專利名稱：承載層壓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于組裝層壓鑲板的方法、能夠承受荷載的層壓板以及含有這種層壓板的玻璃組裝件。
層壓鑲板，特別是玻璃層壓鑲板可以被接合在一起或是附著于一支承結(jié)構(gòu)上以形成多樣化的玻璃組件，例如玻璃面墻。其中的這種玻璃層壓鑲板包括至少兩塊玻璃層板，它們通過可以采用熱塑薄膜，最普通的是聚乙烯醇縮丁醛(以下簡稱PVB)的膠合層而被連接在一起。在形成這種組件的過程中所出現(xiàn)的一個(gè)困難就是將荷載傳遞到層壓板上的接頭技術(shù)并不理想。一個(gè)例子是使用夾板的組件通過穿過層壓板內(nèi)鉆孔的螺釘而被接合在一起。為了形成含有這種層壓板的組裝，可能橫過層壓板施加高達(dá)十噸的力。當(dāng)夾板被鎖緊時(shí)，膠合層在壓力的作用下溢出，這影響了層壓板的外觀并可能會有不利后果。
德國專利DE19812814以及國際專利申請WO02/38902描述了解決此問題的一種方式。在這兩種情況下，安裝組件被設(shè)置在穿過層壓板的鉆孔中并使用注塑樹脂將其固定在位。這種解決方案很難實(shí)施并且并不是完全有效的。同時(shí)還需要一種的更簡單方法以便將層壓板連接到毗連的建筑物上。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，通過在玻璃層板之間插入圍繞鉆孔密封并將膠合層排除在鉆孔周圍區(qū)域之外的密封件，可以顯著地減少或消除分層的問題。可以將可以將一個(gè)承載插套設(shè)置在層板和密封件所限定出的空白區(qū)域。
因此在第一方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)層壓鑲板的方法，該層壓鑲板包括第一玻璃板層，第二玻璃板層以及中間膠合層，所述層壓板具有至少一個(gè)穿過板層的鉆孔，該方法的特征在于在層壓過程之前，將密封件設(shè)置在層板之間以便將鉆孔環(huán)繞，并由此將中間膠合層排除在環(huán)繞鉆孔的區(qū)域之外。
本發(fā)明可以通過不止一個(gè)實(shí)施例而實(shí)現(xiàn)。在第一實(shí)施例中，密封件在層壓過程之前被圍繞鉆孔設(shè)置，并在該層壓過程之后被移除。這可以通過使用柔性密封件而實(shí)現(xiàn)，例如是柔性硅橡膠圓盤的形式，它可以在層壓過程之后被擠出鉆孔。其結(jié)果是形成了一塊具有圍繞鉆孔的空白區(qū)域的層壓板。然后通過注射可塑樹脂或其它合適的材料并容許其凝固形成承載材料的方式，將承載插套插入到該空白區(qū)域處。在一個(gè)可選擇的用于實(shí)施第一實(shí)施例的方法中，密封件包括一個(gè)由合適材料制成的圓環(huán)，它在層壓過程之前被圍繞鉆孔放置。在層壓過程之中及之后，密封件都被保持在原位置。其結(jié)果是形成了一個(gè)具有環(huán)繞鉆孔的空白區(qū)域的層壓板，其中的空白區(qū)域由密封件限定處邊界?？梢圆捎蒙鲜龇绞綄⒊休d插套注入到該空白區(qū)域內(nèi)。
在第二實(shí)施例中，密封件可以包括一個(gè)由合適材料制成的圓環(huán)，該圓環(huán)圍繞承載插套的周邊延伸。該承載插套可以采用由合適的材料制成的環(huán)形盤的形式。該盤可以是一個(gè)圓環(huán)，其具有一個(gè)容納固定螺栓的足夠大的中空部分。在層壓過程之前，該圓盤連同圍繞在其周邊的密封件一起被放置在層板之間，并在層壓過程之中和之后被保持在原位。
本實(shí)施例中，密封件的厚度(在玻璃層板兩相對表面之間測得)優(yōu)選的要大于承載插套的厚度。在層壓過程中，在溫度與壓力的作用下，密封件被壓縮，玻璃層板的內(nèi)表面被擠壓成與承載插套的相對表面相接觸。層壓過程之后，插套的厚度大體上與中間膠合層的厚度相同，并且密封件也被壓縮到大體上相同的厚度。
與現(xiàn)有的方法比較，本發(fā)明方法具有一個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn)，那就是其對于膠合層厚度的變化具有更佳的適應(yīng)力，并由此使得改進(jìn)的層壓板能夠利用由各種材料形成的膠合層進(jìn)行制造。
在玻璃層壓板中所使用的最普通的中間層是PVB。PVB適宜制成片狀形式。一般地，這種薄片的厚度在0.36mm到4.6mm之間。
PVB薄片可以容易地被切割成型。為了生產(chǎn)層壓板，可以在玻璃層板之間放置一張PVB薄片，其大小超過層板的邊緣。然后在層壓過程之前，將超出的PVB剪掉。
也可以使用其他的材料作為中間層。離子鍵樹脂是中間層的一種類型，它特別包括WO99/58334中所公開的那種。具有該中間層的層壓板具有改進(jìn)的機(jī)械性能，從而特別適用于建筑領(lǐng)域。W099/58334中所公開的離子鍵樹脂特別適合用在本發(fā)明的方法中，它具有根據(jù)ASTM D 5076.95所確定的，0.3Hz、25℃下的50到1000兆帕的累積楊氏模量；根據(jù)ASTM 638-89的拉力試驗(yàn)所確定的，25℃下每立方米至少15兆焦的最小的撕裂能量；以及5到42兆帕的對玻璃的黏合力。這一類型的樹脂由E.I.DuPont de Nemours以其商標(biāo)Surlyn和SentryGlass Plus(SGP)予以商業(yè)供應(yīng)。
一般地，厚度在0.38到4.6mm，通常是1.25到2.50mm之間的該離子鍵樹脂適合形成片狀形式。薄片的厚度通?？梢栽凇?0％以內(nèi)進(jìn)行變化。盡管存在這一變化，本發(fā)明的方法仍然是經(jīng)濟(jì)有效的，并且它代表了在生產(chǎn)含有離子鍵樹脂的層壓板的領(lǐng)域中的一個(gè)進(jìn)展。當(dāng)中間膠合層的厚度不均勻，例如是某種離子鍵樹脂時(shí)，優(yōu)選的層壓方法是承載插套被作為流體注射并允許其在層壓過程之后固化成型。
本發(fā)明的方法同樣也可以用于生產(chǎn)這樣的層壓板，其含有已經(jīng)由一個(gè)現(xiàn)場澆鑄的步驟所形成的中間層。在現(xiàn)場澆鑄的步驟中，玻璃層板的周邊使用例如膠帶進(jìn)行密封，并在層板之間充滿能夠固化形成中間層的液體。合適的液體種類的一個(gè)例子是環(huán)氧樹脂。在本發(fā)明的方法中，密封件必須在澆注液體之前，被先圍繞鉆孔周邊設(shè)置。液體以及這樣所得到的固化中間層從而就被排除在環(huán)繞鉆孔的區(qū)域之外。
本發(fā)明中所使用的玻璃層板通常由傳統(tǒng)的堿石灰浮法玻璃薄片形成，其在通常情況下厚度從4mm到25mm，或更通常的是從6mm到19mm。盡管在最通常的情況下，用于任何一個(gè)層壓板的層板都會是具有相同厚度的，然而玻璃層板的厚度也可以是相同或是不同的。
玻璃層板可以是，并且優(yōu)選的是由鋼化或淬火玻璃形成。在鋼化處理之前，在被進(jìn)行鋼化或淬火處理的玻璃部位必須先進(jìn)行鉆孔。層壓鑲板可以包括兩塊以上的玻璃層板以及多于一個(gè)的中間膠合層。在具有多于兩層玻璃層板的地方，外層層板通常是鋼化玻璃，而內(nèi)層層板可以被鋼化也可以不。在該實(shí)施例中，中間層可以由相同或不同的材料形成。
本發(fā)明的層壓鑲板可以具有多種形狀以及尺寸。它們可以是平板或是曲面板。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在制造建筑用途平板的過程中的獨(dú)特應(yīng)用。它們通過利用鋼化玻璃形成并通常被做成矩形的外形。在實(shí)踐中，其尺寸受到鋼化熔爐或在層壓過程中所使用的高壓鍋的尺寸的限制，通常其最長尺寸不會超過六米。這一限制就是為什么需要通過將兩個(gè)或更多的鑲板共同接合在一起來以構(gòu)成更大的組件的原因。
只要每個(gè)板層具有一組與另一個(gè)板層內(nèi)相對齊的鉆孔，玻璃層板就可以包括多個(gè)鉆孔。層壓板上的每個(gè)鉆孔都優(yōu)選的被一個(gè)插套所包圍，該插套如上所述將中間層排除在外。鉆孔的數(shù)量及位置將根據(jù)鑲板尺寸以及它所要被安裝的位置而變化。通常情況下，鉆孔是圓形的，直徑在15mm到50mm之間。中間層被設(shè)置成具有相應(yīng)的同軸孔，該孔的直徑稍大些，一般在50mm到100mm之間。這些孔在層板被組裝之前被從中間層上切割或穿孔形成。密封件的外徑應(yīng)該與中間層上孔的內(nèi)徑大體上相同，這樣密封件就可以方便地被安置到中間層內(nèi)。
在層板具有兩個(gè)或多個(gè)彼此相鄰的鉆孔的地方，使用單一的一個(gè)的密封件圍繞鉆孔，而不是分別使用兩個(gè)密封件。在本實(shí)施例中，通常承載插套也圍繞兩個(gè)鉆孔。
在將位于同一個(gè)平面上的層壓板接合在一起時(shí)，可以使用的一種組件形式是加強(qiáng)肋片，它被用于支撐玻璃外墻。這些外墻可以達(dá)到很高的高度，加強(qiáng)肋片通過多個(gè)層壓鑲板首尾相連而達(dá)到類似的高度。另一種組件是用于玻璃屋頂?shù)募訌?qiáng)橫梁，該橫梁可以通過將多個(gè)層壓鑲板相接而形成，從而達(dá)到屋頂?shù)目缍取＿M(jìn)一步的一種組件是層壓玻璃屋頂或外墻嵌板。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳述，其中

圖1是顯示兩個(gè)被接合在一起的層壓鑲板的平面2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所形成的圖1的組件的橫截面3是圖2中所描繪的插套的平面圖和立面4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例所形成的圖1的組件的橫截面1顯示了通過連接板6相連的兩個(gè)分離的層壓鑲板2和4。螺釘組件8包括墊圈10，并穿過板6和鑲板2或4中的一個(gè)。該圖顯示了八個(gè)螺釘頭8以及墊圈10，但為了清楚起見，只有一個(gè)被標(biāo)示了附圖標(biāo)記。
圖2顯示了包括層板1和3的鑲板2。層板1和3通過中間層12相連。插套14位于層板1和3之間并圍繞住螺釘8所穿過的鉆孔。套管16位于鉆孔中。板6反作用于纖維襯墊18。
圖3示出了插套14。插套14包括一環(huán)形圓盤20，該圓盤具有圍繞其外周的一膠皮環(huán)22。
圖4顯示了包括層板1和3的鑲板4。插套14占據(jù)了套管18以及層板1和3之間的空間。圖4中所示的其它附圖標(biāo)記具有與圖2中所述的相同的特征，此處不再單獨(dú)描述。
首先將兩片在對應(yīng)點(diǎn)具有鉆通孔的玻璃組合成圖2中的組件。如圖1所示，每個(gè)板層具有四個(gè)分開的鉆孔。將一個(gè)層板水平放置，并將一張中間層材料置于其上。該中間層具有與板層中的每個(gè)鉆孔相對應(yīng)的圓孔，其直徑大到能容納插套14。插套14包括由承載材料形成的環(huán)形圓盤20。該材料可以由金屬形成，例如是鋁或是合適的能夠承受荷載而不會明顯壓縮的玻璃絲增強(qiáng)熱塑塑料。圓環(huán)的厚度小于中間層的厚度。圓環(huán)的外緣可以由機(jī)器在其上形成一凹槽。該凹槽幫助定位橡膠O型環(huán)22，使得其可以被鎖扣定位到圓盤20外。
插套14被定位于中間層上的孔內(nèi)，并將第二玻璃板層置于中間層之上。此時(shí)，玻璃層板被擱在O型環(huán)22的表面上。將由此形成的鑲板進(jìn)行層壓。鑲板被置于層壓袋中，并被抽成真空以除去鑲板中的空氣。然后將鑲板放入高壓釜內(nèi)并維持高溫(從120℃到180℃)，并加壓30到90分鐘。橡膠O型環(huán)被壓縮，并且層板1和3的內(nèi)表面被壓迫與圓盤20的表面相接。
所生產(chǎn)的層壓鑲板可以被移到需要與玻璃組件接合的位置上。如果如圖1所示的，需要與第二鑲板相接合，那么給鑲板配備套管16、墊圈18以及板6。螺釘穿過套管和墊圈并被螺母螺旋鎖緊到所需的壓力程度。圓盤20承受荷載并防止中間層剝離。
圖4的組件可以類似的方式構(gòu)成。然而插套14應(yīng)該是一個(gè)由柔性材料例如硅橡膠制成的圓盤。該圓盤采用硬質(zhì)圓盤較為合適，例如是圓形盤而不是環(huán)形盤。層壓過程結(jié)束之后，圓盤可以簡單的通過推動其中心而脫離層壓板。圓盤移除之后，層壓鑲板就留下了一個(gè)圍繞鉆孔的環(huán)形的空白區(qū)域。這種鑲板被認(rèn)為是新穎的，同時(shí)還包括本發(fā)明的進(jìn)一步方面。
空白區(qū)域可以填充以承載材料。這樣做的一種便利方法就是注射能夠固化形成承載材料的流體材料。合適材料的例子包括水泥和可塑樹脂。用于本發(fā)明中的任何獨(dú)特材料的適用程度可以通過實(shí)驗(yàn)來決定。優(yōu)選的材料是自由流動不粘玻璃的，并具有低收縮率以及適合于使用用途的足夠的強(qiáng)度。應(yīng)該注意以防止空氣殘留在空白區(qū)域內(nèi)從而削弱了插套。優(yōu)選的，使用泵將空氣從空白區(qū)域抽出從而使得流體能夠流到整個(gè)的空白區(qū)域內(nèi)。
凝固后，當(dāng)鑲板被進(jìn)行如上所述的擠壓時(shí)，材料能夠承受荷載，從而避免了鑲板剝離。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)層壓鑲板的方法，該層壓鑲板包括第一玻璃板層，第二玻璃板層以及中間膠合層，所述層壓板具有至少一個(gè)貫通鑲板延伸的鉆孔，其特征在于將密封件設(shè)置在層板之間以環(huán)繞鉆孔，并形成對于玻璃層板的內(nèi)表面的密封，從而將中間層排除在環(huán)繞鉆孔的區(qū)域之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，密封件包括一個(gè)由壓縮性材料制成的圓盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的方法，其特征在于，密封件在層壓過程完成之后被從層壓鑲板中移除。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，密封件包括一個(gè)由壓縮性材料制成的環(huán)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在圍繞鉆孔的地方設(shè)置一個(gè)承載插套，其在層壓過程之后將中間層排除在外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，通過給圍繞鉆孔的區(qū)域注射流體將承載插套設(shè)置在位，并允許該流體凝固形成該承載插套。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在引入流體的同時(shí)，將空氣從圍繞鉆孔的區(qū)域內(nèi)抽空。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，密封件包括一個(gè)由壓縮性材料制成的環(huán)，該環(huán)沿由承載材料形成的圓環(huán)外周延伸并在層壓過程之前被設(shè)置在位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在層壓之前，密封件的厚度大于圓環(huán)的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在層壓過程中壓縮由壓縮性材料制成的該環(huán)，以使其厚度大體上與圓盤的厚度相同。
11.一種層壓鑲板，包括第一玻璃層板，第二玻璃層板以及中間膠合層，并有至少一個(gè)穿過所述鑲板的鉆孔，其特征在于，中間層被排除在圍繞鉆孔的區(qū)域之外。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的一種鑲板，其特征在于，它還包括一個(gè)圍繞鉆孔設(shè)置的密封件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種鑲板，其特征在于，所述密封件是一個(gè)壓縮性材料制成的環(huán)，它被圍繞鉆孔設(shè)置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13之一的一種鑲板，其特征在于，在該區(qū)域設(shè)置一個(gè)排除中間層的承載插套。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種鑲板，其特征在于，所述插套包括一個(gè)生產(chǎn)層壓板之前即設(shè)置在位的承載圓盤。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的一種鑲板，其特征在于，插套包括一個(gè)承載圓環(huán)，它由被引入到某個(gè)區(qū)域的流體凝固而形成，該區(qū)域在層壓過程完成之后將中間層排除在外。
17.根據(jù)權(quán)利要求12-16的任一項(xiàng)的包括至少一個(gè)層壓鑲板的玻璃組件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的組件，其特征在于，它包括至少兩個(gè)位于同一平面上的層壓鑲板，并通過穿過每個(gè)鑲板內(nèi)鉆孔的安裝組件而彼此相接。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組件，其特征在于，該安裝組件包括一個(gè)穿過鉆孔的螺釘，該螺釘作用于一塊橋接兩塊鑲板的板上。
20.根據(jù)權(quán)利要求17到19中任一項(xiàng)所述的組件，其被連接到玻璃面墻或玻璃屋頂上，或者是它們的一部分。
全文摘要
一種鑲板，含有至少兩塊包圍住至少一個(gè)中間層的板層，并具有至少一個(gè)穿過鑲板延伸的鉆孔，它通過將中間層排除在圍繞一或多個(gè)鉆孔的區(qū)域之外并圍繞鉆孔設(shè)置一個(gè)承載插套而形成?？梢栽趯訅哼^程之前或之后放置該插套。本發(fā)明降低了鑲板在承受荷載時(shí)鉆孔周邊發(fā)生分層的可能性。
文檔編號B32B17/10GK1867750SQ200480030028
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月17日
發(fā)明者彼得·沃德, 埃里克·羅蘭, 威廉·H·布倫特 申請人:皮爾金頓公共有限公司