专利名称：隔热玻璃组件的定距型材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用可弹塑性变形和导热差的材料制造用于定距框的定距型材，定距框装在至少两块互相有间距用于隔热玻璃组件的玻璃尤其透明玻璃的边缘区以形成玻璃间隔，定距型材包括一个腔，腔的一个壁内有一个沿型材纵向延伸可塑性变形的增强件，以及定距型材有一个基本上沿其全部宽度和长度延伸的防扩散层。
在本发明的范围内可弹塑性变形的材料指的是那些在弯曲作业后有弹性复位力的材料，典型地在塑料中便是这种情况，其中，一部分弯曲通过不可逆的塑性变形完成。
可塑性变形的材料包括那些在变形后实际上不存在弹性复位力的材料，典型地当金属超出屈眼极限弯曲时便是这种情况。
导热差或隔热的材料应理解为这些材料与金属相比显示出明显低的导热率，这意味着至少低10倍。导热系数典型地在数量级λ≈5w/(m·k)和以下，优选地小于1w/(m·k)，以及更优选地小于0.3w/(m·k)。
隔热玻璃组件的玻璃在本发明的范围内通常指有机或无机玻璃制的玻璃板，当然本发明不受此限制。玻璃可以涂膜或用其他方法改良，以赋予此隔热玻璃组件特殊功能，例如更好地隔热或隔音。
定距框最重要的任务是保持玻璃组件的玻璃间距，保证组件的机械强度和防止玻璃间隔受外界影响。尤其对于良好隔热的隔热玻璃组件而言可以肯定，必须特别关注边缘组合的并因而制成定距框的定距型材的传热特性。已经反复证明，设计为高度隔热的隔热玻璃组件在边缘区隔热情况的变坏主要由于通常采用的金属定距件。
因此长期以来除金属的隔热型材外还使用塑料制的定距型材，以便充分利用这些材料低的导热率。当然，这类材料通常有比金属差的防扩散能力。但由于必须防止周围环境中存在的空气湿度侵入玻璃间隔内以及充填在玻璃间隔内的充填气体例如氩、氪、氙和六氟化硫泄漏并必须将它们保持在最低限度，所以在采用塑料型材时通常需要采取特殊措施。由于这一原因，例如在DE3302659A1中建议了一种设阻汽装置的定距型材，为此在塑料型材上加金属箔或金属化的塑料簿膜。
塑料型材的另一个缺点是它们只有付出高的代价才能弯曲或根本不可能为制成整体式的定距框而弯曲。因此，塑料型材通常按与有关的玻璃组件的尺寸相应的规格裁切成直条并通过许多角接头互相连接成一个定距框。
利用不表述权利要求1前序部分的DE9303795U1公开了沿型材纵向延伸的增强体，它们仅仅埋在定距型材面朝玻璃间隔的那个内壁中。因此它们应有助于面朝玻璃间隔有受UV辐射及热膨胀危险的内壁的稳定性。这种先知型材的弯曲特性在此文件中没有论及。
本发明的目的是提供一种可经济地大量生产的隔热定距型材，由这种型材应能方便地制成整体式定距框。此型材应尤其能借助一般的至多只作微小修改的传统弯曲设备冷弯，也就是说可通过至多小量地加热弯曲，不会出现变形缺陷。
此目的通过具有权利要求1特征的定距型材达到。按本发明规定，腔的侧壁分别设有至少一个增强件。
因为在按本发明的定距型材中，增强型材埋入用导热差的材料制造的定距型材侧壁内或布置在其表面上并因而使玻璃之间没有通过它们形成任何直接的热接触，所以增强件对于从一块玻璃通过定距型材到另一块的导热只有极低程度的影响。另一方面由于其塑性变形能力以及将它们布置在型材的侧壁区内，对达到本发明提出的目的有决定性的贡献。
采用按本发明的增强件布局可以做到，在选择占型材体积主要部分的可弹塑性和导热差的材料时，不需要将它的塑性变形能力放在重要地位，而是可以采用几乎是完全弹性的材料，只要它们在隔热方面是有利的。另一方面，可以根据其在弯曲过程中的塑性变形能力及特性目标准确地选择增强件，它们的尺寸或材料不因其导热率高而受到严格的限制。
此外，防扩散层的材料和厚度可仅仅根据其防扩散能力进行选择，此防扩散层不一定要有助于型材的变形能力。因此在本发明的范围内可以使用比较薄的防扩散层，这无论从成本考虑和对于减少通过型材的传热都是有利的。在本发明的范围内可以取消单独的防扩散层，只要型材的材料本身已经有足够的防扩散能力。
市场上常见的弯曲设备适用于此弯曲作业，无需作重大的修改。
按本发明的型材设计为空心腔型材，通常腔内充填吸湿材料以及在腔面朝玻璃间隔的内壁中有水蒸气可通过的区域，例如穿孔，它们允许在玻璃间隔与腔之间进行水蒸气或水分交换。因此在玻璃间隔内的含湿量保持得较低，以避免低温时凝结。作为替换形式，定距型材也可以有朝玻璃间隔方向开口的U形横截面，只要保证干燥剂能牢固地固定在腔内，例如通过粘结。
增强件的横截面可设计为多种多样。例如可设计为线材，从而可以简单和廉价地制成。
此外，增强件也可以设计为扁型材或角型材。由此保证定距型材尤其在横截面转角区有特别高的形状稳定性。在一种定距型材内也可以组合使用线材和扁型材或角型材。
增强件通常用金属或金属合金制造，优选地用铝或铝合金。由此使定距型材获得特别高的塑性变形能力和在弯曲后特别小的回跳。
线材的直径优选地小于3mm，尤其约1mm，而扁型材或角型材的厚度通常小于3mm，优选地厚度小于1mm。通过这样选择线材直径或型材厚度，保证在材料成本低和定距型材重量轻的情况下有良好的塑性变形能力。
增强件优选地设在定距型材的横截面转角区内。因为在弯曲过程中由于伸长或压缩这些区域的应力特别大，所以它们非常敏感，传统的型材在弯曲过程中这些地方特别容易产生损伤。按本发明在这些区域布置增强件便防止了产生这种损伤。若形式上为线材或角型材的增强件至少设在两个侧壁的两个端部区内，则由此以有利的方式提高了定距型材的抗弯力矩，从而获得特别好的可冷弯性。
按另一种优选的实施形式，扁型材或角型材基本上沿定距型材侧壁的整个高度延伸。由于如此形成的高的抗弯力矩赋予侧壁特别高的形状稳定性，从而可靠地避免产生有缺陷的变形。
在另一种优选的实施形式中，角型材设在定距型材横截面转角区，在这里，角型材的横截面形状与此转角区的横截面基本一致，所以使定距型材弯曲过程和一般的操作中得到良好的保护以及获得高的形状稳定性。
在本发明的范围内在型材内部，可采用不同材料制的增强件。也可以采用复合材料制的增强件。这些增强件沿其纵向或在其横截面范围内可有不同的材料或不同的厚度。
作为特别适用于定距型材的隔热材料业已证明是导热系数λ＜0.3w/(m·k)的热塑性塑料，例如聚丙烯、聚乙二醇对酞酸酯、聚酰胺或聚碳酸酯。塑料可含有常用的填料、添加剂、颜料、UV防扩剂等。
防扩散层若作为单独的部分存在则优选地用一种导热系数λ＜50w/(m·k)的材料制造。作为用于防扩散层的优选材料已证明是金属，尤其是镀锡板或不锈钢。此外，防扩散层也可以用塑料制造，如含氟聚合物、聚偏二氯乙烯或乙基乙烯基醋酸盐(Ethylvinylacetat)。防扩散层可借助物理或化学镀层工艺例如通过阴极真空喷镀或等离子聚合作用镀层。但优选地它们按薄膜的形式通过材料连接与型材组合。在这里“材料连接地组合”指的是复合件的两个部分通过胶合，(必要时借助粘附剂)、通过埋入或类似的技术持久地连接。
防扩散层至少设在定距型材腔的外壁区域内，优选地也布置在侧壁区内。
出自于成本和生产技术的原因，防扩散层优选地加在腔外壁的外侧和必要时加在腔的侧壁外侧上。但它也可以布置在它们的内侧上或埋入这些壁内。由此根据弯曲设备可进一步简化弯曲作业，因为以此方式可以避免对机械负荷敏感的防扩散层与弯曲设备施加力的构件的直接接触。此外，这样一来可以保持持久地保护此防扩散层。
防扩散层可以附加地设保护层，以便例如在很大的程度上避免老化过程或射线影响或由于机械负荷造成损伤。
在按本发明的具有上述定距型材的玻璃组件中，定距型材优选地借助以聚异丁烯为基的丁基密封填料与玻璃的内侧粘结。
下面借助于附图进一步说明本发明。附图中
图1横截面内有设计为线材的增强件的定距型材第一种实施形式和玻璃；图2横截面内有设计为扁型材的增强件的定距型材第二种实施形式；图3横截面内组合式地有设计为线材的和设计为角型材的增强件的定距型材第三种实施形式；图4横截面内有设计为角型材的增强件的定距型材第四种实施形式，增强型材安置在定距型材侧壁的外面。
图1至4表示按本发明的定距型材横截面图。在正常情况下此横截面沿该实施形式的定距型材全长除制造技术引起的公差外没有变化。
图1表示按本发明的定距型材第一种实施形式。此定距型材位于玻璃100之间，由此确定了在这里宽度约为15.5mm的玻璃间隔110。型材借助于胶粘剂28固定在玻璃100的内侧上。定距型材具有基本上矩形横截面的腔10有侧壁20和26、一个面朝玻璃间隔的内壁24以及一个朝向隔热玻璃组件外棱边的外壁22。腔10至少局部充填一种吸湿材料12，例如硅胶或分子筛。吸湿材料12可通过定距型材内壁24中的槽或穿孔14或其他可通过水蒸气的区域吸收此间隔内的水分。
在横截面的所有转角区均埋有设计为线材30的增强件，它们沿型材的纵向延伸。
在定距型材的侧壁20和26以及外壁22上加有防扩散层60。
作为用于增强件的材料在这里采用直径1.2mm的铝丝30。两根分别安置在侧壁20或26内的线材30按这样的距离分开，即它们的中心距约为4.3mm。定距型材用聚丙烯制造，其中，内壁24和外壁22的厚度各为约1mm，面朝玻璃的侧壁20、26厚度分别为约2.5mm。通过材料连接与型材外侧组合的防扩散层60用厚度为0.125mm的镀锡板制造。型材的总重量为约85g/m。
在此图中定距型材的腔10的壁20至26表示为在矩形结构中的平面。在本发明的范围内，各个壁尤其外壁可设计为具有倒圆、斜切或其他修改后的形状，如在隔热玻璃组件的定距型材中常见的那样，或壁彼此以非90°角邻接。
图2表示另一种优选的实施形式，其中增强件设计为扁型材40。扁型材40所涉及的是规格为5.5×0.8mm2的铝质扁型材。扁型材40基本上沿定距型材侧壁20和26的整个高度延伸。此定距型材如图1所示的实施形式那样用壁厚为1mm或2mm的聚丙烯制成。防扩散层用厚度为0.125mm的镀锡板制造，所以合计得出型材的大概重量为97g/m。
图3表示另一种实施形式，其中组合使用线材30和角型材50作增强件。线材30所涉及的仍是直径为1.2mm的铝丝，而角型材50的厚度约为0.6mm以及边长约2mm。如图2所示的实施例中那样，角型材同样可用铝制造，但也可以采用与线材不同的其他材料。角型材也可以用复合材料制造。此外，在为了与隔开距离的玻璃外轮廓相配而弯曲的区域内的角型材也可以用与在其基本上直线延伸的其他区域内不同的材料制造或有不同的厚度。角型材50的横截面形状与定距型材横截面转角区的形状基本一致。因此获得特别高的形状稳定性。作为防扩散层60在这里采用厚度为0.05mm的不锈钢薄板。
图4表示另一种实施形式，其中增强件设计为角型材55，它们安置在定距型材侧壁20、26的外面并在这些区域内似乎包围了用聚丙烯或PET制的定距型材。角型材55用镀锡板或铝制造并有厚度为约0.5mm。角型材伸入定距型材内壁24和外壁22内的边区的长度约为2mm。
防扩散层60用0.05mm的不锈钢或镀锡板制成。此外可以规定，设一用含氟聚合物制的阻挡层作为防扩散层60。
在按图4的实施例中防扩散层60沿定距型材的整个外壁22延伸，在按图1和2的实施例中附加地沿整个侧壁20、26延伸，而在图3所示的实施形式中没有设任何单独的防扩散层。
在上述说明、附图中以及权利要求中公开的本发明的特征，有仅单项而且按任意的组合对于实现本发明都应是重要的。
符号表10 腔12 吸湿材料14 穿孔20、26 定距型材腔的侧壁22 定距型材背对玻璃间隔的外壁24 定距型材面朝玻璃间隔的内壁28 胶粘剂30 设计为线材的增强件40 设计为扁型材的增强件50 设计为角型材的增强件55 设计为角型材的增强件60 防扩散层100 玻璃110 玻璃间隔
权利要求
1．用可弹塑性变形和导热差的材料制造用于定距框的定距型材，定距框装在至少两块互相有间距用于隔热玻璃组件的玻璃(100)尤其透明玻璃的边缘区以形成玻璃间隔(110)，定距型材包括一个腔，腔的一个壁内有一个沿型材纵向延伸可塑性变形的增强件，以及定距型材有一个基本上沿其全部宽度和长度延伸的防扩散层，其特征为腔(10)的侧壁(20、26)分别设有至少一个增强件(30、40、50、55)。
2．按照权利要求1所述的定距型材，其特征为腔(10)全部或局部充填吸湿材料；以及，腔(10)朝玻璃间隔(110)方向有允许水蒸气通过的区域(14)。
3．按照权利要求1所述的定距型材，其特征为它有一个朝玻璃间隔(110)方向开口的U形横截面。
4．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为采用线材(30)作为增强件。
5．按照权利要求4所述的定距型材，其特征为线材的直径小于3mm，优选地约1mm。
6．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为采用扁型材(40)或角型材(50、55)作增强件。
7．按照权利要求6所述的定距型材，其特征为扁型材(40)或角型材(50、55)厚度小于3mm，优选地厚度小于1mm。
8．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为增强件(30、40、50、55)用金属或金属合金制造，优选地用铝或铝合金制造。
9．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为增强件(30、50、55)布置在定距型材的横截面转角区内。
10．按照权利要求9所述的定距型材，其特征为用作增强件的角型材(50、55)横截面形状与定距型材横截面转角区的形状基本一致或本身构成此横截面转角区。
11．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为增强件(40、50、55)基本上沿定距型材侧壁(20、26)的全部高度延伸。
12．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为它用导热系数λ＜0.3w/(m·k)的热塑性塑料制造，如聚丙烯、聚乙二醇对酞酸酯、聚酰胺或聚碳酸酯。
13．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为防扩散层(60)用导热系数λ＜50w/(m·k)的材料制造。
14．按照前列诸权利要求之一所述的定距型材，其特征为防扩散层(60)设在腔(10)的外侧。
全文摘要
本发明涉及一种用可弹塑性变形和导热差的材料制造用于定距框的定距型材,定距框装在至少两块互相有间距的玻璃(100)的边缘区以构成玻璃间隔(110),定距型材包括一个腔,腔的一个壁内有至少一个沿此腔延伸可塑性变形的增强件,以及定距型材有一个基本上沿其全宽和全长延伸的防扩散层。为了使型材能冷弯,腔(10)的侧壁(20、26)分别设有至少一个增强件(30、40、50、55)。
文档编号E06B3/66GK1289387SQ99802452
公开日2001年3月28日 申请日期1999年1月21日 优先权日1998年2月11日
发明者埃尔温·布鲁恩霍夫 申请人:卡普拉诺－布鲁恩霍夫模具技术无限责任公司