具有加强元件的间隔型材.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380055007.7

申请日:

2013.10.18

公开号:

CN104736788A

公开日:

2015.06.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E06B 3/663申请日:20131018|||公开

IPC分类号:

E06B3/663

主分类号:

E06B3/663

申请人:

泰诺风玻璃隔热控股股份有限公司

发明人:

约格·兰茨; 塔赫·伽德; 法比亚·林德勒; 佛罗瑞·哈迈斯特; 安德瑞斯·斯图普; 马拉克·弗兰克; 丹尼尔·贝特克; 诺伯特·德克斯

地址:

德国卡塞34117友谊广场8号

优先权:

12189486.9 2012.10.22 EP; 12189631.0 2012.10.23 EP; 13150890.5 2013.01.10 EP

专利代理机构:

长沙正奇专利事务所有限责任公司43113

代理人:

卢宏; 李发军

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内容摘要

用作间隔型材框架的一部分的间隔型材(1),其沿纵向方向(z)延伸并且具有在横向方向(x)上的第一宽度(b1)和在高度方向(y)上的第一高度(h1),并且包括型材本体(10),所述型材本体包括:内壁(20);在横向方向上具有小于第一宽度(b1)的第二宽度(b2)的外壁(22);在内拐角部(32,34)处与内壁(20)相连的侧壁(24,26),其中具有凹形外表面的连接壁(28),该连接壁(28)在侧壁(24,26)与外壁(22)之间延伸从而形成室(35),以及扩散阻挡层(40);在每一个内拐角部(32,34)中设有至少一个加强元件(36,38; 42,44)。

权利要求书

1.   一种作为间隔型材框架一部分的间隔型材(1),其适合安装在中空玻璃单元(50)中的边缘区域中和/或沿边缘区域安装,该边缘区域围绕玻璃(51,52)之间的间隔空间(53),所述间隔型材(1)沿纵向方向(z)延伸并且在垂直于所述纵向方向(z)的横截面(x-y)上具有在垂直于所述纵向方向(z)且位于横向方向(x)上的第一宽度(b1),以及具有垂直于所述纵向方向(z)并垂直于所述横向方向(x)上且位于高度方向(y)上的第一高度(h1),其中所述间隔型材(1)包括:
由合成材料制成的型材本体(10),所述型材本体(10)包括内壁(20),该内壁在所述横向方向(x)上延伸并且布置成在间隔型材框架组装好的状态下面向所述间隔空间(53);外壁(22),该外壁平行于所述内壁(20)延伸并且在所述横向方向上具有小于所述第一宽度(b1)的第二宽度(b2),并且在所述高度方向(y)上外壁(22)与所述内壁(20)之间的第一距离(d1)小于所述第一高度(h1);侧壁(24.26),该侧壁在高度方向上延伸并且在所述横向方向(x)上侧壁与所述内壁(20)之间的第二距离(d2)小于所述第一宽度(b1),并且在内拐角部(32,34)处与所述内壁(20)连接,
在所述侧壁(24,26)与所述外壁(22)之间延伸的连接壁(28,30),使得由所述侧壁(24,26)、所述内壁(20)、所述外壁(22)以及所述连接壁(28,30)形成室(35),以及
扩散阻挡层(40),该扩散阻挡层与所述型材本体(10)牢固结合并且由金属材料制成,并且垂直于所述纵向方向(z)的横截面(x-y)在所述外壁(22)的外表面上、所述连接壁(28,30)的外表面上以及所述侧壁(11,12)的外表面的至少一部分上以整体延伸,以及设置在每一个所述内拐角部(32,34)中的至少一个加强元件(36,38; 42,44),
其特征在于
所述至少一个加强元件由丝线(36,38)制成,以及
所述扩散阻挡层(40)包括轮廓端部(42,44),作为所述至少一个加强元件(42,44)的另一个的该轮廓端部设置在所述内拐角部(32,34)中。

2.
   根据权利要求1所述的间隔型材(1),其中由丝线(36,38)制成的所述至少一个加强元件由金属材料制成。

3.
   根据权利要求1或2所述的间隔型材(1),其中所述轮廓端部设置在所述内拐角部(32,34)中,在所述高度方向(y)上使得由轮廓端部(42,44)形成的加强元件分别与由丝线(36,38)制成的加强元件重叠。

4.
   根据权利要求1至3中任一项所述的间隔型材(1),其中连续的所述扩散阻挡层(40)在朝向所述轮廓端部(42,44)的方向上沿所述侧壁(24,26)的外表面部分的延伸,在所述侧壁(24,26)内在高度方向(y)上延伸。

5.
   根据权利要求1至4中任一项所述的间隔型材(1),其中所述扩散阻挡层(40)包括至少一个凹口(50,52)。

6.
   根据权利要求5所述的间隔型材(1),其中分别在每一个所述轮廓端部(42,44)中和/或与所述连接壁(28,30)相邻的所述外壁(22)中设置所述至少一个凹口(50,52)。

7.
   根据权利要求1至6中任一项所述的间隔型材(1),其中所述内壁的外表面呈凹形。

8.
   根据权利要求1至7中任一项所述的间隔型材(1),其中所述连接壁(28,30)具有凹形外表面。

9.
   根据权利要求1至8中任一项所述的间隔型材(1),其中凹形连接壁(28,30)的半径(R1)大于1.5 mm。

10.
   权利要求1至9中任一项所述,就从属权利要求3的间隔型材(1)而言,其中所述丝线(36,38)的直径在0.1 mm与1 mm之间。

11.
   根据权利要求1至10中任一项所述的间隔型材(1),其中所述加强元件(36,38)具有至少2500 N/mm2的拉伸强度。

12.
   中空玻璃单元,包括:
至少两块玻璃(51,52),所述玻璃布置成彼此相对,二者之间具有分隔距离从而在所述玻璃(51,52)之间形成间隔空间(53);以及间隔型材框架,所述间隔型材框架由如权利要求1至11中任一项所述的间隔型材(1)形成并且至少部分地限定所述玻璃(51,52)之间的间隔空间(53),其中所述间隔型材(1)的侧壁(24,26)作为安装底座与防扩散黏合材料(61)整体沿其整个长度黏合并且至少部分地在所述高度方向上与面向其的所述玻璃(51,52)的内侧面黏合。

说明书

具有加强元件的间隔型材
技术领域
本发明涉及间隔型材,并且涉及包含所述间隔型材的绝缘窗户单元。
背景技术
熟知具有至少两块玻璃/窗格的绝缘窗户单元或绝缘玻璃/镶嵌玻璃(IGU)单元,玻璃在中空玻璃单元中保持彼此分开。这些ICU用于窗户、门和立面元件中。中空玻璃单元通常由无机或有机玻璃或由其他材料(如树脂玻璃)制成。通常,分开的玻璃由隔片框架(参见图8a和8b中的参考标记1)固定。矩形的隔片框架是使用四个直片和四个角连接件组装而成或者由一个片弯曲,并且在仅有的一个位置由一个直连接件连接形成。
已经将各种设计用于意欲提供良好的热绝缘的中空玻璃单元。例如一种设计是玻璃之间的间隔空间优选地填充有惰性绝缘气体,例如氩气。当然,不应允许此填充气体从玻璃之间的间隔空间泄漏出。此外,不应允许周围空气中含有的氮气、氧气、水等进入玻璃之间的间隔空间。因此,必须设计间隔型材以防止它们扩散到间隔空间内和从间隔空间泄露。
此外,窗户、门或立面元件(包括IGU)的框架的连接与玻璃和隔片框架(即,IGU的边缘)的连接的热传递对于实现这些元件中的低热传导起到非常重要的作用。根据如本领域中使用的术语的含义,确保沿此边缘的良好热绝缘的中空玻璃单元实现“热边缘”条件。
传统上,间隔型材由金属制成。然而,这些金属间隔型材不具备实现“热边缘”条件。因此,为了改进这些金属间隔型材,在例如US 4,222,213或DE 102 26 268 Al中已描述在金属间隔型材上添加合成材料。
或者,可以预期专门地由具有低特定导热系数的一般合成材料构成的隔片具备实现“热边缘”条件。然而,此隔片不能满足扩散不渗透性和/或强度/刚性等的要求。
其他已知解决方案包括由合成材料制成的间隔型材,所述型材具有作为扩散阻挡层和/或增强层的金属薄膜,例如EP 0 953 715 A2(同族专利US 6,192,652)或EP 1 017 923(同族专利US 6,339,909)中所披露。
因为金属是比适合的合成材料更好的热导体,所以已经试图在间隔型材的侧边缘/壁之间设计尽可能长的热传导路径(参见EP 1 797 271 B1)。
为了改善气体不渗透性,隔片框架优选地由一个整体式间隔型材弯曲而成,如果可能通过冷弯(在约20°C的室温下)。
当间隔型材弯曲时,具体来说,当使用冷弯技术时,在弯曲部分处存在折痕的问题。
根据从EP 1 017 923 A1已知的解决方案,可在用于干燥材料的室中获得的空间并不令人满意。根据从EP 0 953 715 A2的图1已知的解决方案,弯曲拐角部分中形成折痕可能是个问题。此外,当间隔型材意欲用于大框架中时,存在沿间隔型材的不受支撑部分下垂的问题。
从EP 0 601 488 A2(同族专利US 5,460,862)已知的复合间隔型材包括嵌入在型材的壁中的加强支撑件,该壁在组装好的状态下面向玻璃之间的间隔空间。从DE 198 05 348 Al(同族专利US 6,389,779 B1)揭露的另一种间隔型材包括在型材的纵向方向上延伸的塑性可变形增强件。
EP 1 529 920 B1(同族专利US 6,989,188 B2)披露具有在间隔型材的外壁与侧壁之间的限定凹槽的连接段的间隔型材。
因此,整体式间隔型材应在形成最小折痕的情况下冷弯成隔片框架,穿过隔片的热传导或热传递应最小化,并且隔片的下垂量应最小化,如果不是相反的条件,这些是相互矛盾的。
发明内容
因此,本发明旨在提供一种改进的间隔型材,其具有足够的刚度以用于大窗户中,并且可冷弯成整体式间隔型材框架,而且具有低热传导。此外,目标在于提供具有此间隔型材的中空玻璃单元。
该目的是通过根据权利要求1所述的间隔型材或根据权利要求14所述的中空玻璃单元来实现的。
在从属权利要求对本发明做出了进一步的改进。
此外的技术特征和目的将从考虑附图的示例性实施例的描述显而易见,附图示出:
图1是本发明的第一种实施例的间隔型材的截面图;
图2是本发明的第二种实施例的间隔型材的截面图;
图3是本发明的第三种实施例的间隔型材的截面图;
图4是本发明的第四种实施例的间隔型材的截面图;
图5是本发明的第五种实施例的间隔型材的截面图;
图6是本发明的第六种实施例的间隔型材的截面图;
图7是本发明的第一种实施例的玻璃和间隔型材的透视横截面图;
图8a)和8b)分别是常规中空玻璃单元中的玻璃和间隔型材的结构透视横截面图;以及
图9是根据本发明的第七种实施例的间隔型材的截面图。
以下将参照附图来更详细描述本实施例。所有图中相同的特征/元件由相同参考标记来标记。为了清楚起见,并未将所有参考标记插入到所有图中。图1和8中所示的3维(x,y,z)参考系统应用于图1至8中所示的型材、横截面和纵向方向。纵向方向对应于方向z,横向方向对应于方向x且高度方向对应于与型材有关的方向y。
现在将参照图1和7描述根据第一实施例的间隔型材1和其中使用该间隔型材1的中空玻璃单元。间隔型材1被展示在垂直于横向方向z的横截面中,即,沿x-y平面切开,并且以此恒定的横截面在纵向方向z上延伸。间隔型材1具有高度方向y上的高度h1和在横向方向x上的第一宽度b1,并且包括由第一材料制成的型材本体10。
间隔型材具有内表面12,该内表面在横向方向x上以第一宽度b1延伸并且在中空玻璃单元的组装好的状态下朝向玻璃51、52之间的间隔空间53(参见图7)。间隔型材1在高度方向y上的相对侧具有外表面14,该外表面具有在横向方向x上的第二宽度b2并且在中空玻璃单元的组装好的状态下背离玻璃之间的间隔空间53。间隔型材1的第一高度h1由内表面12和外表面14界定。此外,间隔型材1具有在横向方向x上的两个侧表面,所述侧表面在高度方向y上以第二高度h2延伸并且被用于安装到玻璃51、52内侧的安装底座上。换言之,间隔型材1优选地通过这些安装底座粘附到玻璃51、52的各个内侧面上(参见图7)。第一宽度b1由两个侧表面16界定。侧表面16的第二高度h2小于间隔型材1的第一高度h1。此外,间隔型材1具有在所述外表面14与侧表面16之间延伸的两个连接表面18,所述连接表面在从间隔型材1的外侧看呈凹形。换言之,所述侧表面16和外表面14通过连接表面18连接,所述连接表面相对于间隔型材1为凹形(即向内弯曲)。所述侧表面16和内表面12直接连接。所有上述表面通过弯曲部分彼此连接,从而使得各表面之间的平滑过渡连接。此外,内表面略呈微凹形(从间隔型材的外侧看)。
间隔型材1由型材本体10形成,该型材本体包括在高度方向y上以第一距离d1分开的内壁20和外壁22,以及在横向方向x上以第二距离d2分开的两个侧壁。内壁20和外壁22整体在横向方向x上延伸,而侧壁24、26整体在高度方向y上延伸。侧壁24、26通过连接壁28、30与外壁22相连。此外,侧壁24、26通过内拐角部32、34与内壁20相连。侧壁24、26通过内拐角部32、34直接与内壁20相连。这意味着内拐角部32、34由部分的侧壁24、26和内壁20形成或构成。与此不同,连接壁28、30可以不由各个侧壁24、26和外壁22的边缘形成,而是整体在相对于外壁22和侧壁24、26的倾斜方向上延伸的额外壁。连接壁28、30在平行于外壁22并且平行于侧壁24、26之间的方向上延伸。这意味着连接壁28、20的切线与外壁22之间的角度优选地是0°至90°,更优选地大于0°并且小于90°。此外,连接壁28、30优选地在横向方向x上连接外壁22的端部并且连接背离内壁20的侧壁24、26的端部。因此,外壁22和侧壁24、26通过连接壁28、30连接。
因此,通过内壁20、侧壁24、26、连接壁28、30以及外壁22形成室35。
连接壁28、30整体上在高度方向y上延伸并且同时在横向方向x上延伸以便将侧壁24、26和外壁22以最短的路径连接。然而,连接壁28、30相对于室35为凹形,从而使得它们以曲线形式延伸,该曲线在侧壁24、26与外壁22之间具有第一半径R1。换言之,连接壁28、30相对于室35向内弯曲并且具有设置在室35外的基本上呈扇形的形状。
内壁20具有第一厚度t1,侧壁具有第二最小厚度t2并且外壁具有第三最小厚度t3。连接壁28、30的最小厚度优选地对应于外壁22的厚度。由于连接壁28、30、内壁20、外壁22以及侧壁24、26通过弯曲部分平滑地连接,所以壁的厚度在不同的壁或连接壁之间过渡区要高一些。
此外,内壁20相对于室35也呈凹形,从而使得内壁20位于侧壁24、26之间的中心部分在高度方向上朝向室35的距离为第三距离d3。因此,内壁20的表面面向室35的距离为相同的第三距离d3。
此外,在内拐角部32、34中设有由第二材料制成的加强元件36、38。换言之,加强元件36、38设置在侧壁24、26与内壁20之间的过渡区内。根据此实施例,至少一个加强元件沿纵向方向z上延伸的具有恒定的横截面的钢丝36、38,该钢丝嵌入在间隔型材1的型材本体10中。加强元件36、38的中心位于在高度方向y上与间隔型材1的内表面12相距第四距离d4并且在横向方向x上与间隔型材1的侧表面16相距第五距离d5处。此外,加强元件36、38被布置成具有在加强元件的表面与室35的内表面之间的最小距离d6。
此外,型材本体10与整体式扩散阻挡层40牢固结合(例如熔合和/或用黏合剂粘合)。当针对间隔型材和/或制造间隔型材的材料使用术语“扩散不渗透性”时,打算将蒸汽扩散不渗透性以及用于本文相关气体的气体扩散不渗透性涵盖在其意义内。这对于扩散出间隔空间而言意味着在每年内间隔空间内的气体体积中不超过1%泄露出去。间隔型材在此意义上称为扩散不渗透的间隔型材,并且满足标准EN 1279的第二部分和第三部分。扩散阻挡层40由第三材料制成并且优选地制成薄膜。扩散阻挡层设置在背离室35的外壁22、连接壁28、30以及侧壁24、26的表面上。这些表面是各个壁的“外表面”。因此,内壁20的外表面对应于间隔型材1的内表面12。因此,外表面14和连接表面18由扩散阻挡层40构成,因为扩散阻挡层40是最外层。此外,侧表面16也至少部分地由扩散阻挡层40构成。扩散阻挡层40在侧壁24、26上延伸直到在高度方向y上与内表面12相距第七距离d7。然后,扩散阻挡层在侧壁24、26内延伸直到与内表面12相距第八距离d8。在与内表面12相距第八距离d8处,扩散阻挡层40被弯曲90°成横向方向x延伸到内壁20中并且在横向方向x上具有第三宽度b3。因此,扩散阻挡层在轮廓端部42、44内终止,所述轮廓端部在此实施例中具有“L”形状。因为扩散阻挡层40由金属材料制成,所以轮廓端部42、44也用作加强元件。
轮廓本体位于其中(容纳于其中)的型材本体的区域(容纳区域)优选地在高度方向上应明显地在型材的中线上方。在此状况下,容纳区域的在y方向上从间隔型材的内侧开始的尺寸(长度)不应延伸超出间隔型材的高度的40%。通过在此区域中设置轮廓端部,改善了间隔型材的刚性和可弯曲性,同时减少了在弯曲过程中形成折痕。
另一方面,仅出于装饰性原因,优选地,扩散阻挡层通过组装好的绝缘窗户单元的玻璃应不可见。因此,优选地通过型材本体的材料在间隔型材的内侧上覆盖薄膜。
概括而言,轮廓端部应优选地靠近内表面。
优选地,如本文中使用的术语“轮廓”不意味着端部仅仅是扩散阻挡层40的线性伸长,而是在x-y平面中的横截面的二维视图中形成二维型材,例如,该型材由端部中的一个或多个弯曲和/或呈角度地形成。
每个L形的轮廓端部42、44从两个方向围绕一个加强元件36、38。即,每个加强元件36、38由扩散阻挡层40的L形端部42、44围绕,从而使得扩散阻挡层40在其在各个壁内延伸的情况下可以布置在加强元件与邻近的侧表面16或内表面12之间。因此,每个加强元件36、38在背离室35的方向上由扩散阻挡层40围绕。换言之,加强元件36、38在高度方向y上与扩散阻挡层40(或其轮廓端部42、44)重叠。此外,加强元件36、38在横向方向x上与扩散阻挡层40(或其轮廓端部42、44)重叠。
此外,可以在内壁20中形成开口46,从而使得内壁20不形成为防扩散的。另外或或者,为实现非防扩散设计,还可能选择用于整个型材本体和/或内壁的材料,以使得材料允许在不形成这些开口46、48的情况下的同等扩散。然而,形成开口46、48是优选的方案。因此,优选地确保在组装好的状态下适于填充有吸湿材料的室35与玻璃之间的间隔空间53之间进行湿交换。
如从图1可以看出,间隔型材1沿高度方向y在其内表面12的高度处以及在侧壁24、26的一部分中具有最大宽度,其中扩散阻挡层40沿高度方向y在该部分内延伸。在内壁20与外壁22之间的区域中,产生具有第六厚度h3的厚度或宽度的阶梯状过渡部分。阶梯状过渡部分是因为扩散阻挡层40以直线方式在侧壁24、26的背离室35的一侧上延伸而形成的,但是设置在侧壁24、26内的一个区域中以及在侧壁24、26上的另一个区域中。换言之,侧壁24、26在横向方向x上在扩散阻挡层40在其内延伸的部分中比扩散阻挡层40不在其内延伸的部分中具有更大的宽度。应注意,术语“侧表面”包括在高度方向y上直线延伸的所有表面。因此,侧表面形成在侧壁的在侧壁的外侧上设置扩散阻挡的部分中以及扩散阻挡在侧壁内延伸的部分中。因此,在第一种状况下,扩散阻挡层形成侧表面,并且在第二种状况下,扩散阻挡层形成作为侧表面的侧壁。当将间隔型材1安装在玻璃51、52之间时,这个小步骤产生的空间允许在具有较小厚度(t2)的部分中在侧表面16与玻璃51、52之间存在黏合材料(主要密封化合物)61,而在具有较大厚度(t2+ h3)的部分中的侧表面16可以直接接触窗户玻璃,然而,这对于小于0.3 mm的最小厚度h3而言不是优选的。
型材本体10的第一材料优选地是弹塑性可变形的、不良导热(绝缘)材料。
本文中,术语“弹塑性可变形”优选地意味着在弯曲过程之后弹性恢复力在材料中起作用,如通常是合成材料的情况,对此情况而言仅一部分弯曲以塑性、不可逆变形发生。另外,术语“不良导热”优选地意味着特定导热系数(热导率)λ小于或等于约0.3 W/(mK)。
第一材料优选为合成材料,更优选为聚烯烃,且更优选为聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰胺或聚碳酸酯。此聚丙烯的实例是Novolen? 1040K。术语合成材料也涵盖生物产品,诸如生物聚合物,其例如至少部分地由可再生资源形成。第一材料优选地具有小于或等于2200 N/mm2的弹性模量和小于或等于约0.3 W/(mK)、更优选地小于或等于约0.2 W/(mK)的特定导热系数λ。第一材料可以通过在其中设置纤维来增强。例如,可以添加玻璃纤维(例如,10%至30%,优选地15%至25%,例如20%)和/或碳纤维(例如,1%至10%,优选地2%至7%,例如3.5%),所述纤维分散在型材本体的合成材料内。此外,还可以提供硅酸盐,具体来说可以提供层状硅酸盐。
如以上所述,加强元件36、38的第二材料优选地是金属,例如钢。优选地,将钢丝涂覆黄铜使得底漆可以用来改进与型材本体10的合成材料的黏合。优选地,使用具有高达1100 N/mm2、更优选为高达2000 N/mm2,并且进一步更优选为高达2750 N/mm2的高拉伸强度的钢丝。这种类型的钢称为弹簧钢。由于高拉伸强度,钢丝可以非常细。优选地,所使用的钢丝的直径在0.01与2.00 mm之间、更优选地在0.1与1 mm之间并且甚至更优选地在0.4与0.5 mm之间,例如0.4 mm。
或者,加强元件可以由塑料和/或纤维束/丝线/纱线或类似的细长的丝形元件或金属的纤维束和/或复合纤维塑料材料制成。例如,使用玻璃纤维或聚合物与玻璃纤维的混合物。优选地,第二材料是已经用于型材本体的第一材料与玻璃纤维的混合物。此混合物允许第二材料与第一的材料的强黏合。替代地或额外地,可以使用碳纤维、碳纳米管、液晶聚合物以及这些材料与常规合成材料的混合物。
扩散阻挡层40的第三材料优选地是塑性可变形材料。本文中,术语“塑性可变形”优选地意味着实际上在变形之后没有弹性恢复力起作用。这通常是例如当金属超出其弹性极限(明显的屈服极限)弯曲时的情况。优选地,第三材料是金属、更优选地是不锈钢或具有由锡(诸如锡镀层)或锌的防腐蚀的钢。如果必需或需要,则可以将铬涂层或铬酸盐涂层涂覆到其上。
以上使用的术语“牢固结合”优选地意味着型材本体10和扩散阻挡层40例如通过型材本体10与扩散阻挡层的共挤压和/或如果必要则通过涂覆黏合材料来彼此持久地连接。优选地,连接的粘结性足够大以使得材料在根据DIN 53282的“剥离”试验中不可分开。
此外,扩散阻挡层额外地或替代地用作加强元件。
其第四厚度(材料厚度)t4优选地小于或等于0.30 mm、更优选地小于或等于0.20 mm、更优选地小于或等于0.15 mm、更优选地小于或等于0.12 mm且更优选地小于或等于0.10 mm。此外,第四厚度t4优选地大于或等于0.10 mm、优选地大于或等于约0.08 mm、更优选地大于或等于约0.05 mm且更优选地大于或等于约0.03 mm。这些值可以自由地组合作为厚度范围的极限。最大厚度被选择成对应于所希望的特定导热系数和稳定性或刚性和可冷弯性。如果将层制造得越薄,则将越能实现“热边缘”条件。如果将层制造得越厚,则将增加间隔型材1的刚性。在图中所示的每个实施例中,层优选地具有在0.05 mm至0.13 mm范围内的厚度。
用于扩散阻挡层的第三材料是优选具有小于或等于约50 W/(mK)、更优选地小于或等于约25 W/(mK)且更优选地小于或等于15 W/(mK)的特定导热系数λ的钢和/或不锈钢。第二材料的弹性模量优选地属于约170-240 kN/mm2的范围中且优选地为210 kN/mm2。第二材料的断裂伸长率优选地大于或等于约15%且更优选地大于或等于约20%,并且更优选地大于或等于30%。另外优选地,断裂伸长率在30%与60%之间、更优选地在35%与50%之间,例如37%、40%或45%。
第三材料的拉伸强度优选地在750 N/mm2与1300 N/mm2之间、更优选地在850 N/mm2与1200 N/mm2之间并且更进一步优选地在890 N/mm2与1150 N/mm2之间,例如900 N/mm2、944 N/mm2、1000 N/mm2、1100 N/mm2以及1150 N/mm2
一种材料优选是具有30%与40%之间的断裂伸长率和890 N/mm2与950 N/mm2之间的拉伸强度的组合,例如37%的断裂伸长率和944 N/mm2的拉伸强度。此材料的实例是“1.4372”(或1.4372 2 H)钢。优选地,此材料具有约0.1 mm的厚度。另一种材料优选是具有40%与50%之间的断裂伸长率和1050 N/mm2与1130 N/mm2之间的拉伸强度的组合,如像45%断裂伸长率和1100 N/mm2的拉伸强度。此材料的实例是“1.4310”钢(或“1.4310 2 H”)钢。优选地,此材料具有约0.08 mm的厚度。优选地,第三材料是被热和机械处理的钢。
或者,第三材料是根据DIN EN 10 088-2具有0.05 mm的厚度的“1.4301”或“1.4016”钢的钢薄膜。另一个实例是由锡板薄膜制成,其是由具有0.125 mm的厚度的Antralyt E2, 8/2, 8T57制成的薄膜。
如图7中所示,形成为安装底座的侧表面16使用黏合材料(主要密封剂化合物61)(例如基于聚异丁烯的丁基密封剂化合物)来与玻璃51、52的内侧黏合。因此,玻璃51、52之间的间隔空间53由两个镶嵌玻璃(例如,窗户或门)玻璃51、52和间隔型材1限定。间隔型材1的内表面面向窗户玻璃51、52之间的间隔空间13。在高度方向y上背离玻璃51、52之间的间隔空间53的外表面14上,将机械稳定化密封材料(次要密封剂化合物)62(例如,基于多硫化物、聚氨酯或硅酮)引入到窗户玻璃的内侧之间的剩余空的空间内以填充空的空间。此密封剂化合物还保护扩散阻挡层免受机械或其他腐蚀性/降级影响。
图1中所示的间隔型材1被设计成用作间隔型材框架的一部分。此间隔型材框架可以通过将间隔型材1冷弯并且通过连接件(优选地,线性连接件)连接间隔型材1的开口端来形成。这种形成间隔型材框架的方式在图中未示出。或者,间隔型材1的线性部分可以使用拐角连接件(未示出)连接到间隔型材框架。这些形成间隔型材框架的方式是本领域中熟知的,并且在此不进一步解释。在组装中空玻璃单元时,间隔型材框架由间隔型材1形成并且安装到如图7中所示的玻璃51、52中的一个。安装通过使用以上已经解释的黏合材料61来形成。
间隔型材优选地通过共挤压过程来制造,其中所有上述部分在一个共挤压过程中被共挤压在一起。或者,如以上也描述,例如,使用黏合剂来将各个部分彼此固定。当形成为丝线的加强元件36、38被扩散阻挡层40的轮廓端部42、44覆盖(或围绕,或与其重叠)时,加强元件36、38的位置在弯曲间隔型材的过程中也已经被限定。因此,改进弯曲过程的过程可靠性。此外,可以消除由于间隔型材的制造过程(例如,挤压过程或弯曲过程)中的制造误差或变化导致的加强元件36、38接触侧表面16或内表面12,从而使得加强元件36、38变得可见或者消除与密封剂化合物接触的风险。
此外,与所谓的“弯曲间隔片”(参见例如EP 1 797 271 Bl)相比,减少扩散阻挡层40所需的钢量。同时,与具有矩形形式(其中连接壁28、30由正常的拐角部分取代)的已知隔片相比,显著减少穿过扩散阻挡层的第三钢材料的热传递。此外,内拐角部28、30的设计允许与已知的弯曲间隔片具有的热值几乎相同的热值PSI。
在使用机械和热处理的1.4310钢或类似钢材料的状况下,可以显著增加扩散阻挡层所提供的硬度。因此,还改进了整个隔片的刚度。此外,机械和热处理的高刚度不锈钢允许与常规材料相比更薄的材料,从而使得减少用于制造型材的钢量。
在将此高刚度不锈钢用于扩散阻挡层的状况下,扩散阻挡层对间隔型材的刚度提供主要贡献。
具有高达2,700 N/mm2的高拉伸强度的钢丝的使用产生间隔型材1的高刚度。由于此刚性钢丝允许使用非常细的钢丝(例如,0.4至0.5 mm的直径),防止了钢丝在框架的弯曲期间断裂。因此,可以使用较少材料,同时减少钢丝对间隔型材的热影响。
由于侧壁24、26与外壁22之间的新形式的连接壁28、30,增加了中空横截面。换言之,与弯曲间隔片形式相比,增加了室35的体积。这允许每米间隔型材填充更多吸湿材料(干燥剂)。这允许仅在隔片框架的两侧填充干燥剂而非填充所有四个侧面。因此,可以将根据此申请的16 mm间隔型材填充多于20g/米的干燥剂。
此外,与已知的“弯曲间隔片”相比,连接壁28、30的最佳化形状减少所需的次级密封剂化合物的量,因为由于连接壁的起伏形式导致的设置于弯曲间隔片的外侧上的凹槽在本发明的间隔型材中不存在。
此外,由于内部的凸形形状,使得在弯曲间隔型材时实现限定的最终形状,因为在弯曲间隔片时内壁始终折叠在拐角内。
因此,与常规隔片相比,减少用于1m的隔片的第一和第三材料的量,从而使得根据本申请的型材包括较便宜的制造成本。此外,间隔型材提供绕x轴和绕y轴的更好的刚性。此外,加强元件(钢丝)由金属薄膜(扩散阻挡层)保护并且完全嵌入在由合成材料制成的型材本体10内。由于加强元件位于距间隔型材的中心最远但是仍在间隔型材的合成材料内的位置处并且由扩散阻挡层围绕,所以以上提及的刚性尽可能的大。此外,由于内拐角部32、34在垂直于纵向方向z的横截面中自然地具有较大的壁厚度,所以加强元件可以嵌入其中而不会额外地增加厚度,这与具有加强元件的常规间隔型材的情况一样。
扩散阻挡层40在侧壁24、26内在高度方向y上沿一路径延伸,该路径的长度(d7 - d8)增加。不能从中空玻璃单元的外侧看到加强元件层的钢,特别是在中空玻璃单元具有三个或更多个玻璃的情况下或者在“结构型镶嵌玻璃”立面的情况下。此外,可以减少次级密封剂化合物的量。
与第一实施例有关的所有细节也适用于描述的其他实施例,除非明确提及或者图中示出差异时。
图2中示出间隔型材1的第二实施例。该实施例与第一实施例的不同之处主要在于进一步包括形成于槽间隔型材1的外表面14中的波浪或凹口50。因为扩散阻挡层40构成外表面14,所以波浪50形成在扩散阻挡层40中。因为扩散阻挡层牢固结合到间隔型材1的壁,所以凹口50延伸到外壁22中。在此实施例中,凹口50在外壁22与连接壁28、30之间的过渡部分中。凹口50具有在高度方向y上的第五厚度t5。
由于凹口50设置在由金属材料制成的扩散阻挡层40中,所以凹口50显著地增加间隔型材1的硬度。通过将凹口布置在距间隔型材的中心区域最远处的位置中来进一步提高此效果。由于硬度较高,所以减少了间隔型材在用于大窗户中时的下垂量。
图3中示出间隔型材1的第三实施例。该实施例与第二实施例的不同之处主要在于在扩散阻挡层40的轮廓端部42、44中设置另外的凹口或凹槽52。凹口52具备与对应的侧表面16的第九距离d9,并且具有在高度方向y上的第六厚度t6,该厚度优选地对应于外壁22中的上述凹口50的第五厚度t5。
由于这些额外的凹口,内壁的硬度也显著增加,从而使得进一步减少下垂。此外,减少了内壁在弯曲过程中形成的折痕。此外,至少部分地从第三方向围绕加强元件36、38,从而使得还防止加强元件36、38向内移动。
因此,在此实施例中,进一步改进了加强元件36、38的固定位置,并且进一步增加整个间隔型材1的刚度。
图4中示出间隔型材1的第四实施例。此实施例与第三实施例的不同之处主要在于在外壁22中或者在外壁22上的扩散阻挡层40中不设置凹口50。
然而,在此实施例中还提供相对于如参照第三实施例所描述的内壁和加强元件的优点。
图5中示出间隔型材1的第五实施例。此实施例与第一实施例的不同之处主要在于加强元件不由钢丝形成而是仅由扩散阻挡层40的轮廓端部42、44形成。因此,在此实施例中,优选地使用具有高刚度的钢材料(例如,热或机械处理的A 1.4310钢材料)作为用于扩散阻挡层40的第三材料。通过使用此材料,加强元件可以由扩散阻挡层形成。换言之,在此实施例中,加强元件与扩散阻挡层40整体地形成。
这允许简化制造过程并降低间隔型材1的成本。此外,减少穿过金属部分的热传递。
图6中示出间隔型材1的第六实施例。此实施例与第二实施例的不同之处主要在于扩散阻挡层在侧壁24、26上沿高度方向y延伸到距内表面12距离d7处,其中在此实施例中的距离d7小于第一至第五实施例中的距离d7。
图9中示出间隔型材1的第七实施例。第七实施例与第二实施例的不同之处主要在于扩散阻挡层40的轮廓端部42、44分别包括三个弯曲段54、55、56。
从在侧壁24、26上延伸的增强层40开始并且在该方向上进行到内壁20。第一弯曲段54朝向各个侧壁24、26的内部为约45°并且具有距内表面12的第七距离约为d7。换言之,第一弯曲段54近似地位于阶梯状过渡部分处,其中侧壁24、26在该处的厚度如以上所述增加。
第二弯曲段55整体上紧跟第一弯曲段54并且在第一弯曲段54的相反方向上为约45°。因此,在第二弯曲段55之后,扩散阻挡层40或者更精确来说其轮廓端部42、44在第一弯曲段54之前(即,当在各个侧壁24、26的表面上延伸时)整体平行于扩散阻挡层40延伸。在此实施例中,在朝向侧表面16的方向上覆盖增强层40的材料的第七厚度h31因此相对于由例如第一实施例中的阶梯状过渡部分的第六厚度h3所提供的厚度增加。因此,通过增加第一弯曲段54和第二弯曲段55使得增强层40在侧壁24、26内延伸得更深来实现。在此实施例中,第六厚度h31通过弯曲段54、55并且通过阶梯状过渡部分实现。
最后,引导扩散阻挡层40延伸到内壁20中(如在第二实施例中)的90°弯曲被设置为第三弯曲段56。换言之,在第一弯曲段54和第二弯曲段55之后,轮廓端部42、44在高度方向y上延伸直到其以优选地0.1 mm至1 mm的半径向内弯曲约90°为止。在第三弯曲段56之后,轮廓端部42、44在横向方向x上从内表面12以上述第八距离d8延伸。因此,在此实施例中,轮廓端部42、44从轮廓端部42、44的在第二弯曲段55与第三弯曲段56之间延伸的部分在横向方向x上延伸到具有第四宽度b4的内壁20中。
第一和第二弯曲段的半径优选地在0.05 mm与1 mm之间,更优选地在0.10 mm与0.5 mm之间,例如0.11 mm或0.15 mm。半径可以彼此不同。第四宽度b4优选地在1 mm与2.5 mm之间,更优选地在1.75 mm与2.1 mm之间,例如1.85 mm、1.95 mm或2 mm。在横向方向x上的第五厚度h31优选地在0.1 mm与2.5 mm之间,更优选地在0.15 mm与1 mm之间,并且更优选地在0.17 mm与0.5 mm之间,例如0.20 mm或0.25 mm。增强层40的位移优选地在0.05 mm与1.5 mm之间,更优选地在0.1 mm与0.5 mm之间,例如0.15 mm或0.20 mm。
根据第七实施例的轮廓端部可以与以上描述的实施例中的任一个组合。例如,根据第七实施例的轮廓端部可以包括上述凹口50、52。
通过提供如上所述的其他弯曲,各个侧表面16与增强层(或轮廓端部)之间的壁材料的厚度增加。因此,间隔型材可以更容易弯曲,而没有在隔片的此特定部分中形成折痕的风险。
以下论述其他可能修改。显然,以上提及的实施例中的每一个可以彼此组合。这意味着不必要求加强元件、凹口等的上述组合来实现所要求保护的发明。具体来说,凹口50、52可以布置在外壁22上的任何地方或者扩散阻挡层的L形端部上的任何地方。此外,凹口的方向也可以在相反的方向上,例如并不进入外壁中而是在与室35相对的方向上。此外,加强元件也可以设置在不同的部分上,诸如像外壁或侧壁与外壁之间的连接壁或者侧壁。此外,加强元件也可以设置在内壁的中间部分内。
此外,加强元件可以不连续地设置在纵向方向z上而是在截面中。这意味着增强丝线可以仅在间隔型材稍后被弯曲的部分上共挤压。此外,连接壁的形式并不限于以上描述的形式。这意味着直线连接壁也朝向外壁和侧壁倾斜以及凸形和凹形形状由本发明的教示涵盖。这意味着不必要求内壁的凸形形状。
外表面上的凹口50在制造间隔型材的过程中特别有利,因为在挤压间隔型材1时扩散阻挡层可以由这些凹口保持原位。因此,此优点可以通过在扩散阻挡层形成间隔型材的外表面其中之一的部分中在扩散阻挡层中的任何地方设置凹口50来实现。因此,就此而言,仅一个凹口也将是足够的。
间隔型材可以不同颜色来制造。在使用适合的材料(特别是PP)的情况下,可以在PP“内侧”添加着色材料并且不必有可以经受可见刮伤的薄膜或涂覆表面。不同部分的不同颜色(诸如门内侧与门外侧之间的差异)是可能的。扩散阻挡层40可以形成并放置于间隔型材1内,从而使得扩散阻挡层40不形成间隔型材1的外表面。
中空玻璃单元可以用于门、窗户、立面元件、室内隔断、屋顶等。玻璃的材料并不限于玻璃,还可以是其他透明或半透明的镶嵌玻璃材料,如树脂玻璃或其他材料。
第一宽度b1优选地在4 mm与40 mm之间,更优选地在5 mm与20 mm之间,并且更优选地在10 mm与16 mm之间,例如10 mm、12 mm或16 mm。
第二宽度b2小于第一宽度b1,并且优选地在3 mm与25 mm之间,更优选地在4 mm与15 mm之间,并且更优选地在9 mm与12 mm之间,例如9 mm、9.7 mm或10 mm。
第三宽度b3优选地在1 mm与5 mm之间,更优选地在1 mm与4 mm之间,例如1.5 mm、2.05 mm或2.5 mm。
第一高度h1优选地在2 mm与20 mm之间,更优选地在3 mm与15 mm之间,并且更优选地在5 mm与10 mm之间,例如5 mm、7 mm或8 mm,并且通常是约7 mm。
第二高度h2优选地在1 mm与12 mm之间,更优选地在2 mm与10 mm之间,例如4 mm、5 mm或6 mm。
第六厚度h3优选地在0.01 mm与1 mm之间,更优选地在0.02 mm与0.1 mm之间,例如0.05 mm或0.1 mm。
第一厚度t1优选地在0.1 mm与3 mm之间,更优选地在0.2 mm与1.5 mm之间,并且更优选地在0.5 mm与1 mm之间,例如0.8 mm、0.9 mm或1 mm。
第二厚度t2优选地对应于第一厚度t1。
第三厚度t3优选地对应于第一厚度t1。
第四厚度t4如上所述优选地在0.1 mm的范围内。
凹口50、52的第五厚度t5和第六厚度t6优选地在0.01 mm至1 mm之间,更优选地在0.1 mm与0.8 mm之间,例如0.2 mm。
第三距离d3优选地在0.01 mm与1 mm之间,更优选地在0.1 mm与0.9 mm之间,并且更优选地在0.15 mm与0.5 mm之间,例如0.2 mm或0.4 mm。
第四距离d4优选地在0.2 mm与3 mm之间,更优选地在0.5 mm与2 mm之间,例如0.8 mm或1.2 mm。
第五距离d5优选地在0.2 mm与2 mm之间,更优选地在0.3 mm与1 mm之间,例如0.4 mm、0.5 mm或0.6 mm。
第六距离d6优选地在0.2 mm与2 mm之间,更优选地在0.3 mm与1 mm之间,例如0.4 mm、0.5 mm或0.6 mm。
第七距离d7优选地≥ 0.5 mm,更优选地≥ 1 mm,更优选地≥ 1.5 mm,但是同时优选地≤ h2 - 2.5 mm,更优选地≤ h2 - 3 mm。换言之,h2 - d7优选地≥ 2.5 mm,更优选地≥ 3 mm,但是同时d7应最优选地≥ 1.5 mm。
第八距离d8优选地在0.1 mm与2 mm之间,更优选地在0.2 mm与1 mm之间,例如0.4 mm、0.5 mm或0.6 mm。
加强元件36、38的厚度优选地在0.05 mm与2 mm之间,更优选地在0.1 mm与1 mm之间,例如0.2 mm、0.4 mm或0.5 mm。
凹形连接壁的第一半径R1优选地1 mm与10 mm之间,更优选地在1.3 mm与5 mm之间,并且更优选地在1.5 mm与2 mm之间,例如1.6 mm、1.7 mm或1.8 mm。
明确声明,为了原始披露的目的以及为了限制与实施例和/或权利要求书中的特征的组成无关的所要求保护的发明的目的,说明书和/或权利要求书中披露的所有特征意欲彼此分开且独立地披露。明确声明,为了原始披露的目的以及为了限制所要求保护的发明(具体来说如值范围的极限)的目的,实体群组的所有值范围或指示披露每个可能的中间值或中间实体。

参考标记列表
1    间隔型材
10  间隔型材本体
12  内表面
14  外表面
16  侧表面
18  连接表面
20  内壁
22  外壁
24, 26   侧壁
28, 30   连接壁
32, 34   内拐角部
35  室
36,38    加强元件
40  扩散阻挡层
42, 44   轮廓端部
46, 48   开口
50, 52   凹口
54  第一弯曲段
55  第二弯曲段
56  第三弯曲段

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用作间隔型材框架的一部分的间隔型材(1),其沿纵向方向(z)延伸并且具有在横向方向(x)上的第一宽度(b1)和在高度方向(y)上的第一高度(h1),并且包括型材本体(10),所述型材本体包括:内壁(20);在横向方向上具有小于第一宽度(b1)的第二宽度(b2)的外壁(22);在内拐角部(32,34)处与内壁(20)相连的侧壁(24,26),其中具有凹形外表面的连接壁(28),该连接壁(28)在侧壁。

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