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平开窗执手的基本知识

平开窗执手的基本知识2023-10-17 17:26:08 断桥窗纱一体平开窗

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  门窗执手是操作开关门窗的装置。由于操作门窗要用手,所以英语执手(handle)的词源就是手(hand)。早期操作开关门窗的执手是独立的,后来才与锁系统联系在一起,不仅操作开关门窗,而且操作锁闭结构。由于窗的功能与门不同,窗执手发展成独立的一个分支。本文只探讨窗执手。窗可大致分为两大类,推拉窗和平开窗。这两种窗户的运行和锁闭结构完全不同,因而操作装置也不同。本文只涉及平开窗的执手。

  平开窗主要分三类,内开窗,外开窗,还有复合功能窗。复合功能窗实际上也分属内开和外开,即内开内倒窗和悬挂外开窗。窗户的开启方法不一样,所适用的执手也不同。以下就从各个角度来介绍一下平开窗的执手。

  现代外开窗始于19世纪末英国的标准铁窗。英国人为这种窗发明了一种执手,执手头部有一个横向的突起,在关窗的时候与窗框结合,形成锁闭效应。这种执手应该是最节省材料的方案,因此流行了很久。由于其形状很像数字7,国内给它起了一个非常形象的名字,七字执手。但是,因为这种执手只能锁闭一个点,不能确保窗户的密封,所以逐渐被淘汰。虽然这种执手到现在还能买到,但仅适用于低档的窗户。

  外开窗执手最基本的要求是开窗时不能与窗框干涉,导致不能开窗。所以外开窗的执手根部会有一个坡度。

  悬挂外开窗是复合功能的外开窗。这种窗户在处于下悬开通风状态时,执手的手柄朝下。在这种状态下开关窗户,执手的手柄距离窗框很近,容易碰手。因此,这种窗的执手被设计成拐弯的形状。

  目前我国市场上流行窗纱一体窗,这种窗的外层玻璃扇一般都会采用悬挂外开窗。这个悬挂外开窗的执手不仅要采用弯把形状,而且距离窗扇平面的高度还必须低,以满足双层窗之间缝隙窄小的要求。

  由于内开窗不存在执手与窗框干涉的情况,内开窗执手的外形没有特别的限制。这也许是内开窗在市场上占比逐渐增加的原因之一。

  单一功能窗是指单纯的内开窗或者外开窗。复合功能窗包括内开内倒窗和悬挂外开窗。

  单一功能窗执手的特点是只需旋转90度。零度位置(垂直向下)是关窗并锁闭,90度位置(水平方向)为打开位置。

  复合功能窗执手的特点是要旋转180度。零度位置(垂直向下),90度位置(水平方向)和180度位置(垂直向上)分别为关窗并锁闭和另外两种开启方式。

  为了保证窗户的密封性和安全性,现代窗户都使用多点锁系统,保证窗户的四边都有锁闭结构。执手通过旋转驱动多点锁系统,根据执手驱动多点锁的结构的不同,可以划分出两类执手,一种是拨叉执手,另一种是方轴执手。

  多点锁概念是从内开内倒窗的发展而来,最早的操作多点锁的执手是方轴执手。执手通过方轴驱动一个齿轮,再通过齿条带动由连杆连接的多个锁结构。这种结构体系沿着两个方向发展出了两类执手。一个方向是将传动机制集约到执手基座内。另一个方向就是将传动机制集约成一个独立的传动壳,在传动壳体内部设计齿轮齿条的传动结构。

  将传动结构集约到执手的基座内,再通过拨叉连接锁系统,这种执手叫拨叉执手。拨叉执手的优势是安装便捷,对窗型材的加工难度低。但是,这种执手也有弱点。由于要将传动结构集约到基座中,如果体积小,则保证内部配件强度的难度较高。如果要满足配件的强度要求,就要将基座做得较大,执手整体会显得很笨重。同时,由于基座的限制,拨叉执手要在外观设计的美感和个性化方面有所突破非常难。目前,拨叉执手在市场中的占比逐渐缩小,被方轴执手替代的趋势非常明显。

  当传动壳技术成熟以后,执手手柄可以充分的发挥工业设计的各种可能性,只要将执手基座与传动壳的连接部分标准化即可。最早的传动壳专利是欧洲公司。在传动壳技术成熟以后,方轴执手获得了很久的发展空间。

  当拨叉执手和方轴执手的技术成熟以后,执手还可能向什么方向发展呢?首先,拨叉执手正是由于其基座的限制,导致拨叉执手就没有发展的空间。那么,方轴执手的基座就成了这类执手发展的瓶颈。于是无基座执手就成了窗执手行业发展的一个趋势。

  无基座执手其实就是将执手固定基座缩小或者包容在执手手柄根部,从外部几乎看不出来或者完全看不到基座。由此,完全避免了执手基座对执手整体的视觉干扰。目前窗执手行业中,无基座执手还处在探索阶段,各公司的无基座方案还不统一。因此,判断无基座执手的功能完善性只能从功能角度来测试。判断无基座执手的功能性质量主要有两个指标,一个是转动力矩,另一个就是是否晃动。转动力矩是指扭转执手直到传动功能丧失时的最高破坏力矩。是否晃动决定着无基座执手固定是否牢固,即在设定转动力矩的条件下,转动多少次才能使执手产生晃动。

  通常执手是安装在窗户正面的型材上,使用者从正面能够正常的看到执手。近10多年来,窗型材发生了窄边化的趋势,在追求透光性最大化的同时,达到简洁通透的视觉效果。在这种条件下,正面安装的执手会形成较大的视觉干扰。因此,隐藏式执手应运而生。这种执手安装在窗框型材的侧面,从正面看不到执手。这种隐藏式执手的传动方式与拨叉执手相同,也算是拨叉执手在高档窗领域获得了新生。

  历史上最早的执手手柄材料是锻铁,这是与人类对铁的冶炼和加工技术的成熟过程有关。由于锻铁的材质和加工工艺很难提升,从巴洛克建筑风格追求奢华效果开始,外观更漂亮,可塑性更强的铜慢慢的变成为现代执手的起始时的主流材质。

  铜执手已经存在了100多年,铜浇筑执手可根据客户个人的喜好,制作任意形状的执手。但是这种工艺的生产速度低,不适合大规模工业生产。20世纪初的重型锻压机是铜执手市场化的关键技术。现在铜执手都是采用通锻造加PVD表面处理的工艺。由于铜材料的价格高,这类执手的市场行情报价较高,属于高端市场。

  重量轻,再利用成本低,容易加工,不易生锈的铝合金成了市场潜力最大的执手手柄材质。

  不锈钢的防锈特性和特殊的材料质感是执手材质极佳选择。但是,有两个瓶颈需要克服。第一,建筑领域最高牌号的不锈钢是304不锈钢。但304不锈钢实际上依然可以生锈,要克服这个瓶颈,就必须做PVD处理。第二,不锈钢的成型工艺比较特殊,一旦成型,类似铜和铝合金的抛光处理过程很难。过去应用最广泛的不锈钢执手是管式执手,这种执手的样式单一,在市场上慢慢的变少。已经有公司突破了这两个瓶颈,使产品档次实现了飞跃。

  持续时间最久的应该是塑料执手,即在金属核芯的外层挤塑一层PVC,被称为塑料执手。而过去几十年中,已经有过用不同的材质组合而成的执手。除了与基座相结合的部分依然是金属材质外,手柄材质可能是很多材料,包括木材,皮革,陶瓷,石材,宝石等等。这类执手通常个性化强,自然限制了市场容量。但限制这类执手市场推广的关键还在于一些技术细节。第一,不一样的材质加工精度是否协调,决定着执手的综合视觉完美程度。第二,不一样的材质之间的结合牢固程度。不一样的材质的温度线胀系数不同,对材料之间的结合牢固程度甚至执手的常规使用的寿命有很大影响。第三,如何将不同的材质的质感发挥到极致,并且两种质感能够完美匹配。

  早期的执手,例如锻铁执手和铜执手,并不进行表面处理。德国某公司采取了特殊的硅铝合金执手也不做另外的表面处理,完全靠材料本身的物理和化学特性实现表面保护。但是,为了防锈和满足个性化的需求,执手通常要做表面处理。

  粉末喷涂是应用很普遍的表面解决方法。除了各种颜色的普通喷涂工艺以外,为实现特定的功能,可能采取了特殊成分的粉末。氟碳喷涂,含抑菌功能的粉末配方工艺能够完全满足特定的客户的真实需求。佛碳喷涂能够防紫外线辐射,从而长期保持执手不褪色。抑菌粉末配方可以制成抑菌执手。

  电解工艺是近些年开始使用的表面解决方法。这种工艺与氧化工艺的不同是,将金属离子沉积到铝合金表面的微孔中,成品所呈现的颜色是金属离子的颜色。这种工艺的颜色非常持久,不会褪色。

  是一种真空镀膜的表面解决方法,镀膜与手柄材质的结合力强,膜层硬度也很高,是高档执手常用的工艺。

  有些公共环境(例如公共建筑,办公楼公共区域,医院,学校),半隐私环境(宾馆房间内的窗户),需要保护特定人群的环境(幼儿园,包括有儿童的居室)都要限制窗户的开启,或者限制窗户的完全打开。需要用钥匙锁闭和解锁的带锁执手,就是必需的选择。为避免开锁过于麻烦,这类执手的锁都选择可互开锁(Key-alike)钥匙模式。

  为了限制开窗,又不想开窗太复杂,避免在紧急状况下开不了窗户,有些执手设置了各种各样的形式的开关。这类执手通过特定的操作动作(例如搬动开关,按压执手)就可解锁。

  通过设置密码来控制执手的开关。为了方便使用,这类执手的密码通常比较简单。

  如果用户既要限制开启又要快速开窗,指纹执手是一个很好的解决方案。按压指纹的动作与手握执手的动作相结合,通过快速的指纹识别和电动解锁,能轻松实现与普通执手操作基本相同的开窗效率。

  通过内置驱动器,能轻松实现自动开关窗户,通过中控信号系统,还能轻松实现远程遥控或者智能开关。在这种情况下,执手的作用是人工干预自动开关窗户,或者在断电或其他自动开窗系统失灵的时候进行开关窗户的操作。

  总之,目前窗执手行业已形成了庞大的产品体系,生产的基本工艺成熟能够很好的满足客户的各种需求。但是执手的选用有一定的功能性限制,执手与五金的配置还要专业人士来进行。客户在选择执手时一定要与窗功能的选择相结合,要使窗的性能和档次与执手相匹配。