[发明专利]中空玻璃内悬膜绷膜方法及绷膜框组件

说明书

技术领域

 本发明属于绿色节能建筑的外围护技术领域，具体涉及建筑节能门窗系统以及幕墙系统，提供一种由内悬膜绷膜组件加工制作的多中空玻璃。

背景技术

节能建筑对中空玻璃的光学及热工性能要求越来越高，增加隔热中空层、填充惰性气体、低辐射涂层等技术越来越得到广泛的应用。而增加隔热中空层，会受到中间隔热层的材质特性、加装难度、以及对整体结构强度和密封的影响等多重因素的制约。

玻璃制成的双中空玻璃是比较常用的技术，但中间玻璃的加入使得整体重量增加过大，整体结构强度及密封的难度更高。

中间隔热层采用加装光学及热工性能更好的光学膜塑料薄膜，可以避免由重量增加以及对结构强度等方面的消极影响，但加装后的薄膜中间隔热层的质量要求就变得至关重要。

通过利用薄膜的热收缩性，采用二次热处理方式在密封间隔条上固定薄膜，已经实现工业化生产。其工艺是将薄膜铺展在两个涂敷着丁基胶的间隔框中间，裁边后象生产普通中空玻璃一样上框、挤压、封胶。间隔框应用不锈钢条制作，而不能用铝条。因为中空玻璃在使用过程中薄膜因温度变化，会产生应力变化，使铝框变形薄膜发皱，影响美观。将薄膜绷紧，是薄膜中空玻璃生产工艺中最关键的一个工序。它要求玻璃表面的温度要控制在一定范围内，并保持一段时间。若温度过低不能将薄膜充分绷平，而过高将会损坏薄膜。即使温度适当，若薄膜热绷的时间太短，将会造成其绷紧不充分，在日后的使用过程中其缺陷就要显现出来^【1】。【1】一种新型中空玻璃性能及生产工艺  郭 明  《中国门窗》2010.02

瑞士技术人员在上世纪的八九十年代，发明通过固定在玻璃四周边缘上的弹性元件对薄膜进行拉伸实现内悬膜的技术。这些弹性元件如弹簧薄片^【2】（美国专利专利号4432174，Feb.21,1984）、弹性夹板组件^【3】（美国专利号5048258，Sep.17,1991），缠绕拉伸弹簧^【4】（美国专利号5237787，Aug.24,1993）。其中弹簧薄片和弹性夹板组件由于存在元件加工制作复杂，绷膜应力不均导致边部波纹、皱折不易消除，绷膜后的张力及平整度不可控而没有得到实际应用。而弹簧作为绷膜元件，由于其采用沿四周多点排列，弹簧形变产生的拉力和方向可以适应薄膜张应力的变化分布要求，绷膜后的薄膜张力和平整度都达到了非常好的效果。

弹簧作为绷膜的弹性元件的内悬膜技术，已经在欧洲及北美的多个节能项目上得到了应用。弹簧绷膜技术采用拉伸式的缠绕弹簧，多为金属丝缠绕而成，其中，一端需要插入塑料帽与薄膜焊接，另一端需要以一定的倾斜角插入专门的型材框内固定。为使弹簧固定牢固，通常采用底端最后一两圈扩大直径作为插入型材框卡槽的固定卡。由于弹簧最后一圈的扩圈及断口方向对插入型材框内的弹簧排列角度有较大影响，焊接要求需要将弹簧推成垂直角度，因此弹簧分布和顶端焊接面的水平及直线度难以得到保证。焊接时，焊枪需要下压薄膜至焊帽并保持一定压力，推簧后的顶端焊接面的始终存在高低不平，则压力会有较大偏差，从而出现过焊、漏焊或虚焊等焊点质量问题的概率非常大。而每个焊点的好坏又直接影响到薄膜表面的平整，使边部产生皱折或波纹。而且单一焊点的质量问题都会导致整张膜的焊接失败。这些都成为自动化生产加工难以克服的问题。

不同尺寸的薄膜张力需要不同扭力的弹簧，如果仅用一种型号的弹簧，就需要调整弹簧的分布排列密度。对应于薄膜绷紧至一定张力的内应力分布的各施力点的分布，也有一定的施工间距范围要求。不同扭力的弹簧的几何形状的偏差，又会影响很多加工工序。在只能使用同一种弹簧的条件下，产品性能的一致性很难得到保证。

利用弹簧作为弹性元件的内悬膜技术，工艺繁琐，操作难度大，弹簧的排布有一定的随意性，导致绷膜质量不易控制。由于弹簧的特点，焊接操作难度大，容易出现过焊、漏焊或虚焊等焊点质量问题。焊点的好坏又直接影响到薄膜表面的平整，而且单一焊点的质量问题会导致整张膜的焊接失败。这些都成为自动化生产加工难以克服的问题。

中空玻璃内悬膜技术的核心就是张紧元件的结构、材质和工作方式，它直接决定内悬膜的张力、平整度以及边部无褶皱和应力纹等绷膜质量。

发明内容