ITUD20090055A1 - Perfezionamento alla disposizione dei supporti all' interno delle vetrate con camera a vuoto (vig) per minimizzare le tensioni meccaniche interne delle lastre" - Google Patents

Description

Descrizione

"PERFEZIONAMENTO ALLA DISPOSIZIONE DEI SUPPORTI ALL'INTERNO DELLE VETRATE CON CAMERA A VUOTO (VIG) PER MINIMIZZARE LE TENSIONI MECCANICHE INTERNE DELLE LASTRE

Settore di applicazione

La presente invenzione riguarda una particolare disposizione geometrica, a triangolo, dei supporti con funzione di distanziali tra le lastre per vetrate piane e10 curve del tipo con camera a vuoto (VIG) (Vacuum Insulated Glass) o comunque con pressioni all'interno della camera inferiori a 4 millibar, al fine di ridurre le tensioni meccaniche interne derivate dalla flessione delle lastre provocata dalla pressione atmosferica agente.

Il trovato risulta vantaggioso iiella costruzioiie di aripie vetrate piaiie e10 curve con camera a vuoto in quanto con la particolare disposizione dei supporti interni tra le lastre si riduce la tensione interna delle lastre medesime, migliorando nel contempo la resistenza meccanica del prodotto nel suo complesso e maggiore versatilità nel suo impiego in opera.

L'invenzione trova applicazione nella costruzione di vetrate piane e10 curve del tipo con camera a vuoto, aventi lo scopo principale di creare dei prodotti con basso potere disperdente del calore proprio per il fatto di formare una camera a vuoto o con pressioni inferiori a 4 millibar.

Stato della tecnica

Allo stato attuale della tecnica, nel settore della produzione di vetrate piane del tipo con camera a vuoto, formate da due lastre di vetro esterne con intercapedine a vuoto tra esse, impiegate generalmente come finestre o rivestimenti esterni di edifici o come ampie superfici vetrate nei grattacieli.

Attualmente tali prodotti vengono realizzati costitiiiti da due strati di lastre di vetro distanziati tra loro formando una intercapedine ermetica. Alcurii produttori inseriscono in tale intercapedine ermetica dei gas inerti per ridurre la trasmissione del calore tra le due superfici vetrate. Inoltre, si conoscono altri produttori di tali superfici vetrate che realizzano una sottile intercapedine ermetica a vuoto disponendo dei sottili distanziali tra le due lastre al fine di mantenere tale intercapedine all'azione della pressione atmosferica.

Quest'ultima soluzione risulta avere ottimi risultati dal punto di vista della mancata trasmissione del calore da un lato all'altro della vetrata, ma presenta uno svantaggio dal punto di vista della sollecitazione meccanica interna delle lastre interessate alla camera a vuoto. Infatti, la pressione atmosferica agente agisce su entrambe le lastre piane curvandole, con alto rischio di rottura se la distanza tra i supporti è alta.

Altresì, è noto che per aumentare tali superfici si e pensato di distribuire in punti prestabiliti su tutta la superficie di piccoli distanziali tra le lastre al fine di ridurre la deformazione delle lastre stesse dovuta alla pressione atmosferica agente.

Altro, svantaggio riscontrato, con quest'ultima soluzione tecnica, è che il carico sulle lastre esterne risulta particolarmente elevato per cui è sufficiente un piccolo urto superficiale per causare la rottura dell'intera vetrata interessata alla medesima intercapedine.

A quest'ultimo inconveniente descritto viene in soccorso il presente trovato, che permette di ridurre le tensioni interne delle lastre esterne e nel contempo di aumentare l'altezza dell'intercapedine a vuoto.

Scopo dell'invenzione

Scopo della presente invenzione 6 pertanto quello di realizzare una superficie vetrata piana senza limitazione di ampiezza con intercapedine a vuoto di maggiore altezza rispetto a quelle attualmente conosciute, avente le seguenti principali caratteristiche:

- di distribuire su tutta la superficie vetrata, nella parte interna tra le due lastre costituente I'intercapedine a vuoto (VIG) o con pressioni interne inferiori a 4 millibar, una pluralità di distanziali, a forma di piccoli cilindretti di altezza pari allJaltezza della intercapedine da ottenere, disposti tra loro a forma triangolo anziché a quadrato come attualmente avviene su simili vetrate; - la disposizione preferenziale 6 quella a triangolo equilatero al fine di ridurre ed uniformare le tensioni interne sulle lastre costituenti le vetrate;

- la disposizione tra i distanziali a triangolo si determinano sul piano geometrico dei moduli di disposizione dei distanziali a forma di esagoni, con i cilindretti disposti ai vertici ed uno al centro della medesima figura;

- detti distanziali tra le lastre di vetro piane vengono distribuiti equidistanti e hanno il compito di supportare la spinta a compressione dovuta all'azione della pressione atmosferica, e ridurre nel contempo la tensione interna derivata dalla flessione delle lastre medesime;

- con analoghe distribuzioni dei distanziali e opportuni accorgimenti si potranno formare superfici vetrate curve o curvilinee con camera a vuoto o comunque con pressioni inferiori a 4 millibar.

Essenza dell'invenzione

Gli obiettivi del trovato vengono raggiunti secondo le caratteristiche della rivendicazione principale e10 di qualsiasi altra rivendicazione riportata in questo testo brevettuale, infatti la realizzazione di superfici vetrate piane con camera a vuoto (VIG)(Vacuum Insulated Glass) o comunque con pressioni inferiori a 4 millibar, senza limitazione di ampiezza superficiale e con altezza, tra le lastre di vetro formante detta intercapedine, maggiore rispetto ai sistemi conosciuti, avviene grazie alla particolare distribuzione su dette superfici interne di idonei distanziali equidistanti e non, che fungono di contrasto alla spinta esercitata dalle due opposte lastre di vetro dovuto all'azione della pressione atmosferica.

Scopo principale del trovato è quello di ridurre le tensioni interne delle lastre di vetro costituenti la vetrata con intercapedine a vuoto. Ciò è fattibile con l'ottimizzazione della distribuzione all'interno della camera a vuoto di particolari piccoli distanziali, di appropriato materiale idoneo allo scopo, che fungono da distanziale tra le dette lastre di vetro piane.

Il trovato prevede la distribuzione su tutta la superficie interna delle lastre dei distanziali in modo equidistante tra loro formando così una pluralità di figure ipotetiche a triangoli equilateri, i cui vertici sono costituiti da questi distanziali, risliltando tale configurazione geometrica la migliore rispetto a tutte le altre disposizioni a triangolo (isoscele, scaleno, rettangolare).

Detta distribuzione in altra caratteristica del presente trovato può avvenire in modo da formare delle figure geometriche ad esagono, con distanziale al centro e con altrettanti distanziali ai vertici dei lati.

In definitiva la disposizione a triangolo dei distanziali tra di loro, distribuiti nella parte interna tra le dette lastre di vetro, a parità di passo, realizza una minore sollecitazione meccanica interna e di flessione nelle singole lastre. Altresì, si realizza una migliore e più uniforme distribuzione dei carichi sui supporti di appoggio delle lastre.

Inoltre, con queste disposizioni a triangolo equilatero dei distanziali interni alla camera a vuoto si ottiene la possibilità di alimentare l'altezza in modo vantaggioso rispetto ai sistemi conosciuti quali ad esempio con disposizione a semplice quadrato: raggiungendo un maggiore grado di isolaniento termico della superficie vetrata e una minore tensione interna sulle lastre che costituiscono l'intercapedine a vuoto.

Il trovato risponde appieno agli scopi prefissati, ossia quelli di: fornire una superficie vetrata con camera a vuoto di maggiore altezza e nel contempo di ridurre le tensioni interne delle singole lastre costituenti l'intercapedine a vuoto.

Illustrazione dei disegni

Una soluzione secondo la presente invenzione viene rappresentata a titolo esemplificativo preferenziale peraltro non limitativo, nelle tre tavole di disegno allegate, ove:

- la Fig.1 mostra, in vista di pianta, una superficie vetrata piana con camera a vuoto come viene fatta att~ialmente, mettendo in evidenza la disposizione dei distanziali in modo allineato a passi costanti nelle due direzioni ortogonali tra loro. Con ombreggiatura a forma di quadrato, viene indicata la zona di pertinenza dove agisce la pressione su ogni singolo distanziale;

- la Fig. 2 mostra, in vista di pianta, un'analoga superficie vetrata piana con camera a vuoto con i distanziali disposti a triangolo e un'area di pertinenza ombreggiata a forma esagonale. L'area a quadrato retinata nella figura precedente è pari alla superficie dell'esagono della presente figura, in quanto il raffronto è basato sulla stessa pressione media sui supporti;

- la Fig.3 mostra, in vista di pianta un grafico, con accanto la scala dei gradienti relativi alle tensioni interne delle lastre, valido anche per la figura successiva. Rappresenta le maggiori tensioni interne secondo la distribuzione a quadrato dei distanziali (prior art), mettendo in evidenza con tonalità più scura le maggiori tensioni interne in prossimità del punto di appoggio della lastra sul distanziale stesso;

- la Fig.4 mostra, in vista pianta un grafico analogo al precedente, mettendo in evidenza le minori tensioni interne e di flessione delle lastre costituenti I'intercapedine a vuoto, vantaggio ottenuto con la disposizione a triangolo sul piano dei distanziali di supporto delle due lastre costituenti I'intercapedine;

- la Fig.5 mostra, in vista parziale di sezione ingrandita I'intercapedine a vuoto tra due lastre di vetro, mettendo in evidenza i distanziali di supporto interno tra le due lastre.

Come si rileva dalle varie figure, il perfezionamento alla disposizione dei supporti all'interno delle vetrate con camere a vuoto (8) (VIG) o comunque con pressione inferiori a 4 millibar, consiste nella nuova distribuzione degli stessi all'interno della camera formando sul piano una figura geometrica a triangolo equilatero i cui vertici sono costituiti proprio dai detti supporti (1). I supporti hanno il compito di tenere distanziate le lastre di vetro (7.1)(7.2) tra loro essendo soggette alla pressione atmosferica esterna. Essi generalmente sono a forma di sottili cilindretti di piccola altezza.

Come è noto (prior art) essi vengono disposti sul piano interno, che costituirà la camera a vuoto, secondo intervalli o passi costanti lungo linee rettilinee e parallele a medesimi passi, secondo linee ortogonali tra esse, in modo da costituire una pluralità uniforme di punti di appoggio per le due opposte lastre di vetro (7.1)(7.2). Quando si creerà la camera a vuoto la pressione atmosferica agirà uniformemente sulle due opposte lastre di vetro preferenzialmente piane, ma potranno anche essere di tipo curvilineo. Le lastre saranno spinte sui cilindretti o distanziali (1) generando una concentrazione di tensioni interne e di flessione nei punti di contatto con le basi dei detti cilindretti. Tali tensioni saranno maggiori o minori in relazione alla distanza tra i distanziali di supporto l pe,r cui nel caso conosciuto a forma di quadrato (2) si osservano, a parità di pressione media sui distanziatori, maggiori sollecitazioni interne (5) - vedasi andamento tonalità scure del grafico (4) - . Queste maggiori sollecitazioni interne possono generare rotture improvvise dell'intera vetrata anche a causa di piccoli urti esterni. Pertanto, per ovviare a tali inconvenienti si devono ridurre le distanze tra i detti distanziali.

Il presente trovato invece supera l'inconveniente realizzando una diversa disposizione dei distanziali secondo una figura a triangolo, nei cili verb'ci sono posizionati gli stessi distanziali , formando un'area di distribuzione del carico delle lastre a superficie ad esagono (3) anziche a quadrato (2). In questo modo le tensioni interne delle lastre, a parità di pressione media sui distanziatori, risliltano inferiori (6) rispetto ai sistemi conosciuti - vedasi la tonalità di grigio più chiara nella Fig.4 -.

Naturalmente, l'invenzione non è limitata all'esempio di realizzazione della disposizione a triangolo sopra descritta, a partire dalla quale si potranno prevedere altre forme ed altri modi di realizzazione, ed i particolari di esecuzione potranno comunque variare senza per cib uscire dall'essenza dell'invenzione così come enunciata e di seguito rivendicata.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1" Perfezionamento alla disposizione dei supporti all'interno delle vetrate con cam vuoto (VIG) (Vacuum Insulated Glass) o comunque con pressioni inferiori a 4 millibar, per minimizzare le tensioni meccaniche interne delle lastre di vetro, detti supporti o distanziali ovvero piccoli cilindretti che vengono posizionati all'interno della camera a vuoto per mantenere distanziate le due lastre formanti la camera a vuoto le quali sono soggette dalla parte esterna alla pressione atmosferica, caratterizzato dal fatto che la disposizione geometrica dei distanziali (1) sull'intera superficie piana delle lastre di vetro (7.1)(7.2), nel lato interno della camera a vuoto (8)' è del tipo a triangolo, ossia i vertici di tale figura triangolare costituiscono i punti in cui si posizionano i detti distanziali di appoggio delle lastre di vetro. Tale disposizione triangolare dei distanziali (1) su tutta la superficie interna della camera a vuoto determina una minore tensione interna e minore flessione nelle due lastre esterne (7.1) e (7.2) e nei distanziali stessi (1). 2" Perfezionamento alla disposizione dei supporti all'interno delle vetrate con camera a vuoto secondo la prima rivendicazione caratterizzato dal fatto che la disposizione a triarlgolo dei supporti o distanziali (1) tra le lastre (7.1)(7.2) formanti la camera a vuoto è a forma di triangolo equilatero e10 isoscele e10 scaleno e10 rettangolo, di cui la prima risulta migliore rispetto a qualsiasi altra disposizione geometrica. 3" Perfezionamento alla disposizione dei supporti all'interno delle vetrate con camera a vuoto secondo la prima rivendicazione caratterizzato dal fatto che la disposizione a triangolo di detti supporti formai10 un modulo di disposizione a forma esagonale, in cui ogni vertice rappresenta una posizione per un distanziale (1) in più un distanziale al centro, il quale risulta comune per sei triarigoli contigui formando il detto esagono di posizionamento. 4" Perfezionaniento alla disposizione dei supporti all'interno delle vetrate con camera a vuoto secondo la prima rivendicazione caratterizzato dal fatto che la disposizione a triangolo di detti supporti (1) all'interno della camera a vuoto permette la realizzazione di vetrate con camere a vuoto aventi superfici piane e10 curve e10 curviline