由合成材料製成的兩個型材的關聯件的製作方法

2023-10-08 13:55:19 1

專利名稱：由合成材料製成的兩個型材的關聯件的製作方法
技術領域：
本發明涉及使用插入到型材端部中的連接器的兩個型材的關聯件，所述型材基於合成材料。這種關聯件尤其用於形成隔熱玻璃構件的插件框架。術語「型材端部」被理解為意味著兩個分離型材的兩個自由端。
背景技術：
一種公知類型的隔熱玻璃構件包括兩片玻璃，其由諸如空氣、氬和氪層的氣體層分離，並且藉由間隔器框架分離開並且固定在一起，所述間隔器框架包括摺疊空心型材或者由稱為連接器的角度部件組裝的型材。90°角度部件通常稱為託架。
為了確保玻璃構件被密封，間隔器框架通過丁基橡膠類型的彈性體卷邊被結合到玻璃片材，所述彈性體卷邊直接施加到所述型材，從而通過將該卷邊擠壓通過管口而形成間隔器框架。
在組裝玻璃構件之後，彈性體密封卷邊起作用為提供玻璃片材的臨時機械固定。 最後，聚硫化物或聚氨酯或其它矽樹脂類型的交聯密封樹脂被注入到由兩個玻璃片材和間隔器框架界定的外圍溝槽中，藉此完成玻璃片材的機械組裝。丁基橡膠的目的主要在於使得玻璃構件的內部被密封不經受水蒸氣，而樹脂密封不經受液態水或溶劑。
所使用的空心型材通常由諸如鋁的金屬製成。然而，目前，有時使用合成材料型材，例如在專利申請EP 852 280,EP 127 739或US 5沈0112中所述的；因此合成材料型材具有較低的導熱係數，從而使得可能由此得到對於玻璃構件的更好絕熱作用。
然而，這種合成材料型材具有不同於常規鋁型材觀測到的機械強度，這尤其可導致增加的剛度問題。這種機械強度性能上的不同以及源自於此的問題尤其在大型間隔器框架中出現，尤其是在間隔器框架的角部出現。因此，針對這種型材在雙層玻璃構件中的可能應用，這些型材的加固是重要問題。最顯著的是，在角部出現這種問題。
例如，這是首先尤其在專利申請EP 852 230中提出用玻璃纖維加固這種塑料型材自身的原因。
然而，當塑料是脆弱的時，例如當塑料用玻璃纖維加固時，難以得到或者甚至不可能得到雙層玻璃構件的間隔器框架的90°角部，所述90°角部在所述玻璃構件整個壽命上具有可接受的外觀以及充分的密封。
在任何情形中，熱塑性塑料型材簡單彎曲90°以形成間隔器框架的角部甚至在該型材不包含玻璃纖維時也會引發應力，該應力至少賦予最終玻璃構件在角部中的相對不吸引人的外觀，材料的卷邊在彎曲部的兩側延伸。此外，在最嚴重的情形中，90°彎曲所產生的應力引發型材在彎曲部位置處破裂或甚至斷裂的危險，當用於型材製造的塑料是剛性的時，這種危險甚至更為嚴重。即使在系統上不出現這種破裂，清楚的是，由於這種彎曲在間隔器框架的一些中的故障(即使十分罕見)也不能被製造商接受，因為該故障導致在密封雙層玻璃構件中的明顯故障。

發明內容
因此，本發明的目的在於提出一種新產品，所述新產品源自型材通過連接器來關聯，所述關聯同時確保 -雙層玻璃構件的密封； -組件的加固機械強度；以及 -雙層玻璃構件的美觀，尤其是在雙層玻璃構件的角部處。
更確切地說，本發明涉及通過將用於雙層玻璃構件的插件框架的組成型材的兩端抵接在一起而形成的關聯件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優選地由合成材料製成的連接器而固定在一起，所述連接器包括中心部分和配置有錨定機構的至少兩個延伸部或翅部，所述錨定機構使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特徵在於，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸並且至少在其整個斜切邊緣的大部分上熔合。
根據本發明的產品源自合成材料型材的關聯，所述合成材料型材是本領域已知的。例如，為了得到框架的90°角部，根據本發明，這些型材事先沿著45°的角度斜切。在切割之後，由連接器加固的兩個型材被抵接，以便形成90°的角度。
例如，對於兩個型材之間的連接，可能的是使用在專利申請FR 2905 972中所描述的塑料連接器，這不被認為是限制性的。在該專利申請中，提出一種具有中心部分和兩個翅部的塑料連接器，所述翅部配置有在裝配之後與型材端部的內部產生摩擦的柔性錨定機構。與完全由塑料製成的連接器相比，該解決方案使得可能防止型材爆裂，該連接器沿著其整個長度明顯地太大以便在其被強制插入到型材中之後確保固定。
根據本發明的主要特徵，部件通過兩個型材之間的抵接而接觸的至少端部部分被熔合，這尤其通過使用超聲波來實現，以便確保連接以及因此雙層玻璃構件的密封，而連接器通過其部分提供組件的機械強度。因此，最終得到雙層玻璃構件的插件框架，其外觀是無缺陷的、在角部尤其如此。
在本發明的可能實施例中，可選地單獨或組合地求助於包括下述配置中的一個和 /或其它配置 -所述型材端部沿著45°角度斜切、被抵接以便形成直角、以及在通過所述抵接而接觸的至少邊緣上熔合； -所述型材端部在距其邊緣小於5mm的厚度上熔合，且優選地在距其邊緣小於2mm 的厚度上熔合； -錨定機構包括在延伸部的外圍處形成突起的凸起部或凸塊，所述突起建立與型材的內壁接觸的區域； -所述凸起部的端部中的至少一些、優選地全部被熔合，以便在型材的內壁與連接器的翅部之間建立接觸； -所述凸起部包括剛性支柱，所述支柱突出在每個翅部的兩個相反側面的每個側面上並且在型材端部的內部上施加點應力； -所述凸起部採用延伸突出的唇緣以及自由端的形式，所述自由端接觸型材端部的內壁； -所述凸起部採用止擋件的形式； -連接器的錨定機構基於優選地填充有加固纖維的聚醯胺、SAN、PP或PE。
角部連接器和兩個型材端部之間的關聯件對於形成框架尤其十分有用，以便構成隔熱玻璃構件的插件，本發明還涉及該框架。另外，本發明還涉及一種隔熱玻璃構件，所述隔熱玻璃構件包括形成用於玻璃構件的插件的這種框架。
最後，本發明涉及一種用於得到如上所述的關聯件的過程，其中，超聲波被使用， 以得到型材端部的邊緣的熔合；和/或超聲波被使用，以熔合在翅部本體的外圍處形成突起的凸起部的端部。


現將結合附圖更詳細地描述本發明的其它優勢和特徵，在附圖中 圖Ia是將第一型材的端部與形成角部接頭的連接器關聯的截面圖； 圖Ib是從圖Ia中的型材的剖切線A-A』截取的視圖； 圖2是與圖Ia相同的視圖，其中示出了關聯的第二型材的端部的定位； 圖3是與圖2相同的視圖，其中示出了用於超聲波焊接兩個型材的機構； 圖4是根據本發明最後得到的關聯件的截面圖，其中，兩個型材的端部以整體和不可滲透的方式通過連接器結合到一起，具有無瑕疵的外觀。
具體實施例方式要清楚理解的是，附圖以及現將針對附圖描述的實施例僅構成本發明其它實施方式示例的一個實施方式示例並且決不被認為限制本發明的範圍。相反，還要清楚理解的是， 現將進行結構描述的根據本發明構成關聯件的各個結構元件必要地在下文設計的實施例中組合示出，但是仍應當被認為每個所公開的結構元件是獨立的並且尤其能夠在本發明的涵義內應用到本發明其它等同的實施例中，為了簡明起見未描述這些等同的實施例。
圖Ia描述了獲得根據本發明的關聯件的第一步驟，所述關聯件最後在圖4中示出，其中兩個型材端部10和11通過鄰接和使用連接器2而連接。
型材10和11的截面在圖Ib中示出，所述型材10和11由合成材料(例如SAN的熱塑性塑料、聚丙烯PP、矽樹脂或矽樹脂泡沫類型)製成、可選地加固有玻璃纖維5，並且優選地例如根據在專利申請EP852 280中在先描述的技術在其一個面部上配置有薄金屬塗層(未示出)。根據本發明並且如圖Ia所示，第一型材10的空心端部事先以45°斜切。
通常，參考圖1-4，角部連接器2包括中心部分21以及兩個延伸部或翅部22和23， 其在中心部分的兩側沿著縱向軸線B延伸。兩個翅部以90°定向，以便得到角部連接器。
對於這種應用，例如，筆直連接器從一個翅部的一端沿著縱向軸線B到另一翅部的一端的長度可以是大約50mm ；連接器沿著其在垂直於軸線B的平面內最短延伸的截面可具有在大約3至IOmm的高度和6至30mm的寬度。
根據本發明，連接器由合成材料製成，合成材料例如可選地填充有加固纖維(例如，玻璃纖維)的塑料，該連接器優選地通過模注得到。對於塑料的示例，其可由聚醯胺、聚乙烯、SAN或其它聚丙烯製成。
翅部22和23是大致平行六面體形狀。它們均具有兩個相反的縱向面部M和25以及兩個相反的橫向壁。
例如，橫向壁包括支柱(未示出)形式的凸起部，其旨在與型材端部的內壁協作， 以便構成將連接器錨定在端部中的剛性機構，因而在連接器的翅部22被接合在型材10中時牢固地固定型材10。剛性支柱還將連接器對中在型材端部，從而使得兩個型材端部能夠以平行方式彼此面向。
翅部22、23中的每個在其自由端還包括至少一個、優選地兩個平行的間隔開的柔性唇緣30和31，其構成用於接合在型材端部中的連接器的附加錨定機構。
優選地，這些柔性錨定機構對於其必須完成的功能而言展示得到的柔性或彈性， 這一方面由於通過錨定機構所製造的材料以及形狀，在另一方面，由於錨定機構在其周圍不存在超過對於將其緊固到連接器翅部所需最小量的材料。
例如，柔性唇緣基於大致彈性塑料，例如聚醯胺、聚丙烯PP或聚乙烯PE或SAN，優選地例如填充有按重量計大約30%的玻璃加固纖維。有利地，柔性唇緣由與其它剛性錨定機構(支柱)相同的材料製成並且製成為連接器的本體，以便例如通過模製以單次操作製造整個連接器。
因此，柔性唇緣30和31構成從連接器的翅部22的面部突出的固定系統，以便在連接器結合到型材10的空心端部中之後保持連接器被阻塞。在連接器被接合之後，柔性唇緣藉由其端部34防止連接器完全移出型材端部，該端部34建立與型材的內壁的十分強韌的接觸區域。
在不偏離本發明範圍的前提下，連接器的中心部分21可包括橫向凸塊，其構成相對於翅部的橫向面部M和25的凸起部，以便在連接器被完全插入到該端中時提供用於端部每側的止擋件(分別附圖標記為21a和21b)。
對於這種連接器結構以及藉由該連接器用於在兩個型材端部之間進行角部連接的補充細節的進一步說明，可參考在專利申請FR 2 905 972中描述的實施例。
在圖2和3中描述了導致根據本發明得到的兩個型材端部的關聯件的過程的步馬聚ο 根據圖2的示意圖，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並且可在其整個相應邊緣40和41大致接觸。
如針對圖1先前已經描述的，橫向壁例如包括支柱(未示出)和唇緣(30，31)形式的凸起部，其旨在與型材端部(10，11)的內壁協作，以便構成用於將連接器錨定在第二型材11端部中的剛性機構，因而當連接器的翅部23接合到該型材中時牢固地固定該型材。 例如，柔性唇緣30和31 (尤其是，經由其端部34)因而構成固定系統，其從連接器的翅部23 面部突出並且在連接器藉由其翅部23根據箭頭60所述的接合運動接合在型材11的空心端部中之後防止連接器的任何移除。
圖3描述了本發明的基本步驟的一個可能但非限制性的實施例，其中最簡單地通過使用超聲波熔合兩個型材之間抵接而接觸的部分的端部部分。該步驟尤其使得可能確保在角部和因此雙層玻璃構件的連接處間隔器框架的完好密封同時保持兩個型材之間角部連接的完美外觀。
更確切地，參考圖3，在抵接以45°斜切的兩個型材端部10和11以使得其邊緣接觸之後，超聲波焊接機構50被放置成接觸型材端部10和11中至少一個的表面。
藉由公知為超聲焊頭或釺焊焊頭的振動工具，高頻振動被傳送到所述兩個部件。 藉由在兩個部件10和11在接口(也就是說，在其邊緣40和41)通過摩擦產生的熱量而形成焊接。
已知的是，機構50尤其可包括附連裝置、電磁傳感器或轉換器、以及一個或多個超聲焊頭，所述附連裝置便於將要焊接的部件固定，所述電磁傳感器或轉換器將產生高頻波，所述超聲焊頭將超聲波傳輸到要焊接的部件。
當然，所述機構50在型材10、11的表面處的位置、焊接時間、型材和超聲焊頭類型、超聲焊頭數量、功率和使用頻率範圍均根據本領域的技術配置和調節，尤其根據要焊接的塑料的化學性質(尤其是要焊接的塑料的各自熔點)、要焊接部件的厚度、以及期望焊接的厚度而變化。
使用超聲波熔合技術最終使得可能在型材的端部得到角部聯接區域70，其優選地是完好不可滲透的並且具有完美外觀。
此外，申請人進行的實驗表明，在使用也由熱塑性塑料(尤其是，與用於型材大致相同的塑料)製成的插件以及具有凸起部形式的錨定機構(尤其是前述類型)的情形中， 所述錨定機構建立與型材端部的內壁緊密接觸的區域，所述凸起部的端部也在超聲波作用下在所述接觸區域熔合，以便建立與型材的連接的十分強韌區域，以因此大致顯著加固所述形成在角部之間的關聯件。
因此，在圖3和4中，熔合區域用圓畫出，其允許當然不僅在角度聯接區域70、還在柔性唇緣30和31的熔合端部34、在橫向壁(未示出)定位的支柱、以及還在止擋件21a 和21b處進行加固。
因此，最後如圖4所述，通過在型材10和11的端部、在角部聯接區域70熔合，得到焊接的兩個型材10和11的關聯件，其是完好不可滲透的並且具有完美外觀，同時通過角部聯接件或託架2提供所述關聯件的剛度，所述剛度通過對應於連接器凸起部的端部以及型材的內壁的熔合材料的連續區域而加強。
權利要求
1.一種通過將用於雙層玻璃構件的插件框架的組成型材(10，11)的兩端抵接在一起而形成的關聯件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優選地由合成材料製成的連接器( 而固定在一起，所述連接器包括中心部分和配置有錨定機構(30，31)的至少兩個延伸部或翅部02，23)，所述錨定機構使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特徵在於，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸並且至少在其大致整個斜切邊緣(40，41)熔合。
2.根據權利要求1所述的關聯件，其特徵在於，所述型材端部沿著45°的角度斜切，所述型材端部被抵接以便形成直角並且通過所述抵接接觸而至少在其邊緣熔合。
3.根據權利要求1或2所述的關聯件，其特徵在於，所述型材端部在從其邊緣小於5mm 的厚度上熔合，且優選地在從其邊緣小於2mm的厚度上熔合。
4.根據前述權利要求中任一項所述的關聯件，其特徵在於，錨定機構包括在延伸部的外圍處形成突起的凸起部或凸塊(30，31，21a，21b)，所述突起建立與型材的內壁接觸的區域。
5.根據權利要求4所述的關聯件，其特徵在於，所述凸起部的端部中的至少一些、優選地全部被熔合，以便在型材的內壁與連接器的翅部(22，2；3)之間建立接觸。
6.根據權利要求5所述的關聯件，其特徵在於，所述凸起部包括剛性支柱，所述支柱突出在每個翅部02，23)的兩個相反側面的每個側面上並且在型材端部的內部上施加點應力。
7.根據權利要求5所述的關聯件，其特徵在於，所述凸起部採用延伸突出的唇緣(30， 31)以及自由端(34)的形式，所述自由端接觸型材端部的內壁。
8.根據權利要求5所述的關聯件，其特徵在於，所述凸起部採用止擋件Qla，21b)的形式。
9.根據前述權利要求中任一項所述的關聯件，其特徵在於，連接器的錨定機構(30， 31)基於優選地填充有加固纖維的聚醯胺、SAN、PP或PE。
10.一種框架，所述框架包括根據前述權利要求中任一項所述的至少一個關聯件。
11.一種隔熱玻璃構件，所述隔熱玻璃構件包括根據權利要求10所述的框架，所述框架形成用於玻璃構件的插件。
12.一種用於得到根據權利要求1-9中任一項所述的關聯件的過程，其中，使用超聲波，以熔合型材端部的邊緣以及可選地熔合在延伸部本體的外圍處形成突起的凸起部的端部。
全文摘要
一種通過將用於雙層玻璃構件的插件框架的組成型材(10，11)的兩端抵接在一起而形成的關聯件，所述型材包括合成材料或主要由合成材料構成，所述合成材料通常是熱塑性材料，所述型材使用優選地由合成材料製成的連接器(2)而固定在一起，所述連接器包括中心部分(21)和配置有錨定機構(30，31)的至少兩個延伸部或翅部(22，23)，所述錨定機構使得型材的所述端部圍繞連接器固定在一起，其特徵在於，通過連接器固定在一起的所述型材端部沿著互補的各自角度斜切，使得所述端部彼此接觸並且至少在其大致整個斜切邊緣(40，41)熔合。間隔器框架包括這種關聯件，隔熱玻璃構件包括這種框架。
文檔編號E06B3/96GK102187045SQ200980141616
公開日2011年9月14日 申請日期2009年10月16日 優先權日2008年10月20日
發明者R·蘇夫拉 申請人:法國聖-戈班玻璃公司