由合成材料制成的两个型材的关联件 技术领域 本发明涉及使用插入到型材端部中的连接器的两个型材的关联件， 所述型材基于 合成材料。这种关联件尤其用于形成隔热玻璃构件的插件框架。术语 “型材端部” 被理解 为意味着两个分离型材的两个自由端。
背景技术 一种公知类型的隔热玻璃构件包括两片玻璃， 其由诸如空气、 氩和氪层的气体层 分离， 并且借由间隔器框架分离开并且固定在一起， 所述间隔器框架包括折叠空心型材或 者由称为连接器的角度部件组装的型材。90°角度部件通常称为托架。
为了确保玻璃构件被密封， 间隔器框架通过丁基橡胶类型的弹性体卷边被结合到 玻璃片材， 所述弹性体卷边直接施加到所述型材， 从而通过将该卷边挤压通过管口而形成 间隔器框架。
在组装玻璃构件之后， 弹性体密封卷边起作用为提供玻璃片材的临时机械固定。 最后， 聚硫化物或聚氨酯或其它硅树脂类型的交联密封树脂被注入到由两个玻璃片材和间 隔器框架界定的外围沟槽中， 藉此完成玻璃片材的机械组装。丁基橡胶的目的主要在于使 得玻璃构件的内部被密封不经受水蒸气， 而树脂密封不经受液态水或溶剂。
所使用的空心型材通常由诸如铝的金属制成。然而， 目前， 有时使用合成材料型 材， 例如在专利申请 EP 852 280、 EP 127 739 或 US 5260112 中所述的 ； 因此合成材料型材 具有较低的导热系数， 从而使得可能由此得到对于玻璃构件的更好绝热作用。
然而， 这种合成材料型材具有不同于常规铝型材观测到的机械强度， 这尤其可导 致增加的刚度问题。 这种机械强度性能上的不同以及源自于此的问题尤其在大型间隔器框 架中出现， 尤其是在间隔器框架的角部出现。 因此， 针对这种型材在双层玻璃构件中的可能 应用， 这些型材的加固是重要问题。最显著的是， 在角部出现这种问题。
例如， 这是首先尤其在专利申请 EP 852 230 中提出用玻璃纤维加固这种塑料型 材自身的原因。
然而， 当塑料是脆弱的时， 例如当塑料用玻璃纤维加固时， 难以得到或者甚至不可 能得到双层玻璃构件的间隔器框架的 90°角部， 所述 90°角部在所述玻璃构件整个寿命 上具有可接受的外观以及充分的密封。
在任何情形中， 热塑性塑料型材简单弯曲 90°以形成间隔器框架的角部甚至在该 型材不包含玻璃纤维时也会引发应力， 该应力至少赋予最终玻璃构件在角部中的相对不吸 引人的外观， 材料的卷边在弯曲部的两侧延伸。此外， 在最严重的情形中， 90°弯曲所产生 的应力引发型材在弯曲部位置处破裂或甚至断裂的危险， 当用于型材制造的塑料是刚性的 时， 这种危险甚至更为严重。即使在系统上不出现这种破裂， 清楚的是， 由于这种弯曲在间 隔器框架的一些中的故障 ( 即使十分罕见 ) 也不能被制造商接受， 因为该故障导致在密封 双层玻璃构件中的明显故障。
发明内容 因此， 本发明的目的在于提出一种新产品， 所述新产品源自型材通过连接器来关 联， 所述关联同时确保 ：
- 双层玻璃构件的密封 ；
- 组件的加固机械强度 ； 以及
- 双层玻璃构件的美观， 尤其是在双层玻璃构件的角部处。
更确切地说， 本发明涉及通过将用于双层玻璃构件的插件框架的组成型材的两端 抵接在一起而形成的关联件， 所述型材包括合成材料或主要由合成材料构成， 所述合成材 料通常是热塑性材料， 所述型材使用优选地由合成材料制成的连接器而固定在一起， 所述 连接器包括中心部分和配置有锚定机构的至少两个延伸部或翅部， 所述锚定机构使得型材 的所述端部围绕连接器固定在一起， 其特征在于， 通过连接器固定在一起的所述型材端部 沿着互补的各自角度斜切， 使得所述端部彼此接触并且至少在其整个斜切边缘的大部分上 熔合。
根据本发明的产品源自合成材料型材的关联， 所述合成材料型材是本领域已知 的。例如， 为了得到框架的 90°角部， 根据本发明， 这些型材事先沿着 45°的角度斜切。在 切割之后， 由连接器加固的两个型材被抵接， 以便形成 90°的角度。
例如， 对于两个型材之间的连接， 可能的是使用在专利申请 FR 2905 972 中所描 述的塑料连接器， 这不被认为是限制性的。 在该专利申请中， 提出一种具有中心部分和两个 翅部的塑料连接器， 所述翅部配置有在装配之后与型材端部的内部产生摩擦的柔性锚定机 构。 与完全由塑料制成的连接器相比， 该解决方案使得可能防止型材爆裂， 该连接器沿着其 整个长度明显地太大以便在其被强制插入到型材中之后确保固定。
根据本发明的主要特征， 部件通过两个型材之间的抵接而接触的至少端部部分被 熔合， 这尤其通过使用超声波来实现， 以便确保连接以及因此双层玻璃构件的密封， 而连接 器通过其部分提供组件的机械强度。 因此， 最终得到双层玻璃构件的插件框架， 其外观是无 缺陷的、 在角部尤其如此。
在本发明的可能实施例中， 可选地单独或组合地求助于包括下述配置中的一个和 / 或其它配置 ：
- 所述型材端部沿着 45°角度斜切、 被抵接以便形成直角、 以及在通过所述抵接 而接触的至少边缘上熔合 ；
- 所述型材端部在距其边缘小于 5mm 的厚度上熔合， 且优选地在距其边缘小于 2mm 的厚度上熔合 ；
- 锚定机构包括在延伸部的外围处形成突起的凸起部或凸块， 所述突起建立与型 材的内壁接触的区域 ；
- 所述凸起部的端部中的至少一些、 优选地全部被熔合， 以便在型材的内壁与连接 器的翅部之间建立接触 ；
- 所述凸起部包括刚性支柱， 所述支柱突出在每个翅部的两个相反侧面的每个侧 面上并且在型材端部的内部上施加点应力 ；
- 所述凸起部采用延伸突出的唇缘以及自由端的形式， 所述自由端接触型材端部 的内壁 ；
- 所述凸起部采用止挡件的形式 ；
- 连接器的锚定机构基于优选地填充有加固纤维的聚酰胺、 SAN、 PP 或 PE。
角部连接器和两个型材端部之间的关联件对于形成框架尤其十分有用， 以便构成 隔热玻璃构件的插件， 本发明还涉及该框架。另外， 本发明还涉及一种隔热玻璃构件， 所述 隔热玻璃构件包括形成用于玻璃构件的插件的这种框架。
最后， 本发明涉及一种用于得到如上所述的关联件的过程， 其中， 超声波被使用， 以得到型材端部的边缘的熔合 ； 和 / 或超声波被使用， 以熔合在翅部本体的外围处形成突 起的凸起部的端部。 附图说明
现将结合附图更详细地描述本发明的其它优势和特征， 在附图中 ：
图 1a 是将第一型材的端部与形成角部接头的连接器关联的截面图 ；
图 1b 是从图 1a 中的型材的剖切线 A-A’ 截取的视图 ；
图 2 是与图 1a 相同的视图， 其中示出了关联的第二型材的端部的定位 ；
图 3 是与图 2 相同的视图， 其中示出了用于超声波焊接两个型材的机构 ；
图 4 是根据本发明最后得到的关联件的截面图， 其中， 两个型材的端部以整体和 不可渗透的方式通过连接器结合到一起， 具有无瑕疵的外观。 具体实施方式
要清楚理解的是， 附图以及现将针对附图描述的实施例仅构成本发明其它实施方 式示例的一个实施方式示例并且决不被认为限制本发明的范围。 相反， 还要清楚理解的是， 现将进行结构描述的根据本发明构成关联件的各个结构元件必要地在下文设计的实施例 中组合示出， 但是仍应当被认为每个所公开的结构元件是独立的并且尤其能够在本发明的 涵义内应用到本发明其它等同的实施例中， 为了简明起见未描述这些等同的实施例。
图 1a 描述了获得根据本发明的关联件的第一步骤， 所述关联件最后在图 4 中示 出， 其中两个型材端部 10 和 11 通过邻接和使用连接器 2 而连接。
型材 10 和 11 的截面在图 1b 中示出， 所述型材 10 和 11 由合成材料 ( 例如 SAN 的 热塑性塑料、 聚丙烯 PP、 硅树脂或硅树脂泡沫类型 ) 制成、 可选地加固有玻璃纤维 5， 并且优 选地例如根据在专利申请 EP852 280 中在先描述的技术在其一个面部上配置有薄金属涂 层 ( 未示出 )。根据本发明并且如图 1a 所示， 第一型材 10 的空心端部事先以 45°斜切。
通常， 参考图 1-4， 角部连接器 2 包括中心部分 21 以及两个延伸部或翅部 22 和 23， 其在中心部分的两侧沿着纵向轴线 B 延伸。两个翅部以 90°定向， 以便得到角部连接器。
对于这种应用， 例如， 笔直连接器从一个翅部的一端沿着纵向轴线 B 到另一翅部 的一端的长度可以是大约 50mm ； 连接器沿着其在垂直于轴线 B 的平面内最短延伸的截面可 具有在大约 3 至 10mm 的高度和 6 至 30mm 的宽度。
根据本发明， 连接器由合成材料制成， 合成材料例如可选地填充有加固纤维 ( 例 如， 玻璃纤维 ) 的塑料， 该连接器优选地通过模注得到。对于塑料的示例， 其可由聚酰胺、 聚 乙烯、 SAN 或其它聚丙烯制成。
翅部 22 和 23 是大致平行六面体形状。它们均具有两个相反的纵向面部 24 和 25以及两个相反的横向壁。
例如， 横向壁包括支柱 ( 未示出 ) 形式的凸起部， 其旨在与型材端部的内壁协作， 以便构成将连接器锚定在端部中的刚性机构， 因而在连接器的翅部 22 被接合在型材 10 中 时牢固地固定型材 10。刚性支柱还将连接器对中在型材端部， 从而使得两个型材端部能够 以平行方式彼此面向。
翅部 22、 23 中的每个在其自由端还包括至少一个、 优选地两个平行的间隔开的柔 性唇缘 30 和 31， 其构成用于接合在型材端部中的连接器的附加锚定机构。
优选地， 这些柔性锚定机构对于其必须完成的功能而言展示得到的柔性或弹性， 这一方面由于通过锚定机构所制造的材料以及形状， 在另一方面， 由于锚定机构在其周围 不存在超过对于将其紧固到连接器翅部所需最小量的材料。
例如， 柔性唇缘基于大致弹性塑料， 例如聚酰胺、 聚丙烯 PP 或聚乙烯 PE 或 SAN， 优 选地例如填充有按重量计大约 30％的玻璃加固纤维。有利地， 柔性唇缘由与其它刚性锚定 机构 ( 支柱 ) 相同的材料制成并且制成为连接器的本体， 以便例如通过模制以单次操作制 造整个连接器。
因此， 柔性唇缘 30 和 31 构成从连接器的翅部 22 的面部突出的固定系统， 以便在 连接器结合到型材 10 的空心端部中之后保持连接器被阻塞。在连接器被接合之后， 柔性唇 缘借由其端部 34 防止连接器完全移出型材端部， 该端部 34 建立与型材的内壁的十分强韧 的接触区域。 在不偏离本发明范围的前提下， 连接器的中心部分 21 可包括横向凸块， 其构成相 对于翅部的横向面部 24 和 25 的凸起部， 以便在连接器被完全插入到该端中时提供用于端 部每侧的止挡件 ( 分别附图标记为 21a 和 21b)。
对于这种连接器结构以及借由该连接器用于在两个型材端部之间进行角部连接 的补充细节的进一步说明， 可参考在专利申请 FR 2 905 972 中描述的实施例。
在图 2 和 3 中描述了导致根据本发明得到的两个型材端部的关联件的过程的步 骤。
根据图 2 的示意图， 第二型材 11 的端部事先以 45°斜切， 使得型材 10 和 11 的端 部可抵接在一起并且可在其整个相应边缘 40 和 41 大致接触。
如针对图 1 先前已经描述的， 横向壁例如包括支柱 ( 未示出 ) 和唇缘 (30， 31) 形 式的凸起部， 其旨在与型材端部 (10， 11) 的内壁协作， 以便构成用于将连接器锚定在第二 型材 11 端部中的刚性机构， 因而当连接器的翅部 23 接合到该型材中时牢固地固定该型材。 例如， 柔性唇缘 30 和 31( 尤其是， 经由其端部 34) 因而构成固定系统， 其从连接器的翅部 23 面部突出并且在连接器借由其翅部 23 根据箭头 60 所述的接合运动接合在型材 11 的空心 端部中之后防止连接器的任何移除。
图 3 描述了本发明的基本步骤的一个可能但非限制性的实施例， 其中最简单地通 过使用超声波熔合两个型材之间抵接而接触的部分的端部部分。 该步骤尤其使得可能确保 在角部和因此双层玻璃构件的连接处间隔器框架的完好密封同时保持两个型材之间角部 连接的完美外观。
更确切地， 参考图 3， 在抵接以 45°斜切的两个型材端部 10 和 11 以使得其边缘接 触之后， 超声波焊接机构 50 被放置成接触型材端部 10 和 11 中至少一个的表面。
借由公知为超声焊头或钎焊焊头的振动工具， 高频振动被传送到所述两个部件。 借由在两个部件 10 和 11 在接口 ( 也就是说， 在其边缘 40 和 41) 通过摩擦产生的热量而形 成焊接。
已知的是， 机构 50 尤其可包括附连装置、 电磁传感器或转换器、 以及一个或多个 超声焊头， 所述附连装置便于将要焊接的部件固定， 所述电磁传感器或转换器将产生高频 波， 所述超声焊头将超声波传输到要焊接的部件。
当然， 所述机构 50 在型材 10、 11 的表面处的位置、 焊接时间、 型材和超声焊头类 型、 超声焊头数量、 功率和使用频率范围均根据本领域的技术配置和调节， 尤其根据要焊接 的塑料的化学性质 ( 尤其是要焊接的塑料的各自熔点 )、 要焊接部件的厚度、 以及期望焊接 的厚度而变化。
使用超声波熔合技术最终使得可能在型材的端部得到角部联接区域 70， 其优选地 是完好不可渗透的并且具有完美外观。
此外， 申请人进行的实验表明， 在使用也由热塑性塑料 ( 尤其是， 与用于型材大致 相同的塑料 ) 制成的插件以及具有凸起部形式的锚定机构 ( 尤其是前述类型 ) 的情形中， 所述锚定机构建立与型材端部的内壁紧密接触的区域， 所述凸起部的端部也在超声波作用 下在所述接触区域熔合， 以便建立与型材的连接的十分强韧区域， 以因此大致显著加固所 述形成在角部之间的关联件。 因此， 在图 3 和 4 中， 熔合区域用圆画出， 其允许当然不仅在角度联接区域 70、 还 在柔性唇缘 30 和 31 的熔合端部 34、 在横向壁 ( 未示出 ) 定位的支柱、 以及还在止挡件 21a 和 21b 处进行加固。
因此， 最后如图 4 所述， 通过在型材 10 和 11 的端部、 在角部联接区域 70 熔合， 得 到焊接的两个型材 10 和 11 的关联件， 其是完好不可渗透的并且具有完美外观， 同时通过角 部联接件或托架 2 提供所述关联件的刚度， 所述刚度通过对应于连接器凸起部的端部以及 型材的内壁的熔合材料的连续区域而加强。