ОКОННЫЙ БЛОК
SASH PULLEY

Настоящее изобретение относится к оконному блоку, содержащему многослойный стеклопакет, приклеенный в форме тугой посадки к оконной раме или коробке, и способу изготовления такого оконного блока с многослойным остеклением.
Многослойные стеклопакеты получили широкое применение в строительстве благодаря своим преимуществам. Особое значение имеют улучшенные тепло- и звукоизоляция по сравнению с одинарным остеклением. Как известно, многослойные стеклопакеты состоят из двух или более стекол, располагаемых параллельно, которые соединяют в области кромок так, чтобы изолировать промежуток, заключенный между стеклами, от окружающего воздуха, исключив тем самым проникновение в данный промежуток влаги. Кроме того, кромочному соединению придают куполообразную форму для выдерживания любых механических и химических нагрузок, возникающих при изменяющихся климатических условиях. Во многих случаях данный промежуток заполняют также осушенными газами, которые служат для увеличения тепло- или звукоизоляции по сравнению с воздушным заполнением.
В серийно выпускаемых стеклопакетах стандартной конфигурации необходимое расстояние между стеклами обеспечивают жесткие дистанционные рамы. В самом общем примере осуществления дистанционную раму выполняют в виде полого профиля из алюминия или листовой стали. Дистанционную раму располагают вблизи кромок стекол так, чтобы она вместе с кромочными участками образовывала выемку, обращенную наружу, для вмещения герметиков и клеев. Обычно стенка дистанционной рамы, обращенная к промежутку между стеклами, содержит маленькие отверстия, а полость рамы служит для вмещения осушителя, поглощающего влагу и любой растворитель, который может оставаться в воздушном или газовом промежутке между стеклами. Это предотвращает конденсацию влаги на внутренней поверхности изолирующих стекол при низкой температуре окружающей среды. В высококачественных стеклопакетах между поверхностями дистанционной рамы, обращенными к стеклам, и поверхностями стекол располагают герметик с высоким эффектом изоляции водяного пара. В основном для этой цели применяют композиции на основе полиизобутилена и/или бутилкаучука. Выемку, образованную поверхностью дистанционной рамы, обращенной наружу, и кромочными участками стекол, обычно заполняют двухкомпонентным клеем-герметиком, который создает достаточно прочную связку между конструкцией стеклопакета. Данный клей-герметик должен хорошо приставать к стеклам и быть достаточно эластичным для выдерживания деформаций растяжения и сжатия стекол при изменяющихся климатических условиях.
Обычно стеклопакет, изготовленный таким способом, вставляют в оконную раму с помощью стекольных брусьев или подвергают дальнейшей сборке склеиванием в перевернутом положении или склеиванием на дне паза.
Позже в дополнение к вышеупомянутым дистанционным рамам из металлических профилей были также предложены и использованы дистанционные рамы из полых пластмассовых профилей, которые можно при необходимости покрывать металлической пленкой для увеличения эффекта изоляции водяного пара. Кроме того, известны дистанционные рамы в виде полосы термопласта на основе полиизобутилена или бутилкаучука, в центре полимерной матрицы которых можно при необходимости размещать плоскую конструкцию волнистой формы, причем плоский участок конструкции перпендикулярен стеклам. Данная плоская волнистая структура служит одновременно дистанционной рамой и барьером для водяного пара; дистанционные рамы данного вида описаны, к примеру, в ЕР-А-517067.
Из патента США 4831799 известны многослойные стеклопакеты, в которых в качестве дистанционной рамы используют гибкую или полужесткую прокладку из эластичного пенопласта. Полимерная матрица данной прокладки из пенопласта влагопроницаема, кроме того, указанная прокладка содержит средства поглощения влаги. Прокладку из пенопласта дистанционной рамы можно дополнительно снабжать гибким слоем изоляции пара и газа, который обращен к стороне, противоположной изолирующему воздушному промежутку между стеклами. Данный барьер для пара и газа может содержать пластину, пленку или покрытие из винилиденхлоридных полимеров или сополимеров, и один из слоев барьера может состоять из пленки металлизированного полимера, такого как полиэтилентерефталат. Пенопластовую матрицу можно выполнять из различных термопластов, таких как полисилоксаны, полиуретаны, а также термоэластопласты. Примером являются этиленпропилендиеновые сополимеры (EPDM); термопластичные полиолефины или стирольные блок-сополимеры.
При обычном способе производства оконных блоков с многослойным остеклением прежде всего отдельно производят стеклопакет из двух или более оконных стекол, дистанционных рам, герметика, обеспечивающего барьер для водяного пара, и эластомерной кромочной прокладки и затем вставляют изготовленный стеклопакет в оконную раму или коробку отдельной операцией, часто в разных местах размещения производства.
Для облегчения сборки изолирующих стекол в ЕР 1070824 А2 предложено склеивание стеклопакета в пазу оконной коробки. Для этой цели вдоль поверхности паза параллельно изолирующим стеклам наносят полосу клея перед вставкой изолирующих стекол в паз. Во время операции вставки изолирующие стекла прижимают к полосе клея, обеспечивая соединение между стеклопакетом и оконной коробкой. Недостатком данной конструкции является то, что нагрузку, сообщаемую стеклопакетом, должна нести только загнутая внешняя кромка коробки, зажимающая изолирующие стекла. Другим недостатком является то, что коробка поддерживает только внутреннее стекло, в то время как внешнее стекло также частично опирается на внутреннее с помощью соединения кромок внутреннего и внешнего стекол.
Из ЕР 1004740 А2 известно многослойное стекло, которое вставляют в паз коробки для фиксации слоем клея, заполняющего периферийный промежуток между многослойным стеклом и пазом. Идея данного документа относится к производству взрывобезопасных окон, но он не раскрывает склеивания в многослойных стеклопакетах.
WO 02/081854 раскрывает раму для окна или двери, которая содержит паз, вмещающий изолирующие стекла. Изолирующие стекла в этом случае закрепляют в пазу слоем клея, который заполняет периферийный промежуток между внешними поверхностями изолирующих стекол и периферийной поверхностью паза напротив данных поверхностей, по меньшей мере, в периферийных областях изолирующих стекол. В этом случае для слоя клея в области покровного изолирующего стекла, обращенного к поверхности паза, предусматривают ограничительный элемент, идущий в периферийном направлении. Согласно идее данного документа в паз профильной коробки в горизонтальном положении вставляют и затем приклеивают предварительно собранный стеклопакет. В частном примере осуществления клей вводят или прессуют под давлением в периферийный промежуток между поверхностью паза и наружными поверхностями изолирующих стекол. Однако в этом случае стеклопакет, состоящий из двух или более стекол, дистанционной рамы и кромочного герметика, также изготовляют заранее. Поскольку клей в этом случае непосредственно контактирует с клеем-герметиком кромочного соединения изолирующего стекла, для склеивания оконной рамы со стеклопакетом в форме тугой посадки следует исключить неблагоприятное взаимодействие двух слоев клея в течение срока службы оконной рамы, к примеру, в результате перемещения компонентов из одного слоя клея в другой, которое может привести к ослаблению клеевого соединения.
Таким образом, производство оконных блоков с высококачественными конструкциями изолирующих стекол состоит из нескольких сложных последовательностей операций и, несмотря на высокую степень автоматизации на крупных производственных линиях, связано с большими затратами. Исходя из известного уровня техники, задача настоящего изобретения - предусмотреть оконный блок, содержащий многослойный стеклопакет, который приклеивают в форме тугой посадки к оконной раме или коробке, что позволяет упростить его изготовление и обеспечить - что предпочтительно - единую технологическую последовательность операций.
Решение можно понять из формулы изобретения. Оно заключается, по существу, в обеспечении оконного блока с многослойным остеклением, включающего:
(a) первое стекло (1), имеющее внутреннюю поверхность (1.1) с кромочным участком и внешнюю поверхность (1.2) с кромочным участком,
(b) второе стекло (2), имеющее внутреннюю поверхность (2.1) с кромочным участком и внешнюю поверхность (2.2) с кромочным участком,
(c) дистанционную раму, состоящую из:
(с а) полого профиля (3), который можно заполнять влагопоглощающим материалом, при этом внутреннее пространство профиля для влагопоглощающего материала ограничено, по меньшей мере, двумя боковыми стенками (5) и задней стенкой (6), причем внутреннее пространство сообщается с промежутком между стеклами, и между боковыми стенками (5) полого профиля и внутренними поверхностями первого и второго стекол располагают первый герметик (7), или
(с b) дистанционной рамы (8) из нетекучего полимерного материала
(d) оконную раму или коробку с пазом (9), который вмещает стекла, и
(e) второй слой (10) клея-герметика для приклеивания стекол и дистанционной рамы к оконной раме в форме тугой герметичной посадки.
В другом примере осуществления оконный блок с многослойным остеклением может также содержать три или более стекол, каждое из которых крепится в области кромок к дистанционной раме, что обеспечивает их параллельность и расположение на определенном расстоянии друг от друга.
Другой объект настоящего изобретения относится к способу изготовления целых оконных блоков, содержащих многослойный стеклопакет, который изготавливают с обеспечением тугой посадки с оконной рамой или коробкой в виде единой последовательности сборочных операций.
Далее будут подробнее описаны оконные блоки с многослойным остеклением, соответствующие настоящему изобретению, со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - базовая структура оконного блока с многослойным остеклением в обычном исполнении (вид в разрезе);
фиг.2 - разрез паза со стеклопакетом, содержащим в качестве дистанционной рамы полый профиль;
фиг.3 - пример осуществления с профилем в виде полимерной дистанционной рамы вместо полого профиля;
фиг.4 - другой пример осуществления с дистанционной рамой в виде полого профиля;
фиг.5 - другой пример осуществления с дистанционной рамой в виде полого профиля, который содержит на задней стенке пластину;
фиг.6 - другой пример осуществления с двумя пластинами на задней стенке полого профиля;
фиг.7 - детальный чертеж стеклопакета с дистанционной рамой в виде полимерного эластомерного профиля;
фиг.8 - пластмассовый полый профиль с металлическим покрытием.
На фиг.1 изображен боковой разрез оконной рамы или коробки со стеклопакетом, соответствующий известному уровню техники. В этом случае единственной изображенной частью оконной рамы или коробки является периферийный паз (9) с боковыми внутренними поверхностями и нижней периферийной поверхностью (9.1). В соответствии с обычным способом изготовления сначала отдельно изготавливают стеклопакет из двух стекол (1) и (2) и для этой цели к первому стеклу 1 в области кромки внутренней поверхности прикладывают дистанционную раму (А) и первый герметик. После этого к другой внешней поверхности дистанционной рамы прикладывают следующую полосу герметика и присоединяют второе стекло, так чтобы два стекла располагались параллельно между собой и могли быть при необходимости слегка прижаты друг к другу. В этой связи дистанционную раму, соответствующую известному уровню техники, можно выполнять в виде полых металлических или пластмассовых, а также эластомерных профилей, как описано в патенте США 4831799 А. Гибкие профили дистанционных рам из пенорезины данного типа поставляет Edgetech IG под названием «Super Spacer». В другом примере осуществления, соответствующем известному уровню техники, первый герметик, который служит барьером для газа и водяного пара, уже может быть экструдирован на дистанционную раму во время предыдущей рабочей операции. После предварительной фиксации двух стекол дистанционными рамами и первым герметиком (10) в U-образную выемку, образованную дистанционными рамами и внутренними поверхностями (1.1) и (2.1) стекол в области кромок, вводят второй клей-герметик, который предназначен для обеспечения достаточно сильного клеевого соединения в конструкции изолирующих стекол. Как только клей-герметик (10) достаточно отвердел, стеклопакет, изготовленный таким способом, помещают на промежуточное хранение или транспортируют к организации-изготовителю окон. Там готовый стеклопакет вставляют в оконную раму или коробку с помощью «системы стекольных брусьев». Для механической фиксации стеклопакета в оконной раме или коробке используют нижний стекольный брус (К3) и боковые стекольные брусья (К1) и - при необходимости - (К2). После этого области кромок относительно паза обычно уплотняют герметиком как снаружи (S1), так и изнутри окна (S2). И наоборот, стеклопакет можно склеивать с оконной рамой или коробкой на этапе сборки иначе, чем склеиванием в перевернутом состоянии или склеиванием на дне паза. В случае склеивания на дне паза вместо нижнего стекольного бруса (К3) применяют периферийный монтажный клей, как предложено, к примеру, в WO 02/081851. Поскольку в конструкции данного типа монтажный клей (К3) постоянно находится в прямом контакте с клеем-герметиком (10) стеклопакета, следует обеспечить химическую совместимость клея-герметика (10) кромочного соединения стеклопакета и клея (К3), используемого для склеивания с пазом, так что для склеивания с пазом применим лишь очень ограниченный набор клеев: дело в том, что химическую совместимость необходимо обеспечить на очень долгий период, а именно весь срок службы оконного блока, с тем чтобы гарантировать связку между оконным пазом и стеклопакетом в форме тугой посадки при любых погодных условиях.
Фиг.2 иллюстрирует первый пример осуществления оконного блока в соответствии с настоящим изобретением. Здесь также показан только паз (9) оконной рамы или коробки. В области кромок стекол (1) и (2) располагают в этом случае полый профиль (3) так, чтобы в области кромок оставалась U-образная выемка. Между внешними поверхностями боковых стенок (5) полого профиля и внутренними поверхностями (1.1) и (2.1) стекла располагают первый герметик (7) (первичное уплотнение), который предназначен для изоляции газа и водяного пара от внутреннего пространства стекол. Второй клей-герметик (10) выполняет в этом случае двойную функцию: он создает достаточно сильное соединение между дистанционной рамой в виде полого профиля и двумя изолирующими стеклами и одновременно служит для склеивания стекол и дистанционной рамы с оконной рамой или коробкой в форме тугой посадки.
Полые профили, соответствующие настоящему изобретению, можно выполнять как из чистых металлических материалов, таких как листовая сталь и даже - при необходимости - нержавеющая сталь, так и из алюминия, а также полимерных материалов, при необходимости - совместной экструзией с металлическими пленками.
Для герметика (7) с высоким эффектом изоляции газа и водяного пара предпочтительно использовать композиции на основе полиизобутилена и/или бутилкаучука.
Для приклеивания дистанционной рамы по внешней поверхности задней стенки полого профиля (6) к кромочным участкам внутренних поверхностей (1.1) и (2.1) стекол (1) и (2) и внутренней поверхности (9.1) дна паза можно использовать широкий выбор однокомпонентных или двухкомпонентных клеев на основе полиуретанов, полисульфидов, силиконов, акрилатов или силан-модифицированных полимеров (таких как MS-полимеры). Кроме того, можно использовать каучуксодержащие клеи-расплавы или однокомпонентные «термоплавкие клеи» на основе MS-полимеров, полиуретанов, полисульфидов, силиконов или акрилатов. В зависимости от материала оконной коробки или рамы может потребоваться нанесение на внутреннюю поверхность (9.1) паза предварительного слоя грунтовки. В оконном блоке с многослойным остеклением, соответствующем настоящему изобретению, клей-герметик для вторичного кромочного соединения аналогичен клею для приклеивания стеклопакета к оконной раме или коробке в форме тугой герметичной посадки, что позволяет исключить в этом случае любую несовместимость между различными клеями. Другим преимуществом оконного блока с многослойным остеклением, соответствующего настоящему изобретению, является возможность эффективного изготовления целого окна из стеклопакета и оконной рамы или коробки. В этой связи оконный блок можно изготовлять на заводе последовательными технологическими переходами с помощью частично или полностью автоматизированных технологий склеивания. Кроме того, данная технология изготовления позволяет помещать кромку стеклопакета глубже в основание паза. Таким образом, можно добиться лучшей звукоизоляции и превосходной теплоизоляции окна, а значит, обеспечить экономию энергии.
На фиг.3 изображена модификация изобретения: вместо полого профиля в качестве дистанционной рамы использован эластомерный профиль (8), который содержит изолирующее покрытие для газа и водяного пара предпочтительно на стороне, противоположной внутреннему пространству стекол, то есть обращенной ко дну паза. Дистанционную раму по-прежнему размещают так, чтобы вдоль внешней периферии между стеклами и дистанционной рамой (8) образовалась U-образная выемка, которая служит для вмещения второго клея-герметика. В качестве профилей эластомерных дистанционных рам здесь предпочтительно использовать вышеупомянутые «Super Spacers". Промежутки (4) между внешними поверхностями (1.2) и (2.2) стекол и параллельными внутренними поверхностями (9.1) паза можно при необходимости также заполнить клеем-герметиком (10), а можно уплотнить в верхней области кромок обычным эластомерным герметиком (ни одна из двух модификаций на фиг.3 не показана).
Фиг.4 иллюстрирует другой пример осуществления оконного блока с многослойным остеклением в соответствии с настоящим изобретением. В данном примере осуществления полый профиль (3) располагают в области кромок стекол (1) и (2) так, чтобы внешняя поверхность задней стенки (6) полого профиля образовывала одну линию с внешними кромками (1.3) и (2.3) стекол (1) и (2). В этом случае всю нижнюю область, которая образована внешними кромками (1.3) и (2.3) и внешней поверхностью задней стенки (6), а также внутренней поверхностью (9.1) дна паза, заполняют клеем-герметиком (10). Предпочтительно также заполнять клеем-герметиком (10) промежуток (4) между параллельными внутренними сторонами (9.1) паза (9) и участками кромок внешних поверхностей (1.2) и (2.2) стекол, как показано на фиг.4. При необходимости, однако, промежуток (4) можно заполнить клеем-герметиком (10) лишь частично, а верхние края уплотнить обычным эластомерным герметиком.
На фиг.5 изображена другая модификация оконного блока с многослойным остеклением, соответствующего фиг.4. Как и в модификации, соответствующей фиг.4, внешнюю поверхность задней стенки (6) полого профиля (3) располагают на одной линии с внешними кромками (1.3) и (2.3) стекол (1) и (2). Кроме того, на задней стенке полого профиля в области кромок имеется ребро (6.5), выступающее за пределы задней стенки, которое обеспечивает заданный промежуток между конструкцией стекол и дистанционной рамы и внутренней поверхностью (9.1) дна оконного паза (9). Обычно данный промежуток, задаваемый ребром, составляет от 2 до 5 мм. Кроме задания промежутка между задней стенкой (6) полого профиля и дном паза данное ребро (6.5) может также облегчать заполнение промежутка клеем-герметиком (10) целенаправленным образом и без воздуха, поскольку она устанавливает направление потока клея. На фиг.5 также представлена модификация, в которой промежуток (4) между параллельными внутренними поверхностями паза (9) и внешними поверхностями (1.2) и (2.2) стекол заполняют клеем-герметиком (10) лишь частично. Кроме того, здесь показано, что верхнюю кромку паза снабжают внешним герметиком (S1) и внутренним герметиком (S2) из эластомерного материала.
На фиг.6 показана другая конструкция оконного блока, соответствующая настоящему изобретению, с полым профилем (3), на задней стенке (6) которого предусмотрено ребро (6.6) в каждой из двух кромочных областей. Данная конструкция позволяет заполнять клеем-герметиком (10) только пространство, ограниченное задней стенкой (6), ребрами (6.6) и внутренней поверхностью (9.1) дна паза. При необходимости можно также полностью или частично заполнять клеем-герметиком (10) промежуток (4) между параллельными поверхностями паза (9) и внешними поверхностями (1.2) и (2.2) стекол. Данная модификация на фиг.6 не показана.
На фиг.7 изображен разрез стеклопакета, не вставленного в оконную коробку, с дистанционной рамой в виде гибкого профиля из пеноматериала. Основная вспененная структура профиля (70) может состоять, к примеру, из гибкого кремнийорганического пенопласта или других термоэластопластов, уже упомянутых выше. В канавке (75) располагают первый герметик, служащий барьером для водяного пара и газа относительно промежутка между стеклами и выполненный предпочтительно из полиизобутиленового материала. Второй клей-герметик (72) можно выполнять на основе силиконового полимера, полиуретанового полимера, полисульфидного полимера или клея-расплава. В примерах осуществления настоящего изобретения данный клей-герметик служит одновременно клеем-герметиком (10) для склеивания стеклопакета с оконной коробкой или рамой в форме тугой посадки. При необходимости гибкая пенорезина может также содержать на боковых поверхностях (73) контактный клей на основе акрилатных полимеров для облегчения временной фиксации двух стекол с дистанционными рамами во время сборки. К стенке (74) эластомерного профиля, противоположной промежутку между стеклами, присоединяют многослойный барьер для пара, который можно выполнять в виде вышеупомянутых покрытий или пленок из поливинилиденхлорида или металлизированного полиэтилентерефталата, а при необходимости в виде комбинации двух указанных материалов с другими полимерными слоями. Как уже упомянуто выше, профили дистанционных рам данного типа из вспененных термоэластопластов поставляет на рынок Edgetech под торговым наименованием «Super Spacer».
На фиг.8 изображена дистанционная рама в виде полого профиля из полимерного материала (81) и металлической пленки (82) на стороне, противоположной промежутку между стеклами. Полимерный профиль (81) можно выполнять из обыкновенного поливинилхлорида или полипропилена, а внешнее металлическое покрытие (82) - из нержавеющей стали или алюминия. Дистанционные рамы данного типа предпочтительно изготовлять совместной экструзией металлической пленки и полимерного материала. Металлическую пленку можно в этом случае также заглублять в матрицу полимерного материала.
Оконный блок с многослойным остеклением, соответствующий настоящему изобретению, можно изготовлять различными способами.
В одном примере осуществления предварительно фиксируют стекла (1) и (2) с помощью полого профиля (3), на который уже нанесен первый герметик (7), зафиксированные стекла помещают в оконную коробку или раму, расположенные горизонтально, и затем вводят клей-герметик (10) (при необходимости - под большим давлением) в заданный промежуток между внутренней поверхностью (9.1) дна паза и внешней поверхностью задней стенки дистанционной рамы и промежуток (4) через соответствующие отверстия в пазу (9). Отверстия в пазу, необходимые для этой цели, на чертежах не показаны.
Разумеется, оконный блок можно также собирать вертикально в соответствующих креплениях способом, аналогичным вышеописанному.
Аналогичным способом вместо полого профиля (3) можно вставлять профиль (8) дистанционной рамы из пенорезины как при горизонтальной, так и при вертикальной сборке.
В принципе можно сначала размещать в горизонтальной оконной коробке или раме первое стекло (1) с выдерживанием промежутка (4). Для выдерживания промежутка между окном и внутренней поверхностью (9.1) паза можно поместить кольцевую прокладку (на чертежах не показана), но можно также нанести на внешнюю поверхность стекла (1.2) или внутреннюю поверхность (9.1) паза соответствующий предварительный слой клея-герметика (10). Следующим шагом в области кромки внутренней поверхности (1.1) стекла устанавливают дистанционную раму в виде полого (3) или пенорезинового (8) профиля с предварительно нанесенным первым герметиком (7). После этого на второй стороне полого профиля (3) или дистанционной рамы (8) размещают внутренней поверхностью (2.1) стекло (2), которое при необходимости слегка прижимают. Затем через соответствующее отверстие в пазу (9) вводят (предпочтительно под давлением) клей-герметик (10) (отверстия на чертежах не показаны). После окончательного твердения слой клея/герметика (10) обеспечивает клеевое соединение между стеклопакетом и оконной рамой или коробкой в форме тугой герметичной посадки. При необходимости можно уплотнить кромочные участки паза над промежутками (4) эластомерным герметиком (S1) или (S2) прямо на месте изготовления оконного блока с многослойным остеклением. Однако можно подождать и создать данное кромочное уплотнение на месте использования окна.