窗户组合和制造这种组合的方法 【发明领域】
本发明涉及一种窗户的窗框和窗扇结构的组合，尤其是一种用于安装在倾斜的屋顶面中的窗户，该组合包含窗框结构和窗扇结构，所述的窗框结构和窗扇结构各含有顶部、底部和侧部，其中窗扇结构铰接连接在窗框结构上以绕平行于顶部和底部的轴线转动。
背景技术
前序部分所述类型的窗户是公知和广泛使用的。原则上，这样的窗户可以以非常简单的方式用分别用于窗框结构和窗扇结构(下文还称为窗框和窗扇)的相同型材制造。由EP 0 445 663 A1公知用数个木板条胶合在一起制造木制型材，在此一些板条安排得垂直于其它的板条，这使得型材特别地稳定，并且，对于型材的隐蔽部分，可以使用否则就要丢弃的板条。然而缺点是成品的型材相对地粗笨。
有分别地对窗框和窗扇相同的型材的结构的另一个例子公开于EP-A-0 133 769中。由该申请中可知，其目的是简化生产过程并且降低贮存成本，特别是让窗框和窗扇能够用在当地由熟练工从制造现成的、分别用于窗框和窗扇的相同的型材制造。
为了确保这样地窗户的最佳有用性质，上述的“简单”窗户经历了一种研发，特别是目的在于确保良好的抗气候变化性并且因此延长木制的窗框和窗扇零件的寿命的，以及在可以相互相对运动的部分之间的良好密封质量以降低由窗户结构造成的热损耗的研发。
这些愿望必然地伴有现今使用“粗略”保护窗户结构的局部地复杂的档板，部分地把复杂的密封零件的系统往往用作“互相迭放”的两个或三个密封的系统。
这些密封零件一般地是弹性密封型材的形式，所述的弹性密封型材，或者对接在窗框和窗扇结构的固定的部分本身上或者对接在其它的密封型材上。为了能够固定这些密封型材，窗框和窗扇结构一直以不断复杂的固定结构制造，或者带有制造成窗框或窗扇型材的结合部分的零件，诸如楔槽，或制造成用于固定在其上的独立的零件。这又造成不同的型材，即分别用于窗框和窗扇结构的顶部、底部和侧部的型材被不同地设计，这又必然伴有复杂和高成本的制造工艺。
上述的情况主要相对于窗户的使用特点，然而几乎同样重要的方面是希望有吸引人的外观，这在实践中意味着在所有可见的窗框和窗扇表面上是平滑均匀的表面。
当今主要使用带有相对大量的天然地不规则性的木材制造窗框和窗扇，特别是使用松木和冷彬等的针叶类木材时的木结。为了隐蔽这些不规则性，长期来公知把圆木锯成相对薄的板条，然后按照例如是有一个、两个或者三个表面“无缺陷”并且因此没有不利的不规则性进行分级。然后把各个窗框和窗扇型材放在一起，使得无缺陷的表面放在成品的窗框或窗扇结构的可见的表面上而隐藏其它的表面，或者放在型材的背面或者在型材的内侧。取决于实际的结构，各个板条具有一、二或者三个可见的侧并且从而需要数个与之对应的无缺陷的表面。
【发明内容】
鉴于此背景，本发明一个目的是提供组合窗户的窗框和窗扇结构的结构，使之能够合理并且从而成本合算地制造的，而且在同时使之能够在最大程度上能够确保每个部件，即窗框的不同型材和窗扇的不同型材两者，有理想的功能设计。
本发明基于这样的认识：屋顶窗户的顶部、底部和侧部的型材可以用大体上与窗框或者窗扇相同的板条制造。
从前序部分可知，以前力图简化窗户结构的制造过程，或通过使用相同的顶部、底部和侧部，或者通过用数个板条构成型材。这两种方法都建立在简化或者改进现有产品，即把窗框与置于其中的窗扇相组合的基本思想上。由于没有可能制造在有用性质以及紧密性和隔热性方面优化的良好地起作用的窗户，用窗框以及窗扇相同的型材制造，这两个部件从而远认为是分开的单元，人们一直试图分别地合理化其生产。
与上述的现有技术相反，本发明不考虑在成品中分离，而是一个基本的部件中，就是说用之构成窗框和窗扇的板条本身。更具体地说，本发明基于这样的认识：不论是窗框还是窗扇都可以全部地或者部分地用相同的板条构成，在此简化了生产、分类、处理和贮存板条。从而本发明基于这样的认识：通过有效地分别生产窗框和窗扇的基本型材得到最大的合理化效益，而有利地，最终的型材可以用现代化生产装备个别地制造。很显然，窗户和各个型材的精巧的结构方式和板条的结构选择以这样的方式相互调节：使得所述的基本型材尽可能地相应于成品型材，由此保证去除尽可能少的材料。这种情况是非常重要的，因为在用木窗框和窗扇制造屋顶窗户时，材料成本构成总成本的主要部分。
从以上所述，可以看出，将处理原来的“相同”的板条，并且因此形式上不再是相同的，这就是为什么在下文中，表达句“基本上相同的板条”将用在成品型材，从而，应当可以理解的是本领域内普通技术人员将毫不困难地认识到板条只在相应于例如槽或者其它加工形式去除较少量的材料的范围内相互有所不同。更加具体地，可以定义，各个基本上相同的板条各含有对所讨论的单元板条的横截面的参考横截面的一个给定最小百分比的横截面面积。在优选实施形式中，所述的横截面积构成至少70％，优选至少80％，并且最优选至少90％。
在下文中陈述窗框相应地窗扇型材含有一个或多个单元板条时，这指得是各个型材可以进一步地含有不同形状的附加板条。在因为结构的理由，窗框或窗扇含有“突起”的零件时，这典型地是有利的，所述的“突起”的零件最适合通过安置带有与该处形状对应的板条提供。
根据本发明的第一发明内容，所述的组合的特征在于，每个窗框型材含有至少两个单元板条而每个窗扇型材含有至少一个单元板条。形成相应型材部分的单元板条的数量受相互冲突的要求制约，因为大量的单元板条会增加处理板条和把板条胶合在一起的成本，并且会产生大量的胶合线，这还会在视觉上有损产品，而少量的单元板条会增加由于缺陷而丢弃板条的风险，这会增加材料损耗。
在一个优选实施形式中，窗框和窗扇两者顶部、底部的侧部各含有至少两个各一个的单元板条。在一个特别优选的实施形式中，窗扇结构铰接连接到窗框结构上以绕平行于顶部和底部的轴线转动。
根据一个实施形式，每个窗框型材含有至少三个单元板条，并且每个窗扇型材包含至少两个单元板条。
单元型材的数量的进一步优化是通过窗框型材含有n数量个单元板条而窗扇型材含有n+1数量个单元板条的事实实现，在此n是正整数，优选不超过4。
因此要考虑关于处理大量的板条和把大量的板条胶合在一起所增加的成本、由此进一步出现的大量的胶合线，视觉上有损于产品的其他方面。
如果要求较结实的和/或较粗壮的窗框，例如与在含有在顶表面和底表面之间有相对大的间距的屋顶盖的屋项结构中装配屋项窗户相关联，变通地提议含有n数量个单元板条的窗扇型材和含有n+2数量个单元板条的窗框型材，在此n是正整数，优选地不超过4。
例如一般认为，窗框、相应的窗扇含有至少两个各一个的单元板条时，明显地这包含窗框和窗扇不含有其它的板条的实施形式。
相应于另一个发明内容，本发明涉及一种用于制造对应于窗户的窗框结构和窗扇结构的方法，含有步骤：提供数个板条、制造一个或多个基本的窗框型材、制造一个或多个基本的窗框型材的窗框型材，组装窗框型材以形成窗框结构，和制造一个或多个基本的窗扇型材、制造一个或多个基本窗扇型材的窗扇型材，组装窗扇型材以形成窗扇结构，含有附加的步骤：在构成至少一个基本窗框型材和基本窗扇型材中使用一个或多个单元板条，在此分别用于窗框和窗扇的单元板条具有相同的截面，并且在此至少一个基本窗框型材或者窗扇型材含有两个单元板条。优选地至少一个基本窗框型材含有至少两个单元板条，并且至少一个基本窗扇型材含有至少一个单元板条。
所述的基本型材优选地具有相应于窗框型材或者窗扇型材数量的长度，从而这些型材可以以大的长度制造，这将接着被切割成对给定的窗户尺度所希望的长度。通过安排搭接，可以制造任意的所希望的长度的基本型材。把板条组装成基本型材通常通过胶合进行。把成品型材组装成窗框用传统的方式进行，即通过指形接合。
在一个优选实施形式中，窗框、相应的窗扇的基本型材的构造完全相同，窗框和窗扇两者的顶部、底部和侧部的相应横截面相同。
看来，本发明涉及用板条构成的窗框结构，但是在此要说明，在此方面术语板条不包括用于制造胶合板的非常薄的叶形“板条”。为了说清楚此点，应当确定相应于本发明的板条具有至少5mm的厚度(即最小横截面尺寸)，优选地至少10mm的厚度。在一个优选的形式中，所述的板条可以被指定为杆形的。
【附图说明】
下面参照附图更加详细地说明本发明，在附图中：
图1示出常见的屋顶窗户的基本实施形式，
图2示出相应于本发明的基本实施形式的一般原理，
图3为经屋顶窗户的窗框型材和窗扇型材的横截面，
图4示出窗框、相应的窗扇型材的横截面，其上画出数个板条，和
图5a-5I例举了窗框、相应的窗扇的基本型材的形状。
【具体实施方式】
参照图1，下面说明屋顶窗户的基本零件。这样的窗户包括：界定一个开口并且含有顶部2、侧部3和底部4的窗框结构1，以及相关地铰接于其上的窗扇结构11，在该窗扇结构中窗格玻璃15框定在顶部12、侧部13和底部14之间。下文中，顶部、侧部和底部窗扇和顶部、侧部和底部窗框等用语还用于指定顶部、侧部和底部，同时窗框和窗扇等用语用于指定窗框和窗扇结构。在图1所示的实施形式中，窗户还含有各种档板5，它们不是本发明的部分。所述的窗框可以绕平行于底部的轴线转动并且带有位于顶部和底部之间的铰链(未图示)，即相对于顶铰接的窗户的中心安装。
图2示出相应于本发明的一般原理，即可以怎样地用单元板条形成窗框和窗扇的三个不同的构造。更具体地说，图2示出单元板条100的截面，以及三个与之相应的窗框和窗扇的组合的截面图。用语“单元”专指当各个板条长度取决于特定用途时的横截面。在所有的三个实施形式中，窗框型材131、132、133是相同的，而窗扇型材是变化的。在第一实施形式中，窗扇型材121包含四个迭放的单元板条，在第二实施形式中，窗扇型材122包含四个成对并排放置的单元板条，窗扇板条123包含两个与两个具有不同截面的板条110的结合地放置的单元板条。在图2中，板条以两个“质量”示出，或用阴影示出或者无阴影，有阴影者示出带有一个或多个无缺陷(诸如木结)的表面的板条，而无阴影者示出对表面外观没有特别要求的板条。取决于结构，可能需要给定的无缺陷的表面在一侧或双侧受无缺陷的表面包围。给定的表面是否露出并从而可以在成品窗户上看到部分地取决于表面是代表正面还是背面，部分地取决于该侧是否以其它的方式被盖住，同样对于完美程度的要求可能不同，该要求取决于表面在装好的窗户上能看到多少表面。显然，属于不止两个种类的板条将经常是可选顶。
图3示出横截面(相应于图1中的侧部)、窗框型材20、窗扇型材30、窗格玻璃15、安装架16和档板5。本发明只涉及窗框和窗扇而档板零件只用于图示。注意到附图是示意的，只表述屋顶窗户的主要部件。窗框型材包含正表面21、背表面22、内表面23和外表面24，同样窗扇型材包含正表面31、背表面32、内表面33和外表面34。四个表面的每个上以无或者一个或者多个的形式含有数个楔槽25。注意到窗框型材20以及窗扇型材30具有与图2所示的相应的在下文将进一步说明的一般构形。
图4示出窗框型材、相应的窗扇型材120、130，剖视图大致地与图3所示相应，在型材上相应于图2所示的基本型材121、131画出数个板条101-106。由图中可见，基本型材很大的程度上相应于成品型材。特别地，可以看到窗框型材的三个顶板条(如图4中所示)和窗扇型材的两个板条基本上是相同的，而在最下面的窗框板条104上去除了过多的材料，它不能够说与其它的相应。然而这却完全符合本发明的第一发明内容，本发明的第一发明内容只指出窗框型材含有至少两个单元板条(在此是三个)，和窗扇型材包含至少一个单元板条(在此是：两个)，窗框、相应的窗扇的单元板条具有基本上相同的截面。关于本发明的“技术”定义，还可以看出，参考横截面由窗框的第二板条102的其余部分构成，而其它的单元板101、103、105、106构成其至少70％。尽管为本实施形式示出的参考横截面与实际的横截面相当，但也不必须是这样的，因为参考横截面经常具有较相应于“最大的”实际横截面相比还要大的面积。
应当强调的是，以上关于什么可以理解为基本上相同的现成型材和板条的讨论与本发明的方法是不相关的，而只有板条以其未制造的形式才是相关的。从这个角度上看，在此示出的所有的板条101-106是根据本发明的第二发明内容的单元板条。
在图2和4中示出单个类型的板条构形(就是四个板条用于窗框的基本型材和两个板条用于窗窗扇的基本型材)，但是，如图5A-5I所示，明显地可在形式和数量两个方面和板条在基本型材中的位置上改变本发明。
更具体地说，图5A示出窗框型材只包含两个板条而窗扇型材只包含一个板条的实施形式；显然，板条112还可以具有正方形的横截面。图5B示出窗框和窗扇型材两者都相同(除了板条的方向以外)并且各包含两个板条的实施形式。图5C相应于图3中所示的构形，而图5D示出窗框包含不同方向的板条的实施形式。图5E示出使用相对大数量的窄板条113的例子，如果难于得到无木结表面时这可能是有利的。图5F和5G示出带有非平行表面板条114的例子，而图5H和5I示出单元板条与具有其它构形的零件115-118互补的单元板条的例子。后者当然会增加制造过程的复杂性，但是在降低材料消耗上可能是有利的。
相应于其它发明内容，本发明还涉及一种与之相应的窗户的窗框结构和窗扇结构的制造方法。如在前序部分所述，制造窗户的窗框和窗扇，常常使用天然的不规则性的木材，特别是在使用松木类和冷彬之类的针叶木材时的木结。在锯木厂把圆木转变成所希望的板条尺寸(通常带有矩形的截面)后，进行每个板材的质量分级，例如根据适用于成品窗户上的可见表面的“无缺陷的”表面的数量。“完美的”板条典型地具有一个(宽的)无缺陷的表面，带有一个或两个无缺陷的邻边。分级以后，这时就可以把板条根据所希望的构形，按照所讨论的窗框或窗扇的无缺陷的表面的尺寸和位置迭放起来。典型地，把板条用搭接安排成相对长的结构，所述的相对长的结构然后被加压胶合成为基本型材。相应于本发明，基本的窗框和窗扇型材都含有一个或多个单元板条，然而优选地，两种基本型材都主要地用单元板条构成，最优选地只用单元板条形成。