专利名称：用于多层壁元件的固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于多层壁元件的固定装置，该多层壁元件必须不用框架而固定在例如金属的亚建筑结构上。本发明特别涉及一种用于由多个板构成的多层板形成的壁元件的固定装置，这些多个板中的在壁侧的板具有多个贯穿的开口，例如一些孔，在这些开口中设置一些固定元件，这些固定元件抵靠在建筑物侧的板的朝向多层板的后部表面上。
一种这样的固定装置可以不仅用于包含有粘合层的玻璃板的多层板，还可以用于玻璃塑料的混合多层板或者多层塑料的多层板。另外，该固定装置还可以用在这样的情况，即由另外的多层材料，例如石料，陶瓷等构成的板。所有的这些应用情况被简明地包括在本发明的说明书中而不是特别提出的，并且它们还被简明地包括在术语“壁元件”和/或者“多层板”中。这些使用一些多层窗玻璃的应用情况还是具有一特别的意义的。
为了清楚起见，还应该注明“壁侧”或者“建筑物侧”一直应该表示多层板中的朝向亚建筑结构的板或者侧面，例如建筑物在外部和/或者内部的区域内的壁，而“外部侧面”或者“外部的”表示亚建筑结构的对置的侧面的自由板或者侧面。
一些用于多层窗玻璃的这种类型的固定装置在一些不同的实施例中是公知的。例如文献EP-A2-0277535描述了一种固定装置，在这种固定装置中，在建筑物侧的玻璃板中的孔具有一个朝向粘合层定位的铣削孔类型的截锥体形状的加强部。在这个孔中通过积极啮合，通过添加一个塑料套筒，而插入一个具有锥形头的螺丝形状的螺钉，该锥形头的圆形表面齐平地靠在建筑物侧的玻璃板的平面内。
通过EP-B1-0340089知道一种用于多层窗玻璃的下述的类型的固定装置，其中在建筑物侧的玻璃板的孔中设置的固定元件装备有一盘状的保持件，该盘状保持件一方面在孔的外周区域中靠在建筑物侧的玻璃板的表面上，另一方面通过多层窗玻璃的中间层被黏结在外部的玻璃板上。
文件EP-A1-0799949同样还描述一种下述的类型的固定装置。在这种情况中，同样地，该建筑物侧的玻璃板装备有铣削孔。在这些铣削孔中插入一个具有凸缘的螺母，在安装壁元件之前，将一个螺钉拧入该螺母中。
在公知的这些固定装置中，外部玻璃板的重量完全靠多层窗玻璃的热塑料连接层支撑。对于具有这些大尺寸并且重的外部玻璃板的壁元件来说，它特别可能当外墙板由于太阳射线的作用而剧烈变热时以及当热塑料连接层在热作用下变软时从长期考虑将产生问题。
通过文件DE-C1-19751124知道一种用于多层玻璃板的固定装置，在该多层玻璃板中，在朝向建筑物侧的玻璃板定位的侧面上，外部玻璃板与在建筑物侧的玻璃板中的孔同轴地装备有防退的盲孔。这些固定元件包括一个具有叉开元件的防退销，通过力进行的啮合将该销叉开元件锚定在防退盲孔中。在这种情况中，不再通过热塑料连接层而是通过插入到盲孔中的叉开元件实施对外部玻璃板的负荷的支撑。但是该叉开元件在防退孔的打孔边缘上显著地施加了轴向和径向力，这容易导致玻璃的一个缺口或者裂缝。
本发明的目标是提供一种用于多层材料的壁元件的固定装置，该固定装置特别是在涉及对外部板负载的支撑方面被改进。
通过权利要求1的特征实现了这个目标。从属权利要求2-23指出了这个目标的优选实施例，而权利要求24和随后的权利要求涉及装备有这样的固定装置的壁元件和获得的壁。
从上述类型的固定装置出发，根据本发明用于多层板的固定装置的不同之处在于多层板的外部板装备有在与墙壁侧的板中的开口或者孔轴向对齐的挖空部分，并朝向那些开口敞开；该固定元件的端部部分穿入到该挖空部分中；和每次至少在挖空部分的墙壁和固定元件之间形成的至少空间被一硬化的填充材料填充。该固定元件因此完全穿过该壁侧的板，但是仅仅部分地穿入到该外部板中。
因此，外部板的负载大致通过固定元件支撑，而不会由于固定元件在并入多层板中的板(玻璃)上的设置而施加不期望强度的力。
这个装置自然还可以用于包括多于两个板的多层板。在所有的结构中，该挖空部分必然位于最外面的单个板内，而这些较靠近亚建筑结构的板具有一些轴向齐平的贯穿的开口以便固定元件的穿入。
该挖空部分可以具有与与其相连的开口的内或者尺寸相等或者类似的直径或者尺寸。然而它们还可以具有比相连的开口的尺寸或者直径更大的尺寸或者直径。特别是，挖空部分最好完全填充有填充材料直到在该多层板内部的一个对着挖空部分的底部的表面为止。这个表面可以通过位于多层板中的建筑物侧的板表面的一部分形成，或者还可以由在挖空部分内部的一个防退的壁形成。为此，上述轴向力也可由该固定元件吸收。
穿过墙壁侧的板的开口可以实施为作为孔的圆形，和作为缝隙的矩形和椭圆形，或者具有其它横截面。挖空部分可以与相连的开口一致的方式，实施为作为盲孔的圆形，作为槽的矩形和椭圆形或者具有其它合适的横截面形状(例如截锥体形状，燕尾槽形)，但是它们绝不能完全穿过相应的板。
挖空部分最好是圆柱形盲孔，矩形槽或者类似情况，但是它们还可以具有略微锥形的防退的横截面形状，因为这样的略微防退的横截面在某些情况中，特别是在玻璃板中容易制造。同样在这种情况中，较大的内部尺寸或者直径位于挖空部分内部，具有外部板的表面的挖空部分必须具有至少与建筑物侧的板中相连的贯穿的开口相同的内径。
因此在多层板内部形成了自由的横截面或者空间，需要时它们可以为防退形式的，它们容纳固定元件并且可以用填充材料填充。同时，壁元件的外部板的外部(可见)表面保持没有穿孔。
总之，已经力求用固定元件填充在多个板中的挖空部分和开口，该固定元件被插入到挖空部分或者开口中，直到只留下相对小的自由缝隙和空间，这些自由缝隙和空间最后用填充材料填充。如果开口和挖空部分是圆形的，将使用圆的或者多边形外周的固定元件，如螺丝，轴颈。如果相连的开口和挖空部分为椭圆，固定元件将也为椭圆，例如凸出的圆边，筋，翼等。这种情况中，它们的纵向尺寸将最好在重力作用下横向定位，以便减小表面载荷。
通过用硬化的填充材料填充挖空部分，获得了在固定元件的端部部分和挖空部分之间一种理想的连接，在该理想的连接中，甚至在增加的重量载荷时，也不会穿过外部薄板在孔的内表面上施加任何峰值力。相反，要求该孔的内表面的壁是一致的，但是要保持没有补充的轴向的和径向的应力。因此在挖空部分的区域中的外部板的负载以可靠的方式被支撑并且没有板损害的风险；多层板的粘合层基本上没有应力。
固定元件首先必须插入到开口中，这些开口为了此效应是在多层板安装就位后设置的，因为填充材料然后可以被注入。这样与公知的类型的解决方法相比也具有优势，即生产多层板的进程没有经受任何干扰的影响，例如由于凸出的金属元件的影响。
在本发明的合适的实施例中，在挖空部分的壁和固定元件的端部部分之间用填充材料填充，直到在建筑物侧的板上的对着该挖空部分的底部的表面为止。
因此，获得了靠着建筑物侧的板的背部的固定元件的特别一致并且效率高的支撑，以便该固定元件还可以接受显著的轴向力。其他的但非绝对必需的优势在于，用填充材料还填充了在固定元件和贯穿的开口之间的仍存在的空间，以便保证在这个区域中将开口的外周表面的负载传递到固定元件上。
该固定装置沿轴向方向承载的能力还可以在本发明的一个实施例中被增加，即通过将至少固定元件的端部部分以耐久的方式连接到填充材料上。最好通过在固定元件的端部部分的外周表面上至少设置一个或者多个用于与填充材料一起锚定的槽口。当用起初还是流动的填充材料填充空间时，该填充材料也渗入到槽口中。一旦硬化，填充材料通过与固定元件的积极的啮合便被锚定在这些槽口中。
在一个优选实施例中，固定元件设有一个轴向通孔，通过该孔，可以从外部在挖空部分中注入填充材料。根据一个改进方案，在固定元件的将被引入到挖空部分中的端部的附近或者水平处，设置了至少一个与轴向孔相通的径向开口，例如贯穿的孔或者缝隙。如果固定元件的自由端部差不多接触到挖空部分的底部并且轴向孔的出口太窄的话，那么通过上述贯穿的孔或者缝隙，该填充材料本身可以在挖空部分中沿径向方向漏出。
在一个优选实施例中，固定装置包括一个连接到固定元件上的深度挡块，该挡块将抵靠在多层板的表面上并且限定固定元件的插入深度。该挡决可以与固定元件固定地(连成一体)或者可调整地连接。例如该挡块可以实施为一个板状或者外周平的交叉筋形状或者单个突出的突起形式。通过黏结的连接还可以设置在深度挡块和多层板的面向它的表面之间，通过这样的连接可以由固定元件支撑更大的轴向力。
首先，如果外部板包括透明材料，例如玻璃，则固定点或者注入的填充材料最好被覆盖以便不能从外面看到。因此，可以更多地使用靠在挖空部分底部上的插入件，例如一些盘片或者盖、不透明的覆盖物或者类似物。
根据下面的具有多层窗玻璃的多个实施例的说明并参照附图可获得本发明的其它结构和优选的改进。
每个附图都是剖开显示的，附图包括
图1，具有带外螺纹的实心的固定螺栓的固定装置；图2，具有带外螺纹的固定螺栓且具有一轴向通孔的固定装置；图3，具有带内螺纹的固定螺栓的实施例；图4，具有带内螺纹和轴向通孔的固定螺栓的实施例；和图5，具有与板的表面齐平的，且用作固定元件的螺纹封闭的套筒的固定装置。
下述的实施例不局限于所述的用于板的材料，这些实施例表示了对多层窗玻璃的固定，该多层窗玻璃包括两个塑料和/或者玻璃板。然而应该理解，这些窗玻璃同样可包括3个或者更多的塑料和/或者玻璃板的多层板。此外，在这些实施例中，上述开口被实施和描述为孔形式，而挖空部分为盲孔形式。
在下述的实施例中，组成壁元件的多层窗玻璃包括建筑物侧的玻璃板1，外部玻璃板2和将两个玻璃板1和2彼此连接的热塑料粘合薄片3，该热塑料粘合薄片最好包括聚乙烯丁缩醛。两个玻璃板1，2中的一个或者也可以是两个玻璃板装有一在此未示出的透明的或者甚至是不透明的表面覆盖层，例如一热辐射反射覆盖层。建筑物侧的玻璃板1最好包括预应力玻璃，特别是通过热处理或者化学处理、最好是热处理的固化或者淬火玻璃。它具有圆柱孔4，该孔4在预应力处理前制成。一些尽可能与孔4轴向精确对准的盲孔5被制成在外部玻璃板2中。盲孔的尺寸例如比孔4的直径大几个毫米。热塑料粘合薄片3在孔区域内被以圆形方式除去，以便与孔同心，挖空部分的直径与盲孔5的直径一致。由于盲孔5和孔4之间的直径的差别，因此建筑物侧的板1的表面在该侧上还剩下一个朝向该多层板的圆形环状表面。在这一点上，所有的实施例具有相同的特征，因此在下面的说明书中将不脱离这些共同特征。
为了简明起见，固定多层窗玻璃的辅助建筑结构没有被示出。对于每个由一个固定元件形成的单个的固定点来说，可以预见，一种与亚建筑结构合适的连接。在另一个实施例中，彼此靠近相对设置或者在彼此抵靠的多层板的外周区域中的多个固定元件，可以通过一个板或者一个其它的结构被组装以形成一个组，并且这些固定元件被整体固定到亚建筑结构上。
图1中示的实施例中，固定元件是一个圆柱螺栓7，该螺栓7从建筑物侧的玻璃板1出来并且在其突出部分上设有外螺纹8。该外螺纹8可以以相应的已知方式连接到一亚建筑结构上。螺栓7的另一端部设有外缘槽口9。
对于在多层窗玻璃中的螺栓7的固定来说，使多层窗玻璃就位在平面中，可流动的填充材料10首先通过孔4被注入盲孔5中，填料的数量使得盲孔5基本被填充。合适的可流动的浇注材料或者填充材料例如为可买到的“HILTI HIT HY 50”产品。该产品不黏结玻璃并且对于与其接触的粘合薄片3具有中性特性。硬化或者刚化以后，填充材料具有非弹性性能。
在填充材料10注入到盲孔5之后，螺栓7插入到孔4中并且深入到填充材料10中几个毫米，该填充材料然后还流入到槽口9中。当然，设计有空气排出机构以便当插入螺栓7时排出由于填充材料10的移动而溢出的空气。为了对中插入螺栓7，在其杆上设置一个对中套11，其外径大致相应于孔4的内径。该对中套将板1的载荷传到固定元件上。另外，一个最好设有一个粘合层12的用作深度止挡的板13被设置在螺栓7上，由螺母14决定板的位置，并且该板通过粘合层12黏结到玻璃板1上。还可以使用非粘合性的弹性中间层代替该粘合层。螺栓7插入的深度最好通过由螺母14沿螺栓的杆调节板13来决定。
在未示出的一个变体形式中，螺栓和板还可以实施为一单体件，以便设置螺栓在多层板中和填充材料中的精确插入深度。但是在挖空部分中可获得深度的情况下，该插入深度必须严格遵照标记。
在填充材料10硬化以后，该填充材料抵靠在玻璃板1的圆形环状表面15上，该表面15在多层板的内部环绕螺纹孔4，使得因此一可能由与板13的粘合-由在螺栓7中和保持它们的亚建筑结构中的填充材料10或者螺母14传递而如此吸收在安装到多层玻璃板上的状态中施加的吸力。
在图2所示的实施例中，螺栓16设有轴向通孔17。再有，在盲孔5中设有一个盖18，例如铜锌合金的镀铬部件，并且该盖18紧紧地靠在盲孔5的壁上。螺栓16和填充材料10在外部被该盖18覆盖。在这个实施例中，当安装时，设有板13的螺栓16首先插入孔4中直到所期望的最终位置为止。在这个位置中，具有板13的螺栓16借助于粘合层12或者其它合适的材料被固定，同时具有一个限定的插入深度。然后可流动的填充材料10通过通孔17被注入到在螺栓16，盖18和孔4的内表面之间的空间内，并且完全填充在孔4区域中的这个空间。填充材料需要时还可以在压力下注射。当然，空气的排出机构在这里也必须沿在螺栓16和孔4的外周表面之间的环形缝隙并且通过粘合层12和/或者板13设置。在填充材料10硬化以后，用于在亚建筑结构上安装的壁元件待用，螺栓16的外螺纹应该再与该亚建筑结构相连。
在图3中示出的根据本发明的固定装置的实施例类似于图1中描述的实施例，因为它是螺栓20结构。在这个情况中，盖18再次设置在盲孔5中。螺栓20一方面设有外螺纹8以便通过螺母14定位板13，另一方面设有一个内螺纹21以便将壁元件固定到亚建筑结构上。
图4中的补充的实施例包括一个固定螺栓23，该螺栓23还设有在建筑物侧的玻璃板之上的突起部分处的一个外螺纹8以便定位板13，而且设有一个内螺纹21以便插入另一个可拧入的未示出的螺栓，因此将壁元件固定到亚建筑结构上。再有，螺栓23设有在其插入到多层窗玻璃内部的部分中的一个轴向通孔24。该螺纹孔24用作以图2中所示的实施例相同的方式填充填充材料10的路径。在这个情况中，代替上述盖的单独的一个盘片25设置在盲孔5的底部上，该盘片25具有与盖18在前述的实施例中相同的功能。填充材料还可以通过底部的不透明的覆盖层，也可以通过盲孔在盖18或者盘片25处的内壁进行光学覆盖。
在图5中示出了根据本发明的固定装置的另一个变体形式。在这种情况中，固定元件27是一个具有内螺纹28的中空的圆柱体。该固定元件27在其穿入到盲孔5中或者金属盖18中的部分中，还设有一个用于在填充材料10中锚定的槽口9。固定元件27的外部正面表面与玻璃板1的表面29齐平。固定元件27在多层窗玻璃中的插入和用填充材料的填充是通过上述的方式进行的。在这种情况下，在填充材料10的注入和硬化期间，固定元件的定位和对中可以这样简化，即固定装置暂时地拧入到内螺纹28中，该装置抵靠在玻璃板1的表面上，并且在填充材料10硬化后又被除去。
最后应该注意当应用椭圆的开口、挖空部分和固定元件时，与上述的说明相比，在横剖示出的固定装置中，不会导致任何区别。
权利要求
1.用于由多层板，特别是多层窗玻璃构成的壁元件的固定装置，其中建筑物侧的板具有贯穿的开口，在这些开口中设置有一些固定元件，这些固定元件抵靠在该建筑物侧的板的朝向该多层板的后部表面上，其特征在于，外部侧面的表面(2)设有与在建筑物侧的板(1)中的开口(4)轴向对齐的挖空部分(5)，并朝向这些开口敞开，固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分穿入到挖空部分(5)中，每次都在挖空部分(5)的壁和固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分之间形成的至少空间填充有硬化的填充材料(10)。
2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，挖空部分(5)具有的内径大于开口(4)的内径，该挖空部分(5)完全填充有填充材料(10)直到多层板内部的对着挖空部分(5)的底部的表面(15)为止，这个表面在位于多层板中的建筑物侧的板(1)的相同的表面上形成，或者作为在挖空部分内部的防退形式形成。
3.根据权利要求1或者2所述的固定装置，其特征在于，上述开口，挖空部分和固定元件制成彼此适应的长形形状和长度。
4.根据权利要求1或者2所述的固定装置，其特征在于，上述开口是一个圆形孔(4)，上述挖空部分为一个圆柱形盲孔(5)，其直径大于孔(4)的直径，在盲孔(5)的壁和固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分之间的空间填充填充材料(10)直到建筑物侧的板(1)的面对盲孔(5)的环形表面(15)为止。
5.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，支撑元件(对中套11)设在穿过建筑物侧的板(1)的开口(4)的外缘表面和固定元件(7，16，20，23，27)之间的空间内，以便在开口内部对中固定元件。
6.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，在穿过建筑物侧的板(1)的开口(4)的外缘表面和固定元件(7，16，20，23，27)之间的空间还至少部分填充有硬化的填充材料(10)。
7.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分以耐久的方式特别是通过积极啮合沿轴向连接到填充材料(10)上。
8.根据权利要求7所述的固定装置，其特征在于，固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分在其外缘表面上设有一个或者多个用于和填充材料(10)锚定在一起的槽口(9)。
9.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(16，23)具有轴向通孔(17，24)。
10.根据权利要求9所述的固定装置，其特征在于，至少一个与该轴向孔连通的径向开口设在固定元件的端部部分中。
11.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(7，16，20，23)为在建筑物侧的玻璃板(1)上突出来的螺栓并且设有一个外螺纹(8)。
12.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，固定元件(20，23)为在建筑物侧的玻璃板(1)上突出来的螺栓并且设有一个内螺纹(21)。
13.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，每次都设有一个与固定元件(7，16，20，23)连接的深度挡块，特别是一个环绕该固定元件的板(13)该板将抵靠在建筑物侧的多层板的表面上。
14.根据权利要求13所述的固定装置，其特征在于，用于预定该固定元件(7，16，20，23)的插入深度的板(13)以可调节的方式(螺母14)与该固定元件连接。
15.根据权利要求13所述的固定装置，其特征在于，用于预决定该固定元件的插入深度的板固定地连接到该固定元件上并且特别地实施成与该固定元件连成一体。
16.根据权利要求其它3-15中的任一项所述的固定装置，其特征在于，板(13)粘合到朝向它的多层板上。
17.根据权利要求其它1-10中的任一项所述的固定装置，其特征在于，固定元件(27)设有一个内螺纹(28)并且与建筑物侧的玻璃板(1)的表面(29)大致齐平地结束。
18.根据上述任一项权利要求所述的固定元件，其特征在于，每次在外部侧面的板的挖空部分(5)中设置一个覆盖物(18，25)，至少以非透明的材料形式覆盖该挖空部分的底部。
19.根据权利要求18所述的固定装置，其特征在于，上述覆盖物通过一个底部的不透明的覆盖层形成，也可以由挖空部分的壁形成。
20.根据权利要求18或者19所述的固定装置，其特征在于，上述覆盖物由插入的盖(18)或者盘片(25)形成。
21.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，填充材料(10)为不粘结玻璃的非弹性填充材料。
22.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，使该多层板的两个板(1，2)彼此连接的粘合层(3)设置在固定元件(7，16，20，23，27)的区域内被打孔，这些孔的内径至少相应于贯穿建筑物侧的板(1)的开口(4)的宽度。
23.根据上述任一项权利要求所述的固定装置，其特征在于，粘合层(3)将该多层板的两个板(1，2)彼此连接，该粘合层(3)设置在固定元件(7，16，20，23，27)的区域内被打孔，这些孔的内径至少相应于外部侧面的玻璃板(2)中的挖空部分(5)的宽度。
24.包括多层玻璃，特别是多层窗玻璃的壁元件，它包括至少两个玻璃板，其特征在于，它设有至少一个根据上述任一项权利要求所述的固定装置。
25.根据权利要求24所述的壁元件，其特征在于，该构成多层玻璃的至少一个板为预应力的玻璃板。
26.根据权利要求24或者25所述的壁元件，其特征在于，构成多层窗的玻璃板(1，2)中的该至少一个设置有表面覆盖层。
27.根据权利要求24-26任一项所述的壁元件或者壁元件组，其特征在于，在彼此相互抵靠的一个或者多个壁元件中非常靠近设置的多个固定元件，通过一个连接机构被组装，以便形成一个组，该组共同地与亚建筑结构固定在一起。
28.包括固定在亚建筑结构上的壁元件的壁，它包括根据权利要求24-26任一项所述的的壁元件。
全文摘要
在一种用于由多层玻璃构成的壁元件的固定装置中，该多层玻璃中的建筑物侧的壁具有一些贯穿的开口，在这些开口中设置有一些固定元件，这些固定元件靠在建筑物侧板的朝向该多层玻璃板的后部表面上，根据本发明，该外侧板(2)设有与在建筑物侧的板(1)中的一些开口轴向对齐的挖空部分(5)，这些挖空部分朝向开口(4)敞开并且最好具有大于开口(4)的内径，该固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分穿入到挖空部分(5)中，每一次，都在挖空部分的墙壁和固定元件(7，16，20，23，27)的端部部分之间形成的至少空间中填充硬的填充材料(10)。
文档编号F16B35/00GK1452684SQ01815248
公开日2003年10月29日 申请日期2001年7月5日 优先权日2000年7月6日
发明者U·克纳尔克, U·布勒鲍姆, D·舒尔特, U·赫尔门斯 申请人:法国圣戈班玻璃厂