ТРОЙНОЙ СТЕКЛОПАКЕТ С УЛУЧШЕННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ КРАЯ
TRIPLE-GLAZED WINDOW WITH IMPROVED EDGE INSULATION

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к стеклопакету с улучшенной изоляцией края, который имеет три или более листов, расположенных на расстоянии друг от друга, и, в частности, к тройному стеклопакету, имеющему смежные листы, разделенные дистанционной рамкой, при этом дистанционные рамки смещены друг от друга.
Уровень техники
В настоящее время большинство стеклопакетов включает в себя пару листов стекла, разделенных дистанционной рамкой. В общем и без ограничения описания, стеклопакеты, имеющие металлические дистанционные рамки, например, такого типа, как показано на фиг. 1, 3, 4 и 10 патентного документа US №5,655,282, собираются посредством нанесения влагонепроницаемого клея или герметика на наружные противолежащие поверхности металлической дистанционной рамки и позиционирования дистанционной рамки между парой листов для образования сборочного комплекта. Сборочный комплект транспортируется через нагретую печь для нагрева клея, после чего сборочный комплект проходит между прижимными валками для прижимания листов к дистанционной рамке и растекания клея для образования влагонепроницаемого шва, имеющего заданную толщину между наружными поверхностями дистанционной рамки и смежных внутренних краевых участков листов. Несмотря на то что эта процедура приемлема для изготовления стеклопакетов, имеющих два листа стекла и одну дистанционную рамку, существуют ограничения, когда этот процесс и оборудование используются для изготовления стеклопакетов, имеющих три или более листов стекла и две или более дистанционные рамки.
В частности, в процессе изготовления тройного стеклопакета первая дистанционная рамка, имеющая слой влагонепроницаемого клея или герметика на противолежащих наружных поверхностях дистанционной рамки, расположена между первым листом и первой поверхностью второго листа, и вторая дистанционная рамка, имеющая слой влагонепроницаемого клея или герметика на противолежащих наружных поверхностях, расположена между второй поверхностью второго листа (второй поверхностью, расположенной напротив первой поверхности второго листа) и третьим листом для получения сборочного комплекта. Сборочный комплект тройного стеклопакета транспортируется через нагретую печь между верхними и нижними нагревательными элементами для нагрева клея до пластичного состояния, после чего сборочный комплект тройного стеклопакета проходит между прижимными валками для смещения листов друг к другу у дистанционных рамок и образования влагонепроницаемого уплотнения, имеющего требуемую толщину между дистанционными рамками и внутренними краевыми участками смежных листов.
Недостаток этого процесса состоит в том, что слой клея или герметика между первой поверхностью второго листа и наружной поверхностью первой дистанционной рамки (далее также именуемый как «первый внутренний слой клея») и слой клея или герметика между наружной поверхностью второй дистанционной рамки и второй поверхностью второго листа (далее также именуемый как «второй внутренний слой клея») имеют более низкую температуру по сравнению со слоем клея или герметика между наружной поверхностью первой дистанционной рамки и первым листом (далее также именуемого как «первый наружный слой клея») и слоем клея или герметика между наружной поверхностью второй дистанционной рамки и третьим листом (далее также именуемого как «второй наружный слой клея»). Причина того, что первый и второй внутренние слои клея имеют более низкую температуру по сравнению с первым и вторым наружными слоями клея, состоит в том, что тепло должно проходить через первую и вторую дистанционные рамки, прежде чем будут нагреты первый и второй внутренние слои клея.
На основании вышеуказанного описания следует принять во внимание, что поддержание температуры нагрева печи и других технологических параметров для поддержания температуры первого и второго внутренних слоев клея в приемлемом диапазоне температур может привести к перегреву первого и второго наружных слоев клея. Когда сборочный комплект проходит через прижимные валки, первый и второй внутренние слои клея сжимаются до толщины, соответствующей требуемому диапазону толщин; однако первый и второй наружные слои клея являются более пластичными из-за более высокой температуры, и один или оба наружных слоя клея сжимаются до толщины меньше нижнего предела требуемого диапазона толщин или, в ином случае, имеют толщину меньше нижнего предела требуемого диапазона толщин из-за массы сборочного комплекта. Кроме того, поддержание температуры нагрева печи и других технологических параметров для поддержания температуры первого и второго наружных слоев клея в приемлемом диапазоне температур может привести к недостаточному нагреву первого и второго внутренних слоев клея. Когда сборочный комплект проходит через прижимные валки, первый и второй наружные слои клея сжимаются до толщины, соответствующей требуемому диапазону толщин; однако первый и второй внутренние слои клея являются менее пластичными из-за меньшей температуры и сжимаются до толщины, которая не соответствует требуемому диапазону толщин, или могут не обеспечивать требуемый уровень адгезии.
Как будет понятно специалистам в этой области, требуется предложить стеклопакет и способ изготовления стеклопакета, имеющего две или более дистанционные рамки и три или более листов стекла, который не имеет недостатков существующих стеклопакетов, и способ изготовления стеклопакетов, имеющих две или более дистанционные рамки и три или более листов стекла.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к стеклопакету. В неограничивающем варианте осуществления изобретения стеклопакет включает в себя, помимо прочего, первую дистанционную рамку между первым и вторым листом, при этом первая наружная поверхность первой дистанционной рамки крепится к внутренней поверхности первого листа, и противолежащая вторая наружная поверхность первой дистанционной рамки крепится к первой основной поверхности второго листа; вторую дистанционную рамку между вторым листом и третьим листом, при этом первая наружная поверхность второй дистанционной рамки крепится ко второй основной поверхности второго листа, и противолежащая вторая наружная поверхность второй дистанционной рамки крепится к внутренней поверхности третьего листа, при этом вторая основная поверхность второго листа расположена напротив первой основной поверхности второго листа, и сегмент первой дистанционной рамки выровнен с сегментом второй дистанционной рамки, и сегмент первой дистанционной рамки и сегмент второй дистанционной рамки имеют смещение больше нуля.
В другом неограничивающем варианте осуществления изобретения краевые участки стеклопакета установлены в оконной раме, имеющей первую канавку и смежную вторую канавку. Основание первой канавки расположено глубже основания второй канавки, и краевые участки первого и второго листов установлены в первой канавке, и периферийные края первого и второго листов входят в зацепление с основанием первой канавки, и краевой участок третьего листа установлен во второй канавке, и периферийный край третьего листа входит в зацепление с основанием второй канавки.
Изобретение также относится к способу изготовления стеклопакета. В первом неограничивающем варианте осуществления изобретения способ включает в себя, помимо прочего, изготовление сборочного комплекта, включающего в себя, помимо прочего, первую дистанционную рамку между первым и вторым листами, при этом первая наружная поверхность первой дистанционной рамки крепится к внутренней поверхности первого листа с помощью клея, и противолежащая вторая наружная поверхность первой дистанционной рамки крепится к первой основной поверхности второго листа с помощью клея; вторую дистанционную рамку между вторым листом и третьим листом, при этом первая наружная поверхность второй дистанционной рамки крепится ко второй основной поверхности второго листа с помощью клея, и противолежащая вторая наружная поверхность второй дистанционной рамки крепится к внутренней поверхности третьего листа с помощью клея, при этом вторая основная поверхность второго листа расположена напротив первой основной поверхности второго листа, и сегмент первой дистанционной рамки выровнен с сегментом второй дистанционной рамки, и сегмент первой дистанционной рамки и сегмент второй дистанционной рамки имеют смещение больше нуля. Сборочный комплект нагревается, и первый лист и третий лист смещаются друг к другу для растекания клея.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан тройной стеклопакет по существующему уровню техники, вид сверху;
на фиг. 2 - то же, вид в разрезе по линии 2-2 на фиг. 1;
на фиг. 3 - краевой участок тройного стеклопакета по существующему уровню техники, вид в разрезе;
на фиг. 4 - сборочный комплект тройного стеклопакета по существующему уровню техники, изображенный на фиг. 3, при этом часть компонентов сборочного комплекта удалена для ясности, вид сбоку в разобранном состоянии;
на фиг. 5 - устройство для нагрева сборочного комплекта и прессования нагретого сборочного комплекта для изготовления тройного стеклопакета по существующему уровню техники, при этом участки устройства показаны в разрезе для ясности;
на фиг. 6 - неограничивающий вариант выполнения тройного стеклопакета по изобретению, вид сверху;
на фиг. 7 - то же, вид в разрезе по линии 7-7 на фиг. 6;
на фиг. 8 - окно, вид в разрезе, на котором показан неограничивающий вариант выполнения тройного стеклопакета по изобретению, установленного в оконную раму;
на фиг. 9 показана процедура определения смещения смежных дистанционных рамок по описанию изобретения;
на фиг. 10 и 11 показаны неограничивающие варианты осуществления изобретения, виды сбоку;
на фиг. 12 - другой неограничивающий вариант осуществления изобретения, вид сверху;
на фиг. 13 - другой неограничивающий вариант осуществления изобретения, вид сверху;
на фиг. 14 - то же, вид в разрезе по линии 14-14 на фиг. 13;
на фиг. 15 - окно, вид в разрезе, на котором показан стеклопакет, изображенный на фиг. 13 и 14;
на фиг. 16А и 16В - дистанционные рамки, которые могут использоваться в практике изобретения, виды в разрезе.
Осуществление изобретения
В данном контексте термины, относящиеся к пространству или направлению, такие как «внутренний», «наружный», «левый», «правый», «сверху», «снизу», «горизонтальный», «вертикальный» и т.д., относятся к изобретению согласно тому, как это отображено на чертежах. Однако следует понимать, что изобретение может предусматривать различные альтернативные ориентации и, соответственно, такие термины не должны рассматриваться как ограничивающие. Кроме того, все числа, выражающие размеры, физические характеристики и т.п., используемые в описании и формуле изобретения, следует понимать как корректируемые с помощью термина «приблизительно». Соответственно, если не указано иначе, цифровые величины, установленные в приведенных ниже описании и формуле изобретения, могут варьироваться в зависимости от требуемых свойств, которые должны быть получены с помощью настоящего изобретения. В крайнем случае и не в качестве попытки ограничить применение теории эквивалентов до объема формулы изобретения, каждое числовое значение должно, по меньшей мере, истолковываться в соответствии с количеством указанных значащих цифр и посредством применения обычных способов округления. Кроме того, следует понимать, что все указанные здесь диапазоны включают в себя любые и все относящиеся к ним поддиапазоны. Например, заданный диапазон «от 1 до 10» должен рассматриваться как включающий в себя любые и все поддиапазоны между минимальным значением 1 и максимальным значением 10; другими словами, все поддиапазоны, начинающиеся с минимального значения 1 и более и заканчивающиеся максимальным значением 10 и менее, например, от 1 до 6,7, или от 3,2 до 8,1, или от 5,5 до 10 и т.п. Кроме того, в данном контексте, термины «установленный поверх», «расположенный поверх» или «предусмотренный поверх» означают установленный, расположенный или предусмотренный на поверхности, но необязательно контактирующий с поверхностью. Например, изделие или компонент изделия, «предусмотренного поверх» другого изделия, не исключает присутствие материалов между изделиями или между компонентами изделия соответственно.
Перед описанием неограничивающих вариантов осуществления изобретения следует принять во внимание, что изобретение в отношении применения не ограничивается до конструктивных элементов показанных и описанных здесь конкретных неограничивающих вариантов выполнения, поскольку изобретение позволяет внедрять другие варианты выполнения. Кроме того, используемая здесь терминология для рассмотрения изобретения предназначена для описания изобретения, а не для его ограничения. Более того, если в приведенном ниже описании не указано иначе, схожие номера относятся к схожим элементам.
На фиг. 1 и 2 показан тройной стеклопакет 20 по существующему уровню техники. Стеклопакет 20, как показано на фиг. 2, имеет стандартную дистанционную рамку в том смысле, что конструкция дистанционной рамки не задана и может быть любой конструкцией, известной по существующему уровню техники. Стеклопакет 20 включает в себя три листа 22, 24, 26 и две дистанционные рамки 28, 30 (см. фиг. 2), установленные таким образом, что дистанционная рамка 28 находится между листами 22 и 24, и дистанционная рамка 30 находится между листами 24 и 26. Дистанционные рамки 28 и 30 крепятся к соответствующим листам 22, 24 и 24, 26 слоем 32 клея или герметика, предпочтительно влагостойкого клея или герметика.
В приведенном ниже описании листы 22, 24 и 26 именуются как листы стекла; однако, как станет понятным, материалы листов 22, 24 и 26 не ограничиваются стеклом и могут быть любыми материалами, например, но не ограничиваясь приведенным списком, силикатным стеклом, литиево-алюмосиликатным стеклом, кронгласом и/или боросиликатным стеклом, и один или все листы могут изготавливаться из любого однородного или неоднородного материала, например, пластика, металла или древесины, и лист может быть монолитным листом или слоистым листом, изготовленным из вышеуказанных материалов. Кроме того, один или несколько из листов 22, 24 и 26 могут быть с покрытием, например прозрачные листы стекла или пластика могут иметь непрозрачное покрытие, используемое в изготовлении сводов. Более того, один или несколько из прозрачных листов стекла или пластика могут иметь на одной или нескольких поверхностях листа покрытие с учетом воздействия окружающей среды для избирательного пропускания или отражения света в заданном диапазоне длин волн. Кроме того, покрытия на наружных поверхностях листов могут быть самоочищающимися покрытиями или водоотталкивающими покрытиями. В частности, листы стекла могут иметь покрытия для фильтрации в области инфракрасного излучения, например, низкоэмиссионные покрытия и/или покрытия для отражения света, например, отражающие покрытия. Без ограничения изобретения покрытия, раскрытые в патентных документах US №№4,610,711; 4,806,220; 4,853,257; 6,811,884 и 7,455,912, могут использоваться для практического внедрения изобретения. Больше того, один или несколько из листов 22, 24 и 26 стекла могут быть тонированными листами с покрытием и/или без покрытия. Без ограничения изобретения тонированные листы, раскрытые в патентных документах US №№4,873,206; 5,030,593 и 4,7932,536, могут использоваться для практического внедрения изобретения.
На фиг. 3 показан край 40 тройного стеклопакета 42 по существующему уровню техники, подробно раскрытого в патентном документе US №5,655,282. Край 40 включает в себя дистанционные рамки 44 и 46 и листы 22, 24 и 26 стекла. Каждая из дистанционных рамок 44 и 46 имеет U-образное сечение, включающее в себя элемент 48 основания, который соединяет два элемента 50 и 52 полок. Элемент 50 полки дистанционной рамки 44 крепится к краевым участкам 54 внутренней поверхности 56 листа 22 с помощью слоя 32 клея или герметика, элемент 52 полки дистанционной рамки 44 крепится к краевым участкам 58 поверхности 60 листа 24 с помощью слоя 32 клея или герметика. Вертикальный элемент 50 полки дистанционной рамки 46 крепится к краевым участкам 62 поверхности 64 листа 24 с помощью слоя 32 клея или герметика. Как показано на фиг. 3, поверхность 60 листа 24 расположена напротив поверхности 64 листа 24. Элемент 52 полки дистанционной рамки 46 крепится к краевым участкам 66 внутренней поверхности 68 листа 26 с помощью слоя 32 клея или герметика.
Дистанционная рамка 44 и слои 32 клея между полками 50 и 52 дистанционной рамки 44 и листами 22 и 24 стекла соответственно образуют замкнутую воздушную прослойку или камеру 70 между листами 22 и 24, дистанционная рама 46 и слои 32 клея между полками 50 и 52 дистанционной рамки 46 и листами 24 и 26 стекла соответственно создают замкнутую воздушную прослойку или камеру 72 между листами 24 и 26. В предпочтительной практике изобретения слои 32 клея или герметика действуют как барьер для попадания влаги в камеры 70 и 72 и/или как барьер для истечения газа, например изолирующего газа, такого как аргон или криптон, из камер 70 и 72. Что касается потери газа наполнения из стеклопакета, на практике длину пути диффузии и толщину слоя 32 герметика выбирают в комбинации с газопроницаемостью материала герметика, так чтобы норма потери газа наполнения соответствовала требуемому сроку службы стеклопакета. Способность стеклопакета содержать газ наполнения можно измерить, используя европейскую процедуру, идентифицированную как DIN 52293.
2
Норма потери газа наполнения без ограничения изобретения может иметь любое значение, например, без ограничения изобретения, может составлять менее 5% в год. Кроме того, слой 32 клея или герметика, который должен использоваться с дистанционными рамками 44 и 46, может иметь любую влагопроницаемость, например, но не ограничиваясь этим значением, влагопроницаемость менее 20 гм·мм/м/день, используя ASTM F 372-73. Подробное описание, касающееся проникновения влаги в камеры 70 и 72 и истечения газа из камер, приводится в патентном документе US №5,655,282.
Как показано на фиг. 3, в периферийных канавках 76 и 78 стеклопакета 42 может быть предусмотрен дополнительный слой 74 клея или герметика, например, но не ограничиваясь приведенным списком, силиконового клея и/или термоклея. Периферийная канавка 76 образована элементом основания или средней полкой 48 дистанционной рамки 44 и краевыми участками 54 и 58 листов 22 и 24 соответственно, и периферийная канавка 78 образована элементом основания или средней полкой 48 дистанционной рамки 46 и краевыми участками 62 и 66 листов 24 и 26 соответственно. Как теперь можно понять, слой 74 герметика, без ограничения изобретения, может быть герметиком любого типа, известного по существующему уровню техники, например, как описано в патентном документе US №4,109,431. Кроме того, в другом неограничивающем варианте выполнения по существующему уровню техники элемент основания или средняя полка 48 дистанционной рамки 44 находится на одном уровне с периферийными краями 80 листов 22 и 24, и по усмотрению элемент основания или средняя полка 48 дистанционной рамки 46 находится на одном уровне с периферийными краями 80 листов 24 и 26.
2
Как будет понятно специалистам в этой области, влага, попадающая в камеры 70 и 72 стеклопакета 42 во время изготовления стеклопакета 42, поглощается десикантом 82 в тонком слое 84 влагопроницаемого клея. Слой 84 влагопроницаемого клея, содержащий десикант 82, предусмотрен на внутренней поверхности 86 элемента основания или средней полки 48 дистанционных рамок 44 и 46, как показано на фиг. 3. Проницаемость слоя 84, без ограничения изобретения, должна быть достаточной для проникновения влаги внутри соответствующей камеры 70 или 72, так чтобы десикант 82 мог поглощать влагу внутри соответствующей одной из камер 70 и 72. В практике изобретения могут использоваться клеевые материалы, имеющие проницаемость более 2 гм·мм/м/день, как определено выше со ссылкой на ASTM F 372-73.
В неограничивающем варианте осуществления изобретения слои 32 и 74 клея или герметика являются слоями клея или герметика, который имеется в продаже у Н.В. Fuller, каталог № HL-5153. Как теперь можно понять, изобретение не ограничивается используемым типом клея или герметика, и в практике изобретения могут использоваться любые типы влагопроницаемых и/или газопроницаемых или непроницаемых клеев или герметиков, используемых по существующему уровню техники.
Существующий уровень техники рассматривается применительно к изготовлению тройного стеклопакета длиной 30 дюймов и шириной 24 дюйма. Листы 22, 24 и 26 стекла имеют длину 30 дюймов, ширину 24 дюйма и толщину 0,125 дюйма. Две дистанционные рамки 44 и 46 образованы любым пригодным образом, например, как раскрыто в патентных документах US №5,678,377; 5,361,476; 5,295,292; 4,831,799; 4,431,691 и 4,873,803. Каждая из дистанционных рамок 44 и 46 имеет длину 29,75 дюйма, ширину 23,75 дюйма, толщину 0,469 дюйма, измеренную между элементами 50 и 52 полок дистанционной рамки, и высоту 0,30 дюйма, измеренную от средней полки 48 дистанционной рамки. Слой 32 клея или герметика имеет толщину 0,020 дюйма, и слой 74 герметика имеет толщину 0,040 дюйма.
Как показано на фиг. 4 и 5, сборочный комплект 90 стеклопакета 42 собирается обычным образом, например следующим способом, не ограничивающим изобретение. Лист 22 стекла уложен на стол (не показан), и дистанционная рамка 44, имеющая слои 32 клея или герметика и слой 74 герметика, помещается на поверхность 56 листа 22 с элементом 50 полки дистанционной рамки 44, обращенным к поверхности 56 листа 22. Поверхность 60 листа 24 помещена поверх элемента 52 полки дистанционной рамки 44. Дистанционная рамка 46, имеющая слои 32 клея или герметика и слой 74 герметика, помещается поверх поверхности 64 листа 24 с элементом 50 полки дистанционной рамки 46, обращенным к поверхности 64 листа 24. Поверхность 68 листа 26 помещена поверх элемента 52 полки дистанционной рамки 46 для получения сборочного комплекта 90.
Как показано на фиг. 5, сборочный комплект 90 тройного стеклопакета 42 помещен на транспортер 94 и перемещается вперед транспортером 94 в направлении стрелки 95 в печь 96, нагретую до температуры 700°F. Сборочный комплект 90 движется со скоростью 12 дюймов в минуту через печь 96 и между прижимными валками 98 для смещения стеклопакетов 22 и 26 друг к другу относительно дистанционных рамок 44 и 46 для растекания слоев 32 клея или герметика с целью сборки тройного стеклопакета 42. Печь отрегулирована на некоторую температуру для нагрева слоя 32 клея или герметика между листом 22 и элементом 50 полки дистанционной рамки 44 и слоя 32 между листом 26 и элементом 52 полки дистанционной рамки 46 и для нагрева слоев 32 клея между элементом 52 полки дистанционной рамки 44 и листом 24 и элементом 50 полки дистанционной рамки 46 и листом 24 до температуры в диапазоне температур, заданном изготовителем клея или герметика, в котором клей или герметик является достаточно горячим для возникновения надлежащей адгезии. Как будет понятно специалистам в этой области техники, без возникновения надлежащей адгезии, по всей вероятности, возникнут проблемы, касающиеся срока службы стеклопакета, например преждевременное нарушение герметичности.
На основании параметров обработки предполагается, что разница температуры слоя 32 клея или герметика между листом 22 и элементом 50 полки дистанционной рамки 44 и слоя 32 клея или герметика между листом 26 и элементом 52 полки дистанционной рамки 46 и температуры слоя 32 клея или герметика между элементом 52 полки дистанционной рамки 44 и листом 24 и слоя 32 клея или герметика между элементом 50 полки дистанционной рамки 46 и листом 24 составляет 30-60°F. Температура слоя 32 клея или герметика между листом 2 и элементом 50 полки дистанционной рамки 44 и слоя 32 клея или герметика между листом 26 и элементом 52 полки дистанционной рамки 26 выше температуры слоев 32 клея или герметика между элементом 52 полки дистанционной рамки 44 и листом 24 и элементом 50 полки дистанционной рамки 46 и листом 24.
Слой 32 клея или герметика между листом 22 и элементом 50 полки дистанционной рамки 44 и слой 32 клея или герметика между листом 26 и элементом 52 полки дистанционной рамки 46 имеет требуемую толщину и герметизирующие свойства, в то время как слои 32 клея или герметика между элементом 52 полки дистанционной рамки 44 и листом 24 и элементом 50 полки дистанционной рамки 46 и листом 24 могут не иметь требуемой толщины и герметизирующих свойств, поскольку слои клея или герметика с каждой стороны листа 24 были нагреты до более низкой температуры по сравнению слоем 32 между листом 22 и элементом 55 полки дистанционной рамки 44 и слоем 32 между листом 26 и элементом 52 полки дистанционной рамки 46. Слой 32 клея или герметика с каждой стороны листа 24 имеет более низкую температуру, поскольку траектория с одной стороны сборочного комплекта 90 для достижения среднего листа 24 должна проходить через лист 22, слой 32 на элементе 50 полки дистанционной рамки 44, элемент основания или элемент 48 средней полки дистанционной рамки 44 и влагопроницаемый слой 84 дистанционной рамки 44, имеющей десикант 82, для достижения слоя 32 клея или герметика между элементом 52 полки дистанционной рамки 44 и листом 24, и траектория с другой стороны сборочного комплекта 90 для достижения среднего листа 24 должна проходить через лист 26, слой 32 на элементе 52 полки дистанционной рамки 46, элемент основания или элемент 48 средней полки дистанционной рамки 46 и влагопроницаемый слой 84 дистанционной рамки 46, имеющей десикант 82, для достижения слоя 32 клея или герметика между элементом 50 полки дистанционной рамки 46 и листом 24. Как будет понятно специалистам в этой области, для прямого нагрева объекта лучистая теплота должна быть направлена на него в пределах прямой видимости. В этом случае линия прямой видимости слоев 32 на среднем листе 24 отсутствует, поскольку лучистое тепло не проходит непосредственно через слои 32 на листах 22 и 26 и элементах 50 и 52 полок дистанционных рамок 44 и 46, так как эти материалы являются светонепроницаемыми для лучистой теплоты. Лучистое тепло будет поглощаться слоями 32 клея или герметика и затем проходить через дистанционные рамки к слоям 32 клея или герметика на среднем листе 24. Механизмы радиационного нагрева применительно к прохождению сборочного комплекта 90 через печь 96 являются сложными и были упрощены в вышеприведенном описании для лучшего понимания изобретения. Эффект потери тепла, проходящего через дистанционную рамку стеклопакета, подробно раскрыт в патентном документе US №5,655,282.
Увеличение температуры печи 96 с целью обеспечения соответствия температуры слоя 32 клея или герметика с каждой стороны листа 24 требуемому интервалу температур увеличивает разницу температур между слоем 32 клея или герметика на внутреннем листе 24 и слоем 32 клея или герметика на листах 22 и 26, что ведет к разнице в вязкости и получению толщины слоя 32 клея или герметика на листах 22 и 26 меньше требуемого диапазона толщин. Недостаток, связанный с наличием слоев 32 клея или герметика на листах 22 и 26 толщиной менее 0,015 дюйма, состоит в том, что в этом случае не может быть образовано надлежащее уплотнение, например, уплотнение, имеющее надлежащую адгезию и толщину. Следовательно, слой 32 должен имеет достаточную толщину, например, более 0,015 дюйма и должен иметь надлежащую адгезию для обеспечения требуемого уплотнения.
Следует принять во внимание, что изобретение не ограничивается оборудованием для сборки тройного стеклопакета 42 и тройного стеклопакета по изобретению, описанного ниже, и могут использоваться любое нагревательное и прессовальное оборудование, например оборудование, раскрытое в патентном документе US №7,422,650 В2, но не ограничивая собой изобретение.
В практике изобретения две дистанционные рамки тройного стеклопакета смещены друг от друга для воздействия нагревательных элементов печи на слой 32 клея или герметика на каждой стороне листа 24. В одном неограничивающем варианте осуществления изобретения смещение обеспечивается за счет того, что одна изготавливаемая дистанционная рамка имеет меньшие или большие размеры по сравнению с другой дистанционной рамкой, и в другом неограничивающем варианте осуществления смещение обеспечивается за счет позиционирования дистанционных рамок одного размера относительно друг друга согласно приведенному ниже описанию. Далее рассматривается неограничивающий вариант осуществления изобретения со смещением дистанционных рамок друг от друга за счет того, что одна изготавливаемая дистанционная рамка имеет меньшие или большие размеры по сравнению с другой дистанционной рамкой. На фиг. 6 и 7 показан тройной стеклопакет 100 изобретения. Пакет 100 включает в себя листы 22 и 24 и лист 102. Дистанционная рамка 44 установлена между листами 22 и 24, и дистанционная рамка 104 установлена между листами 24 и 102. Элементы 50 и 52 полки дистанционной рамки 44 крепятся к листам 22 и 24 слоем 32 клея или герметика, как указано выше (см. фиг. 3). Элемент 50 полки дистанционной рамки 104 крепится к краевым участкам 62 поверхности 64 листа 24 слоем 32 клея или герметика, и элемент 52 полки дистанционной рамки 104 крепится к краевым участкам 106 поверхности 108 листа 102. Каждая из дистанционных рамок 44 и 104 имеет влагопроницаемый слой 84, содержащий десикант 82 (десикант 82 ясно показан на фиг. 3).
Тройной стеклопакет 100 по изобретению изготавливается с помощью сборочного комплекта аналогично сборочному комплекту 90, показанному на фиг. 4, за исключением того, что лист 26 и дистанционная рамка 46 заменены листом 102 и дистанционной рамкой 104.
Как показано на фиг. 6 и 7, дистанционные рамки 44 и 104 смещены друг от друга за счет того, что периметр одной из дистанционных рамок, например дистанционной рамки 104, меньше периметра другой дистанционной рамки, например дистанционной рамки 44. В такой конструкции дистанционные рамки 44 и 104 не перекрывают друг друга, и слои 32 клея или герметика каждой из дистанционных рамок 44 и 104 одинаковым образом подвергаются воздействию нагревательных элементов печи, например печи 96, и нагреваются до некоторой температуры в одинаковом меньшем диапазоне температур, чем если бы дистанционные рамки полностью перекрывали друг друга.
На фиг. 8 показан вид в разрезе края 112 по неограничивающему варианту выполнения тройного стеклопакета 100 изобретения, показанного на фиг. 6 и 7 и установленного в элементе 114 створки по неограничиваемому варианту осуществления изобретения. Элемент 114 створки имеет канавку 116, имеющую два уровня 118 и 120 глубины. Более глубокий уровень 118 имеет размеры для размещения краев больших листов стекла, например листов 22 и 24, и менее глубокий уровень 120 имеет размеры для размещения меньшей дистанционной рамки, например дистанционной рамки 104, и меньшего стекла, например стекла 102. Элемент 114 створки может быть выполнен из любого материала, например, но не ограничиваясь приведенным списком, из дерева, металла, пластика и их комбинаций.
Другое преимущество изобретения состоит в том, что смещение дистанционных рамок увеличивает траекторию движения тепла по краю стеклопакета. В частности, траектория движения тепла для тройного стеклопакета 42, показанного на фиг. 3, является прямой линией от листа 22 через дистанционную рамку 44, через лист 24 стекла, через дистанционную рамку 46 и через лист 26. Траектория движения тепла для тройного стеклопакета 100 изобретения, показанного на фиг. 7, не является прямой линией и продолжается от листа 22 через дистанционную рамку 44 до листа 24, вдоль листа 24 до дистанционной рамки 104 и через дистанционную рамку 104 до листа 102. Увеличение длины траектории движения тепла уменьшает передачу тепловой энергии через край стеклопакета. Подробное описание, касающееся эффекта увеличения длины траектории движения тепла по краю стеклопакета, приведено в патентном документе US №5,655,282.
Изобретение не ограничивается величиной смещения дистанционных рамок 44 и 104. Как показано на фиг. 7 и 9, смещение дистанционных рамок определяется следующим образом.
Смещение для любого заданного сечения края двух смежных дистанционных рамок, например, но без ограничения изобретения, дистанционных рамок 44 и 104, равно расстоянию «а» между наружной поверхностью 130 средней полки 48 внутренней дистанционной рамки 104 и плоскостью 138, деленному на высоту «b» наружной дистанционной рамки 44. Высота «b» измеряется вдоль прямой линии 139, нормальной к плоскости 138, содержащей наружную поверхность 140 средней полки 148 наружной дистанционной рамки 44. Расстояние «а» и высота b» не учитывают толщину слоя 74 клея (см. фиг. 3). Предпочтительно смещение превышает 0, например превышает значение 2; более предпочтительно находится в диапазоне 0,25-2, например в диапазоне от 0,5 до значения более 1, и более предпочтительно в диапазоне более чем от 1 до 1,5. На фиг. 7 дистанционные рамки 44 и 104 имеют смещение более 1, например примерно 1,5, и на фиг. 10 дистанционные рамки 44 и 104 тройного стеклопакета 145 имеют смещение в диапазоне от значения больше нуля до значения менее 1.
Следует принять во внимание, что когда тройной стеклопакет не включает в себя слой 74 (см. фиг. 3), предполагается, что смещение, равное 1, между дистанционными рамками 44 и 104 полностью открывает дистанционную рамку 44 на виде сверху перпендикулярно к сборочному комплекту. Однако, когда тройной стеклопакет включает в себя слой 74, смещение, равное 1, между дистанционными рамками 44 и 104 не будет полностью открывать дистанционную рамку 44, поскольку слой 74 дистанционной рамки 105 будет продолжаться поверх элемента 52 полки дистанционной рамки 44. Следовательно, в предпочтительной практике изобретения в случае, когда меньшая дистанционная рамка включает в себя слой 74, например, имеющий толщину 0,040 дюйма, и дистанционная рамка имеет высоту 0,30 дюйма, смещение должно превышать 1, например иметь значение 1,2.
В одном неограничивающем варианте осуществления изобретения тройной стеклопакет 100 (см. фиг. 6 и 7) включает в себя листы 22 и 24, каждый их которых имеет длину 30 дюймов, ширину 24 дюйма и толщину 0,125 дюйма; лист 102 стекла имеет длину 29,4 дюйма, ширину 23,4 дюйма и толщину 0,125 дюйма; дистанционная рамка 44 имеет длину 29,75дюйма, ширину 23. 75 дюйма; высоту (длину «b» на фиг. 9) 0,30 дюйма и толщину 0,469 дюйма; дистанционная рамка 104 имеет длину 29,15 дюйма, ширину 23,15 дюйма; высоту 0,30 дюйма и толщину 0,469 дюйма, и каждая из дистанционных рамок имеет слой 74, имеющий толщину 0,040 дюйма. Дистанционные рамки 44 и 104 имеют смещение по длине, равное 1 (рассчитывается как (29,75-29,15)/(0,30×2)=1), и смещение по ширине, равное 1 (рассчитывается как (23,75-23,15)/(0,30×2)=1). Разница в длине и разница в ширине дистанционных рамок 44 и 104 делится на два, поскольку смещение предусматривается у каждого конца длины и у каждого конца ширины дистанционных рамок. В этом неограничивающем варианте осуществления изобретения участок толщины слоя 74 или даже весь слой перекрывает участок дистанционной рамки 44.
На фиг. 11 показан другой неограничивающий вариант выполнения тройного стеклопакета изобретения, обозначенный позицией 146. Тройной стеклопакет 146 включает в себя листы 22, 24 и 26 стекла, дистанционную рамку 44 между листами 22 и 24 и дистанционную рамку 104 между листами 24 и 26.
На фиг. 12 показан другой неограничивающий вариант выполнения тройного стеклопакета изобретения, обозначенный позицией 148. Тройной стеклопакет 148, показанный на фиг. 12, имеет стороны 150-153. Смещение дистанционных рамок стеклопакета 148 на сторонах 150 и 152 находится в диапазоне более чем от 0 до 2, и смещение дистанционных рамок стеклопакета 148 на сторонах 151 и 153 равно 0. Вид в разрезе стеклопакета 148 по линии 155 на фиг. 12 схож с видом в разрезе стеклопакета 100 на фиг. 7. Вид в разрезе стеклопакета 148 по линии 157 на фиг. 12 схож с видом в разрезе стеклопакета 20 на фиг. 2.
По усмотрению может быть предусмотрен слой клея или герметика или дистанционный элемент 160 с влагопоглотителем, например, но без ограничения изобретения таким элементом, раскрытый в патентном документе US №4,807,419 (показано пунктиром на фиг. 7 и 11), для заполнения смещения, образованного дистанционной рамкой 104 и листом 102 стекла, как показано пунктиром на фиг. 7, и для заполнения смещения, образованного листами 24 и 26 и дистанционной рамкой 104, как показано пунктиром на фиг. 11.
Ниже приводится описание неограничивающего варианта осуществления изобретения применительно к смещению дистанционных рамок одного размера относительно друг друга. В этом варианте осуществления изобретения дистанционные рамки пересекаются друг с другом и смещены друг от друга. В частности, на фиг. 13 и 14 показан тройной стеклопакет изобретения, обозначенный позицией 170. Стеклопакет 170 включает в себя листы 22,24 и 26, разделенные дистанционными рамками 172 и 174 (ясно показано на фиг. 14). Каждый из листов в этом неограничивающем варианте осуществления изобретения имеет четыре стороны 176, 177, 178 и 179, и каждая из дистанционных рамок 172 и 174 имеет стороны 182, 183, 184 и 185. Стороны 176-179 листов 22, 24 и 26 имеют одинаковую длину и ширину, и их размеры превышают размеры дистанционных рамок 172 и 174, чтобы дистанционные рамки 172 и 174 могли быть смещены друг от друга, как показано на фиг. 13. В частности, дистанционная рамка 172 расположена между листами 22 и 24 (см. фиг. 14), и стороны 182 и 183 дистанционной рамки 172 расположены от сторон 176, 177 соответственно листов 22 и 24 на меньшем расстоянии, чем стороны 184 и 185 дистанционной рамки 172 от сторон 178 и 179 соответственно листов 22 и 24, как показано на фиг. 13. Дистанционная рамка 174 расположена между листами 24 и 26 (см. фиг. 14), и стороны 182 и 183 дистанционной рамки 174 расположены от сторон 176, 177 соответственно листов 24 и 26 на большем расстоянии, чем стороны 184 и 185 дистанционной рамки 174 от сторон 178 и 179 соответственно листов 24 и 26, как показано на фиг. 13. Как показано на фиг. 13, в этом неограничивающем варианте осуществления изобретения дистанционные рамки 172 и 174 пересекают и перекрывают друг друга в двух местах, обозначенных позициями 190 и 192.
В одном неограничивающем варианте выполнения тройной стеклопакет 170 (см. фиг. 13 и 14) включает в себя листы 22, 24 и 26, каждый из которых имеет длину 30 дюймов, ширину 24 дюйма и толщину 0,125 дюйма; дистанционные рамки 172 и 174 имеют длину 29,40 дюйма, ширину 23,40 дюйма; высоту (длину «b» на фиг. 9) 0,30 дюйма и толщину 0,469 дюйма; и каждая из дистанционных рамок имеет слой 74, имеющий толщину 0,040 дюйма в средней полке 48 дистанционных рамок (см. фиг. 15). Как показано на фиг. 13, расстояние между средней полкой 48 стороны 182 дистанционной рамки 172 и средней полкой 48 стороны 182 дистанционной рамки 174 составляет 0,34 дюйма; расстояние между средней полкой 48 стороны 183 дистанционной рамки 172 и средней полкой 48 стороны 183 дистанционной рамки 174 составляет 0,34 дюйма; расстояние между средней полкой 48 стороны 184 дистанционной рамки 172 и средней полкой 48 стороны 184 дистанционной рамки 174 составляет 0,34 дюйма, и расстояние между средней полкой 48 стороны 185 дистанционной рамки 172 и средней полкой 48 стороны 185 дистанционной рамки 174 составляет 0,34 дюйма. Смежные стороны дистанционных рамок 172 и 174 имеют смещение 1,13, определяемое посредством деления расстояния между средними полками 48 смежных сторон дистанционных рамок 172 и 174 на 0,30 дюйма (высоту дистанционных рамок и значение «b», как показано на фиг. 9).
На фиг. 15 показан вид в разрезе краевого участка 194 тройного стеклопакета 170, установленного в канавке 196 элемента 198 створки по неограничиваемому варианту осуществления изобретения. Элемент 198 створки может быть выполнен из любого материала, например, но не ограничиваясь приведенным списком, из дерева, металла, пластика и их комбинаций.
Следует принять во внимание, что изобретение не ограничивается конструкцией дистанционных рамок, описанных выше, и в практике изобретения могут использоваться дистанционные рамки любой конструкции. Например, но без ограничения изобретения, в практике изобретения могут использоваться дистанционные рамки, имеющие сечение такого типа, как показано на фиг. 16А и 16В. На фиг. 16А показано сечение дистанционной рамки 200, имеющей полую пластиковую или металлическую основную часть 202, содержащую десикант 82. Доступ влаги к десиканту 82 обеспечивается с помощью прохода 204. На фиг. 16В показано сечение дистанционной рамки 210, имеющей полую пластиковую или металлическую основную часть 212, которая может использоваться в практике изобретения. Доступ влаги к десиканту 82 в основной части 212 осуществляется через проход 214 в замковом шве 216 основной части 212 дистанционной рамки 210. Как будет понятно специалистам в этой области, десикант 82 может быть гранулированным десикантом 82, как показано на фиг. 16А и 16В, или может быть десикантом 82 во влагопроницаемом клее 84, как показано на фиг. 3.
Изобретение не ограничивается вариантами осуществления, представленными и описанными выше, которые представлены только в пояснительных целях, и объем изобретения ограничивается только объемом приведенной ниже формулы изобретениям и любыми дополнительными пунктами, которые добавлены в заявки, имеющие прямую или косвенную связь с настоящей заявкой.