полый прокладочный элемент

Формула изобретения

Полый прокладочный элемент, содержащий трубчатый стержень из стекловолокнистой армировки и полимерного связующего и теплоотражающий слой, отличающийся тем, что одна из распорных стенок трубчатого стержня выполнена утолщенной с профилем в поперечном сечении в виде трапеции, широкой гранью обращенной в его полость, и армирована стекломатами поверхностной плотностью 100-120 г/м², а противоположная ей и боковые стенки стержня армированы стекломатами поверхностной плотностью 400-500 г/м² соответственно в комбинации с продольно расположенными в них стеклоровингами, при объемном соотношении стекловолокнистой армировки и полимерного связующего от 1:1,45 до 1: 1,55 в утолщенной стенке и от 1:0,68 до 1:0,73 в остальных стенках, причем теплоотражающий слой нанесен на внешние грани утолщенной стенки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам для безрамного остекления и может быть использовано в полом прокладочном элементе для изолирующего остекления при параллельно расположенных стеклах.

К полым прокладочным элементам, используемым в изолирующих остеклениях, предъявляются повышенные требования по обеспечению ими герметичности межстекольного пространства, исключению попадания влаги, образования конденсата между стеклами, влияния упругих и тепловых деформаций на надежность соединений и стыков, длительности эксплуатации в условиях воздействия погодных и климатических факторов, солнечной радиации и внешних нагрузок, например статических и ветровых.

Известен полый цилиндрический элемент с профилированным профилем, образованный из листового материала, тонкостенного алюминиевого листа (патент РФ N 2061168, МПК⁶ E 06 B 3/68, 1996). К его недостаткам следует отнести большой коэффициент линейного расширения материала, каковым является алюминий, влияющий в значительной степени на проявление упругих и тепловых деформаций в изолирующем остеклении по направлениям расположения полого прокладочного элемента по сравнению с этим же показателем для стекол, что не может не сказаться на снижении надежности остекления и сокращении длительности его использования.

Известен другой полый прокладочный элемент с прокладками из низкотеплопороводного материала (Авторское свидетельство СССР N 669045, МПК² E 06 B 3/24, 1979).

Указанный полый прокладочный элемент обладает аналогичными недостатками.

Также известны прокладочные элементы, профилированные по внешнему контуру (заявка ЕПВ N 0430889 A₂, МПК E 06 B 3/66, 1991, заявка ЕПВ N 0113209, МПК E 06 B 3/66, 1985, патент ЕПВ N 0139262, B1, МПК E 06 B 3/66, 1988, патент США N 5581971, НКИ 52-786.13, 1996).

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа по совокупности общих существенных признаков, является полый прокладочный элемент из стекловолокнистой армировки и полимерного связующего, содержащий теплоотражающий слой (заявка РФ N 94040708, МПК⁶ E 06 B 3/10, 1996).

Этот же полый прокладочный элемент признан в США изобретением (патент N 5533314, НКИ 52-788.1,1996).

Указанный полый прокладочный элемент выполнен формованным из пересекающихся филаментов, проходящих перпендикулярно к поверхностям стекол и образующих распорку с силовым замыканием между стеклами. Ориентация волокон в поперечном направлении создает тепловой мостик для повышенной теплопередачи между стеклами.

Основной задачей является создание полого прокладочного элемента, в котором теплопотери были бы сведены до минимума, упругие и тепловые деформации локализовались бы в самом прокладочном элементе, а его профиль позволяли размещать поглотители влаги типа селикагеля, обладающего свойствами молекулярного сита.

Технический результат от использования полого прокладочного элемента в изолирующем остеклении заключается в повышении его теплоизолирующих свойств, надежности функционирования и эффективности применения, возможности улучшения технологии изготовления и производства полого прокладочного элемента производительным промышленным способом.

Основная задача решена и технический результат достигнут за счет изменения конструкции полого прокладочного элемента, введения в него наиболее эффективного армирования, новых конструктивных признаков, изменения геометрии профиля.

Для этого, полый прокладочный элемент из стекловолокнистой армировки и полимерного связующего, содержащий теплоотражающий слой, нанесенный на его трубчатый стержень, выполнен по одной из распорных стенок утолщенным с профилем в поперечном сечении в виде трапеции, широкой гранью обращенной в его полость, и армированной стекломатами с пониженной поверхностной плотностью 100-120 г/м², а противоположная ей распорная стенка и боковые стенки стержня армированы стекломатами с повышенной поверхностной плотностью 400-500 г/м², соответственно в комбинации с продольно расположенными в них стеклоровингами, при объемном соотношении стекловолокнистой армировки и полимерного связующего от 1: 1,45 до 1:1,55 в утолщенной распорной стенке с профилем в поперечном сечении в виде трапеции и от 1:0,68 1:0,73 в остальных утоненных стенках, причем теплоотражающий слой нанесен на внешние грани утолщеной стенки с профилем в поперечном сечении в виде установки.

Отличительными признаками полого прокладочного элемента являются следующие его особенности:

- выполнение одной из распорных стенок полого прокладочного элемента утолщенной,

- выполнение утолщенной распорной стенки с профилем в поперечной сечении в виде трапеции,

- выполнение противоположной распорной стенки и боковых стенок элемента утоненными,

- армирование утолщенной распорной стенки с профилем поперечного сечения в виде трапеции армированной стекломатами пониженной поверхностной плотностью 100-120 г/м², а утоненной распорной стенки и боковых стенок, также утоненных, стекломатами повышенной поверхностной плотности 400-500 г/м², соответственно в комбинации с продольно расположенными в них стеклоровингами,

- объемное соотношение стекловолокнистой армировки и полимерного связующего в утолщенной распорной стенке от 1:1,45 до 1:1,55, в остальных утоненных стенках - от 1:0,68 до 1:0,73,

- расположение теплоотражающего слоя на внешних гранях утолщенной распорной стенки с профилем поперечного сечения в виде трапеции.

Указанные отличительные признаки являются существенными, поскольку каждый из них в отдельности и совместно направлен на решение поставленной задачи и достижение нового технического результата, исключение какого-либо из них позволяет решить поставленную задачу. Чтобы уменьшить теплопотери и увеличить жесткость и прочность полого прокладочного элемента, одна его распорная стенка выполнена с уменьшенным содержанием стеклоармировки, но увеличенным содержанием полимерного связующего, а противоположная распорная стенка и боковые стенки выполнены с уменьшенным содержанием полимерного связующего, но с увеличенным содержанием стекловолокнистого материала. При этом, распорная стенка элемента с увеличенным содержанием полимерного связующего и уменьшенным содержанием стекловолокнистого материала выполнена с увеличенной толщиной и ей придан профиль в поперечном сечении в виде трапеции, широкой гранью направленный в полость элемента, на внешние три грани нанесен и теплоотражающий слой, а противоположная распорная стенка и боковые стенки выполнены тонкостенными. Такой профиль полого прокладочного элемента обладает большей жесткостью и наилучшими теплоизолирующими свойствами. Предложенная конструкция полого прокладочного элемента для изолирующего остекления является технологичной в изготовлении, элемент высокоэффективен при использовании, повышает функциональные свойства изолирующего остекления, улучшает его теплоизолирующие свойства, снижает массовые характеристики, уменьшает материальные затраты и делает производство работ экономически выгодным и конкурентноспособным с учетом повышенного на него спроса.

Указанные существенные признаки полого прокладочного элемента являются новыми, их использование в известном уровне техники, аналогах и прототипе, не обнаружено, что позволяет характеризовать рассматриваемый полый прокладочный элемент в предложенной совокупности существенных признаков соответствием критерию "новизна".

Единая совокупность новых существенных признаков с общими известными существенными признаками в предложенном полом прокладочном элементе для изолирующего остекления позволяет решить поставленную задачу и достичь новый технический результат, что характеризует его существенными отличиями от известного уровня техники, аналогов и прототипа. Новое техническое решение является результатом опытно-экспериментальных исследований, и творческого вклада, получено без использования известных стандартов, норм или рекомендаций в данной области техники, по совокупности существенных признаков характеризуется соответствием критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами и сопутствующим кратким содержанием:

На фиг. 1 представлен общий вид полого прокладочного элемента, на фиг. 2 - профиль элемента с утолщенной распорной стенкой в виде трапеции в поперечном сечении, на фиг. 3 - структура стенок полого прокладочного элемента, на фиг. 4 показано расположение теплоотражающего слоя, на фиг. 5 - пример использования полого прокладочного элемента в изолирующем остеклении.

Более подробное описание сущности изобретения с указанием отдельных позиций на чертежах состоит в следующем:

Полый прокладочный элемент содержит трубчатый стержень 1 из стекловолокнистой армировки и полимерного связующего и теплоотражающий слой 2. Распорная стенка 3 трубчатого стержня 1 выполнена утолщенной с профилем в поперечном сечении в виде трапеции, широкой гранью 4 обращенной в его полость 5, с повышенным содержанием полимерного связующего и пониженным содержанием стекловолокнистой армировки. Распорная стенка 3 армирована стекломатами поверхностной плотностью 100-120 г/м², боковые стенки 6,7 выполнены с пониженным содержанием полимерного связующего, но с повышенным содержанием стекловолокнистой армировки, аналогично как и стенки 6,7 выполнена и другая распорная стенка 8. Стенки 6, 7, 8 имеют меньшую толщину по сравнению с распорной стенкой 3, являются тонкостенными. Боковые стенки 6, 7 и распорная стенка 8 армирована стекломатами повышенной поверхностной плотности - 400-500 г/м². Распорная стенка 3, боковые стенки 6,7 и распорная стенка 8 армированы стекломатами указанной поверхностной плотности в комбинации со стеклоровингами, в них продольно расположенными, при объемном соотношении стекловолокнистой армировки и полимерного связующего от 1:1,45 до 1:1,55 в утолщенной распорной стенке 3 и от 1:0,68 до 1:0,73 в боковых стенках 6,7 и распорной стенке 8. Такая комбинация материала позволяет придать высокую прочность, жесткость и надежность полому прокладочному элементу и обеспечить его низкие теплопроводные свойства, особенно по распорной стенке 3 за счет введения в нее большего количества полимерного связующего, обладающего низкой теплопроводностью и придания стеке 3 профиля в поперечном сечении в виде трапеции, а также меньшего количества стекловолокнистой армировки. Теплоотражающий слой 2 установлен на внешних гранях 9, 10, 11 распорной стенки 3 и повторяет ее профиль. На распорной стенке 8 выполнена прямолинейная канавка 12 с утонченной перемычкой 13 по ее дну, с сквозными отверстиями 14 в утоненной перемычке 13. Распорная стенка 8 при установке полого прокладочного элемента в изолирующем остеклении располагается со стороны межстекольного пространства 15 между стеклами 16, 17, поэтому прямолинейная канавка 12 и утоненная перемычка 13 выполняют роль компенсатора упругих и тепловых деформаций изолирующего остекления и остаточных напряжений в самом полом прокладочном элементе. Распорная стенка 3 с теплоотражающим слоем 2 в изолирующем остеклении находится со стороны периметра стекол 16, 17. Полый прокладочный элемент скрепляется со стеклами 16, 17 со стороны стенок 6,7 адгезивом 18, затем наносится герметик 19.

Функционирование полого прокладочного элемента в составе изолирующего остекления заключается в обеспечении им прочностных, жесткостных и теплоизолирующих свойств при погодных и климатически условиях, солнечной радиации и ветровых нагрузках при воздействии на изолирующее остекление с внешней стороны и комнатной температуре со стороны помещения. Возникающие упругие и тепловые деформации локализуются компенсатором, выполненным в виде канавки 12 и утоненной перемычки 13.

Были изготовлены полые прокладочные элементы и изолирующее остекление с их использованием. Полый прокладочный элемент был изготовлен из стекломатов с указанными поверхностными плотностями и стеклоровингов РБН-12 на основе ненасыщенной полиэфирной смолы ПН-1. В качестве стекломатов использовался материал типа синтепона. Проведенные испытания показали положительные результаты, предложенный полый прокладочный элемент в составе изолирующего остекления не давал запотеваний стекол, не накапливал влагу, конденсат, не допускал заиндевания стекол, не ухудшал их светопропускающую способность.

Полый прокладочный элемент с использованием нового технического решения хорошо воспроизводим промышленным способом.

Следует отметить, что могут быть различные варианты выполнения полого прокладочного элемента в отношении формы, размеров и расположения отдельных позиций, если все это не выходит за пределы объема технического решения, изложенного в формуле.

Таким образом, новое техническое решение в совокупности предложенных признаков позволяет достичь новый технический результат, характеризуется соответствием и критерию "промышленная применимость", т.е. уровню изобретения, на его создание и использование целесообразно обеспечение защиты исключительных прав патентов.