Розпірний вузол (варіанти) та вузол вікна (варіанти)

Даний винахід стосується композиційного розпірного пристрою й ущільнювача, які можуть бути використані, зокрема, при виробництві термоізоляційних шар увати х конструкцій, таких як вікна. Процедура монтажу ізольованого віконного блоку загалом представляє собою укладання одного листа заскленої конструкції поверх іншого на визначеній фіксованій відстані і потім інжекцію ущільнювальної речовини у простір між двома заскленими конструкціями по й вздовж периферії цих двох конструкцій, що формує, таким чином, шарувату систему, яка має герметизований повітряний карман між цими двома конструкціями. На практиці засклені конструкції звичайно представляють собою листи скла, але це може бути також і пластмаса. Щоб утримувати засклені конструкції на необхідній відстані одна від одної, між цими конструкціями часто вставляється розпірна шина для підтримки потрібної відстані під час інжектування ущільнювальної речовини на місце. Крім того, розпірна шина й ущільнювач можуть бути заздалегідь зібрані в окремий блок і після монтажу поміщені в простір між заскленими конструкціями, утворюючи віконну конструкцію. В результаті процесу виробництва віконних блоків усередині герметизованого повітряного простору часто залишаються волога й органічні матеріали. Для мінімізації впливу вологи й органічних матеріалів, що залишилися в герметизованому повітряному кармані, як середовище, яке поглинає ці випадкові речовини, можуть використовуватися десиканти. Однак, звичайно, якась кількість вологи все одно попадає в герметизований повітряний карман або залишається в ньому протягом часу, коли віконний блок знаходиться на технічному обслуговуванні в умовах експлуатації. Використання десикантів перешкоджає конденсації вологи на внутрішній поверхні листів скла і їх помутнінню в ході експлуатації віконних блоків. Десиканти можуть бути введені в розпірну раму, в ущільнювач або в систему ущільнювач/розпірна рама в тому випадку, коли вузол ущільнювач/розпірна рама представляє собою окремий елемент. Для того, щоб поглинати додаткову вологу, яка проникає у віконний блок протягом його експлуатаційного терміну служби, у вузол ущільнювач/розпірна рама вводиться додатковий десикант поверх тієї кількості, яка необхідна для поглинання первісного об'єму вологи. Теплопровідність по краях віконного блоку звичайно вища, ніж у центрі, оскільки теплова енергія проходить від однієї заскленої конструкції до іншої через повітря, що знаходиться у герметизованому повітряному кармані, не так швидко, як через матеріали, що входять до складу вузлів ущільнювач/розпірна рама, виготовлених за відомими технологіями. Різноманітні попередні технології виробництва вікон є громіздкими і потребують великих трудови х ви трат або дорогого устаткування. Подолання недоліків, які раніше обговорювалися, [описується в патенті США №4 431 691], виданому Грінлі (Greenlee), в якому ущільнювач і розпірна планка, яка має фальцьовану або профільовану розпірку, призначаються для підтримки певної відстані між листами скла при їх стисканні, де зазначена планка містить у собі фальцьований або профільований розпірний засіб, вмонтований або обгорнений в деформівний ущільнювач. Ця розпірна планка має ту перевагу, що вона є гн учкою вздовж її поздовжньої осі, що дає можливість скручувати її для збереження. Таким чином, вузол Грінлі представляє собою окремий елемент, в якому ущільнювач містить десикант. Вузол Грінлі, хоча в ньому і враховуються недоліки попередніх конструкцій, після монтажу скляної конструкції не забезпечує плоску лінію прямої видимості, що викликано хвилястістю розпірної рами, яка з'являється після того, як засклені конструкції поставлені на місце і притиснуті одна до одної. Лінія прямої видимості у вікні представляє собою частину вузла розпірна рама/ущільнювач, яку видно через скло, але яка не знаходиться з ним у контакті. Наявність такої плоскої лінії прямої видимості бажана для підвищення естетичної якості встановлених вікон. Крім того, за методикою Грінлі використовуються великі кількості ущільнювального матеріалу, необхідного для обгортання розпірної рами, і даний вигнутої форми вузол може розтягуватися під час його накладення також і вздовж його поздовжньої осі. Таке розтягання може також привести до складностей у підтримці плоскої лінії прямої видимості. Як і раніше є необхідність у безперервному гнучкому вузлі розпірної рами, який має поліпшені характеристики і який не допускає поздовжнього розтягування і полегшує виробництво віконного вузла, який має плавну лінію прямої видимості. Більш того, було б бажано, щоб такий безперервний вузол розпірної рами був більш ефективною у вартісному відношенні продукцією, яка має в той же час конструктивну стабільність і переваги конструкції Грінлі. Було б бажано також, щоб такий вузол допускав більш точний радіус при згинанні розпірного пристрою по кутах. Таким чином, безперервний вузол розпірної рами даного винаходу має переваги, які полягають у скороченні кількості необхідного ущільнювального матеріалу при збереженні робочих характеристик ущільнювача і смуги розпірного пристрою; усуненні дорогих і складних конструкцій розпірної шини; усуненні тенденції розтягування матеріалу вздовж поздовжньої осі; зменшенні теплопровідності герметизованої віконної конструкції шляхом зменшення теплопровідності вузла розпірної рами і забезпеченні необхідної здатності формування більш гострих кутів. Ще одна задача даного винаходу полягає в тому, щоб предмет винаходу можна було змонтувати для забезпечення легкості збереження, дозовано розподіляти і прикладати до шаруватих структур, таким як герметизовані скляні конструкції. Згідно з одним аспектом даного винаходу передбачається гнучкий, стійкий до роздавлювання ущільнювач і смуга розпірного пристрою, або складена стрічкова конструкція, яка включає розпірну раму, що розташована в поздовжньому напрямку, яка включає ребристу або гофровану трубку з гнучкого матеріалу. Труба знаходиться, принаймні, у частковому контакті з адгезивним ущільнювачем, який містить десикант. В одному конструктивному виконанні в адгезивний шар включена пароізоляція. В іншому конструктивному виконанні використовується десикант, який містить верхній шар. Фіг.1 представляє собою місцевий вид у перспективі з зображенням окремих частин у розрізі, який показує конструктивне виконання вікна, виконане згідно з даним винаходом; Фіг.2 представляє собою вид у плані ребристої або гофрованої трубки згідно з конструктивним виконанням даного винаходу; Фіг.2А представляє собою вид у плані ребристої або гофрованої трубки, вигнутої в к утову конфігурацію згідно з конструктивним виконанням даного винаходу; Фіг.3 представляє собою поперечний переріз розпірного вузла згідно з конструктивним виконанням, показаним на Фіг.1; Фіг.4 представляє собою місцевий вид у перспективі з зображенням окремих частин у розрізі, який показує інше конструктивне виконання вікна, виконане згідно з даним винаходом; Фіг.5 представляє собою вид у плані ребристої або гофрованої трубки згідно з конструктивним виконанням даного винаходу, показаним на Фіг.4; Фіг.5А представляє собою вид у плані ребристої або гофрованої трубки згідно з конструктивним виконанням даного винаходу, показаним на Фіг.4; Фіг.6 представляє собою поперечний переріз розпірного вузла згідно з конструктивним виконанням, показаним на Фіг.4. Посилаючись тепер на креслення, можна бачити, що Фіг.1 зображує складену конструкцію 10, таку як віконний блок, але не обмежену тільки їм, яка включає перший елемент 12, що настилається, і другий елемент 14, що настилається, які мають звернені одна до одної, у більшості випадків паралельні поверхні. Перший 12 і другий 14 елементи, що настилаються, звичайно представляють собою засклені конструкції, такі як скляні панелі. Елементи 12 і 14, що настилаються, з'єднані разом, утворюючи огороджений простір 16, який герметично ізольований складеною стрічковою конструкцією, тобто вузлом 18 розпірна рама/ущільнювач, який включає ущільнювач 20, який, принаймні, частково служить оболонкою розпірної рами 22. Як показано на кресленнях, елементи 12 і 14 виготовляються зі скла. Однак, варто розуміти, що винахід має застосовність у середовищі необмеженої різноманітності конструкцій або конструкційних матеріалів, які включають, наприклад, цемент, бетон, цеглу, камінь, метали, пластмаси і дерево. Як показано на Фіг.1 і 4, для цілей даного патенту визначення «внутрішній» означає бік, звернений до герметизированого повітряного кармана 16 віконного блоку 10, у той час як визначення «зовнішній» означає бік, звернений назовні по відношенню до герметизованого повітряного кармана 16 віконного блоку 10. Крім того, на Фіг.3 і 6 показані використовувані тут орієнтації осей х, у і z. В одному варіанті конструктивного виконання даного винаходу, який ілюструється на Фіг.1, можна бачити, що винахід містить у собі тр убку розпірної рами 22 і адгезивний ущільнювач 20. В іншому варіанті конструктивного виконання в адгезивному ущільнювачі 20 передбачається пароізоляція 24. У кращому варіанті конструктивного виконання трубка 22, принаймні, частково герметизована адгезивним ущільнювачем 20 з пароізоляцією 24, розміщеною в адгезивному ущільнювачі 20. Адгезивний ущільнювач 20 може також містити десикант. Даний винахід може також включати верхній шар 26, приклеєний до зверненої всередину поверхні адгезивного ущільнювача 20. Верхній шар 26 в основному розташований вздовж лінії прямої видимості і часто використовується для поліпшення естетики віконного блоку 10, хоча він також містить і десикант. Десикант може розміщуватися у верхньому шарі 26, або, в альтернативному варіанті, десикант може розміщуватися як в адгезивному ущільнювачі 20, так і у верхньому шарі 26. Розпірна рама 22 представляє собою подовжену конструкцію, яка може бути вигн ута, утворюючи кут, і має поперечний переріз, що змінюється повторюваним образом уздовж поздовжньої осі подовженої конструкції. У кращому варіанті конструктивного виконання розпірна рама 22 представляє собою трубку. Як видно на Фігурах 1, 2, 4, 5, 6 розпірна трубка 22 переважно гофрована або має ребристу поверхню, тобто має поперемінні западини і гребені, принаймні, на її зовнішній поверхні. Для цілей даного винаходу терміни "ребристий" або "гофрований" можуть використовуватися взаємозамінним чином. Фахівець у даній області може легко зрозуміти, що внутрішня поверхня ребристої трубки може бути або гладкою, або ребристою, або сумішшю двох ци х поперемінних типів поверхні. Ребра 28 трубки 22 допомагають у формуванні кутів, допускаючи велику гн учкість при додаванні до трубки 22 згинаючого зусилля, не допускаючи в той же час зломів на трубці. Отже, зовнішній розмір поперечного перерізу і внутрішній розмір поперечного перерізу трубки 22 залишаються власне кажучи тими ж при формуванні кута. Крім того, ребра 28 гофрованої трубки 22 можуть допомогти в збереженні кутоподібної форми, коли трубка 22 вигнута в таке положення. Передбачається, однак, що фа хівець у даній області може легко помітити, що в даному винаході можуть бути використані і трубки іншого типу. В одному варіанті конструктивного виконання тим елементом, що змінюється повторюваним чином вздовж поздовжньої осі, є площа поперечного перерізу розпірної рами 22. Прикладом розпірної рами 22, яка має такий поперечний переріз, є кільцеподібна конфігурація. Кільцеподібна конфігурація звичайно також має індивідуальні, принаймні, частково кругові ребра 28. На Фіг.2 і 2А показане конструктивне виконання даного винаходу, яке має різні розміри ребер і неребристих частин 30 трубки. Фахівець у даній області може легко помітити, що для виготовлення трубки, яка буде легше згинатися в кути, можуть бути використані різні конфігурації ребер. Крім того, ребра різної конфігурації можуть бути використані як фіксуючі ребра. В іншому варіанті конструктивного виконання тим елементом, що змінюється повторюваним чином вздовж поздовжньої осі, є орієнтація поперечного перерізу. Прикладом розпірної рами 22, яка має такий поперечний переріз, є спіральна конфігурація. Спіральна конфігурація звичайно має одне ребро, яке обертається навколо розпірної рами практично по всій її довжині. Фахівець у даній області може легко помітити, що спіральна конфігурація може забезпечуватися й іншими конфігураціями ребер 28. Фіг.4-6 ілюструють варіанти конструктивного виконання даного винаходу, які мають розпірну раму 22, яка має в цілому прямокутну конфігурацію поперечного перерізу. Однак, фахівець у даній області може легко помітити, що фактично може бути використана будь-яка багатокутна конфігурація, правильна або неправильна, також як і будь-яка комбінація дуг і прямих ліній, яка приводить до замкнутої фігури. Як показано на Фіг.4, хоча конфігурація поперечного перерізу в цілому має прямокутну форму, можна бачити, що в даному конструктивному виконанні кути злегка скошені, так що в результаті виходить восьмибічний поперечний переріз, який в цілому має прямокутний вигляд. Ребриста трубка 22 може мати будь-яку конфігурацію поперечного перерізу, яка включає кільцеву, кругову, овальну, еліптичну, прямокутну або багатокутну, але таку, що не обмежена тільки цими формами. На Фіг.3 показаний варіант конструктивного виконання, яке має в цілому кільцевий переріз. Показаний на Фіг.3 варіант конструктивного виконання, як це найкраще видно на Фіг.2 і 2А, має індивідуальні ребра 28, розташовані навколо всього поперечного перерізу. У даному конструктивному виконанні ребра 28 переважно мають кільцеву форму. У ще одному варіанті конструктивного виконання даного винаходу ребра 28 гофрованої трубки 22 розміщуються тільки частково навколо трубки 22. Як показано на Фіг.5А, ребра 28 розміщуються навколо тільки трьох сторін гофрованої трубки 22, яка має в цілому прямокутний переріз. Як показано на Фіг.5А, поверхня, що не має ребер, поверхня лінії прямої видимості 32, переважно є поверхнею, яка звернена у внутрішній бік віконного блоку. Крім того, з цієї поверхні можуть бути вилучені адгезивний ущільнювач і/або верхній шар. Це дозволяє гладкій поверхні гофрованої трубки 28 із прямокутним перерізом забезпечити бажану плавну лінію прямої видимості. Коли адгезивний ущільнювач 20 і верхній шар 26 вилучені, краще, щоб десикант утримувався в матеріалі, що утворює тр убку 22. Ребриста трубка 22 може бути виготовлена з будь-якого підходящого матеріалу, включаючи пластмаси, еластомери, метали, паперову масу або шаруваті стр уктури, які складаються з будь-якої комбінації цих матеріалів. Ребриста трубка 22 може бути виготовлена за допомогою кожної з добре відомих технологій, включаючи безперервне лиття або формования роздмухуванням. Ребриста трубка 22 може також містити в собі арматурний дріт. Завдяки ребристій конструкції, трубка 22 стійка до роздавлювання, тобто здатна до опору силам, які прагнуть зменшити відстань між заскленими конструкціями під час їх використання. Пароізоляція 24 може бути виготовлена з алюмінієвої фольги, пластику, пластмасових ламінатів, комбінації папір/фольга, металізованої пластмаси або будь-якої іншої підходящої комбінації вищенаведених матеріалів з перевагою ламінату із складом пластик/алюміній. В інших додатках пароізоляція 24 може бути вибрана з точки зору інших ізолюючих властивостей, в залежності від бажаного типу застосування. Наприклад, пароізоляція 24 може бути вибрана з точки зору підтримки існуючої концентрації газу, що утримується в ізольованому повітряному просторі складної конструкції. Пароізоляція 24 може бути з'єднана з ребристою трубкою 22 і може також знаходитися в контакті з адгезивним ущільнювачем 20 і/або верхнім шаром 26, може бути занурена в адгезивний ущільнювач 20 і не бути в контакті з ребристою трубкою 22, або вона може бути приклеєна до звернено? всередину поверхні ущільнювача 20 з верхнім шаром 26, з'єднаним із внутрішньою поверхнею пароізоляції 24. Пароізоляція 24 може бути з'єднана з гофрованою трубкою 22 будь-якими відповідними способами, такими як зварювання, термосплавлення або склеювання. Ущільнювач 20 може бути надалі нанесений на ребристу трубк у 22, без залежності від наявності або відсутності пароізоляції 24, такими способами, як занурення, фарбування, інжекція або екструзія ущільнювача на поверхні ребристої трубки, які знаходяться в контакті з ущільнювачем. Десикант переважно утримується в ущільнювачі, і комбінація ущільнювач/десикант наноситься на поверхні, які знаходяться в контакті з ущільнювачем, і внутрішні поверхні розпірної рами 22 в один прийом. Ущільнювач 20 герметизує зазор між трубкою 22 і заскленими конструкціями 12, 14. Зв'язок, утворений між вузлом розпірна рама/ущільнювач і засклена конструкція, називається лінією зчеплення. Таким чином, принаймні, дві контактуючі з ущільнювачем поверхні ребристої трубки 22 включають розташовані в поздовжньому напрямку стрічки ущільнювача, які контактують із заскленою конструкцією, утворюючи лінію зчеплення. Підходящі розміри вузла 18 розпірна рама/ущільнювач залежать від конструкції вікна, при цьому його довжина загалом відповідає периметру вікна. Ширина, тобто розмір по осі z, загалом відповідає простору між елементами плюс товщина адгезивного ущільнювача 20. Однак, часто ребриста трубка 22 має декілька менший розмір, ніж необхідна відстань між заскленими конструкціями 12, 14. Коли ущільнювач 20 додається до ребристої трубки 22, загальна ширина виходить трохи більшою, ніж необхідна відстань. Необхідна відстань одержується в процесі виробництва, коли засклені конструкції 12 і 14 спресовуються разом, утворюючи кінцеву необхідну відстань. Слід, однак, розуміти, що предмет даного винаходу може вироблятися у вигляді безперервної трубки будь-якої необхідної довжини, забезпечуючи гн учкість для будь-яких його застосувань. Термін "деформівний", як він використовується тут, призначається для характеристики ущільнювача 20, будь він з термопластику, реактопласту або комбінації термопластику і реактопласту, який при застосуванні у виробництві розглянутих даним винаходом складених конструкцій принаймні первісно не здатний чинити опір деформуючим силам, прикладеним до нього. Таким чином, термін "деформівний" призначається для характеристики матеріалу, який чинить опір деформації або рухливості при малих значеннях сил, які діють на віконний блок 10 протягом його терміну експлуатації, але легко деформується при великих значеннях сил, що зустрічаються в процесі виробництва віконного блоку 10. Як основу для адгезивного ущільнювача 20 може бути використана велика кількість різноманітних матеріалів, у тому числі полісульфідні полімери, уретанові полімери, акрилові полімери, силікони і стиролбутадієнові полімери. Серед останніх знаходиться клас термопластичних смол, які виявляють, у випадку перебування при температурах нижче температури розтікання, еластичні властивості вулканізованих полімерів. Такі смоли продаються фірмою "Шелл Кемікал Ко" ("Shell Chemical Co") під торгівельною маркою "Кратон" ("Kraton"). Кращим класом ущільнювачів 20 є бутилові смоли. Адгезивний ущільнювач 20, однак, у кращому випадку представляє собою чутливий до тиску адгезив. У випадку застосування верхнього шару 26 в якості останнього переважніше використовувати деформівний матеріал, що містить десикант. Як сформульовано раніше, ізольовані віконні блоки 10 часто вимагають застосування десиканта для мінімізації впливу вологи й органічних матеріалів, захоплених у повітряний простір між двома заскленими конструкціями 12, 14 віконного блоку 10. Як це зручно зроблено в даному винаході, десикант може бути включений у деформівний адгезивний ущільнювач 20 і може бути прикладений до внутрішнього боку ущільнювача 20, або, згідно з альтернативним варіантом, може використовуватися інший матеріал, що містить десикант, який за допомогою методу ко-екструзії, або яким-небудь іншим способом наноситься на поверхню лінії прямої видимості 32 розпірної рами. Особливо підходящим для цих цілей класом матеріалів є синтетичний кристалічний цеоліт, що продається корпорацією ЮОП (UOP) з назвою «Молекулярні Сита» ("Molecular Sieves"). Іншим можливим десикантом може служити силікагель. Можуть розглядатися також комбінації різних десикантів. Кращим методом виготовлення вузла 18 розпірна рама/ущільнювач згідно з даним винаходом є коекструзія. Це може бути зроблено за допомогою комерційного ко-екструзійного устаткування, яке у деяких випадках може вимагати мінімальної модифікації. Загалом, ребриста трубка 22 подається через центр екструзійної голівки, і деформівний ущільнювач екструдується навколо трубки 22. Вузол розпірної рами й ущільнювача подається потім через калібровану голівку, у результаті чого одержується смуга ущільнювача і розпірної рами, яка має бажані зовнішні розміри і відповідну товщин у ущільнювача, який виступає за вузол розпірної рами 22. Крім того, вузол 18 розпірної рами й ущільнювача даного винаходу робиться таким, що скручується, для полегшення його збереження і швидкої дозованої подачі під час застосування. Для полегшення скручування до внутрішньої або зовнішньої поверхні вузла 20 розпірна рама/ущільнювач у поздовжньому напрямку вздовж лінії прямої видимості може бути прикладена підкладка, що видаляється, або папір. Після накладання вузла 20 розпірна рама/герметик і формування віконного блоку 10 підкладка, що видаляється, знімається і викидається. В одному варіанті конструктивного виконання виготовляється ребриста трубка 22 і потім обгортається, цілком або частково, адгезивним ущільнювачем 20. Якщо потрібно, одночасно з адгезивним ущільнювачем 20 або після може бути нанесений верхній шар 26. Хоча згідно з патентним законодавством тут були викладені найкращі методи і кращі конструктивні виконання, область дії даного винаходу не обмежується тільки ними, а обмежується скоріше областю дії доданої формули винаходу.