СВЕТОЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО
DIMMING DEVICE

Изобретение относится к производству светозащитных тонировочных пленок, устанавливаемых на поверхность остекления зданий, автотранспорта, и может быть использовано для защиты внутреннего пространства, огороженного стеклянными конструкциями, а также для быстрой и многоразовой установки и снятия с внутренней поверхности оконного остекления зданий и функциональных элементов из стекла: дверей, кабин, ограждений, автомобильного и другого остекления, нуждающегося в краткосрочном изменении светопропускания.
В настоящее время выпускается большой ассортимент светозащитных тонировочных пленок с разной гаммой цветовых оттенков и характеристик спектра пропускания и отражения ультрафиолетового, светового, теплового излучения и прочности, устанавливаемых на различные виды остекления. Мировыми лидерами в производстве светозащитных тонировочных пленок являются такие компании как ARMOLAN, CP Films (LLumar), Garware Polyester (Sun-Control, Global), GLOBAL WINDOWS FILMS. Конструктивно тонировочная пленка состоит из тонкой, прозрачной, несущей основы, покрытой функциональными металлизированными и упрочняющими слоями, клеящим слоем и удаляемой при монтаже на стекло толстой защитной основы. Светозащитные тонировочные пленки в зависимости от назначения варьируются по толщине несущей основы, составу клеящего слоя, количеству и способу изготовления функциональных светозащитных и упрочняющих слоев. Основные виды светозащитных тонировочных пленок это автомобильные, архитектурно декоративные, защитные, противоосколочные. Функциональные светозащитные слои формируются многослойной диффузионной металлизацией несущей основы из полиэстера толщиной от 15 до 30 мкм или перемешиванием ее расплава с красителем с последующей вытяжкой в виде пленки через экструдер. Для приклейки к стеклу на тонировочной пленке нанесен прозрачный клей, чувствительный к давлению, силиконовое или электростатическое покрытие. Непосредственно перед установкой на стекло тонировочная пленка с клеевым слоем отделяется от толстой защитной основы, сохраняющей ее от смятия и слипания при транспортировке и защищающей ее от пыли. Технология наклейки тонировочной пленки на поверхность стекла сложна и предполагает использование специального установочного раствора, требует навыков, инструмента и высокой чистоты при выполнении работы, а также продолжительного времени сушки. Затраты на приклейку тонировочных пленок сопоставимы со стоимостью самого материала. Тонировочные пленки после удаления со стекла не могут быть повторно использованы, так как сминаются и слипаются при хранении.
www.d-c-fix.com
Известна категория толстых тонировочных пленок с толщиной несущей основы от 120 мкм до 700 мкм, которые обеспечивают помимо вышеописанных функций еще и функции упрочнения стекла и защиту от осколков. Защитные толстые тонировочные пленки имеют несминаемую основу, однако приклейка их к стеклу осуществляется клеем и не предусматривает многократное, быстрое повторение процессов снятия и установки со стекла. Инновационной разработкой немецкой компании Hornschuch AG является производимая под торговой маркой DC-FIX тонировочная пленка с эффектом статического прилипания, позволяющая многоразовую установку и снятие с поверхности стекла (см. , www.hornschuch.com).
Однако мероприятия по установке такой пленки на стекло, также предусматривают тщательное мытье стекла, использование водного раствора ПАВ (поверхностно активных веществ) для смачивания пленки и специальных инструментов для разглаживания пленки. Хранение тонировочной пленки после снятия со стекла, возможно, только на специальной защитной основе, оберегающей ее от пыли.
Недостатком всех вышеописанных тонировочных пленок также является заданный технологическим циклом порядок расположения функциональных слоев без возможности изменить на обратный при установке на стекло, что сужает ее возможности оперативного и быстрого применения к изменяющимся погодным условиям. Очевидно ни один из описанных выше материалов не удовлетворяет требованиям быстрой установки и снятия со стекла, а также многоразового использования и хранения.
Известно устройство, представляющее собой экран для утепления, солнце- и теплозащиты светопропускающего ограждения здания (сооружения), включающий светопрозрачную полимерную пленку и прикрепленный внутри от наружного слоя светопропускающего материала ограждения с образованием воздушной прослойки со светопропускающей частью ограждения, образующий воздушную прослойку или воздушные прослойки со светопропускающей частью ограждения экран, по меньшей мере, один раз перекрывающий часть и/или всю площадь светопропускающего материала ограждения, прикреплен непосредственно или/и через распорную рамку постоянного или переменного сечения, причем в межрамном пространстве светопропускающего ограждения и/или внутри здания (сооружения). Данный экран из полимерной пленки предусматривает различные варианты крепления к раме (см. патент RU №15201, МПК: E06B 9/00, опубл. 27.09.2000 г.).
Недостатком экрана является не эстетический внешний вид, возможные оптические искажения и блики, вызванные подвижностью пленки экрана вследствие крепления только по периметру с отсутствием возможности быстрой установки и снятия.
x
x
Известен оконный блок, содержащий переплет, светопропускающий материал остекления и светопрозрачное теплоотражающее покрытие, расположенное по высоте проема, светопрозрачное теплоотражающее покрытие имеет неравномерную по высоте остекления толщину δ и степень черноты Є, светопрозрачное теплоотражающее покрытие выполнено в виде преимущественно термоусадочной пленки и закреплено на переплете с наружной и/или внутренней стороны точечным крепежом, или с помощью распорной рамки, или двусторонней клеящей ленты, или клея (см. патент RU №10413, МПК: E06B 9/00, опубл. 16.07.1999 г.).
Недостатком оконного блока с теплоотражающим покрытием, выполненным в виде термоусадочной пленки, является отсутствие прямого контакта поверхности стекла с закрепляемой пленкой из-за толщины клея или двусторонней клеящей ленты и возникающие вследствие этого оптические искажения и блики.
Известно устройство для защиты от ослепления водителя транспортного средства, содержащее противоослепительный щиток, выполненный с двумя прикрепленными к нему конусообразными по концам полуосями, образующими ось поворота щитка, и два съемных колпачка-присоски для крепления щитка к ветровому стеклу автомобиля, выполненных с их тыльной стороны в средней части с выступами цилиндрической формы и отверстиями в них для установки на полуосях щитка с возможностью регулирования усилия соединения. Колпачки-присоски установлены в средней части оси щитка, щиток выполнен с плавно возрастающей от низа к верху оптической плотностью. Щиток выполнен из прозрачного материала типа полистирола и окрашен в нейтральный серый цвет (см. патент RU №2017628, МПК: В60J 3/00, опубл. 16.08.1994 г.).
Недостаток устройства заключается в том, что устройство обеспечивает защиту только локальной зоны лобового стекла от светового потока, не обеспечивает тепловую защиту и не технологичен.
Наиболее близким аналогом-прототипом по техническому решению к изобретению является светозащитное устройство, содержащее затемненный противоослепительный щиток из прозрачного материала и элементы крепления щитка, который выполнен, по крайней мере, двухслойным, один слой несущий, упругий и твердый - светоотражающий, и нанесенный на него внутренний слой светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий, элемент крепления щитка выполнен с двумя присосками, причем присоски расположены вдоль оси симметрии и ориентированы в противоположные стороны, или элемент крепления щитка выполнен в виде двусторонней липучки, или в виде двустороннего скотча, или в виде комбинации присоски и скотча, присоски и липучки (см. патент RU №77896, МПК: E06B 9/30, опубл. 10.11.2008 г.).
Недостатками этого устройства являются значительная толщина и твердость несущей основы щитка, а также крепление в виде присосок, двустороннего скотча не обеспечивающие сплошное касание тонировочной пленки с поверхностью стекла, вызывающее нежелательные искажения и блики. Двусторонний скотч и присоска, а также их комбинация заметно бросаются в глаза и отвлекают внимание при обзоре через стекло. Для удержания щитка с твердой, упругой основой на неплоском, вогнутом или выпуклом стекле, стекле, подверженном механической нагрузке, в частности напряжениям сдвига слоев между щитком и стеклом в механизмах стеклоподъемников, люков, дверей, задвижек, крепление присосками двусторонним скотчем недостаточно.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в создании тонировочного покрытия, позволяющего быстро устанавливать и снимать его с поверхности защищаемого стекла любой площади, манипулировать им, устанавливая светозащитное покрытие внутренней или внешней поверхностью к стеклу, хранить его, не боясь смятия функциональных слоев.
шт
шт
Указанные технические результаты достигаются тем, что в известном светозащитном устройстве, содержащем шторку, состоящую, по крайней мере, из одной прозрачной несущей пленочной основы и нанесенного на нее с одной стороны светоотражающего и/или теплоотражающего, светопоглощающего, теплопоглощающего слоя, и элемент крепления шторки, шторка выполнена по размеру контура защищаемой поверхности, дополнительно на вторую поверхность прозрачной несущей пленочной основы нанесен светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой, прозрачная несущая пленочная основа выполнена из прозрачного аморфного полиэтилентерефталата гибкого, несминающегося, причем суммарная толщина слоев в шторке h соответствует условию 0,15 мм≤h≤1,0 мм, элементы крепления шторки, по крайней мере, два с расстоянием между ними, не превышающим 500 мм, выполнены с возможностью закрепления с поверхностью стекла в зоне сквозного выреза в шторке и с возможностью поджатия шторки к стеклу по краю периметра сквозного выреза в шторке, причем площадь закрепления с поверхностью стекла элемента крепления в зоне сквозного выреза в шторке и толщина шторки удовлетворяют следующему соотношению:
эк
шт
2
S>100h ,
эк
2
где S - площадь закрепления с поверхностью стекла элемента крепления, мм;
шт
h - толщина шторки, мм.
o
ш
шт
шт
ш
шт
o
шт
ш
o
Кроме того, в светозащитном устройстве прозрачная несущая пленочная основа выполнена из прозрачного полиэтилентерефталатглиголя; между поверхностями из прозрачных несущих основ нанесен слой, изменяющий светопропускание при подаче электрического потенциала, например слой жидкого кристалла; элемент крепления шторки выполнен в форме грибка с разъемными основанием диаметром d и шляпкой диаметром d с возможностью крепления основания грибка к стеклу клеем жесткой фиксации через сквозное отверстие в шторке с диаметром d>10h, где h - толщина шторки, d - диаметр сквозного отверстия в шторке, шляпка грибка элемента крепления при соединении с основанием прижимает шторку к стеклу по периметру края сквозного отверстия, при этом выполняются условия d≥d+h, a d≤d-h, где d - диаметр шляпки грибка элемента крепления, d - диаметр разъемного основания грибка; разъем между основанием элемента крепления и шляпкой грибка элемента крепления выполнен в форме кнопки; разъем между основанием элемента крепления и шляпкой грибка элемента крепления выполнен в форме резьбового соединения; основание грибка элемента крепления имеет профильную проточку, расположенную на высоте от плоскости крепления к стеклу, равной толщине шторки, а шляпка грибка элемента крепления выполнена в виде стопорной шайбы, устанавливаемой в проточку; элемент крепления шторки состоит из основания в виде выпадающей фигуры, выполненного путем сквозного выреза в толще материала шторки с возможностью его крепления к поверхности стекла клеем жесткой фиксации и шляпки из прозрачного или непрозрачного скотча, наклеенного внахлест на выпадающую фигуру и окружающую ее по периметру зону шторки; элемент крепления шторки выполнен в форме цельного грибка с возможностью крепления основания грибка к поверхности стекла липучкой; контуры края шторки и сквозные отверстия под элементы крепления в шторке выполнены в виде фигур правильной формы, зеркально-симметричны относительно оси симметрии шторки, при этом шторку устанавливают на стекло как внешней, так и внутренней поверхностью.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, описанием и примером конкретного исполнения.
На фиг.1 схематично представлено сечение многослойной шторки в различных комбинациях склеенных слоев.
На фиг.2 схематично представлено сечение элемента крепления в форме грибка с разъемным основанием и шляпкой, где разъем выполнен в форме резьбы или кнопки.
На фиг.3 схематично представлено сечение элемента крепления в форме грибка с разъемным основанием, имеющим профильную проточку, и шляпкой, выполненной в форме стопорной шайбы, устанавливаемой в проточку.
На фиг.4 схематично представлено сечение элемента крепления шторки, состоящего из основания в виде выпадающей фигуры, выполненного путем сквозного выреза в толще материала шторки и шляпки из прозрачного или непрозрачного скотча.
На фиг.5 схематично представлено сечение элемента крепления шторки, выполненного в форме цельного грибка.
На фиг 6 дано фото опытного образца шторки, установленной на правой части остекления окна, а другая шторка снята с левой части остекления окна.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - шторка;
2 - прозрачная несущая пленочная основа;
3 - первый светоотражающий и/или теплоотражающий, или светопоглощающий, или теплопоглощающий слой;
4 - второй светоотражающий и/или теплоотражающий, или светопоглощающий, или теплопоглощающий слой;
5 - слой, изменяющий светопропускание при подаче электрического потенциала, например слой жидкого кристалла;
6 - элемент крепления шторки;
7 - основание элемента крепления шторки;
8 - шляпка элемента крепления шторки;
9 - клей жесткой фиксации;
10 - стекло, например, автомобиля;
11 - скотч;
12 - липучка;
эк
2
S - площадь закрепления с поверхностью стекла элемента крепления, мм;
шт
h - толщина шторки, мм;
d - диаметр сквозного отверстия в шторке, мм;
o
d - диаметр основания элемента крепления, выполненного в виде грибка, или диаметр основания грибка, мм;
ш
d - диаметр шляпки грибка, в форме которого выполнен элемент крепления, мм.
Изобретение поясняется фиг.1-6.
На фиг.1 схематично представлены в сечении многослойные шторки в различных комбинациях: а, б, в, г.
а) сечение многослойной шторки в комбинации склеенных слоев, где 2 - одна прозрачная несущая пленочная основа из аморфного полиэтилентерефталата или полиэтилентерефталатгликоля, 3 - тонкая тонировочная пленка со светоотражающим или светопоглощающим, или теплопоглощающим, или теплоотражающим функциональным и клеевым слоями, с суммарной толщиной слоев в шторке от 0,15 до 1,0 мм. Возможны другие различные комбинации и порядок расположения тонировочных пленок с различными функциями, а также вариант расположения между внешними несущими слоями состава с эффектом изменения светопропускания при подаче электрического потенциала на внутреннюю поверхность несущих пленочных основ 2;
б) сечение многослойной шторки в комбинации, например, пяти склеенных слоев, где 2 - две прозрачные несущие пленочные основы, 3, 4 - пленки со светоотражающим или светопоглощающим, или теплопоглощающим, или теплоотражающим функциональным и клеевым слоями;
в) сечение многослойной шторки в комбинации, например, семи склеенных слоев, где 2 - три прозрачные несущие пленочные основы, 3, 4 - пленки со светоотражающим или светопоглощающим, или теплопоглощающим, или теплоотражающим функциональным и клеевым слоями;
г) сечение многослойной шторки в комбинации склеенных слоев, где 2 - две прозрачные несущие пленочные основы, 5 - слой, изменяющий светопропускание при подаче электрического потенциала, например слой жидкого кристалла, поверх первой несущей основы 2 нанесен первый светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой 3, на внешнюю поверхность второй прозрачной несущей основы 2 нанесен второй светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой 4.
На фиг.2а и 2б схематично представлено сечение элемента крепления 6 шторки 1 в форме грибка с разъемным основанием 7 и шляпкой 8 с соединением в форме кнопки или резьбы, основание 7 при этом жестко приклеивается клеевым слоем 9 к поверхности стекла 10, например автомобиля, через отверстие в шторке 1.
На фиг.3а и 3б схематично представлено сечение элемента крепления 6 в форме грибка с разъемным основанием 7 и шляпкой 8, где основание 7 грибка в верхней части имеет профильную проточку, а шляпкой 8 грибка является стопорная шайба, устанавливаемая в проточку основания 7.
На фиг.4а и 4б схематично представлено сечение элемента крепления 6 шторки 1, состоящего из основания 7 в виде выпадающей фигуры - элемента крепления 6, вырезанного в толще материала шторки 1, приклеенного к поверхности стекла 10 клеем жесткой фиксации 9, и шляпки 8 из прозрачного или непрозрачного скотча 11, наклеенного внахлест на выпадающую фигуру и окружающую ее по периметру зону шторки.
На фиг.5а и 5б схематично представлено сечение элемента крепления 6 шторки 1, выполненного в форме цельного грибка, основание 7 которого прикрепляется к поверхности стекла 10 липучкой 12. Края шляпки 8 элемента крепления 6 плотно прилегают к поверхности шторки 1. На фиг.5б схематично изображен отдельно элемент крепления 6 в виде цельного грибка с монолитным основанием 7 и шляпкой 8.
На фиг.6 на фотографии изображен образец шторки с элементами крепления, установленной на правой части остекления окна, а другая шторка снята с левой части остекления окна.
шт
шт
Светозащитное устройство содержит шторку 1 и элемент крепления 6. Шторка 1 состоит, по крайней мере, из одной прозрачной несущей пленочный основы 2 и нанесенного на нее с одной стороны первого светоотражающего и/или теплоотражающего, светопоглощающего, теплопоглощающего слоя 3. Шторка 1 выполнена по размеру контура защищаемой поверхности. На вторую поверхность прозрачной несущей пленочной основы 2 нанесен второй светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой 4, прозрачная несущая пленочная основа 2 выполнена из прозрачного аморфного полиэтилентерефталата гибкого, несминающегося материала. Суммарная толщина h слоев в шторке 1 соответствует условию 0,15 мм≤h≤1,0 мм. Элементы крепления 6 шторки 1, по крайней мере, два, с расстоянием между ними, не превышающим 500 мм, выполнены с возможностью закрепления с поверхностью стекла 10 в зоне сквозного выреза в шторке 1 и с возможностью поджатия шторки 1 к стеклу 10 по краю периметра сквозного выреза в шторке 1. Площадь закрепления с поверхностью стекла элемента крепления в зоне сквозного выреза в шторке 1 и толщина шторки удовлетворяют следующему соотношению:
эк
шт
2
S>100h ,
эк
щт
2
где S - площадь закрепления с поверхностью стекла элемента крепления, мм, h - толщина шторки, мм.
o
ш
шт
шт
ш
шт
o
шт
ш
o
шт
В светозащитном устройстве прозрачная несущая пленочная основа 2 выполнена из прозрачного полиэтилентерефталатглиголя; между поверхностями прозрачных несущих основ 2 нанесен слой, изменяющий светопропускание при подаче электрического потенциала, например слой жидкого кристалла 5, поверх первой несущей основы 2 нанесен светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой 3, а на внешнюю поверхность второй прозрачной несущей основы 2 нанесен второй светоотражающий и/или теплоотражающий, светопоглощающий, теплопоглощающий слой 4, см. фиг.1г; элемент крепления 6 шторки 1 выполнен в форме грибка с разъемными основанием 7 диаметром d и шляпкой 8 диаметром d с возможностью крепления основания грибка 7 к стеклу 10 клеем 9 жесткой фиксации через сквозное отверстие в шторке 1 с диаметром d>10h, где h - толщина шторки, d - диаметр сквозного отверстия в шторке 1, шляпка 8 грибка элемента крепления 6 при соединении с основанием 7 прижимает шторку 1 к стеклу 10 по периметру края сквозного отверстия в шторке 1, при этом выполняются условия d≥d+h и d≤d-h, где d - диаметр шляпки грибка элемента крепления, d - диаметр разъемного основания грибка; разъем между основанием 7 элемента крепления 6 и шляпкой 8 грибка элемента крепления 6 выполнен в форме кнопки; разъем между основанием 7 элемента крепления 6 и шляпкой 8 грибка элемента крепления 6 выполнен в форме резьбового соединения; основание 7 грибка элемента крепления 6 имеет профильную проточку, расположенную на высоте от плоскости крепления к стеклу, равной толщине h шторки 1, а шляпка 8 грибка элемента крепления 6 выполнена в виде стопорной шайбы, устанавливаемой в проточку; элемент крепления 6 шторки 1 состоит из основания 7, выполненного путем сквозного выреза в толще материала шторки 1 выпадающей фигуры с возможностью крепления к поверхности стекла 10 клеем 9 жесткой фиксации и шляпки из прозрачного или непрозрачного скотча 11, наклеенного внахлест на выпадающую фигуру и окружающую ее по периметру зону шторки 1; элемент крепления 6 шторки 1 выполнен в форме цельного грибка с возможностью крепления основания 7 грибка к поверхности стекла 10 липучкой 12; контуры края шторки 1 и сквозные отверстия под элементы крепления 6 в шторке 1 выполнены в виде фигур правильной формы, зеркально-симметричны относительно оси симметрии шторки 1, при этом шторку 1 устанавливают на стекло 10 как внешней, так и внутренней поверхностью.
Пример конкретного исполнения.
Был изготовлен опытный образец шторки, фото опытного образца прилагается, см. фиг.6. На фотографии показаны установленная шторка на правую часть остекления створки пластикового окна и снятая шторка с левой створки пластикового окна.
Испытания показали, что данное изобретение можно использовать для изготовления быстросъемных тонировочных шторок, устанавливаемых на внутреннюю поверхность оконного остекленения (см. фиг.6), офисных перегородок, кабин, касс, стеклянных дверей, подвижного и неподвижного автотранстпорта. На лист полиэтилентерефталатгликоля толщиной 0,5 мм наносятся с внешней и внутренней сторон тонкие многофункциональные тонировочные пленки, после чего из полученного материала вырезается контур будущей тонировочной шторки, полностью соответствующий контуру стекла с учетом прогиба пленки, в случае если стекло имеет не плоскую поверхность. Одновременно с одной установки режутся и выпадающие элементы крепления, как правило, в форме окружностей. Места расположения креплений выбираются с учетом обеспечения прилегания стекла и шторки по всей площади, как правило, достаточно четырех точек ближе к углам контура шторки для надежного крепления, при этом на стеклах большого формата расстояние между элементами крепления шторки не должно превышать полметра. Готовая шторка прикладывается к стеклу, а выпадающие элементы приклеиваются к поверхности стекла через отверстия в шторке, из которых они были удалены при резке. Фиксация шторки и ее удаление со стекла производятся путем приклейки и отклейки прозрачного или непрозрачного фрагмента скотча внахлест на выпадающий элемент и окружающую ее по периметру зону шторки. Быстросъемная шторка с креплением в двух углах прочно держится на изогнутом стекле с габаритами до одного метра, при этом узлы крепления незаметны, имеют минимально возможную толщину, выдерживая при этом значительные нагрузки на смещение. Примером использования быстросъемной тонированной шторки в условиях повышенной нагрузки являются ее установка и успешная эксплуатация на боковых стеклах автомобилей, оборудованных стеклоподъемниками в режиме постоянного подъема и опускания стекла с закрепленной на нем тонировочной шторкой.
Настоящее изобретение обеспечивает защиту от интенсивного солнечного излучения, осколков при разрушении, создает комфортный тепловой режим и освещенность внутри объекта. Изобретение может быть использовано для создания отражающего инфракрасное излучение барьера, ограничивающего утечку тепла из помещения через окна, в целях энергосбережения в зимний отопительный период и преграждающий поступление избыточного теплового излучения в помещение летом. Изобретение обеспечивает остеклению эстетичный внешний вид и отсутствие видимости с внешней стороны объектов, находящихся внутри помещения.