窗户支架组件、成套部件和窗户的制作方法

本实用新型涉及用于与窗户结合使用的窗户支架组件，该窗户支架组件包括金属支架和至少一个牺牲阳极，并且本实用新型涉及适用于金属支架的维护的成套部件以及设置有所述支架组件的窗户。

背景技术：

众所周知的问题是，金属结构部件比如混凝土中的系墙铁和钢筋会随着时间的推移被腐蚀并最终需要进行修理或更换。腐蚀是一种化学过程，其中，例如，氧与金属比如铁特别是在存在电解质比如盐溶液的情况下发生反应形成氧化铁，这又被叫作生锈。在这个过程中，电子被从金属中移除——此时金属被称为阳极——并转移到不同区域，所述不同区域未被腐蚀且被称为阴极。

当涉及窗户和门时，支架通常由钢制成，但当支架被用在强腐蚀性环境如在ISO 1461腐蚀等级中被分类为C4的室内游泳池中时，与窗户的预期寿命相比，钢将被快速腐蚀。这是空气中的高含湿量以及高含量的氯/氯胺或盐酸化合物所导致的。蒸汽阻挡层中的小穿孔可能会导致含氯蒸汽积聚并冷凝在支架上。支架由于通常布置在较大窗户上且可能被隐藏在建筑物中而难以更换，并因此需要采取其它类型的腐蚀处理方法。在这种环境中，需要替代性的防护，但已知的方法均各有缺点。例如，不同种类的涂层比如水性和环氧树脂涂层、粉末涂层已经被证明不具有足够的耐刮擦性，并且因此，防护层在安装过程期间会被破坏或者腐蚀会在防护层下发生蠕变。另一个示例是镀锌或铬酸盐转化涂层；然而，当必须在强腐蚀性环境中抵抗较长时间的腐蚀时，对支架进行防护所需的层，以及为此而使用的螺钉，将太厚而无法制造。

因此，本实用新型的目的是提供下述解决方案：该解决方案能够使金属支架经受住长时间暴露于含有湿气和氯化合物或其它强腐蚀性载气化合物的强腐蚀性环境中。

技术实现要素：

在本实用新型的一个方面，本实用新型的目的通过以下方式实现：将金属支架布置成与至少一个牺牲阳极相接触或布置在所述至少一个牺牲阳极的附近，并且其中，金属支架和牺牲阳极具有一个或更多个相互连接点，从而用于延长金属支架的使用寿命。

金属支架可以用于安装屋顶窗户、外墙窗户或任何其它类型的窗户。支架应当被理解为在窗户或门上为上述目的而使用的任何类型的支架或附件装置，比如安装支架、紧固件、钩、支柱、铰链、闭合元件、支承件等。窗户可以是固定的或者窗户可以是能够打开的。

为了使牺牲阳极工作，需要电解质。电解质可能因为水蒸气阻挡层被穿孔且沉淀物渗入到建造物中而存在，或者因为天花板或墙壁未被正确绝缘而存在。电解质还可能来自建筑物内部并呈在加热室如游泳池中产生的水蒸汽的形式。当蒸汽与直接或间接地通过冷桥与更冷的外部空气接触的支架相接触时，蒸汽将冷凝。冷凝的蒸汽本身不含盐，但会试图与空气中的导电性物质比如氯化合物发生反应，从而形成导电流体。因此，不仅会形成强腐蚀性环境，而且还因导电流体的存在而形成适于牺牲阳极的使用的环境。因此，不需要外部电源并且电子将靠自身移动。

“在……附近”可以理解为牺牲阳极与意在防护的支架之间的距离在0.001mm与0.5mm之间。较小距离成为可能的原因在于，在存在电解质的情况下两个面之间形成有氧化膜，从而防止在支架与牺牲阳极之间沉积更多的腐蚀性化合物。

在连接点中可能存在直接接触，但直接接触不是必须的。支架与牺牲阳极之间的距离应当不超过0.5mm，这是因为，电解质应当例如在盐溶液进入支架与牺牲阳极之间的空间的情况下仍能够转移。

所述一个或更多个连接点可以在一个或更多个点、一个或更多个面和/或一个或更多个边缘中选择。

布置成与支架接触或布置在支架附近且优选地适于支架的形状和尺寸并且/或者具有面对面接触的所述至少一个牺牲阳极可以被称为主牺牲阳极。

呈窗户安装支架形式的支架可以包括基部元件、腿部元件以及角元件，其中，基部元件适于平行于窗户的第一侧延伸，腿部元件包括第一腿部和第二腿部，第一腿部可以适于平行于窗户的与其第一侧垂直的第二侧延伸，第二腿部可以适于平行于基部元件延伸，并且角元件可以适于置于基部元件与腿部元件之间。

通常，牺牲阳极的数量、形状和/或整体设计可以适于支架的数量、形状和/或整体设计。

牺牲阳极的厚度可以在150μm与2000μm之间、优选地在300μm与1000μm之间、并且更优选地在400μm与600μm之间，这取决于支架的寿命应该延长多久。已经发现具有厚度为500μm并覆盖支架的两个最大表面的阳极是有利的。在具有窗户支架所通常使用的尺寸的支架上使用上述电镀或铬酸盐转化涂层时，厚度在150μm与1000μm之间的防护涂层将是不可行的。牺牲阳极的厚度与支架的厚度或支架所用板材的厚度相比可以是相同的或更小的。

同样地，连接——即，支架的面彼此直接或间接地接触或叠置的区域——越好，可能就能提供对支架的越好的腐蚀防护。这种防护的优点在于，其还防护用于将支架附接至窗户的附接元件比如螺钉、铆钉或衬套。在附件元件的安装期间，支架中可能会出现张力裂纹。在这种情况下，牺牲阳极也将防护该弱化区域免受腐蚀。

牺牲阳极优选地由板定形。这使得牺牲阳极可以更容易地安装，原因在于由于可以使用共同使用的相同附接装置来附接牺牲阳极，因此牺牲阳极可以与支架被同时安装。另外，牺牲阳极可以在安装窗户之后的随后阶段安装。牺牲阳极的厚度可以理解为牺牲阳极的板厚度。板可以被穿孔。

还可以借助于诸如螺钉或铆钉之类的机械附接件或借助于粘合剂、通过焊接或通过轧制来使多个较小的牺牲阳极附接至支架。

牺牲阳极可以覆盖支架的表面区域的10％至95％、优选地覆盖支架的表面区域的20％至80％、更优选地覆盖支架的表面区域的30％至70％。通过覆盖支架的较大表面或一个或更多个主表面，还可以对邻近的周围区域比如螺钉或本身不被牺牲阳极覆盖的较小突出部提供防护。

支架可以包括若干支架元件。主表面可以被定义为一个无阻碍的表面区域并且具有大致平面表面。优选地，主表面是支架的最大表面。与牺牲阳极接触的主表面优选地是下述表面：该表面面向支架的适于背离支架所适于安装的建造物的一侧。

在另一个实施方式中，牺牲阳极包括锌、镁和铝中的至少一者。锌将是优选材料。还可以使用没有锌昂贵的镁。镁会以比锌更快的速度腐蚀，但是沉积物会减缓腐蚀。为了使牺牲阳极工作，牺牲阳极必须是金属，该金属没有支架所使用的金属那么贵。因此，电子在存在电解质如盐溶液时可以转移。金属相对昂贵性可以在电化学序或电位序中找到。用于积滞水的电位序可以作为参考。在支架由不同的更贵金属或合金比如刚制成的情况下，牺牲阳极还可以由铝合金制成。

通常，用于窗户的金属支架具有为5mm或更小的、优选地在2mm与4mm之间的、更优选地在2.5mm与3.5mm之间的板厚度。金属支架可以包括弯曲成不同形状且以适当的方式彼此紧固的多个元件。

支架通常主要由钢或铁或其它铁基合金制成，铁基合金优选地为碳钢或碳铁。在后一种情况下，牺牲阳极不能也由铁制成，而是必须由锌取代或者可以替代地使用在电化学序或电位序中比用于支架的金属位置低的不同金属。

在具体实施方式中，牺牲阳极与支架的至少一部分成一体。这两种材料可以在支架的定形或弯曲之前轧制在一起或以其它方式彼此附接。无论支架和牺牲阳极是否成一体，这两个元件形成窗户支架组件的一部分。

牺牲阳极可以在电化学序或电位序中比金属支架位置低。这有利于离子的移动。

当然，金属支架还可以设置有防护涂层，比如锌涂层和/或铬酸盐转化涂层。该涂层通常在30μm至65μm的范围内。这也通过延缓腐蚀而延长了支架的使用寿命，并因此延长了牺牲阳极开始变质前的时间。作为一种防护形式，支架也可以被涂漆。

当由钢制成时，金属支架可以具有0.2％至0.35％的硅含量。金属支架可以为涂覆目的而具有至少Ra 12_1/2μm的表面粗糙度。

支架和/或牺牲阳极可以设置有用于互相连接的至少一个附接构件。这使得更容易地将两个金属元件彼此连接。附接构件在牺牲阳极上可以呈卡扣闭合件或弹性构件的形式，使得可以夹持在支架的一部分的周围。这在将牺牲阳极改装到已经安装好的窗户上的支架上时，例如在执行维护时，是特别实用的。

牺牲阳极的表面几何形状可以在安装状态下至少部分地遵循金属支架的表面几何形状。这意味着，如果支架具有突出部或凹陷，则牺牲阳极可以具有相应的凹陷或突出部。这提供了支架与牺牲阳极之间相对较大的接触面积，从而提供对支架的更好的腐蚀防护。

在有利的实施方式中，金属支架包括主表面和相邻边缘，并且牺牲阳极基本上覆盖主表面和/或相邻边缘。金属支架可以包括若干支架元件，每个支架元件包括主表面。主表面通常是支架元件的最大平面表面。主表面通常背离建造物，其中，支架构造成紧固至该建造物。牺牲阳极可以定形为类似于托盘并部分地包围支架的一部分，例如支架元件，比如上文描述的窗户支架的基部元件或腿部元件。

牺牲阳极可以定位在金属支架的冷侧。冷侧是当支架在已安装的窗户上就位时构造成较冷侧的一侧。当牺牲阳极布置在金属支架的可能是背离建造物或窗户的表面的冷侧时，蒸汽将更容易冷凝，从而在牺牲阳极与支架之间产生更好的连接，由此更容易转移电子并因此导致更好的腐蚀防护。

在本实用新型的另一方面，窗户支架组件与窗户、优选地与屋顶窗户或外墙窗户结合使用。

在本实用新型的第三方面，在用于金属支架的维护的成套部件中提供了牺牲阳极以及至少一个相关联的附接元件比如螺钉，所述至少一个相关联的附接元件用于将窗户架支架组件附接至窗户。

在本实用新型的第四方面，窗户设置有窗户支架组件。

在优选实施方式中，窗户布置成与从窗户的框架沿一个或更多个方向延伸的次级牺牲阳极相结合，并且窗户布置成与窗户架支架组件以一个或更多个连接点相连接。

次级牺牲阳极可以作为蒸汽阻挡组件的次要部件。蒸汽阻挡组件通常布置在建筑建造物的绝缘件的内侧。蒸汽阻挡组件包括柔性构件例如橡胶或塑料薄膜或者刚性构件比如可以用蒸汽缓凝剂处理的板。可以使用粘附构件将蒸汽阻挡件紧固至窗户或建筑物中的其它构造部件。

通过提供平行于蒸汽阻挡层或作为蒸汽阻挡层的一部分的次级牺牲阳极，可能穿过蒸汽阻挡层中的非预期孔的潮湿空气将冷凝到次级牺牲阳极上，然后这将能够防护包括窗户支架的周围金属元件。次级牺牲阳极可以独立于主牺牲阳极被提供或被使用。次级牺牲阳极可以由锌、铝或镁或者包括所述材料中的一种或更多种的合金制成。

通常，适用于主牺牲阳极的材料的物理及化学特性也适用于次级牺牲阳极，但主牺牲阳极和次级牺牲阳极不必由相同的材料制成。

从属权利要求中阐述了另一些实施方式及优点。

附图说明

在下文中，将参照示意性附图通过实施方式的示例来更详细地描述本实用新型，在附图中，

图1示出了在其拐角中的每个拐角中均设置有窗户支架组件的窗户。

图2示出了具有牺牲阳极的多个相同的支架，然而，窗户已经被隐藏并且可以看到窗户安装组件的进一步细节。

图3示出了具有牺牲阳极的支架组件的不同实施方式，其中，支架构造成布置在可打开的窗户上。

图4示出了设置有次级牺牲阳极的实施方式的屋顶结构的横截面。

具体实施方式

图1示出了具有根据本实用新型的包括金属支架和牺牲阳极的支架组件的窗户，并且图2以单独的方式示出了多个支架组件。

在窗户的每个拐角处均设置有支架组件，支架组件分别表示为1a、1b、1c和1d。窗户支架组件1a-1d中的每个窗户支架组件包括支架和牺牲阳极23、24、25。金属支架包括若干支架元件，即：设置有牺牲阳极23的基部元件3、设置有牺牲阳极24的腿部元件4、以及设置有牺牲阳极25的角元件5。基部元件3布置成与腿部元件4的一个腿部平行。角元件5被部分地置于基部元件3与腿部元件4之间。腿部元件4和基部元件3均附接至窗户6的框架部分。

牺牲阳极23、24具有分别与基部元件3和腿部元件4相同的外周形状，并且牺牲阳极23、24均覆盖金属支架的主表面。对腿部元件4进行覆盖的牺牲阳极24也在腿部元件4以一定角度弯曲时遵循腿部元件4的表面几何形状。对支架组件1c和1d上的基部元件3进行覆盖的牺牲阳极23不完全遵循基部元件3的表面几何形状。由于基部元件3的表面的一部分在平面中移位，因此仅部分地获得表面接触。在替代性实施方式中，牺牲阳极23可以定形状为使得牺牲阳极23遵循支架表面的表面几何形状。

支架组件1a和1b中的基部元件3被分成两部分，并且同样地，为牺牲阳极23a、23b。牺牲阳极25由于表面被突出部中断而也被分成两部分。

还示出了牺牲阳极的厚度t，但为了说明的目的，使该厚度较大。用于本实施方式中所使用的牺牲阳极的板的厚度为0.5mm，对应于支架的基部元件3的厚度的1/6。还可以使用不同的厚度，这取决于支架所使用的环境以及支架和阳极所使用的材料。

牺牲阳极23、24、25在与支架元件3、4、5相同的位置中设置有通孔。这使得由于可以用相同的附接装置比如螺钉8将支架3、4、5和牺牲阳极23、24、25两者紧固至建造物、窗户6或邻近的支架，因此可以在与支架元件或支架至建造物或窗户的附接相同的工序中将牺牲阳极23、24、25附接至支架元件3、4、5。

厚度t_b是支架所使用的板材的厚度。在本实施方式中，厚度t_b是3mm，但厚度t_b可以更厚或更薄。

在图1中，牺牲阳极23设置有附接构件7，附接构件7夹持在基部元件3的周围。这些附接构件7可以省去，并且牺牲阳极可以在与支架附接至窗户框架部件时相同的步骤中附接至支架。牺牲阳极可以呈托盘形并且还对支架元件的边缘进行覆盖。

图1和图2中示出的窗户6和窗户支架组件1适于被用在脊状构造中，在脊状构造中，两个窗户以顶部对顶部的方式相接，窗户的顶部安置在平行于脊状部延伸的脊梁上，并且其中，窗户的底部安置在相对的墙壁或外墙元件上，或者在安装在大致平坦的屋顶上的情况下，窗户的底部安置在相对的竖立件上。

图3示出了支架组件1a-1f的不同实施方式，支架组件1a-1f构造成用于可打开的窗户。支架组件1a、1b、1c、1d构造成以与图1中大致相同的方式定位在窗户框架上，而包括支架9、30的支架组件1e、1f、1g构造成定位在窗户的窗框上且均设置有牺牲阳极29、20。然而，应当理解的是，不必为与窗户相关联的所有支架提供牺牲阳极来实现有利的效果。

图2的实施方式与图3的实施方式之间的区别在于：在图3中，牺牲阳极23c构造成定位在不同实施方式的支架3上。

图4示出了屋顶结构40的横截面，屋顶结构40设置有窗户6、防水板元件42和绝缘件43。窗户包括安置在承载结构的梁上的框架44和支架3。支架3与框架44之间定位有次级牺牲阳极45。次级牺牲阳极45呈板的形式，但也可以呈膜或箔的形式。通过跨越窗户的框架44与承载结构之间的间隙用作蒸汽阻挡层，这防止或阻碍具有高水分含量的热空气进入建筑物内到达支架3。

通常，所示出和描述的实施方式的特征可以自由组合，并且除非独立权利要求中另有说明，否则任何特征不应当被视为必要的。

本实用新型不应当被视为受到在附图中和在上文中描述的实施方式的限制。在所附权利要求的范围内可以进行各种修改和组合。