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钢塑复合门窗
    本发明涉及建筑门窗技术领域，尤其是指用钢质型材四角焊接或组装成为门窗框扇钢骨架，塑料型材嵌卡组装或套装在钢铁型材上，将门窗框扇钢骨架外露部位全部封闭，组成外塑内钢的钢塑复合门窗。

    现有塑料门窗，因采用塑料型材四角焊接工艺，门窗强度主要由塑料型材强度、特别是框扇四角的焊接强度决定。现大多数塑料门窗的塑料材内腔加入钢衬形成所谓塑钢门窗，来增加强度，然而因塑料型材焊接成型，受其工艺与结构制约，加入的钢衬无法组合成整体，故钢衬的增加主要是加强了塑料门窗框扇的钢度，而难于增加门窗整体的强度。建筑工程特别是高层建筑选用塑料门窗做为外窗时，人们常为其强度担心，尤其是有些厂商为追求非法利润，改变塑料型材材质的工艺配方或减少塑料型材的壁厚，更是进一步降低了塑料型材的强度与稳定性，在全国各地建筑工程上已出现不少塑料门窗变形、退色、脆化的现象。直接影响人们的日常生活甚至带来一定危险。

    几年以前建筑工程广泛采用的钢门窗，虽然有着强度高、成本低的优点，但因其防蚀、保温、密封性能差，外观也逐渐不为用户接受等原因，在全国各地已被逐渐淘汰。

    前几年有些单位研制开发了以钢型材为主体，在钢型材上部分粘接或卡接塑料型材形成所谓的钢塑双玻保温门窗，但因结构与工艺不十分合理，并且总有部分钢型材外露，需常涮漆进行防蚀维护处理，也不美观，故很快为市场所淘汰。

    本发明的目的就是为建筑工程提供一种集塑料门窗、钢质门窗优势为一体，具有强度高、外观美、保温密闭性能及防蚀性能极高的钢塑复合窗。

    本发明的钢塑复合窗是通过以钢铁质型材焊接或组装成整体做为门窗框扇的钢骨架，相应的塑料型材嵌卡或套装钢铁质型材上，且塑料型材将门窗框扇钢骨架外露部分全部封闭遮盖实现的。

    在上述方法中，钢铁质型材做为构成门窗框扇的主体钢骨架，是通过采用焊角或组角的方式将钢铁质型材制成门窗的整体框扇，以此来保证门窗的强度；塑料型材嵌卡或套装钢铁材上，门窗框扇钢骨架外露部分全部封闭遮盖，同时还要起到安装玻璃与密封条的作用。塑料型材对钢骨架外露部分的封闭，也形成了很好的隔热层，比传热率较高的铝合金门窗的保温性能成倍地提高。通过实施上述方案，就形成真正意义上的内钢外塑地钢塑复合窗。

    按上述方法，本发明可根据建筑市场多方位的需求，通过改变门窗框扇钢骨架的钢铁质型材断面和与之配套的塑料型材断面，再加上不同的组装方式就可制成适应多种不同开启方式及不同档次的钢塑复合窗。如钢塑复合外平开门窗、钢塑复合内平开门窗、钢塑复合旋转门窗、钢塑复合推拉窗，每种不同开启方式的钢塑复合窗也可有多于一种的组装嵌卡类型。

    另外，根据门窗框、扇、中挺部位不同，所用钢型材断面和与之配套塑料型材断面也需要相应结构不同。

    下面是根据上述总体思路设计列举的几种实施方式：

    ①、正面嵌卡式钢塑复合窗：此类型中采用凸状钢铁质型材焊接成钢塑复合窗的框扇的钢骨架，塑料型材主要设计成两种形式，一种状，一种状，两种型材料拼接嵌卡为一体，呈比钢铁型材略大的凸形，恰好将钢型材封闭在内。因两种塑型是分别从已焊接成门窗框扇钢骨架正面与反面配合嵌卡，故称为正面嵌卡钢塑复合窗。

    ②、侧面嵌卡式钢塑复合窗：此类方式框扇钢骨架焊接成形与上例一样，区别在两种塑料制成形状与形状，从钢质型材两侧分别嵌卡封闭。效果与正面嵌卡式相同。因其从钢型材两侧嵌卡拼接成一体，故称为侧向嵌卡式钢塑复合窗。

    ③、单侧嵌卡式钢塑复合窗：设计塑型材从门窗扇钢骨架外侧向内嵌卡，为保证型材的夹紧度以便安装玻璃，在型材外端拐角处用螺丝拧固，然后安装玻璃，当玻璃被卡条压住后，凸形钢型材未被塑型材封闭的部位被玻璃与隔条遮住，因此凸形钢骨并不外露。对于门窗框的钢骨架则从内侧向外嵌卡。因门窗框外侧要埋入砂灰中近三分之一，故未被单侧嵌卡塑型材封闭的部位也不会外露。

    ④、组角式钢塑复合窗：它是将塑料型材直接制成凸型闭合形状，再将钢型材插到闭合塑型材之内，组装时用直角尼龙、铸铝或钢铁质组角件插接于钢骨架型材的内腔，成为门窗框扇四角处的连接件。组装成门窗框扇方法与目前常见铝合金门窗、彩板门窗的组装方法基本相同，故称为组角式钢塑复合窗。

    ⑤、塑角焊接式钢塑复合窗：为套装焊角方式，是目前塑料门窗焊接成型方式一种扩展。实现方式是将凸型塑型材与钢型材套装在一起，两端开口分别插入形状相适的塑料插件，插件外端45°斜面与塑料型材两端45°焊接斜面平齐，这样即增加了塑料型材端面的焊接面积，捍角强度也相应增强，且凸型钢型材与塑料插件组装成一体，门窗框扇整体增加，因钢塑复合窗断面比塑料门窗要小，可以再将钢塑复合窗框扇四角直角连接件进行螺接加固。框要从外角加固，在抹灰后不会外露；扇则从内角加固，安装玻璃后也不会外露。

    ⑥、侧向嵌卡推拉式钢塑复合窗：断面结构与目前常用推拉门窗相似，本发明中钢质型材框扇断面分别轧制成形，再直接焊接成推拉钢塑复合窗框扇的钢骨架，再分别嵌卡形状相应的塑料型材，因钢骨架焊接成整体，故此通常塑料推拉窗强度高，且断面可以小一些，提高透光系数。

    ⑦、形钢塑复合窗：这是凸形钢塑复合窗的一种变形，仅需变动塑型材断面既可。

    ⑧、25型钢塑复合窗：25型钢型材是几年以前我国大量使用的一种钢门窗形状，可根据其不同断面制成不同从侧面与正面嵌卡的塑料型材，既可将钢门窗变为钢塑复合窗。这对改造几年前已大量应用在建筑上的25系列钢门窗有一定的实际意义。

    总之，钢塑复合窗是集钢质门窗、塑料门窗优势为一体，具有强度高、保温好、外观美、密封好的特点，并且断面均可比现有塑料门窗小，提高了玻璃与框扇型材面积的比率，相应提高了门窗的透光率。同时因无直接外露的钢骨架，防蚀效果要比钢门窗强，不需日常使用中再进行涮漆维护。因钢塑复合窗大多塑料型材为嵌卡组装在门窗框扇的钢骨架上，对门窗整体影响不大，若有个别塑料型材破损，可较方便地拆下更换，而不影响门窗整体效果，这一点也是塑料门窗、钢质门窗、铝合金门窗不可比拟的。

    下面结合附图对上述实施方案加以详细说明：

    型钢塑复合窗示意图。图14～图15是本发明第八种实施方式的25型钢塑复合窗示意图。

    首先参看图1～图3所示的正面嵌卡式钢塑复合窗，图1是一对开窗的示意图。图2是构成钢塑复合窗框扇钢骨架角度焊接示意图。凸形钢铁质型材焊接成门窗框扇的钢骨架与普通钢门窗焊接成窗工艺基本相同，只不过钢塑复合窗的框扇钢龙骨架1还需嵌卡塑料型材2、3，因此钢骨架的焊接尺寸与焊接平度的要求更高一些。在钢骨架焊接成形后，将有插口的塑料型材2从钢骨架一面嵌卡在钢型材4上，再把有插头的塑料型材3从钢骨架另一面嵌卡在钢型材上并将插头插卡在塑料型材3的插口内，为增加嵌卡后塑料型材的紧固度，插头与插口可做成加大阻滞力的形状，而不一定用平直形的。

    图3中5是窗框，6是窗扇，7是中梃，8是玻璃，9是玻璃压条，10是密封条。

    图4所示为侧面嵌卡式钢塑复合窗，其中1为窗框，2为窗扇。其结构与正面嵌卡式钢塑复合窗相似，钢骨架焊接的方法要求与正面嵌卡式钢塑复合窗相同，只不过有插口塑料型材3从钢龙骨架的钢型材侧面嵌卡，带插头的塑料4从钢型材另一嵌卡，插头与插口相配合，安装方法与要求与正面嵌卡式钢塑复合窗基本一致。

    图5所示为单侧嵌卡式钢塑复合窗，其钢骨架结构与前两例相同，塑料型材1与图4所示塑料型材3相近，塑型材1从门窗扇钢骨架2外侧向内嵌卡，因无另一塑料型材配合，为保证塑型材1的夹紧度以便安装玻璃，塑型材1前端拐边可用螺丝钉3拧固在钢骨架上，当玻璃被压条5压住后，凸形钢型材未被塑料型材1封闭的部位7就被玻璃与隔条8遮住，故钢骨架并不外露；塑料型材9从门窗框10内侧嵌卡，因门窗框在建筑工程安装后外侧要埋进砂灰11中近三分之一，故未被塑料型材9封闭的钢龙骨部位12也不会外露，单侧嵌卡方式的优点是节省塑料型材，且安装工艺较前两例简单。成品门窗安装于建筑工程上之后，外观效果与前两例相同。

    图6～图8是组角式钢塑复合窗组角示意图，此方式是将塑料型材1直接制成凸型闭合形状，其断面比凸形钢型材2略大，门窗生产中将钢型材2插入闭合塑料型材1内，组装时用直角尼龙、铸铝组角件3插入于钢型材内腔，成为门窗框扇四角的连接件。连接件也可用钢板制做。此方式与目前常见的铝合金门窗、彩板门窗的组装方法基本相同，故称为组角式钢塑复合窗。

    图9～图11是塑角焊接式钢塑复合窗的焊角示意图，图9是焊角正面示意图，图10是塑料插件立体示意图，图11是焊角AB两处剖面图。

    此实施方式中塑料型材1与钢型材2套接方式与前一实施方式相似。不同的是组接方式改为塑料焊接，实际是目前塑料门窗焊接方式的一种扩展。实现的方式是将凸型塑型材与钢型材套装在一起，两端开口分别插入形状相适的塑料插件3，插件外端45°斜面与塑料型材两端45°焊接斜面平齐，这样既增加了塑料型材端面的焊接面积，焊角强度也相应增强，且凸型钢型材塑料插件组装成一体，门窗框扇整体增加，因钢塑复合窗断面比塑料门窗要小，可以再将钢塑复合窗框扇四角直角连接件进行螺接加固。框要从外角加固，在抹灰后不会外露；扇则从内角加固，安装玻璃后也不会外露。此方式的好处是门窗框扇四角塑料型材1与塑料插件3在焊接时熔化在一起，不易出现组角时容易有的拼接缝隙。

    图12为侧向嵌卡推拉式钢塑复合窗示意图，基本结构与目前铝合金、塑料推拉窗相似，钢塑复合窗框钢型材1制成三轨结构，将其四角焊接成框的钢骨架。同样三轨结构的塑料型材2从内侧卡接在钢骨架1上，其内侧滑轨为纱扇滑轨，在其上可加装一增高纱扇滑轨3，其目的是比窗扇的两滑轨高，以挡住漏进的雨水。钢塑复合窗扇的钢型材4也直接制成形并四角焊接成扇钢骨架，其开口内卡入一塑料型材5，以便覆盖钢骨架，并加装密封用的毛条6，扇的外塑料型材7从外侧嵌卡在扇钢骨架上，并可安装玻璃8。此实施方式的推拉钢塑复合窗，因钢骨架焊接成整体，比塑料、铝合金推拉窗强度高，且断面可以小一些，提高透光系数。门窗若有损坏也易于更换维修。

    图13是形钢塑复合窗示意图，钢型材1是35系列钢门窗中的一种型材，实现是凸钢型材的一种变形，其加装塑料型材2与塑料型材3变为钢塑复合窗。其钢骨架焊接成框扇及塑材的组装方式与工艺基本与凸形钢型相似，只不过用型生产出的钢塑复合窗强度更高。但用料也相应增加一些，成本略高。

    图14～15是25型钢塑复合窗，实际前几种实施中的凸形钢型材也是25型钢质窗型材中的一种。研究开发25型钢塑复合窗，对于改造几年以前已大量应用在建筑上的25系列钢门窗有一定的实际意义。图14是正面示意图，图15是立体示意图，塑料型材1、2、3、4为几种实用的结构。

    上述几种实施方式中，因钢塑复合窗类型不同及门窗框、扇、中梃分隔等具体部位不同，所需钢质型材与塑料型材断面结构也要相应变形，因断面形式太多，故本说明与附图不可能全部绘出与说明，仅将其最基本结构绘图并加以说明，并且图示与说明较概括笼统，细部的变形大多未绘出与说明。显而易见，本发明的钢塑复合窗还可以进一步改变钢型材、塑型材断面形状，发展出更多类型的钢塑复合窗，并不仅限于上述实施方式的具体结构，但其基本做法与结构是相类似的，总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域内普通技术人员来说稍加改动即可实施的变形产品。