ES2335294T3 - Perfil separador para un marco separador para una unidad de ventana aislante, y unidad de ventana aislante. - Google Patents
Perfil separador para un marco separador para una unidad de ventana aislante, y unidad de ventana aislante. Download PDFInfo
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Abstract
Perfil separador (50) para su uso como marco de perfil separador, que es adecuado para ser montado en y/o a lo largo de un área de borde de una unidad de ventana aislante para formar y mantener un espacio intermedio (53) entre cristales de ventana (51, 52), en que el perfil separador se extiende en una dirección longitudinal (Z) y comprende una primera anchura b1 en una dirección transversal (X), que es perpendicular a la dirección longitudinal (Z), y comprende una primera altura h1 en una dirección de altura (Y), que es perpendicular a la dirección longitudinal (Z) y a la dirección transversal (X), y en que en la dirección de la altura (Y) el perfil separador comprende un lado interno (13) que está dispuesto para mirar hacia el espacio intermedio (53) entre los cristales de ventana (51, 52) en el estado montado del marco de perfil separador, comprendiendo el perfil separador (50): un cuerpo de perfil (10) formado de un primer material y que define en él una cámara (20) para acomodo de material higroscópico, en que la cámara: (i) está definida lateralmente en la dirección transversal por paredes laterales (11, 12), (ii) comprende una segunda altura (h2) en la dirección de la altura (Y) e (iii) está formada para no ser a prueba de difusión en la dirección de la altura (Y) en el lado interno (13) del cuerpo de perfil (10), y una lámina de barrera contra la difusión de una sola pieza (30) formada de un segundo material que tiene un primer grosor (d1) menor que 0,3 mm, en que la lámina (30) está unida firmemente con el cuerpo de perfil (10), de manera que la lámina se extiende sobre un lado externo (14) de la cámara (20) que mira hacia afuera del lado interno (13) y, a continuación de la misma en la dirección de la altura (Y), se extiende esencialmente hasta la altura de la cámara (20), caracterizado porque la lámina de barrera contra la difusión (30), como se ve en sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal (Z), comprende en cada uno de sus dos bordes laterales una parte de prolongación perfilada (31a-g, 32a-g), cuyo perfil está totalmente contenido en una región de acomodo (16, 17), cuya región de acomodo está contigua al lado interno (13) del perfil separador (50) en la dirección de la altura (Y) y se extiende en la dirección de la altura (Y) desde el lado interno (13) en la dirección que mira hacia afuera del espacio intermedio (53) entre los cristales de ventana (51, 52) y comprende una tercera altura (h3) que es menor o igual que 0,4 h1.
Description
Perfil separador para un marco separador para
una unidad de ventana aislante, y unidad de ventana aislante.
Esta solicitud reivindica prioridad de la
solicitud provisional de EE.UU. número 60/608.221, presentada el 9
de Septiembre de 2004, cuyo contenido se incorpora aquí por
referencia.
La presente invención se refiere a perfiles
separadores y unidades de ventana aislante que incorporan los
actuales perfiles separadores.
Se conocen unidades de ventana aislante que
tienen al menos dos cristales de ventana que son mantenidos
espaciados entre sí en la unidad de ventana aislante. Las ventanas
aislantes están formadas normalmente de un vidrio inorgánico u
orgánico o de otros materiales como plexiglás. Normalmente, la
separación de los cristales de ventana es asegurada mediante un
marco separador (véase el número de referencia 50 en la figura 1).
El marco separador se monta a partir de varias piezas usando
conectadores o se obtiene curvando una sola pieza (véase la figura
2), de manera que el marco separador 50 puede ser cerrado luego por
un conectador 54 en una sola posición.
Se han utilizado diversos diseños para unidades
de ventana aislante, que están previstos para proporcionar un buen
aislamiento térmico. De acuerdo con un diseño, el espacio intermedio
entre los cristales está preferiblemente lleno de gas inerte,
aislante, por ejemplo, argón, kriptón, xenón, etc. Naturalmente, no
deberá permitirse que este gas de relleno se escape del espacio
intermedio entre los cristales. Por consiguiente, el espacio
intermedio entre los cristales tiene que cerrarse herméticamente de
manera correspondiente. Además, tampoco deberá naturalmente
permitirse que el nitrógeno, oxígeno, agua, etc., contenidos en el
aire ambiente penetren en el espacio intermedio entre los
cristales. Por tanto, el perfil separador tiene que diseñarse de
manera que impida tal difusión. En la descripción que sigue, cuando
se utiliza el término "impermeabilidad a la difusión" con
respecto a los perfiles separadores y/o los materiales que forman el
perfil separador, se quiere decir que están comprendidos dentro de
su significado impermeabilidad a la difusión del vapor, así como
también impermeabilidad a la difusión de gases para los gases aquí
relevantes.
Asimismo, la transmisión de calor de la conexión
de borde, es decir, la conexión del marco de la unidad de ventana
aislante, de los cristales de ventana y del marco separador, juega
en particular un papel muy grande para conseguir una baja conducción
térmica de estas unidades de ventana aislante. Las unidades de
ventana aislante, que aseguran un alto aislamiento térmico a lo
largo de la conexión de borde, cumplen condiciones de tipo "warm
edge" (borde caliente) como este término se utiliza en la
técnica.
Convencionalmente, los perfiles separadores se
fabricaban de metal. Sin embargo, dichos perfiles separadores de
metal no pueden cumplir condiciones de tipo "warm edge". Así,
para mejorar tales perfiles separadores de metal, se ha descrito la
provisión de material sintético en el perfil separador de metal, por
ejemplo, en los documentos US 4.222.213 o DE 102 26 268 A1.
Aunque podría esperarse que un separador, que
consistiera exclusivamente en un material sintético que tuviera un
bajo valor de conducción de calor, cumpliera las condiciones de tipo
"warm edge", los requisitos de impermeabilidad y resistencia a
la difusión serían muy difíciles de satisfacer.
Otras soluciones conocidas incluyen perfiles
separadores hechos de material sintético que están provistos de una
lámina de metal como barrera contra la difusión y una capa de
refuerzo, como se muestra, por ejemplo, en el documento EP 0 953 715
A2 (miembro de la familia del documento US 6.192.652), que describe
un perfil separador de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1, o el documento EP 1 017 923 (miembro de la familia
del documento US 6.339.909.
Tales perfiles separadores compuestos usan un
cuerpo de perfil hecho de material sintético con una lámina de
metal, que deberá ser lo más fina posible para satisfacer las
condiciones de tipo "warm edge", pero que deberá tener cierto
grosor mínimo para garantizar la impermeabilidad y resistencia a la
difusión.
A causa de que el metal es un conductor de calor
sustancialmente mejor que el material sintético, se ha intentado,
por ejemplo, diseñar el trayecto de conducción de calor entre los
bordes laterales/paredes del perfil separador (es decir, mediante o
a través de la lámina de metal), para que sea lo más largo posible
(véase el documento EP 1 017 923 A1).
Para una mejor impermeabilidad mejorada a los
gases, el marco separador se obtiene preferiblemente curvando un
perfil separador de una sola pieza, si es posible por curvado en
frío (a una temperatura ambiente de aproximadamente 20ºC), con lo
que se proporciona una sola posición que afecta potencialmente a la
permeabilidad a los gases, es decir, el espacio de separación entre
los extremos respectivos del marco separador curvado. Para cerrar y
hermetizar este espacio de separación se fija un conectador al marco
separador curvado.
Cuando se curva el perfil separador, en
particular cuando se usan técnicas de curvado en frío, existe un
problema de formación de arrugas en los codos (véase la figura 3c).
La ventaja del curvado en frío es, como ya se ha mencionó en lo que
antecede, que se tiene como resultado una impermeabilidad superior
a la difusión y una duración aumentada de la unidad de ventana
aislante.
Según la solución conocida por el documento EP 1
017 923 A1, el problema de la formación de arrugas se ha resuelto
bien, pero el espacio disponible en la cámara para el material
desecante no es satisfactorio, en particular para pequeñas
distancias entre cristales, es decir, distancias de separación de
menos de 12 mm, y más particularmente para distancias de separación
de 6, 8 ó 10 mm. Según otras soluciones, tales como las mostradas,
por ejemplo, en la figura 1 del documento EP 0 953 715 A2, persiste
todavía, en particular, el problema de la formación de arrugas en
los codos. Además, de acuerdo con ambas soluciones, cuando está
previsto que el perfil separador sea utilizado en un marco grande,
existe el problema de un combado considerable a lo largo de las
partes largas no soportadas del perfil separador (véanse las figuras
3a y 3b).
Por el documento EP 0 601 488 A2 (miembro de la
familia del documento US 5.460.862) se conoce también un perfil
separador compuesto, en el que un soporte de refuerzo está
empotrado en el lado del perfil que mira hacia el espacio intermedio
entre los cristales en el estado montado.
Un objeto de la invención es proporcionar
perfiles separadores mejorados que cumplen preferiblemente las
condiciones de tipo "warm edge" y reducen el problema de la
formación de arrugas, al tiempo que maximizan el volumen de la
cámara para el material desecante. Métodos mejorados para la
fabricación de tales perfiles separadores y una unidad de ventana
aislante mejorada con tales perfiles separadores son objetos
alternativos de la invención.
Uno o más de estos objetos son resueltos por la
invención o invenciones de la reivindicación o reivindicaciones
independientes.
En las reivindicaciones independientes se
proporcionan otros desarrollos de la invención.
De acuerdo con las enseñanzas actuales, un
perfil separador puede comprender preferiblemente un cuerpo de
perfil hecho de material sintético. Dentro del cuerpo de perfil
están definidas preferiblemente una o más cámaras para acomodar
material higroscópico. Una lámina de metal encierra de preferencia
sustancial o completamente el cuerpo de perfil sobre tres lados, es
decir, un lado externo y dos paredes laterales del mismo. Además,
la lámina de metal tiene preferiblemente suficiente grosor para
servir de capa impermeable a los gases/vapor (a prueba de difusión
o esencialmente a prueba de difusión). Preferiblemente, cuando el
perfil separador se curva en forma de marco de perfil separador y
se dispone entre dos cristales de ventana, el lado (por ejemplo,
interno) del cuerpo de perfil que no está cubierto con la lámina de
metal está dispuesto de manera que se dirije hacia el espacio
intermedio entre dos cristales de ventana de una unidad de ventana
aislante.
Además, el lado interno no encerrado (no
cubierto de metal) del cuerpo de perfil comprende preferiblemente
aberturas y/o uno o más materiales adaptados para facilitar
intercambio de humedad entre el material higroscópico, que está
preferiblemente acomodado en la cámara o cámaras, cuando el perfil
separador está en su estado montado final, y el espacio intermedio
entre los cristales de ventana.
Además, cada extremo de la lámina de metal
(barrera contra la difusión) comprende preferiblemente un perfil (o
parte de prolongación) formado junto a las respectivas paredes
laterales y cerca del lado interno del perfil separador que mirará
hacia el espacio intermedio entre los cristales de ventana en el
estado curvado/montado. El perfil o perfiles o la parte o partes de
prolongación pueden incluir preferiblemente al menos un borde, parte
en ángulo y/o codo. En las realizaciones preferidas, el perfil o
perfiles pueden definir una pestaña con respecto a la parte de la
lámina de metal que cubre las paredes laterales del cuerpo de perfil
o está dispuesta sobre las mismas.
Tales perfiles separadores pueden usarse
preferiblemente como marcos de perfil separador, que pueden ser
montados a lo largo del área de borde de una unidad de ventana
aislante para formar y asegurar el espacio intermedio entre los
cristales de ventana. Así, las actuales enseñanzas abarcan unidades
de ventana aislante que comprenden al menos dos cristales de
ventana y uno o más de los perfiles separadores descritos en esta
memoria.
Cuando los perfiles separadores incluyen los
perfiles de metal anteriormente mencionados, también puede
disminuirse, preferiblemente en un grado reducido, el combado a lo
largo de las partes extendidas no soportadas del marco separador,
especialmente cuando se usa el perfil separador para grandes
marcos.
Si el perfil o parte de prolongación tiene una
configuración curvada, en ángulo y/o o plegada, puede aumentarse en
grado importante la longitud (en la sección transversal
perpendicular a la dirección longitudinal) del perfil o parte de
prolongación, y por tanto la masa de la lámina de barrera contra la
difusión adicionalmente introducida en esta región o área del
perfil separador. Resulta de esto un desplazamiento de la línea de
curvado, que da por resultado además una reducción de la formación
de arrugas. Asimismo, se reduce sustancialmente el combado, a causa
de que la parte de perfil/prolongación curvada, en ángulo y/o
plegada aumenta la resistencia importante de la integridad
estructural del marco separador curvado.
Características y objetos adicionales resultarán
evidentes de la descripción de las realizaciones ilustrativas
teniendo en cuenta las figuras.
Las figuras 1a) y 1b) muestran, respectivamente,
vistas en sección transversal en perspectiva de la configuración del
cristal de ventana en una unidad de ventana aislante, en que un
perfil separador, material adhesivo y material sellador están
dispuestos entre ellos.
La figura 2 muestra una vista lateral,
parcialmente recortada, de un marco separador curvado a partir de un
perfil separador en la condición ideal.
La figura 3a) muestra una vista lateral,
parcialmente recortada, de un marco separador curvado a partir de un
perfil separador en una condición real con un combado ilustrado
(deformación inclinada o hacia abajo) entre soportes imaginarios en
la barra superior; la figura 3b) muestra una disposición de prueba
imaginaria; y la figura 3c) muestra la formación de arrugas en un
codo.
Las figuras 4a) y 4b) muestran vistas en sección
transversal de un perfil separador de acuerdo con una primera
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U.
Las figuras 5a) y 5b) muestran vistas en sección
transversal de un perfil separador de acuerdo con una segunda
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U.
Las figuras 6a) y 6b) muestran vistas en sección
transversal de un perfil separador de acuerdo con una tercera
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U; la figura 6c) muestra una vista a mayor escala
de la parte incluída en un círculo en la figura 6a), y la figura 6d)
muestra una vista a mayor escala de la parte incluída en un círculo
en la figura 6b).
Las figuras 7a) y 7b) muestran una vista en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una cuarta
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U.
Las figuras 8a) y 8b) muestran una vista en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una quinta
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U.
Las figuras 9a) y 9b) muestran una vista en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una sexta
realización, respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U.
Las figuras 10a) y 10b) muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con un ejemplo
de comparación (es decir, sin que tenga una parte de prolongación
perfilada), respectivamente en una configuración en W y en una
configuración en U; la figura 10c) muestra una tabla con valores
para los perfiles separadores según las figuras
4-10 que fueron evaluados en la disposición de
prueba de acuerdo con la figura 3.
Las figuras 11a) y 11b) muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una
séptima realización, respectivamente en una configuración en W y en
una configuración en U.
La figura 12 muestra una tabla que representa
resultados de evaluación del comportamiento de formación de arrugas
de los perfiles separadores de las figuras 4-11.
Realizaciones de las actuales enseñanzas serán
descritas con más detalle en lo que sigue haciendo referencia a las
figuras. Iguales características/elementos están marcados con los
mismos números de referencia en todas las figuras. Para fines de
claridad, no se han insertado en todas las figuras todos los números
de referencia. El sistema de referencia tridimensional (X, Y, Z)
mostrado en la figura 1, entre las figuras 5 y 6 y entre las figuras
8 y 9, es aplicable a todas las figuras, a la descripción y a las
reivindicaciones. La dirección longitudinal corresponde a la
dirección Z, la dirección transversal corresponde a la dirección X y
la dirección de la altura corresponde a la dirección Y.
En las figuras 1, 4-9 y 11, se
muestra en cada vista a) una configuración denominada en W del
perfil separador y en cada vista b) se muestra una configuración
denominada en U. Se describirá ahora un perfil separador de acuerdo
con una primera realización con referencia a las figuras 4a) y
4b).
En las figuras 4a) y 4b), el perfil separador se
muestra en sección transversal perpendicularmente a una dirección
longitudinal, es decir, a lo largo de un corte en el plano
X-Y, y se extiende con esta sección transversal
constante en la dirección longitudinal. El perfil separador
comprende una altura h1 en la dirección de la altura Y y está
constituido por un cuerpo de perfil 10 que está formado a partir de
un primer material. El primer material es preferiblemente un
material elástico-plástico deformable mal conductor
del calor (aislante).
\newpage
Aquí, el término
"plástico-elástico deformable" significa
preferiblemente que después de un proceso de curvado están activas
en el material fuerzas elásticas de recuperación, como es
típicamente el caso de materiales sintéticos para los cuales
solamente tiene lugar una parte del curvado con una deformación
irreversible plástica. Asimismo, el término "mal conductor del
calor" significa preferiblemente que el valor de conducción de
calor \lambda es menor o igual que aproximadamente 0,3 W/(mK).
El primer material es preferiblemente un
material sintético, más preferiblemente una poliolefina y todavía
más preferiblemente polipropileno, poli(tereftalato de
etileno), poliamida o policarbonato. Un ejemplo de tal polipropileno
es Novolen® 1040K. El primer material tiene preferiblemente un
módulo E menor o igual que aproximadamente 2200 N/mm^{2} y un
valor de conducción de calor \lambda menor o igual que
aproximadamente 0,3 W/(mK), preferiblemente menor o igual que
aproximadamente 0,2 W(mK).
El cuerpo de perfil 10 está firmemente unido
(por ejemplo, unido por fusión y/o con adhesivo) con una lámina de
barrera contra la difusión de una sola pieza 30. La lámina de
barrera contra la difusión 30 está formada de un segundo material.
El segundo material es preferiblemente un material plástico
deformable. Aquí, el término "plástico deformable" significa
de preferencia que después de la deformación prácticamente no hay
activa ninguna fuerza elástica de recuperación. Este es típicamente
el caso, por ejemplo, cuando los metales se curvan más allá de su
límite elástico (límite aparente de elasticidad). Preferiblemente,
el segundo material es un metal, más preferiblemente acero
inoxidable o acero que tenga una protección contra la corrosión de
estaño (tal como recubrimiento de estaño) o cinc. Si es necesario o
si se desea, puede aplicarse al mismo un recubrimiento de cromo o un
recubrimiento de cromato.
Aquí, el término "firmemente unido"
significa preferiblemente que el cuerpo de perfil 10 y la lámina de
barrera contra la difusión 30 están conectados de manera duradera
entre sí, por ejemplo, por coextrusión del cuerpo de perfil con la
lámina de barrera contra la difusión, y/o, si es necesario, mediante
la aplicación de un material adhesivo. Preferiblemente la cohesión
de la conexión es suficientemente grande de manera que los
materiales no pueden separarse en la prueba de resistencia al pelado
según DIN 53282.
Asimismo, la lámina de barrera contra la
difusión actúa adicionalmente también de preferencia como un
elemento de refuerzo. Su grosor (grosor de material) d1 es
preferiblemente menor o igual que aproximadamente 0,30 mm, más
preferiblemente menor o igual que 0,20 mm, todavía más
preferiblemente menor o igual que 0,15 mm, todavía más
preferiblemente menor o igual que 0,12 mm, y todavía más
preferiblemente menor o igual que 0,10 mm. Además, el grosor d1 es
preferiblemente mayor o igual que aproximadamente 0,10 mm,
preferiblemente mayor o igual que 0,08 mm, todavía preferiblemente
mayor o igual que 0,05 mm y todavía preferiblemente mayor o igual
que 0,03 mm. El grosor máximo se elige para que se corresponda con
el valor de conducción de calor deseado. A medida que la lámina se
hace más delgada, se cumplirán cada vez más las condiciones de tipo
"warm edge". Cada una de las realizaciones mostradas en las
figuras tiene preferiblemente un grosor en el margen de 0,05 mm -
0,13 mm.
El material preferido para la lámina de barrera
contra la difusión es el acero y/o el acero inoxidable con un valor
de conducción de calor \lambda menor o igual que aproximadamente
50 W/(mK), más preferiblemente menor o igual que aproximadamente 25
W/(mK) y todavía más preferiblemente menor o igual que 15
W(mK). El módulo E del segundo material cae preferiblemente
en el margen de aproximadamente 170-240 kN/mm^{2}
y es preferiblemente de unos 210 kN/mm^{2}. El alargamiento de
rotura del segundo material es preferiblemente mayor o igual que
aproximadamente el 15%, y más preferiblemente mayor o igual que
aproximadamente el 20%. Un ejemplo de lámina de acero inoxidable es
la lámina de acero 1.4301 o 1.4016 conforme a la norma DIN EN 10
08812 que tiene un grosor de 0,05 mm y un ejemplo de una lámina de
recubrimiento de estaño es una lámina hecha de Antralyt E2, 8/2,
8T57 que tiene un grosor de 0,125 mm.
En el documento EP 1 017 923 A1/B1 (documento US
6.339.909), cuyo contenido se incorpora aquí por referencia se
describen más por menorizadamente otros detalles de los materiales
que pueden usarse ventajosamente con las actuales enseñanzas.
El cuerpo de perfil 10 comprende una pared
interna 13 y una pared externa 14 separadas por una distancia h2 en
la dirección de la altura Y y dos paredes laterales 11, 12 que
están separadas por una distancia en la dirección transversal X y
se extienden esencialmente en la dirección de la altura Y. Las
paredes laterales 11, 12 están conectadas a través de la pared
interna 13 y la pared externa 14, de manera que se forma una cámara
20 para acomodar material higroscópico. La cámara 20 está definida
en sus lados respectivos en sección transversal por las paredes
11-14 del cuerpo de perfil. La cámara 20 comprende
una altura h2 en la dirección de la altura Y. Las paredes laterales
11, 12 están formadas como bases de fijación para fijación a los
lados internos de los cristales de ventana. En otras ventajas, el
perfil separador está adherido preferiblemente a los lados internos
respectivos de los cristales de ventana a través de estas bases de
fijación (véase la figura 1).
La pared interna 13 se define aquí como la pared
"interna", debido a que mira hacia adentro en dirección al
espacio intermedio entre los cristales de ventana en el estado
montado del perfil separador. Este lado del perfil separador que
mira hacia el espacio intermedio entre los cristales de ventana, se
designa en la descripción que sigue como el lado interno en la
dirección de la altura del perfil separador. La pared externa 14,
que está dispuesta en la dirección de la altura Y en el lado
opuesto de la cámara 20, mira hacia afuera del espacio intermedio
entre los cristales de ventana en el estado montado y, por tanto, se
define aquí como la pared "externa".
De acuerdo con la configuración en W mostrada en
la figura 4a), las paredes laterales 11, 12 comprenden cada una una
parte cóncava, cuando se observan desde el exterior de la cámara 20,
cuya parte cóncava forma la transición o paso de la pared externa
14 a la pared lateral correspondiente 11, 12. Como resultado de este
diseño, se prolonga el trayecto de conducción de calor a través de
la lámina de metal en comparación con la configuración en U mostrada
en la figura 4a), aun cuando las configuraciones en W y en U tengan
la misma altura h1 y anchura b1. A cambio, se reduce ligeramente el
volumen de la cámara 20, con la misma anchura b1 y altura h1.
En la pared interna 13 están formadas unas
aberturas 15, independientemente de la elección del material para
el cuerpo de perfil, de manera que la pared interna 11 no se forma
para ser a prueba de difusión. Además o en caso alternativo, para
conseguir un diseño que no sea a prueba de difusión, es también
posible seleccionar un material para todo el cuerpo de perfil y/o
la pared interna, de tal manera que el material permita una
difusión equivalente sin la formación de las aberturas 15. Sin
embargo, es preferiblemente la formación de las aberturas 15. En
cualquier caso se asegura preferiblemente (véase también la figura
1) el intercambio de humedad entre el espacio intermedio entre los
cristales de ventana y el material higroscópico que hay en la cámara
20 en el estado montado.
La lámina de barrera contra la difusión 30 está
formada en los lados externos de la pared externa 14 y las paredes
laterales 11, 12, que miran hacia afuera de la cámara 20. La lámina
30 se extiende a lo largo de las paredes laterales en la dirección
de la altura Y hasta la altura h2 de la cámara 20. Junto a la misma,
la lámina de barrera contra la difusión de una sola pieza 30
comprende partes de prolongación perfiladas 31, 32, cada una de las
cuales tiene un perfil 31a, 31b.
Aquí, el término "perfil" significa
preferiblemente que la parte de prolongación no es exclusivamente
una prolongación lineal de la lámina de barrera contra la difusión
30, sino que por el contrario está formado un perfil bidimensional
en la vista bidimensional de la sección transversal en el plano
X-Y, cuyo perfil está formado, por ejemplo, por uno
o más codos y/o ángulos en la parte de prolongación 31, 32.
De acuerdo con la realización mostrada en la
figura 4, el perfil 31a, 32a comprende un codo (90º) y una parte
(pestaña) directamente adyacente al mismo, cuya parte (pestaña) se
extiende una longitud l1 en la dirección transversal X desde el
borde externo de la correspondiente pared lateral 11, 12 hacia el
interior.
Para la conexión firmemente unida del cuerpo de
perfil 10 y la lámina de barrera contra la difusión 30, al menos un
lado del perfil de barrera contra la difusión está de preferencia
firmemente unido al cuerpo de perfil. De acuerdo con la realización
mostrada en la figura 4, la mayor extensión de la parte de
prolongación está encerrada completamente por el material del
cuerpo de perfil. La parte de prolongación está preferiblemente
dispuesta lo más cerca posible del lado interno del perfil
separador.
Por otra parte, por razones puramente
ornamentales, la lámina de barrera contra la difusión
preferiblemente no deberá ser visible a través de los cristales de
ventana de la unidad de ventana aislante montada. Por consiguiente,
la lámina preferiblemente deberá estar cubierta en el lado interno
por el material del cuerpo de perfil. Se describirá después con
referencia a la figura 6 una realización en la que éste no es el
caso.
Sucintamente, la parte de prolongación deberá
estar preferiblemente cerca del lado interno. Por consiguiente, la
región del cuerpo de perfil (región de acomodo), en la que está
situada (está acomodada) la parte de prolongación, de preferencia
deberá estar evidentemente por encima de la línea media del perfil
en la dirección de la altura. En tal caso, la dimensión (longitud)
de la región de acomodo desde el lado interno del perfil separador
en la dirección Y no deberá extenderse sobre más del 40% de la
altura del perfil separador. En otras palabras, la región de
acomodo 16, 17 comprende una altura h3 en la dirección de la altura
y la altura h3 deberá ser menor o igual que aproximadamente 0,4 h1,
preferiblemente menor o igual que aproximadamente 0,3 h1, más
preferiblemente menor o igual que aproximadamente 0,2 h1 y todavía
más preferiblemente menor o igual que aproximadamente 0,1 h1.
Además, resulta ventajoso que la masa (peso) de
la parte de prolongación comprenda al menos aproximadamente el 10%
de la masa (peso) de la parte restante de la lámina de barrera
contra la difusión, que está por encima de la línea media del
perfil separador en la dirección de la altura, preferiblemente al
menos aproximadamente el 20%, más preferiblemente al menos
aproximadamente el 50% y todavía más preferiblemente alrededor del
100%.
Todos los detalles concernientes a la primera
realización se aplican también a todas las otras realizaciones
descritas, excepto cuando se indique o se muestre expresamente una
diferencia en las figuras.
En las figuras 5a) y 5b), se muestra en sección
transversal en el plano X-Y un perfil separador de
acuerdo con una segunda realización.
La segunda realización difiere de la primera
realización en que las partes de prolongación 31, 32 tienen casi
doble longitud que la primera realización, con lo que la longitud de
prolongación l1 sigue siendo la misma. Esto se consigue incluyendo
un segundo codo (180º) en los perfiles 31b, 32b y extendiendo la
porción de la parte de prolongación que está a continuación del
segundo extremo, al igual que en la dirección transversal X, pero
ahora hasta el exterior. Se asegura con ello una longitud
sustancialmente mayor de la parte de prolongación, con lo cual se
mantiene la proximidad más cercana posible al lado interno del
perfil separador.
Además, una parte del material del cuerpo de
perfil está encerrada en tres lados por los perfiles 31b, 32b.
Estos recintos resultan porque, durante un proceso de curvado que
incluya compresión, el material encerrado actúa como un elemento de
volumen esencialmente incompresible.
Haciendo referencia a las figuras 6a) y 6b), se
describirá un perfil separador de acuerdo con una tercera
realización, en el que las áreas rodeadas por un círculo
respectivamente en las vistas a) y b) se muestran agrandadas en las
figuras 6c) y d). De acuerdo con la realización mostrada en la
figura 6, la lámina de barrera contra la difusión 30, incluso de
las partes de prolongación 31, 32, se extiende completamente a lo
largo del exterior del cuerpo de perfil 10. Las partes de
prolongación 31, 32 y sus perfiles 31c, 32c son así visibles en el
lado interno (el lado "externo" mirando hacia el espacio entre
los cristales de ventana) en el estado montado, debido a que las
partes de prolongación 31, 32 no están cubiertas en el lado interno
por el material del cuerpo de perfil, sino que al contrario están
al descubierto. De acuerdo con esta realización, la parte de
prolongación está dispuesta lo más cerca posible del lado
interno.
La realización mostrada en la figura 6 podría
modificarse de manera que la parte de prolongación 31, 32 se
alargara y, de manera similar a la realización mostrada en la figura
5 (o también en las figuras 7-9), se extendiera por
el interior de la región de acomodo 16, 17. Naturalmente, la altura
h3 mostrada en las figuras 6c) y d) sería entonces
correspondientemente más larga.
En las figuras 7a) y b), se muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una
cuarta realización. La cuarta realización difiere de la primera
realización en que el codo no es un codo de 90º sino que es un codo
de 180º. Por consiguiente, la parte adyacente al codo de la parte de
prolongación a continuación de los perfiles 31d, 32d no se extiende
en la dirección transversal X, sino que por el contrario se
extiende en la dirección de la altura Y. Por tanto, el recinto de
tres lados de una parte del material del cuerpo de perfil llega
hasta las regiones de acomodo 16, 17, aunque esté presente un solo
codo. Por tanto, como en la realización anterior, durante el
curvado del perfil separador con compresión, está presente un
elemento de volumen que puede actuar eficazmente como un elemento de
volumen esencialmente incompresible.
En las figuras 8a) y 8b), se muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de una quinta
realización. La quinta realización difiere de la cuarta realización
simplemente en que el radio de curvatura del codo del perfil 31e,
32e es menor que en la cuarta realización.
En las figuras 9a) y 9b), se muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una sexta
realización. La sexta realización difiere de las realizaciones
primera a quinta, que se muestran en las figuras
4-8, en que los perfiles 31f, 32f comprenden primero
un codo de aproximadamente 45º hacia el interior, luego un codo de
aproximadamente 45º en la dirección opuesta y por último un codo de
180º que tiene una parte empotrable de tres lados correspondiente de
una parte del material del cuerpo de perfil.
En las figuras 10a) y 10b), se muestran ejemplos
de comparación de perfiles separadores que tienen la configuración
en W y la configuración en U, cuyos ejemplos de comparación no
comprenden una parte de prolongación perfilada. La figura 10c)
muestra una tabla con valores de medición para la disposición de
prueba según la figura 3b). En la disposición de prueba de la
figura 3b), un perfil separador se encuentra sobre dos soportes
separados por una distancia L, con lo que el combado D se mide
haciendo una comparación con un perfil ideal sin combado (es decir,
una línea recta entre los dos puntos de soporte). Para los datos
proporcionados en la figura 10c), L = 2000 mm, b1 = 15,3 mm, h1
para la configuración en W = 7 mm y b1 = 13,3 mm, h1 para la
configuración en U = 8,4 mm. Para todas las realizaciones del
perfil, se utilizaron los mismos materiales, grosor de material,
grosor de pared, etc. Los datos se basan parcialmente en mediciones
y parcialmente en cálculos.
La reducción del combado para todas las
realizaciones mostradas en las figuras 4-9, en
comparación con los perfiles separadores de la figura 10, fue
extraordinariamente de casi el 20% o más.
En las figuras 11a) y b), se muestran vistas en
sección transversal de un perfil separador de acuerdo con una
séptima realización. La séptima realización difiere de la sexta
realización en que no está presente un codo de 180º en los perfiles
31g y 32g.
Para perfiles separadores de acuerdo con las
actuales enseñanzas, se determinó también que la formación de
arrugas en los codos, como se representa esquemáticamente en la
figura 3c), para todas las realizaciones que se muestran en las
figuras 4-9 y 11, se redujo en grado importante en
comparación con los ejemplos de comparación de la figura 10. En
otras palabras, se redujeron el número de arrugas y/o la longitud de
las arrugas en los perfiles separadores curvados de acuerdo con las
actuales enseñanzas. El comportamiento de formación de arrugas de
los respectivos perfiles separadores, que se evaluó basándose en el
número de arrugas y/o las longitudes de las arrugas, está
representado en la tabla de la figura 12, en que "+" significa
formación reducida de arrugas y "++" significa formación de
arrugas reducida en grado importante con respecto al ejemplo de
comparación (figura 10).
Naturalmente, son concebibles otras
modificaciones del perfil de las partes de prolongación 31, 32. Por
ejemplo, pueden estar previstos codos adicionales, una extensión
mayor en la dirección X, etc.
La reducción importante en la formación de
arrugas en los codos tiene lugar porque puede conseguirse una mejor
adherencia y sellado con el lado interno de los cristales de
ventana. La reducción del combado tiene lugar porque, en particular
para grandes marcos de perfil separador, es decir, para anchuras de
ventana grandes, se requiere menos esfuerzo manual para fijar el
perfil separador a fin de impedir cualquier combado visible.
Se consigue también un marco de perfil separador
hecho de un perfil separador de acuerdo con una de las realizaciones
anteriormente descritas porque el marco últimamente obtenido está
más próximo a la forma ideal, que se muestra en la figura 2, que la
forma menos ideal que se muestra en la figura 3a). El marco de
perfil separador, si se produce a partir del curvado de una sola
pieza, preferiblemente curvado en frío, o si se produce a partir de
varias piezas individuales rectas utilizando conectadores de
esquina, se usa en una unidad de ventana aislante, por ejemplo, en
la forma mostrada en la figura 1. En la figura 1 no se representan
las partes de prolongación.
Como se muestra en la figura 1, las paredes
laterales 11, 12 formadas como bases de fijación se han adherido a
los lados internos de los cristales de ventana 51, 52 usando un
material adhesivo (compuesto sellador primario) 61, por ejemplo, un
compuesto sellador de butilo a base de poliisobutileno. El espacio
intermedio 53 entre los cristales de ventana está definido así por
los dos cristales de ventana 51, 52 y el perfil separador 50. El
lado interno del perfil separador 50 mira hacia el espacio
intermedio 53 entre los cristales de ventana 51, 52. En el lado que
mira hacia afuera del espacio intermedio 53 entre los cristales de
ventana en la dirección de la altura Y, se introduce un material
sellador mecánicamente estabilizante (compuesto sellador
secundario), por ejemplo a base de polisulfuro, poliuretano o
silicona, en el espacio restante vacío entre los lados internos de
los cristales de ventana a fin de rellenar el espacio vacío. Este
compuesto sellador protege también la capa de barrera contra la
difusión contra influencias mecánicas u otras influencias
corrosivas/degradantes.
Como ya se ha mencionado en lo que antecede, la
lámina de barrera contra la difusión 30 con el cuerpo de perfil 10
se consigue mediante coextrusión en firme contacto de unión. De
acuerdo con las realizaciones mostradas en las figuras 4, 5,
7-9 y 11, más de un solo lado del perfil de barrera
contra la difusión formado por una lámina de metal entra en
contacto con el metal, preferiblemente material sintético, del
cuerpo de perfil. En particular, usando material sintético y metal,
la conexión firmemente unida, es decir, ha de asegurarse la
adherencia entre el metal y el material sintético mediante un
material adhesivo aplicado a la lámina de metal.
Métodos para la fabricación de un perfil
separador (50) para su uso como un marco de perfil separador, que
sea adecuado para montar en el área de borde de una unidad de
ventana aislante y/o a lo largo de la misma para formar y mantener
un espacio intermedio (53) entre los cristales de ventana (51, 52),
pueden comprender las etapas de formar una o más cámaras (20) en un
cuerpo de perfil (10) hecho de material sintético. De manera
simultánea con la etapa de formación de la cámara o a continuación
de la misma, puede disponerse una lámina de metal (30) sobre y/o en
al menos tres lados del cuerpo de perfil (10) de tal manera que,
cuando se curve, un cuarto lado no cubierto del cuerpo de perfil
(10) será dirigido hacia el espacio intermedio (53) entre los
cristales de ventana (51, 52) en la unidad de ventana aislante
montada, haciendo la lámina de metal que al menos tres lados
cubiertos sean sustancialmente impermeable a los gases, mientras que
el cuarto lado del cuerpo de perfil (10) es permeable a los gases.
Cada extremo de la lámina de metal (30) está formado preferiblemente
con un perfil (31a-g, 32a-g) que
tiene al menos un borde o codo.
Claims (8)
1. Perfil separador (50) para su uso como marco
de perfil separador, que es adecuado para ser montado en y/o a lo
largo de un área de borde de una unidad de ventana aislante para
formar y mantener un espacio intermedio (53) entre cristales de
ventana (51, 52), en que el perfil separador se extiende en una
dirección longitudinal (Z) y comprende una primera anchura b1 en
una dirección transversal (X), que es perpendicular a la dirección
longitudinal (Z), y comprende una primera altura h1 en una dirección
de altura (Y), que es perpendicular a la dirección longitudinal (Z)
y a la dirección transversal (X), y en que en la dirección de la
altura (Y) el perfil separador comprende un lado interno (13) que
está dispuesto para mirar hacia el espacio intermedio (53) entre
los cristales de ventana (51, 52) en el estado montado del marco de
perfil separador, comprendiendo el perfil separador (50):
un cuerpo de perfil (10) formado de un primer
material y que define en él una cámara (20) para acomodo de material
higroscópico, en que la cámara: (i) está definida lateralmente en la
dirección transversal por paredes laterales (11, 12), (ii) comprende
una segunda altura (h2) en la dirección de la altura (Y) e (iii)
está formada para no ser a prueba de difusión en la dirección de la
altura (Y) en el lado interno (13) del cuerpo de perfil (10), y
una lámina de barrera contra la difusión de una
sola pieza (30) formada de un segundo material que tiene un primer
grosor (d1) menor que 0,3 mm, en que la lámina (30) está unida
firmemente con el cuerpo de perfil (10), de manera que la lámina se
extiende sobre un lado externo (14) de la cámara (20) que mira hacia
afuera del lado interno (13) y, a continuación de la misma en la
dirección de la altura (Y), se extiende esencialmente hasta la
altura de la cámara (20),
caracterizado porque
la lámina de barrera contra la difusión (30),
como se ve en sección transversal perpendicular a la dirección
longitudinal (Z), comprende en cada uno de sus dos bordes laterales
una parte de prolongación perfilada (31a-g,
32a-g), cuyo perfil está totalmente contenido en una
región de acomodo (16, 17), cuya región de acomodo está contigua al
lado interno (13) del perfil separador (50) en la dirección de la
altura (Y) y se extiende en la dirección de la altura (Y) desde el
lado interno (13) en la dirección que mira hacia afuera del espacio
intermedio (53) entre los cristales de ventana (51, 52) y comprende
una tercera altura (h3) que es menor o igual que 0,4 h1.
2. Perfil separador según la reivindicación 1,
en el que la parte de prolongación (31, 32) se extiende desde el
lado externo de la pared lateral correspondiente (11, 12) hacia el
interior en la dirección transversal (X) sobre una primera longitud
l1, que es mayor o igual que 0,1 b1 y menor o igual que 0,3 b1.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Perfil separador según la reivindicación 1 ó
2, en el que:
la tercera altura h3 es menor o igual que 0,2
h1, y más preferiblemente menor o igual que 0,1 h1, y la masa de la
parte de prolongación comprende al menos aproximadamente el 10% de
la masa de la parte restante de la lámina de barrera contra la
difusión, que está por encima de la línea media del perfil separador
en la dirección de la altura.
4. Perfil separador según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que
el perfil (31a-g,
32a-g) de la parte de prolongación (31, 32)
comprende uno o más codos.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Perfil separador según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que
el primer material es un material sintético,
preferiblemente poliolefina y todavía más preferiblemente
polipropileno, y/o
el segundo material es un metal, preferiblemente
acero inoxidable o acero que tiene una protección contra la
corrosión hecha de estaño (recubrimiento de estaño) o cinc.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Perfil separador según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que
los materiales primero y segundo se seleccionan
de manera que el perfil separador (50) pueda curvarse en frío.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Perfil separador según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que
el perfil (31b, d, e, f; 32b, d, e, f) de la
parte de prolongación (31, 32) encierra en tres lados un segmento
del cuerpo de perfil (10).
\newpage
8. Unidad de ventana aislante que comprende:
al menos dos cristales de ventana (51, 52)
dispuestos para estar uno enfrente de otro con una distancia de
separación entre ellos para formar un espacio intermedio (53) entre
los cristales de ventana (51, 52), caracterizada porque la
unidad de ventana aislante comprende:
un marco de perfil separador formado a partir de
un perfil separador (50) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-7 y que define al menos
parcialmente el espacio intermedio (53) entre los cristales de
ventana (51, 52),
en que las bases de fijación del perfil
separador (50) están adheridas con un material adhesivo a prueba de
difusión (61) esencialmente a lo largo de toda su longitud y altura
con el lado interno de los cristales de ventana (51, 52) que mira
hacia las mismas, y
el espacio vacío restante entre los lados
internos de los cristales de ventana (51, 52) en el lado del marco
de perfil separador y el material adhesivo (61) que mira hacia
afuera del espacio intermedio (53) entre los cristales de ventana
(51, 52) está lleno de un material sellador mecánicamente
estabilizante (62).
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