇性地供應(yīng)空氣至沖制臺(tái)處 的空氣致動(dòng)式氣缸； 圖17為示出用于形成轉(zhuǎn)角的兩個(gè)空氣致動(dòng)式氣缸的示意圖，所述氣缸具有流量控制 閥，所述流量控制閥限制從氣缸的壓力腔室溢出的空氣的速率； 圖18為示出用于可移動(dòng)模具和化的支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)正視圖； 圖19為止擋件致動(dòng)器的透視圖； 圖20和圖21為模具支撐件和化支撐件的透視圖，描繪用于控制模具支撐件的移動(dòng)的 止擋組件的布置； 圖22、圖23和圖24為模具支撐件和化支撐件的前正視圖、側(cè)正視圖和后正視圖，描繪 用于在條帶上沖壓轉(zhuǎn)角位置期間控制模具支撐件的移動(dòng)的止擋組件的布置； 圖25為模具支撐件的俯視平面圖； 圖26為化支撐件的仰視平面圖； 圖27為止擋組件的透視圖； 圖28為圖27的止擋組件的分解透視圖； 圖29和圖30為圖27的止擋組件的前視圖和側(cè)視圖； 圖31為從由圖30中的線31 - 31限定的平面觀察的視圖； 圖32為從由圖30中的線32 - 32限定的平面觀察的視圖； 圖33為示出用于運(yùn)送流體通過(guò)止擋組件支撐件的通道的透視圖； 圖34為從由圖30中的線34 - 34限定的平面觀察的視圖； 圖35為從由圖30中的線35 - 35限定的平面觀察的視圖； 圖36為從由圖30中的線36 - 36限定的平面觀察的視圖； 圖37為止擋件致動(dòng)器的透視圖； 圖38為從由圖30中的線38 - 38限定的平面觀察的視圖； 圖39為止擋組件的截面透視圖； 圖40為從由圖30中的線40 - 40限定的平面觀察的視圖；并且 圖41為當(dāng)重新定向止擋組件W便定位止擋組件的止擋件中的一個(gè)控制的止擋件時(shí)使 用的流控制件的示意圖。
【具體實(shí)施方式】 W11] 現(xiàn)大體參考附圖，其中整個(gè)附圖中示出的相同編號(hào)的特征指代相同元件，除非另 有說(shuō)明。本公開(kāi)提供一種用于制作間隔框架的方法和設(shè)備，所述間隔框架供制造窗戶或口 時(shí)使用。更具體而言，附圖和說(shuō)明書(shū)公開(kāi)一種用于生產(chǎn)細(xì)長(zhǎng)間隔框架的方法和設(shè)備，所述間 隔框架在制造隔層玻璃單元時(shí)使用。所述方法和設(shè)備體現(xiàn)為一種生產(chǎn)線，所述生產(chǎn)線形成 材料至間隔框架中W便完成隔層玻璃單元的構(gòu)造。雖然示例性系統(tǒng)制作金屬框架，但是本 公開(kāi)還可用于被擠壓成具有轉(zhuǎn)角槽口的細(xì)長(zhǎng)截面的塑料框架材料。 柳1引IGU 圖1中圖解說(shuō)明隔層玻璃單元（IGU) 10。IGU10包括夾在玻璃板或玻璃薄片14之間 的間隔組件12 (圖2)。組件12包括框架結(jié)構(gòu)16和密封劑材料18,所述密封劑材料18用 于將框架氣密地接合至薄片W便在單元10內(nèi)形成封閉空間20。圖1中圖解說(shuō)明的單元10 已經(jīng)能夠用于最終裝配至窗戶或口框(未圖解說(shuō)明）中，W便最終安裝到建筑物中。圖1中 圖解說(shuō)明的單元10包括窗格條，所述窗格條提供獨(dú)立窗戶玻璃的外觀。
[0013] 組件12將薄片14維持成彼此隔開(kāi)，W便所述薄片14之間產(chǎn)生氣密絕緣空間20。 框架16和密封劑主體18共同作用W便提供一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在很長(zhǎng)一段時(shí)間周期里將 薄片14維持成與隔離了大氣濕度的空間20適當(dāng)?shù)匮b配在一起，在所述時(shí)間周期期間單元 10經(jīng)受頻繁的顯著熱應(yīng)力。干燥劑22移除空氣中的水蒸氣或單元10的構(gòu)造期間截留在空 間20中的其它揮發(fā)物。
[0014] 密封劑18結(jié)構(gòu)性地將薄片14粘附至間隔組件12,并且一旦出現(xiàn)來(lái)自圍繞單元10 的大氣中的空氣水蒸氣滲透，則氣密性地封閉空間20。一種合適的密封劑18由"熱烙性" 材料形成，所述材料附著至框架16的面和外周邊W便形成U型橫截面。
[0015] 框架16圍繞單元的外圍延伸W便提供結(jié)構(gòu)性牢固、穩(wěn)定的間隔12,W用于在將薄 片14維持成對(duì)齊且隔開(kāi)的同時(shí)將薄片之間借助于框架的熱傳導(dǎo)降至最低。優(yōu)選的框架16 包括多個(gè)間隔框架區(qū)段或構(gòu)件30a至30d，所述區(qū)段或構(gòu)件30a至30d連接W便形成：平面、 多邊形框架形狀的元件接縫，所述接縫形成框架轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)32a至32d;W及連接結(jié)構(gòu)34 (圖 3)，所述連接結(jié)構(gòu)34用于將相對(duì)框架元件端部接合W完成封閉的框架形狀。
[0016] 優(yōu)選的框架16為細(xì)長(zhǎng)的，且具有限定外圍壁40W及第一側(cè)壁42和第二側(cè)壁44 的槽形橫截面。參見(jiàn)圖2。外圍壁40圍繞單元10連續(xù)地延伸，除外之處為連接結(jié)構(gòu)34接 合兩個(gè)框架構(gòu)件端部的位置。側(cè)向壁42、44在平行于薄片14和框架16的平面的方向上從 外圍壁40向內(nèi)延伸。圖解說(shuō)明的框架16具有沿向內(nèi)突出的側(cè)壁邊緣形成的加固凸緣46。 側(cè)壁42、44為框架構(gòu)件30增加剛性，W便所述框架構(gòu)件30耐受垂直于其縱向范圍的方向 上的曉曲和彎曲。凸緣46加固壁42、44,W便所述壁42、44耐受垂直于其縱向范圍的方向 上的彎曲和曉曲。
[0017] 框架16最初形成為由一條薄的材料構(gòu)造而成的連續(xù)直槽。如下面更為全面地描 述，轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)32a至32d被制造用于促成將框架槽彎曲成單元10中的最終、多邊形框架構(gòu) 造，同時(shí)確保框架轉(zhuǎn)角處的有效蒸汽密封。密封劑在轉(zhuǎn)角被彎曲之前施用和粘附至槽。轉(zhuǎn) 角結(jié)構(gòu)最初包括于框架轉(zhuǎn)角位置處形成在壁42、44中的槽口 50和削弱區(qū)域52。參見(jiàn)圖4。 槽口 50從相應(yīng)側(cè)壁邊緣延伸到壁42、44中。側(cè)壁42、44沿框架16從一端連續(xù)地延伸至另 一端。壁42、44在轉(zhuǎn)角位置處被削弱，因?yàn)椴劭跍p少了側(cè)壁材料的量且排除了加固凸緣46， 并且因?yàn)楸诒粵_壓或鑄造致使其轉(zhuǎn)角處被削弱。
[001引槽口 50形成的同時(shí)，削弱區(qū)域52也形成。運(yùn)些削弱區(qū)域52被切割成條帶，但是 并未切割穿過(guò)。當(dāng)框架16已經(jīng)被彎曲成其最終構(gòu)造時(shí)，連接結(jié)構(gòu)34將框架相對(duì)端62、64 固定在一起。圖解說(shuō)明的連接結(jié)構(gòu)包括：連接舌狀結(jié)構(gòu)66,所述連接舌狀結(jié)構(gòu)66與框架結(jié) 構(gòu)端部62不間斷且從所述框架結(jié)構(gòu)端部62突出；W及位于框架另一端64處的舌狀接收結(jié) 構(gòu)70。優(yōu)選的舌狀結(jié)構(gòu)66和舌狀接收結(jié)構(gòu)70被相對(duì)于彼此構(gòu)造和定大小，W便形成套筒 式接頭。當(dāng)裝配后，套筒式接頭在單元10裝配之前將框架16維持在其最終多邊形構(gòu)造中。
[0019] 生產(chǎn)線100 如前面所指出，間隔組件12為可使用本發(fā)明的方法和設(shè)備制作的細(xì)長(zhǎng)窗戶組件。細(xì)長(zhǎng) 窗戶組件W高生產(chǎn)速率形成。使得細(xì)長(zhǎng)窗戶組件成型的操作在圖5中示意性地圖解說(shuō)明為 生產(chǎn)線100, 一條薄且相對(duì)較窄的金屬板備料兩端首位相接地從卷材饋送至裝配線的一端 中，且大致上完成的細(xì)長(zhǎng)