PL234757B1 - Sposób wytwarzania szyby zespolonej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szyby zespolonej.

Szyby zespolone stosuje się w oknach wykorzystywanych w budownictwie mieszkaniowym, przemysłowym czy też obiektach użyteczności publicznej. Zapewniają one dobre właściwości izolacji cieplnej i dźwiękowej.

Typowa szyba zespolona składa się z co najmniej dwóch równoległych tafli szkła. Tafle są przedzielone profilem dystansowym rozmieszczonym po obwodzie tafli i połączone z profilem za pomocą materiałów uszczelniająco-klejących. W ten sposób utworzony jest hermetyczny panel do wstawienia w ramę okna. Przestrzeń pomiędzy taflami szkła może być wypełniona gazem szlachetnym o przewodnictwie cieplnym niższym od powietrza.

Typowy profil dystansowy jest wykonany z aluminium lub stali. Przekrój poprzeczny profilu ma zwykle kształt wielokąta, o kształcie trapezopodobnym. Wewnątrz profilu umieszczona jest zwykle substancja higroskopijna. Wewnętrzna ścianka profilu ma perforację, przez którą wilgoć może przedostawać się do substancji higroskopijnej, co zapobiega parowaniu szyb od wewnątrz.

Dla zapewnienia szczelnego połączenia szyb z profilem dystansowym, obszar pomiędzy taflami szkła a bocznymi ściankami profilu, równoległymi do tafli, wypełnia się substancją klejącą a przestrzeń pomiędzy zagiętymi bocznymi ściankami profilu na całym obwodzie panelu (od strony zewnętrznej) wypełnia się kitem uszczelniającym.

Przykładowo, z polskiego opisu patentowego PL216285 znana jest szyba zespolona złożona z co najmniej dwóch przeźroczystych tafli szkła hartowanego połączonych nierozłącznie za pomocą materiału klejąco-uszczelniającego z umieszczoną pomiędzy nimi ramką dystansową wykonaną z tworzywa sztucznego lub z metalu.

Obecnie stosowane technologie wytwarzania szyb zespolonych nie pozwalają na dokładne wypełnienie przestrzeni międzyszybowej gazem, skutkiem czego wytwarzane szyby zespolone mają nieco niższe parametry izolacyjności niż te, które można by osiągnąć gdyby przestrzeń międzyszybowa była wypełniona gazem szlachetnym w maksymalnie możliwym stopniu.

Celowym byłoby zatem opracowanie sposobu wytwarzania szyby zespolonej, który pozwalałby na uzyskanie wysokich i ściśle określonych (powtarzalnych) stężeń gazu w przestrzeni międzyszybowej szyby zespolonej.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szyby zespolonej, w którym pomiędzy dwoma taflami szyby umieszcza się ramkę dystansową, po czym napełnia się przestrzeń międzyszybową gazem szlachetnym i zamyka się szczelnie przestrzeń międzyszybową uzyskując szybę zespoloną z przestrzenią międzyszybową wypełnioną gazem szlachetnym. Sposób charakteryzuje się tym, że w proces napełniania przestrzeni międzyszybowej prowadzi się dla szyby zespolonej ustawionej pod kątem nie większym niż 30 stopni odchylenia względem pionu w kolejnych etapach, w trakcie których: w górnej części zewnętrznego płaszcza ramki dystansowej wykonuje się otwory o średnicy od 5 do 12 mm; w fazie wstępnej (112) napełniania, trwającej od 10% do 30% całego procesu napełniania, wprowadza się gaz od dołu do przestrzeni międzyszybowej z prędkością poniżej 100 litrów/min; w fazie głównej (113) napełniania wprowadza się gaz do przestrzeni międzyszybowej z prędkością powyżej 200 litrów/min; przy czym monitoruje się (114) stężenie gazu wychodzącego z przestrzeni międzyszybowej za pomocą ultradźwiękowego czujnika gazu, pracującego w zakresie częstotliwości od 300 kHz do 380 kHz i umieszczonego w przylegającej do szyby listwie odbierającej powietrze z górnej części przestrzeni międzyszybowej; i po osiągnięciu wzrostu stężenia do wartości powyżej 70% oczekiwanego przyrostu stężenia gazu, przechodzi się do fazy końcowej (115) napełniania, w trakcie której wprowadza się gaz do przestrzeni międzyszybowej z prędkością poniżej 50 litrów/min do momentu osiągnięcia pożądanego stężenia gazu; po czym prasuje się szybę zespoloną doprowadzając do uszczelnienia klejem uszczelniającym potencjalnych nieszczelności pomiędzy ramką dystansową a szybą i wypchnięcia powietrza z ramki dystansowej, po czym zakleja się (120) otwory w zewnętrznym płaszczu ramki dystansowej.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schemat procesu wytwarzania szyby zespolonej;

Fig. 2A-2C przedstawiają schematycznie szybę zespoloną w trakcie procesu napełnia;

Fig. 3A-3B przedstawiają wykresy wartości przepływu dozowanego gazu w czasie i wyniki pomiaru stężenia gazu.

PL 234 757 B1

Fig. 1 przedstawia schemat procesu wytwarzania szyby zespolonej. W kroku 111 przygotowuje się ramkę dystansową oraz dwie tafle szyby. Ramka dystansowa ma formę profilu wykonanego z aluminium, stali, tworzywa sztucznego lub tworzywa sztucznego pokrytego blachą lub folią. Przekrój poprzeczny profilu może mieć kształt wielokąta, o kształcie trapezopodobnym. Wewnątrz profilu umieszczona jest substancja higroskopijna. Wewnętrzna ścianka profilu ma perforację, przez którą wilgoć może przedostawać się do substancji higroskopijnej, co zapobiega parowaniu szyb od wewnątrz. Tafle szyby są docinane na wymiar, a ich krawędzie są szlifowane. Na krawędzie boczne ramki jest nakładana warstwa kauczuku butylowego, na którą nakładane są tafle szkła, przy czym jedna z szyb pozostaje odgięta tak, że częściowo nie styka się z ramką, aby umożliwić wdmuchiwanie gazu do przestrzeni międzyszybowej.

Proces napełniania prowadzi się dla szyby ustawionej zasadniczo pionowo, w szczególności pod kątem odchylenia nie większymi niż 30 stopni względem pionu.

W kroku 112 rozpoczyna się fazę wstępną napełniania gazem przestrzeni międzyszybowej, podczas której gaz wnika do wnętrza ramki dystansowej, dolnej części szyby zespolonej, poprzez perforacje ramki, wypychając znajdujące się w niej powietrze. W efekcie fazy wstępnej napełniania gazem, w przestrzeni międzyszybowej nie dochodzi do dużych zawirowań i mieszania się gazu z powietrzem, a w dolnej części przestrzeni równomiernie na całej powierzchni gromadzi się cięższy od powietrza gaz. W trakcie fazy wstępnej gaz doprowadza się do przestrzeni międzyszybowej z niską prędkością, tj. poniżej 100 litrów/min. Korzystnie, pierwszą fazę prowadzi się przez czas od 10 do 30% całego czasu przebiegu procesu napełniania gazem. Następnie, gdy zgromadzony gaz utworzy kilkucentymetrową poduszkę gazową między powietrzem w górnej części szyby, a dyszą dozującą gaz w dolnej części szyby, w kroku 113 rozpoczyna się fazę główną napełniania gazem przestrzeni międzyszybowej z wysoką prędkością, tj. powyżej 200 litrów/min. W trakcie fazy głównej a ciężka poduszka gazowa zwiększa swoją objętość wypełniając przestrzeń międzyszybową i wypycha pozostałą część powietrza z górnej części szyby zespolonej. Następnie, w kroku 115, rozpoczyna się fazę końcową napełniania gazem przestrzeni międzyszybowej, w trakcie której doprowadza się gaz do przestrzeni międzyszybowej ponownie z niską prędkością, tj. poniżej 50 litrów/min. Moment rozpoczęcia fazy końcowej określa się w wyniku kontroli w kroku 114 stężenia gazu opuszczającego szybę w górnej części za pomocą ultradźwiękowego czujnika gazu. Czujnik umieszczony jest w listwie uszczelniającej odprowadzającej powietrze z górnej części przestrzeni międzyszybowej i pracuje w zakresie częstotliwości od 300 kHz do 380kHz. Po wykryciu odpowiednio wysokiego stężenia, tj. wzrostu stężenia o co najmniej 70% oczekiwanego wzrostu stężenia, w kroku 115 następuje zmniejszenie przepływu gazu do wartości odpowiedniej dla fazy końcowej, w celu maksymalnego dopełnienia przestrzeni międzyszybowej i wnętrza górnej części ramki dystansowej poprzez wypchnięcie resztek powietrza zmieszanego z gazem na zewnątrz szyby. Fazę końcową rozpoczyna się w momencie, gdy wynik stężenia wskaże wartość wzrost stężenia gazu o co najmniej 75% oczekiwanego wzrostu stężenia.

W górnej części ramki dystansowej, w jej zewnętrznym płaszczu, są wykonane otwory o średnicy od 5 do 12 mm, które umożliwiają wydostanie się z wnętrza ramki dystansowej resztek powietrza, które jest wypychane przez gaz dostający się do wnętrza ramki dystansowej przez nacięcia i perforacje znajdujące się od jej wewnętrznej strony. W kroku 116, sprawdzane jest stężenie gazu i po osiągnięciu oczekiwanego poziomu zagazowania w kroku 117 prasa zamyka odgiętą część szyby, po zamknięciu odgiętej części szyby następuje silne prasowanie szyby zespolonej aby uszczelniający klej (butyl) znajdujący się po obu stronach ramki dystansowej dokładnie uszczelnił wszystkie możliwe nieszczelności. Po silnym prasowaniu w szybie powstaje nadciśnienie, które dzięki otworom w górnej części ramki może swobodnie się wydostać wypychając przy tym powietrze znajdujące się w ramce. Następnie szyba zespolona jest transportowana na stanowisko kontroli zawartości gazu i w kroku 118 sprawdzana jest zawartość gazu za pomocą innego urządzenia, przykładowo za pomocą pomiaru stężenia gazu przy użyciu wysokiego napięcia.

W kroku 119 zmierzona wartość jest zapisywana na etykiecie produktu. Następnie w kroku 120, otwory w ramie dystansowej zostają zaklejone warstwą kauczuku butylowego, aby uniknąć straty umieszczonego w przestrzeni międzyszybowej gazu.

Fig. 2A-2C przedstawiają schematycznie szybę zespoloną w trakcie procesu napełniania gazem, wraz z czujnikiem gazu 161 i urządzeniem napełniającym 162. Pomiędzy dwoma taflami szkła 141, 142 znajduje się ramka dystansowa 150. W górnej krawędzi ramki 150 wykonanych jest od dwóch do czterech otworów 151. Ilość otworów jest uzależniona od długości i szerokości ramki. Średnica otworów

PL 234 757 B1 wynosi od 5 do 12 mm. Otwory służą do odprowadzania powietrza z przestrzeni międzyszybowej i wnętrza ramki. Na etapie wprowadzania gazu, część tafli szkła 142a jest odgięta, tak aby umożliwić doprowadzenie dyszy urządzenia napełniającego 162 do krawędzi szyby i wprowadzenie gazu do przestrzeni międzyszybowej.

P r z y k ł a d wykonania

Przestrzeń międzyszybową napełniono gazem w procesie przebiegającym zgodnie z wykresami przedstawionymi na fig. 3A i 3B.

Fazę wstępną prowadzono w kroku 112 przez 25% czasu trwania całego procesu i w tym czasie napełniano szybę gazem (argonem) z prędkością 60 litrów/min. Następnie zwiększono przepływ gazu do 240 litrów/min i w kroku 113 prowadzono fazę główną przez 50% czasu trwania procesu. W kroku 114 mierzono stężenie gazu. Oczekiwane stężenie powinno wzrosnąć od 4233 jednostek (jednostki własne czujnika, wyskalowane dla powietrza) do 4825 jednostek (jednostki własne czujnika, oczekiwane dla argonu), tj. o 592 jednostki. Po upływie 14 sekund stwierdzono, że stężenie wzrosło o 70% oczekiwanego wzrostu, wówczas rozpoczęto fazę końcową napełniania gazem w kroku 115, gdzie przepływ gazu obniżono do 30 litrów/min.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania szyby zespolonej, w którym pomiędzy dwoma taflami szyby umieszcza się ramkę dystansową, po czym napełnia się przestrzeń międzyszybową gazem szlachetnym i zamyka się szczelnie przestrzeń międzyszybową uzyskując szybę zespoloną z przestrzenią międzyszybową wypełnioną gazem szlachetnym, znamienny tym, że w proces napełniania przestrzeni międzyszybowej prowadzi się dla szyby zespolonej ustawionej pod kątem nie większym niż 30 stopni odchylenia względem pionu w kolejnych etapach, w trakcie których:

   - w górnej części zewnętrznego płaszcza ramki dystansowej wykonuje się otwory o średnicy od 5 do 12 mm;

   - w fazie wstępnej (112) napełniania, trwającej od 10% do 30% całego procesu napełniania, wprowadza się gaz od dołu do przestrzeni międzyszybowej z prędkością poniżej 100 litrów/min;

   - w fazie głównej (113) napełniania wprowadza się gaz do przestrzeni międzyszybowej z prędkością powyżej 200 litrów/min;

   - przy czym monitoruje się (114) stężenie gazu wychodzącego z przestrzeni międzyszybowej za pomocą ultradźwiękowego czujnika gazu, pracującego w zakresie częstotliwości od 300 kHz do 380 kHz i umieszczonego w przylegającej do szyby listwie odbierającej powietrze z górnej części przestrzeni międzyszybowej;

   - i po osiągnięciu wzrostu stężenia do wartości powyżej 70% oczekiwanego przyrostu stężenia gazu, przechodzi się do fazy końcowej (115) napełniania, w trakcie której wprowadza się gaz do przestrzeni międzyszybowej z prędkością poniżej 50 litrów/min do momentu osiągnięcia pożądanego stężenia gazu;

   - po czym prasuje się szybę zespoloną doprowadzając do uszczelnienia klejem uszczelniającym potencjalnych nieszczelności pomiędzy ramką dystansową a szybą i wypchnięcia powietrza z ramki dystansowej, po czym zakleja się (120) otwory w zewnętrznym płaszczu ramki dystansowej.

   PL 234 757 Β1

   Rysunki

   111

   112

   113

   114

   115

   116

   119

   120

   Przygotowanie ramki dystansowej i dwóch tafi szkła

   Faza wstępna napełniania przestrzeni międzyszybowei

   Faza główna napełniania przestrzeni międzyszybowei

   Kontrola stężenia gazu w górnej części szyby

   Faza końcowa napełniania przestrzeni międzyszybowei

   Kontrola stężenia gazu w przestrzeni międzyszybowei

   Zamknięcie odgiętej części szyby przez prasę

   Kontrola stężenia gazu

   Zapis stężenia gazu

   Końcowe uszczelnianie szyby